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汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,汕頭 515041

急性顱腦損傷后人體血鈣濃度變化的臨床研究

鐘永盛,蔡世榮,楊金華,陳偉強(qiáng)

汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,汕頭515041

目的探討不同程度顱腦損傷患者血清鈣離子濃度的改變及變化趨勢。方法采用原子吸收分光光度法測定79例急性創(chuàng)傷性顱腦損傷患者和 30例健康獻(xiàn)血員血清Ca2+濃度濃度。再從79例患者篩選出71例,測定其入院后血清Ca2+濃度。結(jié)果急性創(chuàng)傷性顱腦損傷患者血清Ca2+濃度明顯低于正常人群,病情越重,其下降更為明顯。結(jié)論顱腦損傷病情越重,GCS評分越低,血清Ca2+濃度下降更為明顯。

創(chuàng)傷性; 顱腦損傷; 血清; 鈣離子濃度

創(chuàng)傷性顱腦損傷是引起腦損傷的最常見原因之一,除了顱腦損傷引起的原發(fā)性損傷外,繼發(fā)性損傷不容忽視。腦損傷可引起細(xì)胞毒性水腫,顱內(nèi)水腫的嚴(yán)重性在于水腫對腦壓迫可引起顱內(nèi)壓增高、腦水腫及腦脊液循環(huán)障礙等,嚴(yán)重者導(dǎo)致腦疝形成而危及生命。鈣通道學(xué)說是外傷性腦水腫發(fā)生的機(jī)制之一。本研究著重分析不同程度急性顱腦損傷患者與正常人群血清血鈣濃度變化,同時(shí)研究顱腦損傷患者入院時(shí)及入院后血鈣濃度的變化,探討創(chuàng)傷性顱腦損傷繼發(fā)腦損害及血清鈣離子的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 研究對象

研究組來自2016 年 1 月—2017 年 4 月汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院收治的急性創(chuàng)傷性顱腦損傷患者。入選標(biāo)準(zhǔn):任何年齡段;必須存在至少一處腦實(shí)質(zhì)挫傷不合并其他系統(tǒng)或器官的疾病或嚴(yán)重?fù)p傷;受傷至入院時(shí)間<24 h。共入選患者79例,男55例,女24 例,平均(40.2±14.6)歲。致傷原因:車禍傷 68 例,墜落傷10例,其他損傷1例。根據(jù)格拉斯哥昏迷評分(GCS)分為A、B兩組,A組為GCS 9～15分即顱腦損傷輕中型組,B組為GCS 3～8分及顱腦損傷重型組。再從79例患者中根據(jù)排除標(biāo)準(zhǔn):腎功能不全等影響血鈣代謝;開顱手術(shù)出血量多及術(shù)中、術(shù)后補(bǔ)鈣等人為干預(yù)血鈣離子濃度因素,篩選出71例患者,分為A1(GCS 9～15)組及B1(GCS 3～8)組,分別比較各個(gè)組入院時(shí)及入院后血清血鈣離子濃度的變化。對照組選擇同期健康體檢人群。對照組共30例,男 20例,女 10例,均為汕頭市健康人員。

1.2 方法

研究組79例患者于入院時(shí)立即抽取靜脈血。標(biāo)本采集后經(jīng) 3 000 r/min離心 15 min,分離血清,采用原子分光光度法測定血清Ca2+濃度。篩選出的71例患者入院后第一天[與入院時(shí)間間隔(10±0.5) h]再抽取靜脈血,分離血清,采用原子分光光度法測定血清Ca2+濃度。對照組早晨空腹抽取靜脈血,分離血清,采用原子分光光度法測定血清Ca2+濃度。入院后依據(jù)患者GCS評分進(jìn)行分組。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

急性顱腦損傷患者血清 Ca2+濃度明顯降低,B組比A組降低更為明顯,見圖1。兩組分別與對照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。A組及B組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05),見表1。急性顱腦損傷患者入院后血清Ca2+濃度較入院時(shí)下降明顯,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05),見表2,圖2。

