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第三节 老年急性肾损伤
一、疾病概况
(一)老年急性肾损伤的定义
急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)以往称为急性肾衰竭(acute renal failure,ARF),是指由多种病因引起的、临床表现为肾功能在数天或数周内的迅速恶化、体内代谢产物潴留以及由此而引起的水电解质及酸碱平衡紊乱的临床综合征。可发生于既往无肾脏病者,也可发生在原有慢性肾脏病的基础上。
(二)老年急性肾损伤的流行病学调查
约5%住院患者可发生AKI,在重症监护室其发生率高达30%。老年患者是AKI的高危人群,与年轻人相比,60岁以上的患者社区获得性AKI的发生率增加3~8倍。80~89岁的老年人AKI的发病率高于50岁以下的人群。国内有研究发现,老年AKI占同期全部AKI的33%,老年医院获得性AKI的发生率占54%。此外,老年人更易发生严重的AKI,需要透析治疗。
(三)老年急性肾损伤的特点 1.病因
AKI病因多样,根据病因发生的解剖部位不同,可分为三大类:肾前性AKI、肾性AKI和肾后性AKI。
(1)肾前性AKI:
又称肾前性氮质血症,是由于有效血容量不足、肾血管收缩等原因导致的肾血流灌注减少引起的肾小球滤过功能急性下降,占全部AKI病例的40%~55%,是最常见的AKI类型。老年人群由于肾对容量改变的调节能力下降,并且常同时服用利尿药和降压药等多种药物,因此在肾脏灌注减低时更容易发生肾小球滤过率的减低。肾前性AKI未发生肾实质组织破坏,改善血流灌注可使肾功能快速恢复,但如果不及时去除病因,造成严重或持续的肾血流低灌注,则会引起急性肾小管坏死,从而发生肾性AKI。
(2)肾性AKI:
有肾实质损伤,包括肾小管、肾间质、肾血管和肾小球性疾病导致的损伤。肾小管性疾病的常见病因是肾缺血或肾毒性物质(包括外源性毒素,如生物毒素、化学毒素、抗生素对比剂等和内源性毒素,如血红蛋白、肌红蛋白等)损伤肾小管上皮细胞,可引起急性肾小管坏死(acute tubular necrosis,ATN)。ATN是临床上最常见的肾实质性急性肾损伤。
(3)肾后性AKI:
尿路梗阻引起的肾后性AKI是老年人群中社区获得性AKI的重要原因,老年患者尿路梗阻70%以上是非恶性因素所致,如前列腺肥大、神经源性膀胱引起的尿潴留、尿路结石、梗阻性肾盂肾炎和尿道狭窄等;恶性因素主要是前列腺癌、膀胱癌、盆腔及腹膜后肿瘤等。
老年患者的AKI常为多因素参与致病,其中最常见的是肾前性AKI,最常见者为各种感染、心功能衰竭等引起的有效血容量不足和脱水引起低血容量;其次是应用肾毒性药物所致的ATN。
2.易患因素
随着年龄的增加,肾脏的结构和功能均发生明显的变化,老年人肾脏的质量明显减轻、肾脏血流量下降、肾脏浓缩稀释能力降低、肾脏血管发生硬化、自身血管调节能力减低、血管活性物质分泌减少、肾脏的储备能力明显下降,因此老年人对各种肾损伤因素的敏感性升高,极易发生AKI,而且年龄越大,发生AKI的几率越高。其易患因素主要包括以下几个方面:
(1)具有复杂的基础疾病:如高血压、糖尿病、动脉硬化和心力衰竭。这些疾病均为AKI的危险因素,损伤肾的自我调节功能,使患者在低血压、低血容量时更容易发生AKI。
(2)具有慢性肾脏病:在65岁以上的老年人中,38%具有慢性肾脏病,是AKI各种损伤因素的易感人群。同时,这些患者合并高血压和糖尿病的比例都很高,因此更容易罹患AKI。
(3)服用多种药物:老年患者经常服用大量的药物,发生药物不良反应的机会增加。
