結(jié)石形成原因和機制

1、關(guān)于結(jié)石形成的原因和機制第一張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)石形成的化學熱力學化學熱力學的幾個定義1.活度積：在一定溫度下,一種物質(zhì)的Ksp是常數(shù)活度積:在一定溫度下,難溶化合物的飽和溶液中,各構(gòu)晶離子活度的乘積為一個常數(shù).此常數(shù)稱為活度積常數(shù),簡稱活度積,用Kap表示之. 2.溶度積:在一定溫度下,難溶化合物的飽和溶液中各構(gòu)晶離子濃度的乘積為一個常數(shù).此常數(shù)稱為溶度積。3.亞穩(wěn)區(qū)：將溶度積與尿液產(chǎn)生自發(fā)成核時的活度積之間的過飽和區(qū)稱為亞穩(wěn)區(qū)。4.生成積：將發(fā)生自發(fā)成核時的溶度積稱為生成積。第二張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)石形成的化學熱力學 1.尿液飽和度的計算： 半經(jīng)

2、驗法：APRiAPi/Kspi 尿石鹽i的活度積比；尿石鹽i的活度積；尿液與固體尿石鹽晶體i平衡時實際測定的溶度積。 2.尿液比純水溶液似乎更能保留更多的溶質(zhì)。此刻尿液處于過飽和態(tài)。當繼續(xù)提高溶質(zhì)的濃度時，晶體自發(fā)成核析出。 3.由此可見：如能精確測定尿液的過飽和程度，就能明確判斷尿結(jié)石病人泌尿系結(jié)石生長的熱力學危險傾向，有利于結(jié)石形成機制的研究。第三張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月尿飽和度測定的臨床應用草酸濃度對草酸鈣生成 的相對效應 較鈣大15倍（1974Finlayson）.草酸鈣晶體體積 V=44OX.確定草酸是含鈣結(jié)石形成最重要的危險因素概念。1987半經(jīng)驗法報道：對磷酸鈣結(jié)

3、石病人，尿鈣和PH值是主要因素。第四張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月泌尿系結(jié)石形成的化學動力學1.熱力學只研究體系的狀態(tài)及其變化，不討論時間因素及具體反應機制；動力學研究反應進行的速度和各種因素對反應速度的影響。2.泌尿系結(jié)石形成可能經(jīng)過尿液過飽和 、成核 、生長或聚集以及固相轉(zhuǎn)移等一系列 動力學過程。第五張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月成核概念均相成核：可以理解為過飽和溶液中的離子、分子或分子簇聚集的過程。核的大小為0.52毫米。異相成核：生物體系中發(fā)生均相成核的可能不大，因為總會有固體表面和體液共存，這些表面可以降低成核反應的活化能，促成異相成核。次級成核：對其機制及其在生

4、物礦化過程中的作用了解不夠。舉例：蒸餾水到30度結(jié)冰；自來水6度結(jié)冰；而冰水混和共存時23度就能結(jié)冰。這說明次級成核最快，異相成核次之，均相成核最慢。第六張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)晶生長結(jié)晶生長：決定結(jié)石鹽生長速度的主要因素是晶體表面的狀態(tài)，即表面控制過程，晶體表面不是平的，而有缺損、坎坷的地方，溶質(zhì)中粒子由于受多個面的吸附力比單一平面吸附力要大，所以優(yōu)先較快在這個部位吸附析出。新的晶體又會形成新的坎坷，如此結(jié)石逐步長大。第七張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)晶聚集尿液中的各種顆粒與其質(zhì)量相比具有很大的表面積，而自由能很高，有自發(fā)絮凝傾向，從而減少表面積 和自由能 ，尿

5、膠體趨向熱力學穩(wěn)定。晶體粒子聚集主要受三種力控制：晶體聚集力范氏引力+粘結(jié)力-靜電斥力。其中靜電斥力與zeta電位正相關(guān)。第八張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)石形成的假說鈣斑學說過飽和結(jié)晶學說基質(zhì)學說抑制物缺乏學說游離顆粒和固定顆粒成石學說取向附生學說第九張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)石形成假說鈣斑學說鈣斑學說：腎實質(zhì)內(nèi)鈣化物質(zhì)沉積，經(jīng)淋巴系統(tǒng)進入腎乳頭 ，形成Randall腎鈣斑，它的表面粘膜脫落后 ，接觸尿而長成結(jié)石鈣斑學說不足：腎鈣斑多見于50以上的人，但尿石癥病人發(fā)病年齡卻小的多，而且真正在腎乳頭上長出的結(jié)石也只占15左右。掃描電鏡的X線能譜分析表明：雖然腎內(nèi)結(jié)晶

