急性顱腦損傷患者血漿神經(jīng)肽和電解質(zhì)水平變化及其臨床意義*

緱東元, 陳麗英, 金 燕, 周美霞

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院 1危重醫(yī)學(xué)科，2全科醫(yī)學(xué)科，3檢驗(yàn)科 ，浙江 杭州310016)

急性顱腦損傷患者血漿神經(jīng)肽和電解質(zhì)水平變化及其臨床意義*

緱東元1, 陳麗英2△, 金 燕1, 周美霞3

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院1危重醫(yī)學(xué)科，2全科醫(yī)學(xué)科，3檢驗(yàn)科 ，浙江 杭州310016)

目的探討顱腦損傷急性期血漿精氨酸血管加壓素(AVP)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)和電解質(zhì)水平的變化。方法根據(jù)GCS評(píng)分將78例急性顱腦損傷患者分為輕度組、中度組和重度組，測(cè)定各組患者損傷后第1、3、7 d 血漿 AVP和AngⅡ水平，入院當(dāng)天同時(shí)測(cè)定血漿電解質(zhì)。另外選擇正常對(duì)照組41例相比較。結(jié)果與正常對(duì)照組相比，顱腦損傷患者AVP和AngⅡ明顯增高(Plt;0.01)，顱腦損傷越重，上述指標(biāo)升高越明顯，損傷后第3 d達(dá)高峰。顱腦損傷患者血鉀、血鈣濃度降低(Plt;0.01)，其下降程度與顱腦損傷嚴(yán)重程度相關(guān)，輕型顱腦損傷組與對(duì)照組比較無(wú)顯著差異。顱腦損傷后血鈉水平無(wú)明顯變化。結(jié)論血漿AVP和AngⅡ水平的改變可作為判斷顱腦損傷嚴(yán)重程度的指標(biāo)；血鉀與血鈣降低可以作為顱腦損傷患者病情判斷的指標(biāo)。

腦損傷; 精氨酸血管加壓素; 血管緊張素Ⅱ; 電解質(zhì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，顱腦損傷的發(fā)生率占全身各處損傷的10%-20%，居第2位，但其死亡率高居首位。目前該病的發(fā)病機(jī)制尚不清楚[1]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),腦血管病急性期神經(jīng)肽的改變與病情及預(yù)后有一定關(guān)系[2]。但兩者之間關(guān)系尚無(wú)定論，且具體機(jī)制不詳。本文對(duì)78例顱腦損傷患者血漿神經(jīng)肽含量和電解質(zhì)水平進(jìn)行測(cè)定，并與健康正常人進(jìn)行對(duì)照，以期探討神經(jīng)肽與急顱腦損傷的內(nèi)在聯(lián)系，以及血漿電解質(zhì)變化在顱腦損傷發(fā)生發(fā)展中的作用。

材 料 和 方 法

1材料

收集2006年2月-2010年6月收住我院ICU的單純顱腦損傷患者，共計(jì)78例。既往合并心血管疾病或肝腎功能損害者不計(jì)入內(nèi)。其中男42例，女36例，年齡18-72歲，平均45.5歲。受傷后入院時(shí)間0.5-6 h。入院時(shí)全部行螺旋CT掃描，經(jīng)CT或手術(shù)證實(shí)，外傷類型包括：腦挫裂傷、外傷性顱內(nèi)血腫(硬膜外、硬膜下、腦內(nèi))、腦干損傷、顱骨骨折和彌散性軸索損傷。其中23例為單一顱腦損傷，55例為復(fù)合顱腦損傷。

對(duì)照組來(lái)源于我院健康體檢的41例志愿者，其中男21例，女20例，年齡21-65歲，平均41.6歲。肝腎功能異常、基礎(chǔ)心血管疾病患者剔除在外。納入對(duì)照組的健康體檢者均有告知并簽署知情同意書(shū)。

