第一篇　急性肾损伤

肾脏是实质性器官，人类每侧肾脏约有100万个肾单位。肾单位是肾脏结构和功能的基本单位，它与集合管共同完成泌尿功能。由于肾脏独特的解剖结构而使其具有非常重要的生理功能，包括排泄代谢废物和外源性化学物质；调节水和电解质平衡；调节体液渗透压和电解质浓度；调节动脉压；调节酸碱平衡；激素的分泌、代谢和排泄以及糖原异生。从事重症医学的医生必须掌握肾脏的解剖和基本生理功能，因为它是诊治肾脏及其相关疾病的基石；正确评价肾脏功能，尤其是肾小球滤过率的评估，对急性肾损伤的诊断、严重程度分级以及是否需要血液净化治疗具有极其重要的临床意义。

肾脏是位于腹膜后脊柱两侧的实质性器官，左右各一个，成人肾脏长约10～12cm，宽5～6cm，厚3～4cm，外形似蚕豆，色泽红褐，含有丰富的血液，质地结实而柔软，上极较宽，下极稍窄，外缘呈弓状凸出，内缘中部凹陷。凹陷处为肾门，供肾血管、输尿管、神经及淋巴管出入，其中肾静脉在前、肾动脉居中、输尿管在后。肾脏的上缘和第十一、十二胸椎同高，下缘可达第三腰椎。因为肝脏位于右侧，右肾比左肾低1～2cm。成人每个肾脏的重量约为130g，女性比男性稍轻。肾脏的表面有3层被膜包裹，由外向内分为肾筋膜、脂肪囊和纤维膜。纤维膜由致密结缔组织构成，紧贴肾实质表面。肾实质分为皮质和髓质两部分。皮质位于肾实质的表层，成人皮质厚度约为0.5～1.0cm，切面见红色点状颗粒，为肾小球的肉眼观。髓质位于肾实质的深部，厚度约占肾实质的2/3，切面呈条纹状，为肾小管的肉眼观。髓质由8～18个肾锥体组成，肾锥体呈圆锥状，尖端突向肾窦，在肾锥体之间有嵌入的皮质部分，称为肾柱。每2～3个肾锥体的尖端组成1个肾乳头，2个或2个以上肾乳头被一个漏斗状的肾小盏包绕，相邻的2～3个肾小盏汇合成肾大盏，肾大盏汇合成肾盂，下接输尿管。

肾单位是肾脏结构和功能的基本单位，它与集合管共同完成泌尿功能。肾单位由肾小体和肾小管组成，而肾小体由肾小球和肾小囊组成。人类每侧肾脏约有100万个肾单位，肾单位不可再生，当肾脏损伤、疾病和正常老化时，肾单位下降。当年龄超过40岁时，每增长10岁，肾单位约降低10%。每个肾单位由一个肾小体和一条与其连通的肾小管组成。肾单位之间有血管和结缔组织支撑，称为肾间质。肾小球直径约为150～250μm，由血管球与肾小囊两部分组成。血管球由一团毛细血管网丛盘曲成球状，连接于入球小动脉和出球小动脉之间。肾小囊是近端小管起始部膨大并凹陷而成的杯形结构，血管球则嵌在肾小囊的杯口内。肾小囊由脏层和壁层两层上皮细胞组成。脏层紧贴于毛细血管壁的基膜上，壁层与肾小管管壁相连，两层上皮之间有囊腔，与肾小管相通。肾小管为一条细长的单层上皮管道，包括近端小管、髓袢和远端小管三部分。紧接肾小囊的一段为近端小管，下行到髓质后又返折回皮质的部分为髓袢，它包括髓袢降支粗段、髓袢降支细段、髓袢升支细段和髓袢升支粗段。由髓袢到集合管的一段为远端小管。远端小管汇合成集合管后，再汇合成乳头管并开口于肾乳头与肾小盏相通。每个肾脏大约有250个集合管，每个集合管收集约4000个肾单位所产生的尿液。

