Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 13
1.1. Общие представления об этиопатогенезе мочекаменной болезни. Роль метаболических нарушений в процессе камнеобразования 13
1.2. Виды метаболических нарушений при мочекаменной болезни 15
1.3. Значение методологии клинического лабораторного исследования в установлении этиологии и патогенеза мочекаменной болезни 23
1.4. Влияние высокоинтенсивных физических нагрузок на процессы камнеобразования в органах мочевыводящей системы у высококвалифицированных спортсменов 36
1.5. Влияние факторов преаналитического этапа на качество лабораторной диагностики мочекаменной болезни 40
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований 43
2.1. Характеристика групп обследуемых 43
2.2. Материалы и методы исследований 46
2.3. Статистическая обработка полученных данных 53
ГЛАВА 3. Результаты исследования содержания веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в моче практически здоровых людей и разработка критериев метаболических нарушений, связанных с формированием мочекаменной болезни 55
3.1. Содержание веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в моче здоровых людей 55
3.2. Взаимосвязь абсолютных и относительных биохимических компонентов мочи с возрастом 57
3.3. Влияние массы тела на содержание камнеобразующих веществ и ингибиторов камнеобразования в моче 64
3.4. Критерии оценки интервалов референтных величин (показателей нормы) 65
3.5. Разработка оценочных шкал абсолютных и относительных биохимических показателей мочи и оценка эффективности их применения 67
3.6. Использование коэффициента отклонения от среднего значения концентрации веществ, ассоциированных с камнеобразованием, для установления степени выраженности метаболических нарушений 75
ГЛАВА 4. Характеристика биохимических показателей мочи пациентов с мочекаменной болезнью и высо-квалифицированных спортсменов 78
4.1. Содержание веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в мочебольных уролитиазом 78
4.1.1. Особенности биохимических показателей мочи у пациентов с мочекаменной болезнью 78
4.1.2. Сравнительный анализ результатов исследования утренней пробы мочи больных мочекаменной болезнью и лиц контрольной группы 80
4.1.3. Корреляционный анализ биохимических компонентов мочи с массой тела и возрастом больных уролитиазом 83
4.1.4. Анализ результатов исследования биохимических показателей в различных возрастных группах пациентов с мочекаменной болезнью и контрольной группы 87
4.1.5. Структура отклонений показателей литогенных субстанций и ингибиторов камнеобразования в моче пациентов с мочекаменной болезнью... 93
4.1.6. Особенности биохимических показателей мочи пациентов с мочекаменной болезнью при различных типах метаболических нарушений 97
4.2. Анализ содержания камнеобразующих субстанций и ингибиторов камнеобразования в моче высококвалифицированных спортсменов 102
4.2.1. Содержание веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в моче высококвалифицированных спортсменов в зависимости от этапа тренировочного процесса 102
4.2.2. Сравнение содержания камнеобразующих субстанций в моче высококвалифицированных спортсменов с результатами исследования больных МКБ и лиц контрольной группы 105
4.2.3. Взаимосвязь экскреции литогенных субстанций с уровнем квалификации спортсменов 107
4.2.4. Структура отклонений концентрации камнеобразующих субстанций и ингибиторов камнеобразования в моче спортсменов 111
4.2.5. Оценка содержания камнеобразующих веществ в моче высококвалифицированных спортсменов в соответствии с разработанной оценочной шкалой и коэффициентами отклонения от среднего значения (КОСЗ). 114
ГЛАВА 5. Диагностическая информативность абсолютных и относительных биохимических показателей камнеобразования в утренней пробе мочи 119
5.1. Критерии метаболических нарушений по результатам исследования утренней порции мочи 121
5.2. Оценка диагностической информативности определения биохимических показателей с использованием референтных интервалов ( X±2SD)... 1"
ГЛАВА 6. Анализ и обобщение результатов.,. 129
Заключение 137
Список литературы
- Общие представления об этиопатогенезе мочекаменной болезни. Роль метаболических нарушений в процессе камнеобразования
- Содержание веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в моче здоровых людей
- Содержание веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в мочебольных уролитиазом
- Критерии метаболических нарушений по результатам исследования утренней порции мочи
Введение к работе
Мочекаменная болезнь (МКБ), или уролитиаз, занимает одно из первых мест в структуре урологических заболеваний, носит эндемический характер и встречается у 1-10 % населения [20,22, 27,47, 79, 93, 167, 187].
