临床数据表明，AKI与随后的免疫系统失调有关，而且导致败血症风险也显著增加，此后可由AKI转变为『慢性肾脏疾病』（CKD）。其中细胞因子在AKI相关炎症反应中发挥着重要作用。

首先，AKI对体内的『细胞因子』平衡起着重要作用，在全身性炎症反应期间，肾功能障碍可能会使细胞因子的清除减少，导致炎症因子水平升高，从而加重全身炎症反应。

临床研究发现，AKI患者血浆中IL6、IL8、IL1ra以及趋化蛋白-1水平更高。此外有研究发现，肾小管细胞也可能在AKI期间释放炎性细胞因子。

其次，与AKI相关的中性粒细胞募集障碍可能会影响炎症反应，并且实验室研究发现中性粒细胞的滚动和迁移也受到影响。

『心肾综合征』（CRS）定义了心脏和肾脏之间复杂的双向作用，尤其是Ⅲ型CRS（急性肾心综合征，AKI导致的心功能障碍）。其病理生理机制目前尚不清楚，一些实验数据表明，急性心肌损伤可能是由AKI后早期炎症介质、氧化应激和神经内分泌改变直接引起的。

另外，肾功能损伤后的『液体过载』，可使心脏前负荷增加，引起心肌细胞的延伸变形，从而降低心肌收缩力。

『酸中毒』会改变蛋白质的结构和功能，影响β受体的表达和细胞内钙的转移而导致心肌收缩力下降。AKI型电解质紊乱也可引起心律失常，从而降低心排血量。

此外，『肾素-血管紧张素-醛固酮系统』和『中枢神经系统』的激活也会导致体液潴留，增加前后负荷。尽管在AKI患者中，『尿毒症毒素』对心功能的影响尚不明确，但在CKD中已证实尿毒症毒素与心血管毒性相关。

AKI对肺的影响可能与免疫介导效应、液体潴留和电解质异常有关。在『肾缺血再灌注损伤』(IRI)的动物模型中，已经报道了肺炎症小体和肺代谢组学的改变，以及ENaC，Na、k-ATP酶和水通道蛋白-5的表达减少，从而影响肺泡液体吸收。此外，液体潴留增加血管外肺水导致氧合受损。

临床研究表明AKI与肺炎和败血症严重程度之间存在相关性，在AKI患者中发生ARDS的死亡率增加。此外代谢性酸中毒引起的呼吸代偿需要增加通气驱动压和潮气量，增加了肺损伤的风险。

在IRI的动物实验模型中，肠道菌群的失调使肠道『中短链脂肪酸』（能减轻炎症）减少，从而增加炎症反应。在AKI的实验模型中还发现肠壁中固有免疫细胞的浸润和激活。

据推测，AKI相关的液体过载和尿毒症会改变上皮细胞的紧密连接，增加肠道通透性。总之菌群失调、肠管水肿和炎症是AKI对肠道产生的不利影响，随后病原体和内毒素的易位进一步加剧了全身炎症和肾损伤。

在危重症成人中，AKI KDIGO2期和3期与谵妄和昏迷风险增加相关。在早产儿中，AKI与脑损伤，尤其是小脑损伤有关。

AKI相关脑病可能是由『循环系统细胞因子』增加以及『大脑氧化应激』增加引起的，肾交感传入神经的刺激进一步增强其发生。这些因素也可能影响水通道蛋白1和4的表达，改变血脑屏障而发挥作用。最后，也需考虑中枢活性药物代谢改变的原因。

与肝肾综合征不同，AKI对肝功能的影响在很大程度上仍是未知的。动物模型发现肾IRI或肾切除术后肝的病理改变，主要为炎症细胞和TNF-α、IL-6等介质的浸润、肝细胞损伤以及氧化应激。

也有研究在AKI后观察到肝酶（氨基酸转移酶）的短暂升高，在5周后消失。肾功能障碍可通过代谢性酸中毒和尿毒症从而影响肝的细胞色素酶系统，影响药物代谢消除。