2方法

2.1分組 根據(jù)格拉斯哥昏迷等級(jí) (Glasgow coma scale，GCS)評(píng)分[3]將患者分為3組，其中輕度顱腦損傷組21例，中度顱腦損傷組35例，重度顱腦損傷組22例。各組患者在損傷后6 h內(nèi)測(cè)定精氨酸血管加壓素(arginine vasopressin， AVP)、血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)以及血漿電解質(zhì)(血鉀、血鈣、血鈉)水平，其中AVP和AngⅡ在損傷后第3、7 d復(fù)查，對(duì)照組上述指標(biāo)測(cè)定1次。

2.2AngⅡ和AVP檢測(cè)方法 血漿AngⅡ含量的測(cè)定采用均相競(jìng)爭(zhēng)放射免疫法，試劑盒購(gòu)自上?？迫A生物工程有限公司。血漿AVP含量測(cè)定采用放射免疫法，試劑盒由美國(guó)DSL公司提供。具體操作方法參照試劑盒說(shuō)明書(shū)。

2.3血漿電解質(zhì)測(cè)定 采用生化法，所有檢測(cè)均在Beckman coulter synchron LX20生化分析儀上嚴(yán)格按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，試劑盒由上?？迫A生物工程有限公司生產(chǎn)。

3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

1一般資料

顱腦損傷各組和對(duì)照組在年齡、性別等指標(biāo)間差異無(wú)顯著(Pgt;0.05)。

2顱腦損傷患者1周內(nèi)(第1、3、7d)AVP和AngⅡ平均水平

該時(shí)段AVP和AngⅡ水平較對(duì)照組高(Plt;0.01)，顱腦損傷越重，上述指標(biāo)升高越明顯，見(jiàn)表1。

表1 顱腦損傷患者損傷后一周內(nèi)AVP和AngⅡ水平

3顱腦損傷患者損傷后第1、3、7d的AVP和AngⅡ水平呈動(dòng)態(tài)變化

傷后第1 d AVP和AngⅡ開(kāi)始升高，第3 d達(dá)高峰，第7 d明顯回落(Plt;0.05)，見(jiàn)表2。

表2 各型顱腦損傷患者AVP和AngⅡ的動(dòng)態(tài)變化

4血鉀和血鈣水平

顱腦損傷患者損傷后第1 d血鉀和血鈣水平降低，顱腦損傷越重，降低越明顯(Plt;0.01)，輕型顱腦損傷組與對(duì)照組比較無(wú)顯著差異(Pgt;0.05)。顱腦損傷后血鈉水平與對(duì)照組比較無(wú)顯著差異(Pgt;0.05)，見(jiàn)表3。

表3 顱腦損傷患者損傷后第1 d血電解質(zhì)水平

討 論

AVP是下丘腦分泌的含9個(gè)氨基酸的神經(jīng)多肽，在人體內(nèi)廣泛分布于各腦區(qū)、腦脊液和血液中。AVP的生理作用主要與機(jī)體的水電解質(zhì)代謝有關(guān)，它通過(guò)AVP-V1受體調(diào)節(jié)水、Na+、K+、Cl-等代謝[4]；此外，還作用于腦血管平滑肌細(xì)胞和毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞，參與腦水腫形成、腦循環(huán)障礙、血腦屏障功能障礙等繼發(fā)性腦損傷的發(fā)生發(fā)展[5]，與急性顱腦損傷預(yù)后有一定的相關(guān)性。有研究表明急性顱腦損傷早期，AVP及其受體在腦組織、腦脊液和血液中的表達(dá)均有不同程度的升高。本研究發(fā)現(xiàn)顱腦損傷患者AVP含量增高，且升高程度與顱腦損傷嚴(yán)重程度相關(guān)，與文獻(xiàn)報(bào)道相符。另外，顱腦損傷患者AVP水平呈有規(guī)律的動(dòng)態(tài)變化，損傷當(dāng)天即開(kāi)始升高，損傷后第3 d達(dá)高峰，與顱腦損傷后腦水腫在第3 d左右達(dá)高峰時(shí)間上相吻合，結(jié)合AVP在顱腦損傷患者腦循環(huán)障礙、腦水腫形成中的作用，血漿AVP含量升高可以提示腦損傷嚴(yán)重，病情遷延，預(yù)后不佳[6]。當(dāng)然，顱腦損傷患者預(yù)后還取決于受損部位、是否合并嚴(yán)重的并發(fā)癥或其它因素。

