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(;_;)腎不全の話


(//∇//)題名:腎不全の話

腎では、腎へ流入する血液をろ過し、そのろ液の組成をそのときどきのからだの必要に応じて量的・質的に変化させて尿の形で腎孟・尿管へと排出している。したがって、腎へ流入する血液は腎の組織の栄養や酸素補給を行っているばかりでなく、尿生成の原材料となっている。さらに、その血液を運ぶ腎の血管系は、体液恒常性維持のためにはたらく腎のしくみと深く関わり合っている。

 

●腎の機能的構造

腎は、からだの背側で横隔膜の直下にある大きなソラマメのような形の臓器で、片方の腎の重さは約160 g ある。腎を縦に切ってみると外側の皮質と内側の髄質が区別され、

髄質よりさらに内側に、生成された尿が放出される腎孟があり、これは尿管に続いている。腹大動脈から分れた腎動脈は、腎錐体の間を上がって皮質と髄質の間を弓状に走り(弓状動脈)、そこから皮質に向けてほぼ直角に枝を出す(小葉間動脈)。小葉間動脈から分かれた枝は細動脈(輸入細動脈)となり腎小体へ入って糸球体をつくる。糸球体は毛細血管が糸まり状になったもので、この糸球体毛細血管が集まって、腎小体を出るときは再び細動脈(輸出細動脈)となっている。糸球体は、ボーマン嚢にすっぽり囲まれており、このボーマン嚢は尿細管に続いている。腎小体は、糸球体とボーマン嚢をあわせた部分のことで、ここで血漿のろ過が行われる。ボーマン嚢中へろ過された血漿のろ液(糸球体ろ液)は尿細管中へ運ばれる。

尿細管はまず皮質部で曲がりくねって近位尿細管となり、続いて髄質に伸びてヘアピンのように折れ曲がったヘンレのループ(係蹄)となる。ヘンレのループは、近位尿細管より細くなって髄質へ直進する下行脚と、髄質で折り返して皮質へ向かう上行脚の2つの部分からなる。ヘンレのループの上行脚の途中から尿細管は再び太くなっている。皮質に至ると再び曲がりくねって遠位尿細管となり、その尿細管が出た腎小体の輸入細動脈の近くを通ってから集合管へ入る。集合管は皮質から髄質に向かい、腎孟に連なる。輸出細動脈となって腎小体を出た血管は再び毛細血管となり、近位尿細管、遠位尿細管を取り巻くほか、直血管となって髄質内へ深く進み、再び折り返すものもある。毛細血管は集まって弓状静脈となり、さらに腎静脈となって腎から出ていく。

腎小体とそれに続く尿細管が、腎における尿生成の機能的単位となっており、これをネフロン(腎単位)と呼ぶ。左右の腎にそれぞれ約100万のネフロンがある。

尿は、糸球体ろ液が尿細管、集合管を流れる間にろ液の成分の一部が管壁から再吸収されたり、血液の成分や管壁の細胞が産生する物質が管内に分泌されたりして生成される。

 

●腎臓の構造

・腎臓の実質:肉眼的にもその断面で明らかなように,実質を構成する成分とその配列の違いにより、外方の皮質と内方の髄質に大別される。

1)皮 質cortex :腎臓の表層部の血管に富み赤褐色顆粒状を呈す部分で(新鮮な腎臓ではより明瞭である),小葉間動・静脈によって多数の皮質小葉に分けられる。糸球体とボウマン嚢からなる腎小体renalcorpuscleを含む部分をとくに曲部あるいは腎迷路という.その問には並行する集合管などの小束が多数集まってできる放線部(髄放線)がある。

2)髄 質medulla :皮質よりも内側にあって,血管に乏しく淡紅白色を呈している。皮質の一部が,髄質に入り込み,腎洞に達する部位を腎柱renal column という。その間を腎錐体renal pyramis といい,徴細な管状の構造物(尿細管と集合管)の集合からなり,1個の腎臓に10~15個みられる.腎錐体の皮質に近い部位は錐体底であり,これと反対に腎洞内に突出する部を腎乳頭といい,小腎杯によって囲まれる.腎錐体は,乳頭側の明るい内帯と錐体底側の暗赤色の外帯とに区別される。

