关于缺血性急诊肾功能衰竭（ARF)的发生机制，目前还不很清楚，根据近年来的研究，对肾内血管因素，肾内血流分布，以及肾小管功能损害等方面，有一些新的看法，在理论上，有重要意义。
一、血管因素
缺血性ARF时，可见总的肾血流量明显降低。在全身循环状况已经纠正后，这种降低常不立即消失，仍持续存在一段时间。因此，ARF时肾血流减少，可能有多种因素。由于血浆内肾素-血管紧张素浓度比此阶段明显增高，其活性增加，使人曾设想该因素引起缺血性ARF。但临床实验，并不支持此一简单看法。因为其他因素，如充血性心力衰竭、肝硬化、原发性高血压等，肾素活性也增加，但并不出现ARF。而且现已知肾内和血液中AⅡ活性增加，常常不在ARF之前出现，而在ARF之后。这些亦提示缺血性ARF时肾素活性增高，不是致病原因，而是肾缺血的结果。此外，如前所述，肾脏是产生PG的主要器官，与肾脏活动有关的，主要是PGE2、PGI和血栓素TXA2，前两者作用于血管相应受体，使血管舒张，阻力下降，而TXA2为缩血管物质，引起入球动脉收缩，但主要也是发生于肾小管阻塞以后。PGE2、PGI2的对抗AⅡ作用，有重要意义，动物实验，当给予动物外源性PGE2，肾缺血可减轻，肾皮质血流明显增加，如果PG合成受到抑制剂抑制，肾脏血管自动调节能力明显减弱。
二、肾血流分布
根据目前对肾缺血的研究，认为ARF时，并不支持以往看法，即肾皮质有严重缺血，而认为肾髓质在ARF时有明显淤血。在该情况下，病理损害主要表现在外髓层和皮质内层。由于肾脏微结构的不同，肾缺血时，外皮质肾单位的血流量和小管内流率改变不大，但髓旁肾单位的血流率有明显降低。如前所述，髓旁肾单位的出球动脉供应髓质血流，在此情况下，髓质供血降低，同时由于外髓层毛细血管的高度分支，使血液流变学易于改变，红细胞易于淤积，导致血管阻塞。形态学上已证实外髓内带和内髓区整个血管腔内血液淤滞。
此种现象机制不清楚，有人认为该部位亨利襻小管易于梗阻后扩张，压迫周围小静脉，以致淤血。另有人认为血管淤滞在前，影响对小管供血，引起小管损害。也可能两者互为因果。这种淤血程度和肾功能降低程度呈正相关。如果淤血持续存在，肾功能进行性恶化。
三、肾小管损害因素
肾脏在正常时，血流量很高，和其本身耗氧不成比例。如从肾静脉取血，可见其氧张力高于其他器官静脉血的含量。肾脏高血流量但又对血容量减低十分敏感，易于出现损害，其机制不十分清楚。近年来的研究展示氧输送到肾脏的分布复杂，各部位并非均一，呈梯度分布，因而局部的易损性可能由于选择性局部低氧所致。特别是外髓层近内髓层区，该部分小管即亨利襻厚升支段（mTAL)有主动吸收氯化钠和稀释尿液等作用，由于髓质部分的逆流交换系统和氯化钠的主动吸收，该处形成高代谢状态，使mTAL易受缺氧损害。当小管主动转运功能减低时，相对耗氧减少，则小管易受损程度减轻。如用Ouabain抑制细胞转运，或停止肾小球滤过，可以防止mTAL在游离灌注时肾缺血损害。反之，当膜转运增加，激化钠泵，可以使mTAL在同样条件下出现损害。因此，外髓质类似心绞痛综合征，即细胞缺氧程度依其氧需求和供氧两方的情况而定。按外髓层氧需求和供（血)氧的平衡观点，在低血压时，早期皮质流量减少，GFR下降，可以看作是降低髓质功能，使氧消耗减少，从而减轻或防止肾小管损伤，因此是一种保护作用。当此调节机制失效，mTAL缺血发生，其中溶质到达致密斑，启动管球反馈，GFR进一步下降。即进一步减少小管回吸收，减少耗氧。如果仍不足以保护mTAL缺血损害，则出现ARF。因此mTAL的损害，是ARF的中心环节，从选择性mTAL缺血到广泛灶性坏死，可能是临床上从轻型ARF到严重尿闭ARF的主要机制。
