泌尿系统疾病与钙代谢的关系

2.7　泌尿系统疾病与钙代谢的关系

图2-14　泌尿系统

泌尿系统（图2-14）由肾脏、膀胱和输尿管等器官组成，是废物排泄的重要通道。每分钟大约有1.5L的血液流经肾脏，肾脏吸收血液里的废物和多余的水分变为尿液排出。钙通过肾小球过滤、重吸收，多余的钙随尿液一同排出体外。罹患肾脏疾病时，可影响钙、维生素D的代谢和甲状旁腺素的分泌，导致钙代谢异常，使活性维生素D活性降低，从而影响钙的吸收和排泄，导致各种肾脏疾病的发生和发展。

2.7.1　水肿与钙

水肿的发生与钙有关，水肿（浮肿）是指过多的体液在机体组织间隙积聚的一种症状。在日常生活中，有些中老年人，经常出现无明显原因的水肿现象。病人常表现为面部、眼睑、四肢水肿，有时双下肢虽无明显水肿，但感到很沉重、疲乏，双足肿胀，感到鞋紧，去医院检查时，肝脏功能、肾脏功能均正常。水肿不是独立的疾病，而是多种疾病的一种病理过程，可由多种原因产生，如炎症性水肿、静脉阻塞或淋巴管阻塞引起的局部水肿，心性水肿、肾性水肿、肝性水肿等，若水肿遍及全身则称之为全身性水肿。此外，还有一种原因不明的水肿，医学上称为特发性水肿。

水肿的发生与缺钙有关。因为钙离子是细胞外液中主要的阳离子，对维持血管壁的通透性起到重要作用。钙能降低毛细血管的通透性，防止渗出，控制炎症和水肿，维持体内酸碱平衡，维持血液和组织间液的动态平衡。当机体缺钙时，血管通透性增加，血管内的液体向组织间隙渗出增多，出现水肿。另外，水肿的发生与摄入钠盐过多的饮食习惯有关。尤其是北方人口味偏咸，钠盐摄入过多，而钙摄入不足，食物中钠盐多，肾小管对钠的重吸收就多，钠使水潴留，钠、钾过多地被肾小管吸收，与钙竞争，人体对钙的重吸收就会减少而发生水肿。

钙对特发性水肿有很好的治疗作用。患者服用钙剂1～2周后水肿即可明显消退，周身无力、腰腿酸痛等钙缺乏的临床症状明显好转，说明钙对这类水肿作用良好。对于钠盐摄入量过多的患者，应限制或减少钠盐摄入，这样，肾小管对钠的吸收减少，钠与钙的竞争降低，体内钙的含量增加，就能减少水肿的发生。若在减少钠盐摄入量的同时，及时食用含钙质丰富的食物或补充钙剂，对预防和治疗水肿会产生更好的效果。

2.7.2　急性肾炎

急性肾炎是两侧肾脏发生弥漫性非化脓性炎症，是溶血性链球菌或其他病原体感染后免疫系统结构异常所引起的。多发生在猩红热或皮肤化脓感染1～4周后；慢性病灶如扁桃体炎或龋齿亦与发病有关。多见于3岁以上的儿童或青年。

急性水肿为早期症状。先开始于眼睑部，晨起尤为显著，以后很快波及躯干和四肢，仅1～2日内即发展为全身性水肿。水肿区皮肤苍白，以指按踝部可见凹陷，但较实。起病一周时常有茶红色血尿，血压升高，如同时合并感染，可有发热。此病如治疗不及时，常可转变为慢性肾炎或并发心力衰竭、高血压脑病、尿毒症等。

肾炎多半是免疫系统结构异常引起的，这是因为，肾脏的肾小球内有一种肾小球间膜细胞，这种细胞掌管着调整血液流量的重要工作，它和血管的平滑肌一样，当钙进入血管时，它会自动收缩，妨碍血液的流动。因此，有钙进入肾小球细胞膜时，血管收缩会使肾脏炎症更加恶化。当人体缺钙时，骨钙溶解入血增多，进入肾小球细胞膜的钙就增多。所以，只要充分摄取钙，就能阻止骨钙溶解入血，进入肾小球细胞膜的钙也就减少了，从而能有效地缓解肾脏病的恶化。

2.7.3　慢性肾功能衰竭

慢性肾功能衰竭是多种肾病晚期的严重综合征群。各种肾脏病变的持续发展，最后都有转为肾功能衰竭的可能性，其中以慢性肾炎最为多见，约占发病的50%～60%；肾盂肾炎、肾小动脉硬化症、系统性红斑狼疮、肾结核、多囊肾等也是常见的发病原因。

