肾结石

  肾结石(calculus of kidney)指发生于肾盏、肾盂及肾盂与输尿管连接部的结石。多数位于肾盂肾盏内,肾实质结石少见。平片显示肾区有单个或多个圆形、卵圆形或钝三角形致密影,密度高而均匀。边缘多光滑,但也有不光滑呈桑椹状。肾是泌尿系形成结石的主要部位,其他任何部位的结石都可以原发于肾脏,输尿管结石几乎均来自肾脏,而且肾结石比其他任何部位结石更易直接损伤肾脏,因此早期诊断和治疗非常重要。

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Medical department
  • 泌尿外科

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一.发病原因

    (一)发病原因   肾结石的形成过程是某些因素造成尿中晶体物质浓度升高或溶解度降低,呈过饱和状态,析出结晶并在局部生长、聚集,最终形成结石。在这一过程中,尿晶体物质过饱和状态的形成和尿中结晶形成抑制物含量减少是最重要的两个因素。①过饱和状态的形成见于尿量过少,尿中某些物质的绝对排泄量过多,如钙、草酸、尿酸、胱氨酸和磷酸盐等;尿pH变化:尿pH下降(   1.影响结石形成的因素包括:   (1)尿液晶体物质排泄量增高   ①高钙尿:正常人每天摄入25mmol钙和100mmol钠时,每天尿钙排量   A.吸收性高钙尿:最常见,见于20%~40%的肾结石患者。其病因多为一些肠道疾病(如空肠)引起肠道钙吸收增多,血钙升高,抑制甲状旁腺激素(PTH)分泌。由于血钙升高导致肾小球滤过钙增多,PTH减少导致肾小管重吸收钙减少,造成尿钙增多,使血钙恢复正常。钙摄入增多,VitD中毒和结节病引起的VitD增多,也可导致吸收性高钙尿。此类患者由于代偿性钙排泄增多,血钙浓度常在正常范围。   B.肾性高钙尿:系特发性高钙尿的一种,约占肾结石患者的1%~3%。由于肾小管尤其是近端小管功能异常,导致重吸收钙减少。此类患者常发生继发性甲状旁腺功能亢进,PTH分泌增多;而1,25(OH)2VitD3合成也增多,从而骨钙动员和肠钙吸收均增加,患者血钙常可正常。   C.骨吸收性高钙尿:主要见于原发性甲状旁腺功能亢进,约占肾结石患者的3%~5%;而原发性甲旁亢患者10%~30%并发肾结石。另外尚见于甲状腺功能亢进、转移性骨肿瘤、长期卧床所致的骨质吸收和库欣氏综合征。   D.不伴PTH升高的饥饿性高钙尿:约见于5%~25%的肾结石患者。某些因素如肾磷排泄增多引起低磷血症而导致1,25(OH)2VitD3合成增多,后者抑制PTH分泌,从而增加尿钙排泄。   ②高草酸尿:正常人每天尿草酸排量为15~60mg。草酸是除钙以外肾结石的第二重要组成成分,但大多数草酸钙肾结石患者并没有草酸代谢异常。高草酸尿多见于肠道草酸吸收异常,或称肠源性高草酸尿,占肾结石患者的2%。正常人肠腔内钙与草酸结合可阻止草酸吸收,回肠疾病(如回肠切除、空-回肠旁路形成术后、感染性小肠疾病、慢性胰腺和胆道疾病时)由于脂肪吸收减少,肠腔内脂肪与钙结合,因而没有足够的钙与草酸结合,导致结肠吸收草酸增多;而未吸收的脂肪酸和胆盐本身还可损害结肠黏膜,导致结肠吸收草酸增多。另外在吸收性高钙尿时,由于肠吸收钙增多,也可引起草酸吸收增多。高草酸尿偶见于草酸摄入过多、VitB缺乏、VitC摄入过多和原发性高草酸尿。后者分Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型是由于肝脏内的丙氨酸-乙醛酸转氨酶(AGT)有缺陷引起的;Ⅱ型则是肝脏D-甘油酸脱氢酶和乙醛酸还原酶不足导致尿草酸和甘油酸排泄增多。任何原因引起的高草酸尿可致肾小管及间质损害,导致肾结石。   ③高尿酸尿:正常人一般每天尿酸排量≤4.5mmol。高尿酸尿是10%~20%草酸钙结石患者的唯一生化异常,有人称之为“高尿酸性草酸钙结石”,并作为一个独立的肾结石类型。另外40%高尿酸尿患者同时存在高钙尿症和低枸橼酸尿症。高尿酸尿症的病因有原发性及骨髓增生性疾病、恶性肿瘤尤其是化疗后、糖原累积症和Lesch-Nyhan综合征。慢性腹泻如溃疡性结肠炎、局灶性肠炎和空-回肠旁路成形术后等因素,一方面肠道碱丢失引起尿pH下降,另一方面使尿量减少,从而促使形成尿酸结石。   ④高胱氨酸尿:系近端小管和空肠对胱氨酸、赖氨酸等转运障碍所致的遗传性疾病。由于肾小管转运障碍,大量胱氨酸从尿中排泄。尿中胱氨酸饱和度与pH有关,当尿pH为5时,饱和度为300mg/L;尿pH7.5时,则饱和度为500mg/L。   ⑤黄嘌呤尿:是一种罕见的代谢性疾病,因缺乏黄嘌呤氧化酶,次黄嘌呤向黄嘌呤及黄嘌呤向尿酸的转化受阻,导致尿黄嘌呤升高(>13mmol/24h),而尿尿酸减少。在应用别嘌呤醇治疗时,因黄嘌呤氧化酶活性受抑制而尿黄嘌呤增高,但在没有机体原有黄嘌呤代谢障碍基础的情况下,一般不致发生黄嘌呤结石。   (2)尿液中其他成分对结石形成的影响   ①尿pH:尿pH改变对肾结石的形成有重要影响。尿pH降低有利于尿酸结石和胱氨酸结石形成;而pH升高有利于磷酸钙结石(pH>6.6)和磷酸铵镁结石(pH>7.2)形成。   ②尿量:尿量过少则尿中晶体物质浓度升高,有利于形成过饱和状态。约见于26%肾结石患者,且有10%患者除每日尿量少于1L外无任何其他异常。   ③镁离子:镁离子能抑制肠道草酸的吸收以及抑制草酸钙和磷酸钙在尿中形成结晶。   ④枸橼酸:能显著增加草酸钙的溶解度。   ⑤低枸橼酸尿:枸橼酸与钙离子结合而降低尿中钙盐的饱和度,抑制钙盐发生结晶。尿中枸橼酸减少,有利于含钙结石尤其是草酸钙结石形成。低枸橼酸尿见于任何酸化状态如肾小管酸中毒、慢性腹泻、胃切除术后,噻嗪类利尿药引起低钾血症(细胞内酸中毒)、摄入过多动物蛋白以及尿路感染(细菌分解枸橼酸)。另有一些低枸橼酸尿病因不清楚。低枸橼酸尿可作为肾结石患者的唯一生化异常(10%)或与其他异常同时存在(50%)。   (3)尿路感染:持续或反复尿路感染可引起感染性结石。含尿素分解酶的细菌如变形杆菌、某些克雷白杆菌、沙雷菌、产气肠杆菌和大肠杆菌,能分解尿中尿素生成氨,使尿pH升高,促使磷酸铵镁和碳酸磷石处于过饱和状态。另外,感染时的脓块和坏死组织等也促使结晶聚集在其表面形成结石。在一些肾脏结构异常的疾病如异位肾、多囊肾、马蹄肾等,可由于反复感染及尿流不畅而发生肾结石。感染尚作为其他类型肾结石的并发症,而且互为因果。   (4)饮食与药物:饮用硬化水;营养不良、缺乏VitA可造成尿路上皮脱落,形成结石核心;服用氨苯蝶啶(作为结石基质)和醋唑磺胺(乙酰唑胺)。另外约5%肾结石患者不存在任何生化异常,其结石成因不清楚。   2.肾石很少由单纯一种晶体组成,大多有两种或两种以上,而以其中一种为主体。90%肾石含钙质,如草酸钙、磷酸碳酸钙和磷酸铵镁。不含钙的结石由尿酸和胱氨酸形成的核心。在X线片上绝大多数含钙肾石能显影,结石在X线上的密度以及其表面光滑或不规则程度,对判定结石成分有帮助。   (1)草酸钙肾石:最为常见,占71%~84%。尿中单水草酸钙结晶常与红细胞相似,亦可呈哑铃状。形状和大小具双折光性。而二水草酸钙结晶呈双锥体状,弱双折光性。结石呈球形、椭圆形、菱形或桑葚状,深褐色,质甚坚硬,表面粗糙,故易损伤组织引起血尿,多见于碱性尿。有时可形成小球形而边缘光滑的结石,可见球状分层,极易合并输尿管梗阻。结石也可呈树状排列或单独存在,X线特征为肾石中有较深的斑纹,边缘不规则,有时呈肾盂或肾盏外形。   (2)磷酸钙和碳酸钙肾石:磷酸钙结晶无定形,且因太小不能确定其折光性。结石颗粒状、灰白色,在碱性尿液中可迅速增大,但单纯的罕见,多与草酸钙或磷酸铵镁混合成石。X线显影清晰,层状纹较明显,有时充填整个肾盂肾盏的腔隙,呈鹿角形。   (3)尿酸结石:占5%~10%。无水尿酸结晶很小,无定形。二水尿酸结晶呈“泪滴”状或方片状,具双折光性。结石呈圆形或椭圆形,表面光滑,橘红色,质坚硬,切面呈放射状排列,在酸性尿液中易发生,由于多数由单一尿酸组成,X线下显影较淡或不显影。   (4)胱氨酸肾石:约占1%,其结晶呈六角形状。结石淡黄色,表面光滑,质柔软,因含硫而在X线片上易显影。   (5)磷酸铵镁结石:增大较快,结石大多呈“鹿角”状,X线显影清晰,结石密度不均。尿内结晶呈长方体。   (二)发病机制   1.肾结石结石形成的有关学说   (1)肾钙斑学说:有学者曾多次报道在肾乳头发现钙化斑块。在1154个受检肾脏中占19.6%,65例结石在钙化斑上生长,因此推测钙化斑是结石发生的基础。从目前认识看,肾内钙化和微结石的成因可以是全身结石盐过饱和的一种表现(异位钙化),也可以是肾组织受各种因素作用导致坏死而钙化的原因。不论异位钙化还是肾损害,都与结石形成密切相关,但有这种病理损害者不一定都形成结石,而结石形成也并非必须以钙化灶为基础。   (2)尿过饱和结晶学说:该学说认为,结石是在尿液析出结晶成分基础上形成的。有人单用过饱和溶液进行试验,其中不附加任何基质类物质,或用纤维薄膜除去尿中大分子物质也能形成人造结石,说明过饱和溶液可能为结石形成的机制之一。   (3)抑制因素缺乏学说:尿中抑制因素的概念最早来源于胶体化学。目前学者们对草酸钙、磷酸钙两种体系以及对同质成核、异质成核、生长、聚集各环节起抑制作用的低分子和大分子物质都做了比较系统的研究。尿抑制物活性测定的可重复性和可比性均明显提高。在此基础上有人还研究了人工合成抑制结石形成的药物。   (4)游离颗粒和固定颗粒学说:游离颗粒形成结石学说的看法之一是尿中结石成分饱和度提高,析出晶体后继续长大成为结石。游离颗粒在流经肾小管时不可能长大到足以阻塞集合管的程度。因此,必须有固定的颗粒才能长大成石。晶体在一定条件下可以大量聚集生长,也可以迅速聚集变为大的团块,借助黏蛋白黏附在细胞壁上。此外,肾小管损害也有利于晶体附着。颗粒在尿路中滞留是结石长大的重要因素。   (5)取向附生学说:大部分结石为混合性的。草酸钙结石常含羟磷灰石(或以此为核心),草酸钙结石以尿酸为核心的也不少见。另外在临床上不少患草酸钙结石的病人尿中尿酸也升高,用别嘌醇治疗可减少结石复发。取向附生学说认为,结石的各种晶体面的晶格排列相互间常有明显相似之处,两种晶体面如有较高的吻合性即可取向附生。