急性完全性颈髓损伤患者的水电解质紊乱及相关内分泌变化

性颈髓损伤患者的水电解质紊乱及相关内分泌变化张立1陈贵月2穆保生3蔡钦林1傅军4白燕5张立，陈贵月，穆保生，等.急性完全性颈髓损伤患者的水电解质紊乱及相关内分泌变化.中国脊柱脊髓杂志.2001,11(6):333-336ZhangL,ChenGYMuBS,etal.Water-ElectrolyteImbalanceandtheChangesofRelativeEndocrineSystemsinAcuteCompleteCervicalSpinalCordInjury.ChineseJournalofspineandspinalcord.2001,11(6):333-336摘要目的：研究急性完全性颈髓损伤患者继发的水电解质紊乱及有关内分泌的变化，探讨其发生机制。方法：颈髓损伤组28例，对照组18例，研究了其水电解质代谢及血压心率等变化，放免检测血浆肾素活性(PRA)、血管紧张素II(AII)、醛固酮(ALD)及抗利尿激素(ADH)的浓度。结果：颈髓损伤组92.9%可出现低钠血症，此外还有多尿、尿钠排出增多、血压降低、心率减慢以及液体入量低于尿量(P<0.05)，体液代谢呈负平衡等表现；颈髓损伤组PRA和血浆ALD及ADH浓度均低于对照组。结论：低钠血症是急性完全性颈髓损伤常见的并发症。其发生机制可能与颈髓损伤后交感神经系统抑制，通过肾神经，使肾素一血管紧张素一醛固酮系统功能低下，继而肾脏排钠增多有关。关键词： 脊髓损伤；水电解质失调；低钠血症；肾素；醛固酮；抗利尿激素Water-ElectrolyteImbalanceandtheChangesofRelativeEndocrineSystemsinAcuteCompleteCervicalSpinalCordInjury/ZHANGLi,CAIQinlin,LIUZhongjun,ZHOUFang,FUJun,BAIYnABSTRACTPurpose:Themechanismofhyponatremiawhichcouldoccurinmostpatientsofacutecervicalspinalcordinjury(CSCI)hasbeenunknown.ThepurposesofpresentstudyareobservingtheclinicalmanifestationsofWater-ElectrolyteImbalanceafteracuteCSCI,investigatingthechangesofrelativeendocrinesystemsandhypothesize1北京大学第三医院骨科1000832山西省长治市人民医院骨科0460003天津蓟县人民医院骨科3019004北京大学第三医院危重医学科1000835北京大学第三医院心内科100083themechanismofhyponatremiaafteracuteCSCI.Materialsandmethods:Twenty-eightacutecompleteCSCIcaseswerestudied.Eighteencaseswereusedascontrol.WesurveyedtheclinicalmanifestationsofWater-ElectrolyteImbalanceafteracuteCSCI,whichwerewaterandelectrolytechanges,bloodpressureandheartratechanges.Wealsostudiedtherelativechangesofplasmareninactivity(PRA)andplasmaconcentrationsofangiotensinII(AII),aldosterone(ALD)andAntidiureticHormone(ADH)radioimmunologically.Results:Inpresentstudy,Hyponatremiaoccurredin92.9%acutecompleteCSCIpatients.IntheCSCIgroup,besideshyponatremia,polyuria,hyper-natriuresis,lowbloodpressureandslowheartrateoccurredcomparedwithcontrolgroupwithsignificantdifferences.IntheCSCIgroup,meanadministrationvolumeoffluidwaslowerthanmeanurinevolumewithsignificantdifferences.Thus,thewatermetabolicbalancewasnegativeintheCSCIgroup.ThemeanPRA,meanconcentrationsofplasmaALDandADHintheCSCIgroupwerelowerthanthoseincontrolgroupwithsignificantdifferences.Conclusion:1.HyponatremiaisaverycommoncomplicationinacutecompleteCSCIpatients.2.WesuggestthatthemechanismofhyponatremiaafteracuteCSCImaybethefollowing:AfteracuteCSCI,thesympatheticnervesystemincludingthekidneynerveisinactive.Astheresult,thereninsecretionandreleasedecrease.Sequentially,ALDsecretionandreleasedecrease,then,excessivenatriuresisoccurs.Finally,hyponatremiaistheconsequence.DuetohyponatremiaandplasmahypotoniainhibitthesecretionandreleaseofADH.Then,thereabsorptionofwaterbythedistaltubuleofkidneydecreasesandpolyuriaoccurs.Author’saddressOrthopedicDepartmentofPekingUniversityThirdHospital,Beijing,100083,CHINAKeywordsSpinalCordInjuries;Water-ElectrolyteImbalance;Hyponatremia;Renin;Aldosterone;AntidiureticHormone急性颈髓损伤在临床较为常见，严重的低钠血症是急性颈髓损伤常见的并发症，但其发生机制尚不明确。本文选用急性完全性颈髓损伤的住院患者为对象，研究其水电解质代谢及血压、心率等临床变化，以及相关激素内分泌的相应变化，在此基础上，探讨颈髓损伤患者继发水电解质变化的发生机制。1.材料与方法临床资料研究对象均为1998年9月〜2000年2月住院的骨科病人，排除糖尿病、高血压病、心脏病、肝肾疾病、全身肿瘤、结核等疾病。颈髓损伤组为因各种原因急性颈脊髓损伤而入院者，并除外其它部位损伤，共28例。其中，男19例，女9例，年龄37.14+/-9.39岁；其中有下颈椎(C4-7)骨折或脱位者21例，无骨折脱位者7例；患者于受伤后平均2.14+/-1.91天入院，平均住院43.04+/-23.09天，入院/出院时均为完全性脊髓损伤，按Frankel分级法均为Frankel-A级。对照组共18例，其中男13例，女6例，年龄38.11+/-11.8啰；其中慢性腰椎退行性疾病10例，其它慢性四肢骨关节疾病8例，无急慢性颈脊髓病及急性创伤患者。两组年龄及性别构成比均无显著性差异(P>0.05)。观测指标记录颈髓损伤组手术前的血压心率及对照组入院时的血压心率。两组入院后次日清晨卧位取静脉血，查血清钾离子(K+)、钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)、血二氧化碳结合力(CO2CP)以及血尿素氮(Bun)浓度等血生化指标。颈髓损伤组上述指标如有异常或经处理后，随时复查，并至少每3〜6天重新复查上述血生化指标。颈髓损伤组记录入院后的每日尿量及液体入量，对照组记录入院后前三天的每日尿量；颈髓损伤组在伤后10〜20天期间，对照组在入院后次日，各留一次24小时尿标本，检测尿中K+、Na+、Cl-的24小时排出总量。颈髓损伤组在受伤后10〜20天期间，对照组在入院后次日，清晨卧位留取静脉血标本一份，分别注入各自的EDTA或肝素抗凝管中，低温离心，取上清液，用放射免疫方法检测各标本中的血浆肾素活性(PRA)和血浆血管紧张素II(AII)、醛固酮(ALD)及抗利尿激素(ADH)浓度。统计学分析本文数据以Mean±SD表示，t检验。2.结果血电解质变化如表1所示，颈髓损伤组血Na+平均值低于对照组(P<0.01)，且低于正常值(135〜145mmol/L)。颈髓损伤组92.9%(26/28)的患者在住院期间出现低钠血症(血Na+低于正常值下限)，其中61.5%(18/26)的患者其低钠血症在出院时已恢复。而颈髓损伤组血K+、Cl-的平均值也分别低于对照组(P<0.01)，但仍均在正常范围内。颈髓损伤组血CO2CP及Bun的平均值与对照组无显著差异(P>0.05)。尿量及尿电解质的变化颈髓损伤组每日尿量平均为3610±761ml/d，高于对照组(1879±680ml/d)(P<0.01)。