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草酸钙的形成机理及影响因素

DOI : 10. 13481 /j . 1671 -587x. 2001. 05. 068 第 27卷   第 5期 白    求    恩    医    科    大    学    学    报 V o l. 27   No . 5                   2001 年 J. N. BE T HU N E U N IV. M ED. SCI. 2001

   [文章编号 ]  0253-3707( 2001) 05-0567-03

草酸钙的形成机理及影响因素
张培萍 1 , 刘丽华 1 , 董峻岭 1 , 赵改青 1 ,徐学明 2 ,王志宏 2 ,郑学清 2 ( 1. 吉林大学材料学院无机非金属材料系 ,吉林 长春 130026; 2. 吉林大学第一医院肾病内科 )
[摘   要 ]  目的: 探讨草酸钙结石的形成机理和影响因素 。 方法:

根据微溶电解质动力学原理 , 利用草酸

与氯化钙作用形成草酸钙的性质 , 加入其它尿液中常见组分 , 测定草酸钙诱导期与过饱和溶液浓度的关 系 , 并分析结石的显微结构 。 结果 : 草酸钙的诱导期与溶液过饱和浓度呈反比关系 , 且不同干扰因素对草 酸钙的过饱和比影响也不同 。 结论: 钙和草酸是草酸钙形成的必要条件 ; 溶液的过饱和是草酸钙成核的 基础 ; 基质对草酸钙起胶结作用 ; 氯化钠 、氯化铵 、氯化镁能促进草酸钙的形成 , 而氯化铁、 尿素 、甘氨酸 能抑制草酸钙的沉淀。
[关键词 ]  草酸钙 ; 基质 ; 形成机理 [中图分类号 ]  O 614.

231    [文献标识码 ]  A 浓度产生晶体的诱导期 。 1. 3   草酸钙结石的生成反应   草酸钙是微溶电 解质 , 其诱导期 ( t )与过饱和溶液浓度 ( c )有下列关系 :
- n 、 A 为常 t = A· c 或 lg t = - nlg c+ lg A (式 中: n 数 )。 根据上式 ,测定下述反应的过饱和比 : Na2 C2 O4+

   从 1994 年至今 , 本文作者对吉林省不同 地区的 1 200 多例患者的泌尿系结石进行了成分测定 , 统计结 果表明尿石中纯草酸钙或含草酸钙的结石占 90 %以 [1 ] 上 , 是构成泌尿系结石的最主要成分 。 因此 , 了解草 酸钙的形成原因及影响因素对于泌尿系结石的预防及 综合治疗无疑具有重要意义。 而根据对病人 尿液中 H2 C2 O4 和 Ca 浓度的测定 , 发现结石患者的 浓度比 平衡浓度高 14倍以上 [ 2] 。为了解高度过饱和能共存的 原因 , 本文作者应用微溶电解质的动力学原理测定了 草酸钙结石的形成过程 , 并探讨了结石形成机理及其 影响因素。 1   材料与方法  1. 1  溶液的配制  模拟人体尿液的成分 , 用分析 纯试剂和医用蒸馏水配制下列各种溶液: 0. 01 mol /L 的 、 0. 20 mol / L 的 N H2 CON H2、 N H2 C2 COO H 0. 38 mol / L 的 N H4 Cl、 0. 10 mo l / L 的 H2 C2 O4、 0. 10 mol / L 的 Na2 C2 O4、 0. 10 m ol / L的 CaCl2、 0. 01 和 0. 50 mol / L 的 NaCl 溶液 。 1. 2   微溶电解质诱导期的测定   按微溶电解质 由过饱和溶液到出现晶体有一段时间 , 该时间称为诱 导期。 诱导期的测定是从过饱和溶液的制得到可见混 浊出现的时间 。 例如取 2种等浓度的 H2 C2 O4 和 Ca Cl2 混合 , 测定由混合开始到出现混浊的时间称为混合后
[收稿日期 ]  2000-10-10
2 +

Ca Cl2 = CaC2 O4+ 2Na Cl; H2 C2 O4+ Ca Cl2 = CaC2 O4+ 2 HCl 。 在草酸钠与钙离子的反应中 , 由于草酸钠是强 电解质 , 在溶液中完全电离 , 在与钙离子反应生成草酸 钙晶体时 , 草酸钠的过饱和程度小 ; 而草酸是 弱电解 质 , 在 溶 液 中 主 要 以 HC2 O4 、 H2 C2 O4 形 式 存 在 ,
2C2 O4 离子的浓度很小 , 与 Ca2+ 反应生成晶体时 , 其 -

