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(一)发病原因
APF按病因可分为肾前性(约占55%)、肾性(约占40%)和肾后性(约占5%)。
1.肾前性 由于肾灌注减少，GFR降低而出现急性肾衰竭。由于肾脏本身无器质损害，病因消除后肾功能随即恢复。
(1)低血容量：如大出血，胃肠道失液(如腹泻、呕吐、胃肠减压)，肾脏失液(如渗透性利尿、利尿剂、肾上腺功能不全)，皮肤丢失(如烧伤、大量出汗)，第三间隙失液(如胰腺炎、腹膜炎、大面积损伤伴挤压伤)。
(2)心输出量降低：心源性休克、充血性心力衰竭、心包填塞、巨大的肺梗死。
(3)全身性血管扩张：过敏反应，使用降压药，败血症和扩血管药物过量。
(4)全身性或肾血管收缩：麻醉，大手术，α肾上腺素能激动药或高剂量多巴胺，肝肾综合征。
(5)肾脏自身调节紊乱：如非甾体类抗炎药物，血管紧张素转换酶抑制剂药物的应用。
2.肾性 GFR降低由于低灌注或肾毒性物质损害导致小管细胞损害(急性肾小管坏死)，肾小球、小管间质或血管炎症，血栓形成导致栓塞性肾血管阻塞或血管运动性肾病(vasomotor nephropathy)引起。
(1)急性肾小管坏死：
①急性肾缺血：如创伤、烧伤、大手术、大出血及严重失盐、脱水，急性血红蛋白尿，急性肌红蛋白尿，革兰阴性杆菌败血症等均可引起肾脏缺血、缺氧而导致急性肾小管坏死。
②肾毒性物质损伤：引起肾小管中毒坏死的物质有：
A.外源性：如抗生素(如氨基糖苷类，头孢菌素类、四环素、两性霉素B、万古霉素、多黏菌素等);X线造影剂;重金属类(如汞、铅、砷、铋等);化疗制剂(如顺铂、氨甲蝶呤、丝裂霉素);免疫抑制剂(如环孢素);有机溶剂(如乙醇、四氯化碳);杀虫剂;杀真菌剂;生物毒素(如蛇毒、蝎毒、蜂毒、生鱼胆、毒蕈等)。
B.内源性：如横纹肌溶解，溶血，尿酸，草酸盐，浆细胞病恶病质(如骨髓瘤)。
(2)急性肾小球肾炎和(或)血管炎：急性链球菌感染后肾炎，急进性肾炎，肺出血肾炎综合征，急性弥漫性狼疮性肾炎，紫癜性肾炎等。
(3)急性间质性肾炎：感染变态反应，药物变态反应(如青霉素族，磺胺药，止痛药或非甾体类抗炎药等)，感染本身所致(如流行性出血热等)。
(4)急性肾实质坏死：急性肾皮质坏死，急性肾髓质坏死。
(5)肾血管疾患：坏死性血管炎，过敏性血管炎，恶性高血压，肾动脉血栓形成或栓塞，双侧肾静脉血栓形成。败血症也可引起弥漫性血管内凝血(DIC)，导致急性肾衰。
(6)其他：移植肾的急性排斥反应等。
3.肾后性 肾以下尿路梗阻引起肾盂积水、肾间质压力升高，肾实质因受挤压而损害，时间久后反射性使肾血管收缩，肾发生缺血性损害，若伴继发感染，更加重损害。
(1)尿道梗阻：尿道狭窄，先天性瓣膜，包茎，骑跨伤，损伤尿道。
(2)膀胱颈梗阻：神经源性膀胱，结石，癌瘤，血块。
(3)输尿管梗阻：输尿管先天狭窄，结石，血块或坏死肾组织(乳头)脱落，肿瘤压迫，腹膜后纤维化。
(二)发病机制
