各種病因引起腎功能不全的基本環(huán)節(jié)是腎小球?yàn)V過(guò)功能或/和腎小管重吸收、排泄、分泌功能障礙，以及腎臟的內(nèi)分泌功能障礙。
一、腎小球?yàn)V過(guò)功能障礙
腎臟濾過(guò)功能以腎小球?yàn)V過(guò)率（glomerular filtration rate ,GRF)來(lái)衡量，正常約為125ml/min。GFR受腎血流量、腎小球有效濾過(guò)壓及腎小球?yàn)V過(guò)膜的面積和通透性等因素的影響。腎功能不全可能是下列有關(guān)腎小球?yàn)V過(guò)功能的因素發(fā)生改變的結(jié)果。
�。ㄒ�)腎血流量減少
正常成人兩腎共重僅300g左右，但其血灌流量卻高達(dá)心輸出量的20～30％，即兩側(cè)腎臟的血液灌流量約為1200ml/min。其中約94%的血液流經(jīng)腎皮質(zhì)，6％左右的血液流經(jīng)腎髓質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)全身平均動(dòng)脈壓波動(dòng)在10.7～24kPa(80～180mmHg)時(shí)，通過(guò)腎臟的自身調(diào)節(jié)，腎臟血液灌流量仍可維持相對(duì)恒定。但當(dāng)平均動(dòng)脈壓低于8.0kPa(60mmHg)（例如在休克時(shí))時(shí)，腎臟血液灌流量即明顯減少，并有腎小動(dòng)脈的收縮，因而可使GFR減少，并可使腎小管因缺血缺氧而發(fā)生變性、壞死，從而加重腎功能不全的發(fā)展。此外，腎臟內(nèi)血流分布的異常，也可能是造成腎功能不全的重要原因。其主要表現(xiàn)為腎皮質(zhì)血流量明顯減少。而髓質(zhì)血流量并不減少，甚至可以增多，這可見(jiàn)于休克、心力等竭等。
（二)腎小球有效濾過(guò)壓降低
腎小球有效濾過(guò)壓＝腎小球毛細(xì)血管血壓-（腎小球囊內(nèi)壓＋血漿膠體滲透壓)。在大量失血、脫水等原因引休克時(shí)，由于全身平均動(dòng)脈壓急劇下降,而腎小球毛細(xì)血管血壓也隨之下降，故腎小球有效濾過(guò)壓降低，GFR減少。此外，腎小球入球及出球小動(dòng)脈的舒縮狀態(tài)，也會(huì)影響腎小球有效濾過(guò)壓及濾過(guò)率。當(dāng)入球小動(dòng)脈舒張或出球小動(dòng)脈收縮時(shí)，可提高腎小球毛細(xì)血管血壓，故GFR增多；反之，當(dāng)入球小動(dòng)脈收縮或出球小動(dòng)脈舒張時(shí)，則會(huì)降低腎小球毛細(xì)血管血壓而使GRR減少。
腎小球囊內(nèi)壓一般比較恒定，然而在尿路梗阻，管型阻塞腎小管以及腎間質(zhì)水腫壓迫腎小管時(shí)，則會(huì)引起囊內(nèi)壓升高，腎小球有效濾過(guò)壓降低，原尿形成減少。
血漿膠體滲透壓與血漿白蛋白含量有關(guān)。血漿膠體滲透壓的變化對(duì)腎小球有效濾過(guò)壓的影響并不明顯。因?yàn)檠獫{膠體滲透壓下降后，組織間液的形成增多，可使有效循環(huán)血量減少，進(jìn)而通過(guò)腎素-血管緊張素系統(tǒng)使腎臟入球小動(dòng)脈收縮而降低腎小球毛細(xì)血管血壓�？梢�(jiàn)在血漿膠體滲透壓下降時(shí)，腎小球有效濾過(guò)壓不會(huì)發(fā)生明顯改變。在大量輸入生理鹽水，引起循環(huán)血量增多和血漿膠體滲透壓下降時(shí)，則會(huì)造成腎小球有效濾過(guò)壓及GFR增高，出現(xiàn)利尿效應(yīng)。
