高壓氧對(duì)體外沖擊波碎石術(shù)后腎臟缺血再灌注損傷的保護(hù)作用▲

商昌歡 劉 剛 路盛譽(yù) 馬培凌 劉 可 林 彬 玉芳莉

(1 廣西南寧市橫縣人民醫(yī)院泌尿外科，南寧市 530300；2 廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院泌尿外科，南寧市 530021)

1984年我國(guó)研制出第一臺(tái)碎石機(jī)并首次將體外沖擊波碎石術(shù)(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)應(yīng)用于腎結(jié)石的治療并取得成功。該技術(shù)的原理是通過體外碎石機(jī)產(chǎn)生沖擊波，聚焦后對(duì)準(zhǔn)結(jié)石，經(jīng)過多次釋放能量而擊碎體內(nèi)結(jié)石，使之隨尿液排出體外，具有安全、可靠、痛苦少、效果顯著、恢復(fù)快和費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)[1]。但是，ESWL會(huì)對(duì)腎臟造成一定的損傷，缺血再灌注損傷為其中之一，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致腎臟功能喪失[2]。腎缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury，IRI)是指腎臟缺血恢復(fù)血流灌注后，最初的缺血性損傷加重的現(xiàn)象[3]。高壓氧療法(hyperbaric oxygen therapeutics，HBOT)是指將患者置于高于大氣壓的環(huán)境內(nèi)吸入85%～100%的純氧或混合氧，增加動(dòng)脈血溶解氧濃度和氧氣向血流灌注不足組織的彌散，從而提高血氧張力、增加血氧含量以治療疾病的方法[4]。HBOT對(duì)多種腎臟疾病有較好的治療作用[5]，但是目前國(guó)內(nèi)有關(guān)高壓氧對(duì)腎缺血再灌注損傷的療效及機(jī)制僅見于實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道。本研究擬通過觀察高壓氧對(duì)體外沖擊波碎石后腎IRI患者血尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、內(nèi)皮素-1(ET-1)、尿微量白蛋白(mAlb)等指標(biāo)的影響，探討高壓氧對(duì)體外沖擊波碎石后腎IRI的保護(hù)作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇本院2015年1月至2017年12月收治的60例接受ESWL治療的患者，男29例，女31例，碎石時(shí)間30 min，均不需麻醉。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡20～50歲，需要ESWL治療的腎臟結(jié)石患者，女性避開月經(jīng)期；(2)經(jīng)腹部平片(KUB)和B超明確診斷為單純性腎結(jié)石, 結(jié)石直徑<2.0 cm，對(duì)側(cè)腎臟正常；(3)研究前未用其他藥物；(4)血常規(guī)、血清肌酐、尿素氮值均在正常范圍。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有明顯泌尿系統(tǒng)感染、呼吸道感染、高熱者；(2)血白細(xì)胞>10×109/L；(3)心、肺、肝、腎功能明顯異常；(4)合并有高血壓、糖尿病、肺氣腫、支氣管擴(kuò)張、重癥鼻竇炎、心血管系統(tǒng)疾病等疾病者；(5)有癲癇、精神障礙者；(6)不能堅(jiān)持治療或拒絕復(fù)查者。將患者隨機(jī)分成試驗(yàn)組和對(duì)照組各30例。兩組患者年齡、性別、結(jié)石面積等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組患者基本資料比較

1.2 方法 (1)試驗(yàn)組：ESWL后第2天起，予以高壓氧療60 min/次, 治療壓力為0.2 MPa，1次/d，共5次；(2)對(duì)照組：ESWL常規(guī)處理。ESWL均使用深圳慧康109碎石機(jī)，電壓12～13 kV，沖擊頻率72次/min，沖擊次數(shù)2 000～2 200次。

1.3 觀察指標(biāo) 患者ESWL前后均從肘靜脈取血檢測(cè)，使用Human ELISA KIT試劑(上海滬鼎生物科技有限公司)通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法測(cè)定。觀察和比較兩組患者碎石前和碎石后第1天、第6天、第10天的BUN、Cr、MDA、SOD、ET-1、mAlb、腎主動(dòng)脈阻力指數(shù)(MRA RI)、腎葉間動(dòng)脈阻力指數(shù)(IRA RI)的變化。

