background image

Medicine

Dr. Ali

“ Chronic Kidney Diseases ”

Total Lec: 47


background image

background image

Chronic kidney disease (CKD) 

Dr. ALI A. ALLAWI  

Nephrologist and Transplant specialist 

Internist 

CABMS (NEPHROLOGY) , FICMS (NEPHROLOGY) FICMS (MEDICINE)    

                    

Chronic kidney disease (CKD)


Previously termed chronic renal failure, refers to an irreversible deterioration 

in renal function which usually develops over a period of years. Initially, it is 
manifest only as a biochemical abnormality but, eventually, loss of the excretory, 
metabolic and endocrine functions of the kidney leads to the clinical symptoms 
and signs of renal failure, collectively referred to as uraemia.  

 of 

1

24


background image

 of 

2

24


background image

Clinical approach to the patient with CKD or any other form of renal disease


History 

Particular attention should be paid to: 

• Duration of symptoms 
• Drug ingestion, including non-steroidal anti-inflammatory agents, analgesic and 

other medications, and herbal remedies 

• Previous medical and surgical history, e.g. previous chemotherapy, multisystem 

diseases such as SLE, malaria 

• Previous occasions on which urinalysis or measurement of urea and creatinine 

might have been performed, e.g. pre-employment or insurance medical 
examinations, new patient checks 

• Family history of renal disease. 

Symptoms 

The early stages of CKD are often completely asymptomatic, despite the 

accumulation of numerous metabolites. Serum urea and creatinine concentrations 
are measured in CKD, since methods for their determination are available and a 
rough correlation exists between urea and creatinine concentrations and 
symptoms. These substances are, however, in themselves not particularly toxic.  

Such metabolites must be products of protein catabolism (since dietary 

protein restriction may reverse symptoms associated with CKD) and many of them 
must be of relatively small molecular size (since haemodialysis employing 
membranes which allow through only relatively small molecules improves 
symptoms). Symptoms are common when the serum urea concentration exceeds 40 
mmol/L, but many patients develop uraemic symptoms at lower levels of serum 
urea. Symptoms include: 

• Loss of appetite, Malaise, loss of energy, Insomnia 
• Nocturia and polyuria due to impaired concentrating ability 
• Itching 
• Nausea, vomiting and diarrhoea 
• Paraesthesiae due to polyneuropathy 
• Restless legs’ syndrome (overwhelming need to frequently alter position of lower 

limbs) 

• Bone pain due to metabolic bone disease 
• Paraesthesiae and tetany due to hypocalcaemia 
• Symptoms due to salt and water retention – peripheral or pulmonary oedema 
• Symptoms due to anaemia 

 of 

3

24


background image

• Amenorrhoea in women; erectile dysfunction in men. In more advanced uraemia 

CKD stage 5, these symptoms become more severe and CNS symptoms are 
common: 

Mental slowing, clouding of consciousness and seizures, Myoclonic twitching. 

Severe depression of glomerular filtration can result in oliguria. This can occur 
with either acute kidney injury or in the terminal stages of CKD. However, even 
if the GFR is profoundly depressed, failure of tubular reabsorption may lead to 
very high urine volumes; the urine output is therefore not a useful guide to 
renal function. 

 of 

4

24


background image

Investigations 

The recommended investigations aims are: 

to identify the underlying cause where possible, since this may influence the 
treatment 

to identify reversible factors that may worsen renal function, such as 
hypertension, urinary tract obstruction, nephrotoxic drugs, and salt and water 
depletion 

to screen for complications of CKD, such as anaemia and renal osteodystrophy 

to screen for cardiovascular risk factors.  

Referral to a nephrologist is appropriate for patients with potentially 

treatable underlying disease and those who are likely to progress to ESRD. 

 of 

5

24


background image

Kidney Biopsy: In the patient with bilaterally small kidneys, renal biopsy is not 
advised because (1) it is technically difficult and has a greater likelihood of 
causing bleeding and other adverse consequences, (2( there is usually so much 
scarring that the underlying disease may not be apparent, and (3) the window 
of opportunity to render disease-specific therapy has passed.  

