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1、肾功能衰竭及人工肾基本原理肾功能衰竭及人工肾基本原理肾功能衰竭及人工肾基本原理肾功能衰竭及人工肾基本原理正常肾脏正常肾脏 部位和结构部位和结构 功能功能病理肾脏病理肾脏 病因病因 症状及后果症状及后果 肾功能衰竭肾功能衰竭物理学原理物理学原理 跨膜转运跨膜转运人工肾人工肾 血液透析血液透析 腹膜透析腹膜透析 肾移植肾移植正常情况下的人体肾脏正常情况下的人体肾脏?溶质转运原理溶质转运原理?人工肾的作用人工肾的作用?病理情况下的人体肾脏病理情况下的人体肾脏?正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理肾脏的部位和结构肾脏的部位和结构肾脏在体内的所在部位肾脏在体内的所在部位左肾右肾右输尿管右输尿
2、管大肠大肠肝脏肝脏肺脏肺脏上腔静脉上腔静脉 心脏心脏主动脉主动脉脾脏脾脏小肠小肠左输尿管左输尿管膀胱膀胱病理肾脏病理肾脏肾脏的部位和结构肾脏的部位和结构 肾脏的矢状切面肾脏的矢状切面肾静脉肾静脉肾动脉肾动脉肾盂肾盂输尿管输尿管肾髓质肾髓质肾乳头肾乳头肾皮质肾皮质肾静脉分支肾静脉分支肾动脉分支肾动脉分支肾单位肾单位正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏肾脏的部位和结构肾脏的部位和结构 肾单位肾单位 肾脏的基本功能单位肾脏的基本功能单位近端小管近端小管肾小球肾小球入球小动脉入球小动脉小静脉小静脉远端小管远端小管集合管集合管Henle氏袢氏袢毛细血管网毛细血管网终尿终尿血浆
3、超滤液血浆超滤液正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏肾脏的部位和结构肾脏的部位和结构 肾小球结构详图肾小球结构详图-滤过膜滤过膜毛细血管壁详图毛细血管壁详图l毛细血管壁毛细血管壁-滤器滤器-近端小管近端小管入球小动脉入球小动脉出球小动脉出球小动脉毛细血管袢毛细血管袢Bowman氏囊氏囊毛细血管腔内毛细血管腔内-血液侧血液侧-毛细血管腔外毛细血管腔外-尿液侧尿液侧-正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏维持骨骼结构维持骨骼结构活性维生素活性维生素D钙平衡钙平衡造血功能造血功能合成促红细胞生产素合成促红细胞生产素维持心脏活性维持心脏活性钾代谢平
4、衡钾代谢平衡调节血液调节血液PH合成和重吸收碳酸氢盐合成和重吸收碳酸氢盐维持血压维持血压水平衡水平衡排钠排钠清除代谢终产物清除代谢终产物清除尿素清除尿素,肌酐等肌酐等肾脏的功能肾脏的功能 肾脏的多种功能肾脏的多种功能功功 能能正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏人体肾脏的功能是什么？人体肾脏的功能是什么？生成尿液，排除多余水分生成尿液，排除多余水分 排除代谢终末产物、毒物和药物排除代谢终末产物、毒物和药物 调节体内水、电解质、渗透压和酸碱平衡调节体内水、电解质、渗透压和酸碱平衡 分泌肾素、促红细胞生成素、前列腺素等分泌肾素、促红细胞生成素、前列腺素等0.1升 大便中
5、所含水分0.9升 呼吸和汗液中所含水分1.5升 尿液2.5升 总出量肾脏的功能 水平衡水平衡正常机体水正常机体水分的入量和分的入量和出量必须保出量必须保持平衡。持平衡。该功能主要该功能主要由肾脏和机由肾脏和机体渴感中枢体渴感中枢完成。完成。0.3升 代谢内生水0.9升 固体食物所含水分1.3升 液体食物所含水分2.5升 总入量+正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏肾脏的功能 滤过和重吸收滤过和重吸收1500升：每天经过肾动脉的血流量180升：每天肾小球滤过量60升：每天经过近端小管末端的初尿量20升：每天经过远端小管始端的尿液量10升：每天经过远端小管末端的尿液量1
