Hjem » Renal patofysiologi » Akut nyresvigt
Akut nyresvigt
Det følgende handler om det akutte nyresvigt:
- Definition
- Klassifikation
- Patofysiologiske mekanismer bag det prærenale nyresvigt
- Patofysiologiske mekanismer bag det renale nyresvigt
- Patofysiologiske mekanismer bag det postrenale nyresvigt
- Patofysiologiske mekanismer bag nyresvigt på sepsis-baggrund
Vil man hellere direkte til kilderne, kan jeg anbefale følgende:
For en kort oversigt kan jeg anbefale Dansk Nefrologisk Selskabs vejledning om akut nyrefunktionsnedsættelse. Harrisons er virkelig god her. Makris & Spanou (2016) giver et mere grundigt overblik. Hvis man er interesseret i det prærenale nyresvigts patofysiologi kan man gå til Blantz (1998); for det renale/intrinsiske nyresvigt, så er det Basile et al. (2014). Basile et al. skriver også lidt om det postrenale nyresvigt, og deres kilder er primært rottestudier fra anden halvdel af sidste århundrede. Hvis man har lyst til at grave i det, har de en udførlig litteraturliste at starte fra.
Det akutte nyresvigts terminologi
Akut nyresvigt, akut nyreinsufficiens, akut nyrefunktionsnedsættelse, akut nyreskade, acute kidney injury (AKI), acute renal failure (ARF), kært barn har mange navne og mange forældre, der skriver mange gratis tilgængelig reviews og holdningspapirer.
Selvomt nyresvigtet er et kært barn med mange navne, så kan man møde formuleringer som “akut nyreskade (AKI) involverer, men er ikke begrænset til, akut nyresvigt (ARF)” (fx Kellum 2021). Det beror nok på, at nogle tilfælde af akut nyresvigt kan ske på en sådan måde, at kriterierne for akut nyreskade ikke er opfyldt. Andre steder kan man imidlertid møde formuleringen, at “akut nyreinsufficiens’ engelske synonym er akut nyreskade” (fx Feldt-Rasmussen i Medicinsk Kompendium, 2019).
For den danske sproglige konventions skyld fastholder jeg i det følgende akut nyresvigt.
Definition af akut nyresvigt
Akut nyresvigt er defineret ved:
- Stigning i P-kreatinin på 50 % af patientens habituelle kreatinin indenfor 7 dage og/eller
- Stigning i P-kreatinin på 26,5 μM indenfor 48 time og/eller
- Oliguri (< 0,5 mL urin pr. kg pr. time) indenfor 6 timer
Det er nok værd at lægge mærke til, at diagnosen akut nyreskade er rent funktionel og ikke kræver fund af strukturelle ændringer.
Hvad betyder azotæmi og uræmi?
Man kan engang imellem læse om azotæmi eller uræmi og med det peges der på de kliniske symptombilleder forbundet med akut nyresvigt.
- Azo er fransk for nitrogen og er en sammentrækning af a- (ikke) og zoo (liv) og peger på den måde meget pænt på uforeneligheden mellem liv og store mængder nitrogen.
- Uræmi peger på ophobningen af urea i blodet. Urea er som bekendt også en nitrogenforbindelse og tilfældigvis afledt af fransk for urin (urée).
Uræmi er således helt synonymt med azotæmi, omend på en lidt mindre litterær lidt mere latrinær måde.
Klassifikation af akut nyresvigt
Til klassifikation af det akutte nyresvigt er der ingen grund til at kigge andetsted end det gode gamle:
Klassifikationen ovenfor er grundlæggende efter ætiologi. Det vil sige, at ser man et akut nyresvigt, skal man grundlæggende spørger sig selv: Er det et problem opstrøms, inde i nyrerne eller nedenstrøms for nyrerne?
Det prærenale nyresvigts patofysiologi
Det prærenale nyresvigt er grundlæggende forbundet med sygdom i kroppens andre organer opstrøms for nyrerne eller i forskydninger i væskehomeostasen. Uanset årsag registreres det renalt som et fald i det effektive cirkulerende volumen.
