王靜嫻(天津醫(yī)科大學(xué)朱憲彝紀(jì)念醫(yī)院,天津 300400)
糖尿病是由多病因引起的以慢性高血糖為特征的終身性代謝性疾病。高血糖導(dǎo)致大血管、微血管受損并危及心、腦、腎、眼睛、足等多個(gè)器官。 最常見(jiàn)的微血管病變是糖尿病視網(wǎng)膜病變和糖尿病腎臟病,兩者有著相似的疾病發(fā)展及病理改變, 一般呈平行發(fā)展。糖尿病性視網(wǎng)膜病變的早期視力改變不明顯,容易被忽視,錯(cuò)失最佳治療的時(shí)機(jī)。 隨著病情加重,當(dāng)進(jìn)展為糖尿病性黃斑水腫,玻璃體出血、視網(wǎng)膜脫離時(shí)視力嚴(yán)重下降, 甚至失明。 糖尿病腎臟病以水腫、高血壓及蛋白尿等為主要表現(xiàn),早期可能沒(méi)有任何癥狀,或者有泡沫尿。 約5%~20%的糖尿病患者在20 年后會(huì)發(fā)展為終末期腎病,嚴(yán)重影響患者的身心健康,并且危及生命[1]。 臨床治療多采用血液透析的方式,可有效延緩患者的疾病進(jìn)展,減少組織的病理性損傷,延長(zhǎng)生命周期。 近年來(lái)一些研究表明,血液透析會(huì)影響眼部視神經(jīng)和視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)和功能,現(xiàn)將國(guó)內(nèi)外的研究成果做一介紹。
血液透析的患者,容易發(fā)生糖代謝紊亂,血糖波動(dòng)比較大,低血糖的發(fā)生率很高,甚至出現(xiàn)酮癥昏迷。糖尿病患者接受血液透析的比例正在迅速增加,為了精準(zhǔn)評(píng)估這類(lèi)患者的血糖控制情況,現(xiàn)在應(yīng)用持續(xù)血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CGMS)監(jiān)測(cè)慢性血液透析的2 型糖尿病患者中的血糖變化。Mirani 等[2]應(yīng)用皮下葡萄糖傳感器對(duì)12 名接受胰島素治療的2 型糖尿病血液透析患者進(jìn)行為期2 天的研究,包括透析日和隨后的透析間期。 發(fā)現(xiàn)透析日和透析間期表現(xiàn)出不同的葡萄糖曲線(xiàn),透析日的平均24h 血糖值、平均葡萄糖偏移幅度和平均葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)差顯著高于透析間期,透析日的變異性明顯升高,而且透析日的血糖波動(dòng)與HbAlc 之間無(wú)明顯相關(guān)性。 Kazempour 等[3]對(duì)19 名接受血液透析的2 型糖尿病受試者進(jìn)行48 h監(jiān)測(cè)并記錄攝入能量食物。發(fā)現(xiàn)葡萄糖曲線(xiàn)下的24 h連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)面積和24 h 平均葡萄糖值在透析間期高于透析日,與能量攝入無(wú)關(guān)。 其中14 名受試者的血糖最低點(diǎn)出現(xiàn)在透析24 h 內(nèi)。
引起血液透析的糖尿病患者血糖波動(dòng)和高、低血糖的因素很多, 可能有以下幾種原因有關(guān):(1)胰島素的濃度變化:傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為,腎小球?yàn)V過(guò)率下降,使胰島素和其他大分子物質(zhì)不能通過(guò),而葡萄糖是小分子物質(zhì),可以自由通過(guò),因此透析后,血漿中高濃度的胰島素導(dǎo)致低血糖頻頻發(fā)生。 但現(xiàn)在有研究表明,胰島素在透析后濃度下降,其發(fā)生機(jī)制與透析膜對(duì)胰島素的清除有關(guān),不是通過(guò)擴(kuò)散或超濾,而是通過(guò)吸附的方式。 有研究表明糖尿病患者透析開(kāi)始后4 h 與透析前比較,胰島素的含量有顯著下降。而非糖尿病患者的在透析開(kāi)始后4 h 與透析前比較,胰島素含量無(wú)明顯變化[4]。(2)透析膜的種類(lèi)不同:透析膜的性能影響著血液透析的質(zhì)量,比較常見(jiàn)的有纖維素類(lèi)、聚砜類(lèi)膜。每一種類(lèi)都有高通量和低通量之分。 