老年髋关节置换术病人脑脊液钠离子水平与谵妄关系的研究

神经元功能的正常发挥依赖于细胞外的阳离子,其中钠离子和钾离子的作用尤为重要,这些离子的升高可能引起神经元功能紊乱甚至死亡[1-2]。研究表明，偏头痛病人偏头痛发作时及小儿病人脱水所致神经损伤时,脑脊液中钠离子明显升高,表明脑脊液中钠离子浓度具有重要的临床意义[3-4]。谵妄是老年髋部骨折手术病人围术期常见的并发症之一,发生率高达60%,具有较高的致残率和致死率[5-7]。然而,其机制尚不完全清楚。本研究通过测定脑脊液中钠离子及其他常见阳离子水平,旨在探讨它们与谵妄的关系,为临床诊断、治疗提供可能的依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2017年8月至2018年8月我院老年病人80例,其中50例髋部骨折病人为骨折组,拟腰麻下行髋关节置换术;余30例非髋部骨折病人为对照组,拟腰麻下行整形外科、泌尿外科或妇产科手术。所有病人均无心脏、神经系统疾病,排除高能量创伤(如车祸)所致骨折、文盲、中枢神经系统疾病、心理疾病及术前长期服用精神类药物病人。

1.2 样品收集及检测 腰麻采用0.75%布比卡因2 mL和10%葡萄糖0.5 mL混合液蛛网膜下腔注射。所有病人注药前于腰麻穿刺针中抽取少量脑脊液,室温下3000 r/min 离心15 min,收集上清液测定脑脊液中钠、钾、镁及钙离子水平(PSD-16b 生化分析仪,南京攀事达电子仪器有限公司)。病人手术前和手术后采集静脉血用于血清钠离子和钾离子检测(PSD-16b 生化分析仪)。

1.3 谵妄诊断标准 术前、手术当天、术后1、2、3、4 d对病人进行神经精神功能测试,诊断参照美国精神病学协会《精神病的诊断和统计手册》第5版制定的谵妄评定法的标准:(1)急性起病,病情波动;(2)注意力不集中;(3)思维无序;(4)意识水平改变。如果病人特征(1)(2)存在,加上(3)或(4)的任意1条,即可诊断谵妄。

2 结果

2.1 各组脑脊液阳离子水平比较 各组病人年龄、性别和体质量无明显差别。对照组病人住院期间无谵妄发生。骨折组26例病人住院期间无谵妄发生(无谵妄组);11例病人术前发生谵妄(术前谵妄组);13例病人术后2 d内发生谵妄(术后谵妄组)。与对照组相比,术后谵妄组钠、钾和镁离子浓度明显升高(P<0.05);与无谵妄组相比,术后谵妄组钠、钾离子浓度及术前谵妄组钾离子浓度明显升高(P<0.05)。见表1。

2.2 各组血清阳离子水平比较 各组间比较,相同时间时病人血清钠、钾离子浓度未见明显差别;组内比较,术前及术后钠、钾离子浓度差别无统计学意义(P> 0.05)。见表2。

3 讨论

围术期谵妄是多种危险因素共同作用的结果,研究表明谵妄可能与电解质紊乱、脏器功能衰竭、炎症、感染、缺血缺氧以及安定类药物的使用等有关,其中电解质紊乱可引起神经元能量代谢障碍及神经递质传递受损,进一步加重神经炎症反应和脑缺血缺氧,在谵妄发生发展中有至关重要的作用[5-6]。

本研究观察到髋关节置换术病人其手术麻醉前抽取的脑脊液中,钠离子和钾离子浓度在术后谵妄组中明显高于无谵妄组,而镁离子和钙离子未见明显差异,说明脑脊液中钠离子和钾离子与术后发生谵妄的联系较镁离子和钙离子更为密切。术后谵妄组脑脊液中钠和钾离子浓度升高,而血清中钠和钾离子未见明显改

表1 各组脑脊液中钠、钾、镁及钙离子水平比较

注:与对照组比较,*P<0.05;与无谵妄组比较,#P<0.05

表2 各组术前及术后血清钠离子和钾离子浓度比较

变,推测脑脊液中钠和钾离子的升高不是由于血清钠和钾离子的升高所引起。已有研究表明脑脊液中钠离子较血清钠更具临床意义[3-4]。此外,术前谵妄组病人脑脊液钠离子较无谵妄组未见升高,表明钠离子主要与谵妄的诱发有关,而与谵妄状态的维持无明显相关。

本研究主要观察钠离子与谵妄之间的关系,因钠离子较钾离子在术后谵妄组病人脑脊液中升高更为明显,钾离子浓度虽较无谵妄组升高,但其平均值2.9 mmol/L 仍在正常范围内。细胞外钠离子升高可以引起脑功能损伤,其机制可能如下:首先,神经递质谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的跨膜运输依赖于钠离子的浓度梯度,当细胞外钠离子浓度增加,谷氨酸和GABA胞内转运增强,细胞外浓度降低,从而谷氨酸能和GABA能神经元神经传递减弱[2];其次,脑脊液钠离子浓度升高可以引起神经元内游离钙离子的降低，从而影响钙离子的胞内信号传递[2];再者,脑脊液钠离子升高可能引起神经元糖代谢减弱,ATP生成减少及神经元的死亡[2,8];最后,脑脊液中钠离子升高可能引起颅内水肿及颅内压升高,从而引起脑功能损伤[9]。

本研究尚存一些不足之处,我们着重观察脑脊液中钠离子的浓度与老年髋关节置换术病人谵妄之间的关系,其他离子是否亦与谵妄的发生有关需进一步的研究;本研究病人样本量较小,结果有待扩大病人的样本量进一步验证。

本研究结果表明,老年髋关节置换术病人谵妄的发生可能与脑脊液中钠离子水平的升高有关。