肾小球位于皮质外层的肾单位称为皮质肾单位，与之相连的髓袢短，近距离进入髓质。皮质肾单位的肾小管系统全部被管周毛细血管网包绕。在约20%～30%的肾单位中，其肾小球位于邻近髓质的肾皮质深部，称为近髓肾单位，它们具有长的髓袢深入髓质，其出球小动脉延伸至外髓，再分成特殊的管周毛细血管，即直小血管，紧贴髓袢，最后直小血管返回皮质进入皮质静脉。肾髓质直小血管的血流远低于肾皮质血流。这种在髓质的特殊毛细血管网在尿液浓缩过程中发挥了重要作用。

肾脏的血液供应十分丰富，双肾重量只占体重的0.4%，但肾血流量（renal blood flow，RBF）约占心输出量的22%。体重70kg成人的肾血流量约为1100ml/min，其中94%左右的血液分布在肾皮质，5%～6%分布在外髓，其余不到1%供应内髓。肾动脉直接起自腹主动脉，进入肾门后分成数支叶间动脉，行于肾锥体之间，在肾锥体底部分支为弓形动脉。弓形动脉与肾表面平行，以规则的间距发出放射状的分支进入肾皮质，称为小叶间动脉。小叶间动脉沿途向两侧发出许多入球小动脉，分别进入一个或几个肾小球，形成盘曲的毛细血管网，即血管球。少数入球小动脉直接来自弓形动脉或叶间动脉。肾小球内毛细血管网再汇合成出球小动脉，离开肾小球。皮质肾单位的出球小动脉离开肾小球后又分支形成球后毛细血管网，营养近端小管、远端小管和部分集合管，以后依次汇成小叶间静脉、弓形静脉和叶间静脉。与相应动脉伴行，最后经肾静脉出肾。

肾脏的循环很独特，它有两个毛细血管床：肾小球和管周毛细血管网。它们串联排列，被出球小动脉隔开，有助于调节两套毛细血管。整个髓质的血流供应起源于出球小动脉，髓质血流只占肾血流量的5%～15%，而外髓的血流量[130～340ml/（100g·min）]高于内髓[22～69ml/（100g·min）]。肾小球毛细血管具有较高的静水压，利于肾小球滤过；而管周毛细血管具有较低的静水压（约13mmHg），允许液体迅速回吸收。通过调节入球小动脉和出球小动脉的阻力，肾脏可以调节肾小球和管周毛细血管静水压而调节肾小球滤过和肾小管回吸收，使内环境维持稳态。

肾小球旁器（juxtaglomerular apparatus）是指位于肾小球入球小动脉与出球小动脉间的一群细胞，由球旁细胞、致密斑和球外系膜细胞组成。球旁细胞为入球小动脉的平滑肌细胞在进入肾小球处转变而成，其功能是分泌肾素和促红细胞生成素。致密斑是一个化学感受器，对小管中钠离子变化十分敏感，可调节球旁细胞分泌肾素。球外系膜细胞位于出入球小动脉及致密斑所形成的三角地带，其功能是控制毛细血管收缩，还可转化为球旁细胞。

肾小球滤过是形成尿液的第一个环节。由于肾小球毛细血管具有较高的静水压和滤过系数（filtration coefficient，K _f），其滤过率高于其他毛细血管。当血液流经肾小球毛细血管网时，血浆中的水和小分子物质，包括少量分子量较小的蛋白，通过滤膜滤到肾小囊的囊腔内，形成的滤出液称为原尿。每天约有1700升血液通过肾脏，其中约有180升血浆溶液在肾小球滤过生成原尿。血细胞和血浆蛋白不能被滤过，此外，几乎50%的血浆钙和大部分脂肪酸与血浆蛋白结合，不能被肾小球自由滤过，其余成分和血浆类似。肾小球的滤过能力取决于肾小球滤过膜的通透性、有效滤过压和肾血浆流量。

