頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥的實(shí)驗(yàn)與臨床研究.pdf

1、目的：由于低鈉血癥是頸脊髓損傷后常見、嚴(yán)重并發(fā)癥，其發(fā)病機(jī)制不明，學(xué)術(shù)界對此長期存在爭論，尚無一個(gè)確定性理論合理的解釋這一臨床現(xiàn)象。國內(nèi)學(xué)者多傾向于兩種學(xué)說：抗利尿激素分泌異常綜合征（SIADH）和腦鹽耗綜合癥（CSWS）。該兩種學(xué)說被國外學(xué)者多用于解釋顱腦疾患所致低鈉血癥，是否能直接或間接引用于脊髓損傷后低鈉血癥的解釋，尚需商榷。還有學(xué)者提出心鈉素學(xué)說和脊髓性鹽耗學(xué)說。眾多學(xué)說和相關(guān)研究均來自臨床資料，無相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。在臨床診療過程中

2、，不可能建立一個(gè)無任何治療干預(yù)的頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥的自然病程進(jìn)行觀察和研究。因此，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究亟待開展。本研究接合自身臨床經(jīng)驗(yàn)，力圖建立大鼠頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥動(dòng)物模型，希望通過動(dòng)物模型為探究該疾患發(fā)病機(jī)制，開展相關(guān)治療打下基礎(chǔ)。 方法：實(shí)驗(yàn)研究：1．準(zhǔn)備階段：對相關(guān)頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥臨床文獻(xiàn)進(jìn)行回顧性分析、總結(jié)，系統(tǒng)地掌握相關(guān)發(fā)病機(jī)制的推測理論和理論依據(jù)，明確熱點(diǎn)問題，為實(shí)驗(yàn)研究提供理論基礎(chǔ)，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。依據(jù)低

3、鈉血癥發(fā)生率與脊髓損傷程度和損傷平面高度呈正相關(guān)，確立Frankel A型頸脊髓損傷作為實(shí)驗(yàn)研究首選類型。低鈉血癥與水鈉代謝密切相關(guān)，準(zhǔn)確計(jì)量水鈉攝入與排出是實(shí)驗(yàn)研究的關(guān)鍵。臨床工作中，患者使用胃管鼻飼術(shù)可有效的記錄和控制水鈉攝入量：留置導(dǎo)尿術(shù)可精確計(jì)量排出水、鈉量。上述兩種方法均可應(yīng)用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中。但長期下胃管喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不易實(shí)現(xiàn)，往往采用胃造瘺術(shù)來達(dá)到上述目的。因此，采用經(jīng)胃造瘺管推注營養(yǎng)液的方法量化水、鈉攝入。2．預(yù)實(shí)驗(yàn)階段：確立

4、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；對比實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)和腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑（TP）喂養(yǎng)的異同；對比脊髓鈍性打擊傷、脊髓環(huán)形卡壓傷和脊髓銳性橫斷傷三種脊髓損傷模型優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適脊髓損傷模型用于實(shí)驗(yàn)階段研究；訓(xùn)練胃造瘺術(shù)和經(jīng)胃造瘺管TP喂養(yǎng)術(shù)；訓(xùn)練導(dǎo)尿術(shù)，確立導(dǎo)尿?qū)ο蟆?．實(shí)驗(yàn)階段：成年健康雌性Wistar大鼠45只，體重290±10克，隨機(jī)分為無手術(shù)對照組A，手術(shù)對照組B，實(shí)驗(yàn)組C，每組各15只。A組大鼠未做任何手術(shù)干預(yù)，采用標(biāo)準(zhǔn)鼠糧和水喂養(yǎng)。術(shù)前B組和C組大鼠

5、，均每日每只給于TP60ml喂養(yǎng)。7天后，進(jìn)行手術(shù)干預(yù)前，三組大鼠均鼠尾靜脈取血測量血鈉濃度。B組大鼠行頸后路椎旁肌剝離術(shù)和胃造瘺術(shù)，C組大鼠行頸脊髓完全橫斷損傷術(shù)、胃造瘺術(shù)和導(dǎo)尿術(shù)。術(shù)后兩組大鼠均經(jīng)胃造瘺管每天每只60ml TP喂養(yǎng)，連續(xù)每日鼠尾靜脈取血測量血鈉濃度。B組采用動(dòng)物代謝籠的方法收集每日尿量，C組利用尿管收集大鼠每日尿量。測量每只術(shù)后大鼠每日平均尿鈉濃度。實(shí)驗(yàn)完成后，B、C組大鼠CO2法處死，進(jìn)行尸檢和組織學(xué)檢查。所獲數(shù)據(jù)