腎乳頭の尖端には多数の乳頭孔が開口する.ここから排泄された尿は,腎乳頭を完全に包む小腎杯から、さらに小腎杯の集まりからなる大腎杯に入る。ついで、2~3個の大腎杯の集まりからなる嚢状の腎盤(腎孟)に至り、さらに尿管につづく。

・腎臓の微細構造:腎臓には血液を濾過する毛細血管の集合した糸球体とそれを取り囲

むボウマン嚢(糸球体嚢)と、それにつづく複雑な走行を示す尿細管ならびに集合管があり、糸球体で濾過された原尿から尿がつくられる。

1)ネフロンnephron(腎単位):糸球体とそれを取り囲むボウマン嚢、すなわち腎小体とそれにつづく複雑な走行を示す尿細管をまとめてネフロンという。

a)糸球体glomerulusとボウマン嚢Bowmann’s capsule :

毛細血管の集合である糸球体は皮質に多数存在し、ボウマン嚢でおおわれている。ボウマン嚢は二重の袋であり、糸球体の毛細血管は、ボウマン嚢の内葉となる足細胞(タコ足細胞)によっておおわれている。また、糸球体とボウマン嚢を合わせて腎小体(マルピギー小体)といい、径約0.2 mmの球状体で一側の腎臓に約150万個あるといわれる。

腎小体において輸入細動脈(輸入管)、輸出細動脈(輸出管)が出入りするやや陥凹した側を血管極、反対側の尿細管につづくほうを尿管極と呼ぶ。糸球体は、輸入細動脈と輸出細動脈の回にある毛細血管が迂曲し塊状を呈する動脈性のいわゆる怪網である。輸入細動脈のほうが輸出細動脈よりも一般に太い。輸入細動脈が血管極に入る直前の中膜には,レニンを分泌する特殊な平滑筋細胞があり、これを糸球体傍細胞juxtaglomerular cells という。レニンは血管のアンギオテンシノゲンをアンギオテンシンIにする酵素で、アンギオテンシンIはさらにアンギオテンシンⅡに変換され、血圧を上昇させる。

b)尿細管urinary tubule : 近位尿細管、ヘンレのワナ、遠位尿細管の3部に区別される。腎小体につづく尿細管は、各部分でその長さや管の構造に多少の相違はあるが、共通の構造としては単層の上皮とその下にある基底膜からできていることである。

①近位尿細管proximal tubule : 曲部と直部とに区別される。曲部convoluted partは皮質に存在して腎小体の付近で強く迂曲し、それにつづく直部straight part は放線部を直行し、皮質を去って髄質に進んでヘンレのワナとなる。近位尿細管の上皮は単層の立方ないし円柱状細胞からなり、光学顕微鏡では管腔に面しブラシの毛のように配列する多数の微細な突起である刷子縁brush border がみられる。刷子縁を電子顕微鏡でみると、微細な突起である微絨毛microvilliが細胞表面に配列している。細胞の基底部には基底線条と呼ばれる縦に走る棒状の構造物がみられるが、これは細胞底から細胞膜がヒダ状に侵入し(基底陥入)、そのヒダの間にミトコンドリアが縦に配列しできたものである。

②ヘンレのワナHenle’s loop :近位尿細管の直部は髄質に入ったところで急に細くなり(ヘンレのワナの細い部分または下行脚)、髄質の深部を直行したのち、Uターンして再びもとの腎小体の近くに戻る。Uターンする部位は皮質の表層の腎小体からのものは腎錐体の外帯を(短ネフロン、皮質ネフロン)、皮質の深層からのものは内帯をUターンする(長ネフロン,髄傍ネフロン)。ヘンレのワナの細い部分の上皮は単層扁平上皮である。Uターンし皮質に直行する部位を直部といい、その初部の髄質部をヘンレのワナの太い部分または上行脚ともいう。ヘンレのワナの太い部分の上皮は立方形または円柱状で遠位尿細管の構造に似て基底線条が明瞭で、この部位は遠位尿細管に分類されることもある。

③遠位尿細管distal tubule :いったん髄質中を下行した尿細管がUターンし皮質に直行する部位を直部といい(ヘンレのワナの太い部分)、これにつづく部位を曲部といい、腎小体に近接して存在している。とくに血管極の近くで糸球体に接し、緻密斑macula densa と呼ばれる特殊な構造をつくる。遠位尿細管の上皮細胞は近位尿細管に似て立方形または円柱状で、細胞の基底部には基底線条がとくに明瞭に認められるが、微絨毛はまばらである。