滤过膜由内向外由毛细血管内皮细胞层、基膜层和肾小囊上皮细胞层组成。滤过膜包括机械性屏障和电荷屏障两部分。机械性屏障与滤过膜的孔径大小以及构型有关。分子直径小于2nm的物质可自由通过肾小球滤过膜。溶质的滤过能力与其分子大小呈负相关，水可以自由滤过，其筛选系数（sieving coefficient，SC）为1.0（假定某溶质的SC为0.75，表明此溶质的75%随水被滤过）。电解质（钠等）和小分子无机化合物（葡萄糖等）能自由滤过。白蛋白不能被滤过，其SC接近于0。与白蛋白分子直径相同的中性右旋糖酐则易被滤过。白蛋白在正常血浆pH时带负电荷，而肾小球滤过膜含有涎酸、硫酸肝素等多糖而使滤过膜也带有负电荷，这个电荷屏障阻止了带负电荷的白蛋白被滤出。在某些病理状态下，滤过膜上的负电荷消失，使大量白蛋白被滤过，形成蛋白尿。

肾小球有效滤过压（effective filtration pressure）是肾小球滤过的驱动压力。

有效滤过压由三种作用力组成，根据作用力的方向，可列出有效滤过压的计算公式：

正常情况下，平均肾小球毛细血管静水压为45mmHg，囊内压为10mmHg，平均血浆胶体渗透压约为25mmHg，有效滤过压仅为10mmHg。依靠有效滤过压，经肾小球滤过的原尿进入肾小囊。当平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）下降时，平均肾小球毛细血管静水压和有效滤过压也随之下降。因此，低血压可以显著影响肾小球的滤过能力。

肾小球滤过量大小可用肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）表示，单位时间内两肾生成的滤液量称为肾小球滤过率。体表面积为1.73m ²成人的GFR约为125ml/min，相当于每天产生180升的原尿。约20%的肾血浆流量（renal plasma flow，RPF）被肾小球滤过，即肾脏的滤过分数（FF）约为0.2。滤过分数的计算公式如下：

其中，RPF=RBF×（1-HCT）；RBF：肾血流量；HCT：血球压积。

K _f反映肾小球毛细血管的表面积和导水率（hydraulic conductivity），K _f不能直接测量，可以通过下列公式估算：

正常GFR约为125ml/min，有效滤过压为10mmHg，正常K _f约为12.5ml/（min·mmHg）。K _f增加导致GFR上升，反之，K _f降低使GFR下降，慢性未控制的高血压和糖尿病增加了肾小球毛细血管基底膜的厚度，通过降低导水率使GFR下降。表1-1列出了导致GFR降低的因素。

经肾小球滤过的原尿流经肾小管时，小管上皮细胞将小管液中的水分和某些溶质部分或全部地转运到血液中，这个过程称为重吸收。正常成人每天生成的原尿量约为180升，99%被肾小管重吸收，因此，终尿量每天只有1.5升左右。肾小管和集合管的重吸收是有“选择性”的，原尿中葡萄糖、氨基酸和少量蛋白质全部被肾小管重吸收，水和电解质大部分被吸收，尿素只有小部分被重吸收，肌酐则完全不被重吸收。

近曲小管是重吸收最重要的部位，原尿中的葡萄糖、氨基酸、维生素及微量蛋白质等几乎全部在近曲小管被重吸收，Na ⁺、K ⁺、Cl ^-、 等绝大部分在此段被重吸收。近曲小管对葡萄糖的重吸收有一定限度，当血糖浓度在10mmol/L以下时，近曲小管对葡萄糖的重吸收率可随血浆浓度的升高而增加，但当血糖浓度超过10mmol/L时，血糖浓度的增加不会导致重吸收增加，此时尿中出现葡萄糖，这个浓度界限称为肾糖阈。

髓袢主要吸收一部分水和氯化钠，髓袢降支对水的重吸收大于对溶质的吸收，使管内的渗透压逐渐升高，形成渗透梯度，最高可达1200mOsm/kg以上。髓袢升支不透水，而溶质却不断被重吸收，形成逆向的渗透压梯度，即从1200mOsm/kg又逐渐下降到等渗，甚至低渗。此段渗透压变化的过程称为“逆流倍增”，在尿液的浓缩稀释等功能中发挥重要作用。

