Теории камнеобразования при мочекаменной болезни
Этиотропное и патогенетическое лечение, профилактика
Оглавление
ТЕОРИИ КАМНЕОБРАЗОВАНИЯ
ТЕОРИИ КАМНЕОБРАЗОВАНИЯ
- Этиологическая и патогенетическая роль нанобактерий при МКБ
Причина и механизмы возникновения МКБ продолжают оставаться актуальными и все еще недостаточно разрешенными проблемами. Многочисленные теории объясняют лишь отдельные звенья в большой цепи факторов, приводящих к нефролитиазу. В здоровой почке камень образоваться не может. Что же изменяет функцию нефрона до такой степени, что выделяемые с мочой соли и белковые элементы способны сформироваться в конкремент? Изучение разнообразных групп факторов, которые участвуют в процессе камнеобразования, представляет большие трудности. Это объясняется еще и тем, что не установлено, действуют ли эти факторы в отдельности или совместно в различных комбинациях. Можно предположить, что некоторые их них являются постоянными, а другие могут стать толчком к камнеобразованию и перестать существовать. Не установлено также, подчиняется ли образование различных видов камней одним и тем же закономерностям. Нередко образуется мелкий камень, который отходит после почечной колики, никогда больше не повторяющейся. И в то же время образование больших камней, наполняющих всю чашечно-лоханочную систему и часто рецидивирующих, является особой главой в проблеме нефролитиаза и следствием грубых и тяжелых изменений в организме и функции почки, что дало основание выделить нозологическую единицу – коралловидный нефролитиаз (КН). Морфологические исследования, проводимые на субцеллюлярном уровне, расширили возможность изучения различных отделов почечного нефрона, которые обеспечивают фильтрацию, реабсорбцию и секрецию. Достижения последних лет подводят исследователей к изменениям генотипа, “отвечающим” за стабильность процессов мочевыведения, что, несомненно, заслуживает внимания. За последние 150 лет сформулировано несколько теорий, и все они, даже сегодня, имеют свои “за” и “против” [21, 24].
| 1856 г. | Теория катара лоханки (Meckel von Hemsbach) – роль инфекции в этиологии уролитиаза |
| 1884 г. | Теория матрицы (Ebstein, Nicolayer) – десквамация эпителия при катаре лоханки. Теория подтверждена в 1936 году Randall. По его мнению, возникновение почечных конкрементов может наступить на известковых бляшках или интраканаликулярно. |
| 1890 г. | Кристаллоидная теория (Ulzman) – патологическая кристаллизация (сульфаниламиды, тетрациклины) |
| 1900 – 1910 гг. | Коллоидная теория (Schaade, Lichtwitz) – защитные коллоиды (альбумины, глобулины, муцины, муцинонуклеиновая, хондроэтилсерная, нуклеиновая и гиалуроновая кислоты) переходят из лиофильных в лиофобные и наступает патологическая кристаллизация. |
| 1989 г. | Протеолизно-ионная теория (Единый Ю.Г.и соавт.). – авторы считают, что основой камнеобразования является недостаточность протеолиза мочи, приводящая к образованию матрицы камня, и развитию оптимальных для седиментации камнеобразующих солей значений рН мочи. |
Трудности формулировки единой теории связаны, преимущественно, с полиэтиологической природой уролитиаза и обилием факторов каузального генеза, приводящих к сравнительно однородным физико-химическим нарушениям коллоидно-кристаллоидного равновесия мочи. Факторы, которые вносят вклад в формирование камней в мочевой системе, за исключением гиперпаратиреоза и мочекислого диатеза изучены недостаточно. Условно эти факторы можно разделить на преренальные, ренальные и постренальные (рис. 2, 3).
Рис. 2. Факторы риска мочекаменной болезни.
Преренальные экзогенные:
- особенности питания (потребление большого количества белка, алкоголя, уменьшение потребления жидкости, дефицит витаминов А и В6, гипервитаминоз D, прием щелочных минеральных вод и т.д.);
- особенности стиля жизни (гиподинамия, профессия, климатические, экологические условия и т.д.);
- прием лекарственных препаратов (препараты витамина D, сульфаниламиды, триамтерен, индинавир, прием аскорбиновой кислоты более 4 г/сутки) [61, 62].
Преренальные эндогенные:
- инфекция мочевых путей;
- эндокринопатии (гиперпаратиреоз, гипертиреоз, синдром Кушинга);
- нарушения метаболизма (подагра, оксалоз и др.)