糸球体傍装置juxtaglomerular apparatus (JGA):

緻密斑、レニンを分泌する糸球体傍細胞ならびに糸球体外メサンギウム細胞(ゴールマハティヒ細胞Goormagh-tigh’s cells)を合わせたもので、これらは尿細管からの情報を糸球体にフィードバックさせ糸球体の機能に影響を与える、いわゆる尿細管糸球体フィードバック機構に関係する。

2)集合管collecting duct : 集合管より以下の導管系は、主に尿を運ぶ導管として働

くが尿の濃縮とも関係がある。上皮細胞の特徴は細胞の境界がきわめて明瞭で、単層立方ないし円柱上皮からなる。集合細管は遠位尿細管の曲部につづく、遠位尿細管の曲部(腎迷路)から放線部に入る短い部分である。集合管は集合細管が2個ずつ合して生じ、さらに他の集合管を合わせて太くなり、髄放線から腎錐体の外帯を走り、さらに乳頭管となって腎錐体の内帯から腎乳頭尖端の乳頭孔に開口する。

3)腎杯と腎盤(腎孟):腎杯と腎盤は、ともに腎洞内にあって乳頭管

からきた尿を受け、尿管へ送る。

a)腎 杯renal calices:腎乳頭を完全に取り巻く嚢で、腎乳頭の数に応じてある。腎杯を小腎杯と大腎杯に分ける。小腎杯は腎乳頭に直接接する細い管状部で、大腎杯は小腎杯の数個が合してでき、通常上方群および下方群の2群からなり、これらが合して腎盤(腎孟)を形成する。

b)腎盤(腎孟)  renal pelvis:大腎杯が癒合してできた漏斗状の膨大部で尿管につづく。腎盤は腎洞および腎門では腎動。静脈の後方に位置し尿管に移行する。腎盤の高さは、第1および第2腰椎の横突起の間に相当し、両側とも脊柱外縁から約5cm離れて存在し、右側は左側に比べて少し低い。また、腎盤には右腎では十二指腸下行部、左腎では膵臓および十二指腸空腸曲が隣接する。

 

●腎不全

腎不全とは腎機能の極度の低下あるいは廃絶を意味し、臨床的には高窒素血症・電解質異常・代謝性アシドーシスなどの尿毒症症状の出現を認める。腎不全をもたらす臨床経過の速さから、急性腎不全、慢性腎不全に大別される。急性腎不全は前性、腎後性、腎性の3つに大別されるが、基本的病態は急速に乏尿(<400 ml/24 hr),高窒素血症をきたすことである。急性尿細管壊死では乏尿期、多尿期、回復期を経て数週間から数カ月以内に治癒する。まれに乏尿を認めない場合もある。

●急性腎不全

腎の2つの主要な機能、すなわち、①蛋白代謝の終末代謝産物である尿素、クレアチニン、尿酸などの含窒素(N)物質の尿中への排泄と、②体液の恒常性の維持が行われるには、まず十分なGFRの存在が必要である。すなわち、腎の機能の基本はGFR(糸球体濾過値:1分間に糸球体よりろ過される血漿量)である。GFRが低下すれば含N物質の尿中への排泄は低下し、これらが体内に蓄積し高窒素血症azotemiaが出現する。また生体への種々の電解質、水のinputに対して、腎による。それらの尿中排泄の調節可能な範囲が狭くなり、体液恒常性の維持は次第に困難になる。急性腎不全acute renal failure は、急激なGFRの低下をもたらす病態を総称した症候群であり、臨床的に高窒素血症の発現は必発で、多くの場合、乏尿ときに無尿を伴う。したがって、急性腎不全は、高窒素血症の急速な出現、あるいは急激な尿量の減少によってその発症が認められることが多い。

 

1.腎前性急性腎不全 pre-renal acute renalfailure

細胞外液量、循環血液量、あるいは血圧が低下すると、その低下の程度により、まず腎では尿細管でのNaと水の再吸収が亢進し、細胞外液量を一定に保とうとする反応を示す。尿中Na濃度は低下し(<20mEq/l)、尿は濃縮され、尿量は減少する。