Частота распространения и причины возникновения уролитиаза являются предметом изучения уже многие годы [171, 187, 191]. Выявлена зависимость распространения МКБ от климатических факторов, неравномерность ее распространения в мире, описаны сезонные обострения уролитиаза. Большая роль придается возрасту больных, половому различию, этнографическим и другим признакам.
Росту заболеваемости уролитиазом способствуют условия современной жизни: гиподинамия, ведущая к нарушению фосфорно-кальциевого обмена, различные экологические факторы, обилие пуринов в пище. По мнению многих авторов, это заболевание, как проявление нарушения обмена веществ, будет иметь тенденцию к росту в связи с ухудшением экологической ситуации. Широкому распространению МКБ способствуют также климатические, географические и жилищные условия, профессия и нередко наследуемые генетические факторы. Ряд авторов указывают, что для каждого географического региона или отдельной местности существуют один или несколько ведущих приоритетных факторов риска, служащих пусковым механизмом развития мочекаменной болезни у населения этого региона [14,40, 84].
Многие авторы связывают широкое распространение мочекаменной болезни в последние два десятилетия с увеличением частоты встречаемости сахарного диабета, нарушением баланса витамина D, дефицитом йода и другими факторами. В научной литературе имеются данные о роли йодной недостаточности окружающей среды и поражений щитовидной железы в этиологии уролитиаза [14,38].
Особую проблему в оценке активности кам необразующих процессов представляет собой воздействие физических нагрузок на организм человека. Известно, что небольшие физические нагрузки оказывать благоприятное воздействие на снижение процессов кам необразования и включаются в программу реабилитационных мероприятий при мочекаменной болезни [34,74, 79]. Однако высокоинтенсивные и чрезмерные нагрузки в комплексе с психоэмоциональными перегрузками и нерегламентируемым употреблением фармакологических препаратов приводят к формированию и активации патологических процессов в организме спортсменов, в том числе и в почках. Формированию конкрементов в органах мочсвыводящей системы способствуют процессы, сопровождающие мышечную работу. Сдвиги электролитного и гормонального фона, усиление процессов катаболизма, сопровождающееся повышением в крови концентрации ряда биологически активных веществ, возникающие диспропорции кровоснабжения и оксигенации почек, работающих в режиме повышенной и предельной нагрузки, в итоге создают благоприятные условия для камнеобразования [8].
Диагностика мочекаменной болезни основывается на констатации картины почечной колики или обнаружении камня в органах мочевыводящей системы с помощью ультразвукового или рентгенологического исследования. Выявление ранней стадии заболевания проблематично, так как уролитиаз может длительное время протекать без выраженных клинических проявлений. Важным звеном профилактики и лечения мочекаменной болезни является диспансерное наблюдение за пациентами с применением постоянной корригирующей терапии под контролем лабораторных исследований [13,26, 27,28, 29, 30, 85].
Принимая во внимание изложенное, можно полагать, что одним из способов решения проблемы МКБ, повышения эффективности лечения больных уро-литиазом и выявления групп риска камнеобразования у спортсменов является совершенствование и поиск новых методов и клинико-лабораторных критериев диагностики и профилактики уролитиаза.
8 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы диссертации. Мочекаменная болезнь (МКБ) относится к числу наиболее часто встречающейся урологической патологии и во всем мире отмечается неуклонный рост числа заболеваний [23,28,30,42,47, 59, 79, 88, 137, 160, 185, 189, 190]. Несмотря на большое количество исследований, посвященных проблеме уролитиаза, многие вопросы, касающиеся этиопатоге-неза заболевания, до настоящего времени однозначно не решены. Ведущая роль в процессе камнеобразования принадлежит метаболическим нарушениям.
Воздействие высокоинтенсивных физических нагрузок на организм спортсменов в комплексе с психоэмоциональными перегрузками приводит к нарушениям в работе почек и созданию условий, способствующих формированию конкрементов в органах мочевыводящей системы [6, 8, 15, 58]. Особую группу риска составляют спортсмены, наиболее подверженные воспалительным заболеваниям почек и вынужденные периодически прибегать к сгонке массы тела [45, 52]. Применение фармакологических препаратов, избыточное потребление белковых препаратов, минеральной воды с неизвестными параметрами рН, пища, богатая пуриновыми основаниями, также могут стать причинами камнеобразования [7, 43, 51, 73, 76]. Кроме того, потеря жидкости с потом на тренировках и соревнованиях приводит к уменьшению объема выделяемой мочи и выпадению солей в осадок.
