远端肾小管性酸中毒的病理生理
远端肾小管性酸中毒(distalrenaltubularacidosis),亦称经典型RTA(DRTA),由远端肾小管酸化功能障碍引起,主要表现为管腔与管周液间无法形成高H+梯度。远端肾小管酸化不同于近端肾小管,对HCO3-再吸收作用不同,在酸化过程中仅再吸收剩下的HCO3-形成1/3的可滴酸。其主要形式是泌H+,使NH4+形成增多,最终将体内产生的酸排出体外。远端肾小管细胞的功能和形态可分2类:①主细胞:与泌K+和再吸收Na+有关,对酸化过程不起直接作用。②α细胞(闰细胞,intercalatedcell):与泌H+有关,直接参与酸化过程。该细胞泌H+依赖于H+-ATP酶(即氢泵)与Na+无直接关系。细胞内有大量Ⅱ型碳酸酐酶(CA),将泌H+后产生的OH-与CO2结合生成HCO3-,通过管周C1-、HCO3-交换系统使HCO3-再吸收。远端肾小管泌氢大部分通过与氨形成NH4+,NH4+主要在近端肾小管内由谷氨酸脱氨后生成,再与H+结合形成NH4+而泌入小管腔。在髓襻升支粗段可主动再吸收NH4+。远端肾小管主要通过H+泵,主动泌H+及管腔中NH3的跨膜浓度差被动弥散而使NH3浓度升高。NH3与H+结合形成NH4+,再与管腔中的强酸盐(如NaCl、Na2SO4等)所解离的Na+交换,并结合为NH4Cl、(NH4)2SO4等从尿中排出;Na+进入细胞内,回收至血。从而达到泌H+、酸化尿及生成碳酸氢钠,使尿pH下降到4.5~5.5,比血pH低2~3个pH单位。
皮质集合管是Na+与H+、K+交换的部位,其H+泵分泌速率受管腔中电位的影响。在醛固酮的作用下,小管液中Na+被再吸收,腔内形成负电位促使H+、K+沿电位差向管腔中分泌。髓质集合管无Na+再吸收,H+分泌是对抗电梯度进行的腔内呈正电位,其净HCO3-再吸收速率比皮质集合管大10倍。正常时,远端肾小管上皮细胞间紧密连接,分泌至管腔中的H+不易反漏。因而能维持肾小管腔与血液间陡峭的H+浓度梯度,使该部尿液pH降至6.0以下。当远端小管和集合管主动排泌H+和维持H+梯度的功能下降,尿酸化出现障碍。人体每日代谢过程中的酸性代谢产物不能完全排出,血浆HCO3-下降而Cl-代偿性地增高时,发生高氯性酸中毒。尿酸化障碍可因以下机制引起肾小管酸中毒。
(1)H+泵的缺陷:由先天性或获得性损伤引起H+泵功能障碍时均使H+分泌减低。当有酸中毒或静脉输入硫酸钠时尿不能酸化,尿pH均>5.5。给NaHCO3或磷酸盐时尿PCO2亦不能增高>10mmol/L。
(2)依赖电压的H+转运缺陷(defectofvoltage-dependenthydrogentransport):远端肾小管必须重吸收Na+使管腔产生负电位差,H+才分泌,若远端肾单位Na+的重吸收障碍或Cl-重吸收增加则使管腔内负电位差降低,尽管H+泵功能正常也不能刺激H+分泌,同时钾的排泌也障碍,因一部份钾是由Na+-K+被动交换排泌的,此类病人有高血钾及高尿钠,由于病人的醛固酮分泌正常或增高,NaHCO3负荷时尿PCO2并不增高,此类属高血钾4型RTA。
(3)酸的回漏(acidbackleak):只发现于应用二性霉素B的病人,有远端HCO3-回漏至肾小管细胞,NaHCO3负荷时尿PCO2低。
(4)碳酸氢盐的分泌增加(incrasedbicarbonetesecretion):集合管也有分泌HCO3-的功能,如HCO3-分泌过多可引起DRTA。这种缺陷表现在当NaHCO3负荷时尿PCO2增高,肾小管内HCO3-增多,H2CO3和CO2生成亦增加。
(5)羟基处理功能缺陷(defectinhydroxyldisposal):一般情况下体内的水可产生OH-和H+OH-在肾小管细胞内由碳酸酐酶的作用与CO2结合形成HCO3-,释放出H+,HCO3-产生后立即重吸收,当碳酸酐酶缺乏时近和远端尿酸化同时出现障碍,产生混合型肾小管酸中毒。
(6)H+分泌速率依赖缺陷(rate-dependentdefectinH+secretion):当H+分泌速率减慢就不足以维持远端肾小管腔内陡峭的H+浓度梯度,尿酸化发生障碍。此时特点为NaHCO3负荷时尿PCO2不上升,但严重酸中毒时尿酸化可正常,尿pH可低于5.5。此类病人常不出现代谢性酸中毒。实际上H+分泌速率减慢常是远肾单位多种尿酸化缺陷的早期表现,现在称为不完全性I型肾小管酸中毒。
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