Evaluation of renal function in patients with spinal cord injury


E.N. Shchurova, M.V.Stogov, G.V. Dyachkova

FSBI «Russian Scientific Center of Restorative Traumatology and Orthopaedics n.a. Academician G.A. Ilizarov» of RMPH (Dir. – A.V. Gubin, MD)
A comprehensive evaluation of renal function in 59 patients with spinal cord injury was performed. Excretory urography, biochemical and ion-selective analysis of serum and daily urine were used. Excretory urography had showed a reduction in the cumulative and excretory renal functions, which was accompanied by an increase in glomerular filtration rate, regardless of the level of damage and the period of traumatic disease. Excretory renal function has undergone a number of changes: 1) decrease in clearance of nitrogenous components; 2) an increase in clearance of mineral components in acute phase; 3) decrease in the rate of calcium excretion. Spinal cord injury contributed to an increase in the stimulating effect of aldosterone on the distal tubules of nephrons function of the kidneys, manifested in the form of increased excretion of potassium in the urine. In case of injury of the cervical and thoracic spine, significant increase in the K/Na coefficient was determined in acute phase, in patients with lumbar spine injury – in the late period.

Введение. Лечение пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой продолжает оставаться одной из труднейших задач современной медицины [1]. Одним из основных осложнений данной патологии служит нарушение функции мочевыделительной системы.

Потребность в системном подходе при исследовании мочевыделительной системы больных с позвоночно-спинномозговой травмой, отмечаемая некоторыми исследователями, остается по-прежнему нереализованной [2–7]. В клинической практике и научных публикациях отсутствует комплексный анализ состояния функции почек у данной категории больных. Относительно мало работ, в которых проводят анализ структурно-функциональных особенностей мочевыделительной системы с помощью экскреторной урографии [8–11], что не дает возможности комплексно оценить состояние этих больных и планировать лечебно-реабилитационный процесс в полном объеме.

Кроме того, проводимые биохимические исследования больных с позвоночно-спинномозговой травмой имеют разрозненный характер. Отдельно эпизодически рассматривается экскреция кальция, натрия, магния [12–15]. Большая часть работ посвящена вопросу клиренса креатинина, концентрации креатинина в крови и моче, протеинурии [3, 5, 16–18]. Однако многие авторы считают, что контроль уровня креатинина недостаточно информативен при позвоночно-спинномозговой травме и в прогнозировании повреждения функции почки, так как характер его изменений неоднозначен [3, 5, 16, 18].

Целью настоящей работы было комплексное исследование функционального состояния почек у больных с позвоночно-спинномозговой травмой.

Материал и методы. Работа основана на анализе результатов обследования 59 больных (47 мужчин и 12 женщин) с позвоночно-спинномозговой травмой в возрасте от 17 до 67 лет (в среднем 34,0±1,6 года). По уровню повреждения позвоночника больные были распределены на три группы. Первую (n=32) составили пациенты с травмой позвоночника в шейном отделе, вторую (n=11) – в грудном, третью (n=32) группу – в грудопоясничном отделе. В соответствии с классификацией травматической болезни спинного мозга О. А. Амелиной (1995) [19] в остром и раннем периодах болезни было 20 больных, в промежуточном и позднем – 39.

Нарушения функции тазовых органов были диагностированы у всех обследованных и проявлялись в виде задержки (18 больных), недержания мочи (20), затруднения мочеиспускания (4), спинального автоматизма (17). Нейрогенный мочевой пузырь констатировали в 100% случаев. При задержке мочи дренирование мочевого пузыря выполняли с помощью уретрального катетера (15 больных) или эпицистостомы (5). При недержании мочи больные использовали уропрезерватив (10 больных), подгузник (10). При спинальном автоматизме и затрудненном мочеиспускании отхождение мочи осуществлено через естественные мочевыводящие пути (19 больных).

