低钠血症时，大脑发生了什么？
2017年10月28日 9170人阅读
低钠血症时，大脑发生了什么？
2017-10-27医学直播间
低钠血症到底是如何对脑产生影响的呢？为何过快的补钠治疗会引起脱髓鞘现象？
作者｜蛋壳
来源｜医学界神经病学频道
低钠血症的定义是血清钠浓度低于135mmol/l，是一种是临床实践中最常见的体液和电解质平衡紊乱。有报道称，其在住院病人的发生率甚至高达30%。低钠血症可以造成由轻到重不同程度的，甚至危及生命的表现。当中最严重的情况是低钠血症引起的脑水肿和颅内压增高，继而患者可以出现恶心呕吐、头痛、癫痫发作及意识水平的改变[1]。
值班时来了一位低钠血症老先生
当天夜间，患者突然出现意识模糊，激动不安，每隔半分钟左右突发大喊大叫，对于部分神经系统查体合作（伸舌、上肢肌力检查），但不能和外界正常交流，对医生的提问没有应答。后证实当时患者有幻觉。
患者近一周来禁食状态，6天前查的血清钠仅有117mmol/l，其后一周虽予以补钠治疗，但是血钠始终无法上升至正常。当天患者的血钠仅有121mmol/l。
据此，上级首先考虑是低钠血症引起的脑水肿，遂予以补钠治疗。但是补充钠盐速度不可过快，否则可引起中枢神经脱髓鞘现象。
那么，低钠血症到底是如何对脑产生影响的呢？为何过快的补钠治疗会引起脱髓鞘现象？我想或许下面这几篇文献能够对此给出一些回答。
第一篇是2014年发表在欧洲内分泌学杂志上的低钠血症诊治指南。
第二篇是2000年发表在新英格兰医学上的题为《Hyponatremia》的综述。
第三篇是2014年发表在临床医学杂志的《EffectsofHyponatremiaontheBrain》。
在此我只打算挑选其中有意思的几张图，看图说话，对于低钠血症引起的脑水肿过程稍作总结。
首先，在阐述低钠血症对脑细胞的影响前，先来用一张图聊聊细胞内外液的平衡关系。第一张图题为：Extracellular-FluidandIntracellular-FluidCompartmentsunderNormalConditionsandduringStatesofHyponatremia[2].
高钠血症总是伴随着高渗状态，而不同于高钠血症，低钠血症的分类相对复杂，这张图中列举了几种具体的情况，十分生动形象。左侧代表细胞外液，右侧代表细胞內液，空心圆圈表示钠，实心圆代表钾，大方块代表不可渗透溶质，而小方块代表可渗透溶质，阴影代表血液量。根据具体的疾病来举例，会比较容易理解：
好，那么接下来，具体到脑又有什么样的情况呢？文中用一张很经典的示意图，简要地概括低钠血症对脑的影响和脑的适应。
■第一个过程：发生低钠血症时的即刻效应。低钠血症发生时，水顺着渗透梯度从细胞外移动到细胞内。具体到脑组织中，即是脑细胞水肿，而其中首当其冲的脑细胞指的是星形胶质细胞，而具体机制涉及到了水通道蛋白1和4（AQP1andAQP4）。值得注意的是，这一过程中，脑内选择性水肿（星形胶质细胞水肿），起到了调节了脑内环境的作用，由此神经元细胞幸免于难，进而保护了神经元细胞[3]。
发生水肿之后，脑开始发生适应性机制，来抵抗水肿的损伤。接下来，第二个阶段叫调节性体积减小（volumeregulatorydecrease，VRD）。
由于颅骨的物理限制，脑水肿将通过一系列机制抵消脑水肿的效应。这时候脑细胞会排出胞内的无机离子，例如：Na+，K+和Cl-，来减轻水肿，缩小细胞体积。这个过程发生在前3个小时内，是一种快速机制。机制简单来说就是那Na+-K+-ATP泵等结构。这种机制对于脑容量的调节作用，占到了65%。
■第三个阶段：如果低钠血症仍旧没有纠正，那么接下来被脑细胞赶出去的就是有机溶质了，比如谷氨酸盐，而因其神经活性，谷氨酸盐的紊乱可以引起神经系统功能异常，降低兴奋性递质的释放，继而出现各种神经系统症状。相对于第二个阶段，这一过程就较为缓慢了，被认为是慢性低钠血症的适应机制，它占35%的贡献。
下一个阶段与治疗相关。恰当的治疗可以缓解脑水肿，恢复脑功能，然而过快的补钠，会造成所谓的渗透性脱髓鞘综合征（ODS）。补充了血钠之后，细胞外液的渗透压升高，形成水从胞内转入胞外的渗透梯度。相应的，为了减少细胞的液体流失，脑细胞会重新摄取之前被赶出去的有机溶质。然而，这个过程是缓慢的，可能需要数天时间。
假使这一过程失衡，可能会造成脑组织脱水和白质脱髓鞘，特别是在脑桥。而这一过程中，主要受到影响的还是星形胶质细胞。因此，过度快速纠正低钠血症可能使患者发生严重的损伤，在治疗时应当尤为重视。
文中部分图片来源：hyponatremiaupdates.com
参考文献
[1]SpasovskiG,VanholderR,AllolioB,etal.Clinicalpracticeguidelineondiagnosisandtreatmentofhyponatraemia[J].EurJEndocrinol.2014,170(3):G1-G47.
[2]AdrogueHJ,MadiasNE.Hyponatremia[J].NEnglJMed.2000,342(21):1581-1589.
[3]GiulianiC,PeriA.EffectsofHyponatremiaontheBrain[J].JClinMed.2014,3(4):1163-1177.
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2017-10-27医学直播间
低钠血症到底是如何对脑产生影响的呢？为何过快的补钠治疗会引起脱髓鞘现象？
作者｜蛋壳
来源｜医学界神经病学频道
低钠血症的定义是血清钠浓度低于135mmol/l，是一种是临床实践中最常见的体液和电解质平衡紊乱。有报道称，其在住院病人的发生率甚至高达30%。低钠血症可以造成由轻到重不同程度的，甚至危及生命的表现。当中最严重的情况是低钠血症引起的脑水肿和颅内压增高，继而患者可以出现恶心呕吐、头痛、癫痫发作及意识水平的改变[1]。
值班时来了一位低钠血症老先生
当天夜间，患者突然出现意识模糊，激动不安，每隔半分钟左右突发大喊大叫，对于部分神经系统查体合作（伸舌、上肢肌力检查），但不能和外界正常交流，对医生的提问没有应答。后证实当时患者有幻觉。
患者近一周来禁食状态，6天前查的血清钠仅有117mmol/l，其后一周虽予以补钠治疗，但是血钠始终无法上升至正常。当天患者的血钠仅有121mmol/l。
据此，上级首先考虑是低钠血症引起的脑水肿，遂予以补钠治疗。但是补充钠盐速度不可过快，否则可引起中枢神经脱髓鞘现象。
那么，低钠血症到底是如何对脑产生影响的呢？为何过快的补钠治疗会引起脱髓鞘现象？我想或许下面这几篇文献能够对此给出一些回答。
第一篇是2014年发表在欧洲内分泌学杂志上的低钠血症诊治指南。
第二篇是2000年发表在新英格兰医学上的题为《Hyponatremia》的综述。
第三篇是2014年发表在临床医学杂志的《EffectsofHyponatremiaontheBrain》。
在此我只打算挑选其中有意思的几张图，看图说话，对于低钠血症引起的脑水肿过程稍作总结。
首先，在阐述低钠血症对脑细胞的影响前，先来用一张图聊聊细胞内外液的平衡关系。第一张图题为：Extracellular-FluidandIntracellular-FluidCompartmentsunderNormalConditionsandduringStatesofHyponatremia[2].
高钠血症总是伴随着高渗状态，而不同于高钠血症，低钠血症的分类相对复杂，这张图中列举了几种具体的情况，十分生动形象。左侧代表细胞外液，右侧代表细胞內液，空心圆圈表示钠，实心圆代表钾，大方块代表不可渗透溶质，而小方块代表可渗透溶质，阴影代表血液量。根据具体的疾病来举例，会比较容易理解：
好，那么接下来，具体到脑又有什么样的情况呢？文中用一张很经典的示意图，简要地概括低钠血症对脑的影响和脑的适应。
■第一个过程：发生低钠血症时的即刻效应。低钠血症发生时，水顺着渗透梯度从细胞外移动到细胞内。具体到脑组织中，即是脑细胞水肿，而其中首当其冲的脑细胞指的是星形胶质细胞，而具体机制涉及到了水通道蛋白1和4（AQP1andAQP4）。值得注意的是，这一过程中，脑内选择性水肿（星形胶质细胞水肿），起到了调节了脑内环境的作用，由此神经元细胞幸免于难，进而保护了神经元细胞[3]。
发生水肿之后，脑开始发生适应性机制，来抵抗水肿的损伤。接下来，第二个阶段叫调节性体积减小（volumeregulatorydecrease，VRD）。
由于颅骨的物理限制，脑水肿将通过一系列机制抵消脑水肿的效应。这时候脑细胞会排出胞内的无机离子，例如：Na+，K+和Cl-，来减轻水肿，缩小细胞体积。这个过程发生在前3个小时内，是一种快速机制。机制简单来说就是那Na+-K+-ATP泵等结构。这种机制对于脑容量的调节作用，占到了65%。
■第三个阶段：如果低钠血症仍旧没有纠正，那么接下来被脑细胞赶出去的就是有机溶质了，比如谷氨酸盐，而因其神经活性，谷氨酸盐的紊乱可以引起神经系统功能异常，降低兴奋性递质的释放，继而出现各种神经系统症状。相对于第二个阶段，这一过程就较为缓慢了，被认为是慢性低钠血症的适应机制，它占35%的贡献。
下一个阶段与治疗相关。恰当的治疗可以缓解脑水肿，恢复脑功能，然而过快的补钠，会造成所谓的渗透性脱髓鞘综合征（ODS）。补充了血钠之后，细胞外液的渗透压升高，形成水从胞内转入胞外的渗透梯度。相应的，为了减少细胞的液体流失，脑细胞会重新摄取之前被赶出去的有机溶质。然而，这个过程是缓慢的，可能需要数天时间。
假使这一过程失衡，可能会造成脑组织脱水和白质脱髓鞘，特别是在脑桥。而这一过程中，主要受到影响的还是星形胶质细胞。因此，过度快速纠正低钠血症可能使患者发生严重的损伤，在治疗时应当尤为重视。
文中部分图片来源：hyponatremiaupdates.com
参考文献
[1]SpasovskiG,VanholderR,AllolioB,etal.Clinicalpracticeguidelineondiagnosisandtreatmentofhyponatraemia[J].EurJEndocrinol.2014,170(3):G1-G47.
[2]AdrogueHJ,MadiasNE.Hyponatremia[J].NEnglJMed.2000,342(21):1581-1589.
[3]GiulianiC,PeriA.EffectsofHyponatremiaontheBrain[J].JClinMed.2014,3(4):1163-1177.
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