取向附生的结果是在体外比较简单的液体实验中取得的,在复杂的尿液中,这种机制的重要性尚待证实。   (6)免疫抑制学说:该学说认为,结石的形成存在免疫和免疫抑制问题。感染或环境因素的作用可缩短或延长结石形成的潜伏期。一旦免疫系统受到激惹,淋巴细胞即产生抗体,由α-球蛋白转运并侵犯肾脏上皮细胞引起肾结石,这种学说亦有待证实。   (7)多因素学说:尿中存在各种分子和离子,互相吸引或相互排斥。由于尿液中的理化环境极为复杂,企图用一种学说或一种简单现象来说明结石的形成原理是困难的。至今,许多基础和临床的研究结果都更支持多因素学说。目前对结石形成的综合性研究已日趋深入。Robertson提出,结石形成的6个危险因素是:①尿pH值降低或升高均可能导致结石形成;②尿草酸增高;③尿钙增高;④尿尿酸增加;⑤尿中促进结石形成的物质增加,包括尿结晶增多、TH蛋白、细胞分解产物、磷脂、细胞及其碎片等;⑥尿中抑制结石形成物质减少,包括焦磷酸盐、枸橼酸、镁离子、二磷酸盐等。最近,巨噬细胞和细胞生长因子在结石形成中的作用也受到关注。   2.结石形成的物理化学过程及影响因素 从物理化学观点看,结石形成至少与3个因素密切相关:①尿液中结石盐过饱和;②抑制物减少或促进物过多;③尿路通畅性和黏膜表面性状异常。   (1)尿液晶体过饱和:尿液过饱和是结石形成的“能量”来源。尿液中结石盐的过饱和程度可以用结石盐离子活度积(activity product,AP)与溶度积(solubility product,SP)之比来表示。它与形成固相的自由能(△G)有如下关系,即:△G=RT/n(AP/SP)。式中R为热力学常数,T为绝对温度。当活度积低于溶度积时,尿液处于未饱和状态;当活度积高于溶度积时,尿液处于过饱和状态。尿液中也常见到各种结石盐结晶,提示这些结石盐虽在尿液中呈过饱和,但不一定形成结石,说明尿液过饱和仅是结石形成的前提因素。因此,研究结石形成的动力学过程及影响这些过程的因素(如抑制物、促进物)较热力学过程更为重要。   (2)结石形成的动力学过程:尿液是一个十分复杂的物理化学体系,其中数种结石盐都可呈过饱和状态。究竟由尿液中析出何种晶体,则由热力学和动力学两方面来决定。结石形成的化学动力学过程主要包括:①成核,即指从过饱和溶液中形成固相的过程;②生长,晶核成长包含两个基本过程,即溶质的运送(由溶液向晶体附近)和溶质结合到晶格中,即运送过程和表面作用过程。晶体生长的方式有多种类型,其中主要方式为螺旋生长和多核生长;③聚集,固体粒子变大,不一定仅是晶体的生长,有时也由小颗粒的絮凝而构成较大团块;④固相转化,尿液中有各种不同的固相物质,但其化学组成不同,或化学组成相同而水合程度不同。一般在动力学上有利而热力学上不利的条件下所形成的固相物质是不稳定的,结合的前身团块将依次转化形成稳定相,这种转化不仅是单纯的晶格转变,还包含其他一系列改变,如钙、磷比值和水合程度等化学反应。   在结石形成过程中,一旦大晶体形成,附着于尿路壁面,成核和聚集可能是一种快动力学...

二.并发疾病

    1.泌尿系梗阻 肾结石结石致泌尿系管腔内堵塞可造成梗阻部位以上的积水。结石性梗阻常为不完全性梗阻,有的结石表面有小沟,尿液可沿小沟通过;有时结石虽较大,甚至呈铸状结石,但尿仍能沿结石周围流出,也可能在长时间内不引起积水,肾盂壁纤维组织增生变厚时,则扩张表现不明显。   肾结石发生梗阻由于发病缓急不同,其临床表现有很大差异。尽管最终均可引起肾盂积水,但临床不一定以肾盂积水为主要表现。肾盂积水有时无任何临床症状,部分病例直到肾盂积水达严重程度,腹部出现肿物和肾功能不全,甚至无尿时才被发现。   2.局部损伤 小而活动度大的结石,对局部组织的损伤很轻,大而固定的鹿角状结石可使肾盏、肾盂上皮细胞脱落,出现溃疡、纤维组织增生、中性粒细胞和淋巴细胞浸润,以致纤维化。移行上皮细胞长期受结石刺激后,可发生鳞状上皮细胞化生、甚至可引起鳞状上皮细胞癌,因此应做尿脱落细胞学检查。尽管尿脱落细胞异常不一定能使之确诊,但从中可获得尿路上皮细胞发生异常改变的提示。对于长期存在的肾盂或膀胱结石都要想到上皮细胞癌变的可能,手术时应取活体组织送快速冰冻切片检查。   3.感染 有无感染对肾结石的治疗和防治有重要意义。尿路感染病人临床表现为发热、腰痛、尿中出现脓细胞。尿培养有细菌时,应同时做药敏试验。   结石合并感染时,可加速结石的增长和肾实质的损害。在结石排出或取出前,这种感染很难治愈,可发生肾盂肾炎、肾积脓、肾周围炎、严重者甚至可发展为肾周围脓肿;与腹膜粘连后,可穿破入肠管。显微镜下可见肾间质炎症,细胞浸润和纤维化,肾小管内有中性粒细胞和上皮细胞,后期出现肾小管萎缩和肾小球硬化。   4.肾功能不全 肾结石在合并尿路梗阻时,尤其是双侧尿路梗阻或在此基础上合并严重感染,病人可出现肾功能不全。当梗阻解除和(或)感染得到有效控制,部分病人。肾功能可好转或恢复正常。   判断肾功能的方法除检测血清尿素氮、肌酐和内生肌酐清除外,还可采用静脉肾盂造影术并根据造影剂排出的时间、浓度加以判断。B超虽可了解尿路扩张情况和肾实质的厚度,但判断肾功能较为困难。静态或动态核素扫描或摄像可提供有价值的线索。