- анатомические изменения в верхних и нижних мочевых путях, приводящие к нарушению оттока мочи (нефроптоз, стеноз лоханочно-мочеточникового соустья, стриктура уретры и т.д.);
- заболевания внутренних органов (неопластические процессы, хроническая почечная недостаточность и т.д.);
- генетические факторы (цистинурия, синдром Леша-Найхана и др.).
Рис. 3. Этиопатогенетические пути образования мочевых камней.
Под воздействием различного сочетания экзогенных, эндогенных и генетических факторов происходит нарушение метаболизма в биологических средах, что сопровождается повышением уровня камнеобразующих веществ (кальций, мочевая кислота и т.д.) в сыворотке крови. Повышение камнеобразующих веществ в сыворотке крови приводит к повышению их выделения почками, как основного органа, участвующего в поддержании гомеостаза, и к перенасыщению мочи [15, 76]. В перенасыщенном растворе наблюдается выпадение солей в виде кристаллов, что может в дальнейшем служить фактором образования микролитов, а затем, за счет оседания новых кристаллов – образования мочевых камней. Однако моча часто бывает перенасыщена солями вследствие изменения характера питания или изменения климатических условий, но при этом образования конкрементов не происходит. Наличие только одного перенасыщения мочи недостаточно для образования конкремента. Для развития МКБ 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 растворенном виде и препятствующие их кристаллизации – цитрат, магний, цинк, неорганический пирофосфат, гликозаминогликаны, нефрокальцин, белок Тамма-Хорсвалла и т.д. Нефрокальцин – это анионный белок, который образуется в проксимальных почечных канальцах и петле Генле. Если его структура аномальна – он способствует камнеобразованию. Кристаллы кальция вызывают воспаление в почечных канальцах. На представленых ниже рисунках (рис. 4, 5) видно накопление кальция в ткани почки.
Рис. 4. Отложения депозитов кальция в клетках почечных канальцев (окраска по Романовскому-Гимзе).
Рис.5. Отложения депозитов кальция в клетках почечных канальцев (окраска по Коссу)
Причиной МКБ может быть низкая концентрация цитрата (метаболический ацидоз, снижение калия, прием 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 счет усиленной реабсорбции в проксимальных канальцах. У большинства больных мочекаменной болезнью концентрация этих веществ в моче снижена или они вообще отсутствуют.
Необходимым условием поддержания солей в растворенном виде является концентрация водородных ионов, показателем которой является рН мочи. Нормальное значение рН мочи 6,2 – 6,4 обеспечивает стабильное коллоидное состояние мочи.
Не всегда наличие камней в органах мочевыделения – это проблема связанная только с системой мочевыделения. Иногда это лишь симтом заболеваний других органов и систем. Проявления уролитиаза можно разделить на несколько групп.
- Уролитиаз при различных заболеваниях обмена веществ (например, гиперпаратиреоз, подагра и др.).
- Уролитиаз при изменеии уровней различных литогенных субстанций, выявляемых лабораторными исследованиями (например, идиопатическая гиперкальциурия, которая изолированно не может быть показателем клинической картины какого-либо заболевания).
- Идиопатический уролитиаз, при котором разница между здоровым и больным МКБ не может быть установлена на данном уровне лабораторной диагностики.
Наиболее важным состоянием, предшествующим образованию камней, является сатурация мочи. Раствор, когда соль перестаёт в нём растворяться, называется сатурированным или насыщенным. Химические процессы, происходящие в чистом растворе, отличаются от процессов происходящих в моче, т.к. моча содержит различные вещества, являющиеся ингибиторами кристаллизации и агрегации. Низкомолекулярные ингибиторы в моче подавляют нуклеацию и рост кристалла, в то время как высокомолекулярные ингибируют агрегацию. Суперсатурация представляется как избыток свободной энергии, т.н. термодинамическая движущая сила, которая нужна для формирования кристалла. Выраженная как свободная энергия , суперсатурация может быть представлена:
(1)
где
R – газовая константа,
T – температура,
Ai и Ao – активность продуктов ионизированных солей в растворе при любом состоянии (Ai) и при равновесии (Ao).
Отношение Ai/Ao обозначается как относительная суперсатурация. Если Ai/Ao 1 моча находится в состоянии суперсатурации. Таким образом, рост кристалла обязательно начинается с суперсатурации [101]. Однако здесь существуют некоторые парадоксы:
1) энергия, необходимая для спонтанной нуклеации кристалла невероятно велика и примерно в 80 раз должна превышать таковую в моче или почечной ткани;
2) путем математических расчетов доказано, что для образования кристалла требуется примерно 90 минут и ещё 1500 лет, чтобы он вырос в моче до размеров камня (200 мкм). Таким образом, достоверным является факт образования и роста камней не только вследствие суперсатурации мочи, но и многих других этиопатогенетических факторов. Одним из таковых факторов являются нанобактерии [6, 50].
