尚明富,馮 飛,祁 健
低鈉血癥(hyponatremia,HN)是急性頸部脊髓損傷后常見的嚴重并發(fā)癥之一,發(fā)生率高達45%~77.8%[1,2],其危害性較大,如能及時治療,可提高急性頸部脊髓損傷(acute cervical spinal cord injury,ASCI)患者的生存率[1,3,4]。 但是目前關于 ASCI 后HN的發(fā)生機制尚沒有一個完善的理論能夠解釋,一般認為屬于中樞性HN范疇。主要有兩種仍存在較大爭議的理論包括抗利尿激素分泌異常綜合征(syndrome of inappropriate secretion of antiduretic hormone,SIADH)[5,6]和腦耗鹽綜合征(cerebral salt wasting syndrome,CSWS)[7]。
這兩種理論對HN的治療原則完全相反,SIADH的治療原則是限水為主,而CSWS的治療原則是積極補充血容量的容量替代療法。因此,不適當?shù)脑\斷、治療,不但不能及時地糾正HN,反而會加重神經(jīng)系統(tǒng)的進一步損傷,甚至會使已恢復的神經(jīng)功能再次喪失。因此,早期、快速、正確的找出ASCI患者HN發(fā)生的原因有助于及時、正確的處理與治療,對改善預后亦有很大幫助。據(jù)報道ASCI患者血漿心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)水平明顯增高[8]。
近年來各種心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、休克及膿毒癥等疾病中ANP分泌變化的研究日趨增多,研究發(fā)現(xiàn)ANP與上述疾病的嚴重程度及預后有明顯相關性。臨床觀察ASCI患者特別是損傷平面較高,損傷程度較重者,常伴有肺部或者泌尿系的感染、中樞性體溫升高、低蛋白血癥、甚至合并創(chuàng)傷性休克等,常導致患者心肺功能不全,同時多數(shù)患者血漿中ANP濃度顯著增高,血鈉水平明顯降低,24 h尿鈉總量及24 h尿量增多。
筆者通過觀察HN患者臨床表現(xiàn)、檢測血電解質(zhì)、血漿 ANP、AVP、ALD,24 h 尿量、24 h 尿鈉總量及其影響因素,來研究ASCI并發(fā)HN的相關因素,就HN患者血漿ANP水平與血鈉、24 h尿鈉及24 h尿量進行相關性分析,以初步探討ANP與HN的關系,及ANP在HN發(fā)生過程中的可能的作用機制,為臨床上預防、診斷和治療HN提供依據(jù)和參考。
1.1 一般資料 試驗組受試者主要為2006年6月—2008年3月期間,筆者所在醫(yī)院脊髓修復科收治的急性頸部脊髓損傷(ASCI)患者,共35例;患者入院后均行X、CT、MRI檢查,損傷部位:C4及C4以上7例,C512例,C6 11例 C7 5例。癱瘓程度按Frankel分級A級9例,B~D級26例。對照組18例(C組),為無急性頸部脊髓損傷及急性創(chuàng)傷患者,主要為同期住院的頸椎病、腰椎間盤突出癥、骨性關節(jié)病的患者。兩組年齡均數(shù)t檢驗及性別構成的χ2檢驗,差異均無統(tǒng)計學意義。試驗組及對照組均排除心、肺、肝、腎、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病,及長期限鹽、嚴重嘔吐和消耗性疾病。
1.2 方 法
1.2.1 血生化 頸部脊髓損傷 (簡稱頸髓損傷)組入院后查血漿Na+1次/2 d,對照組常規(guī)檢查。連續(xù)兩次出現(xiàn)血鈉低于135 mmol/L認為出現(xiàn)HN。
1.2.2 尿生化及尿量 頸髓損傷組入院后常規(guī)記錄24 h尿量及液體入量,在傷后8~20 d期間或估計HN達到最高峰時,留置1次24 h尿標本,檢測24 h尿Na+總排出量、尿量。對照組入院后連續(xù)3 d檢測24 h尿量,取其平均值,留置1次24 h尿標本,檢測24 h尿Na+總排出量。