（三)腎小球?yàn)V過(guò)面積減少
單個(gè)腎小球雖然很小，但成人兩腎約有200萬(wàn)個(gè)腎單位，腎小球毛細(xì)血管總面積估計(jì)約為1.6m2，接近人體總體表面積，因而能適應(yīng)每天約180L的腎小球?yàn)V過(guò)量。在病理?xiàng)l件下，腎小球的大量破壞，可引起腎小球?yàn)V過(guò)面積和CFR的減少，但腎臟具有較大的代償儲(chǔ)備功能。切除一側(cè)腎臟使腎小球?yàn)V過(guò)面積減少50％后，健側(cè)腎臟往往可以代償其功能。在大鼠實(shí)驗(yàn)中，切除兩腎的3/4后，動(dòng)物仍能維持泌尿功能。但在慢性腎炎引起腎小球大量破壞后，因腎小球?yàn)V過(guò)面積極度減少，故可使GFR明顯減少而導(dǎo)致腎功能衰竭。
�。ㄋ�)腎小球?yàn)V過(guò)膜的通透性改變
腎小球?yàn)V過(guò)膜具有三層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外為：內(nèi)皮細(xì)胞，基底膜和腎小球囊的臟層上皮細(xì)胞(足細(xì)胞)。內(nèi)皮細(xì)胞間有小孔，大小約為500～1，000A。小的溶質(zhì)和水容易通過(guò)這種小孔。基底膜為連續(xù)無(wú)孔的致密結(jié)構(gòu)、厚度為3200～3400A，表面覆有膠狀物，膠狀物的成分似以粘多糖為主，帶負(fù)電荷。腎小球囊的臟層上皮細(xì)胞（足細(xì)胞)具有相互交叉的足突，足突之間有細(xì)長(zhǎng)的縫隙，寬約100～400A，長(zhǎng)200～900A，上覆有一層薄膜，此薄膜富含粘多糖并帶負(fù)電荷。過(guò)去認(rèn)為腎小球?yàn)V過(guò)膜小孔的大小是決定其通透性的因素，而小孔只允許相當(dāng)于或小于白蛋白分子量大�。s68，000)的分子濾過(guò)，因而濾過(guò)的蛋白質(zhì)主要為白蛋白以及其他低分子量蛋白如溶菌酶（分子量14，000)、β2-微球蛋白（分子量11，800)及胰島素等。這些濾過(guò)的蛋白質(zhì)絕大部分又都在近曲小管被重吸收。當(dāng)炎癥、缺氧等因素使腎小球?yàn)V過(guò)膜通透性增高時(shí)，濾過(guò)的蛋白質(zhì)就增多并可出現(xiàn)蛋白尿。但是近年發(fā)現(xiàn)，某一物質(zhì)能否經(jīng)腎小球?yàn)V過(guò)，不僅取決于該物質(zhì)的分子量，而且還和物質(zhì)所帶的電荷有關(guān)。因?yàn)槟I小球?yàn)V過(guò)膜表面覆蓋一層帶負(fù)電荷的粘多糖，所以帶負(fù)電荷的分子如白蛋白因受靜電排斥作用，正常時(shí)濾過(guò)極少。只有在病理情況下，濾過(guò)膜表面粘多糖減少或消失時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)蛋白尿。抗原-抗體復(fù)合物沉積于基底膜時(shí)，可引起基底膜中分子聚合物結(jié)構(gòu)的改變，從而使其通透性增高。這也是腎炎時(shí)出現(xiàn)蛋白尿的原因之一。腎小球?yàn)V過(guò)襄上皮細(xì)胞的間隙變寬時(shí)，也會(huì)增加腎小球?yàn)V過(guò)膜的通透性。腎小球?yàn)V過(guò)膜的通透性增高是引起蛋白尿的重要原因。醫(yī)學(xué).全在.線www.med126.com
二、腎小管功能障礙