12-18
Источник
Этиология и патогенез. МКБ является полиэтиологическим заболеванием. На возникновение и формирование мочевых камней оказывают влияние разнообразные эндогенные и экзогенные причины. В их образовании принимают участие общие и местные факторы. Уролитиаз – это заболевание всего организма, а наличие камня в мочевых путях является его следствием, локальным проявлением МКБ. В настоящее время нет единой теории патогенеза МКБ. Различают каузальный (этиологический) и формальный (патогенетический) генез образования и роста мочевых камней. Каузальный генез. Ведущее место среди факторов камнеобразования принадлежит врожденным энзимопатиям (тубулопатиям), порокам анатомического развития мочевых путей и наследственным почечным синдромам. Энзимопатии (тубулопатии),наследственные или приобретенные, – это нарушения обменных процессов в организме или функций почечных канальцев. Наиболее распространенные энзимопатии – оксалурия, уратурия, аминацидурия, цистинурия, галактозурия и др.
Этиологические факторы МКБ принято разделять на экзогенные и эндогенные. К экзогенным относятся географический фактор, пол, возраст, особенности питания, состав питьевой воды, бытовые и производственные условия, образ жизни (гиподинамия) и др. Повышенное камнеобразование в странах с жарким климатом обусловлено именно экзогенными факторами и объясняется дегидратацией, повышением концентрации мочи в сочетании с высокой минерализацией питьевой воды. Эндогенные факторы разделяют на общие и местные. К общим относятся гиперкальциурия, авитаминоз А и D, передозировка витамина D, бактериальная интоксикация при общих инфекциях и пиелонефрите, длительная иммобилизация при переломах крупных костей, невесомость, продолжительное применение или большие дозы ряда веществ и лекарственных препаратов. Местные факторы – это различные врожденные и приобретенные заболевания мочевых путей, приводящие к нарушению уродинамики: сужения лоханочно-мочеточникового сегмента и мочеточника, нефроптоз, аномалии почек и мочевых путей, пузырно-мочеточниковый рефлюкс, инфекция мочевыводящих путей, нейрогенные нарушения оттока мочи, отведение мочи в кишечные сегменты, длительное нахождение дренажей в мочевых путях и др. При наличии у больного нескольких предрасполагающих к камнеобразованию факторов риск развития МКБ значительно возрастает.
Формальный генез МКБ объясняется двумя основными теориями: коллоидной и кристаллоидной.
1) Коллоидная, или матриксная, теория основана на том, что при нарушении количественных и качественных соотношений между коллоидами и кристаллоидами в моче может наступить патологическая кристаллизация. Начальной фазой камнеобразования является агломерация специфических органических молекул из мукополисахаридов и мукопротеинов. Матриксную субстанцию находят во всех мочевых камнях больных нефролитиазом, а также в их анализах мочи. Согласно матриксной теории, высокомолекулярная субстанция должна образовывать органический матрикс, который адсорбирует кальций и другие ионы. В дальнейшем на нем происходит кристаллизация труднорастворимых солей. Однако сравнительные исследования количества уромукоида у здоровых людей и у больных МКБ существенных различий в его содержании не выявили.
2) Кристаллизационная теория, которая отвергает матрикс как первичный камнеобразующий фактор. Согласно ей, основное значение придается процессам кристаллизации, которые происходят в перенасыщенных растворах, каким является моча. При этом камень образуется вследствие физико-химического процесса, когда наблюдается преципитация литогенных солей из перенасыщенной мочи. Однако довольно часто различий в составе мочи здорового и больного уролитиазом не обнаруживается, и только, учитывая законы равновесия растворов и данные кристаллографии, стало возможным объяснить эти противоречия.
Сейчас:
Процесс камнеобразования начинается с нарушения коллоидно-кристаллоидных взаимоотношений в моче. В этих условиях происходит кристаллизация труднорастворимых веществ, в норме находящихся в состоянии термодинамического равновесия, поддержанию которого, наряду с ингибиторами кристаллизации, в значительной степени способствуют так называемые защитные коллоиды мочи. Последние состоят в основном из низкомолекулярных белковых соединений, нуклеоальбуминов и муцинов. Проникновение в мочу гликопротеидов и белков из сыворотки крови резко нарушает коллоидно-кристаллоидное равновесие и способствует формированию центров камнеобразования, которыми могут быть выпавшие в осадок кристаллы солей или белково-гликопротеидные субстанции. В целом же процесс образования камня по-прежнему представляется сложным и многогранным, в котором в той или иной степени имеют значение факторы, определяющие основы теорий формального и каузального генеза МКБ.