Экскреторную урографию выполняли на рентгеновской установке CLINOMAT (Pixel HF-650, «Italray», Италия). Исследование начинали с обзорного снимка обеих почек и мочеточников, мочевого пузыря в горизонтальном положении больного на спине. Кассету размером 30х40 см устанавливали таким образом, чтобы нижний край ее совпал с верхним лонного сочленения. Рентгенологическое исследование выполнено на 7-й, 15, 30 и 60-й минутах после введения в локтевую вену 40 мл 76%-ного раствора тразографа («J. B. Chemicals & Pharmaceuticals Ltd», Индия) или 40 мл омнипака 300 («GE Health care Ireland», Ирландия). В качестве контрольной группы были обследованы 10 пациентов (5 мужчин и 5 женщин) в возрасте от 18 до 36 лет (в среднем 23,8±1,7 года), у которых не было выявлено патологических изменений в мочевыделительной системе.

Проведены биохимические исследования сыворотки крови и суточной мочи. Концентрацию мочевины, креатинина, мочевой кислоты, кальция, магния и неорганического фосфата определяли на биохимическом автоматическом анализаторе Hitachi/BM 902 (Италия) с использованием наборов реагентов фирмы «VitalDiagnostic» (Россия). Содержание натрия, калия и хлоридов оценивали ионселективным методом на ионселективном блоке биохимического анализатора Hitachi/BM 902 (Италия).

Кроме того, определяли: 1) клиренс метаболитов и электролитов путем деления концентрации вещества в суточной моче на его концентрацию в крови; 2) скорость клубочковой фильтрации (СКФ = [креатининмоча/креатининкровь] минутный объем мочи); 3) скорость экскреции кальция (отношение уровня кальция в суточной моче к уровню в ней креатинина); 4) осмоляльность мочи (ОСМ=2 ([Na]+[K])+[мочевина]) [20]; 5) соотношение К/Na в моче, рост которого коррелирует с активностью глюкокортикоидов, в частности альдостерона [21].

В качестве нормы использовали результаты биохимических исследований сыворотки крови и суточной мочи 20 практически здоровых людей обоего пола в возрасте от 20 до 40 лет.

Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета анализа данных Microsoft EXСEL-2007. Для оценки достоверности различия средних использованы t-критерий Стьюдента и дополнительно (в случае малочисленности выборок) – непараметрический критерий Манна–Уитни, W-критерий Вилкоксона для независимых и сопряженных вариантов.

Принятый уровень значимости – 0,05.

Результаты. Анализ результатов исследования мочевыделительной системы с помощью экскреторной урографии выявил снижение накопительной и выделительной функции почек (табл. 1, 2). Вне зависимости от уровня повреждения позвоночника и этапа развития травматической болезни время наполнения контрастом ЧЛС больных было больше, чем в контрольной группе (в среднем на 57,2±4,8%, р<0,05).

Время заполнения контрастом мочевого пузыря в острый и ранний периоды позвоночно-спинномозговой травмы были больше нормы в среднем на 114,3±6,8% (р<0,05), в промежуточный и поздний периоды – на 205,7±11,4% (р<0,05; см. табл. 1, 2). Следует заметить, что данный показатель не зависел от уровня повреждения позвоночника. Время нахождения остатка контраста в ЧЛС в остром и раннем периодах было больше, чем в контроле, в среднем на 187,3±5,8% (р<0,01), в промежуточном и позднем — на 192,5±8,6% (р<0,01). Значения этого показателя также не зависели ни от уровня повреждения, ни от этапа развития травматической болезни спинного мозга.