6、采用SPSS13．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)以x±s表示，各項(xiàng)指標(biāo)組間比較采用方差分析，以P<0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。臨床研究：自2005年2月-2008年8月住院的骨科病人中，選取32例因各種外傷致急性頸脊髓損傷或單純頸椎骨折患者組成頸部損傷組（A組），所有患者均于受傷后24h內(nèi)入院。同時(shí)期，選出22例住院超過兩周無頸脊髓疾患患者組成對照組（B組），以上患者均排除糖尿病、高血壓病、心臟病、肝腎疾病、全身腫瘤、結(jié)核等疾病。A組：男26

7、例，女6例；年齡18-63歲，平均42．5歲，B組：男18例，女4例：年齡20-65歲，平均43．3歲。疾病種類：A組中，頸椎骨折脫位并脊髓損傷患者22例（頸4骨折2例，頸5骨折4例，頸6骨折5例，頸7骨折3例，頸5、6骨折4例，頸6、7骨折3例，頸4、5、6骨折1例），無骨折脫位頸脊髓損傷8例（發(fā)育性頸椎管狹窄4例，后縱韌帶骨化2例，頸椎間盤突出2例），單純頸椎錐體裂紋骨折2例（頸5、頸7各1例）。B組中，膝關(guān)節(jié)單純外側(cè)半月板損傷患者

8、4例，膝關(guān)節(jié)單純內(nèi)側(cè)副韌帶Ⅰ度損傷4例，慢性腰腿疼痛8例，膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者6例。A組脊髓損傷分級：Frankel A級6例，B級9例，C級11例，D級4例，E級2例。對兩組患者血壓（BP）和脈搏，血、尿生化指標(biāo)，每日出入水量，醛固酮激素（ALD）、心鈉素（ANP）和抗利尿激素（ADH）進(jìn)行觀測。并對原發(fā)病和低鈉血癥開展治療。所獲數(shù)據(jù)采用SPSS13．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)以x±s表示，各項(xiàng)指標(biāo)組間比較采用方差分析，以P<0．05為

9、差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過7天TP喂養(yǎng)大鼠，大鼠大便性狀改變?yōu)檎吵砗龢樱咳詹怀^5mL，無腹瀉發(fā)生。大鼠體重、行為也無明顯變化。大鼠經(jīng)胃造瘺管TP喂養(yǎng)也得到相同大便性狀和排便量。C組3只大鼠于術(shù)后當(dāng)日出現(xiàn)陳式呼吸，心臟穿刺取血后死亡，血液檢測與術(shù)前血鈉無明顯變化后，此3只大鼠自C組排除。標(biāo)準(zhǔn)鼠糧喂養(yǎng)的A組大鼠血鈉濃度和TP喂養(yǎng)的B組、C組大鼠術(shù)前血鈉濃度對比，顯示無明顯差異（P>0．05），排除了TP喂養(yǎng)對大鼠血

10、鈉的影響。C組大鼠平均血鈉濃度手術(shù)前、后減少了18．333±5．867mmol/l，B組術(shù)前、后平均血鈉濃度減少了0．534±2．850mmol/l。兩組大鼠手術(shù)前后血鈉濃度變化值對比有明顯差異（P<0．05），表明頸脊髓完全橫斷損傷干預(yù)后的C組大鼠于手術(shù)后均獲得低鈉血癥。B組手術(shù)前、后平均血鈉濃度對比無明顯差異（P>0．05）。C組術(shù)后經(jīng)留置導(dǎo)尿準(zhǔn)確計(jì)量尿量，自第2個(gè)24h尿量明顯增高，均大于35mL，最高達(dá)50mL。C組大鼠24h平

11、均尿鈉濃度檢測顯示，自第3個(gè)24h平均尿鈉濃度升高明顯。B組大鼠按動(dòng)物代謝籠的方法來收集術(shù)后尿液，尿計(jì)量不夠精確，尿液易受鼠便污染。兩組尿鈉量仍然進(jìn)行了對比，顯示C組大鼠有過度尿鈉流失。B組和C組大鼠所有刀口愈合良好，無紅腫滲出等炎癥表現(xiàn)。B組和C組大鼠處死后尸檢均未發(fā)現(xiàn)胃造瘺口TP滲漏現(xiàn)象，造瘺管周有輕度粘連，腹腔未見炎性滲出。C組大鼠頸部肌肉縫合嚴(yán)密，未見腦脊液漏現(xiàn)象。去除頸6、7椎板后，可見機(jī)化血腫填塞于完全橫斷的脊髓兩斷端間。脊