纖維素類(lèi)能滿(mǎn)足基本臨床要求,因價(jià)格低廉,廣泛應(yīng)用,但對(duì)中分子代謝產(chǎn)物透過(guò)性較差,生物相容性欠佳,而聚砜類(lèi)對(duì)中分子物質(zhì)清除率高,血液相容性比較好,不容易產(chǎn)生補(bǔ)體激活。透析膜的種類(lèi)不同,而胰島素的吸附量因透析膜而異。國(guó)外有研究表明,使用三種不同性能的膜對(duì)20 名糖尿病患者進(jìn)行血液透析,發(fā)現(xiàn)聚砜膜對(duì)胰島素的吸附性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于三醋酸纖維素膜和聚酯膜[5]。 (3)透析液中血糖的濃度不同:透析對(duì)葡萄糖的清除主要是通過(guò)彌散的方式,血液和透析液之間的血糖濃度梯度,決定了葡萄糖清除的效率。我國(guó)使用廣泛的是無(wú)糖透析液。有數(shù)據(jù)顯示,在無(wú)糖透析液的糖尿病患者,葡萄糖丟失量可以達(dá)到37~50 g,高于含糖透析液。臨床證實(shí),應(yīng)用低糖透析液,糖尿病患者血糖仍會(huì)下降,但程度比無(wú)糖透析液明顯降低。如果糖尿病患者血糖控制不佳,使用無(wú)糖透析液的患者,葡萄糖丟失更多。為了減少此并發(fā)癥,歐美國(guó)家使用較多的含糖透析液,例如歐洲的低糖透析液,濃度一般是5.5 mmol/L,美國(guó)使用的高糖透析液,含量是11.1 mmol/L,規(guī)避了透析過(guò)程中血糖持續(xù)下降的風(fēng)險(xiǎn)。雖然使用含糖透析液,仍會(huì)發(fā)生透析性低血糖,但危險(xiǎn)程度明顯降低,血糖最低值升高。它雖然在改善低血糖方面功勞很大,也帶來(lái)了透析性高血糖等問(wèn)題。 劉寧等發(fā)現(xiàn)應(yīng)用含糖的透析液的糖尿病患者,在透析日和透析間期,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血糖顯示持續(xù)高血糖[6]。Skubala 等研究顯示,對(duì)連續(xù)72 h 動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)的連續(xù)腹膜透析糖尿病和非糖尿病患者,使用含糖透析液進(jìn)行透析,均能使24 h血糖濃度、最高血糖值升高,濃度越高影響越大。(4)其他因素:糖尿病患者在透析前后機(jī)體水腫狀態(tài)不同,透析前含水量多,細(xì)胞外液較大,相應(yīng)的葡萄糖分布容積較大,在透析后隨著水分的迅速排出,葡萄糖的分布容積發(fā)生變化,同時(shí)一部分葡萄糖小分子物質(zhì)排出體外,因此血糖濃度下降很快。糖尿病患者容易發(fā)生神經(jīng)功能紊亂,進(jìn)一步導(dǎo)致胃腸功能障礙,血糖吸收延遲。而無(wú)尿患者,血糖不能通過(guò)腎臟排出體外,造成高血糖狀態(tài)。 此外,因尿毒癥不能排出體外的內(nèi)毒素對(duì)腎臟的持續(xù)損傷,酸中毒等微環(huán)境的改變,透析膜的生物相容性差異引起的炎癥反應(yīng),都會(huì)對(duì)血糖產(chǎn)生影響。
血糖波動(dòng)對(duì)糖尿病性視網(wǎng)膜病變的影響較大。糖化程度相同的糖尿病患者,其視網(wǎng)膜病變的分期截然不同。 王程琳等[7]采用血糖動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)隨機(jī)分組的糖尿病患者進(jìn)行持續(xù)血糖監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)即使兩組糖化血紅蛋白的濃度相同,但血糖波動(dòng)大的患者,糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生率更高更嚴(yán)重。還有研究表明,糖尿病視網(wǎng)膜病變的嚴(yán)重性隨著血糖波動(dòng)系數(shù)增大而增加。因此對(duì)糖尿病患者,我們不但要關(guān)注血糖和糖化血紅蛋白,更要重視血糖是否波動(dòng),血糖的大幅度波動(dòng),視網(wǎng)膜的進(jìn)展加快,可能隨時(shí)出現(xiàn)玻璃體出血和視網(wǎng)膜前出血,我們要提前干預(yù),延緩病程進(jìn)展。