По результатам биохимических исследований сыворотки крови и суточной мочи (табл. 3) установлено, что в остром и позднем периодах позвоночно-спинномозговой травмы у всех пациентов было статистически значимое снижение суточной экскреции мочевины. При этом наиболее выраженное падение данного показателя было отмечено у пострадавших с травмой поясничного отдела, наименьшее – у пациентов с переломами шейных позвонков. Кроме того, важно отметить, что концентрация мочевины в моче пациентов всех групп в позднем периоде была меньше, чем в остром. Суточная экскреция креатинина в остром периоде была значимо увеличена у пациентов с травмой шейного отдела, в позднем – грудного отдела. Содержание мочевой кислоты в суточной моче пациентов всех групп на сроках наблюдения имело выраженную тенденцию к снижению. Наиболее ярко она проявлялась у пациентов с травмой грудного отдела.

Изменения суточной экскреции натрия в группах были незначительными. Достоверное снижение экскреции данного электролита имело место у пациентов в остром периоде травмы грудного отдела.

Содержание калия в суточной моче было ниже нормы в позднем периоде у пациентов всех групп. Кроме того, определена выраженная тенденция к снижению экскреции хлоридов и фосфатов с мочой пациентов всех групп. В отличие от других метаболитов экскреция кальция и магния у всех обследованных пациентов в остром периоде проявляла тенденцию к увеличению. Так, практически вдвое была увеличена концентрация кальция и магния (на 83 и 87% соответственно, р<0,05) в моче пациентов с травмой шейного отдела. Достоверного роста содержания кальция в моче пациентов с травмой грудного отдела в остром периоде не отмечено, однако у пациентов данной группы была значимо увеличена концентрация магния в суточной моче.

При расчете клиренса электролитов и метаболитов азотистого обмена установлено, что клиренс мочевины достоверно уменьшен относительно нормы в остром периоде у пострадавших с травмой грудного и поясничного отделов, а в позднем был снижен у пациентов всех групп (табл. 4).

Клиренс мочевой кислоты на всех этапах развития травматической болезни был самым низким у пациентов с травмой грудного отдела относительно как нормы, так и пациентов других групп.

Достоверного изменения клиренса калия у пациентов всех групп на сроках наблюдения не происходило. Статистически значимое снижение клиренса натрия было отмечено у пациентов с травмой грудного отдела в остром периоде.

Клиренс кальция в острый период травматической болезни был достоверно выше относительно нормы у пациентов с травмой шейного отдела, тогда как у пациентов с переломами позвонков грудного отдела данный показатель был значительно ниже нормы. В поздний период средние показатели клиренса кальция у всех пациентов не имели статистически значимых отличий.

В остром периоде у пациентов всех групп также была определена тенденция к росту клиренса магния, достоверное увеличение данного показателя было зарегистрировано у пациентов с переломами шейного и поясничного отделов.

Анализируя полученные данные, необходимо обратить внимание на следующие факты: 1) у пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой в посттравматическом периоде происходило снижение клиренса азотистых компонентов, которое сохранялось длительное время, а наиболее существенное снижение было отмечено у пациентов с травмой грудного отдела; 2) клиренс минеральных компонентов, наоборот, увеличивался, но только в остром периоде.

Далее нами было определено, что СКФ у пациентов всех групп в остром и позднем периодах позвоночно-спинномозговой травмы была достоверно повышена относительно нормы на 24–135%, в среднем – на 79,5±14,0% (табл. 5).

Скорость экскреции кальция, оцениваемая по коэффициенту Са/креатинин, была значительно снижена в остром периоде у пациентов с травмой грудного и поясничного отделов. В позднем периоде данный показатель был достоверно (практически вдвое) ниже нормы у пациентов всех групп. При этом осмоляльность мочи у всех пациентов имела выраженную тенденцию к снижению в остром и позднем периодах, значимые изменения были зарегистрированы у пациентов с травмой грудного отдела в остром периоде.

Увеличение соотношения К/Na в моче определяло предпочтительную экскрецию калия на фоне задержки натрия, что вызвано известным влиянием на экскрецию натрия альдостерона [21], а значит, свидетельствовало об увеличении у обследованных пациентов стимулирующей роли данного гормона на экскрецию электролитов. При этом если у пациентов с травмой шейного и грудного отделов достоверное увеличение соотношения К/Na наблюдалось в остром периоде, то у пациентов с поясничной локализацией повреждения – в позднем периоде.

