急性颅脑损伤后人体血钙浓度变化的临床研究

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汕头大学医学院第一附属医院神经外科,汕头 515041

急性颅脑损伤后人体血钙浓度变化的临床研究

钟永盛,蔡世荣,杨金华,陈伟强

汕头大学医学院第一附属医院神经外科,汕头515041

目的探讨不同程度颅脑损伤患者血清钙离子浓度的改变及变化趋势。方法采用原子吸收分光光度法测定79例急性创伤性颅脑损伤患者和 30例健康献血员血清Ca2+浓度浓度。再从79例患者筛选出71例,测定其入院后血清Ca2+浓度。结果急性创伤性颅脑损伤患者血清Ca2+浓度明显低于正常人群,病情越重,其下降更为明显。结论颅脑损伤病情越重,GCS评分越低,血清Ca2+浓度下降更为明显。

创伤性; 颅脑损伤; 血清; 钙离子浓度

创伤性颅脑损伤是引起脑损伤的最常见原因之一,除了颅脑损伤引起的原发性损伤外,继发性损伤不容忽视。脑损伤可引起细胞毒性水肿,颅内水肿的严重性在于水肿对脑压迫可引起颅内压增高、脑水肿及脑脊液循环障碍等,严重者导致脑疝形成而危及生命。钙通道学说是外伤性脑水肿发生的机制之一。本研究着重分析不同程度急性颅脑损伤患者与正常人群血清血钙浓度变化,同时研究颅脑损伤患者入院时及入院后血钙浓度的变化,探讨创伤性颅脑损伤继发脑损害及血清钙离子的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象

研究组来自2016 年 1 月—2017 年 4 月汕头大学医学院第一附属医院收治的急性创伤性颅脑损伤患者。入选标准:任何年龄段;必须存在至少一处脑实质挫伤不合并其他系统或器官的疾病或严重损伤;受伤至入院时间<24 h。共入选患者79例,男55例,女24 例,平均(40.2±14.6)岁。致伤原因:车祸伤 68 例,坠落伤10例,其他损伤1例。根据格拉斯哥昏迷评分(GCS)分为A、B两组,A组为GCS 9～15分即颅脑损伤轻中型组,B组为GCS 3～8分及颅脑损伤重型组。再从79例患者中根据排除标准:肾功能不全等影响血钙代谢;开颅手术出血量多及术中、术后补钙等人为干预血钙离子浓度因素,筛选出71例患者,分为A1(GCS 9～15)组及B1(GCS 3～8)组,分别比较各个组入院时及入院后血清血钙离子浓度的变化。对照组选择同期健康体检人群。对照组共30例,男 20例,女 10例,均为汕头市健康人员。

1.2 方法

研究组79例患者于入院时立即抽取静脉血。标本采集后经 3 000 r/min离心 15 min,分离血清,采用原子分光光度法测定血清Ca2+浓度。筛选出的71例患者入院后第一天[与入院时间间隔(10±0.5) h]再抽取静脉血,分离血清,采用原子分光光度法测定血清Ca2+浓度。对照组早晨空腹抽取静脉血,分离血清,采用原子分光光度法测定血清Ca2+浓度。入院后依据患者GCS评分进行分组。

1.3 统计学处理

2 结果

急性颅脑损伤患者血清 Ca2+浓度明显降低,B组比A组降低更为明显,见图1。两组分别与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。A组及B组比较差异有统计学意义(P< 0.05),见表1。急性颅脑损伤患者入院后血清Ca2+浓度较入院时下降明显,差异有统计学意义(P< 0.05),见表2,图2。

表1 研究组与对照组血清 Ca2+浓度L-1)

3 讨论

表2 A1组与B1组入院时及入院后血清 Ca2+浓度L-1)

图1 入院时各组血清 Ca2+浓度比较图Fig.1 The serum Ca2+concentration of each group on admission to hospital

图2 各组入院时及入院后血清Ca2+浓度变化趋势图Fig.2 The trend of serum Ca2+concentration of each group before and after admission to hospital