远曲小管和集合管继续重吸收部分水和Na ⁺等，其重吸收量受抗利尿激素和醛固酮的调节，参与机体对体液及酸碱平衡等的调节，维持机体内环境稳定。

肾小管和集合管的上皮细胞能将细胞产生的或血液中已存在的某些物质转运到管腔，这一过程称为分泌或排泄。能够从肾小管和集合管上皮细胞分泌的主要物质有H ⁺、K ⁺和NH ₃等。

肾小管在调节机体酸碱平衡方面起着重要作用，通过分泌H ⁺、重吸收 以增加或减少体液中的 的浓度来调节H ⁺浓度。近曲小管、远曲小管和集合管均能分泌H ⁺，通过H ⁺-Na ⁺交换，达到分泌H ⁺而重吸收 和Na ⁺的目的。

远曲小管和集合管可以分泌NH ₃，NH ₃主要由谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下脱氨而生成，与H ⁺结合成 后被排出。 的生成促进了H ⁺的排泄以及NaHCO ₃的重吸收，因此，肾小管上皮细胞分泌NH ₃功能障碍可导致酸中毒。

尿中的K ⁺主要由远曲小管和集合管分泌。通常情况下，当Na ⁺被主动吸收时，才会产生K ⁺的分泌，即发生K ⁺-Na ⁺交换。K ⁺-Na ⁺交换和H ⁺-Na ⁺交换存在相互抑制现象，酸中毒时，H ⁺-Na ⁺交换增多，而K ⁺-Na ⁺交换减少，导致血钾升高。远曲小管和集合管既重吸收K ⁺，又分泌K ⁺，由于K ⁺的分泌量大于其重吸收量，经尿液排泄的K ⁺主要来源于钾的分泌过程。

机体产生的肌酐和对氨基马尿酸能被肾小球滤过和肾小管分泌。进入体内的某些物质，如青霉素、酚红等，主要经近曲小管分泌而排出体外，临床常使用酚红排泄试验判断肾小管的分泌功能。

肾脏除了具有调节水、电解质和酸碱平衡以及排泄废物的作用之外，还具有内分泌功能。肾脏能产生某些激素类的生理活性物质，主要有血管活性物质、促红细胞生成素和1，25-二羟基维生素D ₃等。

血管活性物质包括肾素、缓激肽释放酶、激肽系统及前列腺素等。95%的肾素来自肾小球旁器，后者是合成、贮存和释放肾素的场所。另有2%～5%的肾素来自致密斑、间质细胞和出球小动脉内皮细胞。肾素的分泌受交感神经、压力感受器和体内钠量的调节。肾素可转化为血管紧张素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。肾素-血管紧张素系统的效应主要是调节循环血量、血压及水、电解质的平衡。

90%的激肽释放酶来自近端小管细胞，肾脏中亦存在激肽释放酶，可使激肽失活，因此，激肽是一种起局部作用的组织激素。肾脏激肽释放酶的产生和分泌受细胞外液量、体钠量、醛固酮、肾血流量等因素调节。其主要作用是对抗血管紧张素及交感神经兴奋，使小动脉扩张；抑制抗利尿激素对远端肾小管的作用，促进水、钠排泄，降低血压。前列腺素具有很强的扩血管效应，对血压和体液的调节起重要作用，同时导致利尿排钠效应，使动脉压下降。

90%的促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）由肾脏产生，约10%在肝、脾等脏器产生。EPO是一种糖蛋白，定向与红系祖细胞的特殊受体结合，加速骨髓幼红细胞的成熟和释放，促使骨髓网织红细胞进入循环，使红细胞生成增加。EPO可通过反馈机制抑制EPO的生成，保持机体红细胞维持在正常水平。因此，肾脏具有EPO生成与调节的双重作用。