Обсуждение. Как свидетельствуют данные литературы, в настоящее время по-прежнему не определены рекомендации по скринингу мочевыделительной системы больных с позвоночно-спинномозговой травмой [11]. Не уделено должного внимания оценке функции почки с помощью экскреторной урографии [22], в различных работах данную методику используют при анализе структурных изменений в сравнительном аспекте с другими методами (УЗИ) [8, 9]. Необоснованный отказ от использования экскреторной урографии способен приводить к потере до 50% важной диагностической информации [23].

Анализ результатов наших исследований мочевыделительной системы больных с позвоночно-спинномозговой травмой при помощи экскреторной урографии показал, что независимо от уровня повреждения и периода травматической болезни было определено снижение накопительной и выделительной функций почек. Данные факты свидетельствуют, по всей видимости, о характерных адаптационно-компенсаторных изменениях функции почек, возникающих вследствие застойных явлений в полостных структурах мочевыделительной системы.

Параллельно с этими изменениями имело место увеличение СКФ также независимо от уровня повреждения и периода травматической болезни. Полученные нами данные согласуются с результатами, полученными W. Klingensmith и соавт. [2], которые использовали ренографию (Tc99m MAG3) для оценки СКФ и тубулярной секреции. По мнению этих авторов, почечный клиренс (измеряемый с помощью Tc99m MAG3) значительно возрастает в течение первых двух лет после травмы, а затем падает и эти изменения более выражены у больных тетраплегией по сравнению с параплегией. По данным других исследователей, более значительные изменения функции почек в данной популяции больных имели место у женщин и пожилых людей [24, 25].

Проведенные нами биохимические исследования выявили определенную закономерность: в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы наиболее выраженные нарушения экскреторной функции почек были зарегистрированы у пациентов с травмой шейного и грудного отделов, в позднем периоде – только грудного. У пациентов с травмой поясничного отдела эти изменения были наименьшими. При этом если у пациентов с шейной локализацией перелома к позднему периоду наблюдали частичное восстановление отдельных биохимических показателей относительно нормы, то у пациентов с переломами грудных и поясничных позвонков выраженность изменений нарастала.

Причина описанных выше изменений, на наш взгляд, одна – нарушение нейрогуморальной регуляции почечной функции, интенсивность которой зависела от локализации перелома. В частности, в зависимости от уровня позвоночно-спинномозговой травмы патогенез нарушений функции почек может быть связан с: 1) повреждениями различных структур спинного мозга, которые определяют иннервацию почек и сосудов; 2) нарушениями гуморальной регуляции, вызванными стимуляцией гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы в результате шока на фоне прямого повреждения или нарушения иннервации эндокринных органов.

Выводы

  1. У больных с позвоночно-спинномозговой травмой независимо от уровня повреждения и периода травматической болезни накопительная и выделительная функции почек значительно снижены, а скорость клубочковой фильтрации увеличена.
  2. Изменения экскреторной функции почек у больных с позвоночно-спинномозговой травмой проявлялись снижением клиренса азотистых компонентов, увеличением в остром периоде клиренса минеральных компонентов, снижением скорости экскреции кальция.
  3. Позвоночно-спинномозговая травма способствует увеличению стимулирующего влияния альдостерона на функцию дистальных канальцев нефронов почки – повышение экскреции калия с мочой. При травме шейного и грудного отделов позвоночника достоверное увеличение коэффициента К/Na было в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы, у пациентов с поясничной локализацией повреждения – в позднем.


About the Autors


Corresponding author: E.N. Shchurova – Leading Researcher at the Laboratory of correction of deformity and lengthening of limbs FSBI RSC RTO n.a. Acad. G.A. Ilizarov; e-mail: elena.shurova@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа