【膽囊結石的那些事兒】分類、成因

本文參加【科普新星培訓營】,內容為作者原創。

上期重點回顧:膽囊結石最易發生嵌頓的部位為膽囊頸部的Hartmann囊;膽道系統由肝內膽管和肝外膽管組成,肝臟分泌膽汁,空腹、餐間時膽囊貯存、濃縮膽汁,進食中膽囊參與排空膽汁;膽汁是由97%的水和3%重要成分(膽汁酸、膽鹽、膽固醇、磷脂、膽紅素)組成。


【膽囊結石的那些事兒】分類、成因

圖示為膽囊結石伴膽總管結石,是臨床中需要儘快解決的疾病

說在前面的流行病學調查

膽石病是我國常見病、多發病。根據20世紀80、90年 代國內進行的兩次膽石病臨床研究流行病學調查評估,膽囊結石的發病率約為10%;肝膽管結石也絕非一個消失中的疾病,其複雜的病理學改變和嚴重的併發症仍然是膽石病治療中的難題;而由肝內膽管結石和膽囊結石繼發的膽總管結石已成為臨床診治的最常見疾病類型之一[1].(PS:此處提到的膽石病是包含了肝內膽管結石、肝外膽管結石以及膽囊結石,我們現在所講的,是膽囊結石)

過去也有學者對膽囊結石患者人群做了回顧性分析,膽囊結石病在女性多見[2] ,這可能與女性的經產狀況,首產年齡和肥胖等因素有關[3] 。但近些年來,隨著飲食結構的改變,男性的蛋白和脂肪消耗量增加,使男性膽固醇結石發生率上升;而女性因計劃生育經產次數明顯減少和主動減肥,膽固醇結石發生率相對下降,所以膽囊結石男女性別差異已不大。有學者曾調查自1981年1月至1999年12月全廣西 155家醫院共經手術治療的膽結石病 8 585 例,其中男3426例,女5159 例,年齡13~ 83歲,中位年齡 42 歲[4]。大多數的膽囊結石患者沒有明顯的臨床症狀,40% 的患者在40歲以後出現臨床症狀以及嚴重的併發症,需行手術治療[5]。隨著物質文明的豐富,人類對於美食的追求愈來愈高,也就間接地將膽囊結石的發病人群年輕化,這是值得我們所警惕的。

(前方高能預警!請做好心理準備。)

【膽囊結石的那些事兒】分類、成因

將膽囊剖開後可見數量較多的膽結石和棕色粘稠的膽汁

那麼前面提到了膽固醇結石,我們就先講講膽石的分類。

一、分類

  • 膽汁中97%是水,剩下3%由膽鹽(膽汁酸鹽)、膽固醇、膽汁酸、膽紅素、磷脂等組成。其中,膽鹽和磷脂(主要是卵磷脂)都是雙嗜性分子,說白了就是像火柴頭一樣,火柴頭端是親水的,尾端是疏水的,一堆火柴棒堆在一起,尾端相連,形成了像下圖類似的結構。實際人體大部分細胞表面都是如此的脂質雙分子層模型。兩端親水,中間疏水,形成球狀微膠粒,就將脂溶性的膽固醇鎖在其中了。那麼這種膽鹽、磷脂組成的微膠粒是有多少就吃多少嗎?顯然不是,當膽固醇過多或者磷脂過少,那麼膽固醇就會析出形成結石。
  • 那麼結石是隻有膽固醇結石嗎?非也。根據膽汁成分的比例改變,還有膽色素結石,以及較少見的鈣鹽結石。
  • 總而言之,膽石按主要成分分類可分為膽固醇結石、膽色素結石以及不常見的鈣鹽結石。膽固醇結石中膽固醇含量高於70%,超過90%則可稱為純膽固醇結石;膽色素結石又分為黑色素結石和膽色素鈣結石,前者幾乎均發生在膽囊,而後者好發於肝內外各級膽管。從全世界範圍來看,
    70%~80%的膽囊結石為膽固醇結石[6]。
【膽囊結石的那些事兒】分類、成因

脂質雙分子層模型

二、成因(重點說一說膽固醇結石)

從前文可以看出,膽石的成因主要是因為膽汁成分發生了改變。早在1968年,Small和Admirand二人利用物理-化學平衡理論,將膽固醇、膽鹽及卵磷脂三者關係用一等邊三角形來表示,並通過模擬膽汁實驗找到了膽固醇以微膠粒形式溶解的區域,區域之外膽固醇則不能完全溶解,形成過飽和狀態,析出產生結石。後來Holzbach等人進一步完善了該理論。但是進一步實驗室卻對該理論產生了質疑,肝膽汁實際比膽囊膽汁的過飽和狀態更高,但不形成膽固醇結石。後來,人們發現了除了“微膠粒”,還有一種由磷脂酰膽鹼與膽固醇等組成的“球泡”結構,其中不含膽鹽。球泡溶解膽固醇的能力遠遠大於微膠粒,可以溶解膽汁中80%的膽固醇,而且膽汁中球泡的比例隨膽鹽濃度升高而逐漸下降,當膽鹽濃度達到40mol%,球泡就消失了。該發現也對微膠粒的三角模型提出了補充[7]。

【膽囊結石的那些事兒】分類、成因

膽汁中膽鹽、膽固醇、磷脂三種成分濃度的相互關係

Q1 看了這麼多,還是沒明白,膽固醇結石就單單因為膽汁成分失調嗎?那麼還有沒有更加具體的描述或者其他成因呢?答案是肯定的。

任何會引起膽汁成分比例失調或者膽汁淤積的機制,都將促使膽固醇結石的產生[8]:

  • 膽汁中膽固醇-膽汁酸平衡紊亂:(1) 肝細胞分泌膽固醇過多;(2) 肝細胞分泌進入膽汁的膽汁酸和磷脂的降低及遊離膽固醇增多; (3) 以上二者的聯合作用。
  • 人體腸-肝軸結構破壞和 (或) 功能紊亂:膽固醇代謝的終產物是膽汁酸, 具有防止膽石形成作用, 膽汁酸鹽可使膽固醇遊離分散。肝臟利用膽固醇產生膽汁酸。上一節課提到了膽鹽的腸肝循環,膽汁酸的合成、腸肝循環的異常改變均會導致膽汁酸代謝異常,從而影響膽固醇的代謝。
  • 膽囊運動功能異常:膽囊運動異常通常和膽囊結石的產生互為因果。膽囊收縮功能減弱使得膽汁不能充分排出,造成膽汁淤積,膽汁過度濃縮,促使膽固醇結石的形成。結石的形成又會對膽囊局部造成炎症刺激,影響膽囊的收縮。
  • 機體代謝功能失衡:這個就可以通俗理解為肥胖、高脂血症等等對機體的影響。BMI指數越大,體重越大,腰圍越大,膽囊結石的發病率越高。
  • 雌激素對膽囊結石的影響:前文流行病學調查中提到女性的發病率稍高於男性,這是因為雌激素具有促進內源性膽固醇合成、影響膽汁酸代謝、影響膽囊平滑肌收縮的能力。

通過多年來的研究,已經明確膽囊膽固醇結石的形成 包含三個連續性步驟:膽汁膽固醇過飽和、膽固醇結晶析出、在促核形成因素作用下聚集並逐漸形成結石。歸根結底,膽汁中膽固醇、膽汁酸鹽和卵磷脂的關係變化會影響膽固醇的溶解和膽囊結石的發生[9]。


後記

實際上,亦有學者利用狗、家兔創造高膽固醇飲食模型[10],並且高膽固醇組歷經1個月的高膽固醇飲食餵養,解剖後可見成石率在80%,對照組為0%,統計學P值<0.05,有意義。該研究也表明:高膽固醇飲食會降低血漿CCK濃度(上一篇文章中提到的膽囊收縮素),而血漿CCK濃度的降低是膽囊運動功能障礙和膽囊結石形成的重要原因,符合上述中“膽囊運動功能異常”。這也提示我們,合理膳食實際就是對膽囊最好的保護,也是對自己負責的表現。

【膽囊結石的那些事兒】分類、成因

家兔模型中的成石率 統計數據


人體是世界上獨一無二、最為精密的儀器。我是Dr.綠,關注我,繼續下一節課~


下節課預告:膽囊結石的症狀、體徵


[1]盧綺萍, 膽石病臨床研究20年:進展、問題與展望. 中國實用外科雜誌, 2020. 40(01): 第42-47頁.

[2]顧倬雲,黃志強. 中國人膽結石的特點. 中華外科雜誌, 1987, 25: 321-329.

[3]黃志強,主編. 現代腹部外科學. 第 1 版. 長沙: 湖南科學技術出版 社, 1995. 433-441

[4]陳希綱,劉家奇,彭民浩,王文光,楊定華,胡德宏,劉達雲,鄧建寧.膽石病臨床流行病學調查——附8585例分析[J].中華普通外科雜誌,2002(02):34-36.

[5]ABRAHAMS,RiverHG,GriffithLF,etal.Surgicalandnon- surgical management of gallstone [J]. Am Fam Physician, 2014, 89(10): 795-802

[6]VOLZKE H, BAUMEISTER S E, Alte D, et al. Independent risk factors for gallstone formation in a region with high cho- lelithiasis prevalence [J]. Digestion, 2005, 71(2): 97-105.

[7]莫國賢.保膽外科學[M].北京:科學技術文獻出版社.2017.

[8]周洋,卓臣義,唐乾利.膽囊結石形成機制及診療現狀研究[J].右江民族醫學院學報,2019,41(02):203-206.

[9譚宜將,劉衍民.膽囊結石發病原因研究現狀與進展[J].中國實用外科雜誌,2009,29(07):602-603+606.]

[10]章琳,董蕾.高膽固醇飲食對膽囊結石形成和膽囊運動的影響[J].西安交通大學學報(醫學版),2005(03):260-262+299.


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