体内生成或摄入的维生素D ₃经肝内25-羟化酶的催化而形成25-羟D ₃，后者再经肾小管上皮细胞内线粒体中1-羟化酶的作用，形成具有高度生物活性的1，25-二羟基维生素D ₃，其主要生理作用为促进肠道对钙磷的吸收、骨中钙磷吸收及骨盐沉积。许多疾病可影响1，25-二羟基维生素D ₃的生成，如慢性肾脏病，因肾脏器质性损害，1-羟化酶生成障碍，使得1，25-二羟基维生素D ₃生成减少，诱发肾性佝偻病和骨质疏松症。

肾脏可灭活胃泌素、胰岛素、甲状旁腺素等激素。肾功能障碍导致胃泌素灭活减少，胃泌素的升高可诱发消化性溃疡。

肾小球滤过率受自身调节和肾神经调节外，还存在球管反馈和血管活性物质调节机制。

RBF取决于跨肾血管床的压力梯度（肾动脉与肾静脉静水压之差），推导出如下计算公式：

肾动脉压近似于外周动脉压，肾静脉压在多数情况下约为3～4mmHg。大部分肾血管阻力主要存在于小叶间动脉、入球小动脉和出球小动脉。这些血管的阻力被交感神经系统、各种激素和局部内在的肾血管调节机制所控制。

自身调节是指当肾脏灌注压（正常情况下接近于平均动脉压）在75～160mmHg之间变化时，RBF及GFR基本保持不变。当平均动脉压低于75mmHg时，RBF和GFR开始下降；当平均动脉压低于40～50mmHg时，RBF和GFR将降低到零（图1-1）。总体而言，肾血流量和肾小球滤过率的自身调节机制是平行的，但在某些情况下，肾小球滤过率比肾血流量的自身调节机制更为有效。

肾神经末梢主要分布在入球小动脉、出球小动脉及肾小管，刺激肾神经可引起入球、出球小动脉收缩，但入球小动脉的收缩更为明显，导致GFR下降。

球管反馈（tubuloglomerular feedback，TGF）是指到达远端肾小管起始段的NaCl浓度发生改变，导致该肾单位血管阻力发生变化，从而引起GFR的改变。球管反馈的感受部位为致密斑，效应器官主要为入球小动脉和出球小动脉。TGF在肾单位水平上调节GFR，使远端肾小管流量维持在一个狭小的变化范围内，以便对更远端的肾小管进行更为精细的调节（图1-2）。

血管活性物质包括血管紧张素、内皮源性一氧化氮、腺苷、前列腺素、激肽、心钠素、内皮素等。血管紧张素Ⅱ生成增加通常发生在动脉压下降或容量耗竭之后，这些因素趋向于降低GFR，但血管紧张素Ⅱ收缩出球小动脉，有助于预防肾小球毛细血管静水压和GFR的下降；腺苷为调节肾血管阻力的重要因素；在血管紧张素和肾神经兴奋等缩血管作用因素存在时，前列腺素产生增加，血管舒张，对抗入球小动脉收缩引起的GFR下降；缓激肽可使肾血管扩张；心钠素主要使出球小动脉收缩，入球小动脉舒张，导致GFR升高；内皮素具有很强的缩血管作用，主要产生于内皮细胞的多肽。内皮素可引起GFR的显著下降，还可与各种血管活性物质相互作用，促使前列腺素、内皮细胞源性舒张因子和心钠素的分泌（表1-2）。

神经和体液因素对调节肾小管上皮细胞重吸收水和无机离子发挥了重要作用，保证了体内水和电解质的动态平衡以及血浆渗透压和细胞外容量的相对恒定。发挥最重要调节作用的激素是抗利尿激素和醛固酮。抗利尿激素提高了远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性，促进水的重吸收。肾上腺皮质分泌醛固酮，促进远曲小管和集合管重吸收Na ⁺而分泌K ⁺，间接发挥保水的作用，维持细胞内外的K ⁺、Na ⁺浓度相对处于稳态和保存细胞外液量。此外，血管紧张素、心钠素、甲状旁腺激素也发挥一定的调节作用（表1-3）。