慢性肾功能不全患者可在下列因素诱发下导致肾功能衰竭：过量蛋白质摄入，引起血内蛋白分解物增加，超过病变肾脏的负荷而导致有毒代谢物在体内蓄积；感染，一方面使分解代谢增强，代谢物潴留，另一方面，感染本身也可使肾脏病变恶化；由于某些因素（如休克、失血或大量呕吐、腹泻、利尿）引起严重脱水及心力衰竭等导致肾有效血流量减少，使原有的肾功能不全进一步恶化。

慢性肾功能衰竭早期患者仅有代偿性多尿或夜尿症状，而血中氮质代谢产物正常或轻度升高，尚无其他代谢紊乱出现，此期在临床上称为肾功能不全期。当肾功能进一步受损时，除血氮潴留外，还有轻度头痛、食欲减退、贫血、乏力等症状出现，此时尚属肾功能衰竭期。若病情进一步发展，以上症状加重，并有酸中毒和水、电解质紊乱等表现，此时已进入肾功能衰竭后期，临床上称为尿毒症期。

慢性肾功能衰竭的发生机理目前尚未完全明了。慢性肾功能衰竭钙磷代谢紊乱的发生机理主要有：磷的蓄积，低钙血症，维生素D代谢异常，酸中毒。

在慢性肾功能衰竭时，磷从肾小球的滤过发生障碍，又由于1.25-羟2维生素D₃生成减少，肾小管上皮细胞对磷的重吸收增加，即使血甲状旁腺素浓度升高，也不能增加磷从尿中的排泄，使血磷浓度升高。高磷血症抑制1.25-羟2维生素D₃生成，使肠道内钙的吸收减少；尿毒素镁代谢异常等，使骨对甲状旁腺素产生抗性，而阻碍骨内钙的动员；食欲下降，钙摄入量减少，代谢性酸中毒时钙从肾脏排出增多等因素导致低钙血症。血钙下降刺激甲状旁腺肥大，甲状旁腺素分泌增加。

维生素D代谢异常，肠道内钙的吸收下降及尿中排泄增加所致负钙平衡，使骨化障碍、血中甲状旁腺素升高、骨吸收亢进而导致骨质疏松。

对慢性肾功能衰竭合并代谢性酸中毒患者，除钙从肾脏的排泄增加外，骨中碳酸盐的含量也随酸中毒时间的延长而减少。酸中毒时，因酸负荷及甲状旁腺素作用亢进，促进钙从骨中游离，出现负钙平衡。钙代谢紊乱的临床表现有：

①骨痛，特别是负重的关节（髋关节、膝关节）及足部疼痛，有时当躯干活动时，可出现剧烈的腰背部疼痛；

②骨变形，椎体变形而出现胸部畸形，脊柱侧弯，长骨缩短以及长骨、肋骨、趾骨、椎体的病理性骨折；

③转移性钙化，可引起皮肤瘙痒，关节周围疼痛，血管壁钙沉积等。

慢性肾功能衰竭的病因、发病机理比较复杂，病情进展慢，因此，应采取综合措施进行治疗。要控制高磷血症，限制磷的摄入量，从发病早期即限制含磷较高的肉类及乳制品的摄入，必要时可使用磷吸附剂。补充钙剂，每日补钙1～2克。应用维生素D，以增加肠道对钙的吸收，改善低钙血症，降低血甲状旁腺素浓度，减少骨钙入血，增加骨量，对控制慢性肾功能衰竭所致骨质疏松有一定的作用。

2.7.4　急性肾功能衰竭

急性肾功能衰竭（ARF）是双侧肾功能在短时间内迅速减退的一种疾病，表现为少尿、无尿，尿素氮、肌酐急骤上升及一系列水电解质代谢紊乱。由于75%的ARF是由急性肾小管坏死（ATN）所引起的，故许多临床医生将ATN和ARF作为同义词使用。ARF患者在少尿期、多尿期均存在低血钙和高血磷症。

2.7.4.1　少尿期钙、磷代谢改变

低血钙症在ARF发病后2天即可出现，血钙大多降至1.5～2mmo1/L。低血钙的发生机理可能与下列因素有关：尿磷排出减少，血磷增高；骨骼对PTH的作用不敏感；ARF可使1.25-羟2维生素D₃的合成减少，导致肠钙吸收减少。低血钙的存在可加重高血钾症的心脏毒性作用，而且在ARF被纠正后，仍可因游离钙减少而发生低钙性抽搐。高磷血症在ARF时非常常见，多系排泄减少所致，但血磷浓度很少超过1.28mmo1/L。血磷增高只有在非常严重时，才会引起毒性反应。