表1 研究組與對照組血清 Ca2+濃度L-1)

3 討論

表2 A1組與B1組入院時(shí)及入院后血清 Ca2+濃度L-1)

圖1 入院時(shí)各組血清 Ca2+濃度比較圖Fig.1 The serum Ca2+concentration of each group on admission to hospital

圖2 各組入院時(shí)及入院后血清Ca2+濃度變化趨勢圖Fig.2 The trend of serum Ca2+concentration of each group before and after admission to hospital

創(chuàng)傷性腦損傷包括創(chuàng)傷部位的直接損傷和創(chuàng)傷后缺血缺氧、鈣通道異常和脂質(zhì)過氧化等病理過程所介導(dǎo)的繼發(fā)損傷,繼發(fā)性腦損害是顱腦損傷引起死亡和致殘的重要原因之一。鈣離子(Ca2+)在繼發(fā)性腦損傷的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要的作用[1]。正常細(xì)胞外Ca2+濃度比細(xì)胞內(nèi)高得多,Ca2+在細(xì)胞生命活動(dòng)中有第二信使之稱,參與信息傳遞、遞質(zhì)及激素的釋放、軸突運(yùn)輸、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等。正常情況下,細(xì)胞外Ca2+濃度遠(yuǎn)高于細(xì)胞內(nèi),并保持動(dòng)態(tài)平衡,但在創(chuàng)傷等病理?xiàng)l件下,細(xì)胞外Ca2+大量內(nèi)流,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載,而體液中的Ca2+含量卻降低,細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載在創(chuàng)傷性腦水腫的發(fā)生發(fā)展過程中起著決定性作用,是多種情況下細(xì)胞死亡的“共同通路”[2]。引起鈣內(nèi)流和鈣超載的機(jī)制目前尚不清楚,可能是傷后膽堿能受體和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體受刺激等多方面因素有關(guān),進(jìn)而通過一系列生化等改變加重腦水腫和神經(jīng)功能障礙。故檢測創(chuàng)傷性顱腦損傷患者血清Ca2+濃度變化具有重要的臨床意義。

Sakamoto等[3]對腦外傷患者血清和腦脊液中Ca2+等指標(biāo)進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)重型腦外傷患者血清和腦脊液中Ca2+濃度均下降,中、輕型腦外傷患者血清Ca2+濃度下降,但腦脊液中下降不明顯。薛龍等[4]的實(shí)驗(yàn)表明,大鼠彌漫性腦損傷后血清Ca2+濃度明顯下降,且下降程度與中、重型創(chuàng)傷性腦損傷患者傷情呈正相關(guān)。即病情越重,血清Ca2+濃度下降越明顯。所以判斷患者病情的輕重,血清Ca2+濃度是可以參考的指標(biāo)之一。

本次研究追蹤發(fā)現(xiàn)顱腦損傷后患者入院后血清Ca2+濃度較入院時(shí)下降更為明顯,預(yù)示著繼發(fā)性腦損害使血清Ca2+往血管平滑肌內(nèi)流是一個(gè)持續(xù)過程,而非一過性的損害。Ca2+超載引起細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能喪失,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡,加重腦繼發(fā)性損害程度。鈣在腦循環(huán)發(fā)生低灌流早期大量進(jìn)入血管平滑肌內(nèi),使腦動(dòng)脈血管平滑肌收縮,從而加劇腦缺血缺氧,使腦水腫進(jìn)一步加重。腦損傷后30 min即出現(xiàn)Ca2+超載,傷后6～7 h即達(dá)高峰[5]。黃鶴飛等[6]在液壓沖擊傷試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),傷后15 min神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度即已明顯升高、24 h便達(dá)到高峰、48 h仍維持較高水平。鈣離子內(nèi)流使腦細(xì)胞胞漿中鈣濃度增高后,受鈣調(diào)節(jié)的酶如磷酸二酯酶、磷酯酶、蛋白酶等被激活,導(dǎo)致腦細(xì)胞功能紊亂、結(jié)構(gòu)損害加重[7]，形成惡性循環(huán),加重患者腦組織的水腫,引起顱內(nèi)壓力增高,甚至腦疝形成。如果在治療當(dāng)中發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷性顱腦損傷患者的血清Ca2+濃度持續(xù)下降,也預(yù)示病情的加重。

