尿石症的营养疗法(14):超重/肥胖：降低结石风险的代谢益处

超重/肥胖：降低结石风险的代谢益处

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Rivera, M.E., Krambeck, A.E. (2018). Overweight/Obesity: Metabolic Benefits to Reduce Stone Risk. In: Lowry, P., Penniston, K. (eds) Nutrition Therapy for Urolithiasis. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-16414-4_12

肥胖，世界卫生组织（WHO）定义为BMI>30 kg / m2，在美国被认为是一种流行病，估计折磨>20%的人口，全国有近1150万人受到影响（Demaria和Jamal，胃肠素Clin N Am 34（1）：127-142，2005）。超重个体群体（BMI在25至30 kg/m之间）2）同样在增加，多达4000万人受到影响。事实上，最近的分析表明，大约三分之二的美国人口超重或肥胖（Yang and Colditz，JAMA Intern Med 175：1412-1413，2015）。在世界范围内，肥胖率呈指数级增长，一些国家报告说肥胖人口的比例几乎增加了两倍。肥胖与尿石症之间的关联已得到充分研究，肥胖已被证明是结石病的独立危险因素。本章旨在描述超重/肥胖与这一特定群体中结石病相关的生化特征之间的关系。我们还将讨论降低结石复发风险、改善 24 小时泌尿参数以及用于减轻体重和改善与肥胖/超重患者相关的其他合并症的营养疗法。

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• 肾结石

• 高草酸尿症

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介绍

肥胖，定义世界卫生组织（WHO）的肥胖/超重BMI>30公斤/米2在美国被认为是一种流行病，估计会影响>20%的人口，全国有近1150万人受到影响[1]。超重个体群体（BMI在25至30 kg/m之间）2）同样在增加，多达4000万人受到影响。事实上，最近的分析表明，大约三分之二的美国人口超重或肥胖[2]。在世界范围内，肥胖率呈指数级增长，一些国家报告称肥胖率几乎增加了两倍[3]。2型糖尿病、高血压、冠状动脉疾病、高胆固醇血症、肥胖相关的限制性肺病、CKD和肾结石等合并症的患病率已被证明随着BMI的增加而增加[4]。发展中国家的日益西化以及相关的饮食变化与能量密集食物的增加，久坐不动的生活方式有关，并且与肥胖率的迅速增加有关。即使在许多低收入国家，肥胖率现在也在上升[5]。 肥胖与尿石症之间的关联已得到充分研究，肥胖已被证明是结石病的独立危险因素[6]。Taylor等人评估了一组医疗保健提供者中有症状的肾结石的发生率，发现自21岁以来体重增加>35磅，BMI>30 kg / m  2与结石事件的风险增加相关，相对风险（RR）为1.39（95%CI，1.14-1.70）。这种增加的风险在女性中更为明显，年轻女性的风险高于老年女性，RR分别为1.82（95%CI，1.50-2.21）和1.70（95%CI，1.40-2.05）。体重指数也被证明与有症状的结石病有关，BMI为>30 kg / m的男性的RR2与体重正常的BMI相比，BMI为1.33（95%CI，1.08-1.63）。老年和年轻女性相同类别BMI的等效RR分别为1.90（95%CI，1.61-2.25）和2.09（95%CI，1.77-2.48）[6]。 在卫生专业人员随访研究（599名结石形成男性和404名非结石形成男性）、护士健康研究（888名结石形成男性和398名非结石形成老年女性）和护士健康研究II（689名结石形成年轻女性和295名非结石形成年轻女性）中，对结石形成和非结石形成参与者的另一项分析中，Taylor及其同事评估了24小时尿液研究与尿路结石风险状况之间的相关性。他们得出结论，BMI升高的参与者具有较低的尿液pH值，并且他们比BMI较低的参与者排泄更多的尿草酸盐，尿酸，钠和磷酸盐。BMI与尿钙排泄之间存在正相关关系仅在男性和年轻女性中发现，尿酸超饱和度也与BMI升高相关，这可能是由于pH和BMI之间的负相关[  7  ]。 本章旨在描述超重/肥胖与这一特定群体中结石病相关的生化特征之间的关系。我们还将讨论降低结石复发风险、改善 24 小时泌尿参数以及用于减轻体重和改善与肥胖/超重患者相关的其他合并症的营养疗法。