Other contraindications to renal biopsy include uncontrolled hypertension, 
active urinary tract infection, bleeding diathesis (including ongoing 
anticoagulation), and severe obesity. Ultrasound-guided percutaneous biopsy 
is the favored approach, but a surgical or laparoscopic approach can be 
considered, especially in the patient with a single kidney where direct 
visualization and control of bleeding are crucial.  

In the CKD patient in whom a kidney biopsy is indicated (e.g., suspicion of a 
concomitant or superimposed active process such as interstitial nephritis or in 
the face of accelerated loss of GFR), the bleeding time should be measured, 
and if increased, desmopressin should be administered immediately prior to 
the procedure. 

Complications of chronic kidney disease 

A. Anaemia 

Several factors have been implicated: 

• Erythropoietin deficiency (the most significant) 

 of 

6

24


background image

• Toxic effects of uraemia on marrow precursor cells and retaining of Bone 

marrow toxins in CKD 

• Reduced red cell survival 
• Bone marrow fibrosis secondary to hyperparathyroidism 
• Haematinic deficiency – iron, vitamin B12, folate 
• Reduced intake, absorption and utilisation of dietary iron 
• Increased red-cell destruction,  Abnormal red-cell membranes causing increased 

osmotic fragility . Increased red-cell destruction may occur during haemodialysis 
owing to mechanical, oxidant and thermal damage. 

• Increased blood loss – occult gastrointestinal bleeding, blood sampling, blood 

loss during haemodialysis, capillary fragility, or because of platelet dysfunction 

• ACE inhibitors (may cause anaemia in CKD, probably by interfering with the 

control of endogenous erythropoietin release).  

 of 

7

24


background image

B. Chronic kidney disease-mineral and bone disorder (CKD-MBD)


Disturbances of mineral metabolism are common. The spectrum of disorders 

includes abnormal concentrations of serum calcium, phosphate, and magnesium 
and disorders of parathyroid hormone (PTH), fibroblast growth factor 23 (FGF-23), 
and vitamin D metabolism.  

These abnormalities as well as other factors related to the uremic state affect 

the skeleton and result in the complex disorders of bone known as renal 
osteodystrophy; it is now recommended that this term be used exclusively to 
define the bone disease associated with CKD. The clinical, biochemical, and 
imaging abnormalities heretofore identified as correlates of renal osteodystrophy 
should be defined more broadly as a clinical entity or syndrome called chronic 
kidney disease–mineral and bone disorder (CKD-MBD). The spectrum of skeletal 
abnormalities seen in renal osteodystrophy includes the following : 

Osteitis fibrosa, a manifestation of hyperparathyroidism characterized by 
increased osteoclast and osteoblast activity, peritrabecular fibrosis, and 
increased bone turnover. 

Osteomalacia, a manifestation of defective mineralization of

newly formed osteoid most often caused by aluminum deposition;

bone turnover is decreased. 

Adynamic bone disease (ABD), a condition characterized by

abnormally low bone turnover  in which both bone formation and resorption are 
depressed (in the absence of aluminium bone disease or overtreatment with 
vitamin D) is also seen. 

Osteopenia or osteoporosis. 

Combinations of these abnormalities termed mixed renal

osteodystrophy. 

Other abnormalities with skeletal manifestations (e.g., chronic

acidosis, β2-microglobulin amyloidosis). 

 of 

8

24


background image

Radiologically, 

a part of menial and bon disorder )

 

- Digital subperiosteal erosions and ‘pepperpot skull’ are seen.  
- Longstanding secondary hyperparathyroidism ultimately leads to hyperplasia of 

the glands with autonomous or tertiary hyperparathyroidism in which 
hypercalcaemia is present. Serum alkaline phosphatase concentration is raised in 
both secondary and tertiary hyperparathyroidism. Longstanding parathyroid 
hormone excess is also thought to cause increased bone density (osteosclerosis) 
seen particularly in the spine where alternating bands of sclerotic and porotic 
bone give rise to a characteristic ‘rugger jersey’ appearance on X-ray. 

 of 

9

24


background image

C. Immune dysfunction 

Cellular and humoral immunity is impaired in advanced CKD and there is 

increased susceptibility to infections, the second most common cause of death in 
dialysis patients, after cardiovascular disease. 

