Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Weiterbildungsstätte nephrologischer Zentren
Rhein-Ruhr
Akutes Nierenversagen
Pathophysiologie
Dr. Lutz Fricke
Gemeinschaftspraxis Drs. Gäckler/ Jäkel/ Fricke/ Reinsch
Nephrologische und diabetologische Schwerpunktpraxis
Bürkle-de-la-Camp-Platz 2, 44789 Bochum
Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Makroanatomie der
Niere und Nebenniere
mit Gefäßversorgung
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Nephron
Funktionseinheit der
Niere bestehend aus
Glomerulus,
Bowmann Kapsel
und Tubulus
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Glomerulum
1 Vas afferens
2, 3, 6 juxtaglomerulärer
Apparat, 6 Macula densa
4 Gefäßpol
5 Vas afferens
7 Kapillarschlingen
8 Bowmann Kaosel
9 Harnpol
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Funktionelle
Anatomie der Niere
Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Pathophysiologie des akuten Nierenversagens
Multifaktorielles Geschehen
Zusammengreifen von
- vasculären Störungen
- tubulären Störungen
- zellulären Störungen
Dr. Lutz Fricke
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Krumme, Böhler: Akutes Nierenversagen in Kuhlmann et al. Nephrologie 5.Auflage 2008)
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Feldkamp,
Dialyse
aktuell,
2011
Nach Feldkamp, Dialyse aktuell 2010
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Krumm
Krumme, Böhler: Akutes Nierenversagen in Kuhlmann et al. Nephrologie 5.Auflage 2008
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Pathomechanismus des akuten Nierenversagens
1. Reduktion der glomerulären Perfusion
anhaltende Konstriktion der präglomerulären Kapillare
anhaltendes Missverhältnis zwischen
gefäßverengenden Substanzen (z.B. gesteigerte
sympathikoadrenerge Aktivität, Angiotensin) und
gefäßerweiternden Substanzen (z.B. PGE2)
am Glomerulum
Dr. Lutz Fricke
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Pathomechanismus des akuten Nierenversagens
2. Reduktion der glomerulären Permeabilität
Erniedrigung des Ultrafiltrationskoeffizienten (Kf)
anhaltende Aktivierung von
tubulo – glomerulären Rückkopplungsmechanismen
Thurau – Mechanismus: komplexe Kommunikation zwischen
Macula densa und glomerulärer Mikrovaskulatur
Dr. Lutz Fricke
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Pathomechanismus des akuten Nierenversagens
3. Rückdiffusion von Ultrafiltrat
- unselektive Rückdiffusion von Ultrafiltrat über
die ischämisch geschädigten Tubulusepithelzellen
(„back-leak“)
- parazellulär durch Verlust von Zell – Zell-Verbindungen
(„tight junctions“)
Dr. Lutz Fricke
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Pathomechanismus des akuten Nierenversagens
4. Obstruktion der Tubuli
durch - Zylinder aus Zelltrümmern
- abgestossene Tubuluszellen
- ausfallende Eiweisse
Kompression durch Zellschwellung
Myoglobin
Dr. Lutz Fricke
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Pathomechanismus des akuten Nierenversagens
Reparationsphase
Tubulusregeneration durch Proliferation und
Redifferenzierung überlebender Epithelzellen unter dem
Einfluss von Wachstumsfaktoren
Dr. Lutz Fricke
Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Reperfusionsschaden
(Konzept der „Ischämie und Reperfusion“)
Renale Minderperfusion → GFR ↓ → O2 – Mangel der Medulla
(Tubuluszellen haben einen hohen Sauerstoffbedarf)
O2 – Mangel
→
Calciumeinstrom in die Zellen
Verbrauch von ATP
Verlust der Elektrolyttransportsysteme
Anhäufung von AMP und Hypoxanthin
Dr. Lutz Fricke
Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Reperfusionsschaden
(Konzept der „Ischämie und Reperfusion“)
Reaktive Hyperämie der zuvor hypoxischen Medulla
→
→
→
→
→
→
→
durch Abbau von Hypoxanthin
entstehen Sauerstoffradikale mit tubulotoxischer Wirkung
Endothelschädigung
Verlust von Plasmaproteinen in das Interstitium
Verschluß kleiner Gefäße führt zu weiterem Gewebeuntergang
Verlust des Bürstensaums und der Polarität der
Tubuluszellen
Zerstörung der „tight-junctions“
Dr. Lutz Fricke
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Reperfusionsschaden
(Konzept der „Ischämie und Reperfusion“)
Reaktive Hyperämie der zuvor hypoxischen Medulla
→
hypoxiebedingtem Kalziumeinstrom → intrazellulär Na ↑
→
Zellschwellung → Zelltod
→
Ablösung von Tubuluszellen aus der tubulären
Basalmembran
→
Bildung von Zylindern
( Zelltrümmer, Tamm - Horsfall - Protein)
→
Obstruktion der Tubuli
→
durch die dann freiliegende Basalmembran kommt es zur
Rückdiffusion („back-leak“) von Glomerulumfiltrat ins
Interstitium
Dr. Lutz Fricke
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Reperfusionsschaden
(Konzept der „Ischämie und Reperfusion“)
Reparationsphase
- überlebende Tubuluszellen dehnen sich auf der Basalmembran aus
und bilden ein flaches Ersatzepithel
- unter dem Einfluss von Wachstumsfaktoren wird das Ersatzepithel
zu differenziertem Tubulusepithel mit
Wiedergewinnung der Polarität und Aufbau von Bürstensaum
Dr. Lutz Fricke
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Reperfusionsschaden
(Konzept der „Ischämie und Reperfusion“)
Nach Normalisierung der renalen Perfusion führen die
beschriebenen Mechanismen zu einer bis zu Wochen anhaltenden
Nierenfunktionseinschränkung beim ANV.