(4)老化的肾结构、功能和血流动力学发生改变,使肾承受损伤的能力下降,容易发生更广泛更严重的损伤。
(5)老化的肾脏细胞和分子改变使肾更容易发生AKI并且不易恢复。包括氧化应激反应增加、老化基因表达等变化。因此肾预后较差,常遗留慢性肾损害甚至终末期肾病。
3.临床表现
典型ATN临床病程可分为三期:
(1)起始期:
此期患者常遭受低血压、缺血、脓毒血症和肾毒素等因素影响,但尚未发生明显的肾实质损伤,在此阶段AKI是可预防的。但随着肾小管上皮细胞发生明显损伤,GFR下降,则进入维持期。
(2)维持期:
又称少尿期。该期一般持续7~14天,但也可短至数天,长至4~6周。GFR保持在低水平,许多患者可出现少尿(<400ml/d)和无尿(<100ml/d)。但也有患者尿量在400ml/d以上,称为非少尿型AKI,其病情大多较轻,预后较好。然而,不论尿量是否减少,随着肾功能减退,可出现一系列临床表现。
1)AKI的全身症状 ①消化系统:
食欲减退、恶心、呕吐、腹胀、腹泻等,严重者可发生消化道出血。
②呼吸系统:
除感染外,只要是因容量负荷过多导致的急性肺水肿,表现为呼吸困难、咳嗽、憋气等症状。
③循环系统:
多因少尿和未控制饮水,以致体液过多,出现高血压及心力衰竭表现;因毒素蓄积、电解质紊乱、贫血及酸中毒引起各种心律失常及心肌病变。
④神经系统:
出现意识障碍、躁动、谵妄、抽搐、昏迷等尿毒症脑病症状。
⑤血液系统:
可有出血倾向及轻度贫血表现。
2)水、电解质和酸碱平衡紊乱 ①代谢性酸中毒:
主要是因为肾排酸能力降低,同时又因合并高分解代谢状态,使酸性产物明显增多。
②高钾血症:
除肾排泄钾减少外,酸中毒、组织分解过快也是原因之一。在严重创伤、烧伤等所致横纹肌溶解引起的AKI,每日血钾可上升1.0~2.0mmol/L。
③低钠血症:
主要由水潴留引起的稀释性低钠。
(3)恢复期:
从肾小管细胞再生、修复,直至肾小管完整性恢复称为恢复期。GFR逐渐恢复正常或接近正常范围。少尿型患者开始出现利尿,可有多尿表现,在不使用利尿剂的情况下,每日尿量可达3 000~5 000ml,或更多。通常持续1~3周,继而逐渐恢复。与GFR相比,肾小管上皮细胞功能(溶质和水的重吸收)的恢复相对延迟,常需数月后才能恢复。少数患者可遗留不同程度的肾脏结构和功能缺陷。
二、实验室诊断及鉴别诊断
(一)实验室诊断 1.AKI诊断标志物
AKI的诊断依赖肾小球滤过功能的改变,目前通用的为血肌酐和尿量。
(1)血肌酐:
血肌酐是肌肉中磷酸肌酸代谢产物,主要从肾小球滤过,少量由近端肾小管排泌,不被肾小管重吸收,其血浓度可反映肾小球滤过功能。
【参考区间】
男(20~59岁):57~97μmol/L;男(60~79岁):57~111μmol/L;
女(20~59岁):41~73μmol/L;女(60~79岁):41~81μmol/L。
(引自WS/T 404.5《临床常用生化检验项目参考区间》)
【临床意义】
血肌酐目前是临床上评估肾功能的常用指标。血肌酐升高见于各种原发性和继发性原因引起的急、慢性肾功能不全,血肌酐升高的程度与肾病变的程度相关。
2012年《KDIGO急性肾损伤临床实践指南》将AKI定义为:①48小时内血肌酐上升≥0.3mg/dl(26.5μmol/L),或②7天内血肌酐上升≥1.5倍基线值,或③连续6小时尿量<0.5ml(kg·h)。其分期标准见表3-5。
表3-5 AKI的KDIGO分期标准
【评价】
