一、發病原因
1.1型(遠端)腎小管性酸中毒
(1)原發性：
腎小管功能多有先天性缺陷，可為散發，但大多呈常染色體隱性遺傳。
(2)繼發性：
以腎盂腎炎最常見。
①自身免疫性疾病：
干燥綜合征、系統性紅斑狼瘡、甲狀腺炎、慢性活動性肝炎、特發性高γ球蛋白血癥、冷球蛋白血癥、類風濕性關節炎、肺纖維化、原發性膽汁性肝硬化、血管炎等。
②與腎鈣化有關的疾病：
甲狀旁腺功能亢進癥、甲狀腺功能亢進癥、維生素D中毒、Milk-Alkali綜合征、特發性高鈣尿癥、遺傳性果糖不耐受癥、Fabry病、Wilson病等。
③藥物或中毒性腎病：
兩性霉素B(amfortericin B)、鎮痛藥、鋰(lithium)、棉酚、粗制棉籽油、甲苯環己氨基磺酸鹽(toluene cyclamate)等。
④遺傳性系統性疾病：
Ehlens-Danlos綜合征(皮膚彈性過度綜合征)、鐮狀紅細胞貧血、遺傳性橢圓形紅細胞增多癥、Marfan綜合征、骨硬化伴碳酸酐酶Ⅱ缺乏癥、髓質海綿腎、髓質囊腫病等。
⑤其他：
慢性腎盂腎炎、梗阻性腎病、腎移植、高草酸尿癥、麻風等。
2.2型(近端)腎小管性酸中毒
單純的HCO3--重吸收缺陷(如碳酸脫氫酶缺乏)很少見，而多種物質復合型重吸收缺陷較為常見。
(1)原發性：
多為常染色體顯性遺傳或散發性，如腎臟中Na - HCO3-協同轉運蛋白的編碼基因SLC4A4突變可引起永久性的伴眼病的單純性近端RTA。
(2)一過性(暫時性)：多為嬰兒發生。
(3)碳酸酐酶活性改變或缺乏：
如CAⅡ基因突變導致骨硬化、RTA、腦鈣化和鈉潴留。
(4)繼發性：
①藥物：
變質的四環素(tetracycline)、慶大霉素(gentamicin)、乙酰唑胺(acetazolamide，diamox)、對氨基苯磺酰胺、α氨基對甲基磺胺醋酸鹽等磺胺類藥物、鏈佐星(streptozotocin)等。
②中毒：
鎘、鉛、鋁、汞等。
③遺傳性疾病：
胱氨酸尿癥、酪氨酸尿癥、Lowe綜合征、Wilson病、半乳糖癥、遺傳性果糖不耐受癥、丙酮酸激酶缺乏癥等。
④多發性骨髓瘤：
輕鏈大量從近端小管重吸收而沉著于該處，導致小管上皮細胞離子轉運功能障礙。
⑤維生素D缺乏或耐受癥，
或某些其他可引起繼發性甲狀旁腺功能亢進的情況，可能與引起Na - K -ATP酶活性降低有關。
⑥腎小管間質性疾病，
腎病綜合征，腎淀粉樣變，腎移植等。
3.4型腎小管性酸中毒
(1)醛固酮分泌減少：
①原發性醛固酮缺乏：
Addison病，雙側腎上腺切除，各種合成腎上腺鹽皮質激素的酶，如21-羥化酶缺乏、碳鏈裂解酶缺乏等；催化皮質酮18甲基氧化的甲基氧化酶缺陷等。
②長期大量應用肝素可抑制醛固酮合成。
③腎素水平過低對醛固酮分泌刺激過少：
糖尿病腎病，腎小管間質疾病，藥物(β受體阻滯藥、ACEI或AT1受體阻滯藥等)阻斷或抑制腎素-血管緊張素系統的作用，非甾體類解熱鎮痛藥作用等。
(2)遠端腎小管對醛固酮的反應減弱(醛固酮耐受)：
①假性低醛固酮血癥：
A.鈉潴留型：以Ⅱ型假性醛固酮減少癥為代表，常是繼發于慢性腎間質疾病(如間質性腎炎、腎移植術后、梗阻性腎病、腎盂腎炎、腎靜脈血栓形成，腎髓質壞死等)，極少數屬常染色體顯性遺傳疾病。有學者猜想其發病機制中可能存在Cl-的重吸收短路(shunt)，使遠曲小管Cl-重吸收增加，因而管腔負電勢減少， K 、H 排泌被抑制，形成腎小管性酸中毒；同時由于Na 的重吸收也隨Cl-增加，造成水鈉潴留、血容量增多，表現為容量依賴型高血壓。該型RTA對補充外源性鹽皮質激素作用不明顯，而噻嗪類利尿藥通過抑制氯的重吸收可使癥狀得以不同程度的緩解。
B.鹽丟失型：以Ⅰ型假性醛固酮減少癥(Cheek-Perry綜合征)為典型，多屬常染色體顯性或隱性遺傳疾病，為腎遠端小管上皮細胞高親和力或Ⅰ型鹽皮質激素(醛固酮)受體缺陷，細胞Na - K -ATP酶活性降低甚至缺乏，導致尿Na 排泄增多而H 、K 排泌減少，引起低鈉血癥、低血容量及高鉀性腎小管性酸中毒。該型患者補充外源性鈉鹽可糾正臨床異常。