Eine vollständige Wiederherstellung der Niere ist möglich.
Dr. Lutz Fricke
Krumme, Böhler: Akutes
Nierenversagen in
Kuhlmann et al.
Nephrologie 5.Auflage
2008
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Feldkamp et al., Akutes Nierenversagen, DMW 2011
Dr. Lutz Fricke
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Pathologische Anatomie des ANV
Makroskopisch
blasses, deutlich vergrößertes Organ
helle, geschwollene Nierenrinde
hyperämisches Mark
Dr. Lutz Fricke
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Pathologische Anatomie des ANV
Lichtmikroskopisch
Einzelzellnekrosen der Epithelien der proximalen, seltener der
distalen Tubuli
Bowmanscher Kapselraum erweitert
Hyaline und granuläre Zylinder im distalen Tubuluskonvolut
Elektronenmikroskopisch
Verlust der Fußfortsätze der Glomerula
Bürstensaumverlust der distalen Tubuli
Dr. Lutz Fricke
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Stadienablauf des ANV
Initialphase
(Dauer : Minuten – Tage)
Abnahme der Nierendurchblutung
Abnahme der GFR
Tubuläre Schädigung
Manifestes Nierenversagen (Erhaltungsphase)
(Dauer : bis zu 6 Wochen)
- Anurie
- Oligurie
< 200 ml / 24 h
< 500 ml / 24 h
Dr. Lutz Fricke
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Stadienablauf des ANV
Polyurische Phase (Dauer : 1 – 2 Wochen)
primär oder im Anschluss an die Erhaltungsphase
Erholungsphase (Dauer : bis zu einigen Monaten)
Weitgehende bis vollständige Wiederherstellung der
Nierenfunktion bei überlebenden Patienten möglich
Dr. Lutz Fricke
Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Klinischer Verlauf und Komplikationen
Schädigungsphase
( Stunden bis Tage )
zunehmende Urämie
Oliogo – anurische Phase
( Tage bis Wochen )
Elektrolytstörungen
Hyperkaliämie
Hyponatriämie
Überwässerung
metabolische Azidose
Hyperphosphatämie
Hypocalciämie
Dr. Lutz Fricke
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Klinischer Verlauf und Komplikationen
Polyurische Reparationsphase
( Tage bis Wochen )
Hypovolämie
Natriumverluste
Kaliumverluste
Restitutionsphase
evt. Defektheilung
Dr. Lutz Fricke
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Systemkomplikationen bei ANV
Flüssigkeitshaushalt (Überwässerung)
- Lungenödem (fluid lung)
- periphere Ödeme (Anasarka)
- Pleuraergüsse
Dr. Lutz Fricke
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Systemkomplikationen bei ANV
Störungen des Elektrolyt- und Säure-Basen- Haushaltes
- CAVE: Hyperkaliämie (Bradykardie, Asystolie)
- Hyperphosphatämie
- Hypokalzämie
- Hyponatriämie
- Metabolische Azidose
Dr. Lutz Fricke
Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Systemkomplikationen bei ANV
Kardiovasculäre Komplikationen
-
Herzrhythmusstörungen, Asystolie bei Hyperkaliämie
-
Herzversagen
-
Hypertonie / Hypotonie
-
Urämische Perikarditis (Herzbeuteltamponade)
Dr. Lutz Fricke
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Systemkomplikationen bei ANV
Pulmonale Komplikationen
Lungenödem (interstitiell, alveolär)
Bronchopulmonale Infekte
ARDS (acute respiratory distress syndrom)
Dr. Lutz Fricke
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Systemkomplikationen bei ANV
Gastrointestinale Komplikationen
Übelkeit, Erbrechen, Diarrhoe
erosive (hämorrhagische) Gastritis
diffuse gastrointestinale Blutung
Dr. Lutz Fricke
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Systemkomplikationen bei ANV
Infektiöse Komplikationen
Nosokomiale Infektionen
Sepis und septischer Schock
Dr. Lutz Fricke
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Systemkomplikationen bei ANV
Hämatologische Komplikationen
Anämieentwicklung
Urämische Blutungsneigung
Thrombozytopenie
gestörte Thrombozytenaggregation
Prothrombinverbrauch
Dr. Lutz Fricke
Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes Bochum
Systemkomplikationen bei ANV
Neurologische Komplikationen
-Enzephalopathie (Hirnödem) mit
Unruhe
Flapping Tremor
gesteigerter neuromuskulärer Erregbarkeit
Krampfanfällen
Dysäquilibrium-Syndrom bei Dialysebehandlung
Dr. Lutz Fricke

Praxis für Nierenerkrankungen und Diabetes - dialyse