糖尿病腎臟病是氧化應(yīng)激與微炎癥狀態(tài)共同作用的結(jié)果。 氧化應(yīng)激的發(fā)生機(jī)制與尿毒癥的毒素累積作用、透析膜的生物相容性差、炎性因子的直接和間接作用、抗氧化物質(zhì)在透析治療過(guò)程中的丟失有關(guān);同時(shí)微炎癥狀態(tài)可以誘發(fā)氧化作用;機(jī)體內(nèi)氧化與抗氧化失衡,脂質(zhì)過(guò)氧化加強(qiáng),抗氧化物質(zhì)減少,加重了氧化應(yīng)激反應(yīng),反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了炎癥介質(zhì)和生長(zhǎng)因子的生成,炎癥和氧化應(yīng)激形成惡性循環(huán),腎損傷加重,發(fā)展到終末期腎病階段。 有研究顯示,透析患者的氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)改變比非透析者更顯著,且與透析時(shí)間呈正相關(guān),提示血液透析可加重氧化應(yīng)激。
氧化應(yīng)激是糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)生發(fā)展的重要原因。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,高糖導(dǎo)致視網(wǎng)膜細(xì)胞的氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)有顯著改變。 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了糖尿病鼠的視網(wǎng)膜細(xì)胞有脂質(zhì)過(guò)氧化的過(guò)度表達(dá),其DNA 有明顯的氧化損傷。Mancino 等對(duì)19 例非糖尿病視網(wǎng)膜病變患者、非增殖期和增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變?nèi)M患者進(jìn)行了白內(nèi)障手術(shù)和玻璃體切割手術(shù)。 術(shù)中收集血液、房水和玻璃體樣本,發(fā)現(xiàn)增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變組患者的血液和玻璃體內(nèi)丙二醛等氧化標(biāo)志物的濃度明顯高于非增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變患者,而糖尿病視網(wǎng)膜病變患者明顯高于非糖尿病患者[8]。 通過(guò)了解氧化應(yīng)激對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變的作用機(jī)制,盡量采取減緩氧化應(yīng)激的治療,延緩眼底病變的發(fā)展。
糖基化終產(chǎn)物與細(xì)胞表面受體相互作用,分泌炎性細(xì)胞因子,通過(guò)一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng),產(chǎn)生氧化應(yīng)激,引起組織和器官的結(jié)構(gòu)和功能改變。在腎臟表現(xiàn)為腎基底膜增寬,系膜細(xì)胞外基質(zhì)增多,腎小球容積變大,導(dǎo)致發(fā)生進(jìn)展性腎損害[9]。 有多項(xiàng)研究表明,糖尿病大鼠動(dòng)物鼠的腎組織糖基化終末產(chǎn)物蛋白和mRNA 表達(dá)增強(qiáng)[10];在血糖正常糖尿病鼠的尾靜脈注射糖基化終產(chǎn)物后,出現(xiàn)了糖尿病腎臟病的表現(xiàn),腎小球容積變大,系膜細(xì)胞外基質(zhì)增加,尿蛋白也增加。而注射糖基化終產(chǎn)物的抑制劑,可以抑制腎臟結(jié)構(gòu)和功能的改變。 與糖基化終產(chǎn)物與特異細(xì)胞表面的受體結(jié)合,產(chǎn)生大量炎性細(xì)胞因子,導(dǎo)致細(xì)胞的增殖,血管通透性改變及其他病理作用。 另外,糖基化終產(chǎn)物影響細(xì)胞之間的信號(hào)傳遞,改變了原有的化學(xué)反應(yīng)鏈。