因为梗阻和肾损害随结石移动部位的变化,以及治疗的不同阶段而发生的变化,所以肾结石病人需要随诊监测,尤其动态扫描了解肾实质的情况。当结石排出后,或在引流后,这种检查可对预后或进一步处理提供依据。   5.肾钙质沉积症 钙质在肾组织内沉着,多发生于有高血钙患者。原发性甲状旁腺功能亢进、肾小管酸中毒和慢性肾盂肾炎患者,可有肾钙质沉淀。钙质主要沉淀在髓质内。病变严重时,全部肾实质都可有钙沉着,导致间质纤维化,肾小球硬化和肾小管萎缩。   6.肾组织为脂肪组织代替 肾结石肾盂肾炎的肾组织萎缩后可为脂肪组织所代替。肾脏维持其原形但普遍缩小。肾包膜与肾的表面紧密粘连,肾组织萎缩而硬化。严重病例所剩肾组织极少,甚至完全消失。肾实质与肾盂肾盏间为灰黄色的脂肪组织所填充。   7.胃肠道症状、贫血等。

三.病状体征

腰部包块;突发性绞痛;肾区叩击痛;肾盏结石;尿隐血;排出结石;腰部钝痛;

四.病理病因

    (一)发病原因   肾结石的形成过程是某些因素造成尿中晶体物质浓度升高或溶解度降低,呈过饱和状态,析出结晶并在局部生长、聚集,最终形成结石。在这一过程中,尿晶体物质过饱和状态的形成和尿中结晶形成抑制物含量减少是最重要的两个因素。①过饱和状态的形成见于尿量过少,尿中某些物质的绝对排泄量过多,如钙、草酸、尿酸、胱氨酸和磷酸盐等;尿pH变化:尿pH下降(   1.影响结石形成的因素包括:   (1)尿液晶体物质排泄量增高   ①高钙尿:正常人每天摄入25mmol钙和100mmol钠时,每天尿钙排量   A.吸收性高钙尿:最常见,见于20%~40%的肾结石患者。其病因多为一些肠道疾病(如空肠)引起肠道钙吸收增多,血钙升高,抑制甲状旁腺激素(PTH)分泌。由于血钙升高导致肾小球滤过钙增多,PTH减少导致肾小管重吸收钙减少,造成尿钙增多,使血钙恢复正常。钙摄入增多,VitD中毒和结节病引起的VitD增多,也可导致吸收性高钙尿。此类患者由于代偿性钙排泄增多,血钙浓度常在正常范围。   B.肾性高钙尿:系特发性高钙尿的一种,约占肾结石患者的1%~3%。由于肾小管尤其是近端小管功能异常,导致重吸收钙减少。此类患者常发生继发性甲状旁腺功能亢进,PTH分泌增多;而1,25(OH)2VitD3合成也增多,从而骨钙动员和肠钙吸收均增加,患者血钙常可正常。   C.骨吸收性高钙尿:主要见于原发性甲状旁腺功能亢进,约占肾结石患者的3%~5%;而原发性甲旁亢患者10%~30%并发肾结石。另外尚见于甲状腺功能亢进、转移性骨肿瘤、长期卧床所致的骨质吸收和库欣氏综合征。   D.不伴PTH升高的饥饿性高钙尿:约见于5%~25%的肾结石患者。某些因素如肾磷排泄增多引起低磷血症而导致1,25(OH)2VitD3合成增多,后者抑制PTH分泌,从而增加尿钙排泄。   ②高草酸尿:正常人每天尿草酸排量为15~60mg。草酸是除钙以外肾结石的第二重要组成成分,但大多数草酸钙肾结石患者并没有草酸代谢异常。高草酸尿多见于肠道草酸吸收异常,或称肠源性高草酸尿,占肾结石患者的2%。正常人肠腔内钙与草酸结合可阻止草酸吸收,回肠疾病(如回肠切除、空-回肠旁路形成术后、感染性小肠疾病、慢性胰腺和胆道疾病时)由于脂肪吸收减少,肠腔内脂肪与钙结合,因而没有足够的钙与草酸结合,导致结肠吸收草酸增多;而未吸收的脂肪酸和胆盐本身还可损害结肠黏膜,导致结肠吸收草酸增多。另外在吸收性高钙尿时,由于肠吸收钙增多,也可引起草酸吸收增多。高草酸尿偶见于草酸摄入过多、VitB缺乏、VitC摄入过多和原发性高草酸尿。后者分Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型是由于肝脏内的丙氨酸-乙醛酸转氨酶(AGT)有缺陷引起的;Ⅱ型则是肝脏D-甘油酸脱氢酶和乙醛酸还原酶不足导致尿草酸和甘油酸排泄增多。任何原因引起的高草酸尿可致肾小管及间质损害,导致肾结石。   ③高尿酸尿:正常人一般每天尿酸排量≤4.5mmol。高尿酸尿是10%~20%草酸钙结石患者的唯一生化异常,有人称之为“高尿酸性草酸钙结石”,并作为一个独立的肾结石类型。另外40%高尿酸尿患者同时存在高钙尿症和低枸橼酸尿症。高尿酸尿症的病因有原发性及骨髓增生性疾病、恶性肿瘤尤其是化疗后、糖原累积症和Lesch-Nyhan综合征。慢性腹泻如溃疡性结肠炎、局灶性肠炎和空-回肠旁路成形术后等因素,一方面肠道碱丢失引起尿pH下降,另一方面使尿量减少,从而促使形成尿酸结石。   ④高胱氨酸尿:系近端小管和空肠对胱氨酸、赖氨酸等转运障碍所致的遗传性疾病。由于肾小管转运障碍,大量胱氨酸从尿中排泄。尿中胱氨酸饱和度与pH有关,当尿pH为5时,饱和度为300mg/L;尿pH7.5时,则饱和度为500mg/L。   ⑤黄嘌呤尿:是一种罕见的代谢性疾病,因缺乏黄嘌呤氧化酶,次黄嘌呤向黄嘌呤及黄嘌呤向尿酸的转化受阻,导致尿黄嘌呤升高(>13mmol/24h),而尿尿酸减少。在应用别嘌呤醇治疗时,因黄嘌呤氧化酶活性受抑制而尿黄嘌呤增高,但在没有机体原有黄嘌呤代谢障碍基础的情况下,一般不致发生黄嘌呤结石。   (2)尿液中其他成分对结石形成的影响   ①尿pH:尿pH改变对肾结石的形成有重要影响。