D. Haematological 
- There is an increased bleeding tendency in advanced CKD, which manifests as 

cutaneous ecchymoses and mucosal bleeds.  

 of 

10

24


background image

Platelet function is impaired and bleeding time prolonged. Adequate dialysis 

partially corrects the bleeding tendency in those with severe uraemia, but these 
patients are at significantly increased risk of complications from all 
anticoagulants, including those that are required during dialysis.  

Anaemia is common and is due in part to reduced erythropoietin production. 

Haemoglobin can be as low as 5-7 g/dL in CKD stage 5, although it is often less 
severe or absent in patients with polycystic kidney disease. 

E. Electrolyte abnormalities 

Patients with CKD often develop electrolyte abnormalities like hyperkalemia 

and metabolic acidosis. Fluid retention is common in advanced CKD , Conversely, 
some patients with tubulointerstitial disease can develop ‘saltwasting’ disease 
and may require a high sodium and water intake, including supplements of sodium 
salts, to prevent fluid depletion and worsening of renal function. Acidosis is 
common. Although it is usually asymptomatic, it may be associated with increased 
tissue catabolism and decreased protein synthesis, and may exacerbate bone 
disease and the rate of decline in renal function. 

F. Neurological and muscle function 
Generalised myopathy may occur due to a combination of poor nutrition, 

hyperparathyroidism, vitamin D deficiency and disorders of electrolyte 
metabolism.  

Muscle cramps are common.  
- The ‘restless leg syndrome’, in which the patient’s legs are jumpy during the 

night, may be troublesome. Symptoms may improve with the correction of 
anaemia by erythropoietin. Clonazepam is sometimes useful. Renal 
transplantation cures the problem. 

- Both sensory and motor neuropathy can arise, presenting as paraesthesia and 

foot drop, respectively, but appear late during the course of CKD. They are now 
unusual, given the widespread availability of RRT; if present, they can often 
improve once dialysis is established. 

Asterixis, fits, tremor and myoclonus are features of severe uraemia. 
- Dialysis Disequilibrium Syndrome:  Rapid correction of severe uraemia by 

haemodialysis leads to dialysis disequilibrium owing to osmotic cerebral 
swelling.This can be avoided by correcting uraemia gradually by use of 
volumetric-controlled hemodialysis machines, bicarbonate dialysate, sodium 
modeling, earlier recognition of uremic states, and stepped initiation of dialysis 
(short initial treatment times with lower blood pump speeds). In addition, short 
and more frequent dialysis treatments are recommended with use of small 
surface area dialyzers and reduced blood flow rates. 

- Seizures: convulsions in a uraemic patient are much more commonly due to other 

causes such as accelerated hypertension, thrombotic thrombocytopenic purpura 
or drug accumulation.  

 of 

11

24


background image

G. Cardiovascular disease


‣ The risk of cardiovascular disease is substantially increased in patients with CKD 

stage 3 or worse (GFR < 60 mL/min/1.73 m2) and those with proteinuria or 
microalbuminuria. 

‣ Left ventricular hypertrophy may occur, secondary to hypertension, and may 

account for the increased risk of sudden death (presumed to be caused by 
dysrhythmias) in this patient group.  

‣ Pericarditis may complicate untreated or inadequately treated ESRD and cause 

pericardial tamponade or constrictive pericarditis. This is common and occurs in 
two clinical settings: 

‣ Uraemic pericarditis is a feature of severe, pre-terminal uraemia or of 

underdialysis. Haemorrhagic pericardial effusion and atrial arrhythmias are often 
associated. There is a danger of pericardial tamponade, and anticoagulants 
should be used with caution. Pericarditis usually resolves with intensive dialysis. 