2.7.4.2　多尿期钙、磷代谢改变

ARF患者在多尿期可表现为低钙血症或高钙血症。低钙血症在多尿期颇多见，可使神经-肌肉的兴奋性增加而产生肌肉颤动、手足抽搐等症状。但少数急性肾小管坏死者在此期反可发生高钙血症，这类病人大多伴有广泛的软组织损伤和肌肉坏死，特别是横纹肌溶解。在少尿期机体释放大量的磷酸盐至细胞外液，致使钙在组织内沉积。到多尿期血浆磷酸盐浓度降低时，这些钙沉积又被重吸收，产生明显的高钙血症。高钙血症缺乏特异性的表现，常为恶心、呕吐、多尿、烦渴及疲乏无力，但严重者可出现高钙危象，需要紧急透析治疗，故在多尿期应注意血钙的变化。

急性肾功能衰竭钙、磷代谢紊乱的处理：在少尿期，低钙血症患者应及时、适量地补充钙制剂，以防止手足抽搐症的发生。由于钙、磷沉积＞70可引起软组织钙化，故严重的高磷血症需予控制，一般给予氢氧化铝凝胶，它能在胃肠道与磷结合，增加磷的排出。同时应从预防入手供给足够热量，减少蛋白分解，避免摄入含磷量高的食物和药物。在多尿期，钙、磷、镁代谢紊乱应根据其血浓度改变和临床表现作出相应的处理。

2.7.5　钙与泌尿系统结石

泌尿系统结石亦称尿石症，是泌尿系统的常见病及多发病，不仅给患者带来病痛的折磨，也使患者在经济上背负着沉重的负担。近年来研究发现，尿石症的发生总是伴随着钙代谢的异常。因此，研究二者之间的关系，对于尿石症的预防及治疗将产生积极的意义。

图2-15　泌尿系统结石示意图

尿石症包括肾、膀胱、输尿管和尿道的结石，多数为单发结石，可发生于成人及儿童，多见于21～50岁，10岁以下60岁以上者少见。在尿石症患者中，尿钙增多者占58%～81%，说明尿石症的形成与尿钙增加密切相关。在正常情况下，尿中各种盐类呈溶解状态，不易形成结晶。若由于某种原因，盐类在尿中形成晶体而析出，就可能形成结石。结石可分为含钙结石和非含钙结石。含钙结石包括草酸钙、磷酸钙和尿酸钙结石；非含钙结石包括尿酸结石和胱氨酸结石。尿石症中以草酸钙、磷酸钙或二者的混合性结石多见，其中草酸钙结石占80%。另外，草酸钙也可在尿酸结石的核心上形成混合结石。由此可见，减少尿中钙及草酸盐的含量可以降低尿石症的发病率。

近年来，研究人员对尿石症与钙代谢的关系进行了探讨：

一．流行病学调查

大部分发展中国家及发达国家人们饮食中的钙并不能达到所推荐的供应量标准，尚未满足人体对钙的需要。在中国，1959、1982和1992年三次全国营养调查资料均表明，我国人民普遍缺钙，人均摄入量不足500毫克/天，其中农村为378毫克/天，城市为458毫克/天，不少省份低于400毫克/天，学龄前儿童及老年人缺钙严重，平均摄入量仅能达到应摄入量的31%～69%，孕妇缺钙现象更是普遍存在。这说明大部分中国人一生处于缺钙的环境中，所以并不存在长期钙摄入量过多而引起高尿钙的外部条件。

二．对草酸盐与肾结石形成的研究

钙摄入量与肠道对草酸的吸收量成反比关系。钙摄入多时，钙与肠道中草酸结合而随粪便排出，使肠道对草酸盐吸收减少；钙摄入少时，肠道对草酸盐的吸收增加，使尿中草酸增多，与尿钙形成结石；尿中的草酸盐浓度只要增加一点，就能加速草酸钙的沉淀。

三．实验研究显示：

1985年美国科研资料报告：对日服用柠檬酸钙800毫克人群的尿液进行了18项生化检测。在治疗期间尿钙明显增加，尿中草酸钙的饱和度仅为41%（服用柠檬酸钙前为62%），说明柠檬酸钙具有降低高尿钙中草酸钙结晶的作用，可降低肾结石发生的危险性。

一项动物实验显示：给健康离乳小鼠口服人用量100倍、200倍的钙剂，3个月后与正常对照组（不服钙剂）动物相比，其精神状态，食欲，血中钙含量，大体解剖，病理切片，观察心、肝、脾、肺、肾等脏器均未发生异常情况，肾小管内亦未发现有钙沉积。

