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AME TAU专刊|钙摄入量真与尿石症有关?

Published at: 2015年第1卷第S1期

尹学来
关键词:

【编者按】大概80-90%肾结石是由草酸钙或磷酸钙组成。目前增加尿钙排泄作为预防结石复发的主要手段。钙代谢和钙稳态是一个涉及到多脏器的复杂过程, 当小肠、维生素D、甲状旁腺激素、骨头和肾之间的关系不适当调节时,会引起病态和调节障碍,在钙稳态中,只有充分理解上述角色之间的关系,才能完全理解病态和调节障碍。在结石形成关系中最易让人误会的一个因素可能是钙摄入问题,关于膳食钙和补充性钙剂在肾结石形成的影响是否有区别目前还没有定论。来自华盛顿医学院泌尿科的Mathew D. Sorensen 教授在AME旗下的Translational Andrology and Urology(《泌尿男科转化医学杂志》,简称TAU杂志)刊登Calcium intake and urinary stone disease一文详细论证了钙摄入和尿石症的关系。

小肠的钙吸收

人类只有通过肠道这唯一途径吸收钙。大概30-40%的进入胃肠的膳食钙是由小肠吸收。在小肠中吸收钙的量是由平常膳食中含钙量决定,当钙摄入较低时,大部分钙在十二指肠中属于主动吸收,这样使得钙吸收比例较高。钙吸收的细胞转运过程受到骨化三醇[1,25-(OH)2-vitamin D3]调节。当钙摄入较高时,主要是在空回肠中,属于被动吸收,这样钙吸收较少。因此肠调节过程使钙吸收率变化波动较大,可以从10%到70%。

很多因素影响钙吸收,比如年龄、性别、种族、怀孕/哺乳期/更年期、肥胖、钙摄入时间及种类、维生素D、甲状旁腺激素水平和钙摄入时其他营养因素。钙是以离子形式吸收,因此混合物中的组合钙如草酸钙、磷酸钙、硫酸钙、柠檬酸钙、脂肪会减少钙吸收的生物利用度。

维生素D是肠道吸收钙主要的调节因子,其可通过食物或者晒太阳获得。维生素D2和D3最终可以转化为生理性骨化三醇,骨化三醇不但能强力促进肠吸收钙,还能和甲状旁腺激素一起刺激骨头的破骨细胞,促进骨质脱钙。甲状旁腺激素并不直接影响肠的钙吸收,而是刺激骨化三醇的合成从而增强肠对钙的吸收。

肠钙吸收在肾结石形成中很可能起着一定作用。尿钙高的患者通常肠钙吸收率也高。放射性同位素钙用来评估肠吸收钙的利用率和尿钙水平的增加两者关系。最近,我们回顾性分析一项来自多中心研究数据,这个研究是对多于5400名骨质疏松性骨折女性行放射性同位素钙检测以评估小肠的钙吸收。在这项研究中发现钙吸收量和尿石症独立相关。具有肾结石病史的女性倾向于在膳食和补充剂时有更高的钙摄入。并且钙摄入的越高、吸收效率越低,这一点对于钙来源食物还是补充剂并没有区别。

由此看来,钙吸收情况在结石形成者和非结石形成者之间似乎不同,这可能主要归于肠吸收钙的基线不同,导致钙吸收越多,尿液中排泄钙就越多,从而形成结石。另一方面,肠吸收钙的量和钙摄入量密切相关,因此钙吸收情况在结石形成的人群和无结石形成的人群中有所差异。

高钙尿症

高钙尿症在结石患者中是最常见的表现。大概有35-65%结石患者表现为高钙尿。高钙尿可使得尿液中钙盐过度饱和。因为钙稳态主要是通过调节肠、肾、和骨骼之间复杂的相互关系实现,因此多机制可导致高钙尿症,根据这一理论,Park等人在1974年将高钙尿症根据器官功能分类,包括肠吸收性、肾性、甲状旁腺再吸收性高钙尿。高钙尿症分类表能代表至少50%的结石形成患者,但并不能解释所有情况,因此决定了它是特发性的疾病。特发性结石患者似乎有一个普遍的问题:在肠肾骨的钙稳态中有某种程度的失调。

