Экзогенные факторы мочекаменной болезни

Мочекаменная болезнь — это заболевание обмена веществ, вызванное различными эндогенными и/или экзогенными причинами, включая наследственный характер, и характеризующееся наличием камня(ей) в почках и мочевых путях. 

Существуют регионы, где это заболевание встречается особенно часто и имеет эндемический характер, в их числе Кавказ, Урал, Поволжье, Сибирь (табл. 1). 

Таблица 1

Распространенность мочекаменной болезни по регионам России

Во многих странах мира, в том числе и в России, мочекаменная болезнь диагностируется в 32—40% случаев всех урологических заболеваний. В связи с изменением характера питания, социальных условии жизни и увеличением неблагоприятных экологических факторов, оказывающих прямое воздействие на организм человека, по прогнозам многих ученых, частота мочекаменной болезни и в дальнейшем будет иметь тенденцию к росту. Медико-социальная значимость мочекаменной болезни обусловлена тем, что, встречаясь практически во всех возрастных группах, в 65—70% она диагностируется в трудоспособной возрасте — 20—60 лет. 

Камни локализуются на протяжении всей мочевыделительной системы: чашечках, лоханках, мочеточниках, мочевом пузыре и мочеиспускательном канале. В большинстве случаев камни образуются в одной из почек, но в 9-17% случаев мочекаменная болезнь имеет двусторонний характер. 

Камни почки бывают одиночными и множественными (последние часто наблюдаются при губчатой почке). Описаны наблюдения, когда в почке обнаруживали до 5000 камней. Величина камней самая различная — от 1 мм до гигантских — более 10 см и массой до 1000 г (рис. 1). 

Рис. 1. Обзорная рентгенограмма. Камни почки, коралловидный камень справа, камень лоханки слева

В 25—32% случаев мочекаменная болезнь рецидивирует, принимая при этом более сложные клинические формы. Быстрота роста камней крайне индивидуальна. Некоторые камни в течение нескольких лет не имеют тенденции к росту и не беспокоят больного, другие за 6—12 мес могут заполнить всю лоханку и чашечную систему почки — коралловидные камни. 

Этиология и патогенез

В настоящее время не существует единственной теории патогенеза мочекаменной болезни. Выделяют два типа процессов, которые определяют факторы формального и каузального генеза камнеобразования.

Формальный генез

Согласно кристаллизационной теории, процесс образования камней подчиняется принципам кристаллизации. В этом процессе матрица не имеет существенного значения и считается случайной составной частью. С позиции коллоидной теории, первым и важнейшим шагом при возникновении камней является образование органической матрицы камня, а кристаллизация на ней мочевых солей является вторичным процессом. Для начала кристаллизации практически во всех случаях необходима высокая концентрация камнеобразующих веществ в моче. В конечном счете причиной образования камней рассматриваются нарушения количественного и качественного соотношения между солями мочи и ее защитными коллоидами, которые одерживают соли в растворенном состоянии. 

В то же время известно, что даже в нормальных условиях моча довольно часто бывает перенасыщена камнеобразующими веществами (при обильном питании, тяжелой физической работе и др.), однако камнеобразования не происходит. 

В настоящее время выявлен ряд веществ, влияющих на коллоидную стабильность и поддержание солей в растворенном состоянии, и наоборот, их отсутствие способствует кристаллизации солей. В нормальной моче этими веществами являются мочевина, креатинин, гиппуроновая кислота, хлорид натрия, цитраты, магний, неорганический пирофосфат и др. 

Метастабильное состояние соли в насыщенном растворе легко может быть разрушено. В некоторых случаях эту роль играют мукопротеины, сульфаниламиды, пировиноградная кислота, коллаген, эластин. 

Реакция мочи (pH) — также является одним из существенных факторов образования камней. Доказано, что повышение концентрации и экскреции камнеобразующих веществ — мочевой кислоты, кальция, неорганических фосфатов, оксалатов — бесспорное условие, способствующее образованию камней. 

Каузальный генез

В основе каузального генеза лежит ряд экзогенных и эндогенных факторов риска, приводящих к органическим и функциональным состояниям, благоприятствующим формальному генезу. Так, однообразное питание с преобладанием растительной или молочной пищи способствует ощелачиванию мочи, тогда как мясная пища — окислению. 

Экзогенные этиологические факторы 

1. Климат, биогеохимическая структура почвы, физико-химические свойства воды и флоры, пищевой и питьевой режим населения. 