肾脏功能主要指肾小球的滤过和肾小管、集合管的重吸收及分泌功能。本章仅讨论肾小球的滤过功能，即GFR的评估。许多生理和病理因素影响GFR，蛋白质摄入、运动、年龄、妊娠、肥胖、高血糖、使用抗高血压药物、过度饮食、细胞外液缺乏、急性和慢性肾脏疾病均影响GFR，并且GFR随每天的时间段不同而有所差异。

肾清除率是指肾脏在单位时间内（每分钟）将多少毫升血浆中的某物质清除出去。例如，假定1ml的血浆流量通过肾脏，其中1ml的血浆含有1mg某物质，如果每分钟有1mg的这种物质经尿液排出，那么，这个物质的肾清除率为1ml/min。以公式表示如下：

其中，Cs：某物质清除率（ml/min）；Ps：物质血浆浓度（mmol/L）；Us：物质尿液浓度（mmol/L）；V：每分钟尿量（ml/min）。最终，某物质肾清除率计算公式如下：

根据此公式计算得到的肾清除率是被测者个体的结果，但个体年龄、身高和体重等差异很大，通常以标准的体表面积1.73m ²予以校正，个体实际体表面积（BSA）的单位为平方米（m ²）。

经肾小球滤过的物质可以用于测量和估算GFR应具备如下特征：①惰性；②经肾小球自由滤过（分子量＜20 000道尔顿，不与蛋白结合）；③不经肾小管重吸收或分泌，也不经肾脏代谢；④易于测量。

菊粉（inulin）是一种植物多糖，分子量约为5200道尔顿，全部经肾小球滤过，不被肾小管重吸收或分泌，人体也不产生菊粉。因此，菊粉在尿液的排泄（Us×V）等于其肾小球滤过率（GFR×Ps），得出如下计算公式：

菊粉是外源性物质，测定GFR时必须静脉注射。例如，静脉注射菊粉后，假定菊粉的血浆浓度为1mg/ml，尿液浓度为125mg/ml，尿量为1ml/min，那么，将有125mg/min的菊粉经尿液排泄，同时计算得到GFR为125ml/min。

其他可以用于估算GFR的外源性滤过标记物包括放射性碘酞酸盐（radioactiveiothalamate，分子量为640道尔顿）、碘海醇（iohexol，分子量为821道尔顿）、 ⁵¹铬-乙二胺四乙酸（ ⁵¹Cr-EDTA，分子量为372道尔顿）、 ^99m锝-二亚乙基三胺-五乙酸（ ⁹⁹mTc-DTPA，分子量为938道尔顿）。

肌酐是由肌氨酸在肝内非酶性水解而成，是肌肉代谢的副产物，98%的肌酐池在肌肉中。肌酐属于内源性小分子溶质，体液中的肌酐几乎全部经肾小球滤过，且不被肾小管重吸收和分泌，因此，肌酐是一个较好的内源性肾小球滤过标记物。由于采用菊粉测定GFR较为麻烦，临床上常用内生肌酐清除率（creatinine clearance，Ccr）来估算GFR。

由于肌酐经肾脏的清除比较稳定，只要同时测定血和尿中肌酐浓度，并记录单位时间内的尿量就可计算出内生肌酐清除率：

其中，Ucr：尿肌酐（μmol/L）；V：单位时间的尿量（ml/min）；Pcr：血肌酐（μmol/L）。

标准体表面积为1.73m ²，校正后的Ccr正常范围为80～120ml/（min·1.73m ²）。

以肌酐清除率估算GFR不如菊粉精确，因为当血肌酐明显增高时，可有一小部分肌酐由肾小管分泌到尿中，肌酐清除率在肾损伤而肾功能相对稳定状况下代表了真实GFR的上限。肌酐清除率常高估了肾损伤患者的GFR，有时可以高估GFR达1倍之多。当肾功能迅速变化时，测量每24小时的尿肌酐清除率不能及时、准确的反映GFR的实际状况，所以，前一次和后一次测量血肌酐的间隔时间不宜过长，以2～4小时为宜。一旦GFR达到稳态，可以间隔24小时测量肌酐清除率。