①以血肌酐为基础的AKI诊断与分期标准在老年患者中应用具有局限性。血肌酐是生物体内肌肉组织中肌酸的代谢产物,血肌酐受肌肉容积的影响较大,老年患者基础血肌酐水平较低,而低值的血肌酐检测本身具有明显的不稳定性,并且更易受饮食和体液容积的影响,因而血肌酐的波动范围容易达到AKI诊断标准从而高估AKI的发生。另一方面,老年AKI患者又由于相对低的血肌酐水平容易低估疾病的严重程度。②不同疾病状态影响AKI的诊断。例如,药物引起的急性肾小管损伤和急性肾小管间质肾病是老年AKI的重要病因组成,最近有研究发现此两类疾病中20%~40%的患者临床血肌酐上升速度慢于AKI的诊断标准,因此在AKI的疾病初期非常容易漏诊。③老年患者常存在复杂的基础疾病,在合并肺源性、心源性、肝病、甲状腺功能减退症等水肿状态时,血肌酐受体液分布的影响,在GFR减低时相应的变化幅度小,同样容易漏诊AKI并低估疾病的严重程度。
由于影响因素较多,血肌酐不够敏感,因此不是AKI最佳诊断标志物。目前一些新型肾小管上皮细胞损伤标志物试用于AKI早期诊断,研究较多的包括肾损伤分子-1(KIM-1)、白细胞介素-18(IL-18)、胱抑素C(CysC)及中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)等。由于AKI定义较广,病理生理机制复杂,不同的生物标志物各有所长,如NGAL更敏感、KIM-1更特异,因此需要对目前已发现的新型生物标志物进行组合,联合检测以取长补短。
(2)24小时尿量:
由肾小球滤出的原尿每日达180L之多,而经过肾小管重吸收、排泌,最后排出的尿液不到原尿的1%。由于尿液并非匀速生成,故需连续收集24小时尿测定其体积,称为24小时尿量,简称尿量。
【参考区间】
成人尿量1 000~1 500ml/24h(多尿:>2 500ml/24h;少尿:<400ml/24h或持续<17ml/h;无尿:<100ml/24h)。
【临床意义】
少尿和无尿为极严重的症状,根据病因分为肾前性少尿、肾性少尿和肾后性少尿,肾前性少尿见于各种原因引起的有效循环血量减少导致的肾小球滤过减少,肾性少尿见于各种肾实质病变,肾后性少尿见于各种原因引起的尿路梗阻或排尿功能障碍等。
2.肾脏浓缩稀释功能检查
肾脏浓缩稀释功能检查主要包括尿比密和尿渗透压检查。
(1)尿比密:
详见本章第二节“二、高血压肾损害”。
(2)尿渗透压:
尿渗透压指溶解在尿液中具有渗透作用的全部溶质微粒总数量(含分子和离子),与颗粒大小及所带电荷无关。
【参考区间】
成人尿渗透压为600~1 000mOsm(kg·H 2O)。
【临床意义】
ATN时尿渗透压常<350mOsm(kg·H 2O),尿与血渗透压之比低于1:1,肾前性AKI时常>500mOsm(kg·H 2O)。
【评价】
尿比密和尿渗透压都能反映尿中溶质的含量,尿渗透压比尿比密更能反映肾脏浓缩稀释能力,但尿渗透压测定则需要特殊的渗透压检测仪器。
3.尿β2-微球蛋白
β 2-微球蛋白是由人体有核细胞,特别是淋巴细胞和肿瘤细胞产生的一种小分子球蛋白,分子量仅11.8kDa。可以从肾小球自由滤过,约99.9%被近端肾小管上皮细胞重吸收并分解破坏,因此在正常情况下,β 2-微球蛋白由尿排出的量极低。
【参考区间】
成人尿β 2-微球蛋白<0.4mg/L。
【临床意义】
尿β 2-微球蛋白主要用于监测近端肾小管的功能,是反映近端小管功能受损的非常灵敏和特异的指标。
【评价】
ATN发生时,肾脏近端小管上皮细胞受损,对肾小球正常滤过的尿小分子蛋白质(分子量为5~40kDa)重吸收障碍,排泄增加,故小分子蛋白尿又称为肾小管性蛋白尿。多为轻度蛋白尿,以小分子蛋白为主,如α 1-微球蛋白、β 2-微球蛋白、视黄醇结合蛋白等,是早期肾小管损伤的标志性指标。
4.尿α1-微球蛋白
α 1-微球蛋白是肝细胞和淋巴细胞产生的一种糖蛋白,分子量为26~33kDa。原尿中α 1-微球蛋白绝大部分被肾小管重吸收降解,尿中含量极微。