肾脏的生理功能包括排泄(滤过与重吸收)，调节水、电解质及酸碱平衡以及内分泌代谢等方面。这几方面功能是相辅相成、密切相关的。肾小球滤过率(glomerular filtration rate，GFR)减低达正常水平50%以下，血清肌酐很快升高>176µmol/L(2.0mg/dl)，BUN同时升高，并引起水电解质及酸碱平衡紊乱，出现急性尿毒症症状，即为ARF。
1.病理改变
(1)肉眼检查：肾脏增大而质软，剖开肾脏可见髓质呈暗红色，皮质因缺血而苍白，两者呈鲜明对照。
(2)显微镜检查：急性肾衰由于病因的不同，病理改变也不同，可出现相应肾血管、肾小球、肾小管及肾间质的改变。急性肾小管坏死(acute tubular necrosis，ATN)可分为缺血性及中毒性两类。中毒性ATN的病变限于近端小管，呈局灶性分布，坏死的肾小管基膜完整，小管上皮再生良好。而缺血性ATN病变可涉及各段肾小管，呈弥漫性分布，坏死的小管基底膜断裂，上皮细胞再生较差。
2.发病机制 急性肾衰竭的发病机制十分复杂，有多种因素参与，未完全阐明。不同的病人，不同的病因、病情和病期，有不同的发病机制。目前关于肾缺血、中毒引起的急性肾衰竭的发病机制，有多种学说。
(1)急性肾小管损害学说：
①肾小管反漏学说：肾小管腔内液通过断裂的小管基底膜，反漏入间质，压迫毛细血管，进一步减少肾血流，导致少尿或无尿。现认为无小管基底膜断裂时也可发生反漏。
②肾小管阻塞学说：肾小管上皮受损肿胀，各种管型阻塞、间质水肿压迫，均可填塞肾小管导致少尿、无尿。
③髓襻升支厚壁段(mTAL)与近端直小管(S3)的易损性：外髓内供氧与需氧存在精细平衡，mTAL及S3细胞处于缺氧的边缘区段，缺血缺氧时更易于损伤，通过球管反馈使肾实质缺血而进一步加重损伤。
(2)肾内血流动力学改变学说：由于ATN肾脏组织病理改变较轻，因此肾内血流动力学改变是急性肾衰发生的重要机制，这些改变包括：
①肾血流量急剧减少。
②肾小球小动脉收缩机制为：
A.肾素-血管紧张素激活。
B.内皮素作用。
C.交感神经兴奋。
D.前列腺素作用(PGI2/TXA2失衡)。
E.氧自由基对内皮细胞的作用。
F.其他：儿茶酚胺、抗利尿激素(ADH)、血小板活化因子(PAF)等。
③肾小球毛细血管内皮细胞肿胀。
④肾小球超滤系数(kf)降低。
⑤血管内凝血。
(3)细胞学机制：
①TP耗竭通过：增高细胞内游离钙;激活磷脂酶A2;活化钙蛋白酶;诱发肌动蛋白F的解聚等途径改变细胞骨架，损伤细胞，ATP耗竭是ATN发病的中心环节。
②血管活性物质作用：主要涉及内皮素、NO、血小板活化因子(PAY)以及肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAS系统)，总的作用是收缩肾血管并损伤肾小管上皮细胞。
③肾小管结构与功能异常：各种因素使细胞骨架破坏，细胞极性丧失，破坏近端小管刷状缘，细胞间紧密连接和细胞-基质的黏附作用丧失，加上形成的各种管型等因素，使肾小管的结构和功能遭到破坏。
④细胞凋亡的作用：ARF病理中有两次凋亡，第1次凋亡在肾损伤后立即出现，第2次则出现在ARF的恢复期，在ARF的发生与恢复中均起重要作用。
⑤生长因子的作用：ARF时，即刻反应性基因c-fos、egr-1表达上调，表皮生长因子EGF、IGF-1、FGF、HGF胰岛血糖素等表达升高，主要在细胞再生、组织修复中起作用。