Årsager til fald i det effektive cirkulerende volumen kan være, men er ikke begrænset til:
- Diarré
- Opkastning
- Manglende væskeindtag
- Excessiv svedning
- Excessiv urinproduktion
- Brandsår
- Blødning
- Hjertepumpesvigt
- Leversvigt
- Alle tænkelige globale shocktilstande: Kardiogent shock, hypovolæmisk shock, anafylaktisk shock, obstruktivt shock, fulminant septisk shock (se i øvrigt nedenfor).
- Alle tænkelige lokale shocktilstande: Type B aortadissektioner, tromber i a. renalis.
- Til det prærenale nyresvigt skal man også regne forstyrrelser i nyrernes autoregulation forårsaget af brug af NSAID’er og ACE-hæmmere eller ANG2-antagonister.
Uanset årsag er problemet, at når blodtrykket falder tilstrækkelig meget, vil de renale kompensatoriske mekanismer ikke længere kunne følge med som illustreret ved nedenstående graf, som man ikke kan undgå at have set, hvis man har beskæftiget sig blot minimalt med pattedyrenes fysiologi.
Figuren har som X-akse middelarterietrykket og som Y-akse det renale blood flow. Man kan se, at i et stort spænd af middelarterietryk bliver det renale blood flow holdt konstant. Så på trods af et faldende middelarterietryk, som ved de ovennævnte tilstande, kan der vedligeholdes et stabilt blood flow til nyrerne.
Det skyldes, at faldende perfusionstryk:
- Øger angiotensin 2-niveauet, hvilket kontraherer den efferente forholdsmæssigt meget
- Aktiverer en myogen refleks i den afferente arteriole, hvilket dilaterer den afferente
- Øger prostaglandinsyntesen, hvilket dilaterer den afferente.
- Og at faldende blood flow sænker elektolytlevering til macula densa, hvilket gennem tubuloglomerulær feedback dilaterer den afferente.
.
Alle fire mekanismer beskytter det renale blood flow og den glomerulære filtrationsrate, selvom middelarterietrykket falder.
Hæmmere af RAAS, som fx ACE-hæmmere eller ANG2-antagonister, giver problemer med punkt 1 ovenfor og hæmmere af prostaglandinsyntesen, som fx NSAID’er, kan give alvorlige problemer med den renale beskyttelse. Det vil sige, at tager man fx ACE-hæmmere og er udsat for et faldende middelarterietryk, fx som følge af dehyratio, så er man mere udsat for at udvikle nyresvigt.
Har man en ung og frisk krop, kan nyrerne beskytte sig mod meget faldende blodtryk, men som det fremgår af ovenstående, så må også de helt raske nyrer på et tidspunkt give fortabt, og så begynder blood flow og filtrationsraten at lide.
Det renale nyresvigts patofysiologi
Hvor de prærenale og postrenale nyresvigt på en eller anden måde samler sig i nogle fælles mekanismer, kan det rent renale nyresvigt være betinget af flere forskellige mekanismer. Man kan med fordel, som Basile et al. (2012) skelne imellem skade på fire forskellige dele af nyren:
- Tubuli
- Iskæmisk skade på nyretubuli kan skyldes langvarig hypoperfusion.
- Toksiske skader som følge af fx medikamina som platiner eller kontraststof eller udskillelse af endogene stoffer som fx hæmoglobin eller myoglobin.
- Glomeruli
- Som følge af glomerulonefritis eller de mange (andre) autoimmune årsager til nyreskade
- Intersticium
- Skaden her kan fx skyldes allergiske reaktioner på medikamina eller infektion.
- Karrene
- Mest oplagt er de negative konsekvenser ved både malign og langvarig arteriel hypertension.
- HUS/TTP og præeklampsi kan også kategoriseres her.
.
Faldet i den glomerulære filtrationsrate som følge af intrinsisk nyreskade skal nok forklares af flere forskellige mekanismer:
- Hæmodynamiske effekter, hvor et øget natriumtab på grund af sænket resorption øger den tubuloglomerulære feedback og derfor sænker GFR.