钙平衡的失调非常复杂。有人认为原发性甲状旁腺功能亢进可能是最直接的原因。甲旁亢病人中肾结石形成绝大部分归因于高钙尿。血清中甲状旁腺激素水平升高增加了肠、骨骼、肾对钙的重吸收,使得血清钙升高。尽管甲状旁腺激素的升高调节着远端肾小管对钙的重吸收,但是过高的血清钙负荷抑制了肾对钙的重吸收能力。因此有人希望能够在所有原发性甲旁亢的高钙尿患者中发现其罹患结石的风险升高。但是只有20%的原发性甲旁亢患者有泌尿系结石,高达35%的原发性甲旁亢的泌尿系结石患者中没有高钙尿症。尽管甲旁亢患者在行甲状旁腺切除后尿钙水平确实可显著降低,但结石形成并没有减少。

这个例子是用来表明我们所理解的钙稳态在某种程度还是并不完善,虽然Pak分类简化了尿钙额外丢失的原因,但没有显著改变人们对肾结石形成原因的认识或改变人类对泌尿系结石的调控。也没有产生更有效的预防结石手段,因此使用上述分类在临床实践中并不推荐。

膳食钙

多年来,病人被建议减少钙摄入,以减少饮食依赖性肠吸收性高钙尿症,因为膳食钙的限制是预防结石复发的主要治疗手段。一项大型、前瞻性观察研究首次论证了低钙摄入的潜在风险。使用的数据来源为大于45000人的一项Health Professionals 随访研究,Curhan等人首次在其发表于1993年文章中指出:在调整多个潜在的混杂因素后发现低膳食钙摄入较高膳食钙摄入的男性会潜在性增加结石风险约51%。随后在Nurses Health的一期和二期研究也证实发现年轻女性和老年女性同样如此,甚至在Women’s Health Initiative研究中发现女性患病率更高。膳食钙摄入量可能是抑制结石形成的保护性因子。膳食钙无论是来源于奶制品还是非奶制品,这种情况都有可能发生。

低膳食钙摄入和结石形成风险升高这两个相反的关系或许是因为尿中草酸的增多。草酸是在小肠中吸收。当钙和草酸在同样的饭菜中摄入,草酸钙混合物限制了在肠道内吸收,从而减少加了尿中游离草酸排泄。然而,当膳食钙摄入受限制时,游离草酸在肠道中吸收增加,导致了尿中草酸增多。

这最终在一项随机对照实验证实,研究对象为高钙尿症的并有泌尿系结石复发史2002名男性。分为两组:一组为低盐低动物蛋白,适量的膳食钙(1200mg/d),另一组为低膳食钙(400mg/d)。两组均减少膳食中草酸的摄入。经过5年随访,低钙膳食组男性较普通钙膳食组的男性结石复发的风险增高了大于50%。两组尿钙水平均下降,低钙膳食组尿草酸水平升高,正常钙膳食组尿草酸水平则下降。尽管这项研究意义深远,但是并没有直接评估两组中膳食钙对尿中草酸的独立影响和随着多种膳食的改变对结石复发的影响。

总之,膳食中钙的限制可能会导致骨质脱钙。有肾结石病史的患者会增高骨密度降低和骨质疏松引起骨折的风险,对于低膳食钙患者来说,以上风险可能是两者兼有。一项大型队列研究显示:有肾结石病史的患者椎体骨质疏松性骨折会增加4倍。横截面数据显示在结石患者中限制膳食中钙摄入和骨密度降低这两者有一定关联。

由于结石形成和骨质脱钙的风险升高,对于高钙尿症患者,已经不再推荐患者限制膳食中钙摄入。肠吸收性高钙尿是肾结石形成的潜在原因,对肠吸收性高钙尿症最终结果的关注,导致25年后仍有很多患者有意减少膳食中钙摄入。由于尿石症发病率的升高,因此仍需不断努力教育尿石症患者,推荐每天摄入800-1200mg膳食钙。

钙补充剂

钙补充剂对结石作用风险目前依然没有定论。Women’s Health Initiative部分实验是钙和维生素D随机对照试验,超过36000名绝经后女性被随机分为:安慰剂和每天2次的500mg的碳酸钙和200单位的维生素D两组。接受钙和维生素D的平均每天总钙摄入为2100mg,包括平均每天从膳食中获得1100mg和额外补充的1000mg钙补充剂。经过7年的随访,对于被随机分为钙和维生素D组的女性结石患病率增加了17%。95%的置信区间下限达到零假设但是仍具有统计学意义(HR 1.02-1.34)。有趣的是,对只有依从性大于80%的女性进行分析时,发现两者的风险在数量上类似,并没有统计学意义。在Nurse’s Health Study I期观察性研究中发现服用钙补充剂的女性结石形成的风险同样增加(20%)。在这项队列观察研究中,67%的服用钙补充剂的女性在服用时是和饮食分开或者是低草酸饮食。考虑到结石形成的危险因素升高,这项研究表明了钙充剂和饮食这两者的关系密切。

