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[摘要] 随着人均酒精消费量的上升,酒精性股骨头缺血性坏死的临床病例也明显的增多。通过对成人酒精性股骨头坏死的研究,认为其发病机制与脂质代谢异常、血管内异常、氧自由基代谢异常及内皮素、一氧化氮代谢异常有关。
[关键词] 酒精;股骨头坏死;发病机制
[中图分类号] R684[文献标识码] A[文章编号] 1673-9701(2010)10-18-03
Pathogenesis of Alcohol-induced Femoral Head Necrosis in Adults
ZHAO Dun1LV Zhi2
1.Fenyang College of Shanxi Medical University,Fenyang 032200,China;2.The Second Hospital of Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China
[Abstract] With the rise in per capita alcohol consumption,clinical cases of alcohol-induced necrosis of the femoral head have obviously increased. Researches on alcohol-induced femoral head necrosis in adults show that its pathogenesis is closely related to the abnormalities including lipid metabolism,oxygen free radical metabolism,endothelin metabolism and nitric oxide metabolism as well as intravascular abnormalities.
[Key words] Ethanol;Femur head necrosis;Pathogenesis
近年来,随着我国人均酒精消费量的明显上升,其相关性疾病也日益增多,酒精性股骨头缺血性坏死的临床病例也出现明显增多的趋势。1962年法国的Massias等就报道了酒精中毒是股骨头坏死发生的高危因素。1988年Matsuo K等[1]调查显示,饮酒发生股骨头缺血性坏死的相对危险度为7.8,并且存在明显的剂量反应关系。1990年Orlic[2]等报道由于酒精摄入过多致股骨头缺血性坏死的发生率为5.1%。由Hirota[3]等对日本全国研究后指出发病危险性随着每周酒精摄入量增加及饮酒年数增加而增高,显示出酒精在特发性骨坏死发病上的立即作用和累积作用。2002年,孙洪江[4]等的调查显示,酒精性占46%,酒精加激素性占13%,认为酒精性股骨头缺血性坏死有上升趋势,成为非创伤性股骨头缺血性坏死最主要的致病因素。
酒精性股骨头坏死的机制目前认为有以下几个方面。
1酒精性股骨头坏死与脂质代谢异常有关
酒精在氧化过程中使肝细胞线粒体结构和功能改变,引起肝脏脂质代谢紊乱,促进脂肪酸、三酰甘油、胆固醇和氧化脂质合成,形成肝内脂肪堆积;同时,酒精的代谢产物乙醛对肝脏毒性更大,导致肝功能受损,脂质代谢紊乱,最终形成脂肪肝和高脂血症。此外,过量酒精可直接刺激脂类合成,引起脂质生成增加和高脂血症。
脂肪或其组成成分从血管渗出,经骨小管进入骨陷窝,被骨细胞摄取,引起骨细胞内脂质沉积并融合成脂肪滴,导致细胞核受压、边聚,进而引起骨细胞核固缩、裂解、死亡[5]。骨髓腔内脂肪细胞明显增多,体积增大。酒精使骨髓基质细胞分化为成骨细胞数目明显减少,分化为脂肪细胞的数量明显增多。由于骨髓腔为密闭组织,容积相对恒定,骨髓内脂肪组织增多使股骨头内压力增高,毛细血管受压,静脉回流受阻,骨内压力进一步升高,形成恶性循环,最终造成动脉灌注不足,股骨头缺血、坏死[6]。
2酒精性股骨头坏死与血管内异常有关
酒精性股骨头坏死血管内改变主要表现为血液呈高粘滞状态,血液粘度、血浆粘度、红细胞聚集性升高和红细胞变形能力下降等。正常情况下,红细胞聚集性是低切变率下影响血液粘滞度的主要因素,红细胞变形性是高切变率下影响血液粘滞度的主要因素,血浆粘滞度主要由其所含的生物大分子物质成分决定,不受切变率影响,并对血液粘滞度有很大影响,纤维蛋白原也是血浆粘滞度的主要决定因素之一。血液和血浆粘滞度升高可损害微循环,在血液与内皮细胞界面发生切变应力异常,使血浆蛋白易于在血管狭窄区域与内皮细胞发生作用,形成血栓。
1993年Jones[7]在患者股骨头内直接观察到了骨内纤维蛋白血栓存在,为血管内凝血学说提供了组织学证据。其机制为高脂血症后血液中有形成分增加,导致血液粘稠度增高,由于股骨头特殊的解剖结构使血流缓慢,易于形成微血栓,同时脂肪酸增加可损害血管内皮细胞的结构和功能,造成严重的血管壁病变,使局部微循环异常,股骨头负重区血流灌注不足,引起股骨头坏死。
Jones在临床患者坏死的股骨头内发现小血管内有大量脂肪栓子。过度饮酒可引起脂肪肝和高脂血症,过多脂肪的肝脏可释放出脂肪栓子。这些脂肪栓子易于附着于终末动脉壁上,由于血流的压力,使脂质变形、压缩而嵌入更细小的动脉内。由于骨组织较坚硬,血管收缩性受骨组织限制,导致血管阻塞,引起血管供血区域组织缺血坏死。同时,栓子的溶解产物可引起局部炎症反应,加剧局部组织的损害。
3酒精性股骨头缺血性坏死与氧自由基代谢异常有关
研究表明酒精性股骨头缺血性坏死同时有氧自由基代谢异常[8]。超氧化物歧化酶(Super Oxidedismutase,SOD),是机体为了防御新陈代谢及其它生命活动中氧自由基的损伤和破坏,在组织和细胞中建立和形成的一套完善的抗氧化防御体系中的一种重要金属酶,是体内氧自由基清除系统的首要防线。氧自由基(oxygen freeradical,OFR)能攻击生物膜中的多聚不饱和脂肪酸引发脂质过氧化反应,并因此形成脂质过氧化物及新的氧自由基。使超氧化物歧化酶在反应中大量消耗,含量降低,进而出现氧自由基代谢的紊乱。
4股骨头缺血性坏死与内皮素、一氧化氮代谢异常有关
内皮素(ET)包括ET-1,ET-2,ET-3 3种类型。内皮素对动脉、静脉和微血管均有强而持久的收缩作用[9],是目前所知的作用最强的缩血管物质,内皮素对微血管的收缩作用强于大中血管的收缩作用,对微循环的调节起重要作用。一氧化氮是一种兼有细胞内和细胞间的信使和神经递质作用的气体物质,可引起血管平滑肌松弛、血管扩张。正常的血管张力是由血管扩张剂(一氧化氮等)和血管收缩剂(内皮素等)的相互作用来决定的。酗酒导致血液中内皮素升高和/或一氧化氮降低时可引起血管收缩、微循环障碍,血中内皮素增加主要使股骨头内静脉回流障碍、髓内血液淤滞、骨内高压,微循环障碍,血流缓慢,易于血栓形成,导致股骨头缺血性坏死。
总之,酒精是导致股骨头无菌性坏死的一个重要危险因子,最终由于多种机制共同作用导致股骨头缺血坏死。
[参考文献]
[1] Matsuo K,Hirohata T,Sugioka Y,et al. Inflaence of alcohol intake,cigarette,and occupational status on idiopathic osteoncrosis of the femoral head[J]. Din Orthop,1988,234(8):115.
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(收稿日期:2010-02-08)