‣ Dialysis pericarditis occurs as a result of an intercurrent illness or surgery in a 

patient receiving apparently adequate dialysis.  

 of 

12

24


background image

 

Management of chronic kidney disease


The underlying cause of CKD should be 

treated aggressively wherever possible. 

1. Renoprotection 

The multidrug approach to chronic 

nephropathies has been formalized in an 
international protocol beside:  

 of 

13

24


background image

2. Correction of complications 

Hyperkalaemia : Hyperkalaemia often responds to dietary restriction of 

potassium intake. Drugs like ACEi/ARBs and others which cause potassium 
retention should be stopped. Occasionally, it may be necessary to prescribe ion-
exchange resins to remove potassium in the gastrointestinal tract such as sodium 
polystyrene sulfonate (Kayexalate) or calcium polystyrene sulfonate (calcium 
resonium). Emergency treatment of severe hyperkalaemia is mandatory in CKD 
patients. 

Acidosis: Correction of acidosis helps to correct hyperkalaemia in CKD, and 

may also decrease muscle catabolism. The plasma bicarbonate should be 
maintained above 22 mmol/L by giving sodium bicarbonate supplements (starting 
dose of 1 g 3 times daily, increasing as required). If the increased sodium intake 
induces hypertension or oedema, calcium carbonate (up to 3 g daily) may be used 
as an alternative, since this has the advantage of also binding dietary phosphate.  

Renal bone disease (CKD MBD): treatment should be initiated with 

‣ Active vitamin D metabolites (either 1αhydroxyvitamin D or 1,25 

dihydroxyvitamin D) in patients who are found to have hypocalcaemia or serum 
PTH levels more than twice the upper limit of normal. The dose should be 
adjusted to try to reduce PTH levels to between 2 and 4 times the upper limit of 
normal to avoid over suppression of bone turnover and adynamic bone disease, 
but care must be exercised in order to avoid hypercalcaemia. 

‣ Hypocalcaemia and hyperphosphataemia should be treated aggressively. 
‣ Hyperphosphataemia should be treated 

by dietary restriction of foods with high 
phosphate content (milk, cheese, eggs 
and protein rich foods) and by the use 
of phosphate binding drugs. Various 
drugs are available, including calcium 
carbonate, aluminium hydroxide, 
lanthanum carbonate and polymerbased phosphate binders such as sevelamer. 
The aim is to maintain serum phosphate values at 1.8 mmol/L (5.6 mg/dL) or 

 of 

14

24


background image

below if possible, but many of these drugs are difficult to take and compliance 
may be a problem. 

‣ Parathyroidectomy may be required for the treatment of tertiary 

hyperparathyroidism.  An alternative is to employ calcimimetic agents, such as 
cinacalcet, which bind to the calcium sensing receptor and reduce PTH secretion. 
They have a place if parathyroidectomy is unsuccessful or not possible. 

Treatment of Anemia 

1. Correction of iron deficiency anemia  
2. Erythropoiesis-Stimulating Agents such as Epoetin alpha              (Eprex) , Epoetin 

Beta (Mircera),  Darbepoetin and Peginesatide (previously called Hematide) is an 
EPO-mimetic peptide. 

3. Renal replacement therapy (RRT) 

((= 

dialysis or kidney transplantation))

 

The aim of all renal replacement techniques is to mimic the excretory 

functions of the normal kidney, including excretion of nitrogenous wastes, 
maintenance of normal electrolyte concentrations, and maintenance of a normal 
extracellular volume. At the present time, the average eGFR at the time of initiating 
RRT in the UK is about 8 mL/min/1.73 m2 but there is wide variation. Since there is 
no evidence that early initiation of RRT improves outcome, the overall aim is to 
commence RRT by the time symptoms of CKD have started to appear but before 
serious complications have occurred. 

 of 

15

24


background image

Renal transplantation offers the best chance of long term survival in ESRD, 

and is the most cost effective treatment. Transplantation can restore normal kidney 
function and correct all the metabolic abnormalities of CKD but requires long term 
immunosuppression with its attendant risks. All patients with ESRD should be 
considered for transplantation, unless there are contraindications. 

