頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥的實驗與臨床研究.pdf

1、目的：由于低鈉血癥是頸脊髓損傷后常見、嚴重并發(fā)癥，其發(fā)病機制不明，學術界對此長期存在爭論，尚無一個確定性理論合理的解釋這一臨床現象。國內學者多傾向于兩種學說：抗利尿激素分泌異常綜合征（SIADH）和腦鹽耗綜合癥（CSWS）。該兩種學說被國外學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。還有學者提出心鈉素學說和脊髓性鹽耗學說。眾多學說和相關研究均來自臨床資料，無相關實驗研究。在臨床診療過程中

2、，不可能建立一個無任何治療干預的頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥的自然病程進行觀察和研究。因此，動物實驗研究亟待開展。本研究接合自身臨床經驗，力圖建立大鼠頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥動物模型，希望通過動物模型為探究該疾患發(fā)病機制，開展相關治療打下基礎。 方法：實驗研究：1．準備階段：對相關頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥臨床文獻進行回顧性分析、總結，系統(tǒng)地掌握相關發(fā)病機制的推測理論和理論依據，明確熱點問題，為實驗研究提供理論基礎，進而完成實驗設計。依據低

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，確立Frankel A型頸脊髓損傷作為實驗研究首選類型。低鈉血癥與水鈉代謝密切相關，準確計量水鈉攝入與排出是實驗研究的關鍵。臨床工作中，患者使用胃管鼻飼術可有效的記錄和控制水鈉攝入量：留置導尿術可精確計量排出水、鈉量。上述兩種方法均可應用于動物實驗中。但長期下胃管喂養(yǎng)實驗動物不易實現，往往采用胃造瘺術來達到上述目的。因此，采用經胃造瘺管推注營養(yǎng)液的方法量化水、鈉攝入。2．預實驗階段：確立

4、實驗動物；對比實驗動物標準飼料喂養(yǎng)和腸內營養(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，選擇合適脊髓損傷模型用于實驗階段研究；訓練胃造瘺術和經胃造瘺管TP喂養(yǎng)術；訓練導尿術，確立導尿對象。3．實驗階段：成年健康雌性Wistar大鼠45只，體重290±10克，隨機分為無手術對照組A，手術對照組B，實驗組C，每組各15只。A組大鼠未做任何手術干預，采用標準鼠糧和水喂養(yǎng)。術前B組和C組大鼠

5、，均每日每只給于TP60ml喂養(yǎng)。7天后，進行手術干預前，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和胃造瘺術，C組大鼠行頸脊髓完全橫斷損傷術、胃造瘺術和導尿術。術后兩組大鼠均經胃造瘺管每天每只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。測量每只術后大鼠每日平均尿鈉濃度。實驗完成后，B、C組大鼠CO2法處死，進行尸檢和組織學檢查。所獲數據

6、采用SPSS13．0統(tǒng)計軟件進行分析，數據以x±s表示，各項指標組間比較采用方差分析，以P<0．05為差異有統(tǒng)計學意義。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內入院。同時期，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，膝關節(jié)單純外側半月板損傷患者

8、4例，膝關節(jié)單純內側副韌帶Ⅰ度損傷4例，慢性腰腿疼痛8例，膝關節(jié)骨性關節(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，每日出入水量，醛固酮激素（ALD）、心鈉素（ANP）和抗利尿激素（ADH）進行觀測。并對原發(fā)病和低鈉血癥開展治療。所獲數據采用SPSS13．0統(tǒng)計軟件進行分析，數據以x±s表示，各項指標組間比較采用方差分析，以P<0．05為

9、差異有統(tǒng)計學意義。 結果：實驗結果：通過7天TP喂養(yǎng)大鼠，大鼠大便性狀改變?yōu)檎吵砗龢?，每日不超過5mL，無腹瀉發(fā)生。大鼠體重、行為也無明顯變化。大鼠經胃造瘺管TP喂養(yǎng)也得到相同大便性狀和排便量。C組3只大鼠于術后當日出現陳式呼吸，心臟穿刺取血后死亡，血液檢測與術前血鈉無明顯變化后，此3只大鼠自C組排除。標準鼠糧喂養(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前、后減少了18．333±5．867mmol/l，B組術前、后平均血鈉濃度減少了0．534±2．850mmol/l。兩組大鼠手術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后的C組大鼠于手術后均獲得低鈉血癥。B組手術前、后平均血鈉濃度對比無明顯差異（P>0．05）。C組術后經留置導尿準確計量尿量，自第2個24h尿量明顯增高，均大于35mL，最高達50mL。C組大鼠24h平

11、均尿鈉濃度檢測顯示，自第3個24h平均尿鈉濃度升高明顯。B組大鼠按動物代謝籠的方法來收集術后尿液，尿計量不夠精確，尿液易受鼠便污染。兩組尿鈉量仍然進行了對比，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。B組和C組大鼠處死后尸檢均未發(fā)現胃造瘺口TP滲漏現象，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密，未見腦脊液漏現象。去除頸6、7椎板后，可見機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，脊髓正常神經結構消失，炎癥細胞浸潤。C組大鼠導尿管未見感染表現。臨床研究結果：A組患者動脈收縮壓、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，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水代謝的負平衡（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治療，血鈉均獲糾正，無一例死亡或出現嚴重腦部并發(fā)癥。 結論：結合臨床和實驗研

14、究，頸脊髓損傷并發(fā)低鈉血癥的可能機制有：1．由于頸脊髓損傷使交感神經系統(tǒng)受到抑制，體內交感神經興奮性下降后，通過腎交感神經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，可導致低鈉血癥。2．頸髓損傷后，由于交感神經功能調節(jié)障礙，迷走神經支配占優(yōu)勢，心臟排血功能下降；癱瘓平面以下血管張力低下；軀體運動神經功能障礙，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、互相拮抗的兩個系統(tǒng)，ALD分泌減少，導致對ANP的抑制減弱，使尿鈉排除增多，可導致低鈉血癥。4．多種原因引起煩渴癥狀導致水的過分攝入，可致稀釋性低鈉。本研究認為水鈉代謝調節(jié)途徑是一個多方面，多機制，紛繁復雜的系統(tǒng)，其中任何一個方面出現問題，都會引起一系列的調節(jié)改變。頸脊髓損傷后可以產生多種

16、導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)生機制必然是一個復雜的病理生理過程，決不能僅從某一角度進行分析。鑒于臨床研究的局限性，我們運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，通過胃造瘺TP支持營養(yǎng)和尿管導尿，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驗技術，所獲結果與臨床觀察結果相一致，首創(chuàng)了頸脊髓損傷

17、后可供水鈉代謝紊亂研究的動物模型，為明確發(fā)病機制打下基礎。本模型具有操作技術成熟，可重復性強，經濟成本低等優(yōu)勢。利用該模型可以進行頸脊髓損傷后長期自然病程觀察；可以對調節(jié)水、電解質代謝的激素進行檢測；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，觀察相應激素水平、水鈉代謝的異同；可以開展神經電生理研究；還可以開展治療干預相關研究，選擇合理治療方法，從頸脊髓損傷早期入手，預防或者減少、減輕嚴重并發(fā)癥的出現。該動物模型應用前景廣泛，