如果GFR突然下降50%，肾脏滤过和排泄肌酐的能力一过性降低一半，导致体液中肌酐聚集，血肌酐升高。如果GFR持续降低，血肌酐浓度会升高，直到肌酐生成和肌酐排泄的平衡重新建立，此时肌酐滤过（Pcr×GFR）和肌酐排泄（Ucr×V）的负荷回到正常，这种现象发生在血肌酐大约升高至正常值的两倍时（图1-3）。

如果GFR降至正常值的1/4，血肌酐大约升至正常值的4倍。如果GFR降至正常值的1/8，血肌酐大约升至正常值的8倍。因此，稳态情况下，尽管GFR降低了，肌酐排泄率仍等同于肌酐生成率。无论如何，正常的肌酐排泄率是以血肌酐升高为代价。在GFR下降至正常值的50%之前，血肌酐缓慢升高；随着GFR的进一步下降，血肌酐升高幅度加大（图1-4）。

血肌酐受肾脏滤过之外多个因素的影响，包括年龄、性别、体重和种族等。尽管多数研究认为血肌酐浓度与GFR相关，但应用公式估算肌酐清除率较单一的血肌酐浓度反映GFR更为准确。

三个不同的公式常用于估算GFR（表1-4）：Cockcroft-Gault公式、肾病饮食修正公式（modification of diet in renal disease，MDRD）和慢性肾脏病流行病学合作研究公式（Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration，CKD-EPI）。每个公式都以血肌酐为主要计算参数，同时对年龄、性别、体重或/和种族这些影响因素进行了校正，MDRD和CKD-EPI公式还以标准的体表面积1.73m ²予以了校正。应该注意的是，每个公式在临床实践中都有独特的地位和局限性。

Cockcroft-Gault公式由Cockcroft和Gault两位学者于1976年提出，最早用于估算Ccr，该公式试图控制年龄、性别和体重对Ccr的影响，最终计算单位为m l/min。实践证明，Cockcroft-Gault低估了老年患者的GFR，对正常肾功能患者的GFR估算也不够准确。MDRD公式由Levey等学者于1999年提出，该公式通过研究非住院慢性肾病（chronic kidney disease，CKD）患者发展而来。MDRD公式对种族、体表面积、年龄和性别进行了校正，最终计算单位为ml/（min·1.73m ²）。由于MDRD公式是从CKD人群中发展而来，当GFR＞60ml/（min·1.73m ²）时，MDRD公式低估了患者的GFR，导致假阳性CKD。MDRD公式没有在年龄＜18岁或＞75岁、孕妇、极端体重、白种人和非洲人之外的人群中得到验证。CKD-EPI公式是基于美国人口对种族、体表面积、年龄和性别进行了校正，最终计算单位为ml/（min·1.73m ²）。临床实践中，CKD-EPI公式最常用于CKD分级。CKD-EPI公式在美国人口中预测GFR比MDRD公式更为精确。

由于重症患者的肾脏血流动力学易出现迅速的波动，容量状态在不断变化，基于Scr估算GFR会产生较大的误差，此时根据GFR调整药物剂量，会导致药物过量或剂量不足。由于急性肾损伤（AKI）患者的肾功能处于不稳定状态，有些研究试图改善GFR在重症患者中的估算公式。

表1-4中的4-变量MDRD公式仅考虑了血肌酐、年龄、性别和种族对GFR的影响，Jelliffe等介绍了一个6-变量MDRD公式：

女性在计算值的基础上再乘以系数0.762；黑人在计算值的基础上再乘以系数1.18。其中，BUN：血清尿素氮（mg/dl）；Alb：血清白蛋白（g/dl）。

其中，平均Scr=（第一天Scr+第二天Scr）/2

肌酐产生量（mg/d）计算公式如下：

男性的校正因子为0.85，女性为0.765。其中，Vd（升）：肌酐的分布容积，一般为0.4×体重；年龄、体重和Scr的单位分别是岁、kg和mg/dl。

Jelliffe公式考虑了Scr随时间的波动情况，而Cockcroft-Gault和MDRD公式未予考虑（如AKI患者）。Jelliffe公式还考虑了正在产生的肌酐量对GFR估算值的影响，但没有考虑液体平衡的变化对Scr的影响。而改良Jelliffe公式通过计算校正因子调节了Scr值。

