摘要:燒傷后很多原因會引起較為頑固的低鈣血癥。而鈣是人體內(nèi)最重要的元素之一,是機體各項生理活動不可缺少的離子,參與一切生命活動過程,維系著細胞的正常生理功能。本文對鈣的生理功能,缺鈣的嚴重后果以及燒傷后低鈣血癥的病因進行分析總結,以求引起重視并提示臨床需要進行綜合性治療。
關鍵詞:燒傷;低鈣血癥
燒傷后血鈣濃度的降低是由多方面原因引起,故單純補鈣常不易糾正。由于常被其他病情所掩蓋,所以并沒有引起臨床足夠的重視。而由于鈣離子具有很多重要的生理功能,當血鈣濃度迅速下降或持續(xù)低鈣可引起嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)和心血管癥狀,甚至危及生命。因此,本文將有關問題進行綜述分析如下。
1鈣離子的生理作用及缺鈣的嚴重后果
1.1構成骨骼和牙齒的主要成分 人體內(nèi)大約99% 的鈣以磷酸鹽的形式集中在骨骼和牙齒等硬組織中, 成為機體內(nèi)鈣的貯存庫;其余的以游離形式存在的鈣稱為混溶鈣池,和骨鈣形成動態(tài)平衡[1]。當人體缺鈣時則將妨礙骨組織的鈣化, 甚至使骨鹽再溶解, 影響成骨作用。 青少年引起佝僂病或骨軟化癥[2],成人則易引起骨質疏松癥[3],易發(fā)生生理性骨折等。
1.2參與凝血過程 血液凝固是凝血因子按一定順序相繼激活的過程,此過程涉及到多種酶, 血液中Ca2+即凝血系統(tǒng)中凝血因子IV,在血液凝固的多步反應中起到對酶的催化激活作用,Ca2+對血纖維蛋白原發(fā)揮止血功能是必不可少的。于鳳麗發(fā)現(xiàn)血鈣低的同時伴有維生素K缺乏更易導致自發(fā)性出血[4]。
1.3參與神經(jīng)遞質合成與釋放[5] 當神經(jīng)沖動到達神經(jīng)末梢時, 突觸前膜發(fā)生去極化, 當去極化達到一定水平時,前膜上的電壓門控通道開放。細胞外Ca2+進入末梢軸漿內(nèi), 當軸漿內(nèi)Ca2+濃度升高,促進神經(jīng)小泡與突觸膜接觸向突觸間隙釋放神經(jīng)遞質,神經(jīng)遞質與相鄰的下一級神經(jīng)細胞膜上的蛋白分子結合,促使這一級神經(jīng)細胞產(chǎn)生新的電沖動。以此類推,神經(jīng)信號便一級一級地傳遞下去,從而構成復雜的信號體系。在這一過程中鈣離子細胞膜內(nèi)外轉移是必須的, 同時還依靠Ca2+轉移的濃度對反應強度進行調(diào)節(jié),Ca2+濃度高時反應強, 反之則弱。由于鈣的神經(jīng)調(diào)節(jié)作用對興奮性遞質和抑制性遞質具有相同的作用, 因此當機體缺鈣時, 神經(jīng)遞質的釋放受到阻隔,人體的興奮機制和抑制機制會遭到破壞。
1.4參與肌肉收縮 只有當支配肌肉的神經(jīng)發(fā)生興奮時,動作電位經(jīng)神經(jīng)-肌肉接頭傳遞給肌肉才能引起肌肉的興奮和收縮。Ca2+在興奮-收縮耦聯(lián)過程中發(fā)揮著關鍵的作用。故嚴重低鈣血癥時,心血管系統(tǒng)表現(xiàn)為傳導阻滯等心律失常[6],嚴重時可出現(xiàn)心室纖顫等;神經(jīng)肌肉表現(xiàn)為手足抽搐,嚴重時能導致喉、支氣管等痙攣,癲癇發(fā)作,甚至呼吸暫停。
1.5參與體內(nèi)其它生理作用 鈣還參與人體其它生理活動過程,如維持組織的應激性,調(diào)整心律,降低毛細血管和細胞膜的通透性,維持體內(nèi)酸堿平衡;鈣與腸道內(nèi)膽汁酸和脂肪酸結合生成鈣皂,能緩和腸道刺激作用,防止結腸癌的發(fā)生;控制新陳代謝、激素分泌、細胞黏附和細胞有絲分裂[7]等多種生理活動。
2燒傷后低鈣血癥的原因
2.1氫氟酸燒傷 氫氟酸與皮膚接觸后通過氟離子與鈣離子及鎂離子結合,可導致嚴重低鈣血癥和低鎂血癥[8]。Greco等認為,下列情況應該引起足夠重視:①氫氟酸濃度>50%,燒傷面積≥1%者;②任何濃度的氫氟酸燒傷,燒傷面積>5%者;③吸入濃度>60%者。但也有文章報道[9]1例患者右大腿接觸20%的氫氟酸,燒傷總面積3%,傷后發(fā)展為低鈣血癥、低鎂血癥、低鉀血癥以及心動過緩,最終在16 h后罕見地發(fā)生了心臟驟停。低鈣血癥是氟化物中毒的主要死亡原因,所以治療時需要從補鈣入手,有鈣劑的外用[2],鈣劑的局部注射和靜脈注射[9],鈣劑的動脈注射[10],以及Ca2+直流導入等可以降低血氟,補充血鈣。結合這些補充鈣的方法以及早期切痂可以幫助降低血氟及逆轉氟中毒致死性低鈣血癥及多系統(tǒng)毒性損傷血癥[11]。