2. Условия труда (вредные производства, горячие цеха, тяжелый физический труд и др.) и особенности быта (однообразный, малоподвижный образ жизни и отдыха). 

3. Чрезмерное и однообразное потребление с пищей большого количества камнеобразующих веществ, воздействующих на концентрацию протекторов камнеобразования, pH, диурез и т.д. 

4. Недостаток витаминов А и группы В. 

5. Эндогенные этиологические факторы риска могут быть самой различной природы. К ним относятся как местные урологические факторы риска, так и общие факторы риска, а также интеркуррентные заболевания пациента. 

Эндогенные этиологические факторы

Урологические факторы 

1. Местные врожденные и приобретенные изменения мочевых путей (стриктуры, добавочные сосуды, приводящие к нарушению оттока и гидронефрозов). 

2. Единственная (единственно функционирующая) почка. 

3. Пузырно-мочеточниковый (почечный) рефлюкс. 

4. Аномалии мочевых путей — губчатая, подковообразная почка, уретероцеле, отшнурованные чашечки. 

5. Инфекция мочевых путей. 

Общие факторы

1. Состояния дефицита, отсутствия или гиперпродукции ряда ферментов – гиперпаратиреоз, подагра. 

2. Длительная или полная иммобилизация (переломы костей позвоночника, таза и др.). 

3. Заболевания желудочно-кишечного тракта, печени и желчных путей.

4. Резекции кишечника, тонкотолстокишечные анастомозы. 

5. Болезнь Крона, Педжета, Бека. 

6. Повышенное назначение витаминов А, С, сульфаниламидов. 

7. Саркоидоз, лейкемия и метастатические поражения костей. 

Перечисленные выше факторы приводят к образованию камней в почках, которые на сегодняшний день подразделяются согласно химической их классификации на: мочекислые камни (ураты) — желто-коричневого цвета плотной консистенции с гладкой или мелкозернистой поверхностью; оксалатные камни – темно-бурого, почти черного цвета, очень плотные, с шероховатой поверхностью, усеянной «шипами»; фосфатные камни (инфицированные) – серовато-белого цвета, мягкие, легко крошатся, поверхность их шероховатая; смешанные камни — ядро образуется из одних солей, а оболочка — из других; цистиновые камни — светло-коричневого цвета, самые плотные, с гладкой поверхностью. 

Структура камней имеет значение для оценки обменных нарушений, происходящих в организме, что позволяет выработать тактику метафилактики мочекаменной болезни. В настоящее время знание физико-химических свойств мочевого камня позволяет правильно выработать показания и методику дистанционной ударно-волновой и контактной эндоскопической литотрипсии.

Опубликовал Константин Моканов

Не существует единой теории этиологии мочекаменной болезни, поскольку в каждом конкретном случае можно выявить свои факторы (или группы факторов) и заболевания, приведшие к развитию метаболических нарушений, таких как гиперурикурня, гаперкальциурия, гипероксалурия, гиперфосфатурия, изменение ацидификации мочи, и возникновению мочекаменной болезни. В возникновении указанных метаболических сдвигов одни авторы отводят ведущую роль экзогенным факторам, другие – эндогенным причинам.

Этиологические факторы развития мочекаменной болезни

Патогенез мочекаменной болезни

Патогенез мочекаменной болезни разные авторы связывают с одной из трёх основных гипотез:

• усиленной преципитации-кристаллизации;
• формирования матрицы – ядрообразование;
• недостаточности ингибиторов кристаллизации.

В первой гипотезе преципитации-кристаллизации подчёркивают значение перенасыщения мочи кристаллоидами, что приводит к их осаждению в виде кристаллов. Такой механизм, очевидно, преобладает в ряде случаев (цистинурия, уратурия, трипельфосфатная кристаллурия и т.д.). Однако этим нельзя объяснить происхождение оксалатно-кальциевого камнеобразования, при котором экскреция основных камнеобразующих компонентов практически не повышена. Кроме того, возможно транзиторное повышение концентрации камнеобразующих соединений, которое не всегда можно уловить.

Матричная гипотеза камнеобразования основана на предположении, что ряд органических субстанций вначале формирует ядро, на котором в дальнейшем происходит рост камня вследствие преципитации кристаллов. К таким субстанциям некоторые авторы относят мочевой микроглобулин, коллаген, мукопротеиды и т.д. Несмотря на то что мочевой микроглобулин всегда обнаруживают в почечных камнях, нет доказательств его первичной роли в образовании конкрементов. Моча может удерживать в растворённом состоянии значительно большее количество солей, чем водные растворы, в связи с наличием в ней ингибиторов кристаллообразования.