②藥物或金屬毒物抑制醛固酮作用：
典型藥物為螺內酯，其他環孢素A(cyclosporin A)、氨苯蝶啶(triamterene)、阿米洛利(amiloride)、三甲氧芐啶(trimethoprim)、鋰鹽等。
③其他：鐮刀細胞貧血等。
二、發病機制
1.1型RTA
主要為遠端小管上皮細胞泌氫能力低下，不能建立或維持管腔內外正常的H 濃度梯度，所以既往也稱為梯度缺陷型RTA。主要異常有：
①氫泵障礙或衰竭學說；
②被動擴散增加泵學說：
小管泌H 功能正常，但有小管上皮細胞通透性障礙，分泌至管腔的H 又迅速返漏入上皮細胞內；
③基側膜上的Cl-- HCO3--交換障礙；
④速度障礙型(rate defect)：
氫泵轉運狀態不能達到最佳，泌H 速率降低。
目前已有資料表明少數獲得性遠端RTA中存在H -ATP酶障礙，而某些常染色體顯性遺傳的遠端RTA患者中發現基側膜上的Cl-- HCO3-有交換障礙。
最近有報道稱干燥綜合征伴經典遠端RTA患者體內存在抗碳酸酐酶Ⅱ的自身抗體，可能成為其發病機制之一。
酸中毒能激活腎臟緩沖機制，使尿鈣增多，同時近端小管對枸櫞酸的重吸收增加，使尿枸櫞酸含量降低，易形成尿路結石，后者又會加重排酸障礙。
2.2型RTA
可能直接或間接通過影響泌氫、HCO3--生成或返回入血等環節而使HCO3-重吸收過程受阻。
①管腔側Na - H 逆轉運蛋白功能異常產生Na - H 交換障礙，泌氫不能進行；
②基底膜側HCO3-- Na 協同轉運異常，使重吸收回細胞內和胞內新生成的HCO3-無法回到血循環；
③管腔側或細胞內碳酸酐酶活性降低或被抑制，不能產生足夠的HCO3-；
④Na 通透性障礙，H 則無法通過Na - H 離子交換而被排出；
⑤細胞極性障礙；
⑥Na - K -ATP酶活性下降、功能不足，或細胞內ATP生成減少；
⑦管腔側廣泛轉運障礙等引起廣泛性酸化功能障礙。
其中前6項機制引起的RTA在臨床上較少見，表現為單純的腎臟酸化功能障礙，稱為選擇性近端小管RTA，而最后一種機制則產生非選擇性近端小管RTA，有Fanconi綜合征表現，除腎小管酸中毒外常同時有低血磷、低血尿酸、高尿磷、高尿鈣、高尿酸尿、葡萄糖尿、氨基酸尿、蛋白尿等。
正常情況下HCO3-在近端小管的重吸收隨濾過的增加而增多，當血HCO3-水平升高到一定程度即最大重吸收閾(正常值約為27mmol/L)時會達到飽和。2型RTA時該閾值降低至18～20mmol/L，過多HCO3-未能被重吸收而到達遠端小管，使尿液pH值呈堿性。當血HCO3-水平降低到一定程度時近端小管可以將大部分HCO3-重吸收，同時遠端小管泌氫功能正常，因而此時尿液可被酸化，尿pH值呈酸性。
3.混合型腎小管性酸中毒
發病機制兼有1型和2型RTA的特點。其遠端小管酸化障礙較1型重，尿中排出的HCO3-也多(達濾過量的5%～10%)，故酸中毒程度比前兩型重，并發病也較多。
4.4型RTA
是由于醛固酮缺乏或腎小管對醛固酮作用失敗而使遠端小管H 、K 排泌減少。醛固酮對遠端小管的尿液酸化功能起促進作用，表現在：
①直接刺激α細胞泌氫；
②作用于主細胞管腔側的鈉通道及基側膜上的Na - K -ATP酶而促進Na 重吸收，通過增加管腔側的負電勢而間接刺激H 的排泌；
③通過影響鉀的代謝，后者可直接影響泌氫或間接通過醛固酮的作用，如低鉀可直接刺激泌氫卻又抑制醛固酮分泌，因而最終表現出的結果取決于兩者的共同作用；另一方面，鉀影響腎臟NH4 的代謝和轉運，也對H 的排出產生作用。
醛固酮分泌過少或遠端腎小管病變使其對醛固酮的作用反應減弱，泌氫減少，出現代謝性酸中毒。另外，醛固酮作用減弱后血鉀升高，抑制了腎間質中NH3的生成，尿NH4 排出減少也是重要機制之一。
