關于缺血性急診腎功能衰竭(ARF)的發(fā)生機制,目前還不很清楚,根據(jù)近年來的研究,對腎內(nèi)血管因素,腎內(nèi)血流分布,以及腎小管功能損害等方面,有一些新的看法,在理論上,有重要意義。
一、血管因素
缺血性ARF時,可見總的腎血流量明顯降低。在全身循環(huán)狀況已經(jīng)糾正后,這種降低常不立即消失,仍持續(xù)存在一段時間。因此,ARF時腎血流減少,可能有多種因素。由于血漿內(nèi)腎素-血管緊張素濃度比此階段明顯增高,其活性增加,使人曾設想該因素引起缺血性ARF。但臨床實驗,并不支持此一簡單看法。因為其他因素,如充血性心力衰竭、肝硬化、原發(fā)性高血壓等,腎素活性也增加,但并不出現(xiàn)ARF。而且現(xiàn)已知腎內(nèi)和血液中AⅡ活性增加,常常不在ARF之前出現(xiàn),而在ARF之后。這些亦提示缺血性ARF時腎素活性增高,不是致病原因,而是腎缺血的結果。此外,如前所述,腎臟是產(chǎn)生PG的主要器官,與腎臟活動有關的,主要是PGE2、PGI和血栓素TXA2,前兩者作用于血管相應受體,使血管舒張,阻力下降,而TXA2為縮血管物質,引起入球動脈收縮,但主要也是發(fā)生于腎小管阻塞以后。PGE2、PGI2的對抗AⅡ作用,有重要意義,動物實驗,當給予動物外源性PGE2,腎缺血可減輕,腎皮質血流明顯增加,如果PG合成受到抑制劑抑制,腎臟血管自動調(diào)節(jié)能力明顯減弱。
二、腎血流分布
根據(jù)目前對腎缺血的研究,認為ARF時,并不支持以往看法,即腎皮質有嚴重缺血,而認為腎髓質在ARF時有明顯淤血。在該情況下,病理損害主要表現(xiàn)在外髓層和皮質內(nèi)層。由于腎臟微結構的不同,腎缺血時,外皮質腎單位的血流量和小管內(nèi)流率改變不大,但髓旁腎單位的血流率有明顯降低。如前所述,髓旁腎單位的出球動脈供應髓質血流,在此情況下,髓質供血降低,同時由于外髓層毛細血管的高度分支,使血液流變學易于改變,紅細胞易于淤積,導致血管阻塞。形態(tài)學上已證實外髓內(nèi)帶和內(nèi)髓區(qū)整個血管腔內(nèi)血液淤滯。
此種現(xiàn)象機制不清楚,有人認為該部位亨利襻小管易于梗阻后擴張,壓迫周圍小靜脈,以致淤血。另有人認為血管淤滯在前,影響對小管供血,引起小管損害。也可能兩者互為因果。這種淤血程度和腎功能降低程度呈正相關。如果淤血持續(xù)存在,腎功能進行性惡化。
三、腎小管損害因素
腎臟在正常時,血流量很高,和其本身耗氧不成比例。如從腎靜脈取血,可見其氧張力高于其他器官靜脈血的含量。腎臟高血流量但又對血容量減低十分敏感,易于出現(xiàn)損害,其機制不十分清楚。近年來的研究展示氧輸送到腎臟的分布復雜,各部位并非均一,呈梯度分布,因而局部的易損性可能由于選擇性局部低氧所致。特別是外髓層近內(nèi)髓層區(qū),該部分小管即亨利襻厚升支段(mTAL)有主動吸收氯化鈉和稀釋尿液等作用,由于髓質部分的逆流交換系統(tǒng)和氯化鈉的主動吸收,該處形成高代謝狀態(tài),使mTAL易受缺氧損害。當小管主動轉運功能減低時,相對耗氧減少,則小管易受損程度減輕。如用Ouabain抑制細胞轉運,或停止腎小球濾過,可以防止mTAL在游離灌注時腎缺血損害。反之,當膜轉運增加,激化鈉泵,可以使mTAL在同樣條件下出現(xiàn)損害。因此,外髓質類似心絞痛綜合征,即細胞缺氧程度依其氧需求和供氧兩方的情況而定。按外髓層氧需求和供(血)氧的平衡觀點,在低血壓時,早期皮質流量減少,GFR下降,可以看作是降低髓質功能,使氧消耗減少,從而減輕或防止腎小管損傷,因此是一種保護作用。當此調(diào)節(jié)機制失效,mTAL缺血發(fā)生,其中溶質到達致密斑,啟動管球反饋,GFR進一步下降。即進一步減少小管回吸收,減少耗氧。如果仍不足以保護mTAL缺血損害,則出現(xiàn)ARF。因此mTAL的損害,是ARF的中心環(huán)節(jié),從選擇性mTAL缺血到廣泛灶性壞死,可能是臨床上從輕型ARF到嚴重尿閉ARF的主要機制。