 of 

16

24


background image

Dialysis 

Dr. ALI A. ALLAWI  

Nephrologist and Transplant specialist 

Internist  

CABMS (NEPHROLOGY) , FICMS (NEPHROLOGY) FICMS (MEDICINE)    

Haemodialysis

Basic principles

In haemodialysis, blood from the patient is pumped through an array of 

semipermeable membranes (the dialyser, also called an hemofilter ), which bring 
the blood into close contact with dialysate, flowing countercurrent to the blood. 
The plasma biochemistry changes towards that of the dialysate owing to diffusion 
of molecules down their concentration gradients. 

Access for haemodialysis

Adequate dialysis requires a blood flow of at least 200 mL/min.  

‣ AV Fistula : The most reliable long-term way of achieving this is surgical 

construction of an arteriovenous fistula , using the radial or brachial artery and 
the cephalic vein. This results in distension of the vein and thickening 
(‘arterialization of veins’) of its wall, so that after 6–8 weeks large-bore needles 
may be inserted to take blood to and from the dialysis machine.  

 of 

17

24


background image

‣ AV Graft: In patients with poor-quality veins or arterial disease (e.g. diabetes 

mellitus), arteriovenous polytetrafluoroethylene (PTFE) grafts are used for access. 
However, these grafts have a very high incidence of thrombosis and 2-year graft 
patency is only 50–60%. Dipyridamole or fish oils improve graft patency but 
warfarin, aspirin and clopidogrel do not and are associated with a high incidence 
of complications. 

‣ Double lumen catheter : If dialysis is needed immediately, a large-bore double 

lumen catheter may be inserted into a central vein usually the jugular, femoral or 
subclavian. The internal jugular vein route is preferred. 

Haemodialysis in AKI

Haemodialysis offers the best rate of small solute clearance in AKI, as 

compared with other techniques such as haemofiltration, but should be started 
gradually because of the risk of confusion and convulsions due to cerebral oedema 
(dialysis disequilibrium). Typically, 1–2 hours of dialysis is prescribed initially but, 
subsequently, patients with AKI who are haemodynamically stable can be treated 
by 4–5 hours of haemodialysis on alternate days, or 2–3 hours every day. During 
dialysis, it is standard practice to anticoagulate patients with heparin but the dose 
may be reduced if there is a bleeding risk. Epoprostenol can be used as an 
alternative but carries a risk of hypotension.  

 of 

18

24


background image

Haemodialysis in CKD


In CKD, vascular access for haemodialysis is gained by formation of an 

arteriovenous fistula, usually in the forearm, up to a year before dialysis is 
contemplated. After 4–6 weeks, increased pressure transmitted from the artery to 
the vein leading from the fistula causes distension and thickening of the vessel wall 
(arterialisation of vein). Largebore dual lumen catheter can then be inserted into the 
vein to provide access for each haemodialysis treatment. Preservation of arm veins 
is thus very important in patients with progressive renal disease who may require 
haemodialysis in the future. Haemodialysis is usually carried out for 3–5 hours three 
times weekly, in an outpatient dialysis unit. The intensity and frequency of dialysis 
should be adjusted to achieve a reduction in urea during dialysis (urea reduction 
ratio) of over 65%. Most patients notice an improvement in symptoms during the 
first 6 weeks of treatment. Plasma urea and creatinine are lowered by each 
treatment but do not return to normal. 

 of 

19

24


background image

Haemofiltration


This involves removal of plasma water and its dissolved constituents (e.g. urea, 
phosphate) by convective flow across a high-flux semipermeable membrane, and 
replacing it with a solution of the desired biochemical composition. 

Peritoneal dialysis

Peritoneal dialysis utilizes the peritoneal membrane as a semipermeable 

membrane, avoiding the need for extracorporeal circulation of blood. This is a very 
simple technology treatment compared to haemodialysis. The principles are 
simple:  

‣ A tube is placed into the peritoneal cavity through the anterior abdominal wall. 
‣ Dialysate is run into the peritoneal cavity, usually under gravity. 

 of 

20

24


background image

‣ Urea, creatinine, phosphate and other uraemic toxins pass into the dialyse down 

their concentration gradients

‣ Water (with solutes) is attracted into the peritoneal cavity by osmosis, depending 

on the osmolarity of the dialysate. This is determined by the glucose or polymer 
(icodextrin) content of the dialysate . 