2.2燒傷后甲狀旁腺鈣敏感受體上調(diào)致甲狀旁腺功能減退 Nielsen等在體外研究結果顯示IL-1b在牛甲狀旁腺碎片中可以增加甲狀旁腺鈣敏感受體的mRNA表達。因為燒傷后IL-1b會升高,所以E. D. Murphey等做了一系列實驗以確定低鈣血癥及甲狀旁腺功能減退癥是否與甲狀旁腺鈣敏感受體上調(diào)有關。結果顯示燒傷組甲狀旁腺鈣敏感受體的mRNA比假燒傷組增加50%(P<0.005);燒傷組的甲狀旁腺細胞表面免疫反應的強度比假燒傷組增強。這些發(fā)現(xiàn)與甲狀旁腺鈣敏感受體上調(diào)和鈣抑制甲狀旁腺激素分泌的設定點下降相符合[12]。由此可見燒傷后出現(xiàn)低鈣血癥及甲狀旁腺功能減退與甲狀旁腺鈣敏感受體上調(diào)有關。
2.3燒傷后維生素D合成不足 有研究顯示燒傷患者的皮膚,有瘢痕區(qū)域以及與瘢痕相鄰近表現(xiàn)正常的皮膚將7-脫氫膽固醇轉換為維生素D3只有正常皮膚的20%~25%,因此燒傷患者長期是25-OH-D3的低循環(huán)水平[13],1,25-(OH)2-D3也相應減少,引起腸道吸收鈣降低,相應的對破骨細胞作用相應減弱,這幾個因素均會引起血鈣降低。
2.4與燒傷面積的關聯(lián)性 王繼忠等人為探討兒童燒傷后血清鈣離子濃度與燒傷嚴重程度的關系,按兒童燒傷嚴重程度分類標準,隨機選擇輕度(A組,TBSA≤10%)、中度(B組,10% 2.5低蛋白血癥 因血清鈣中蛋白結合鈣(主要與白蛋白)占40%,有研究顯示燒傷后主要以蛋白結合鈣降低明顯,主要原因是由于創(chuàng)面的滲出和高代謝引起的低蛋白血癥,導致蛋白結合鈣的下降[15],同時發(fā)現(xiàn)燒傷后的血清蛋白和血清鈣呈明顯的正相關,后期血清鈣低于一定程度時會伴有白蛋白的進一步降低。 2.6胃腸道損害 鈣主要在十二指腸和空腸吸收,在燒、創(chuàng)傷的應激情況下,腸的結構和功能可受到嚴重的損害。葛茂星等用電鏡掃描發(fā)現(xiàn)燒傷大鼠小腸絨毛大小同正常絨毛,呈條柱狀,表面充瞞孔洞的蜂窩狀結構,孔洞大小不一,直徑10~20 um;整個小腸壁粘膜結構已完全損壞,僅存在結締組織樣的\"框架\"結構[16]。小腸粘膜結構損壞及胃腸功能障礙必然會影響鈣吸收。故燒傷早期應當進行保護胃腸粘膜的治療。 2.7丘腦-垂體-腎上腺皮質系統(tǒng)的影響 端龍勝等研究發(fā)現(xiàn)嚴重燒傷可能引起下丘腦對垂體的刺激, 使垂體釋放促腎上腺皮質激素(ACTH),從而導致總皮質醇(GC) 和醛固酮(ALD)水平的上升, 且下丘腦- 垂體- 腎上腺皮質軸激素水平與燒傷嚴重程度BI 成密切正相關[17]。燒傷后血中皮質醇升高,而過多的皮質醇可減少腎小管對鈣的重吸收。又由于血循環(huán)中存在過多的皮質醇對 PTH有拮抗作用,導致PTH與血鈣濃度之間反饋調(diào)節(jié)紊亂[18]。當部分患者血鈣濃度降低時,因PTH活性降低,不能有效地調(diào)節(jié)血鈣濃度,導致低鈣血癥發(fā)生。 2.8低鎂血癥 嚴重燒傷會出現(xiàn)低鎂血癥,Berger MM等人曾通過測定燒傷患者燒傷后1 w內(nèi)皮膚滲出物及尿中的礦物質的含量,發(fā)現(xiàn)通過皮膚損失鎂是在尿中損失鎂的4倍。中度至重度低鎂血癥??梢鸬外}血癥,其機制涉及到甲狀旁腺機能的障礙。因PTH分泌是通過甲狀旁腺腺體細胞膜結合的腺苷酸環(huán)化酶介導的。而此酶需Mg2+激活,若血漿Mg2+濃度降低,則不易激活此酶。因此,雖然血鈣已有初步降低,也不能刺激甲狀旁腺分泌PTH,血鈣乃進一步降低而導致低鈣血癥。 此時,PTH的靶器官如骨骼系統(tǒng)和腎小管上皮等對PTH的反應也減弱。因為PTH也必須通過腺苷酸環(huán)化酶的介導才能促進靶器官的功能活動。