Несмотря на это в спорте не налажена система прогнозирования риска камнеобразования и отсутствуют данные о частоте встречаемости и типах метаболических нарушений, ведущих к камнеобразованию у лиц, профессионально занимающихся спортом, что в большей мере связано с отсутствием метода выявления метаболических нарушений, способствующих литогенезу.
В клинических условиях для выявления метаболических нарушений, являющихся причиной камнеобразования, чаще используется моча, собранная в
течение суток, что в спорте высших достижений неприемлемо в связи с ежедневными 2-3-разовыми тренировками. Кроме того, метод требует наличия специальной лабораторной посуды, хранения проб в холодильнике, сбора суточной мочи без потерь, точного времени сбора мочи. Применение консервантов мочи может повлиять на результаты исследования.
Ряд авторов считает более информативным исследование утренней пробы мочи [4, 122, 151, 182], но критерии оценки риска камнеобразования по результатам исследования утренней мочи до настоящего времени не разработаны.
Изучение характера метаболических нарушений, ведущих к литогенезу у высококвалифицированных спортсменов, и разработка информативных критериев оценки риска камнеобразования обусловили актуальность данной проблемы для последующих исследований.
Цель исследования: разработать клинико-лабораторные критерии и алгоритм выявления метаболических нарушений, способствующих камнеобразо-ванию у спортсменов при напряженных физических нагрузках.
Объект исследования: высококвалифицированные спортсмены национальной команды Республики Беларусь по академической гребле, а также пациенты, страдающие мочекаменной болезнью, и здоровые люди, составившие контрольную группу сравнения.
Предмет исследования: компоненты утренней пробы мочи, ассоциированные с камнеобразованием.
Гипотеза исследования: комплексное исследование содержания камне-образующих субстанций и ингибиторов камнеобразования в утренней пробе мочи может использоваться для выявления метаболических нарушений и профилактики уролитиаза при интенсивных физических нагрузках.
Задачи исследования: 1. Изучить биохимические показатели, ассоциированные с камнеобразованием, в утренней пробе мочи практически здоровых людей и на их основе разрабо-
10 тать критерии оценки метаболических нарушений.
Исследовать показатели обмена литогенных субстанций пациентов с мочекаменной болезнью и сравнить их биохимические показатели мочи с результатами исследования группы практически здоровых людей.
Изучить содержание камнеобразующих субстанций в моче спортсменов, профессионально занимающихся спортом, на различных этапах тренировочного процесса.
Оценить диагностическую информативность лабораторных показателей утренней пробы мочи для выявления обменных нарушений, способствующих камнеобразованию у спортсменов и разработать алгоритм выявления метаболических нарушений, связанных с камнеобразованием.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
изучено содержание камнеобразующих субстанций в моче высококвалифицированных спортсменов и выявлены факторы риска камнеобразования;
разработан стандарт преаналитического этапа, референтные (нормальные) величины и оценочные шкалы определения абсолютных биохимических показателей мочи, связанных с камнеобразованием, и их относительных показателей на ммоль креатинина мочи;
оценена диагностическая чувствительность, специфичность, эффективность, предсказательная ценность положительного и отрицательного результатов определения камнеобразующих субстанций в утренней пробе мочи;
разработаны критерии и алгоритм лабораторного мониторинга метаболических нарушений по результатам исследования утренней порции мочи;
Теоретическая значимость исследования заключается в научном обосновании воздействия высокоинтенсивных физических нагрузок на возникновение метаболических нарушений, являющихся причиной камнеобразования. Своевременное выявление обменных нарушений способствует профилактике возникновения мочекаменной болезни у спортсменов.
Практическая значимость: разработанные клинико-лабораторные критерии и алгоритм оценки метаболических нарушений могут быть использованы для выявления риска камнеобразования у спортсменов на различных этапах тренировочного процесса, а также для контроля эффективности лечения и осуществления профилактических мероприятий у лиц группы риска и лиц, страдающих мочекаменной болезнью. Материалы исследований могут быть использованы при преподавании циклов спортивной медицины в медицинских учебных заведениях, на семинарах и курсах повышения квалификации спортивных врачей национальных команд.