颈髓损伤组每日液体入量平均为3303±719ml/d,低于每日尿量(3610±761ml/d)(P<0.05)，呈现水代谢的负平衡。如表2所示，颈髓损伤组24h尿Na+、K+、Cl-的排出量平均值均高于对照组，有统计学意义，但颈髓损伤组24h尿K+排出量的平均值仍在正常值范围内。两组尿中Na+、K+、Cl-浓度无显著差异(P>0.05)。血压、心率变化颈髓损伤组手术前动脉收缩压平均为14.25±1.74KPa(106.88±13.06mmHg)，动脉舒张压平均为8.12±1.52KPa(60.92±11.42mmHg)，心率平均为66.76±9.89次/分。对照组入院时动脉收缩压平均为16.15±1.61KPa(121.12±12.07mmHg)，动脉舒张压平均为10.38±0.85KPa(77.88±6.39mmHg)，心率平均为77.29±5.91次/分。颈髓损伤组动脉收缩压、舒张压及心率均低于对照组(P<0.01)。内分泌检测结果如表3所示，颈髓损伤组PRA、ALD及ADH浓度均低于对照组(P<0.05)，而两组血浆AII浓度无显著差异(P>0.05)。3.讨论颈髓损伤继发低钠血症发生率本文颈髓损伤组92.9%的患者出现低钠血症，文献报道颈髓损伤继发低钠血症的发生率为 45%〜100%［1,2］，而且与颈髓损伤的程度呈正相关［1］；本文急性完全性颈髓损伤继发低钠血症的发生率与作者⑵先前报导的发生率100%接近。对颈髓损伤继发低钠血症发生机制的认识现状及讨论严重的低钠血症将可能对病人各器官系统造成严重的功能紊乱，不利于脊髓功能的恢复及患者的康复。急性的严重低钠血症可引起脑水肿和脑缺血，也可能加重脊髓的继发性损伤，严重者可以导致脑疝甚至死亡。患者若在24小时内血钠急性降低至120mmol/L以下时，成年患者死亡率可高达50%［3］。而颈髓损伤继发低钠血症的发生机制尚不明确，也未见研究报道。颅脑疾病继发低钠血症报告较多，但对其发生机制的解释尚有争议。多数学者［3］认为其属于抗利尿激素不适当分泌综合征(SIADH)，即由于颅脑疾病直接刺激下丘脑，引起入。日过度释放，使远端肾小管对水的重吸收增多而出现的稀释性低血钠状态，或高血容量型低钠血症；但另有部分学者［4］认为某些颅脑疾病继发的低钠血症属于脑耗盐综合征(CSWS)而非SIADH，即由于颅内疾病使肾交感神经受到抑制，肾上腺盐皮质激素分泌不足而引起肾性失水失钠，导致的低血容量型低钠血症。关于颈髓损伤继发低钠血症的发生机制，多数学者直接引用颅脑疾病继发低钠血症的SIADH机制来解释颈髓损伤继发低钠血症患者。但有作者［1,2］报道，多数急性颈髓损伤继发低钠血症的有关表现并不符合SIADH，而且颈髓损伤与颅脑疾病病情不同，一般不会直接刺激下丘脑，不应直接套用SIADH。CSWS和SIADH的治疗原则相反［3,4］，SIADH以限水治疗为主［3］，可适当补盐；而CSWS的治疗，则应当积极补液，扩充血容量，在此基础上补充丢失的钠盐囹。文献报道［5,6］，对于脑蛛网膜下腔出血或颅脑损伤继发低钠血症的病人，如按SIADH治疗，过度限水将可能导致循环血容量不足，从而进一步增加脑缺血及脑梗塞的危险性。但在颈髓损伤继发低钠血症，则缺乏有关治疗的文献报道。本文颈髓损伤组，在积极静脉补充高张盐的同时大量补液，液体入量平均为3303±719ml/d，继发低钠血症的患者，61.5%在出院时血钠已获纠正，无一例死亡或出现严重脑部并发症者，这与CSWS的表现相类似［4］。文献报道，本文颈髓损伤组除低钠血症外，尚有多尿、尿钠排出增多、体液代谢负平衡以及血压降低、心率变缓等表现，这些与SIADH的高血容量型低钠血症的表现并不相符，而与CSWS的低血容量型低钠血症表现类似；本文颈髓损伤组的血浆ADH水平降低，也不符合SIADH的内分泌改变［7］。Holmer报道［9］，切断肾神经的大鼠可出现肾素释放减少以及肾性失水失钠，与本文颈髓损伤组表现类似。3.3. 本文对颈髓损伤继发低钠血症发生机制的推测根据本文研究结果，我们提出，颈髓损伤继发水电解质紊乱的发生机制可如下解释(见图1)：颈髓损伤使交感神经系统受到抑制区，可出现血压降低、心率变缓等表现［8］；体内交感神经兴奋性下降后，通过肾交感神经，抑制肾脏对肾素的合成与分泌［9］，继而ALD的合成分泌也随之减少，使尿钠尿氯排出量增加，导致低钠血症；而尿钾的排出量在正常范围内波动，血钾也正常。低钠血症使血浆晶体渗透压降低，抑制了ADH的分泌，使肾脏远端肾小管对水的重吸收下降，从而导致排尿增多。本文提出的颈髓损伤继发低钠血症的这一发生机制，与颅脑疾病继发低钠血症CSWS的机制推测大致吻合。Sica等［10］发现颈髓损伤患者PRA、ALD、ADH等指标与正常对照无差别。但其观察的病例数较少，仅6例，难以与本研究进行比较。