6、,5升：每天经过集合管末端的尿液量终尿量:1,5升/天正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏肾脏疾病的病因包包 括括大量失血大量失血肾炎肾炎神经原性疾病神经原性疾病糖尿病糖尿病肾囊肿，先天畸形肾囊肿，先天畸形事故事故/创伤创伤自身免疫性疾病自身免疫性疾病高血压高血压肾功能衰竭肾功能衰竭正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏吸烟吸烟高血压高血压糖尿病糖尿病高胆固醇血症高胆固醇血症动脉硬化动脉硬化肾脏疾病的病因 肾功能衰竭的危险因素肾功能衰竭的危险因素肾功能衰竭肾功能衰竭肥胖肥胖正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏肾脏
7、病的症状和体征肾脏病的早期症状肾脏病的早期症状肾脏病的早期症状和体征并无特异性，也常见于其它多种疾病。体格检查和一些简单的实验室检查有助于肾脏病的早期诊断，因而可防止或至少延缓其进展。疲劳疲劳乏力乏力血尿血尿蛋白尿蛋白尿(大量泡沫尿大量泡沫尿)浮肿浮肿少尿或多尿少尿或多尿正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏外周水肿外周水肿氧交换能力下降氧交换能力下降肺水肿肺水肿机体水储留机体水储留高血压高血压心功能降低心功能降低肾脏病的症状和体征 肾功能衰竭水的清除肾功能衰竭水的清除肾脏清除水肾脏清除水的能力下降的能力下降肾脏病患者体液储留常呈进行性进展，在未进行适当治疗的情况下常
8、导致肾脏病患者体液储留常呈进行性进展，在未进行适当治疗的情况下常导致严重的后果，甚至引起死亡。此时，人工肾常可挽救患者的生命。严重的后果，甚至引起死亡。此时，人工肾常可挽救患者的生命。正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏2314肾功能衰竭 慢性肾功能衰竭慢性肾功能衰竭-分期分期肾功能代偿期肾功能代偿期 临临床床症症状状轻轻微微 肾小球滤过率肾小球滤过率（GFRGFR）505080ml/min80ml/min，血肌酐（，血肌酐（ScrScr）正常）正常 如不进行治疗，肾功能常进行性恶化如不进行治疗，肾功能常进行性恶化肾功能失代偿期肾功能失代偿期 临临床床症症状状进进一
9、一步步加加重重 血液生化检查常呈现多种严重异常血液生化检查常呈现多种严重异常 GFR25GFR2550ml/min50ml/min，ScrScr升高，但升高，但450umol/L450umol/L，在某些因素作用下在某些因素作用下(如感冒等如感冒等)肾功能可进一步恶化肾功能可进一步恶化肾功能衰竭期肾功能衰竭期 常常伴伴严严重重的的临临床床症症状状 GFR10GFR1025ml/mi25ml/mi，Scr450Scr450707umol/L707umol/L 适当的治疗常可使肾功能有一定程度的恢复适当的治疗常可使肾功能有一定程度的恢复(恢复至第二期恢复至第二期)尿毒症尿毒症 严严重重的的临临床床
10、症症状状 GFR10ml/minGFR707umol/LScr707umol/L 常需终生肾脏替代疗法，常需终生肾脏替代疗法，未进行及时治疗的患者将很快死亡未进行及时治疗的患者将很快死亡正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏肾功能衰竭急性肾功能衰竭急性肾功能衰竭节选自Zllner,Innere Medizin透析治疗肌苷肌苷 M/l时间时间/天数天数尿量尿量升升/天天3.多多尿尿期期尿量异常尿量异常(1-2周周)1.损损伤伤期期肾实质的损伤肾实质的损伤(数分钟至数天数分钟至数天)2.少少尿尿期期/无尿期无尿期肾功能完全丧失肾功能完全丧失(可长至可长至6周周)4.恢恢复
11、复期期肾功能缓慢恢复肾功能缓慢恢复(数月数月)正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏人工肾基本原理人工肾基本原理人工肾的物理学原理半透膜半透膜细菌中分子物质，如b2-微球蛋白水分子可自由通透红细胞白蛋白，常作为 大分子蛋白质的代表电解质半透膜的功能类似于一个精细的筛子，只有分子半径小于筛孔的物质可通过它。半透膜的功能类似于一个精细的筛子，只有分子半径小于筛孔的物质可通过它。正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏人工肾的物理学原理 弥散弥散开始阶段:不同的物质浓度结束阶段:相同的物质浓度弥散是溶液中所有分子随机运动的结果弥散是溶液中所有分子随机