低鎂血癥時靶器官上的腺苷酸環(huán)化酶同樣也不能激活,因而骨鈣的動員和鈣在腎小管的重吸收發(fā)生障礙,血鈣得不到補充。這也是低鈣血癥發(fā)生的重要原因。 2.9輸血 大面積燒傷患者除大量補充晶體及其他膠體液外,輸注血漿、紅細胞及血小板等血液成分也尤為重要[19]。而短期大量輸入庫存血常出現(xiàn)電解質紊亂和酸堿失衡。對此,有人通過一些大量輸血的患者血清電解質變化的資料進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)大量輸血后患者易出現(xiàn)不同程度的低鉀、低鈣血癥及代謝性酸中毒[20]。其機理是短期大量輸注庫存血后,輸入體內(nèi)的枸櫞酸很快進入三羧酸循環(huán)的代謝,最終產(chǎn)生碳酸氫鈉。由于輸入庫血過多,引起三羧酸循環(huán)超負荷,多余的枸櫞酸根離子在體內(nèi)積存與血中游離鈣結合,形成\"可溶性絡合物\",使血鈣降低,并導致低鈣血癥。 2.10燒傷后并發(fā)急性腎功能衰竭 腎功能衰竭使血鈣降低的原因是:①血磷升高:腎衰竭時磷的排泄減少,導致磷潴留,由于鈣磷乘積為一常數(shù),血磷升高必然導致血鈣降低,同時血磷過高時,腸道分泌磷酸根增多,可在腸內(nèi)與食物中的鈣結合形成不易溶解的磷酸鈣,妨礙鈣的吸收;②維生素D代謝障礙:由于腎實質破壞,25-(OH)-D3羥化為1,25-(OH)2-D3功能發(fā)生障礙,腸道對鈣的吸收因而減少。 2.11血漿的PH改變 鈣發(fā)揮生理作用取決于游離鈣。血中pH降低時,促進結合鈣解離,Ca2+增加,此時雖有缺鈣,但離子鈣不低,不發(fā)生臨床癥狀;反之,當pH增高時,結合鈣增多,Ca2+減少,也會發(fā)生低血鈣臨床癥狀。 2.12鈣離子內(nèi)流 燒傷后缺血、缺氧、酸中毒時,氧自由基產(chǎn)生過多導致細胞膜受損,引起細胞膜的通透性增高,因而鈣離子順其濃度梯度轉移到細胞內(nèi),也會引起低鈣血癥。故嚴重燒傷可給以氧自由基清除劑減少細胞膜損傷。 3結論 燒傷后低鈣血癥是由多種原因綜合導致的結果,故燒傷后的引起低鈣血癥時補鈣需要綜合考慮,燒傷早期應該保護胃腸粘膜;若低鎂時應該注意糾正低鎂血癥;大面積燒傷皮膚受損,皮膚將7-脫氫膽固醇轉換為維生素D3的功能下降,所以補鈣時有必要注意補充適量的維生素D;低蛋白血癥時注意補充蛋白及營養(yǎng)支持治療;大量輸血的患者應該注意補充監(jiān)測血鈣的變化,必要時應當補充鈣;嚴重燒傷可給以氧自由基清除劑減少細胞膜損傷;并且糾正酸堿平衡失調(diào);若由氫氟酸燒傷引起的低鈣血癥,應當結合各種補充鈣的方法以及早期切痂可以幫助降低血氟及逆轉氟中毒致死性低鈣血癥及多系統(tǒng)毒性損傷血癥。 綜上所述,燒傷引起低鈣血癥的因素很多,可導致嚴重后果發(fā)生,應給予充分的重視,需要進行綜合性治療才能取得良好效果。 參考文獻: [1]候文慧.如何提高我國居民的鈣攝入水平[J].飲食營養(yǎng),2012,9:36-37. [2]Mallet E, Gaudelus J, Reinert P, et al. Symptomatic rickets in adolescents[J].Arch Pediatr,2004,11(7):871-878. [3]Orimo H. Calcium intake and osteoporosis[J]. Clin Calcium,2004,14(11) :108-110. [4]于鳳麗.低鈣驚厥合并晚發(fā)性維生素K缺乏致顱內(nèi)出血8例臨床分析[J].中華現(xiàn)代兒科學雜志,2004,1(2):152-153. [5]Gover TD, Moreira TH, Kao JP, et al. Calcium homeostasis in trigeminal ganglion cell bodies[J]. Cell Calcium.2007,41(4):389-396. [6]Stefanaki E, Koropuli M, Stefanaki S, et al. Atrioventricular block in preterm infants caused by hypocalcaemia: a case report and review of the literature[J]. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol.2005,120(1):115-116 . [7]Smyth JT, Putney JW. Regulation of store-operated calcium entry during cell division[J]. Biochem Soc Trans,2012,40(1):119-123 . [8]Dalamaga M, Karmaniolas K, Nikolaidou A, et al. Hypocalcemia, hypomagnesemia,and hypokalemia following hydrofluoric acid chemical injury[J].J Burn Care Res,2008, 29(3):541-543. [9]Wu ML, Deng JF, Fan JS. Survival after hypocalcemia, hypomagnesemia, hypokalemi a and cardiac arrest following mild hydrofluoric acid burn[J]. Clin Toxicol,2010,48(9):953-955. [10]Nguyen LT, Mohr WJ 3rd, Ahrenholz DH, et al. Treatment of hydrofluoric acid burn to the face by carotid artery infusion of calcium gluconate[J]. J Burn Care Rehabil,2004,25(5):421-424. [11]Yang SJ, Zhang YH, Liu LP, et al. Zhonghua Shao Shang Za Zhi[J].2005,21(1):40-42. [12]Murphey ED, Chattopadhyay N, Bai M,Kifor O, et al. Up- regulation of the parathyroid calcium-sensing receptor after burn injury in sheep: a potential contributory factor to postburn hypocalcemia[J].Crit Care Med,2000,28(12):3885-3890. [13]Klein GL. Burns: where has all the calcium (and vitamin D) gone [J]?Adv Nutr,2011,2(6) :457-462. [14]王繼忠,蔡春泉,王淑琴.兒童燒傷嚴重程度與血清鈣離子濃度關系分析[J].包頭醫(yī)學院學報,2004,20(4):304-305. [15]Fenton JJ, Jones M, Hartford CE. Calcicum fractions in Serum of patients with thermal burns[J].J Trauma,1983,23(5):863. [16]葛成星,王擎,王劍華.環(huán)境掃描電鏡觀察嚴重燒傷大鼠小腸黏膜的病理形態(tài)學改變[J]. 中華燒傷雜志,2005,21(1):5. [17]端龍勝, 呂大倫, 王云龍,等.燒傷患者血清皮質醇、醛固酮、促腎上腺皮質激素水平的變化[J].皖南醫(yī)學院學報,2005 ,24 (1):55-56. [18]徐靜,董亮,張昱.重度顱腦損傷并發(fā)低鈣血癥的機制及對預后的影響[J]. 中國現(xiàn)代醫(yī)生,2008,46(25):81-82. [19]孫桂香,歐陽錫林,李卉,等.血液成分在大面積燒傷患者中的應用[J]. 臨床輸血與檢驗,2012,12(2):100-102. [20]楊漢華.大量輸血后患者血清電解質的變化[J].中外醫(yī)療,2009,36:42-44. 編輯/肖慧