Leehey等［11］发现颈髓损伤四肢全瘫合并低钠血症的患者，每日尿量明显增高、肾小球滤过率降低、ADH水平降低，与本研究结果大致相符。其它如心钠素、前列腺素等因素也可对水钠代谢产生重大影响，颈髓损伤四肢瘫痪后，各种因素的变化及对水电解质代谢的作用，尚需进一步的深入研究，我们提出的颈髓损伤继发低钠血症的上述发生机制也还有待进一步研究的证实。虽然本文颈髓损伤继发低钠血症患者的绝大多数指标，与CSWS的表现类似。但颅脑疾病与颈髓损伤病变部位不同，对机体内环境及神经内分泌所产生的影响也可能不同。因此颈髓损伤继发低钠血症不能完全套用颅脑疾病继发低钠血症的发生机制来解释。颈髓损伤继发低钠血症与CSWS还有哪些异同，也有待进一步的深入研究。有作者［2,12,13］报道，急性完全性颈髓损伤患者继发的低钠血症，在伤后3.32〜8.9天开始，8.7〜16.67天达高峰，故本文在颈髓损伤患者伤后10〜20天期间，估计低钠血症达到高峰时，留取标本，检测尿电解质及血浆中有关激素的变化，能获得较高的阳性率。本文颈髓损伤组患者入院后，均短期静脉使用皮质醇及甘露醇，以减轻脊髓水肿，防止脊髓的继发性损伤。尽管甘露醇有渗透性利尿的作用，但甘露醇对尿液中钠的重吸收会超过对水的重吸收，能够有效地防止实验动物的低钠血症［14］；而皮质醇也有一定的预防颈髓损伤后低钠血症的作用［15］。因此本文颈髓损伤组患者使用的皮质醇及甘露醇，不会促使低钠血症的发生，反而可能有潜在的治疗作用。图1颈髓损伤继发低钠血症发生机制的推测表1两组血电解质比较损伤组(mmol/L)对照组(mmol/L)P正常参考值(mmol/L)Na+132.70±3.20141.51+/-3.06<0.01135〜145K+3.99±0.354.33+/-0.40<0.013.5〜4.5Cl-98.92±3.37105.09+/-2.40<0.0195〜105CO2CP25.57±5.1826.72+/-2.42>0.05Bun5.46±1.964.77+/-1.45>0.05表2两组24h尿电解质排出量的比较

Na+473.7±169.4222.6±30.9<0.05130〜260K+88.67±26.844.85±10.6<0.0125〜100Cl-401.0±118.6212.6±31.0<0.05100〜250损伤组(mmol/d)对照组(mmol/d)P正常参考值(mmol/d)表3两组内分泌检测结果比较损伤组对照组PPRA(ng/ml)4.86± 3.387.26± 3.06<0.05AII(ng/ml)38.67 ± 21.0240.62± 25.42>0.05ALD(ng/ml)118.7 ± 75.57173.4± 82.92<0.05ADH(Pg/ml)5.15± 3.699.40± 5.91<0.05参考文献张立，党耕町，郭昭庆，等.颈髓损伤与低钠血症北京医科大学学报1995,27:191-193张立，蔡钦林，周方，等急性完全性颈脊髓损伤继发低钠血症的临床观察.中国脊柱脊髓杂忐待发表（编号2008320）KovacsL,RobertsonGL.Syndromeofinappropriateantidiuresis.EndocrinolMetabClinNorthAm,1992,21:4,859-875DamarajuSC,RajshekharV,ChandyMJ.ValidationstudyofacentralvenousPressure-basedProtocolforthemanagementofneurosurgicalPatientswithhyPonatremiaandnatriuresis.Neurosurgery,1997,40:312-317HasanD,WijdicksEFM,VrmeulenM.Hyponatraemiaisassociatedwithcerebralischemiainpatientswithaneurysmalsubarachnoidhaemorrhage.AnnNeurol1990;27:106-8ZafonteRD,MannNR,Cerebralsaltwastingsyndromeinbraininjurypatients:apotentialcauseofhyponatremia.ArchPhysMedRehabil,1997,78:540-542EadingtonDW,CowanFM.DissociationbetweenthesecretionandrenalactionofendogenousatrialnatriureticPeptideinthesyndromeofinappropriateantidiuresis.PostgradMedJ,1990,66:771,20-23KrenzNR,WeaverLC.Changesinthemorphologyofsympatheticpreganglion