四．高钙饮食可以降低尿石症的危险性

WHO的研究资料指出，高钙饮食可以降低患肾结石的危险性。1993年美国哈佛公共医院对45,510名无肾结石的人进行了长达4年的追踪研究，结果发现，增加钙饮食的人（平均每天摄取1,326毫克），比那些低钙饮食的人（平均每天摄取516毫克）肾结石患病率反而低34%。

但对极少数易感人群，高钙饮食是不适宜的。1994年，Burtis等预测了膳食钙的危险性，得出与高尿钙有关的膳食钙摄入量的估计值，男性为1,685毫克/天，女性为866毫克/天，认为补钙量达到这一标准时可导致易感个体发生高钙尿而增加患结石的危险性。

尿石症也是由于缺钙引起的。长期钙摄取不足会导致甲状旁腺分泌PTH，由于“钙搬家”的作用，钙在软组织包括肾脏沉积，钙可进入细胞内，肾小管细胞内钙升高，可形成肾钙斑，肾钙斑脱落后而形成结石。这说明“钙搬家”是尿钙增多及形成尿石症的原因之一。

1995年6月在瑞典斯德哥尔摩举行的欧洲肾结石学术会议上，与会专家一致认为，缺钙是引起尿石症的主要原因。这是因为：饮食中含有人体不能代谢利用的草酸盐，通常与钙结合成不溶性草酸钙，随粪便排出体外。当饮食中钙不足，就会使多余的草酸盐经肠吸收入血，最后随尿液排出，这就造成了形成结石的条件。同时，长期缺钙可导致机体的负钙平衡，导致细胞出现反常的钙内流损伤，造成肾脏对矿物质吸收功能减退，尿钙排除增多，从而大大增加了形成结石的危险性。

五．科学补钙可预防尿石症的发生

缺钙可直接导致尿石症的发生。因此，合理调整膳食结构，多吃一些富含钙质的食物，配合适量的钙补充剂以及适度的日照与运动，对于尿石症的预防具有积极的意义。有关资料报导，柠檬酸钙能在补充人体所需钙质的同时，抑制泌尿系结石的形成，因此更适于已发生泌尿系结石的缺钙人群服用。

柠檬酸钙防治肾结石的作用是通过柠檬酸发挥的。柠檬酸钙在胃内解离为钙离子和柠檬酸钙负离子后，在肠道进行吸收。未被机体利用的柠檬酸钙负离子经过肾脏的分解、氧化，释放出柠檬酸。研究显示，无论何种成分的尿石症患者，其尿中柠檬酸的浓度和分泌量都明显低于正常人。

对尿石症与钙代谢的关系归纳如下。

首先，对于无肾结石的正常人群而言，高钙饮食可以减少患肾结石的危险性，即钙的摄入量越多，患肾结石的可能性就越小。这主要是因为钙可以与饮食摄入的草酸盐结合成不溶性的草酸钙，从肠道排出体外，从而降低草酸盐的吸收入血以及之后在肾脏形成结石的可能性。同时，尿石症也可能是由缺钙引起的，其原因较多，前文已有分析，这里不再赘述。另外，尚有一些不需补钙的原发性尿石症。

综上所述，尿石症的形成受诸多因素的影响，但不管何种结石，总与钙代谢有着密不可分的关系。除少数原发性疾病引起的结石外，多数尿石症都是以缺钙为诱因引发的。因缺钙引起的尿石症远远多过因多钙引起的尿石症。因此，除已患结石的人要在诊断后确定采用何种治疗方案（包括是需要补钙还是需要减少钙的摄入量）外，对大多数正常人群而言，适当地补充钙质都是有益而无害的。可以说，高钙饮食对于预防和治疗泌尿系统结石具有重要的意义。据世界卫生组织的报道，正常人每天吃2,000毫克以内的钙是安全的。近年来，WHO一再提高钙摄入量标准，将成人的日摄入量（RDA）提高至1,000毫克。我国政府对钙的摄入量亦很重视，有关部门也制定了各种年龄段日需钙量的标准。

从长远的观点来看，服用适量的钙补充剂以弥补膳食钙的不足，用以预防泌尿系统结石，不仅更经济，而且可以同时预防骨质疏松、高血压等许多常见病，可谓一举多得。可以预期，随着钙知识在群众中的普及推广，科学补钙的观念将深入人心，届时，包括泌尿系统结石在内的一系列常见病的发病率必将大大降低。