6、形成與腎組織內(nèi)鈣的濃度無關(guān)，但結(jié)石病人組腎內(nèi)從皮質(zhì)到髓質(zhì)中的鈣均比非結(jié)石病人組高，而且在腎小管內(nèi)微結(jié)石區(qū)Ca/P有明顯差異，結(jié)石組高，原因不明。第十張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月過飽和結(jié)晶學說內(nèi)容：過飽和、成核、生長或聚集、固相轉(zhuǎn)化等一系列物理化學過程。不足：過分強調(diào)無機礦物質(zhì)在結(jié)石形成中的作用，忽視基質(zhì)和尿中大分子的作用。對礦化過程中機體代謝與細胞活動的參與也認識不足。第十一張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月基質(zhì)學說Boyce(1956，1968)認為基質(zhì)是泌尿系結(jié)石成核的激活劑。Wichkam（1976）首次提出：基質(zhì)可由受損的近端曲管析出，并與磷灰石結(jié)成小球體，在過飽和尿

7、液中誘導尿石鹽的異質(zhì)成核?；|(zhì)中主要成分：碳水化合物、酸性粘多糖GAGs、基質(zhì)蛋白、爭論：另一批人認為基質(zhì)是礦化過程中隨尿中無機物一起自然沉淀下來的，在泌尿系結(jié)石中不起主要作用。近期生物礦化研究證明：基質(zhì)可以1.誘發(fā)或推動成核。2.作為模板提供表面生長點，礦化物形成一個有序的結(jié)構(gòu)3.使礦物和軟組織連接。第十二張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月抑制物缺乏學說是目前基礎研究中最活躍的領域，然而文獻報告比較混亂 ，表現(xiàn)在：1.結(jié)石病人和正常人尿液中抑制物的濃度或活力究竟有無差異。2.尿中抑制物組成成分、結(jié)構(gòu)及其作用強度，不同作者不同報告；3.對抑制物的作用機制，不同作者有不同的解釋。4.同一個

8、抑制物在不同體系，或者不同測量方法，所得到的結(jié)果可能完全不同。Meyer1975認為，對磷酸鹽結(jié)石的礦化抑制主要是小分子，如鎂、枸櫞酸、焦磷酸鹽；對草酸鈣結(jié)石礦化抑制劑主要是大分子：酸性粘多糖、酸性多肽等。第十三張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月游離顆粒和固定顆粒成石學說Vermeulen1967報告，用小量致石藥物持續(xù)給大鼠并不產(chǎn)生結(jié)石，但如先用一次大量藥物后再改用小劑量即可產(chǎn)生結(jié)石，稱為引發(fā)機制。兩種學說都承認游離顆粒要變?yōu)楣潭w粒才有條件長成結(jié)石。晶體在一定條件下可以大量生長，也可以通過聚集迅速變?yōu)榇蟮膱F塊，還可以借助粘蛋白黏附在細胞壁上，腎小管損害也有利于晶體附著。第十四張，PP

9、T共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月取向附生學說結(jié)石大部分為混和結(jié)石，草酸鈣結(jié)石常含有羥磷灰石，或以此為核心。Londale1968提出取向附生學說，注意到結(jié)石的各種晶體面的晶格排列相互間常有明顯相似之處，認為兩種晶體面如能互相有 高度的配合性即可互相附生。第十五張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月含鈣結(jié)石一、鈣排泄過多：1.特發(fā)性高鈣尿癥 2.激素 性高鈣尿癥（甲旁亢）3.腎小管酸中毒二、檸檬酸鹽排泄減少三、過量草酸排泄：口服鈣鹽可以減少草 酸吸收。四、過量尿酸排泄：增加草酸鈣結(jié)石形 成，機制不清。五、特發(fā)性含鈣結(jié)石第十六張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月鈣排泄過多特發(fā)性高鈣尿癥患有特發(fā)性高鈣尿癥的患者血清鈣水平正常。具體機制不詳，可能是鈣調(diào)節(jié)機制紊亂造成。這種調(diào)節(jié)紊亂可以發(fā)生在小腸、腎和骨中。小腸鈣吸收增加可以通過直接機制或者1，25（OH）2D3介導。小腸鈣吸收增加不是由1，25（OH）2D3介導，而是小腸中維生素D受體增加所致。在遺傳性高鈣尿癥大鼠試驗中，于正常對照組大鼠相比，試驗組大鼠骨釋放更多鈣且其腎臟和骨重吸收鈣能力缺陷第十七張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月鈣排泄過多腎小管酸中毒遠端腎小管酸中毒的患者形成結(jié)石的