細胞外液量、循環血液量、あるいは血圧の低下が高度になるとGFR,  RBF(腎血流量:正常では1.1~1.3ℓ/minに相当)も低下するので、尿細管でのNa・水の再吸収の亢進による尿中Na(UNa)低下、尿量低下、尿浸透圧(Uosm)上昇に加えて、 SUNが上昇する。これより高窒素血症となる。よって、出血、下痢など種々の原因による細胞外液量の低下、心機能の低下など、全身循環の働きに腎機能が適切に反応したということなので腎前性急性腎不全では、細胞外液量低下では適正な輸液によるその是正、出血では輸血、心機能低下ではその改善などの処置が必要となる。

 

2.腎後性急性腎不全 post-renal acute renalfailure

腎から下部尿路にかけての尿の通過障害が生じ腎実質の病変のためにGFRが急激に低下し、高窒素血症、乏尿が出現するもので、  intrinsicacute renal failureともいわれる。大部分(>95%)は種々の程度、種々の分布を示す急性の尿細管壊死acute tubular necrosis (ATN)をきたすので腎性急性腎不全と急性尿細管壊死(ATN)は同義に使用されることが多い。

 

原因

このような腎性急性腎不全の主要なものである急性尿細管壊死は、①腎の虚血ischemiaによるものと、②腎毒性物質nephrotoxinによって惹起されるものに大別できる。腎虚血による尿細管壊死は、既に述べた腎前性腎不全の病態が持続した場合や、これがより高度な場合に起こると考えられている。出血、ショック、特に心大血管系、胆道系の手術後などを契機として発症する。腎毒性物質によるものでは、特にアミノグリコシド系抗生剤や化学療法薬などによる尿細管の障害が多い。

 

急性腎不全の分類とその原因

①腎前性急性腎不全

・血管内容量の減少

出血

腎・消化管からの喪失(利尿剤、嘔吐、下痢など)

サードスペースヘの体液貯留(腹膜炎、手術、膵炎など)

・有効循環血液量の減少

末梢血管拡張(薬剤、ショック)

心拍出量減少(心筋梗塞、心タンポナーデ、肺塞栓、うっ血性心不全、不整脈)

低アルブミン血症(ネフローゼ症候群、重症肝疾患など)

・腎血行動態の変化

薬剤(アスピリン、インドメサシンなど)

高Ca血症

肝腎症候群

その他

②腎後性急性腎不全

・尿路閉塞

腎・尿管結石、尿管狭窄、腫瘍、後腹膜線維症、前立腺肥大症、神経因性膀胱

③腎実質性急性腎不全

・血管性

両側腎動脈閉塞、両側腎静脈血栓、結節性多発性動脈炎、悪性高血圧、溶血性尿毒症症候群、血栓性血小板減少性紫斑病、強皮症、アテローム性塞栓

・糸球体性

急性連鎖球菌感染後糸球体腎炎、Goodpastjjre症候群,急速進行性(半月体形成性)、糸球体腎炎、Wegener肉芽腫症、Schonlein-Henoch紫斑病、血管炎

・間質性

急性アレルギー性間質性腎炎、高Ca血症、腎孟腎炎

・尿細管上皮性

尿細管内腔閉塞(蓚酸、尿酸、骨髄腫蛋白など)

急性尿細管壊死(虚血性、腎毒性:薬剤・毒物・造影剤、横紋筋融解症、溶血など)、妊娠、黄疸

 

慢性腎不全

慢性進行性腎疾患を腎排泄障害の程度により、4期に分けられる。

(1)第1期:腎予備力renal reserveの低下

排泄機能は正常の50%以上で血清生化学上の異常を認めず、体液の恒常性は保持されている。臨床的にも無症状である。

(2)第2期:腎機能不全renal insufficiency

常食にて軽度高窒素血症・尿濃縮力低下が認められるが、日常生活に支障なく、細胞外液量の低下・感染・手術などのストレスにより代償不全に陥る状態である。

(3)第3期:腎不全renal failure

代償不全に陥り、高窒素血症,アシドーシス,高P血症,低Ca血症,貧血などが認められる。手術などのストレスが加わることにより尿毒症に陥る。GFRは正常の30%以下と考えられる。

(4)第4期:尿毒症uremia

前記所見のほかに中枢神経系,消化器系,循環器系,血液系に尿毒症症状が存在し、放置すれば死の転帰をとる。この時期を末期腎不全end stage renal failure(ESRF)とも呼ぶ。 GFRは,正常の5%以下である。

一般に慢性腎不全とは、3期以上の障害が永続的にあるものをいい、慢性に進行する腎疾患や泌尿器科的疾患によって徐々に腎機能が低下し血清クレアチニン2.0/dl以上となった場合をいう。