Третья гипотеза связывает развитие мочекаменной болезни с отсутствием ингибиторов даже при нормальной концентрации солей в моче. Однако нет доказательств отсутствия какого-то одного ингибитора при камнеобразовании или постоянного дефицита основных ингибиторов кристаллообразования у больных мочекаменной болезнью.

Упомянутые гипотезы камнеобразования, несомненно, отражают некоторые механизмы развития мочекаменной болезни.

Однако совершенно необходимо рассматривать патогенез камнеобразования с точки зрения источников происхождения значительных количеств кристаллоидов, матричных субстанций, причин снижения концентрации экскретируемых с мочой ингибиторов кристаллообразования.

Повышение камнеобразующих веществ в сыворотке крови приводит к увеличению их выделения почками – основным органом, участвующим в поддержании гомеостаза, – и к перенасыщению мочи. В перенасыщенном растворе соли выпадают в виде кристаллов, что в дальнейшем служит фактором образования сначала микролитов, а затем за счёт оседания новых кристаллов – мочевых камней. Однако моча часто бывает перенасыщена солями (вследствие изменения характера питания, климатических условий и др.), но при этом образования конкрементов не происходит. Наличие только одного перенасыщения мочи недостаточно для образования конкремента. Для развития мочекаменной болезни необходимы и другие факторы, такие как нарушение оттока мочи, инфекция мочевых путей и т.д. Кроме того, в моче присутствуют вещества, способствующие поддержанию солей в растворённом виде и препятствующие их кристаллизации: цитрат, ионы магния, цинка, неорганический пирофосфат, гликозаминогликаны, нефрокальцин, белок Тамма-Хорсвалля и т.д. Низкая концентрация цитрата может быть идиопатической или вторичной (метаболический ацидоз, снижение калия, приём тиазидных диуретиков, снижение концентрации магния, почечно-канальциевый ацидоз, диарея). Цитрат свободно фильтруется клубочками почек и в 75% реабсорбируется в проксимально-извитых канальцах. Большинство вторичных причин приводит к снижению выделения цитрата с мочой за счёт усиленной реабсорбции в проксимально-извитых канальцах.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13]

Мочекаменная болезнь – часто встречающееся урологическое заболевание. На протяжении многих лет оно было на переднем крае урологии. В этой статье представлены этиология, диагностика, медикаментозное и интервенционное лечение камней мочевыводящих путей.

Мочекаменная болезнь – это заболевание, которое существует уже тысячи лет. Археологические исследования показали наличие отложений в мочевыводящих путях у египетских мумий, возраст которых оценивается примерно 7000 лет назад. Удаление камней из мочевого пузыря было одной из первых хирургических процедур, проводимых в древние времена.

Последние два десятилетия принесли значительный прогресс в понимании этиологии, диагностики и, прежде всего, в лечении мочекаменной болезни. Развитие эндоурологии и камнедробильного оборудования позволило значительно сократить количество операций, выполняемых по поводу этого заболевания.

Эпидемиология заболевания – как часто встречаются камни в мочевой системе

Мочекаменная болезнь встречается примерно у 2% населения. Чаще всего камни обнаруживаются после 30 лет. Мужчины страдают этим заболеванием в три раза чаще, чем женщины. 

У людей, у которых есть эпизод почечной колики, вероятность повторного приступа в течение 3 лет составляет около 15%, а в течение следующих 15 лет – 30-50%. Как правило, мочекаменная болезнь – это длительное заболевание, с периодом между приступами в среднем 9 лет.

Мочекаменная болезнь

Этиология и патогенез мочекаменной болезни

Мочевые камни образуются в результате сложных физико-химических процессов. Механизм их образования пытаются объяснить с помощью следующих теорий:

• Теория перенасыщения и кристаллизации. Когда произведение растворимости данного вещества превышается, раствор становится чрезмерно насыщенным. В результате зародышеобразования и последующей агрегации образуются крошечные кристаллы, которые затем образуют мочевые отложения.
• Явление эпитаксии. Эпитаксия – это способность образовывать кристаллы одного вещества в перенасыщенном растворе другого. Например, добавление кристаллов мочевой кислоты к перенасыщенному раствору оксалата кальция вызывает отложение последнего на ядре мочевой кислоты.
• Отсутствие ингибиторов кристаллизации. В течение дня моча часто представляет собой перенасыщенный раствор, но благодаря присутствию ингибиторов кристаллизации не образует отложений. Ингибиторы могут дополнительно ингибировать рост кристаллов после образования и агрегации кристаллов. Ингибиторы кристаллизации включают: Mg, Zn, цитраты, тогда как ингибиторы роста кристаллов и агрегации включают: пирофосфаты и кислые мукополисахариды.
• Теория органической матрицы. Отложение кристаллов на белковом веществе, которое в некоторых типах отложений может составлять до 65% от массы осадка. Высокий уровень белка характерен для мочекаменной болезни, связанной с инфекциями мочевыводящих путей, в основном бактериями из группы Proteus.