肥胖和尿量低

无论 BMI 如何，脱水都是结石病的已知危险因素。然而，一般来说，超重/肥胖患者已被确定为尿量显著降低是结石病的病因[  8  ]。因此，增加液体摄入量应是所有结石形成患者的基线指标。Borghi等人前瞻性地对钙结石病患者进行了5年的前瞻性随访，随机分配到高水摄入量方案中，以达到每天2升的尿量。在5年的随访中，高饮水摄入组患者的复发较少（12%vs 27%，p<0.01），并且复发时间明显更长（38.7 vs 25.1个月，p <0.02）[  9  ]。同样，长期暴露于高温环境也会增加结石病的风险[  10  ]。 为了确定饮食、液体和补充剂干预对肾结石二级预防的有效性和安全性，Fink 等人对报告的随机试验进行了荟萃分析，发现增加饮水量至 >2 l = 天或足够的液体摄入量以将尿量保持在每天 2.5 l 以上可降低结石复发（相对风险：0.39， 95% 置信区间：0.19–0.80） [  11  ].Shuster等人评估了基线软饮料消费量 >为160ml/d、随机为不饮酒与不干预的结石形成男性的软饮料消费量[  12  ]。在随访3年时，干预组的结石事件显著降低（34% vs 41%，p = 0.023）。有趣的是，软饮料消费量的减少并没有减少整体液体量，因为两组之间的每日摄入量相似。与所有结石患者一样，超重和肥胖患者应建议增加尿量，作为预防结石复发的一线治疗。

肥胖和草酸盐和钙排泄增加以及尿pH值降低

肥胖和代谢综合征诱导的结石病的病理生理学是复杂和多因素的，但也各不相同。肥胖/代谢综合征患者优先形成尿酸和/或草酸钙结石，可能与尿液 pH 值显著降低有关。如前所述，尿 pH 值已被证明与 BMI 呈负相关，而胰岛素敏感性与 pH 值直接相关。在高胰岛素血症发作期间观察到较高的尿pH值，胰岛素敏感性降低可导致尿铵和尿pH值降低[  13  ]。尿pH值背后的机制及其与肥胖和代谢综合征的关系尚未阐明;但是，确实存在几种理论。大多数研究将肥胖、低尿 pH 值和尿酸肾结石联系起来，但在肥胖患者群体中，胰岛素抵抗与草酸钙结石疾病之间也可能存在联系。 Sakhaee及其同事研究了纯尿酸，混合草酸钙/尿酸结石，纯钙结石和健康志愿者中的酸碱平衡。尿酸、混合草酸钙/尿酸和纯草酸钙成石剂的平均BMI分别为35、33和34 kg/m2分别。在对受试者进行一组稳定期的标准化饮食后，进行口服氯化铵负荷。有趣的是，在健康和纯草酸钙成石剂中，铵排泄的增加比混合或纯尿酸结石形成剂大五到七倍。这些发现使作者得出结论，混合或纯尿酸结石的患者铵排泄受损，但由于尿液中的酸度可滴定，全身酸碱平衡得以保持。较低的尿pH值导致尿酸盐沉淀，从而在这些患者中以尿酸和混合草酸钙结石的形式增加结石病的发生率[14]。 除了铵排泄受损外，肥胖个体已被证明由于热量摄入增加和摄入卡路里利用不足，导致循环甘油三酯和游离脂肪酸增加。循环脂肪的增加可以作为谷氨酰胺的替代底物，从而减少近端肾小管细胞对谷氨酰胺和肾氨生成的利用。另一个尚未被彻底研究的途径是组织中的脂肪积累，这也可能影响内源性酸的产生[  15  ]。 单独 BMI 已被研究为草酸钙结石形成的潜在独立危险因素。Siener等人研究了超重和肥胖成人与特发性草酸钙成石形成剂中草酸盐结石病之间的潜在联系[16]。他们鉴定了527种草酸钙成石剂，363名男性和164名女性，平均BMI分别为25.1和25.9 kg / m  2分别。两组中约10%的患者肥胖（BMI ≥30 kg / m2).在这项研究中，Siener及其同事发现了显着的合并症，高血压和冠状动脉疾病，也与BMI升高有关。他们还观察到BMI与尿酸，钠，铵和磷酸盐排泄之间存在正相关关系，并且在男性和女性研究参与者中BMI与尿液pH值呈负相关。已知尿酸排泄会增加草酸钙结石形成的风险，因为在尿酸盐饱和的情况下，草酸钙的溶解度降低[17]。结石发生抑制剂也可能减少，这会增加草酸钙成核的可能性[18]。

肥胖、尿液 pH 值和柠檬酸盐

Wrobel及其同事研究了肥胖和草酸钙结石疾病，发现在一系列连续100种结石形成剂中，正常体重组、超重组和肥胖组之间的尿pH值和尿柠檬酸盐显著差异[  19  ]。有趣的是，这项研究中68%的人要么超重，要么肥胖。三组间所有其他泌尿参数和复发率均无显著差异，BMI较高组的结石事件数量呈下降趋势。在似乎是评估复发风险及其与BMI相关性的首项调查中，作者得出结论，体重对草酸钙的单一危险因素产生负面影响，但肥胖不是草酸钙结石疾病复发风险的预测指标[  19  ]。 Lee等人调查了超重/肥胖与结石形成和复发之间的关系，发现在超重/肥胖患者的队列中（平均BMI为27.1 kg / m2），超重/肥胖与尿酸、钙和钠的排泄增加有关，但与复发性结石形成呈正相关。特别是，他们发现，在首次造石者中，超重/肥胖与结石复发发生率增加高度相关。在复发性结石形成器中未发现这种关系[20]。 Shavit及其同事还研究了超重/肥胖对已知结石形成者的群体泌尿参数的影响[  21  ]。在一组>1，200 名结石形成患者中，他们发现超重和肥胖的结石形成者在 24 小时尿液分析时表现出改变，这增加了结石形成的风险。主要是尿酸盐、钠和钙增加以及尿 pH 值降低是超重和肥胖结石形成人群的主要发现。

肥胖和尿钠排泄

Nouvenne等人发现，当特发性钙结石患者接受钠限制（60 mmol =d）和高液体摄入量治疗时，尿钠减少100 mmol，尿钙减少64mg =天，30%的患者尿钙达到正常[  22  ]。 与肥胖一样，代谢综合征也经常被认为是慢性肾脏疾病和肾结石的危险因素，包括3种主要疾病：中心性肥胖、高血压以及碳水化合物和脂质代谢紊乱[  23  ，  24  ]。Rendina等人评估了饮食对有和没有代谢综合征的复发性草酸钙结石形成剂的生化参数以及对照的影响。他们发现，与无代谢综合征和对照组的结石形成剂相比，在不受限制的饮食中，具有代谢综合征的结石形成剂表现出更高的24小时尿量，以及更高的钙、钠、草酸盐和尿酸盐[  18  ]。与对照组相比，代谢综合征结石形成组的尿柠檬酸盐也较低。然后建议患者限制钠（2，300毫克/天），2，000卡路里/天的饮食。那些顺应性的人被观察到24小时钙排泄和草酸盐排泄显着降低，导致作者得出结论，草酸钙的尿液过饱和度依赖于膳食钠，减少钠摄入量显着减少钙和草酸盐排泄。 在一项关于代谢综合征和尿石症的综述中，Wong等人讨论了结石病的病因学及其与肥胖的相关性及其与可改变的危险因素的复杂关联，特别是低液体摄入、过量的膳食钠和动物蛋白摄入[  25  ]。高血压、血脂异常和胰岛素抵抗的加用会增加既往检查的结石病风险，发现与无代谢综合征特征的结石病相比，复发性结石病的风险增加了近两倍[  26  ]。West等人还在全国健康和营养检查调查（NHANES III）中对18，470名患者的大型队列进行了调查，并发现随着代谢综合征特征数量的增加，结石病的风险增加[  27  ]。 超重和肥胖的结石形成剂具有相似的代谢紊乱，可增加结石疾病的风险，特别是尿酸和草酸钙基结石。旨在降低尿钙、增加尿 pH 值和尿量以及降低尿草酸盐的饮食改变似乎是可以改善 24 小时尿液分析中尿参数的主要调整。

肥胖的营养疗法和预防结石的饮食建议，以减少复发

最近发现，似乎可转化为较高结石风险的特定饮食因素之间存在关联，例如动物蛋白摄入量增加、钾摄入量降低、液体摄入量降低和钙摄入量降低[  28  ]。饮食危险因素可能通过改变抑制剂和促降钙元素的尿液组成来起作用。为了支持这一观点，据报道，食物摄入量更接近停止高血压饮食方法（DASH）饮食的个体的尿过饱和度和结石风险较低，水果和蔬菜含量高，低脂乳制品中适度，动物蛋白含量低。最近的研究结果支持减少尿液中钠排泄作为降低结石病复发风险的一种手段的效用[  22  ，  29  ]。血糖控制不佳也被证明与糖尿病前期和正常HbA1c水平相比，结石病发病率增加相关[  30  ]。请参见表   12.1  。 表12.1 肥胖结石前者的饮食建议    

超重/肥胖：降低结石风险的代谢益处

饮食建议

指示

预期的 24 小时尿液结果

         虽然肥胖的结石形成剂已被证明具有增加的结石疾病风险，但直到最近才缺乏对饮食调整是否改善泌尿参数的分析。在对正常体重，超重，肥胖和超肥胖患者的回顾性分析中，Torcelli等人[8   ]评估了214名患者，其中86名是肥胖或超级肥胖。所有患者都接受了单独修改的饮食建议，包括增加口服液体摄入量（每天至少2升）;将饮食中的盐减少到每天少于1，500毫克;减少动物蛋白摄入量，目标是每天每公斤0.8-1克;并增加富含柠檬酸和/或柠檬酸钾的水果。高草酸尿症患者详细清点了他们可能正在吃的草酸盐含量高的物品，并建议随餐摄入钙（每天1，200毫克）。所有组患者的饮食调整后尿液参数均有所改善。在肥胖的患者中，所有尿液参数都有显着改善;特别是，尿枸橼酸盐水平的改善最大，增加了四倍以上。超过50%的患者达到24小时尿参数的正常水平。在超级肥胖患者中，与肥胖组相似的改善同样显著[8   ]。   Yun及其同事研究了钠限制对结石疾病复发的影响，发现尿钠与BMI、尿量、pH、钙、尿酸、草酸盐和柠檬酸盐排泄显著相关。当控制BMI时，尿钠排泄增加的结石形成剂的尿量、pH值、钙、尿酸、草酸盐、柠檬酸盐和镁显著升高[  29  ]。发现尿钠排泄减少的个体具有较少的结石事件，导致作者得出结论，尿钠与尿液中代谢物排泄的改变有关，并且与复发性结石形成的风险增加有关。应将膳食钠限制视为防止复发性结石形成的首项保守措施[  29  ]。 Kocvara及其同事在患者最初的结石事件发生后也对患者进行了饮食建议的疗效评估。将患者前瞻性随机分为两组，该干预组在6个月，18个月和36个月时进行重复代谢评估后提出特定的饮食建议并进行重新评估。在对照组中，仅提出一般饮食建议，包括适度的动物蛋白摄入量，限制草酸盐的摄入，增加膳食纤维的摄入量，减少钠和足够的钙摄入量。评估在36个月时进行。在随访3年时，干预组的复发性结石事件显著减少，与仅接受一般饮食建议的组相比，干预组提出了具体的饮食建议[  31  ]。 Ortiz-Alvarado等人对饮食咨询和尿路结石参数的单独调查显示，特异性饮食咨询是有益的[  32  ]。作者仅通过饮食调整治疗了137名患者，以防止结石复发。建议患者增加水合作用，以保持尿量高于每天2升，钠限制在每天<2，400mg，蛋白质适度至3-4盎司，每天两次，以及足够的钙摄入量（每天随餐1，000-1，200mg），重点是进餐时间。此外，建议使用含柠檬酸盐的果汁，如柠檬汁。研究人员注意到尿液参数的显着改善，包括尿钙，草酸盐和尿酸的减少，以及仅饮食调整后枸橼酸盐和尿量的增加。这些结果进一步强调了营养性结石预防作为一线治疗的重要性。 Escribano等人最近发表的一项关于旨在预防特发性高钙尿症并发症的饮食干预的Cochrane综述发现，钙、低蛋白和低钠水平正常的饮食可以减少结石复发次数，减少尿中草酸盐排泄，并减少特发性高钙尿伴复发性结石病的草酸钙过饱和度[  33  ]。 虽然许多泌尿科医生支持将饮食建议作为预防结石复发率的一线治疗，但由于时间限制，通常很难获得所有结石形成患者的完整饮食史。有趣的是，Wertheim及其同事发现，在一项针对内泌尿科医生的关于饮食咨询和结石疾病的调查中，大多数泌尿科医生为结石形成患者提供饮食建议，但大多数泌尿科医生希望另一位医生给出建议，可能是由于时间限制[  34  ]。这项研究指出了结石形成患者饮食咨询的一个明显问题，即在任何一种情况下都可以为患者提供多少教育。当然，利用非物理饮食专家（例如，注册营养师）对于提供患者教育和加强饮食建议以防止复发性结石形成至关重要。

结论

超重和肥胖个体由于泌尿参数的改变而增加肾结石的风险，特别是尿 pH 值和柠檬酸盐降低以及钠、钙、尿酸盐和草酸盐增加。将这些参数正常化的饮食调整可能会降低复发率，并可能减少经常与肥胖相关的合并症的数量，即高血压、空腹血糖受损和血脂异常。利用非物理专家，特别是注册营养师，来加强饮食调整可能有助于患者教育和坚持饮食建议。

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