1.2.3 ANP、醛固酮(ALD)、抗利尿激素(AVP)檢測兩組在入院后8~20 d期間,分別取清晨(7~8 am)臥位靜脈血6 ml,注入各自的乙二胺四乙酸(EDTA)、胰肽酶的試管中,低溫離心,取上清液,提取完畢,放入-20℃冰箱保存。用放免法(RIA)檢測各指標中ANP、ALD、AVP的濃度。心鈉素、醛固酮藥盒由北京北方生物技術研究所提供,AVP RIA試劑盒由美 Diagnostic Systems Laboratories Inc.提供,測定方法按說明進行。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計學處理 統(tǒng)計學分析均采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件進行分析和處理。所得數(shù)據(jù)計量資料以均數(shù)±標準差表示(),分析前進行正態(tài)檢驗和方差齊性檢驗,組間差異的比較采用t檢驗。對血漿中ANP濃度與血鈉濃度、24 h尿鈉、24 h尿量進行直線相關性分析,均以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
該試驗組Frankel分級A級7例患者出現(xiàn)HN,平均血鈉(120.5±6.02) mmol/L,最低達到 105 mmol/L。Frankel分級B~D級7例傷后出現(xiàn)HN。將頸髓損傷組按是否出現(xiàn)HN分為低鈉血癥組 (A組),14例;開始出現(xiàn) HN的時間為(5.6±1.4)d;其中男 9例,女 5 例;年齡(24~48)歲,平均(36.6±8.3)歲。 非低鈉血癥組(B組),21例;其中男13例,女8例;年齡 20~47 歲,平均(37.8±9.6)歲。 對照組(C 組),18例。
2.1 頸髓損傷程度與HN的關系 HN的發(fā)生率與頸髓的損傷程度有關,頸髓損傷越重,HN的發(fā)生率越高。見表1。
表1 頸髓損傷程度與HN的關系
2.2 頸髓損傷平面與HN的關系 HN的發(fā)生率與頸髓損傷平面有關,頸髓損傷平面越高,HN的發(fā)生率越高。見表2。
表2 頸髓損傷平面與HN的關系
2.3 肺部感染情況與HN的關系 HN的發(fā)生率與肺部感染有關,肺部感染可能是HN發(fā)生的危險因素。見表3。
表3 肺部感染情況與HN的關系
2.4 ANP、ALD、AVP 的血漿濃度 A組患者ANP的濃度高于B組、C組血漿ANP的濃度,差異有統(tǒng)計學意義 (P<0.05),B組、C組血漿ANP的濃度差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。A組患者ALD的濃度低于B組、C組血漿ALD的濃度,差異有統(tǒng)計學意義 (P<0.05),B組、C組血漿ALD的濃度差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。A組患者AVP的濃度高于B組、C組血漿AVP的濃度,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),B 組、C 組血漿 AVP 的濃度差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 見表4。
表4 ANP、ALD、AVP 的血漿濃度()
表4 ANP、ALD、AVP 的血漿濃度()
注:與 A 組比較,*P<0.05。
組別 ANP(ng/L) ALD(pg/ml) AVP(pg/ml)A 組 347.96±68.72 75.14±67.7 3.64±0.37 B 組 136.29±9.63* 169.65±84.47* 1.98±0.21*C 組 135.17±6.02* 174.71±78.63* 1.43±0.31*
2.5 24 h尿鈉總量、24 h尿量及血鈉濃度 A組患者24 h尿鈉總量明顯增加,與B組、C組的差異有統(tǒng)計學意義 (P<0.05),B組與C組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。A組患者24 h尿量明顯增加,與B組、C組的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),B組與C組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。A組患者血漿鈉濃度低于正常范圍,與B組、C組的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),B 組與 C 組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 見表5。
2.6 血漿ANP濃度與血鈉的相關性分析 A組經(jīng)直線相關分析,P<0.05,說明血漿ANP與血漿Na+呈顯著負相關性 (r=-0.84);B、C組經(jīng)直線相關分析,P>0.05,兩者無相關性。見表6。
表5 24 h尿鈉總量、24 h尿量及血鈉濃度()
表5 24 h尿鈉總量、24 h尿量及血鈉濃度()
注:與 A 組比較,*P<0.05。
組別 24 h尿鈉(mmol/d) 24 h尿量(ml/d) 血Na+濃度(mmol/L)A 組 482.7±165.4 4081±856 120.6±5.32 B 組 243.6±78.9* 1892±823* 139.13±2.47*C 組 213.7±95.2* 1905±723* 142.7±4.28*
表6 血漿ANP濃度與血鈉的相關性分析
2.7 血漿ANP濃度與24 h尿鈉總量的相關性分析 A組經(jīng)直線相關分析,P<0.05,說明血漿ANP濃度與24 h尿鈉總量呈顯著正相關性(r=0.81)。B、C組經(jīng)直線相關分析,P>0.05,說明兩者無相關性。見表7。
表7 血漿ANP濃度與24 h尿鈉總量的相關性分析
2.8 血漿ANP濃度與24 h尿量的相關性分析A組經(jīng)直線相關分析,P<0.05,說明血漿ANP濃度與24h尿量呈顯著正相關性(r=0.82)。B組、C組經(jīng)直線相關分析,P>0.05,兩者無相關性。見表8。
近年來,各種心血管疾病[9-11]、呼吸系統(tǒng)疾?。?2,13]、休克[14]及膿血癥[11]等疾病中 ANP 分泌變化的研究日趨增多,發(fā)現(xiàn)ANP與上述疾病的嚴重程度及預后有明顯相關性。上述疾病越嚴重,其血漿ANP濃度越高。然而,ANP與ASCI后繼發(fā)HN的相關性在國內(nèi)外研究報道較少。
ANP是由28個氨基酸組成的多肽類激素由哺乳類動物心房肌細胞分泌,肺靜脈的壁細胞和肺泡上皮細胞也可產(chǎn)生和分泌,在體內(nèi)降解快,生物半衰期僅2 min,具有多種生物活性,是血管平滑肌舒縮的介質(zhì),具有排鈉利尿作用。受年齡、鹽攝入量、細胞外液滲透壓、動脈氧分壓、心房肌牽張力等因素影響[16]。相關研究表明ANP升高的原因可能是:(1)頸髓損傷患者均有不同程度的呼吸功能障礙,缺氧及高碳酸血癥使肺內(nèi)小氣道阻塞致肺動脈高壓,右心房內(nèi)壓升高,心肌牽張力增大,刺激心房肌內(nèi)心鈉素感受器引起 ANP 分泌增加[17];(2)頸髓損傷患者長期臥床,咳痰功能障礙,氣道分泌物積聚刺激引起局部炎癥,刺激肺臟釋放心房肽樣物質(zhì);(3)血壓和容量負荷:因損傷后交感神經(jīng)功能障礙,使血容量降低,給予大量輸液后使正常心臟壓力和容量負荷升高,導致ANP升高;(4)動脈氧分壓降低[16]。
3.1 HN的發(fā)生與脊髓損傷程度有關 研究顯示,癱瘓越嚴重越容易發(fā)生HN,F(xiàn)rankel A級的HN發(fā)生率為 77.78%,F(xiàn)rankel B~D級的 HN發(fā)生率為26.92%,兩者相比差異有顯著性(P<0.05)??赡苁且驗榘c瘓越重,越易出現(xiàn)呼吸和心功能的衰竭,越易導致心室壓力升高、肺部感染、肺動脈壓力升高,ANP的分泌增加。
3.2 HN的發(fā)生與頸髓損傷平面有關 研究發(fā)現(xiàn),頸髓損傷平面越高越易發(fā)生HN,損傷平面不低于C4患者發(fā)生HN的概率為85.71%,損傷平面低于C4患者發(fā)生HN的概率為28.57%,兩者比較差異有顯著性(P<0.05)。可能是因為頸髓損傷平面越高,越接近延髓(呼吸、心跳中樞),越容易引起呼吸、心功能衰竭,越容易引起ANP的分泌。
3.3 HN的發(fā)生與感染有關 脊髓損傷后,患者常合并肺部感染,從而使通氣/血流比例失調(diào),動脈氧分壓減低,而引起ANP的分泌增加。研究發(fā)現(xiàn),14例合并感染的患者中HN的發(fā)生率為64.28%,而21例無合并感染的患者中HN的發(fā)生率為23.81%,兩者比較差異有顯著性(P<0.05)。說明感染可能是ASCI患者發(fā)生HN的危險因素。
3.4 ASCI患者的血漿ANP水平及其分析 研究顯示,A組患者血漿ANP濃度較B、C組水平均顯著增高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。同時A組開始出現(xiàn)HN的時間為(5.6±1.4)d。分析原因可能是ASCI患者特別是損傷平面較高,損傷程度較重者,常伴有肺部或者泌尿系的感染、中樞性體溫升高、低蛋白血癥、甚至合并創(chuàng)傷性休克等,常導致患者心肺功能不全,從而使血漿中ANP水平異常增高。
3.5 ASCI患者的血漿ALD水平及其分析 ALD是腎上腺皮質(zhì)球狀帶所分泌的一種激素,其作用是促進遠曲小管和集合管對Na+的主動重吸收,同時排K+,所以ALD具有保鈉排鉀的作用。研究顯示,A組患者血漿ALD濃度較B、C組水平均顯著降低,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。分析其可能原因為:(1)增高的ANP抑制了RAAS,使ALD分泌減少;(2)ASCI后出現(xiàn)以SNS抑制為主的自主神經(jīng)功能紊亂[18],腎交感神經(jīng)釋放去甲腎上腺素較少,導致腎素釋放減少,從而抑制 RAAS,導致血漿ALD水平下降。
3.6 ASCI患者的血漿AVP水平及其分析 研究顯示,A組患者血漿AVP濃度較B、C組水平均顯著升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。分析其可能原因為增高的ANP發(fā)揮了其強大的利尿利鈉作用后,A組出現(xiàn)HN、低滲血癥、低血容量癥,反射性引起AVP分泌增加以拮抗ANP的利尿作用,保水的同時導致了血鈉進一步降低(稀釋性HN)。有研究認為,血中AVP的升高是頸髓損傷者循環(huán)血容量下降,刺激牽張感受器,通過神經(jīng)垂體而致血AVP升高。研究表明ASCI后發(fā)生HN的機制為:一方面急性頸髓損傷患者存在低蛋白血癥,低蛋白血癥的后果導致血容量降低,由于血容量的不足反射性地引起AVP的過度分泌,導致游離水排泄障礙,引起稀釋性HN;另一方面急性頸髓損傷后,交感神經(jīng)功能障礙,血管張力降低,血容量相對不足,反射性地引起AVP的過度分泌,導致游離水排泄障礙,引起稀釋性HN。
3.7 ASCI患者24 h尿量、24 h尿鈉總量的分析A組患者24 h尿量較B、C組水平均顯著升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。A組患者24 h尿鈉總量較B、C組水平均顯著升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。說明 ASCI患者 24 h 尿量、24 h 尿鈉總量明顯升高??紤]與ANP的升高有關。
3.8 血漿ANP濃度與血鈉濃度、24 h尿量、24 h尿鈉總量的相關性分析 血漿ANP的濃度越高,血鈉濃度越低,相關性分析提示兩者呈顯著負相關(r=-0.84,P<0.05);血漿 ANP 濃度越高,尿鈉總量、尿量越高,呈明顯的正相關(r=0.82,P<0.05;r=0.81,P<0.05)。這表明,ANP在ASCI并HN的患者中發(fā)揮了強大的利尿利鈉作用。
相關研究表明ANP參與水電解質(zhì)的調(diào)節(jié)主要表現(xiàn)在:(1)選擇性舒張腎入球小動脈,腎小球濾過率增大;(2)ANP通過cGMP使集合管上皮細胞管腔膜上的Na+通道關閉,抑制NaCl的重吸收;(3)抑制 RAAS 的活性[15];(4)由于急性頸髓損傷后交感神經(jīng)功能障礙,外周血管舒張以及出血等使血容量降低,這時快速輸入大量液體,容量負荷升高,心肌牽張力增大,刺激心房肌內(nèi)心鈉素感受器導致心鈉素分泌增加,尿鈉排出增多致HN。
筆者認為ASCI后HN的發(fā)生的可能機制是:(1)ASCI的患者,特別是損傷平面較高,損傷程度較重者,常伴有肺部或者泌尿系的感染、中樞性體溫升高、低蛋白血癥、甚至合并創(chuàng)傷性休克等,常導致患者心肺功能不全,從而使血漿中ANP水平持續(xù)增高,增高的ANP發(fā)揮了強大的利尿利鈉作用,使患者體內(nèi)鈉及水大量丟失。(2)ASCI后出現(xiàn)以SNS抑制為主的自主神經(jīng)功能紊亂[18],腎交感神經(jīng)釋放去甲腎上腺素較少,從而導致腎素釋放減少,抑制 RAAS,導致血漿ALD水平下降,其保鈉作用降低。(3)血容量、血滲透壓的降低引起AVP分泌增加,使水的丟失減少,但尿鈉總量持續(xù)偏高,導致HN。
對急性脊髓損傷并發(fā)低血鈉的15例患者隨機分為吸氧組和非吸氧組的研究表明:吸氧組血漿ANP和血清鈉在第7天基本恢復正常,且兩者的恢復呈一致性,而非吸氧組血漿ANP和血清鈉則在第13天左右恢復正常,兩組之間有明顯的區(qū)別,說明吸氧可促進血漿ANP的下降和血清鈉的恢復,提示糾正缺氧可降低血漿ANP水平,從而糾正頸髓損傷后頑固性低血鈉。這說明HN的發(fā)生是由ANP引起。
筆者認為,ASCI患者常伴有心肺功能不全,從而使血漿中ANP水平持續(xù)增高,并發(fā)揮了強大的利尿利鈉作用,降低的ALD使腎臟的保鈉作用降低,反射性增高的AVP保水的同時使血鈉進一步降低,它們的共同作用導致了臨床上頑固的HN,其中ANP起主導作用??梢栽诜e極治療原發(fā)病的基礎上,通過改善患者的心肺功能(如:吸氧)來降低患者的血清ANP濃度,從而糾正ASCI后的頑固的HN。ASCI患者的臨床表現(xiàn)與數(shù)據(jù)均表明HN的產(chǎn)生可能與ANP的產(chǎn)生存在著直接或間接的聯(lián)系,因此,可以認為,ANP濃度的升高可能是導致ASCI后HN的原因。
該研究不足之處:由于收集的病例數(shù)相對少,不能完全真實反應血清ANP濃度與脊髓損傷后的頑固的HN之間的關系,應增加樣本數(shù)加以分析,更有效說明血清ANP濃度與脊髓損傷后的頑固的HN之間的關系。結論:(1)ASCI后HN患者血漿ANP濃度顯著升高;(2)ASCI患者血漿ANP濃度與血漿鈉濃度成明顯負相關,與24 h尿鈉、24 h尿量呈明顯正相關;(3)ASCI后血漿ANP濃度的升高可能是導致ASCI后HN發(fā)生的原因。