Методы исследования: изучение и анализ литературных источников; анкетирование; биохимические методы исследования камнеобразующих субстанций и ингибиторов камнеобразования в моче; изучение индивидуальных медицинских карт; методы математический статистики.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Разработанные референтные величины, оценочные шкалы и коэффициенты отклонения от среднего значения (КОСЗ) содержания веществ, ассоциированных с камнеобразованием в утренней пробе мочи, позволяют выявить метаболические нарушения, ведущие к формированию литоген-ных структур в мочевыводящих путях, с учетом пола и возраста пациентов;
У высококвалифицированных гребцов-академистов риск камнеобразования отмечается в 64,7 % случаев. Обнаружена обратная связь между риском образования конкрементов и уровнем квалификации обследуемых спортсменов. Ведущим фактором риска литогенеза является гиперкаль-циурия. Воздействие «ударных» доз тренировочных нагрузок в микроцикле подготовки способствует возрастанию вероятности образования уратных камней;
У 51,7% больных мочекаменной болезнью имеют место нарушения пу-
ринового, кальций-фосфорного, оксалатного и минерального обменов. 4, Высокая диагностическая информативность определения абсолютных и
относительных биохимических показателей процесса камнеобразования
позволяет применять их для выявления факторов риска возникновения
уролитиаза у спортсменов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 160 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав собственных наблюдений, обсуждения, выводов, практических рекомендаций. Диссертация иллюстрирована 17 рисунками и 36 таблицами. Список литературы содержит 202 источника: 96 отечественных и 106 зарубежных авторов.
ІЗ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Общие представления об этиопатогенезе мочекаменной болезни. Роль метаболических нарушений в процессе камнеобразования
Мочекаменная болезнь является одним из самых распространенных урологических заболеваний, в развитии которого важную роль играют нарушения процессов обмена веществ, вызванные различными экзогенными или эндогенными факторами, нередко в сочетании с аномалиями органов мочевыводящей системы [11,14,27,47,49, 79, 83].
Механизм формирования конкрементов в мочевыводящих органах окончательно не выяснен [23, 24, 47, 79, 82]. На протяжении последних лет превалируют три основные теории камнеобразования: кристаллоидная, коллоидная и теория матрицы.
Образование конкрементов, согласно кристаллоидной теории, является итогом кристаллизационных процессов, в течение которых камни растут в результате преципитации растворенных компонентов в перенасыщенном солевом растворе. При этом органические субстанции связывают воедино единичные кристаллы.
В соответствии с коллоидной теорией постоянно экскретируемая почками моча представляет собой динамичную коллоидно-кристаллоидную систему, в которой коллоиды препятствуют преципитации кристаллов разных солей. При нарушении качественных и количественных соотношений между коллоидами и кристаллоидами может наступить кристаллизация. При этом коллоиды теряют лиофильные свойства и формируются центры камнеобразования.
Исследование органического матрикса мочевых камней позволило предположить, что именно протеины инициируют уролитиаз путем связывания неорганических ионов, в результате чего формируется центр кристаллизации кам-необразующих солей. При электрофоретическом исследовании во всех типах
камней обнаруживаются сывороточный альбумин, агкислый гликопротеин, аі-микроглобулин, иммуноглобулины, аполипопротеин At, трансферрин, агантитрипсин, ретинол-связывающий протеин, ренальный литостатин [79],
Согласно матричной теории основой будущего камня служит органическая матрица, образующаяся в результате агрегации продуктов распада (некроза) почечного эпителия. Такие условия могут создаться при ишемии, токсических повреждениях клеток почечных канальцев. Сформировавшиеся бляшки Randall, тельца Koch - Haase и PAS - положительные цилиндры, которые являются однотипными образованиями и состоят из уромукоидов и полисахаридов, могут адсорбировать мочевые соли и превратиться в матрицу мочевого камня.
