*仅供医学专业人士参考
3月10日是第17个“世界肾脏日”,今年的主题是“人人关注肾脏健康-吾爱吾肾,知识强肾”。
肾脏在心力衰竭(HF)中起着关键作用,多项大型研究表明,肾功能不全是HF预后最有力的预测因素之一。当心脏指数降低25%时,肾血流量减少50%。进一步研究表明,肾脏灌注减少及中心静脉压增加会导致肾功能下降。
近期,JACC: HEART FAILURE杂志发表了一篇综述,提出了一个新的假说,即心功能不全和肾功能不全二者之间的联系,可能有“肾压塞”(或由扩张空间受限引起的肾脏结构受压)的参与。该文讨论了3种机制,单独或联合发挥作用、导致肾充血。一起来看看吧。
肾脏位于腹膜后间隙。肾脏周围的区域称为肾周间隙(⑤),该空间被肾筋膜包围(⑦)。
肾周间隙主要由脂肪组织组成;此外,在肾周间隙内可见肾血管系统、淋巴系统和肾上腺。肾脏本身被一个厚的纤维囊包裹,作为对肾软组织的保护(⑥)。(图1)
值得注意的是,被膜不覆盖肾窦(肾动脉、肾静脉、肾神经和肾盂进出口)。在肾脏内,肾小球位于皮质,肾小管下降进入髓质。因此,理论上肾脏和肾脉管系统的压迫可能是由3个不同隔室中的压力增加引起的。
图1 肾脏和肾周间隙解剖
肾实质内的压力增加,可能是由于HF时,肾间质液增加,但肾脏的体积不能扩大所引起(图2)。
图2 囊内压力增加示意图
组织学上,纤维性肾包膜由胶原纤维组成,结构致密、不规则,非常坚硬。高达10,000mmHg的压力才能将包膜拉伸至两倍大小甚至破裂(⑥)。
通常仅在创伤事件或多囊肾病期间,能达到如此大的压力。其他情况下,例如HF引起的充血,压力可能会被刚性包膜向内偏转。
l 大鼠和狗的肾充血模型已经证明,当中央或肾血管压力增加时,通常是由于各自静脉的夹闭,肾间质压力会直线上升,GFR 和尿量几乎立即下降。此外,肾静脉夹闭会引起蛋白尿,反映(压力引起的)Bowman 囊损伤。
l 两项研究分别检查了充血肾脏模型中的肾脏灌注,发现肾髓质灌注减少,但肾皮质灌注不变,这意味着肾小管比肾小球更容易因充血而受损。肾小管损伤的生物标志物,特别是 KIM-1 和骨桥蛋白,在肾充血的小鼠模型中的表达增加进一步印证了以上观点。更有趣的是,这些生物标志物的表达通过在引起充血之前去除包膜而减弱。
除了肾小管和肾小球外,静脉也受到囊内压力超负荷的影响。几项小型人群超声研究已证实这一观点。在健康的肾脏中,血流动力学变化对静脉血流的影响很小。肾包膜内压力的增加会导致肾静脉塌陷,因为包膜会阻止肾脏扩张,并且压力会向内反映。在超声检查中,可以识别出不连续的静脉血流模式;提示在充血的肾脏中,血液仅在舒张期通过受压的静脉挤出。
总之,肾间质充血,加上肾包膜导致间质无法扩张,压迫静脉、肾小球和肾小管等肾内结构,降低其功能。
肾周筋膜内脂肪组织体积增加可能导致肾周压力升高(图3)。
肾周脂肪组织的厚度和肾窦中脂肪堆积都与慢性肾脏疾病、动脉硬化、高血压和糖尿病的发病有关。这种关联可通过肾周脂肪组织压迫肾血管系统,导致RAAS的病理性激活和肾灌注减少(图2),以及静脉受压,进一步使肾间质充血来解释。
肾周脂肪组织可通过其炎症特性和增加局部TNFα水平,激活RAAS系统。
肾窦脂肪与肾包膜有关,肾窦脂肪体积的增加,直接增加了肾包膜内的压力。
实际上,肾窦体积与2型糖尿病患者的GFR和肾内灌注有关。
肾周脂肪引起的肾内血流动力学改变,可能会导致间质充血使肾功能下降。
肾周脂肪和/或肾窦脂肪的增加是否会导致HF的肾充血尚待确定。
图3 肾周和腹腔内压力增加示意图
重度HF患者的腹内压(IAP)可能会随腹水或内脏系统液量增加而增加(图3)。
腹水及其严重程度与HF患者的肾功能受损有关。通过减充血疗法减少IAP和机械去除液体可恢复肾功能。这表明静脉充血与肾功能受损之间存在间接关系,或腹膜内充满液体的重量对腹膜后肾脏的直接占位效应,或两者兼而有之(图2)。
一些研究表明,减肥手术可以改善病态肥胖患者的肾脏和心血管结局。
此外,肾静脉受压(而非实质受压)是导致GFR降低、肾素和醛固酮升高、以及腹内高压患者出现蛋白尿的主要驱动因素。
肾包膜压迫肾脏导致肾功能丧失,去包膜可改善充血性心衰患者的肾功能。
人类去肾脏包膜治疗已有100多年的历史。19世纪末和20世纪初,肾包膜切开或完全解囊是一种针对肾脓肿、先兆子痫和少尿等当时适应证的“常规治疗”。随着更好的替代方法问世(如透析和抗生素治疗)以及研究发现去包膜治疗无法改善肾脏预后,最终导致急性肾损伤肾脏去包膜治疗方法淘汰。
然而最近的研究发现,去包膜可以减轻猪的缺血性急性肾损伤,肾脏去包膜治疗重获关注。
我们提出肾压塞假说,以解释心衰患者中心静脉压升高时,肾功能不成比例的损害。
肾脏周围的肾包膜非常坚硬,压力升高时不会膨胀。中心静脉压增加导致肾间质压力增加,压迫肾结构(如包裹的肾脏中的肾小管、肾内静脉和肾小球)。
未来的研究有必要进一步阐明HF、充血、肥胖和肾功能受损之间的关系。
改善肾灌注的尝试显示与改善预后无关,肾内充血可能是治疗目标。
肾脏减压治疗或许是一个值得进一步探索的新方向,有待进一步研究其在降低肾功能恶化和心衰恶化方面的效果。
Renal Compression in Heart Failure--The Renal Tamponade Hypothesis. JACC Heart Fail. 2022;10(3):175-183. doi: 10.1016/j.jchf.2021.12.005.