Образование камней в мочевыводящих путях определяется тремя группами факторов:

• Системные факторы – влияют на химический состав и физические характеристики мочи, например, подагра или канальцевый ацидоз.
• Индивидуальные свойства почек и мочевыводящих путей – например, почечный кальциноз, субпиелит, инфекция мочевыводящих путей уреазоположительными бактериями.
• Условия окружающей среды, например, высокая температура окружающей среды, богатое белком питание, длительная иммобилизация.

В первой группе мочекаменная болезнь чаще бывает двусторонней, многоочаговой и рецидивирующей, далее речь идет о системной мочекаменной болезни, во второй группе поражение обычно поражает один орган – почку или мочевой пузырь, и в нем возникают только рецидивы. В третьей группе большие популяции могут быть поражены мочекаменной болезнью. Наиболее благоприятным при мочекаменной болезни является наличие у одного человека трех факторов.

Образование камней в мочевыводящих путях – сложный биофизический процесс, о чем свидетельствует образование отложений. У большинства пациентов в основе патогенеза нефролитиаза лежат нарушения кальций-фосфатного обмена и обмена щавелевой кислоты, гораздо реже – пуриновый и аминокислотный обмен.

Оксалаты кальция образуют большую часть отложений в мочевыводящей системе. Почти 75% камней содержат кальций, и от 30 до 60% пациентов с мочекаменной болезнью имеют гиперкальциурию (суточная экскреция кальция с мочой превышает 6,25 ммоль (250 мг) у женщин и 7,5 ммоль (300 мг) у мужчин). 

Оксалаты кальция

Гиперкальциурия возникает при различных болезненных состояниях. Это может быть вызвано чрезмерным всасыванием кальция из желудочно-кишечного тракта, чрезмерной мобилизацией из костной системы или нарушением реабсорбции в почечных канальцах.

А. чрезмерное всасывание из желудочно-кишечного тракта:

• чрезмерное поступление продуктов, богатых кальцием,
• гипервитаминоз D.

Б. чрезмерная мобилизация кальция из костей:

• гиперпаратиреоз;
• гипервитаминоз D;
• гиперактивная щитовидная железа.

Болезнь Педжета

• длительная иммобилизация;
• метастазы опухоли.

С. дефект реабсорбции:

• тубулярный ацидоз;
• гиперальдостеронизм;
• повышенный расход ионов Na, Mg;
• петлевые диуретики – фуросемид, этакриновая кислота.

Щавелевая кислота наряду с гиперкальциурией является важнейшим фактором формирования мочекаменной болезни. В физиологических условиях более 90% щавелевой кислоты, выделяемой с мочой, является продуктом промежуточного метаболизма аминокислот и углеводов. 

Гипероксалурия возникает в результате повышенной эндогенной продукции и чрезмерного всасывания из желудочно-кишечного тракта. Некоторые данные предполагают, что гипероксалурия способствует образованию бляшек в 10 раз больше, чем повышенный уровень кальция.

А. первичное увеличение биосинтеза:

• врожденная недостаточность альфа-кетоглутарат лигазы глиоксиловой кислоты,
• врожденная недостаточность D-глицератдегидрогеназы,
• прием прекурсоров щавелевой кислоты (витамин С, этиленгликоль).

Б. сверхабсорбция в желудочно-кишечном тракте:

• недостаточное поступление кальция с пищей,
• чрезмерное поступление щавелевой кислоты,
• хронические воспалительные заболевания кишечника (язвенный колит, болезнь Крона).

Мочевая кислота, выводимая почками, является продуктом метаболизма пуринов. На подагру приходится примерно 5% всех отложений. Концентрация мочи и pH имеют большое значение в образовании камней. При pH 4,5 около 95% мочевой кислоты, присутствующей в моче, плохо растворимо, растворимость увеличивается с увеличением pH. 

