富含钙、镁、碳酸氢盐的天然矿泉水对泌尿系统结石的抑制效应——德国人群干预实验

时间:2019-08-30 11:16:46

来源:舒教授水质研究团队
  基于自身或周围泌尿系统结石症患者的观察,许多人会产生一个疑问,结石是如何产生的?饮水是否和结石有关?并且往往在潜意识里已经有了答案,那就是硬水直接导致了结石的产生——水壶里的水垢就是形成结石的有力证据。事实果真如此吗?
 
  当我们谈到水的硬度的时候,通常指水中含有的钙、镁等离子的浓度,其中有一部分经加热煮沸可以形成沉淀,就是水垢,但人体泌尿系统结石的形成过程及影响因素远比水壶里的水垢形成要复杂的多。
 
  尿过饱和(即尿过浓)、尿中不溶性草酸钙和磷酸钙等结晶的形成是泌尿系统结石发生的重要病理基础,而尿量增加、尿中可溶性柠檬酸钙的形成则是其反向抑制因素——可减少结石的发生风险。矿泉水中的一些成分,如镁、钙和碳酸氢盐,可以影响尿液pH值、镁、柠檬酸盐及草酸钙过饱和度等指标,进而影响结石的形成。因此矿泉水有可能成为治疗泌尿系统结石的传统药物——柠檬酸盐等的天然替代品,从而避免药物的副作用。德国波恩大学实验泌尿科的R Siener等学者对此进行了研究,结果发表于《European Journal of Clinical Nutrition》(欧洲临床营养杂志)。

研究对象与研究方法
 
  采用同一人群自身前后对照的流行病学干预方法,对12名平均年龄为26.5岁(范围23~30岁)的健康男性进行了4个阶段的不同的食物和饮水搭配的干预研究。受试者尿常规检查结果正常,排除结石及其他肾脏病病史,研究期间不允许激烈运动和使用可能影响研究结果的药物。研究阶段划分及方案如表1所示。


主要研究结果
 
  1、尿量:虽然控制阶段和测试阶段的平均24小时尿量没有明显变化,但在随访阶段尿量有持续增加趋势,见图1。

图1 各阶段平均24小时尿量比较(单位:L)

  2、尿液酸碱度:相比于控制阶段,测试阶段24小时分段尿液的pH值都明显升高,差异有统计学意义(*P<0.05),见图2。

图2  测试阶段(—)及控制阶段(---)尿液pH值比较(*P<0.05)

  3、尿镁水平:相比于控制阶段,测试阶段的尿镁排泄量升高,其中在第3、4、5时段差异有统计学意义,见图3。

图3 测试阶段(—)及控制阶段(---)尿液镁排泄量比较(*P<0.05)
 
  4、尿中柠檬酸盐水平:相比于控制阶段,测试阶段的尿柠檬酸盐排泄量升高,其中在第3、5时段差异有统计学意义(P<0.05),见图4。
图4 测试阶段(—)及控制阶段(---)尿液柠檬酸盐排泄量比较(*P<0.05)
  5、尿中草酸钙结晶:相比于控制阶段,测试阶段的尿草酸钙相对过饱和度较低(除了第3时段),但差异无统计学意义(P>0.05),见图5。


图5 测试阶段(—)及控制阶段(---)尿液草酸钙相对过饱和度比较
 
讨论与启发
 
  本研究表明,饮用富含钙、镁和碳酸氢盐的矿泉水可以导致尿量持续增加,尿液pH值明显碱化,尿中钙、镁、柠檬酸盐排泄显著增加,而尿磷酸盐和铵排泄显著减少。
 
  尿量过少是目前公认的泌尿系统结石发生危险因素。无论结石的种类如何,充足的尿量都是泌尿系统结石最重要的预防和治疗措施。本研究观察到饮用天然矿泉水可以持续增加尿量,提示其对降低尿路结石风险具有十分积极的影响。
 
  各种流行病学研究表明,膳食钙摄入量与草酸钙结石形成的风险呈显著负相关(这与许多人的传统认知是相反的),表明膳食钙对结石形成具有抑制作用。实际上,结石病患者应多多补充钙质,因为钙可以在肠道中络合草酸来限制肠道草酸的吸收,进而降低尿液中的草酸含量。
 
  膳食镁与钙具有异曲同工之妙,它也可以在肠道中结合草酸盐来减少其吸收,还可使尿柠檬酸盐排泄增加。此外,尿液中草酸镁的溶解度也远大于草酸钙,这些因素均可以降低草酸钙晶体的成核率和生长率。使用稳定同位素技术对健康受试者进行的研究表明,矿泉水中的镁具有很高的生物利用率,并且进餐期间饮用富含镁的矿泉水,镁的吸收会进一步增强。
 
  临床上常用碱性药物柠檬酸钾治疗泌尿系统结石,因为柠檬酸盐可形成高度可溶性络合物而抑制草酸钙结晶形成,降低结石发生风险。本研究中观察到富含碳酸氢盐的矿泉水可以快速地碱化尿液(尿液pH值可达到6.7,接近生理上限6.8),增加尿中柠檬酸盐含量,提示其对于泌尿系统结石的预防具有潜在价值。
 
 

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