本研究發(fā)現(xiàn)顱腦損傷患者AngⅡ水平較對(duì)照組高，顱腦損傷越重，升高越明顯。馬璟等[7]在急性腦梗死患者中也發(fā)現(xiàn)血漿腎素、AngⅡ水平升高，與我們的研究結(jié)果一致。郭彩霞等[8]在顱腦損傷大鼠的研究中發(fā)現(xiàn)AngⅡ水平顯著升高， AngⅡ及其受體AT1水平均增高。所以，顱腦損傷后AngⅡ增高是明確的。其機(jī)制可能為： (1)顱腦損傷后機(jī)體產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)激活了腎素-血管緊張素系統(tǒng)。(2)顱腦損傷后腦組織缺血、缺氧，造成血腦屏障破壞，導(dǎo)致腦組織中AngⅡ進(jìn)入血液。病情越重，血腦屏障破壞的程度越嚴(yán)重，血漿AngⅡ濃度升高越明顯。(3)腦外傷引起交感神經(jīng)興奮、兒茶酚胺釋放增加可促使腎素的分泌從而刺激AngⅡ的分泌增加[7,8]。

除了神經(jīng)肽，顱腦損傷后電解質(zhì)水平也發(fā)生相應(yīng)變化。本研究發(fā)現(xiàn)顱腦損傷病人傷情越重，其血鉀越低。3組顱腦損傷患者人院前應(yīng)用甘露醇情況相似，提示血鉀差異主要取決于受傷部位與受傷程度不同所導(dǎo)致的機(jī)體內(nèi)部的變化，與脫水劑應(yīng)用關(guān)系不大。顱腦損傷患者低血鉀的原因可能在于：顱腦損傷后引起機(jī)體的非特異性應(yīng)激反應(yīng)，交感神經(jīng)興奮，而嚴(yán)重顱腦損傷可引發(fā)強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)過(guò)度興奮，血中兒茶酚胺升高。大量?jī)翰璺影丰尫藕螽a(chǎn)生β2-腎上腺素能物質(zhì)，刺激Na+-K+ATP酶，使血鉀轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)引起低血鉀。同時(shí)應(yīng)激可興奮腎上腺-醛同酮系統(tǒng)，增強(qiáng)腎小管的Na+-K+交換，排K+增加[9,10]。

鈣是細(xì)胞內(nèi)重要的第二信使之一，鈣內(nèi)流使腦細(xì)胞胞漿中鈣濃度增高后，受鈣調(diào)節(jié)的酶如磷酸二酯酶、磷酯酶、蛋白酶等被激活，導(dǎo)致腦細(xì)胞功能紊亂及細(xì)胞結(jié)構(gòu)損害加重。顱腦損傷患者早期血鈣水平與顱腦損傷的程度及預(yù)后有關(guān)，本研究也得到了相同結(jié)果，故早期血鈣可作為判斷病情的指標(biāo)之一。臨床對(duì)顱腦損傷患者應(yīng)常規(guī)檢測(cè)傷后6 h內(nèi)的血鈣水平，及時(shí)糾正低鈣血癥，從而改善患者預(yù)后[11]。關(guān)于顱腦損傷后血清Ca2+濃度下降的原因，目前尚不清楚[12]。有學(xué)者認(rèn)為，創(chuàng)傷可誘發(fā)播散性抑制將細(xì)胞外Ca2+轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)，造成細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載，而細(xì)胞外Ca2+濃度下降[13]。徐靜等[11]則認(rèn)為重型腦創(chuàng)傷并發(fā)低鈣血癥的原因可能與以下幾方面有關(guān)：(1)治療初期大量使用速尿及甘露醇脫水增加了鈣的排泄。(2) 重型顱腦損傷患者由于繼發(fā)性腦水腫、高顱壓等病理改變，腦組織高度缺血缺氧。加上ATP合成減少，致鈣泵功能障礙；缺氧缺血損傷細(xì)胞膜使膜對(duì)鈣的通透性升高，增加了鈣內(nèi)流，使血鈣下降。(3)張利勇等[14]研究發(fā)現(xiàn)血漿皮質(zhì)醇水平在顱腦損傷后會(huì)出現(xiàn)明顯升高，而且傷情越重它的水平越高。血中過(guò)多的皮質(zhì)醇可減少腎小管對(duì)鈣的重吸收。(4)甲狀旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)與血鈣濃度間反饋調(diào)節(jié)紊亂，由于血循環(huán)中存在過(guò)多的皮質(zhì)醇對(duì)PTH有拮抗作用，導(dǎo)致PTH 與血鈣濃度之間反饋調(diào)節(jié)紊亂。當(dāng)部分患者血鈣濃度降低時(shí)，因PTH活性降低，不能有效地調(diào)節(jié)血鈣濃度，導(dǎo)致發(fā)生低鈣血癥。

研究表明顱腦損傷患者鈉代謝紊亂發(fā)生率較高，包括高鈉血癥[15]和低鈉血癥[16]。

本研究結(jié)果提示顱腦損傷后血鈉水平未發(fā)生明顯變化，與文獻(xiàn)報(bào)道不相符合。其原因可能在于:(1)本研究測(cè)定的是入院后6 h內(nèi)的血鈉水平，補(bǔ)鈉不足和大量脫水劑應(yīng)用等影響血鈉水平的情況暫沒(méi)有出現(xiàn)，所以顱腦損傷后數(shù)天的血鈉水平變化沒(méi)有觀察到。(2)本研究統(tǒng)計(jì)的是血鈉平均水平，而血鈉平均水平正常不能排除其中有高鈉血癥和低鈉血癥的病例。

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Changesofneuropeptidesandelectrolytesinpatientswithacutetraumaticbraininjury

GOU Dong-yuan1, CHEN Li-ying2, JIN Yan1, ZHOU Mei-xia3

(1DepartmentofCriticalCare,2DepartmentofFamilyMedicine,3DepartmentofLaboratory,SirRunRunShawHospitalAffiliatedwithSchoolofMedicine,ZhejiangUniversity,Hangzhou310016,China.E-mail:cly0906@163.com)

AIM: To investigate the levels of neuropeptides and electrolytes in the patients with acute traumatic brain injury.METHODSSeventy-eight patients with acute brain injury were divided into mild, moderate and severe groups according to their GCS scores. The serum levels of arginine vasopressin (AVP) and angiotensin II (Ang II) were measured on day 1, 3 and 7 after injury. The serum levels of electrolytes were also measured on day 1. Forty-one subjects who

healthy check-up served as normalcontrols.RESULTSCompared with normal control group, the serum levels of AVP and Ang II significantly increased in the patients with traumatic brain injury (Plt;0.01), depending on the severity of brain injury. Both neuropeptides reached the peak on day 3 after injury. The concentrations of serum potassium and calcium decreased in the patients with acute brain injury(Plt;0.01),also showing a severity-dependent tendency. No significant change of serum sodium in the patients with brain injury was observed.CONCLUSIONThe serum levels of arginine vasopressin and angiotensin II canalso be used as the severity indicators of traumatic brain injuries. Decrease in serum potassium and calcium can also be used to evaluate the severity in patients with acute traumatic brain injury.

Brain injuries; Arginine vasopressin; Angiotensin II; Electrolyte

1000-4718(2011)04-0791-03

363

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.04.033

2010-10-17

2010-12-17

浙江省教育廳資助項(xiàng)目(No. 20050981)

△通訊作者Tel：0571-86002115 ； E-mail: cly0906@163.com