腎小管具有重吸收、分泌和排泄的功能。在腎缺血、缺氧、感染及毒物作用下，可以發(fā)生腎小管上皮細(xì)胞變性甚至壞死，從而導(dǎo)致泌尿功能障礙。此外，在醛固酮、抗利尿激素（antidiuretic hormone, ADH)利鈉激素及甲狀旁腺激素作用下，也會(huì)發(fā)生腎小管的功能改變。
由于腎小管各段的結(jié)構(gòu)和功能不同，故各段受損時(shí)所出現(xiàn)的功能障礙亦各異。
�。ㄒ�)近曲小管功能障礙
腎小球?yàn)V液中60～70％的鈉以等滲形式由近曲小管主動(dòng)重吸收；同時(shí)，近曲小管上皮細(xì)胞內(nèi)分泌H+以利碳酸氫鈉的重吸收。此外，葡萄糖、氨基酸、磷酸鹽、尿酸、蛋白質(zhì)、鉀鹽等經(jīng)腎小球?yàn)V過(guò)后，絕大部分也由近曲小管重吸收。因此近曲小管重吸收功能障礙時(shí)，可引起腎小管性酸中毒（renal tubular acidosis)。此外，近曲小管具有排泄功能，能排泄對(duì)氨馬尿酸、酚紅、青霉素以及某些用于泌尿系造影的碘劑等。近曲小管排泄功能障礙時(shí)，上述物質(zhì)隨尿排出也就減少。
�。ǘ�)髓袢功能障礙
髓袢重吸收的鈉約占腎小球液中鈉含量的10～20％。當(dāng)原尿流經(jīng)髓袢升支粗段及其相鄰部分的遠(yuǎn)曲小管（稱為遠(yuǎn)曲小管稀釋段)時(shí)，Na+被腎小管上皮細(xì)胞主動(dòng)重吸收，而Cl-則屬于繼發(fā)性的主動(dòng)重吸收。由于此處腎小管上皮細(xì)胞對(duì)水的通透性低，因此原尿逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜐B，而髓質(zhì)則呈高滲狀態(tài)，且越到髓質(zhì)深部，高滲程度越高。此高滲狀態(tài)是造成尿液濃縮的重要生理?xiàng)l件。高滲狀態(tài)的形成，還與尿素由內(nèi)髓集合髓質(zhì)間質(zhì)有關(guān)。髓袢功能障礙可致鈉、水平衡失調(diào)。慢性腎盂腎炎使腎髓質(zhì)高滲狀態(tài)破壞時(shí)，可出現(xiàn)多尿、低滲尿和等滲尿。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
�。ㄈ�)遠(yuǎn)曲小管和集合管*功能障礙
這兩部分重吸收的鈉占腎小球?yàn)V液中鈉含量的8～10％。遠(yuǎn)曲小管在醛固酮的作用下，具有重吸收Na+和分泌H+、K+和NH3的功能。遠(yuǎn)曲小管功能障礙可導(dǎo)致鈉、鉀代謝障礙和酸堿平衡紊亂。遠(yuǎn)曲小管和集合管在髓質(zhì)高滲區(qū)受ADH的調(diào)節(jié)而完成腎臟對(duì)尿濃縮與稀釋功能。集合管的功能障礙可引起腎性尿崩癥。
三、腎臟內(nèi)分泌功能障礙
腎臟具有分泌腎素、前列腺素、促紅細(xì)胞生成素和形成1，25-（OH)2-D3等內(nèi)分泌功能。
腎素由近球細(xì)胞分泌。全身平均動(dòng)脈壓降低、脫水、腎動(dòng)脈狹窄、低鈉血癥、交感神經(jīng)緊張性增高等，可分別通過(guò)對(duì)入球小動(dòng)脈壁牽張感受器、致密斑鈉受體，以及直接對(duì)近球細(xì)胞的作用而引起腎素釋放增多。腎素進(jìn)入血液循環(huán)后，即使由肝細(xì)胞生成的血管緊張素原（angiotensinogen,一種α2-球蛋白)分解成為血管緊張素Ⅰ（angiotensin Ⅰ)；后者在轉(zhuǎn)化酶的作用下形成血管緊張素Ⅱ（angiotensin Ⅱ)；血管緊張素Ⅱ在血管緊張素酶A的作用下，分解而形成血管緊張素Ⅲ（angiotensin Ⅲ)。