在急性重型顱腦損傷過程中,早期以腦水腫、顱內(nèi)壓增高為主要改變,而后期以腦血管痙攣、腦缺血等繼發(fā)性損傷最為突出。所以通過各種手段將顱內(nèi)壓力(ICP)糾正到正常范圍,縮短ICP持續(xù)時(shí)間是急性重型顱腦損傷的目標(biāo)性治療,而減輕腦水腫、降低顱內(nèi)壓及預(yù)防重型腦損傷后血管痙攣是治療顱腦損傷的最重要環(huán)節(jié)[8]。

應(yīng)早期使用鈣離子拮抗劑,抑制血管平滑肌的Ca2+超載,從而可防止或解除由鈣離子所繼發(fā)的血管痙攣,有利于缺血后腦神經(jīng)功能恢復(fù)[9]。通過有效地阻止鈣離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),抑制平滑肌收縮,達(dá)到解除血管痙攣的目的,從而保護(hù)了腦神經(jīng)元,穩(wěn)定其功能及增進(jìn)腦血灌流,改善腦供血,提高對缺氧的耐受力[10-11]。

創(chuàng)傷性顱腦損傷能引起血清鈣離子濃度的下降,其是判斷患者病情嚴(yán)重程度的參考指標(biāo)之一,病情越重,GCS評分越低,其濃度也就隨之越低,呈正相關(guān)性。鈣離子拮抗劑從理論上是可以減少鈣離子內(nèi)流,減輕血管的痙攣,從而減少腦組織缺血、腫脹。

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[2] 余飛,吳一芳,蘇少華,等.顱內(nèi)外血管吻合術(shù)治療缺血性腦血管病的研究進(jìn)展[J].外科研究與新技術(shù),2013,2(1):45-48.

[3] Sakamoto T.Ionized magnesium in cerebrospinal fluid patients with head injuries[J].J Trauma,2005,58(6):1103-1109.

[4] 薛龍,堯榮鳳,葛嶺,等.輕型顱腦損傷后患者血清生物標(biāo)志物GFAP-BPDs的相關(guān)性研究[J].外科研究與新技術(shù),2014,3 (1):24-27.

[5] 王華.腦創(chuàng)傷患者腦脊液中鈣、鎂的變化及意義[J].創(chuàng)傷外科雜志,2002,4(5):289.

[6] 黃鶴飛,陳穎,蔡維艷,等.芍藥苷對大鼠背根神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)Ca2+的影響[J].中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào),2016,24(1):25-30.

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Clinicalstudyonbloodcalciumconcentrationchangesafteracutebraininjury

ZHONGYongsheng,CAIShirong,YANGJinhua,CHENWeiqiang

DepartmentofNeurosurgery,FirstAffiliatedHospitalofShantouUniversityMedicalCollege,Shantou515041,China

ObjectiveTo analyze the changes and trends of serum Ca2+concentration in patients with different degrees of brain injury.MethodsThe serum Ca2+concentrations of 79 patients with acute traumatic brain injury and 30 healthy blood donors were determined by atomic absorption spectrophotometry.Then 71 out of the 79 patients were selected to determine the serum Ca2+concentration after hospital admission.ResultsThe patients with acute traumatic brain injury showed significantly lower serum Ca2+concentration than the healthy controls.The more serious the injury was,the steeper the decline was.ConclusionMore severe brain injury is assoicated with lower GCS score and lower serum Ca2+concentration.

Traumatic; Brain injury; Serum; Calcium ion concentration

R446.62

A

2095-378X(2017)03-0182-03

2017-05-31)

鐘永盛(1984—),男,主治醫(yī)師,從事顱腦及脊柱、脊髓外傷臨床工作;電子信箱:dingkang.zhong@163.com

10.3969/j.issn.2095-378X.2017.03.011