另一项研究让绝经期女性每日服用超过2400mg的钙,其中800mg来源于饮食,1600mg来源于钙补充剂。在1年时,试验组相对于服用安慰剂组,尽管没有结石发生,但有更高的高钙尿症发生率。因此,高剂量的钙摄入可能会增加尿中钙的水平。

和以上研究结果相反的是,前瞻性观察性研究:比如Nurse’s Health Study II期和Health Professionals Follow Up研究显示出服用钙补充剂的人患肾结石的风险并没有升高。

钙补充剂的摄入时间也至关重要。无论钙来源于食物还是补充剂,其在肠道内与草酸结合使得肠道吸收钙量下降,尿中分泌量便随之减少。钙在尿中常常处于相对过量的状态,因此增加尿中草酸比减少尿钙更有意义。为了进一步评价钙摄入的时间的影响,Domrongkitchaiporn等人对年轻健康的男性海军进行了一项随机、交叉膳食对照研究,试验分为两组:一组一天三顿饭期间每次服用1000mg碳酸钙,另一组睡前一次服用3000mg碳酸钙。两组的尿钙升高水平类似,但一次顿服3000mg碳酸钙组中的尿中草酸水平显著下降。尽管尿钙水平升高,尿中草酸的保护性作用抑制了尿中草酸钙的饱和度升高。作者认为钙补充剂应该随着三餐服用以减少罹患草酸钙肾结石的风险。

这些数据表明在服用钙补充剂时,尤其是医用时,如预防或治疗骨量下降或(和)骨质疏松症,应该随三餐进食而不是在三餐之间或者睡前顿服。有肾结石病史的患者在开始服用钙补充剂治疗上述疾病时就应该监测尿。如果发现结石复发,建议患者应该使用膳食来源的钙。如果发生高钙尿症,那么钙补充剂的服用时间、种类和剂量应该重新评估,如果感觉是泌尿系结石形成的重要因素则应该开始治疗高钙尿症。

总结

钙是细胞功能中重要的矿物质。钙稳态是一个复杂的过程,目前还没有完全研究清楚。钙稳态的失调也是一个复杂的过程,可能会引起肠道吸收钙过程中原发性或继发性改变。或者可能因为遗传倾向或钙吸收程度的不同,肾结石病史的患者肠道吸收钙的功能异常。

1级证据表明膳食钙的摄入对于结石形成是一项保护性因素。我们不再推荐限制膳食钙的摄入,因为可能会增加草酸的摄入而导致结石形成,也可能会引起骨质脱钙。需要向患者进一步说明不要限制钙的摄入。目前对于钙补充的数据还是有争议的。一旦患者需要服用钙补充剂,应该建议患者随着三餐服用并监测患者尿石症情况。

评价

膳食钙和补充钙剂的摄入和尿石症的关系目前还没有定论。比如说很多原发性甲状旁腺功能亢进的患者血清钙和尿钙明显上升,但是却没有泌尿系结石病史。因此结石形成肯定还受其他因素影响。泌尿系结石分类既往是根据24小时尿液来分类:高钙尿症 (>4 mg/kg),高尿酸血症(女性>600mg/24h尿、男性>750mg/24h尿)、高草酸尿症(>40mg/24h尿),低枸橼酸尿症(<320mg/24h尿)。以上情况可单一出现也可以组合出现。预防泌尿系结石的饮食包括推荐低钠饮食:限制高钠食物的摄入,减少外出饮食尤其是快餐店食品,限制速冻食品摄入。总之病人应该饮用足量的水以保证每天排尿1.5-2升。钙摄入目前为很多泌尿外科医师、初级保健医生和大众媒体所不了解。他们认为如果一个人为含钙基质的结石就应该减少钙摄入,事实是目前已经研究认为结石患者的饮食钙摄入越低,结石越容易复发。含钙结石的患者大都不需要减少饮食中钙摄入。这应该是作为泌尿系结石患者的标准推荐。

编译| 尹学来,读于中国中医科学院攻读博士学位,师从中西医结合泌尿外科专家张亚强教授,专业方向为中医药治疗泌尿外科疾病。

本文题图来自网络。本文由科研时间发布,媒体转载请注明出处,让我们一起爱临床,爱科研,也爱听故事。

点击链接查看英文原文Calcium intake and urinary stone disease.http://www.amepc.org/tau/article/view/4048/5587

DOI:10.3978/kysj.2014.1.447

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