糖基化終產(chǎn)物堆積是導(dǎo)致糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)生的主要原因,通過(guò)與毛細(xì)血管周?chē)?xì)胞特異性受體結(jié)合,觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)反應(yīng),引起糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生。
腎臟是糖基化終產(chǎn)物的主要清除器官,到了終末期腎病階段,因糖基化終產(chǎn)物本身分子量較大,通過(guò)常規(guī)的血液透析膜不能清除糖基化終產(chǎn)物,導(dǎo)致其在血漿的蓄積,進(jìn)一步引發(fā)腎功能障礙。有研究顯示,采用高流量透析膜,可以有效清除血清糖基化終產(chǎn)物,與透析前相比,有顯著性差異,明顯延緩糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展。
終末期腎病做腎透析治療時(shí),由于患者全身病情復(fù)雜,合并癥多,血管調(diào)節(jié)能力差,容易產(chǎn)生心血管并發(fā)癥。最常見(jiàn)的是心律失常、心力衰竭和透析性低血壓。 心律失常與血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定、脫水過(guò)快、血容量急速減少、心臟相關(guān)活性因子的產(chǎn)生有關(guān)。心力衰竭的發(fā)生大多與動(dòng)靜脈內(nèi)瘺有關(guān), 動(dòng)靜脈的血液短路,導(dǎo)致回心血量大量增加,心臟前負(fù)荷增加,引起心臟肥大,誘發(fā)充血性心力衰竭。 另外,患者本身心臟射血分?jǐn)?shù)差也是心力衰竭的一個(gè)因素。 透析性低血壓發(fā)生率很高,其發(fā)生機(jī)制有以下幾點(diǎn):(1)透析過(guò)程超濾脫水過(guò)多過(guò)快,有效循環(huán)血量較少。透析要求患者48 h 體重增加量低于3 kg,部分臨床患者48 h體重增加量甚至超過(guò)5 kg。此時(shí)如果不能及時(shí)排水,就會(huì)影響心功能,誘發(fā)心衰。而把多余的水分在單位時(shí)間內(nèi)排出體外,容易引起低血壓。 (2)長(zhǎng)期使用透析治療,因透析液含有醋酸鹽或鈉濃度較低,有擴(kuò)張血管和抑制心肌收縮力的作用, 患者有效循環(huán)血量減少,產(chǎn)生低血壓。(3)透析前應(yīng)用降壓藥物,隨著體內(nèi)水分的排出,也容易誘發(fā)透析性低血壓。 (4)其他因素:心臟本身儲(chǔ)備功能降低,貧血,低蛋白血癥等。上述幾種心血管并發(fā)癥,導(dǎo)致全身血流動(dòng)力學(xué)、血液流變學(xué)發(fā)生異常,使眼部動(dòng)脈的灌注壓力下降[11]。
缺血性視神經(jīng)病變以視力突然減退、扇形或半側(cè)的視野缺損和視盤(pán)水腫為主要表現(xiàn)。 臨床上以前部缺血性視神經(jīng)病變最為常見(jiàn)。 視神經(jīng)眼內(nèi)段的血液供應(yīng),除表面纖維來(lái)自視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈供血外,剩余的篩板前區(qū)、篩板區(qū)和篩板后區(qū)三部分均是由睫狀血管供血。供應(yīng)視神經(jīng)血管的充盈程度,取決于血管灌注壓力和眼內(nèi)壓之差,差值越大,組織血管的血液充盈越好。如果透析發(fā)生心血管并發(fā)癥,眼部灌注壓力下降,且睫狀血管在視神經(jīng)結(jié)締組織中,自我調(diào)節(jié)能力欠佳,視神經(jīng)就會(huì)發(fā)生急性缺血。 另外,終末期腎病患者的病情復(fù)雜,糖尿病,動(dòng)脈粥樣硬化,血壓波動(dòng)等全身疾病,降壓藥的不規(guī)范使用,年齡等因素也增加了視神經(jīng)缺血風(fēng)險(xiǎn)。 因此臨床醫(yī)生應(yīng)該高度重視透析性低血壓、低灌注對(duì)眼部的損害,一旦發(fā)生視力下降,及時(shí)進(jìn)行眼科檢查和治療。需要注意的是,患者雙眼經(jīng)常同時(shí)發(fā)病或先后發(fā)病,我們要關(guān)注另外一眼的眼底情況。
糖尿病性黃斑水腫是視網(wǎng)膜內(nèi)、外屏障受到破壞的結(jié)果,血管通透性增加,液體積聚在黃斑區(qū)。 終末期腎病伴隨的低蛋白血癥會(huì)使血漿膠體滲透壓降低,水腫加重,造成患者視力進(jìn)一步下降。
國(guó)外有研究表明,終末期腎病患者在透析治療后眼部的改變顯著,包括中央角膜厚度的改變,眼表的改善,和眼底黃斑中央厚度的變化。透析治療可以糾正組織的體液含量和血液成分,增加血漿膠體滲透壓、減少容量超負(fù)荷。在視網(wǎng)膜多余的液體由血管外向血管內(nèi)轉(zhuǎn)移,降低了黃斑厚度,增加了視力[12]。 因此,透析治療能在短時(shí)間內(nèi)影響眼科檢查結(jié)果。
糖尿病性視網(wǎng)膜病變的分期,以新生血管為標(biāo)志,分為非增殖期和增殖期。新生血管是異常血管,其結(jié)構(gòu)不完整,功能不全,容易破裂造成玻璃體出血和視網(wǎng)膜前出血。終末期腎病的患者,血液循環(huán)中大量的尿毒癥毒素?fù)p傷血小板功能,血小板不能在內(nèi)皮損傷處發(fā)揮聚集和粘附功能,引起原發(fā)性止血功能障礙。且該期患者多合并貧血,血細(xì)胞被稀釋?zhuān)瑴p少了與血管壁接觸和粘附的機(jī)會(huì),使出血可能性增加[13]。
血液在血管里面循環(huán)依靠抗凝和凝血兩個(gè)機(jī)制。出血就啟動(dòng)凝血機(jī)制;同理,血栓出現(xiàn),會(huì)啟動(dòng)抗凝機(jī)制。 血液透析治療是目前治療慢性腎衰竭最主要的治療方法。 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和終末期腎病的發(fā)病率增加,血液透析患者的數(shù)量逐年上升。在進(jìn)行血液透析時(shí),把血液從體內(nèi)引出到體外的這些管道,盡管組織相容性很好,也會(huì)啟動(dòng)凝血機(jī)制。 特別是在通過(guò)透析膜時(shí),大面積的透析膜,接觸血液就可以啟動(dòng)凝血。因此在透析的過(guò)程中防止凝血,必須要用抗凝劑,保證治療的順利進(jìn)行。 除此之外,糖尿病患者的高凝狀態(tài),應(yīng)用抗凝劑可以減少血栓性疾病的危險(xiǎn)??鼓幍膹V泛使用,無(wú)疑增加了眼底進(jìn)一步出血的可能。為了減少糖尿病眼部手術(shù)的術(shù)中出血,Watanabe 建議圍手術(shù)期內(nèi)使用無(wú)肝素化透析治療[14]。
小結(jié):糖尿病可以影響很多器官,微血管病變以眼和腎受損最為常見(jiàn)。隨著糖尿病總?cè)藬?shù)的增加,慢性并發(fā)癥的患者發(fā)病率也逐漸增加,國(guó)人受觀(guān)念和經(jīng)濟(jì)因素影響,對(duì)糖尿病并發(fā)癥不能高度重視,而且糖尿病視網(wǎng)膜病變和糖尿病腎臟病早期癥狀不明顯,容易被大家忽視。 一旦出現(xiàn)明顯的癥狀,已經(jīng)錯(cuò)失了最佳的治療時(shí)間,病情的復(fù)雜性,導(dǎo)致病情發(fā)展較快。 另外患者合并癥多,容易出現(xiàn)各種感染、心血管意外,病情復(fù)雜,治療方案需要隨時(shí)調(diào)整。 終末期腎病通過(guò)腎臟替代治療,把毒素和多余物質(zhì)排出體外,可以減少對(duì)腎臟的損害,減輕心血管負(fù)擔(dān),但伴隨透析而來(lái)的血糖大幅度波動(dòng)、加重的氧化應(yīng)激、蓄積的糖基化終產(chǎn)物以及貧血等因素也對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變產(chǎn)生了影響。因此,建議腎內(nèi)科和眼科醫(yī)生要聯(lián)合起來(lái), 通過(guò)對(duì)每個(gè)糖尿病患者的眼部和腎的病情評(píng)估,從監(jiān)測(cè)的血糖、機(jī)體水腫的情況、透析膜的種類(lèi)和透析液的糖含量等方面,制定出最佳的透析治療方案,在延緩腎臟病變的同時(shí),減少對(duì)視網(wǎng)膜的影響,減輕黃斑水腫,提高視力,提高患者的生存質(zhì)量。