过饱和程度大。考虑人体在进食后 3 h 是排泄高峰 , 因 此将诱导期定为 3 h 来比较两者的过饱和程度。 那么 t= 3 h时 , lg t = 0. 48, 则 H2 C2 O4 的 lg c = - 3. 2, 浓 度 × 10- 4 mol /L , H2 C2 O4 的过饱和比为 12. 1倍 , c= 6. 3 × 10 - 4. 8 × 10 [式中 4. 8 即 : 6. 3 × 10- 5是 Ca C2 O4 - 5 4. 8 × 10 的平衡溶解度 ( mol / L ) ]。 同理 lg t= 3 h 时 , 可以算出 Na2 C2 O4 的过饱和比 为 1. 5 倍 , 说明草酸钠和钙离子的反应不可能造成高 过饱和比。 因此 , 人体中高草酸钙尿的产生 , 是由于尿 中有草酸存在 , 代谢中的钙离子不能及时与草酸反应 而移去 , 致使它们高过饱和共存 。 所以尿中草酸与钙离
- 4 - 5

[基金项目 ]  吉林省卫生厅基金项目资助 ( 96330) ; 原长春科大 “ 创新人才基金 ”项目资助 ( 200011) [作者简介 ]  张培萍 ( 1964- ) ,女 ,河北省宣化市人 , 副教授 ,主要从事泌尿系结石成因及防治等 研究工作 。 — 567 —

白求 恩医科大学学报   2001 年   第 27卷   第 5期

子的反应才是生成草酸钙结石的化学反应 。 在正常代 谢情况下 ,尿中草酸的过饱和比不高 , 一般为 3 ~ 4 。若 过饱和比为 7, 按实验结果可知生成草酸钙的诱导期 约为 10 h , 由于诱导期长 , 过饱和的 H2 C2 O4 可以从尿 中 排 出 , 对 人的 影 响不 大。 过 饱 和比 略高 时 , 生 成 Ca C2 O4 的胶体分散系的微粒或极微小的晶体排出体 外 。 但当代谢异常 , 对高钙高草酸尿或高钙中草酸尿 , 特别是尿中导热盐类增多时 , 尿液的离子强度增大 , 使 尿中草酸钙的溶解度增大 , C2 O4 离子增多 , 由于草酸 根的同离子效应 , 草酸的过饱和比增高 ,钙离子与草酸 的过饱和比越高 , 体系越不稳定 。 据结晶学理论 , 过饱 和比越高 ,晶体的成长速度也越快 ,所以此时则易形成 草酸钙结晶 , 经过集聚成为结石 。 在成长过程中 , 结石 每长出一新的晶层 , 总要求有一个新的临界过饱和比 , 如反复进行 , 才能形成较大的结石。 2   结果与讨论 根据前面分析 , 本文作者主要利用了草酸和氯化 钙反应生成草酸钙 , 将测得的不同过饱和浓度以及加 入其它不同物质后草酸钙诱导期分别与溶液过饱和浓 度之间的关系绘制成图 1 。 由图 1可以看出 , 在草酸与 氯化钙的反应中 , 草酸钙的诱导期与溶液过饱和浓度 成反比 , 且尿素、 甘氨酸 、氯化铁有降低草酸的过饱和 比的作用 ; 而氯化铵、氯化钠有升高草酸的过饱和比的 作用。若以 3 h 诱导期进行计算 , 其过饱和比由草酸的 12. 1 倍 , 加 入 尿 素 降 到 9. 0 倍 , 加 入 甘 氨 酸 降 到 5. 0倍 , 加 入氯 化 铁 降 到 2. 3 倍 ; 加 入 氯 化 铵 升 至 116倍 , 加入氯化钠升至 103倍 。 升高或降低过饱和比 的值 ,还与加入反应物质的量有关。 根据结晶理论 , 过 饱和比越高 , 晶体的生长速度也越快 。 另外 , 实验过程 中还发现 , 当溶液的 p H= 6. 8时 , 草酸钙的沉淀速度 和沉淀量比 p H= 6. 5时大。 说明弱酸性环境有利于抑 制草酸钙的沉淀。 结石的显微结构分析: 利用立体显微镜 、偏光显微 镜及电子显微镜分别观察了部分结石的显微结构。 根 据结石的形成环境可分为颗粒晶型、 微晶型和鲕型结 石 , 且多数是鲕型结石 。 根据晶体生长理论 , 晶体越不 完整 ,说明反应物浓度越高 。鲕型结构进一步说明了 生成结石的尿液环境是高过饱和的。同时 , 观察结果还
[3 ] 2-

