Механизм развития ХПН, независимо от этиологического фактора, обусловлен уменьшением количества действующих нефронов, преобладанием фибропластических процессов с замещением нефронов соединительной тканью. Адаптационный механизм, поддерживающий СКФ, — повышение нагрузки на сохранившиеся нефроны, которые гипертрофируются, в них развивается гиперфильтрация, что усугубляет их структурные изменения и способствует прогрессированию почечной недостаточности.
Значительные резервные возможности почек позволяют поддерживать жизнь организма даже при потере 90% нефронов. Процесс адаптации осуществляется благодаря усилению функций сохранившихся нефронов и перестройки всего организма. Вместе с тем, уже при СКФ менее 60 мл/мин нарушается концентрационная способность почек, развивается осмотический диурез в оставшихся нефронах, что сопровождается полиурией, никтурией, снижением относительной плотности мочи. Нарушение функций клубочков и канальцевой системы уже на ранних стадиях почечной недостаточности приводят к гиперхлоремическому ацидозу, гиперфосфатемии, умеренному повышению концентрации магния в сыворотке крови и гипокальциемии. Снижение СКФ длительное время компенсируется адаптацией канальцев к повышенной нагрузке на нефроны, благодаря чему сохраняется стабильная концентрация в плазме таких веществ, как натрий, калий, фосфаты, ионы водорода. Однако метаболический баланс может быть резко нарушен при острых ситуациях, например, при водной нагрузке увеличивается объём циркулирующей жидкости, возникает гиперкалиемия, происходит избыточная задержка натрия.
По мере снижения СКФ, свидетельствующего о гибели нефронов, в организме нарушается катаболизм многих белков, что приводит к задержке продуктов обмена: мочевины, креатинина, мочевой кислоты, индола, гуанидина, органических кислот и различных продуктов промежуточного метаболизма.