【参考区间】
成人尿α 1-微球蛋白<12mg/L(晨尿)。
【临床意义】
尿α 1-微球蛋白增高见于各种原因引起的肾小管功能损伤。
【评价】
肾小管对α 1-微球蛋白的重吸收障碍先于β 2-微球蛋白,因此尿α 1-微球蛋白比β 2-微球蛋白更能反映肾脏早期改变,是肾近端小管损伤的标志性蛋白。
5.尿钠、尿钠排泄分数及肾衰竭指数
尿钠排泄量取决于钠的胞外液量及肾小管重吸收的变化。尿钠排泄分数和肾衰竭指数是由尿钠衍生出的两个计算指标。分别测定血清钠、血肌酐和尿钠、尿肌酐浓度,按下式计算尿钠排泄分数:尿钠排泄分数=[(尿钠/血钠)/(尿肌酐/血肌酐)]×肌酐)%;按下式计算肾衰竭指数:肾衰竭指数=尿钠/(尿肌酐/血肌酐)。
【参考区间】
尿钠<20mmol/L,尿钠排泄分数:1~2。
【临床意义】
尿钠排泄分数可作为肾小管坏死程度的指标,在ATN中,肾小管功能受损,故尿钠浓度>40mmol/L,尿钠排泄分数>1,肾衰竭指数>1;在肾前性AKI中,肾小管没有损坏,但血容量不足,钠滤过减少,且肾小管最大限度地重吸收钠,以维持血容量,故尿钠浓度<20mmol/L,尿钠排泄分数<1,肾衰竭指数<1。若肾前性AKI缺血严重或持续时间较长,则可引起ATN,若尿钠在20~40mmol/L之间,则表明患者正在由肾前性AKI向ATN发展。
【评价】
以尿钠浓度表示肾小管功能损伤只有参考价值,尿钠浓度与自由水清除率成反比,而醛固酮和抗利尿激素可使尿钠浓度向相反方向转变。尿钠排泄分数则不受上述因素的影响,能正确反映肾小管功能。
6.尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶
N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetylβ-D-glucosaminidase,NAG)是一种广泛分布于哺乳动物身体各组织细胞中的溶酶体水解酶,在近端小管上皮细胞中含量极高。NAG分子量约为140kDa,不能通过肾小球屏障,故尿中NAG主要来自近端小管上皮细胞,因此NAG活性增高提示存在肾小管上皮细胞的损伤。
【参考区间】
成人尿NAG<22IU/g Cr。
【临床意义】
尿NAG是反映肾小管实质细胞损害的指标,是诊断肾脏早期损伤的灵敏指标,可作为氨基糖苷类抗生素的肾毒性监测试验。
【评价】
正常人尿液中也存在一定的NAG,但是水平低,另外,剧烈运动、水负荷过重情况下其水平也会增高。
(二)鉴别诊断
在鉴别诊断方面,首先应排除CKD基础上的AKI,有CKD病史,或存在老年、高血压、糖尿病等CKD易感因素,双肾体积缩小,显著贫血、肾性骨病和神经病变等提示CKD基础上的AKI。其次应区分肾前性、肾性和肾后性原因。在确定为肾性AKI后,尚应鉴别是肾小球、肾小管还是肾间质引起。
肾前性AKI与缺血性ATN是肾低灌注状态疾病谱的不同组成部分,二者的本质区别是肾小管的结构和功能是否完整。主要鉴别点见表3-6。
(1)尿中出现肾小管结构损伤标志物提示已经发生ATN。包括尿沉渣中出现颗粒管型、肾小管上皮细胞和上皮细胞管型以及蜡样管型,尿酶和其他肾小管上皮细胞结构蛋白排泌增加(如KIM-1)。
(2)肾小管浓缩功能减退提示ATN。未使用利尿药的状态下尿比密<1.010、尿渗透压<350mOsm(kg·H 2O)。
(3)肾小管重吸收功能减退提示ATN。包括肾性糖尿、低分子蛋白尿、尿钠排泄增加。
表3-6 实验室检查对肾前性AKI和ATN的鉴别诊断
三、检验路径
明确临床诊断的检验路径——确诊路径(图3-5)
图3-5 AKI检验诊断路径
(逄 璐 李海霞)