2 結(jié) 果

2.1 碎石前后指標(biāo)變化 兩組患者碎石前和碎石后第1天、第6天、第10天的MDA、SOD、ET-1、mAlb、MRA RI、IRA RI比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而BUN、Cr差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2和表3。

表2 試驗(yàn)組患者檢驗(yàn)結(jié)果比較

表3 對(duì)照組患者檢驗(yàn)結(jié)果比較

2.2 組間指標(biāo)比較 兩組患者于碎石后第1天、第6天、第10天與碎石前MDA、SOD、ET-1、mAlb、MRA RI、IRA RI指標(biāo)的差值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，試驗(yàn)組的SOD秩平均值>對(duì)照組，而試驗(yàn)組的MDA、ET-1、mAlb、MRA RI、IRA RI秩平均值<對(duì)照組。見表4、表5和表6。

表4 兩組患者碎石后第1天與碎石前指標(biāo)差值的比較

表5 兩組患者碎石后第6天與碎石前指標(biāo)差值的比較

表6 兩組患者碎石后第10天與碎石前指標(biāo)差值的比較

3 討 論

泌尿系結(jié)石在泌尿外科住院患者中占據(jù)首位，是泌尿外科最常見的疾病之一，而腎結(jié)石又是泌尿系結(jié)石中最常見的結(jié)石類型。經(jīng)過30多年的發(fā)展，ESWL因其具有安全、可靠及恢復(fù)快等優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)成為治療上尿路結(jié)石(直徑小于2.0 cm)的首選治療方法。但沖擊波把堅(jiān)硬腎結(jié)石擊碎的同時(shí)，也能對(duì)正常腎組織造成損傷，其中最易發(fā)生的就是缺血再灌注損傷。腎臟作為血流量占心輸出量1/4的高灌注器官，對(duì)缺血及缺血再灌注極為敏感。ESWL造成腎臟缺血再灌注損傷的具體表現(xiàn)為機(jī)體在聚焦后的沖擊波作用下承受巨大壓力和局部高溫，高壓及高溫可使細(xì)胞微環(huán)境基質(zhì)液中產(chǎn)生大量的微氣泡，氣泡迅速膨脹后相互撞擊可產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生多種類型的自由基，加上高壓高溫影響下機(jī)體清除自由基能力和抗氧化能力下降，導(dǎo)致大量氧自由基在機(jī)體內(nèi)堆積[6]。在高能沖擊波碎石過程中，腎臟內(nèi)存在著氧自由基異常升高和抗氧化能力降低的現(xiàn)象。其次ESWL 可使腎臟的血流動(dòng)力學(xué)發(fā)生明顯改變，產(chǎn)生大量血管活性介質(zhì)，從而加重腎小管損傷及腎小球?yàn)V過率降低。此外，ESWL還可引起大量免疫復(fù)合物形成，導(dǎo)致腎小球?yàn)V過膜損傷[7]。