Гиперурикозурия может быть вызвана следующими факторами:

А. Эндогенная гиперпродукция мочевой кислоты: увеличение клеточного обмена (пролиферация опухолевых клеток, интенсивная химиотерапия рака).

Б. Чрезмерное выведение мочевой кислоты с мочой: урикозурические препараты (салицилаты, тиазиды), диета с высоким содержанием пуринов.

С. Повышенная концентрация в моче при нормальной суточной секреции мочевой кислоты: 

• обезвоживание (заболевания желудочно-кишечного тракта);
• чрезмерное закисление мочи (длительная диарея, потеря щелочей через кишечные свищи).

Цистиновые камни составляют около 1%. Образуются у пациентов с врожденным дефектом резорбции цистина и двухосновных аминокислот (аргинин, орнитин) в тонкой кишке и почечных канальцах.

Струвитные камни (15%) образуются в щелочной моче из-за заражения мочевиноположительными бактериями, которые разлагают мочевину до аммиака. Под воздействием высокого pH мочи (выше 7,0) происходит осаждение фосфата магния-аммония и карбоната апатита. Микроорганизмы, содержащие уреазу, включают: Proteus vulgaris, Klebsiella, Pseudomonas aeruginosa, Serratia, Providensia, Enterobacter, Staphylococcus. 

Струвитные камни

Эти микроорганизмы также выделяют слизь, которая способствует хорошей адгезии к эпителию и защищает его от воздействия антибиотиков. Эта слизь представляет собой белковый каркас струвитных камней. Струвит никогда не образуется в стерильной моче, он является основным компонентом литейных камней.

Камни в моче могут различаться по размеру, от 1 мм и менее в диаметре, и выделяются с мочой в виде так называемого песка, вплоть до крупных камней в чашечно-тазовой системе или в мочевом пузыре.

Форма, размер и консистенция камней в некоторой степени зависят от их химического состава и доли белкового каркаса. Самые твердые – оксалат кальция и цистиновые камни, фосфатные отложения, особенно струвитные, хрупкие, а мочевая кислота – самые мягкие.

В поперечном сечении камень может иметь слоистую или спицевую структуру. Очень часто средняя часть камня, так называемая поперечное сечение ядра имеет другой вид и химический состав, чем оболочка. Химический состав яичка может указывать на метаболическую причину мочекаменной болезни, что важно для предотвращения рецидива. Слой мантии отражает характеристики окружающей среды в чашечках и тазу. Химически чистые камни, чаще всего оксалат кальция и камни мочевой кислоты, составляют около 42%. Около 45% – двухкомпонентные камни, остальные – трехкомпонентные.

Отложения оксалата кальция чаще всего единичные, размером около 1-2,5 см, с гладкой или сливовой поверхностью. В основном гладкие камни с разным химическим составом. Цистиновые отложения представляют собой желто-коричневые, восковые, светло-желтые или серые фосфатные отложения и темно-коричневые отложения мочевой кислоты. 

Проверка химического состава камней может помочь предотвратить рецидив. Более важную роль могут сыграть исследования метаболических процессов, приводящих к увеличению выведения камней с мочой.

Клинические симптомы мочекаменной болезни

Мочекаменная болезнь часто протекает бессимптомно, а о наличии отложений пациент узнает случайно из ультразвукового исследования брюшной полости. 

Боль возникает, когда отток мочи из почки блокируется отложениями, расположенными в почечной лоханке или в мочеточнике. Колическая боль располагается в поясничной области и распространяется в пах, яичко, половой член, половые губы или медиальную поверхность бедра. 

Колическая боль располагается в поясничной области

Часто наблюдаются тошнота, рвота и вздутие живота. Кроме того, приступы могут сопровождаться нарушением мочеиспускания и позывами. Больные беспокойны, не могут найти себе удобного положения. При физикальном обследовании почка болезненна при глубокой пальпации, симптом Гольдфлама положительный.

Диагностика мочекаменной болезни

Диагноз мочекаменной болезни основывается на тщательно собранном анамнезе, физическом осмотре, лабораторном обследовании и визуальной диагностике.

Лабораторные тесты

Анализ мочи и посев должны выполняться в обычном порядке. В большинстве случаев присутствует микро- или макроскопическая гематурия. 

Исследование осадка мочи позволяет идентифицировать кристаллы и, таким образом, косвенно определять химический состав осадка. 

Также измеряется уровень мочевины и креатинина в крови, чтобы исключить почечную недостаточность. Заметно повышенное количество лейкоцитов с сопутствующей лихорадкой свидетельствует об острой инфекции.