12、运动的结果(Brownian运动运动)。时间时间正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏透析的物理学原理 超超 滤滤在溶质能够通过半透膜的前提下，在膜的一侧施在溶质能够通过半透膜的前提下，在膜的一侧施以压力可导致溶质和水分一起滤过该半透膜。以压力可导致溶质和水分一起滤过该半透膜。时间时间压力压力正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏透析的物理学原理 渗渗 透透时间时间渗透和弥散的不同之处在于，其溶质不能通过半透膜，渗透和弥散的不同之处在于，其溶质不能通过半透膜，而水分仍旧可以通透，最终导致两侧浓度趋于平衡。而水分仍旧可以通透，最终导致两侧浓度趋
13、于平衡。正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏透析的物理学原理 反渗透反渗透时间时间压力压力和超滤相类似，反渗透时也在膜的一侧加以压力。和超滤相类似，反渗透时也在膜的一侧加以压力。反渗透技术常用于血液透析时净水的制作，后者用于配制透析液。反渗透技术常用于血液透析时净水的制作，后者用于配制透析液。正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏扩散扩散 弥散弥散在溶液中的某一区域内某种溶质的浓度很高，在溶液中的某一区域内某种溶质的浓度很高，这种溶质会分散到浓度低的区域，均匀分布在这种溶质会分散到浓度低的区域，均匀分布在一个限定区域一个限定区域对流对流一种
14、溶质带动另一个溶质通过半透膜的过程一种溶质带动另一个溶质通过半透膜的过程超滤超滤压力梯度作用下，液体通过薄膜的物理过程压力梯度作用下，液体通过薄膜的物理过程渗透渗透水从分子浓度低的区域通过半透膜流入分子浓水从分子浓度低的区域通过半透膜流入分子浓度高的区域度高的区域吸附吸附膜表面的正负电荷的作用具有选择性吸附某些膜表面的正负电荷的作用具有选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物的作用蛋白质、毒物及药物的作用人工肾基本原理人工肾基本原理人工肾的种类人工肾的种类 肾脏不具有再生能力，但自然肾脏有很大的储备肾脏不具有再生能力，但自然肾脏有很大的储备能力，直至其丧失了能力，直至其丧失了90的排泄功能时，才需应用
15、人的排泄功能时，才需应用人工肾支持治疗。工肾支持治疗。有四种公认的有效治疗方法有四种公认的有效治疗方法:血液透析血液透析血液滤过血液滤过血液透析滤过血液透析滤过血液灌流血液灌流腹膜透析腹膜透析血液透析血液透析(HD)HD)血液透析清除代谢废物的原理血液透析清除代谢废物的原理主要是利用扩散作用主要是利用扩散作用 透析膜本身是具有选择性的半透膜，它允许小分子的透析膜本身是具有选择性的半透膜，它允许小分子的尿素、肌酐、钠、钾、氢等较小分子通过，但血中的红、尿素、肌酐、钠、钾、氢等较小分子通过，但血中的红、白细胞、白蛋白及细菌等大分子无法通过。尿毒症病人的白细胞、白蛋白及细菌等大分子无法通过。尿毒症病
16、人的血中有高浓度的尿素，肌酐等代谢废物，而这些是透析液血中有高浓度的尿素，肌酐等代谢废物，而这些是透析液中所没有的。借助浓度差的驱动，病人血中高浓度的尿素中所没有的。借助浓度差的驱动，病人血中高浓度的尿素、肌酐等代谢废物会通过透析膜扩散到透析液中去。、肌酐等代谢废物会通过透析膜扩散到透析液中去。为了增加血液与透析液两侧的浓度差，提高透析效果为了增加血液与透析液两侧的浓度差，提高透析效果，所以血液透析时，血液与透析液流向相反。，所以血液透析时，血液与透析液流向相反。血液透析模式图血液透析模式图血泵血泵抗凝抗凝输回病人血液输回病人血液流出病人血液流出病人血液透析器透析器清洁透析液清洁透析液废透析液废透析液正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏血液透析 透析器透析器血液流入端透析液流出端中空纤维束透析液流入端血液流出端透析液在中空纤维外流动，血液在中空纤维内逆向流动透析液在中空纤维外流动，血液在中空纤维内逆向流动。溶质通过中空毛细 纤维壁进行转运正常肾脏正常肾脏人工肾人工肾物理学原理物理学原理病理肾脏病理肾脏 血液透析血液透析适应证适应证 1.急性肾功能衰竭2.慢性