Классификация мочевых камней. Мономинеральные, полиминеральные.
Оксалуриявозникает при усиленной экскреции оксалатов с мочой (более 40 мг/сут). Это часто встречается при хронических воспалительных заболеваниях кишечника и других болезнях, вызывающих хроническую диарею и тяжелое обезвоживание. Лишь в редких случаях кальцийоксалатные камни формируются из-за избыточного образования оксалатов при отравлении этиленгликолем, щавелевой кислотой, а также при авитаминозе В6, фенил-кетонурии и первичной оксалурии. При длительно наблюдающейся диарее изменяется метаболизм оксалатов. Из-за нарушения всасывания в просвете кишечника накапливаются жиры, с которыми легко связывается кальций. Низкое содержание свободного кальция в кишечнике приводит к легкому всасыванию оксалатов за счет диффузии. Даже незначительное увеличение этого процесса и повышение уровня оксалатов в моче создает условия для образования ядер кристаллизации и их последующего роста. В результате анион щавелевой кислоты соединяется с катионом кальция и образуется труднорастворимая соль – оксалат кальция в виде моногидрата (вевеллит) или дигидрата (ведделлит). Оксалаты, как правило, темного цвета с неровной шиповатой поверхностью, очень плотные.
Фосфатные камничаще всего имеют инфекционное происхождение и называются струвитными камнями. Они состоят из смеси аммония и магния фосфата, а также карбонатного апатита. Образование этих камней связано с бактериями, расщепляющими мочевину на аммиак и двуокись углерода (кишечная палочка, синегнойная палочка, клебсиелла и др.), что приводит к освобождению бикарбоната и аммония. В результате повышается рН мочи выше 7,0, и при щелочной реакции она перенасыщается магнием, аммонием, фосфатом и карбонатными апатитами, что и приводит к формированию камня. Состояния, способствующие развитию инфекции в мочевых путях (пороки развития, нейрогенная дисфункция, нефро- и эпицистостома, длительная катетеризация мочевого пузыря), предрасполагают к формированию фосфатных камней. Их образование также связывают с развитием гиперфункции околощитовидных желез, которая приводит к снижению резорбции фосфатов в почках. Среди всех камней почек фосфаты встречаются в 15-20 % случаев, и у женщин они обнаруживаются в 2 раза чаще, чем у мужчин.
Фосфатные камни обычно сероватого или белого цвета, структура их непрочная.
Уратные камнисоставляют 5-7 % всех мочевых камней. Риск образования их особенно высок при подагре, миелопролиферативных заболеваниях и у онкологических больных, получающих химиотерапию. Уратурия является следствием нарушения синтеза пуринов. Главный фактор риска образования уратных камней – постоянно низкий уровень рН мочи.
Ураты состоят из кристаллов мочевой кислоты и (или) ее солей, поэтому они желто-коричневого, иногда кирпичного цвета с гладкой или слегка шероховатой поверхностью, довольно плотные.
Цистиновыеи ксантиновые камнивстречаются редко. Цистиновые камни возникают при цистинурии, когда нарушается канальцевая реабсорбция четырех основных аминокислот (цистин, орнитин, лизин, аргинин), в связи с чем концентрация их в моче повышается. Цистин по сравнению с остальными аминокислотами обладает плохой растворимостью в моче, поэтому выпадает в осадок с образованием цистиновых камней. Ксантиновые камни формируются при наличии врожденного дефекта фермента ксантиноксидазы. Из-за невозможности превращения ксантина в мочевую кислоту увеличивается его экскреция почками. Ксантин является труднорастворимой солью, поэтому образуются ксантиновые камни.
Еще реже наблюдаются холестериновые камни.
Современная классификация мочевых камней в своей основе содержит деление мочевых камней на две большие группы – кристаллические и белковые. Основной и преобладающей является первая группа, в которой различают две подгруппы – неорганические и органические конкременты. В первой подгруппе решающим является катион – неорганический кальций или магний. К этой подгруппе относятся оксалаты и фосфаты, в основе своей они имеют химическое вещество, однородное по составу. Во второй подгруппе на первом месте стоит анион. В нее входят мочевая кислота и ее соли, цистин, ксантин.
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Источник