表明 ,几乎所有结石都是由晶体和基质两部分组成的 。 在鲕型结石中基质约占 2 %~ 3 % , 主要分布在晶体集 合体之间及同心层结构的晶体层之间 。 基质与晶体呈 层状交替出现 , 这一方面说明了结石形成过程中尿液 成分的改变 ; 另一方面反映了结石表面特征的变化。因 为仅有结晶物质的沉积 , 不能形成坚固的结石 , 不利于 结石的生长。 只有在基质的参与下将结晶体牢固地胶 结起来 , 才有利于结晶的进一步沉积 。

Fi g. 1  The relatio ns of lg t and lg c about calcium oxala te
: A H 2 C2 O4 + CaCl2 ; : B H2 C 2 O 4 + CaCl2 + FeCl3 ; : H2 C 2 O4+ CaCl2 + N H2 CH2 COO H; D: H2 C2 O 4+ CaCl2+ C NH : H 2 CO N H 2; E 2 C2 O4+ CaCl2+ N aCl; F: H2 C 2 O4+ CaCl 2 + NH : H2 C 2 O4+ CaCl2+ M gCl2 4 Cl; G

3   结  论 人体尿液中钙和草酸的高过饱和是草酸钙形成的 基础 ; 基质对草酸钙晶体起胶结作用 , 促使结石进一步 长大 ; 尿液中氯化钠 、氯化铵、 氯化镁能促进草酸钙的 形成 ,而氯化铁、尿素、 甘氨酸能抑制草酸钙的沉淀 ; 尿 液的 p H值越低越有利于抑制结石的生长 。
[参考文献 ]
[ 1 ] 张 培 萍 , 刘 丽华 , 徐 学 明 . 红 外 光 谱 法 测 定 尿 石 成 分 及 临 床 意义 [ J ]. 岩矿测试 , 1996, 15( 1) 157-160. [ 2 ] 白铁 男 , 马腾骧 . 高尿酸尿与 草酸钙结石形成 的关系 [ J] . 临床泌 尿外科杂志 , 1999, 3( 3): 14-16. [ 3 ] V ah kensi eck EM. Li rcadian rhyt hm of li th ogeni c s ubs tances i n t he : 195-196. uri ne [ J ]. U rol Res, 1982, 10

Forming mechanism of calcium oxalate stone and its af fecting f actors
1 1 -l ing1 , ZHAO Gai-qing1 , ZHAN G Pei-ping , LIU Li-hua , DONG Jun 2 -hong2 , ZHENG Xue -qing2 XU Xue-ming , WANG Zh i

(1   Dept . of Inorganic Nonmetal ic Meterial , School of Meterial , Jil in Un iv ersity , Changchun 130026 China ;   2   Dept . of Nephropathy , First Hospital , Jilin Un iversity )
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张培萍等   草酸钙的形成机理及影 响因素

[ Abstract ]  Objective: T o discuss t he f ormi ng mechanism of calci um o xala te stone a nd i ts aff ecti ng facto rs. Methods: Acco rding to the theo ry of li tt le di sso lv ed elect roly te dy namics, t he H2 C2 O4 and Ca Cl2 w ere used to f o rm calci um ox alate; w e tested the relatio ns betw een induction ti me of calcium ox alat e and t he solutio n concent ra tion , and a naly zed microstructure of uri nary sto ne. Resul ts: The ra tio of i nductio n tim e o f calcium o xalat e t o the supersa turatio n co ncent ratio n of the solutio n wa s i nverse. Di ff erent mat ters could chang e the supersat uratio n ratio s dif ferently. Co nclusio n : It has been f ound that calcium and o xalat e a re the necessary substances of calci um ox alat e. Oversaturat ed uri ne is the f oundatio n of calcium ox alat e. Radi x ma tt er act s as cement o f calcium ox alate . NaCl and N H4 Cl a nd M g Cl2 help t o fo rm calcium oxala te , but FeCl3 a nd N H2 C H2 COO H and N H2 CO2 N H i nhibit t he fo rming . [Key words ]  calci um ox alate; urina ry st one; f o rmi ng m echani sm