在上述ESWL造成腎臟缺血再灌注損傷的多種機(jī)制中，大量自由基堆積對(duì)腎臟細(xì)胞膜脂質(zhì)結(jié)構(gòu)造成過氧化反應(yīng)是其中最重要的原因。MDA 是機(jī)體脂質(zhì)過氧化過程中的重要代謝產(chǎn)物，其水平與機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度呈正相關(guān)，與自由基清除能力呈負(fù)相關(guān)[8]。SOD則是機(jī)體的一種重要抗氧化酶，可以通過清除新陳代謝過程中產(chǎn)生的氧自由基等物質(zhì)而對(duì)抗與阻斷因氧化應(yīng)激對(duì)細(xì)胞造成的損害，是反映機(jī)體清除自由基能力的可靠指標(biāo)[9]。本研究顯示，對(duì)照組碎石前MDA、SOD分別為(9.7±0.8)nmol/mL、(125.1±1.0)pg/mL，碎石后第10天分別為(10.5±0.4)nmol/mL、(121.4±7.5)pg/mL，碎石前后比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與陳興發(fā)等[10]研究結(jié)果相符。ET-1是內(nèi)源性作用最強(qiáng)、持續(xù)最久的血管收縮物質(zhì)。腎臟既是合成ET-1的重要器官，也是ET-1作用的靶器官。ESWL作用于腎組織，腎組織在高壓高溫作用下，使腎小球血管內(nèi)皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞釋放大量ET-1，而升高的ET-1又可作用于腎動(dòng)脈，使其強(qiáng)烈收縮，進(jìn)而使腎血流量下降，腎小球?yàn)V過率降低，加重腎臟損害。本研究結(jié)果顯示，ESWL后血ET-1顯著升高，與孟慶軍等[11]研究結(jié)果一致。兩組碎石前后BUN、Cr指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，考慮腎臟代償與這兩項(xiàng)指標(biāo)敏感度不夠有關(guān)。

彩色多普勒超聲因其具有顯示血流圖形不受血流速度、方向和探測(cè)角度影響，可動(dòng)態(tài)觀察器官或組織血運(yùn)情況，而且有無創(chuàng)、靈敏度高等特征，目前已被廣泛應(yīng)用于觀察腎臟的血流動(dòng)力學(xué)變化；其中腎臟血流阻力指數(shù)與血管壁彈性、血管直徑密切相關(guān)，可間接反映腎血流量和腎小球?yàn)V過率，臨床上多作為腎血管和腎功能損害程度的客觀指標(biāo)[12]。本研究顯示，不論是對(duì)照組還是試驗(yàn)組，ESWL前后MRA RI、IRA RI的比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與李昆萍等[13]檢測(cè)到的腎臟血流動(dòng)力學(xué)改變是基本符合的。

HBOT已廣泛應(yīng)用于多種缺血性疾病，其機(jī)制主要是通過增加血液中氧的物理溶解量，提高組織氧分壓，以糾正機(jī)體缺氧或促進(jìn)細(xì)胞有氧代謝，從而改善缺血組織的灌注情況、促進(jìn)損傷組織的恢復(fù)。目前，已有多項(xiàng)研究顯示高壓氧治療能夠減輕腎臟的缺血再灌注損傷。Rubinstein等[14]研究顯示，高壓氧治療可增加腎小球?yàn)V過率，其機(jī)制可能與高壓氧能調(diào)節(jié)腎臟缺血部位微循環(huán)灌流從而改善腎臟的氧化/抗氧化平衡關(guān)系有關(guān)。楊壘[15]的研究顯示，高壓氧能夠在腎缺血再灌注損傷過程中發(fā)揮保護(hù)效應(yīng)，其機(jī)制可能與高壓氧抑制氧自由基的產(chǎn)生和促進(jìn)炎癥因子產(chǎn)生，以及抑制組織細(xì)胞凋亡有關(guān)。朱春艷[16]研究顯示高壓氧預(yù)處理能減輕大鼠腎臟缺血再灌注損傷，可能與連續(xù)高壓氧預(yù)處理能降低MDA、TNF-α、IL-6的水平，從而減少腎小球萎縮數(shù)量及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，減輕腎小管壞死和水腫程度等有關(guān)。本研究顯示，兩組碎石后第1天、第6天、第10天與碎石前MDA、SOD、ET-1、MRA RI、IRA RI的差值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，試驗(yàn)組的SOD秩平均值>對(duì)照組，試驗(yàn)組的MDA、ET-1、mAlb、MRA RI、IRA RI秩平均值<對(duì)照組，表明經(jīng)高壓氧治療后腎缺血再灌注損傷的恢復(fù)優(yōu)于常規(guī)碎石。

綜上所述，ESWL可給腎臟造成不同程度的缺血再灌注損傷，而高壓氧治療對(duì)缺血再灌注損傷具有特殊的治療優(yōu)勢(shì)，能給腎臟提供較為滿意的保護(hù)作用。