血管緊張Ⅱ、Ⅲ均具有明顯的生理效應(yīng)，主要具有收縮血管（血管緊張素Ⅱ＞血管緊張素Ⅲ)和促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)分泌醛固酮（血管緊張素Ⅲ＞血管緊張素Ⅱ)的作用。血管緊張素Ⅱ、Ⅲ除可被靶細(xì)胞攝取外，主要為血漿中血管緊張分解酶所滅活。在休克、脫水等腎前性因素作用時(shí)，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)活性即可增加，從而可提高平均動(dòng)脈壓，促進(jìn)鈉水潴留，因而具有代償意義。但如血管緊張素形成過(guò)多，作用延續(xù)過(guò)久，則也可因腎臟血管的過(guò)度收縮而使腎小球血液灌流量和GFR顯著減少，從而造成腎臟泌尿功能?chē)?yán)重障礙。腎臟疾病如腎小球腎炎、腎小動(dòng)脈硬化癥等，均可使腎素-血管緊張素系統(tǒng)活性增強(qiáng)，從而引起腎性高血壓，醛固酮分泌過(guò)多，則是造成體內(nèi)鈉、水潴留的重要發(fā)病因素。
（* 集合管不屬于腎小管，也不包括在腎單位內(nèi)，但在功能上與遠(yuǎn)曲小管密切聯(lián)系，在尿生成過(guò)程中，特別是在尿濃縮過(guò)程中起重要作用。因此，為了理解方便，此處把遠(yuǎn)曲小管和集合管的功能障礙一并論述。)
腎髓質(zhì)間質(zhì)細(xì)胞可形成前列腺素E2（prostaglandin E2,PGE2)、A2（porstaglandinA2,PGA2)、和F2α（porstaglandinF2α,PGF2α)，其中PGE2、PGA2具有擴(kuò)張腎血管和促進(jìn)排鈉、排水的作用。因此有人認(rèn)為腎內(nèi)PGE2、PGA2形成不足可能是引起腎性高血壓的發(fā)病因素之一。它們對(duì)體內(nèi)鈉、水潴留可能也起一定的作用。
促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin)是由腎臟皮質(zhì)形成的一種激素，具有促進(jìn)骨髓造血干細(xì)胞分化成原始紅細(xì)胞，加速幼紅細(xì)胞增殖分化，促進(jìn)血紅蛋白合成等作用。因此當(dāng)腎臟疾病使這種激素形成減少時(shí)，就可引起貧血，這是慢性腎炎引起貧血的重要原因之一。但在兩側(cè)腎臟切除后依賴透析療法生存的病人，其血紅蛋白濃度仍可保持在10％左右。因此有人認(rèn)為，腎臟以外的組織也可產(chǎn)生促紅細(xì)胞生成素。
維生素D3本身并無(wú)生物學(xué)活性,它在體內(nèi)首先必須在肝細(xì)胞微粒體中經(jīng)25-羥化酶系統(tǒng)在C-25中羥化而生成25-(OH)-D3,然后25-(OH)-D3在腎臟近曲小管上皮細(xì)胞線粒體中，經(jīng)1-羥化酶系進(jìn)一步羥化生成1，25-(OH)2-D3，才具有生物學(xué)活性。1，25-(OH)2-D3進(jìn)入血液循環(huán)后，就能作用于遠(yuǎn)隔靶組織而顯示其生理功能，例如促進(jìn)腸道對(duì)鈣、磷的吸收，促進(jìn)成骨作用等等。因此可以把腎臟形成1，25-(OH)-D3看成是腎臟的內(nèi)分泌功能。在慢性腎功能衰竭時(shí)，由于腎臟生成1，25-(OH)-D3減少，故腸道對(duì)鈣的吸收減少，因而可發(fā)生低鈣血癥。這種低鈣血癥用維生素D治療并無(wú)效果。故腎臟生成1，25-(OH)2-D3減少是慢性腎功能衰竭患者具有抗維生素D作用的重要原因。