- Ødem
- Tilstoppede renale kar.
.
Den interesserede læser bør straks gå i gang med Basile et al. (2012) i stedet for undertegnedes ærgerlige kortfattethed.
Det postrenale nyresvigts patofysiologi
Jeg har faktisk ikke formået at finde en god artikel, der graver i det postrenale nyresvigts patofysiologi, så det følgende er baseret på spredte bibemærkninger og almindelig basalfysiologi.
Basile et al. i en bibemærkning skriver, at det sænker det renale blood flow eller Harrrisons, der skriver, at tubulitrykket stiger, og at den renale hæmodynamik derfor forandres.
Man kan derfor med fordel vende tilbage til Starlings filtrationsligning:
Ligningen siger, at den glomerulære filtrationsrate er proportional med forskellen imellem det hydrostatiske tryk i Bowmans kapsel (Pb) og det hydrostatiske tryk i de glomerulære kapillærer (Pc) fratrukket det modsatrettede kolloidosmotiske tryk. Det er i nyrernes tilfælde det kapillære kolloidosmotiske tryk, for når den glomerulære mikroanatomi er bevaret, så nærmer det kolloidosmotiske tryk i Bowmans rum sig nul – der slipper helt grundlæggende ikke protein igennem.
Når trykket i Bowmans kapsel stiger som følge af en postrenal obstruktion, bliver forskellen imellem de to hydrostatiske tryk mindre og den glomerulære filtrationsrate falder.
Med andre ord og med ihukommelse af Ernest Starling: En postrenal obstruktion øger det hydrostatiske tryk i nyretubuli og Bowmans kapsel og sænker derved den glomerulære filtrationsrate og giver akut nyresvigt..
Årsager til postrenale obstruktioner kan være, men er ikke begrænset til:
- Uretersten
- Blæresten
- Prostatahypertrofi
- Malignitet i alle dets rumopfyldende og infiltrerende afskygninger
- Neurogen (eller farmakologisk!) blæredysfunktion
.
Der er vist også noget inflammatorisk proces på spil, og den interesserede læser kan grave i Basile et al.’s referencer.
Akut nyresvigt ved sepsis
Akut nyresvigt ved sepsis kræver sin helt egen overskrift, fordi nyreproblemerne ved sepsis går på tværs af den vanlige opdeling i prærenalt, intrinsisk og postrenalt svigt. Vil man læse et godt review, kan jeg anbefale Peerapornratana et al. (2019).
Tag for eksempel en ikke ualmindelig situation: En ældre mandlig patient med urinretention på grund af benign prostatahypertrofi. Det kan udvikle sig til et postrenalt nyresvigt, men inficeres urinvejene, står man pludselig med en markant risiko for urosepsis med risiko for septisk shock. Her er altså komponenter af både post- og prærenalt svigt og intrinsisk nyresvigt.
Årsagerne til akut nyresvigt ved sepsis er, som så meget andet, ikke helt klarlagte, men man må pege på:
- Renal hypoperfusion på grund af shock.
- Her er de prærenale mekanismer på spil.
- Sekundært til nedsat renalt blood flow: Epitelskade og/eller akut tubulær nekrose.
- Dysreguleret inflammatorisk respons
- Tubuli-epitelet udtrykker toll-like-receptorer (TLR) og ved stimulering ses nedenstrøms mitokondrieskade
- I lyset af TLR-stimuli kan tubuliepitelceller formentlig også lukke midlertidigt ned i et forsøg på at redde sig selv, men på bekostning af organfunktion
- Mikrocirkulatorisk forstyrrelser
- Kan ses selv uden makrocirkulatorisk påvirkning
- Flere forskellige mekanismer er på spil, men fx øget vaskulær permeabilitet giver peritubulært ødem, der øger diffusionsafstanden for ilt.
- Metabolisk reprogrammering i retning af overlevelse
- Formentlig omstilles tubuli-epitelet rent metabolisk til overlevelse fremfor funktion. Fx falder ekspression af iontransportere og iontransporten i sig selv falder også, men uden at epitelcellerne går til grunde.