12、髓斷端病理切片HE染色檢查，脊髓正常神經(jīng)結(jié)構(gòu)消失，炎癥細(xì)胞浸潤。C組大鼠導(dǎo)尿管未見感染表現(xiàn)。臨床研究結(jié)果：A組患者動(dòng)脈收縮壓、舒張壓及心率均低于B組（P<0．05），A組患者坐起后收縮壓與舒張壓均低于平臥位（P<0．05），出現(xiàn)體位性低血壓，B組患者坐起后收縮壓與舒張壓與平臥位相比無明顯變化（P>0．05）；A組平均血鈉濃度明顯低于B組（P<0．05），A組平均血氯濃度低于B組（P<0．05），但仍在正常范圍內(nèi)，兩組間的血尿素氮、血鉀濃

13、度平均值無顯著差異（P>0．05）；A組患者每日平均尿量均明顯高于B組，A組低鈉血癥患者呈現(xiàn)水代謝的負(fù)平衡（P<0．05），A組中24h尿氯的平均排出量高于B組（P<0．05），A組尿鈉量可達(dá)B組兩倍，觀察到明顯尿鈉流失（P<0．05）；A組ALD、ANP檢測值均低于B組（P<0．05），而兩組ADH檢測值無顯著性差異（P>0．05）；所有低鈉血癥患者經(jīng)治療，血鈉均獲糾正，無一例死亡或出現(xiàn)嚴(yán)重腦部并發(fā)癥。 結(jié)論：結(jié)合臨床和實(shí)驗(yàn)研

14、究，頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥的可能機(jī)制有：1．由于頸脊髓損傷使交感神經(jīng)系統(tǒng)受到抑制，體內(nèi)交感神經(jīng)興奮性下降后，通過腎交感神經(jīng)抑制腎臟對腎素的合成與分泌，腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)（RAS）障礙，ALD的合成、分泌也隨之減少，使尿鈉排出量增加，可導(dǎo)致低鈉血癥。2．頸髓損傷后，由于交感神經(jīng)功能調(diào)節(jié)障礙，迷走神經(jīng)支配占優(yōu)勢，心臟排血功能下降；癱瘓平面以下血管張力低下；軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)功能障礙，呼吸肌和下肢肌肉癱瘓，靜脈血液回流減少，三者均使病人有

15、效循環(huán)血量減少，血壓降低，刺激壓力感受器，ADH分泌閾值下降，ADH分泌增加，腎小管對水重吸收增加，可致稀釋性低鈉血癥。3．RAS與ANP是作用相反、互相拮抗的兩個(gè)系統(tǒng)，ALD分泌減少，導(dǎo)致對ANP的抑制減弱，使尿鈉排除增多，可導(dǎo)致低鈉血癥。4．多種原因引起煩渴癥狀導(dǎo)致水的過分?jǐn)z入，可致稀釋性低鈉。本研究認(rèn)為水鈉代謝調(diào)節(jié)途徑是一個(gè)多方面，多機(jī)制，紛繁復(fù)雜的系統(tǒng)，其中任何一個(gè)方面出現(xiàn)問題，都會(huì)引起一系列的調(diào)節(jié)改變。頸脊髓損傷后可以產(chǎn)生多種

16、導(dǎo)致水鈉代謝紊亂的因素，這就使得頸脊髓損傷后低鈉血癥的發(fā)生機(jī)制必然是一個(gè)復(fù)雜的病理生理過程，決不能僅從某一角度進(jìn)行分析。鑒于臨床研究的局限性，我們運(yùn)用大鼠作為研究對象，建立頸脊髓橫斷損傷模型。以符合大鼠生理需要量為基礎(chǔ)，通過胃造瘺TP支持營養(yǎng)和尿管導(dǎo)尿，量化大鼠出入水量及鈉量，觀察大鼠血鈉、尿鈉、尿量變化。通過對照組排除干擾因素，C組大鼠均獲得頸脊髓損傷后低鈉血癥，所用方法均是成熟實(shí)驗(yàn)技術(shù)，所獲結(jié)果與臨床觀察結(jié)果相一致，首創(chuàng)了頸脊髓損傷

17、后可供水鈉代謝紊亂研究的動(dòng)物模型，為明確發(fā)病機(jī)制打下基礎(chǔ)。本模型具有操作技術(shù)成熟，可重復(fù)性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)成本低等優(yōu)勢。利用該模型可以進(jìn)行頸脊髓損傷后長期自然病程觀察；可以對調(diào)節(jié)水、電解質(zhì)代謝的激素進(jìn)行檢測；可以建立不同脊髓損傷程度和不同脊髓損傷平面的大鼠模型，觀察相應(yīng)激素水平、水鈉代謝的異同；可以開展神經(jīng)電生理研究；還可以開展治療干預(yù)相關(guān)研究，選擇合理治療方法，從頸脊髓損傷早期入手，預(yù)防或者減少、減輕嚴(yán)重并發(fā)癥的出現(xiàn)。該動(dòng)物模型應(yīng)用前景廣泛，