‣ The fluid is changed regularly to repeat the process.


Chronic peritoneal dialysis

Requires insertion of a soft catheter, with its tip in the pelvis, exiting the 

peritoneal cavity in the midline and lying in a skin tunnel with an exit site in the 
lateral abdominal wall .This form of dialysis can be adapted in several ways. 

Continuous ambulatory peritoneal dialysis (CAPD)

Dialysate is present within the peritoneal cavity continuously, except when 

dialysate is being exchanged. Dialysate exchanges are performed three to five 
times a day, using a sterile no-touch technique to connect 1.5–3 L bags of dialysate 
to the peritoneal catheter; each exchange takes 20–40 min. This is the technique 
most often used for maintenance peritoneal dialysis in

patients with ESKD.


Automated peritoneal dialysis (APD)

Also called Nightly intermittent peritoneal dialysis (NIPD). An automated 

device (cycler) is used to perform exchanges each night while the patient is asleep. 
Sometimes dialysate is left in the peritoneal cavity during the day in addition, to 
increase the time during which biochemical exchange is occurring.  

Few trials have demonstrated superiority of APD over CAPD with regard to 
complications such as peritonitis, fluid status and in anuric patients. 

Tidal dialysis: A residual volume is left within the peritoneal cavity with continuous 
cycling of smaller volumes in and out. 

 of 

21

24


background image

Acute Peritoneal Dialysis Prescription

Acute peritoneal dialysis is usually performed manually but can be done with 

the assistance of a cycler (automated machine) . It avoids the potential problems 
related to vascular access (hemorrhage, air embolism, thrombosis, infection) and 
does not require anticoagulation.  

The gradual but continuous nature of the procedure results in effective 

removal of fluid and solute with less hemodynamic instability. 
Acute peritoneal dialysis is most often used in the setting of  

‣ acute kidney injury(AKI ),  
‣ it is also beneficial in the control of volume overload states in patients with 

cardiovascular compromise, such as those with congestive heart failure, and  

 of 

22

24


background image

‣ in the treatment of hypothermia or 
‣ hemorrhagic pancreatitis (where peritoneal lavage may be beneficial).  
‣ It is most beneficial in the treatment of hemodynamically unstable patients or 

patients in whom vascular access is problematic.  

This is the combined time required for inflow, dwell, and drain. To maximize 

dialysis efficiency in acute peritoneal dialysis, the exchange time most commonly 
used is 1 hour 

• Inflow time: Inflow is by gravity and usually requires about 10 minutes. It may be 

prolonged due to kinking of the tubing or increased inflow resistance by intra-
abdominal tissues in close proximity to the catheter tip. Cold dialysate solution 
also results in discomfort, and for this reason, the solution should be warmed to 
37°C before infusion. 

• Dwell time: The dwell period is the time during which the total exchange volume 

is present in the peritoneal cavity (i.e., the time from the end of inflow to the 
beginning of outflow). 

Standard dwell period. When initiating peritoneal dialysis in acutely ill and 

catabolic patients, the usual dwell time is 30 minutes to achieve an exchange time 
of 60 minutes. With a 2-L exchange volume, 48 L of fluid will thus be exchanged 
daily.  

• Outflow time: Outflow of spent dialysate is by gravity and usually requires 20-30 

minutes. If outflow continues to be poor, then outflow obstruction should be 
managed . Pain during outflow is unusual, but localized pain may occasionally be 
noted at the end of a drain due to a siphoning effect of the catheter on the 
peritoneum. 

 of 

23

24


background image

 of 

24

24




رفعت المحاضرة من قبل: AyA Abdulkareem
المشاهدات: لقد قام 105 عضواً و 370 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل