结石形成的物理化学过程及影响因素

---

 
从物理化学观点看，结石形成至少与3个因素密切相关：①尿液中结石盐过饱和;②抑制物减少或促进物过多;③尿路通畅性和黏膜表面性状异常。
 
(1)尿液晶体过饱和：尿液过饱和是结石形成的“能量”来源，尿液中结石盐的过饱和程度可以用结石盐离子活度积(activity product，AP)与溶度积(solubility product，SP)之比来表示，它与形成固相的自由能(△G)有如下关系，即：△G=RT/n(AP/SP)，式中R为热力学常数，T为温度，当活度积低于溶度积时，尿液处于未饱和状态;当活度积高于溶度积时，尿液处于过饱和状态，尿液中也常见到各种结石盐结晶，提示这些结石盐虽在尿液中呈过饱和，但不一定形成结石，说明尿液过饱和仅是结石形成的前提因素，因此，研究结石形成的动力学过程及影响这些过程的因素(如抑制物，促进物)较热力学过程更为重要。
 
(2)结石形成的动力学过程：尿液是一个十分复杂的物理化学，其中数种结石盐都可呈过饱和状态，究竟由尿液中析出何种晶体，则由热力学和动力学两方面来决定，结石形成的化学动力学过程主要包括：①成核，即指从过饱和溶液中形成固相的过程;②生长，晶核成长包含两个基本过程，即溶质的运送(由溶液向晶体附近)和溶质结合到晶格中，即运送过程和表面作用过程，晶体生长的方式有多种类型，其中主要方式为螺旋生长和多核生长;③聚集，固体粒子变大，不一定仅是晶体的生长，有时也由小颗粒的絮凝而构成较大团块;④固相转化，尿液中有各种不同的固相物质，但其化学组成不同，或化学组成相同而水合程度不同，一般在动力学上有利而热力学上不利的条件下所形成的固相物质是不的，结合的前身团块将依次转化形成相，这种转化不仅是单纯的晶格转变，还包含其他一系列改变，如钙，磷比值和水合程度等化学反应。
 
在结石形成过程中，一旦大晶体形成，附着于尿路壁面，成核和聚集可能是一种快动力学过程，在过饱和尿环境中生成结石则可能是慢动力学过程，在结石中矿物质与基质共存，其成长过程中还会发生一系列脱水及态相转变过程，使结石结构趋于致密和坚硬。
 
(3)结石形成的促进物和抑制物：尿液的某种结石盐呈过饱和状态，但为什么结石仅发生于少数人的原因未明，结石病人尿液中可能存在抑制物缺乏或促进物过多，除此之外，还有天然及人工合成抑制物如某些中草药，人工半合成酸性黏多糖等。