(1)うっ血性心不全

腎不全が進行すると尿量の減少と循環血漿量の増加によってうっ血性心不全をきたしやすい。胸部X線写真では肺門部を中心とした蝶形陰影(uremic lung)や胸水を認める。

(2)心外膜炎

心嚢に滲出液が貯留し心タンポナーデをきたす場合がある。

(3)高血圧

ほとんど必発の病態であり水分貯留が深く関与している。

(4)神経学的異常

精神混濁,嗜眠,集中力低下,不随意運動,筋クローヌス,未梢神経障害,自律神経

異常をきたしうる。

(5)消化器症状

これもほとんど必発である。嘔気,嘔吐,食思不振,便通異常などであるが,透析導入で改善することが多い,

(6)腎性貧血

  かなり貧血が進んで初めて息切れや易疲労感,動悸を訴える。以前は輸血によってその場しのぎをしていたが現在エリスロポエチン製剤を使用できるので貧血のコントロールは容易になった。しかしエリスロポエチンによる血圧上昇には注意が必要である。

(7)電解質異常

低Na血症,高K血症,低Ca血症,高P血症を認めることが多い。顕著な高K血症は心停止を招く可能性があり種々の薬剤で高K血症の是正に努めなければならない。とくに糖尿病性腎症では低レニン性低アルドステロン症による高K血症も加味されることが少なくない。活性化ビタミンDの産生低下に起因する低Ca血症と高P血症は二次性副甲状腺機能亢進症を、そして骨粗鬆化,線維性骨炎をもたらす。

(8)骨障害

上記骨病変のほか透析導入後にアルミニウム骨症,アミロイド骨関節症が発症する場合もある。

(9)内分泌学的異常

二次性副甲状腺機能亢進症,  euthyroid sick syndrome,性腺機能低下(性欲減退,月経不順など)がある。

(10)脂質代謝異常

中性脂肪の増加やHDL-コレステロールの低下がみられ動脈硬化促進状態にあるといえる。食事内容の点検や薬物治療が必要なケースも多い。

血清クレアチニン値3 mg/100 ml 以上が持続するものと考える。

急性尿毒症症状

1.尿毒症性中枢神経障害

臨床像 SUN(BUN)が60mg/dlをこえると、易疲労感、記銘力や集中力の低下、易刺激性、反復計算力の低下などが出現する。この時期の脳波変化は軽微である。腎機能低下が進行すると意識レベルの低下として無欲状、嗜眠傾向、不眠を訴え、一方では多幸症、抑うつ症、見当識異常、幻覚、錯乱などの精神障害を合併する。更に進行し尿毒症へ至れば、意識レベルは傾眠から昏迷、昏睡へと進行する。筋の易刺激性が増強しasterixis、筋攣縮、病的反射が出現し、全身痙攣へと移行する。 decorticate posture(両下肢の伸展と両上肢の屈曲)やdecerebrate posture(両上下肢の伸展,手の内反転位)をとることがある。

2.心・血管系障害

 a.肺水腫・心不全

臨床像 腎機能低下が軽度の時期には高血圧性心臓病や貧血に伴う労作時の呼吸困難などがみられるが、大きな問題になることは少ない。末期腎不全に至れば、肺水腫を伴う左心不全の像を呈することが多い。著明な起座呼吸と血性喀痰を喀血する場合もある。

 b.尿毒症性心膜炎

臨床像 尿毒症性心膜炎uremic pericarditisは重篤な病態であるが、初発症状として本症を併発することはまれである。心膜液は通常血性であり、高度になれば心タンポナーデをもたらす。成因はuremic toxins と出血傾向によると考えられるが、ウイルス感染などを契機として発症する場合が多い。

3.高カリウム血症

臨床像 低アルドステロン血症を伴うような特殊な腎不全を除けば、400 ml/日以上の尿量があれば有意の高カリウム血症を呈することは極めてまれである。末期腎不全に至れば、尿量減少とアシドーシスの増強から高カリウム血症は頻繁に認められる病態である。軽度の高カリウム血症は無自覚であるが、8mEq/lをこえるころから高度の全身脱力感、疲労感、衰弱感を訴え、呼吸はアシドーシスによりKussmaul型を呈する。

(ーー;)参考文献

医療学習レポート.腎不全の話


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