创伤性脑损伤包括创伤部位的直接损伤和创伤后缺血缺氧、钙通道异常和脂质过氧化等病理过程所介导的继发损伤,继发性脑损害是颅脑损伤引起死亡和致残的重要原因之一。钙离子(Ca2+)在继发性脑损伤的发生发展过程中起着重要的作用[1]。正常细胞外Ca2+浓度比细胞内高得多,Ca2+在细胞生命活动中有第二信使之称,参与信息传递、递质及激素的释放、轴突运输、细胞运动等。正常情况下,细胞外Ca2+浓度远高于细胞内,并保持动态平衡,但在创伤等病理条件下,细胞外Ca2+大量内流,导致细胞内Ca2+超载,而体液中的Ca2+含量却降低,细胞内Ca2+超载在创伤性脑水肿的发生发展过程中起着决定性作用,是多种情况下细胞死亡的“共同通路”[2]。引起钙内流和钙超载的机制目前尚不清楚,可能是伤后胆碱能受体和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体受刺激等多方面因素有关,进而通过一系列生化等改变加重脑水肿和神经功能障碍。故检测创伤性颅脑损伤患者血清Ca2+浓度变化具有重要的临床意义。

Sakamoto等[3]对脑外伤患者血清和脑脊液中Ca2+等指标进行观察发现重型脑外伤患者血清和脑脊液中Ca2+浓度均下降,中、轻型脑外伤患者血清Ca2+浓度下降,但脑脊液中下降不明显。薛龙等[4]的实验表明,大鼠弥漫性脑损伤后血清Ca2+浓度明显下降,且下降程度与中、重型创伤性脑损伤患者伤情呈正相关。即病情越重,血清Ca2+浓度下降越明显。所以判断患者病情的轻重,血清Ca2+浓度是可以参考的指标之一。

本次研究追踪发现颅脑损伤后患者入院后血清Ca2+浓度较入院时下降更为明显,预示着继发性脑损害使血清Ca2+往血管平滑肌内流是一个持续过程,而非一过性的损害。Ca2+超载引起细胞膜结构和功能丧失,从而导致细胞死亡,加重脑继发性损害程度。钙在脑循环发生低灌流早期大量进入血管平滑肌内,使脑动脉血管平滑肌收缩,从而加剧脑缺血缺氧,使脑水肿进一步加重。脑损伤后30 min即出现Ca2+超载,伤后6～7 h即达高峰[5]。黄鹤飞等[6]在液压冲击伤试验中发现,伤后15 min神经元胞质内钙离子浓度即已明显升高、24 h便达到高峰、48 h仍维持较高水平。钙离子内流使脑细胞胞浆中钙浓度增高后,受钙调节的酶如磷酸二酯酶、磷酯酶、蛋白酶等被激活,导致脑细胞功能紊乱、结构损害加重[7]，形成恶性循环,加重患者脑组织的水肿,引起颅内压力增高,甚至脑疝形成。如果在治疗当中发现创伤性颅脑损伤患者的血清Ca2+浓度持续下降,也预示病情的加重。

在急性重型颅脑损伤过程中,早期以脑水肿、颅内压增高为主要改变,而后期以脑血管痉挛、脑缺血等继发性损伤最为突出。所以通过各种手段将颅内压力(ICP)纠正到正常范围,缩短ICP持续时间是急性重型颅脑损伤的目标性治疗,而减轻脑水肿、降低颅内压及预防重型脑损伤后血管痉挛是治疗颅脑损伤的最重要环节[8]。

应早期使用钙离子拮抗剂,抑制血管平滑肌的Ca2+超载,从而可防止或解除由钙离子所继发的血管痉挛,有利于缺血后脑神经功能恢复[9]。通过有效地阻止钙离子进入细胞内,抑制平滑肌收缩,达到解除血管痉挛的目的,从而保护了脑神经元,稳定其功能及增进脑血灌流,改善脑供血,提高对缺氧的耐受力[10-11]。

创伤性颅脑损伤能引起血清钙离子浓度的下降,其是判断患者病情严重程度的参考指标之一,病情越重,GCS评分越低,其浓度也就随之越低,呈正相关性。钙离子拮抗剂从理论上是可以减少钙离子内流,减轻血管的痉挛,从而减少脑组织缺血、肿胀。

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

[4] 薛龙,尧荣凤,葛岭,等.轻型颅脑损伤后患者血清生物标志物GFAP-BPDs的相关性研究[J].外科研究与新技术,2014,3 (1):24-27.

[5] 王华.脑创伤患者脑脊液中钙、镁的变化及意义[J].创伤外科杂志,2002,4(5):289.

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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)

钟永盛(1984—),男,主治医师,从事颅脑及脊柱、脊髓外伤临床工作;电子信箱:dingkang.zhong@163.com

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