.
Nyreskaderne ved sepsis er altså formentlig en kombination af prærenale årsager forårsaget af det systemiske inflammatoriske respons ved sepsis og renale årsager forårsaget af lokale sepsis-mekanismer.
Det er et godt spørgsmål, hvordan elektrolytoutput ved AKI som følge af sepsis ser ud. Den renale dysregulering som følge af inflammation, mikrocirkulationsforstyrrelser og metabolisk reprogrammering som nævnt ovenfor peger i retning af, at nyrerne begynder at tabe salte. Omvendt vil øget ENaC-ekspression i distale nefronsegmenter som følge af øget aldosteronsekretion føre til øget natriumresorption. Bagshaw et al. finder fx både høje og lave U-Na hos AKI-patienter med og uden sepsis.
Kilder
Waikar SS, Bonventre JV. Acute Kidney Injury. I Loscalzo J, Fauci A, Kasper D, Hauser S, Longo D, Jameson J. eds. Harrison’s Principles of Internal Medicine, 21e. McGraw Hill; 2022, pp. 2296-2301
Makris K, Spanou L. Acute Kidney Injury: Definition, Pathophysiology and Clinical Phenotypes. Clin Biochem Rev. 2016 May;37(2):85-98. PMID: 28303073; PMCID: PMC5198510.
Kellum JA, Romagnani P, Ashuntantang G, Ronco C, Zarbock A, Anders HJ. Acute kidney injury. Nat Rev Dis Primers. 2021 Jul 15;7(1):52. doi: 10.1038/s41572-021-00284-z. PMID: 34267223.
Larsen JJ et al. Akut nyrefunktionsnedsættelse. Vejledning fra dansk nefrologisk selskab. På nephrology.dk. Tilgået d. 9/2-2023
Feldt-Rasmussen B et el. Kapitel 25 Nyresygdomme. I Schaffalitzky de Muckadell OB et al. (red.) Medicinsk Kompendium 19. udgave. Munksgaard, 2019, pp. 1226-1234.
Yartsev A (2021). Renal blood flow. På DerangedPhysiology.com. Tilgået d. 11/2-2023.
Kellum JA, Lameire N; KDIGO AKI Guideline Work Group. Diagnosis, evaluation, and management of acute kidney injury: a KDIGO summary (Part 1). Crit Care. 2013 Feb 4;17(1):204. doi: 10.1186/cc11454. PMID: 23394211; PMCID: PMC4057151.
Basile DP, Anderson MD, Sutton TA. Pathophysiology of acute kidney injury. Compr Physiol. 2012 Apr;2(2):1303-53. doi: 10.1002/cphy.c110041. PMID: 23798302; PMCID: PMC3919808.
Blantz RC. Pathophysiology of pre-renal azotemia. Kidney Int. 1998 Feb;53(2):512-23. doi: 10.1046/j.1523-1755.2003_t01-1-00784.x. PMID: 9461116.
Peerapornratana S, Manrique-Caballero CL, Gómez H, Kellum JA. Acute kidney injury from sepsis: current concepts, epidemiology, pathophysiology, prevention and treatment. Kidney Int. 2019 Nov;96(5):1083-1099. doi: 10.1016/j.kint.2019.05.026. Epub 2019 Jun 7. PMID: 31443997; PMCID: PMC6920048.
Bagshaw SM, Bennett M, Devarajan P, Bellomo R. Urine biochemistry in septic and non-septic acute kidney injury: a prospective observational study. J Crit Care. 2013 Aug;28(4):371-8. doi: 10.1016/j.jcrc.2012.10.007. Epub 2012 Nov 14. PMID: 23159144; PMCID: PMC4145696.
Pannu N, Nadim MK. An overview of drug-induced acute kidney injury. Crit Care Med. 2008 Apr;36(4 Suppl):S216-23. doi: 10.1097/CCM.0b013e318168e375. PMID: 18382197.