对12例非透析、非少尿患者进行了连续7天的观察，这些患者的Scr在观察的前3天连续增加，并且收集单位时间的尿量计算肌酐清除率。结果发现，Jelliffe和MDRD公式与尿肌酐清除率相关性良好；Cockcroft-Gault、MDRD和Jelliffe公式高估了GFR分别为80%、33%和10%，而改良Jelliffe公式低估了GFR约2%；基线GFR越高，Cockcroft-Gault和MDRD公式高估AKI患者的GFR越明显。

Cockcroft-Gault和4-变量MDRD公式基于Scr估算重症患者GFR会产生较大误差，在住院患者中未得到充分验证。6-变量MDRD公式在模型中添加了血清白蛋白和BUN两个变量，在重症患者中估算GFR更为恰当。Poggio等采用 ¹²⁵ I-碘酞酸盐测量107例重症肾功能障碍患者的实际GFR，将患者分为BUN/Cr＞20和BUN/Cr＜20两组，6-变量MDRD、4-变量MDRD和Cockcroft-Gault公式的GFR计算值与实测GFR的相关系数分别是0.66、0.57和0.46（P＜0.01）；当BUN/Cr＞20时，6-变量MDRD公式估算GFR优于4-变量MDRD和Cockcroft-Gault公式。

Baptista等在ICU患者中收集每8小时的尿量计算尿肌酐清除率，在尿肌酐清除率＞130ml/（min·1.73m ²）的86例肾脏清除率增高（augmented renal clearance，ARC）的患者中，同时通过Cockcroft-Gault和MDRD公式估算eGFR。结果发现，尿肌酐清除率为162ml/（min·1.73m ²），而Cockcroft-Gault、4-变量MDRD和6-变量MDRD估算的eGFR分别是135ml/（min·1.73m ²）、124ml/（min·1.73m ²）和108ml/（min·1.73m ²）。　尽管Cockcroft-Gault、4-变量MDRD公式估算的eGFR与尿肌酐清除率存在中度的相关性，eGFR公式低估了ARC患者的GFR。

临床实践中，收集单位时间内的尿量计算Ccr并不适宜，许多情况下，通过这种方法计算得出的Ccr并不比通过公式估算GFR更好，尿量收集过程中的差错、GFR昼夜间的变异、肌酐分泌的变化均影响GFR的估算。在饮食摄入（素食饮食者、补充肌酸者）或肌肉（截肢、营养不良、肌肉消耗）存在变异的情况下，由于这些因素没有考虑在预测公式中，此时应收集24小时尿量计算Ccr或通过外源性肾小球滤过标记物测量GFR。

AKI是ICU中的常见疾病，具有较高的发病率和病死率。ICU医生要了解AKI的致病过程，就必须掌握肾脏的解剖和生理功能。肾小球滤过依赖于肾脏的血流量和灌注压，肾功能受损会导致水、电解质和酸碱平衡紊乱等一系列并发症。大多数药物主要经过肾脏清除，肾功能损伤程度影响临床治疗决策，因此，肾脏功能的评价非常重要。目前临床通常通过Cockcroft-Gault、MDRD和CKD-EPI公式评价GFR，但这些公式均存在不同程度的局限性和适应人群。AKI患者血肌酐在短时间内存在不同程度的波动，液体平衡等因素也会影响血肌酐水平，基于血肌酐水平估算GFR的公式均存在不同程度的误差。采用改良Jelliffe公式或收集单位时间的尿量计算GFR更适合于AKI患者的肾功能评估。