穴位埋线加药物封闭治疗银屑病 52例疗效分析
武警吉林省总队医院皮肤科  王葆琦  张  颖  郭亚范
本院皮肤科自 1997 年 5 月 ~ 2000 年 8 月开展穴位埋线加药物封闭法治疗银屑病 52例 ,疗效较满意 , 现报道如下 。 1  临床资料  ① 一般资料 : 治疗组 52 例均为典型寻常型银屑病患者 ,其 中男性 36 例 ,女性 16例 , 年龄最小 10 岁 ,最 大 59 岁 , 平 均 30岁 。皮损分布为全身 40例 , 躯干 5例 ,四肢 7例 。病程最 短 15 d ,最长 35 年 。皮损进行期 40 例 , 静止期 12 例 。点滴状 29 例 , 斑片状 23 例 。 80% 以上患者皮损泛发全身伴有不同程度瘙痒 。 初次发病 20例 ,反复发病 32例 , 所选择病例无其他并发症 。 对照组 45例均采用肌肉注射胸腺 肽治疗银屑病 ,对照组患者情况基本接近治疗组 ,两组具有可比性 。② 治疗方法 : 治疗组选 取穴位有肺俞 、 肾俞 、 足三里 。 埋线方法为病人取俯卧位 ,选择一侧的肺俞 、肾俞 , 常规消毒皮肤 , 行皮下浸润麻 醉 ,然后用 镊子将肠线穿入角 针上 , 用持针器 将角针及肠线纵行 穿过穴位 , 深度约 1. 0 cm ,间距约 3. 0 cm , 将裸露皮肤外的 肠线用止 血钳夹住后 剪除 , 局部消毒后 ,以 无菌纱布包扎 ,胶布固定 。 用胸腺肽药物封闭 ,即将胸腺肽注射 液 4 ml 抽入注射器内 , 成人注射 4 ml,儿童减半 ,注射针直刺双侧足 三里穴位 , 待出现酸 、麻 、 胀 、痛感后各注射 2 ml(儿童 1 例 )。 治疗时间为每 3周埋线 1 次 , 同时足三里穴位用胸腺肽药物封闭 1 次 , 3次为 1 个疗程 。 对照组肌注胸腺肽注射液 ,成年人注射 4 ml, 儿童注射 2 ml , 1次 /d , 60 d 为 1个疗程 。 ③ 疗效判定标准 : 治疗 1个 疗程后进行疗效判定 。 治愈 , 症状及皮疹全部消失 , 1年内 无复发 ; 显 效 ,症状明显 减轻 ,皮疹 70% 以上消退 ; 有效 ,症状 减轻及皮疹 50 % 以上消失 ; 无效 ,症状及皮疹无变化 。 2  结   果   两组疗 效对比 治愈率 、 显 效率 、 有效 率 、 无效率 、 总 有效 率 ,治 疗组 ( n = 52) 分别为 50 % 、 28. 8% 、 13. 5 % 、 7. 7% 、 92. 3 % ; 对照组 ( n = 45)分别为 22. 2 % 、 24. 5 % 、 31. 1% 、 22. 2 % 、 77. 8 % 。 治疗组患者皮损进行期 40例 , 治愈 21 例 ,静止期 12 例 ,治 愈 5例 。 结果显示治疗组患 者一般在治疗 6周 后皮损开始脱屑 ,皮疹颜色变淡 , 无新皮疹出现 ,瘙痒明显减轻 。 最快起效时间 6 周 ,
2 平均起效时间 9 周 ,多次发病与反复发病及 儿童与成年人的疗效无明显差异 。 两组治愈率经统计学处理 i = 7. 975, P < 0. 01 。 在治

疗组中 ,治愈 26 例 ,随访 20例 , 1年后复发 7 例 ,复发率 为 35 % , 但症状及皮疹均明显比此方法治疗前减轻 。副作用除个别病人局部 轻度红肿 , 有疼痛感 ,治疗中可逐渐消失外 ,无其它不适反应 。 3  讨   论   银屑病病因十分复杂 ,目前尚无 可靠的治疗方法 。 根据多年临床 观察发现本病可能 与免疫功能低下 、 感染 、 遗传 、 代谢 、 精神因素及潮湿等有关 。 本院皮肤科开展穴位埋线加药物封闭法治疗银屑病 ,是根据祖国医学 “通其 经脉 ,调其血气 ” 的原理 , 选择特定的穴位刺激 , 同时又有一种异体生物组织在机体逐渐吸收分解 ,提高组织 的再生能力 , 提高机体免疫能力 。 胸 腺肽是胸腺 分泌的一种多肽蛋白激素 ,它参与机体细胞免疫反应 , 是一种免疫增强剂及调节剂 ,能调整和提 高机体的免疫功能 。 单 独肌注胸腺 肽药物治疗本病 , 治愈率低于治疗组 ,两组疗效比 较差异具有显著性 ( P < 0. 01) ,治疗组总有 效率高于对照组 ,治疗组中 进行期患者 治愈率亦高于静止期 。治疗组治疗 1 个疗程后 ,皮损 无明显消退者 ,再经治疗可痊愈 。综上分析 , 本方法治疗寻常型银屑病近期疗效 比较满意 , 治愈率较高 ,操作简单 , 副作用少 ,但复发率仍较 高 ,此方法有待于临床实践中进一步改进 。



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草酸钙的形成机理及影响因素 - DOI : 10. 13481 /j . 167

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