尿pH降低有利于尿酸结石和胱氨酸结石形成;而pH升高有利于磷酸钙结石(pH>6.6)和磷酸铵镁结石(pH>7.2)形成。   ②尿量:尿量过少则尿中晶体物质浓度升高,有利于形成过饱和状态。约见于26%肾结石患者,且有10%患者除每日尿量少于1L外无任何其他异常。   ③镁离子:镁离子能抑制肠道草酸的吸收以及抑制草酸钙和磷酸钙在尿中形成结晶。   ④枸橼酸:能显著增加草酸钙的溶解度。   ⑤低枸橼酸尿:枸橼酸与钙离子结合而降低尿中钙盐的饱和度,抑制钙盐发生结晶。尿中枸橼酸减少,有利于含钙结石尤其是草酸钙结石形成。低枸橼酸尿见于任何酸化状态如肾小管酸中毒、慢性腹泻、胃切除术后,噻嗪类利尿药引起低钾血症(细胞内酸中毒)、摄入过多动物蛋白以及尿路感染(细菌分解枸橼酸)。另有一些低枸橼酸尿病因不清楚。低枸橼酸尿可作为肾结石患者的唯一生化异常(10%)或与其他异常同时存在(50%)。   (3)尿路感染:持续或反复尿路感染可引起感染性结石。含尿素分解酶的细菌如变形杆菌、某些克雷白杆菌、沙雷菌、产气肠杆菌和大肠杆菌,能分解尿中尿素生成氨,使尿pH升高,促使磷酸铵镁和碳酸磷石处于过饱和状态。另外,感染时的脓块和坏死组织等也促使结晶聚集在其表面形成结石。在一些肾脏结构异常的疾病如异位肾、多囊肾、马蹄肾等,可由于反复感染及尿流不畅而发生肾结石。感染尚作为其他类型肾结石的并发症,而且互为因果。   (4)饮食与药物:饮用硬化水;营养不良、缺乏VitA可造成尿路上皮脱落,形成结石核心;服用氨苯蝶啶(作为结石基质)和醋唑磺胺(乙酰唑胺)。另外约5%肾结石患者不存在任何生化异常,其结石成因不清楚。   2.肾石很少由单纯一种晶体组成,大多有两种或两种以上,而以其中一种为主体。90%肾石含钙质,如草酸钙、磷酸碳酸钙和磷酸铵镁。不含钙的结石由尿酸和胱氨酸形成的核心。在X线片上绝大多数含钙肾石能显影,结石在X线上的密度以及其表面光滑或不规则程度,对判定结石成分有帮助。   (1)草酸钙肾石:最为常见,占71%~84%。尿中单水草酸钙结晶常与红细胞相似,亦可呈哑铃状。形状和大小具双折光性。而二水草酸钙结晶呈双锥体状,弱双折光性。结石呈球形、椭圆形、菱形或桑葚状,深褐色,质甚坚硬,表面粗糙,故易损伤组织引起血尿,多见于碱性尿。有时可形成小球形而边缘光滑的结石,可见球状分层,极易合并输尿管梗阻。结石也可呈树状排列或单独存在,X线特征为肾石中有较深的斑纹,边缘不规则,有时呈肾盂或肾盏外形。   (2)磷酸钙和碳酸钙肾石:磷酸钙结晶无定形,且因太小不能确定其折光性。结石颗粒状、灰白色,在碱性尿液中可迅速增大,但单纯的罕见,多与草酸钙或磷酸铵镁混合成石。X线显影清晰,层状纹较明显,有时充填整个肾盂肾盏的腔隙,呈鹿角形。   (3)尿酸结石:占5%~10%。无水尿酸结晶很小,无定形。二水尿酸结晶呈“泪滴”状或方片状,具双折光性。结石呈圆形或椭圆形,表面光滑,橘红色,质坚硬,切面呈放射状排列,在酸性尿液中易发生,由于多数由单一尿酸组成,X线下显影较淡或不显影。   (4)胱氨酸肾石:约占1%,其结晶呈六角形状。结石淡黄色,表面光滑,质柔软,因含硫而在X线片上易显影。   (5)磷酸铵镁结石:增大较快,结石大多呈“鹿角”状,X线显影清晰,结石密度不均。尿内结晶呈长方体。   (二)发病机制   1.肾结石结石形成的有关学说   (1)肾钙斑学说:有学者曾多次报道在肾乳头发现钙化斑块。在1154个受检肾脏中占19.6%,65例结石在钙化斑上生长,因此推测钙化斑是结石发生的基础。从目前认识看,肾内钙化和微结石的成因可以是全身结石盐过饱和的一种表现(异位钙化),也可以是肾组织受各种因素作用导致坏死而钙化的原因。不论异位钙化还是肾损害,都与结石形成密切相关,但有这种病理损害者不一定都形成结石,而结石形成也并非必须以钙化灶为基础。   (2)尿过饱和结晶学说:该学说认为,结石是在尿液析出结晶成分基础上形成的。有人单用过饱和溶液进行试验,其中不附加任何基质类物质,或用纤维薄膜除去尿中大分子物质也能形成人造结石,说明过饱和溶液可能为结石形成的机制之一。   (3)抑制因素缺乏学说:尿中抑制因素的概念最早来源于胶体化学。目前学者们对草酸钙、磷酸钙两种体系以及对同质成核、异质成核、生长、聚集各环节起抑制作用的低分子和大分子物质都做了比较系统的研究。尿抑制物活性测定的可重复性和可比性均明显提高。在此基础上有人还研究了人工合成抑制结石形成的药物。   (4)游离颗粒和固定颗粒学说:游离颗粒形成结石学说的看法之一是尿中结石成分饱和度提高,析出晶体后继续长大成为结石。游离颗粒在流经肾小管时不可能长大到足以阻塞集合管的程度。因此,必须有固定的颗粒才能长大成石。晶体在一定条件下可以大量聚集生长,也可以迅速聚集变为大的团块,借助黏蛋白黏附在细胞壁上。此外,肾小管损害也有利于晶体附着。颗粒在尿路中滞留是结石长大的重要因素。   (5)取向附生学说:大部分结石为混合性的。草酸钙结石常含羟磷灰石(或以此为核心),草酸钙结石以尿酸为核心的也不少见。另外在临床上不少患草酸钙结石的病人尿中尿酸也升高,用别嘌醇治疗可减少结石复发。取向附生学说认为,结石的各种晶体面的晶格排列相互间常有明显相似之处,两种晶体面如有较高的吻合性即可取向附生。取向附生的结果是在体外比较简单的液体实验中取得的,在复杂的尿液中,这种机制的重要性尚待证实。   (6)免疫抑制学说:该学说认为,结石的形成存在免疫和免疫抑制问题。感染或环境因素的作用可缩短或延长结石形成的潜伏期。一旦免疫系统受到激惹,淋巴细胞即产生抗体,由α-球蛋白转运并侵犯肾脏上皮细胞引起肾结石,这种学说亦有待证实。   (7)多因素学说:尿中存在各种分子和离子,互相吸引或相互排斥。由于尿液中的理化环境极为复杂,企图用一种学说或一种简单现象来说明结石的形成原理是困难的。至今,许多基础和临床的研究结果都更支持多因素学说。目前对结石形成的综合性研究已日趋深入。Robertson提出,结石形成的6个危险因素是:①尿pH值降低或升高均可能导致结石形成;②尿草酸增高;③尿钙增高;④尿尿酸增加;⑤尿中促进结石形成的物质增加,包括尿结晶增多、TH蛋白、细胞分解产物、磷脂、细胞及其碎片等;⑥尿中抑制结石形成物质减少,包括焦磷酸盐、枸橼酸、镁离子、二磷酸盐等。最近,巨噬细胞和细胞生长因子在结石形成中的作用也受到关注。   2.结石形成的物理化学过程及影响因素 从物理化学观点看,结石形成至少与3个因素密切相关:①尿液中结石盐过饱和;②抑制物减少或促进物过多;③尿路通畅性和黏膜表面性状异常。   (1)尿液晶体过饱和:尿液过饱和是结石形成的“能量”来源。尿液中结石盐的过饱和程度可以用结石盐离子活度积(activity product,AP)与溶度积(solubility product,SP)之比来表示。它与形成固相的自由能(△G)有如下关系,即:△G=RT/n(AP/SP)。式中R为热力学常数,T为绝对温度。当活度积低于溶度积时,尿液处于未饱和状态;当活度积高于溶度积时,尿液处于过饱和状态。尿液中也常见到各种结石盐结晶,提示这些结石盐虽在尿液中呈过饱和,但不一定形成结石,说明尿液过饱和仅是结石形成的前提因素。因此,研究结石形成的动力学过程及影响这些过程的因素(如抑制物、促进物)较热力学过程更为重要。   (2)结石形成的动力学过程:尿液是一个十分复杂的物理化学体系,其中数种结石盐都可呈过饱和状态。究竟由尿液中析出何种晶体,则由热力学和动力学两方面来决定。结石形成的化学动力学过程主要包括:①成核,即指从过饱和溶液中形成固相的过程;②生长,晶核成长包含两个基本过程,即溶质的运送(由溶液向晶体附近)和溶质结合到晶格中,即运送过程和表面作用过程。晶体生长的方式有多种类型,其中主要方式为螺旋生长和多核生长;③聚集,固体粒子变大,不一定仅是晶体的生长,有时也由小颗粒的絮凝而构成较大团块;④固相转化,尿液中有各种不同的固相物质,但其化学组成不同,或化学组成相同而水合程度不同。一般在动力学上有利而热力学上不利的条件下所形成的固相物质是不稳定的,结合的前身团块将依次转化形成稳定相,这种转化不仅是单纯的晶格转变,还包含其他一系列改变,如钙、磷比值和水合程度等化学反应。   在结石形成过程中,一旦大晶体形成,附着于尿路壁面,成核和聚集可能是一种快动力学过程。在过饱和尿环境中生成结石则可能是慢动力学过程。在结石中矿物质与基质共存,其成长过程中还会发生一系列脱水及态相转变过程,使结石结构趋于致密和坚硬。   (3)结石形成的促进物和抑制物:尿液的某种结石盐呈过饱和状态,但为什么结石仅发生于少数人的原因未明。结石病人尿液中可能存在抑制物缺乏或促进物过多。除此之外,还有天然及人工合成抑制物如某些中草药、人工半合成酸性黏多糖等。   3.结石基质与结石形成 肾结石结石由结晶成分和有机物质(基质)构成,但基质对结石形成意义未明。大多数学者认为,基质决定结石结构,是形成结石的必需物质。   (1)糖胺聚糖对结石形成的影响:   ①糖胺聚糖的构成:糖胺聚糖(glycosaminoglycans,GAG)又称为酸性黏多糖。GAG的分子量约为2~30kD,是细胞表面和结缔组织的重要成分,在调节细胞外液容量、电解质移动、钙在组织中的平衡和沉积(骨化或钙化等)和组织纤维化等方面起着重要作用。根据组成二糖单位的单糖不同可分为7种类型:透明质酸;硫酸软骨素A;硫酸软骨素B;硫酸软骨素C;硫酸类肝素;肝素;硫酸角质。   GAG的酸性羟基和己糖胺硫酸基带有负电荷。除透明质酸外,其他GAG均具有硫酸基,易与带有正电荷的钙结合,且与带有负电荷的草酸有拮抗作用。肝素和硫酸类肝素有多种不同的结构形式和不同功能。被硫酸化的GAG具有与蛋白结合的重要作用,参与水的分布调节,1个GAG可与数百个水分子结合。最近报道,尿中一部分GAG是以蛋白多糖的形式排泄,在结晶和结石形成过程中,GAG可能以蛋白多糖的形式参与反应。   ②尿GAG的排泄:成人1天可产生250mgGAG,其中约10%从尿中排泄。正常成人血清中GAG约为2~3mg/L,其中主要成分为硫酸软骨素。尿中的GAG多为蛋白多糖分解酶的产物,经肾小球滤过或由肾小管分泌到尿中。其中一部分为蛋白多糖。60%左右的尿GAG为硫酸软骨素A、18%为硫酸角质、15%为硫酸类肝素、4%为透明质酸、2%为硫酸软骨素B,但无肝素。   ③结石基质中的GAG:1956年,Boyce用EDTA将结石脱钙,从基质中提取GAG(主要以黏蛋白的形式存在)。基质中碳水化合物成分约占1/3,蛋白质占2/3。1968年,在基质中发现己糖胺,从而确立了GAG的存在。   目前认为,不同种类结石的基质GAG种类不同,如-水草酸钙和尿酸结石基质中的主要成分是硫酸类肝素,二水草酸钙结石基质中的主要成分是硫酸类肝素和透明质酸,而磷酸钙结石则以透明质酸为主要成分。   ④GAG对结石形成的影响:实验证明,硫酸软骨素A能抑制草酸结晶凝集,而硫酸类肝素和透明质酸对草酸钙结晶的凝集无抑制甚至有促进作用。硫酸类肝素和透明质酸浓度的增高对草酸钙结晶凝集的促进作用增大。硫酸类肝素对草酸钙结晶凝集的促进作用略大于透明质酸,而两者混合则有极强促进结晶凝集的活性。   (2)基质大分子物质对结石形成的作用:   ①Tamm-Horsfall蛋白(TH protein,THP):THP是尿中存在的主要黏蛋白,由肾脏髓襻粗升支上皮细胞内高尔基体合成,可与钙结合。多数学者认为,TH蛋白既可抑制也可促进结石形成。   ②肾钙素(nephrocalcin):多天门冬氨酸和多谷氨酸能抑制一水草酸钙结晶的生长,应用色谱层析技术可从人尿中分离提取出来。Nakagawa和Coe等经10余年的研究阐明了这一物质的本质,并命名为肾钙素(14kD酸性糖蛋白)。其氨基酸组成的特点是富含天门冬氨酸和谷氨酸,而赖氨酸、精氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸的含量极少。应用免疫组化将其定位于近端肾小管和髓襻上行支。   ③晶体基质蛋白(crystal matrix protein,CMP):1991年,Ryall等从草酸钙结晶中提取了对草酸钙结晶具有强烈抑制作用的蛋白,并命名为CMP(31kD),其N端与人凝血酶原相同,C端为活性肽(类似于人凝血酶原活性肽)。CMP对草酸钙结晶的生长凝集有强烈抑制作用。免疫组化发现,除肾小球外,肾单位的其他部分均存在CMP,免疫扫描电镜可见结晶表面也存在CMP,由于肾组织和尿中存在有CMP,所以其不仅来源于血液,也可能来源于肾脏的分泌。   ④血清蛋白:Dussol等发现,血清蛋白与草酸钙结晶结合可进入结石基质。此外基质中尚含有α-球蛋白,偶含γ-球蛋白。   ⑤骨桥素(osteopontine,OPN):OPN为一种糖蛋白,可将成骨细胞和羟基磷灰石连接。免疫组化发现,正常肾脏远端肾小管有散在的OPN。给大鼠服用乙醛酸制作肾结石模型时发现,随乙醛酸量增大,OPN含量增加,并使肾小管细胞肥大、空泡变性,继之钙盐沉积,形成结石核心。动物实验表明,PTH使肾组织中OPN的表达增加。肾积水,尿路感染时也可使OPN在肾组织中表达增加。雌激素可下调OPN的表达。   ⑥钙防素(calprotection):肾脏钙防素可能主要由巨噬细胞分泌,存在于远端肾小管及其周围部位。肾脏形成结石时,局部的钙防素明显增多。   4.草酸代谢与结石形成 在肾结石结石中,以草酸钙结石最为多见(约占80%)。因此研究草酸钙结石的原因及其形成过程更具有实际意义。   (1)草酸的性质:草酸(HOOC-COOH)为简单的二羟基酸。草酸是很多植物、动物和微生物的一种代谢终产物。草酸在动物或植物体内以盐的形成存在,在自然界中最普通的形式是草酸钙。草酸钙构成植物的骨架或真菌的菌丝。但在动物(特别是人)体内往往是结石的生成因素。   (2)尿草酸的来源:约10%的尿草酸来源于日常饮食,其余来源于体内代谢。虽然饮食中的草酸仅占尿草酸的10%,但却是结石形成的重要原因。例如,阿拉伯人的饮食中草酸含量较多,钙含量少,因此尿中钙含量可以维持在一个较低的水平。由于尿草酸增加,所以结石的发病率显著增加。此外,在低钙饮食或空腹时,肠道对草酸的吸收显著增加;一般进食后可见尿草酸增加;由于季节变化,尿中草酸水平出现波动,即蔬菜上市较多的季节,尿中草酸水平增高。   肠源性高草酸尿症病人尿中的草酸主要来源于饮食。回肠切除或行空肠-回肠吻合术(肠间短路)后,脂肪吸收不良,肠道内脂肪酸增加。此时,肠道内的钙与脂肪酸结合形成粪石,与草酸结合的钙减少,可被吸收的游离草酸增多,因此服用钙剂可降低尿中草酸含量。然而,口服钙不应超过3.0g/d,否则尿钙可轻度升高。大量饮用矿泉水后,由于钙摄入增多,所以尿钙增多,而尿草酸却减少。   (3)尿草酸排泄的影响因素:   ①钙的摄取:由于1,25-(OH)2D3和PTH的调节,所以即使增加钙的摄取量,肠道吸收的钙也不会过分增多。草酸在肠道的吸收缺乏这种反馈调节机制。若饮食中的草酸含量增多,肠道可吸收的游离草酸也增多,饮食中的草酸量可直接决定肠道吸收的草酸量。如果摄取的钙增多,草酸的吸收反而降低。一般认为,草酸从肾小球滤过,在近端肾小管分泌或重吸收,内源性草酸和由肠道吸收的草酸几乎均由肾脏排泄。同时服用乳酸钙和枸橼酸制剂可减少尿中草酸的排泄。因此,平时多进含钙饮食,对降低我国的结石发病率可能有重要意义。   ②高蛋白饮食:近年来,尿路结石发生率急剧增加的原因主要与高蛋白饮食(尤其是动物蛋白的过量摄取)有关。所以,过量摄取蛋白质使尿中草酸增加,促进结石形成。高蛋白饮食促进结石形成的原因可能是:进食高蛋白饮食后,使尿中尿酸增多,尿液pH值下降,易导致草酸钙结石形成;尿中尿酸增多使尿酸结晶形成增多,产生附生作用有助于形成尿酸与草酸钙的混合结石。   ③高脂肪饮食:伊藤晴夫采用多变量分析摄入的营养物质与尿草酸的关系。结果发现,钙可减少尿草酸。而脂肪可提高尿草酸水平。由于摄入的脂肪未被完全吸收,肠道中残留的脂肪酸与钙结合,所以本应与草酸结合的钙减少,导致游离草酸增多而被肠道吸收,使尿草酸增多。   ④肠道内草酸分解菌:从肠道内分离出可分解草酸的细菌(乳酸菌属的培菲康(bifidobacterium bifidum-sine)和丙酸菌属的propionibacterium等)。利用这些肠道细菌可探讨预防肾结石形成的新途径。   (4)草酸钙结石:肾结石结石的绝大多数为草酸钙结石。研究表明,草酸钙结石与以下因素有密切关系:①结石形成部位的高草酸环境;②钙结合蛋白参与草酸钙结晶核心的形成;③巨噬细胞和细胞因子的作用参与草酸钙结石形成;④结石基质和尿中存在的草酸钙结石抑制物。   草酸钙结石形成的大致过程如下:在结石的致病因素条件(如高草酸尿、感染和肾积水)下,在远曲肾小管腔内或肾小管细胞内形成结晶,肾组织局部草酸浓度亦增高。前者使结晶继续生长、凝集、黏附,滞留在肾小管腔内上皮细胞并形成结石颗粒。后者诱发巨噬细胞聚集,吞噬草酸和草酸钙结晶,同时释放骨桥素和钙防素,在细胞因子的参与下,形成结石核心,并向管腔脱落,形成结石。

五.饮食保健

    1、肾结石食疗方:   1)胡桃仁100g,大米200g,加水煮稀粥饮用。   2)向日葵梗心100厘米,剪成3厘米长的小段,水煎服,每日1次,连服1个月。   3)荸荠茎30g~60g,煎汤代茶饮。   4)鲜葫芦捣烂后取其汁,调以蜂蜜,每次服半杯,每日2次。   5)鲜杨桃5个切成块,加清水5碗煎至3碗,冲入蜂蜜饮用。   6)南瓜子20g去壳取仁,捣烂成泥,加白糖适量搅拌,早、晚空腹用温开水冲服。   2、肾结石吃哪些食物对身体好:   1)多喝水。预防肾结石,第一步是多喝水(也可能只需要这一步)。240毫升的杯子,每天至少喝六到八杯。尽管喝水一直是不错的选择,但其他无咖啡因、无酒精的饮料也不错(如果尿液中草酸盐浓度过高,医生会提醒您不要喝太多去咖啡因茶)。每天喝大量的水是预防肾结石最好的方法之一,每天至少六到八杯。   2)多吃奶制品。大多数肾结石(大约90%)的成分为钙和草酸盐。由于奶制品中富含钙质,医生过去曾建议所有肾结石患者少吃这类食品。但最近的研究显示,食用奶制品实际上可以降低患肾结石的风险,因为其中的钙质可以帮助机体清除其他容易形成结石的物质。但是,医生可能会建议您不要吃钙质补充药物。如果您患有肾结石,请咨询医生,饮食中含有多少钙质是安全的。   3)多摄入维生素A。维生素A对维护尿路整体健康是必需的。富含维生素A的食物包括:红薯、南瓜、笋瓜、椰菜,以及胡萝卜。健康成年人维生素A的建议每日供给量(RDA)为5000国际单位,平衡的多样化饮食可轻松满足这一要求。您不要急于服用维生素A补充药物,如果摄入过多维生素A,机体无法将其排出,会积累产生毒性。   4)增加维生素B的摄入量。科学家发现,维生素B6可降低血液中草酸盐的含量,从而预防结石的形成。镁似乎也可以预防结石。医生可能会建议每日补充维生素B6或镁(或两者的混合制剂)。补充维生素B6时,每天不要超过25毫克。   3、肾结石最好不要吃哪些食物:   1)少吃一点草酸盐。食用大量水果和蔬菜可提供丰富的维生素、矿物质和其他有益的营养物质;但是,这些食物中,有些也含有草酸盐,如果您易患肾结石,应少吃一点。   易患草酸钙结石的患者尿液中出现过量的草酸时,医生会建议其少吃下列食物:甜菜、巧克力、咖啡、可乐、坚果、欧芹、花生、大黄、菠菜、草莓、茶,以及小麦麸皮。但是,在咨询医生之前,不要完全剔除这些食物。通常情况下,可限量摄取这些食物。   2)少吃肉类和某些鱼类。尿酸结石患者往往食用大量的动物蛋白。动物蛋白会加速在尿液中产生尿酸和钙,从而导致结石的形成。因此,吃肉要适度。   3)蛋白质食物中的嘌呤降解后也会形成尿酸。如果您患有尿酸结石,则还需要减少蛋白质的摄入,尤其是嘌呤含量较高的食物。这些食物包括:凤尾鱼、鱼子、青鱼、鲭鱼、蚌、沙丁鱼,以及虾类。其他嘌呤含量较高、需要注意的食物包括:啤酒、脑、心脏、肾脏、肝脏、杂碎,以及葡萄酒。某些鱼类的嘌呤含量较高,可导致尿酸肾结石的形成。   4)少摄入维生素C。尽管有些人认为维生素C益处多多,但是,大剂量使用时(每天超过3000毫克)对于易患肾结石的人群来说,维生素C可能产生问题。这是因为,机体会将维生素C转变成为草酸盐。如果患有肾结石,最安全的方法就是从食物中获取维生素C,而不要服用大剂量的维生素C补充药物。(维生素C是人体必需的营养物质,成年男性的每日膳食营养供给量,即Recommended Dietary Allowance,为90毫克,成年女性为75毫克,因此,不要想着不吃维生素C。)   (以上资料仅供参考,详细请咨询医生)

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