一、发病机制
急性肾功能不全可分为三大类:肾前性 AKI、肾性 AKI 和肾后性(梗阻性) AKI。肾性 AKI 可以进一步细分为肾小球原因(例如急进性肾小球肾炎)、血管原因(例如硬皮病肾危象)和肾小管 - 间质病。大多数肾小管 - 间质病和 AKI 是由缺血引起的。由于肾性缺血性 AKI 特殊的病理生理学过程,使其直接影响发病率、病死率和住院费用,特别是与病死率和远期肾功能预后有关。
虽然局部或全身的血流减少是缺血性 AKI 的病理生理紊乱的常见途径,但是缺血的原因各有不同(例如:低血容量状态、循环休克、药物、肾血管疾病等)。Molitoris 描述了缺血性 AKI 发展阶段的示意图(见图 1)。
在导致肾小球滤过率( GFR) 第一次快速下降的“起始期”损伤之后,出现“延续期”,在此期间肾脏损伤持续进展并且肾功能进一步下降。这个阶段的特点是强烈的缺血 / 再灌注损伤。在这种情况消退之后,在肾脏恢复发生之前,肾功能在“维持期阶段 GFR 保持在最低点的时间长度不同。伴随着时间推移及有效的临床干预,肾功能逐渐进入“恢复期” 。
虽然我们将缺血性 AKI 的病理生理过程分为“起始 - 延续 - 维持 - 恢复”四个时期,但是不得不说的是,临床中很难通过一个或几个指标明确肾损伤的时期,因为疾病的发生发展是错综复杂的,往往合并其他疾病同时发生,尤其是 ICU 内的患者。缺血性 AKI 的病理生理过程如上所述,而对于脓毒症相关 AKI(sepsis - associated AKI, SA - AKI)的发病与损伤机制的理解是有限的。 现在清楚的是SA - AKI 在实验背景和临床上都与缺血性 AKI 有很大不同。 临床中我们无法监测肾血流量( RBF)、微血管血流量、皮层和髓质灌注情况及氧合状态。因此,SA - AKI 的动物模型广泛开展,以实现临床中无法进行的复杂和有创性的测量。
目前认为,SA - AKI 与缺血性 AKI 发病机制不同之处主要体现在:
①SA - AKI 患者或实验动物的 RBF 并不一定减少,甚至可以见到 RBF 的增加,提示 RBF 减少不是 AKI 发生的必要条件。这种“RBF 与肾功能分离现象”可能与肾内分流和出球小动脉舒张有关。
②肾内血流动力学与全身血流动力学的变化并不总是保持一致。严重脓毒症状态下全身性血管阻力降低,而 SA - AKI 表现为肾血管阻力增加,提示全身性血流动力学参数不能反映肾内血流动力学的状况。
③在啮齿类动物模型中,RBF 降低之前已经发现肾毛细血管通透性增加,RBF 的任何改变伴随着皮层微循环灌注不足,管周毛细血管渗漏和活性氮的产生。导致 SA - AKI 的原因可能是局部炎症和微血管紊乱,而不是整体肾脏的缺血。微循环中的炎症反应和炎症改变是 AKI 发展和持续的原因,在 SA - AKI 中,全身炎症反应可能是主要因素。
④SA - AKI 伴随微血管损伤,可能导致入球小动脉收缩(由于“球管反馈机制”),并且肾小管内压力增加,导致持续的滤过功能下降。 如果脓毒症持续存在,通过许多与微血管功能障碍、线粒体和肾小管损伤有关的机制,SA - AKI 可能成为肾损伤的主要形式。
⑤缺血性 AKI 的病理改变以急性肾小管坏死(ATN)为主要表现,较少见到肾小管上皮细胞凋亡,而 SA - AKI 恰好相反。