Важную роль в процессе формирования конкрементов играют ингибиторы процесса кристаллизации [105, 115, 116, 124, 125, 128, 134, 139, 158, 168, 178], которые связываются с кристаллической решеткой и препятствуют дальнейшему росту кристалла. В нормальной моче достаточно ингибиторов кристаллизации (магний, цитрат, пептиды, тяжелые металлы, микроэлементы и др.) и агрегации (гепарин, хондроитин сульфат, хондроитин дисульфат, АТФ, АДФ, мукопротеин Тамма-Хорсфалла; уроновая, янтарная, гиалуроновая кислоты и
ДР-)-
Попытки классификации калькулезных образований в органах мочевыво-дящей системы неоднократно предпринимались как отечественными, так и зарубежными авторами. Наиболее современная классификация, основанная на химическом составе калькулезных образований и степени тяжести уролитиаза, представлена экспертами в Рекомендациях Европейской ассоциации урологов [192]. Она позволяет сделать целесообразное разделение пациентов на группы с целью оценки состояния метаболических процессов, различного подхода к назначению диагностических тестов и дальнейшего принятия решения о лечении заболевания [10,192].
Согласно данным научной литературы, общими факторами, способст-
вующими камнеобразованию в органах мочевыводящей системы, являются: начало болезни ранее, чем в 25 лет; камни, состоящие из брушита; единственная функционирующая почка; заболевания, ассоциирующиеся с формированием камней (гиперпаратиреоз, почечно-тубуляриый ацидоз, тонкокишечный обводной анастомоз, болезнь Крона, резекция кишечника, синдром мальабсорбции, саркоидоз, гипертиреоз [192]).
Формированию конкрементов может способствовать прием пищевых добавок кальция, витамина D, ацетазоламина, аскорбиновой кислоты в больших дозах (> 4 г/день), сульфаниламидов, триамтерена, индинавира.
Риск формирования конкрементов в органах мочевыводящей системы значительно возрастает при наличии у пациента анатомических аномалий, а именно: расширения собирательных трубочек (губчатая почка), обструкции ло-ханочно-мочеточникового соустья, дивертикула или кисты чашечки, стриктуры мочеточника, пузырно-мочеточникового рефлюкса, подковообразной почки.
1.2. Виды метаболических нарушений при мочекаменной болезни
Исследования многих авторов доказывают, что МКБ является полиэтиологическим заболеванием, однако ведущая роль в этиологии и патогенезе уро-литиаза принадлежит метаболическим нарушениям [12, 47, 79, 127, 129, 189]. Основными видами метаболических нарушений, способствующими камнеобразованию в органах мочевыводящей системы, являются гиперкальциурия, гипе-рурикурия, гиперфосфатурия, гипероксалатурия, а также гипомагниурия.
Более 80 % мочевых камней содержат в своем составе кальций и образуются вследствие повышенного его уровня в моче [102, 127,145,161]. С мочой у здорового человека выделяется менее 2 % профильтрованного кальция. Баланс кальция в организме поддерживается уровнем трех гормонов - паратгормоном, кальцитриолом (l,25(OH)2D3) и кальцитонином, которые влияют на процессы
всасывания кальция в кишечнике, реабсорбцию в почках и обмен в костной ткани. Основная часть кальция реаб сорбируется в проксимальных и дистальных отделах почечных канальцев под влиянием паратгормона и витамина D (каль-цитриола). Паратгормон подавляет реабсорбцию фосфора в канальцах почек, увеличивая его экскрецию и, соответственно, понижает уровень неорганического фосфора в крови. Сложные взаимоотношения в обмене кальция отмечаются при нарушениях кислотно-основного состояния (КОС): реабсорбция кальция в почечных канальцах при метаболическом ацидозе угнетается, при метаболическом алкалозе - усиливается.
В зависимости от характера патогенетических механизмов уролитиаза выделяют три основные группы гиперкальциурии: гиперкальциурия с гипер-кальциемией (первичный гиперпаратиреоз), гиперкальциурия без гиперкаль-циемии (идиопатическая гиперкальцийурия, почечный тубулярный ацидоз, губчатая почка, синдром Иценко-Кушинга, применение кортикостероидов), гиперкальциурия как с гиперкальциемией, так и без нее (высокие пищевые нагрузки кальцием, передозировка витамина D, саркоидоз, болезнь Педжета, саркома, миелома, вторичный гиперпаратиреоз) [10, 79].
Абсорбтивная гиперкальциурия - наиболее часто встречающаяся метаболическая аномалия, которая обнаруживается у 50-60 % больных с камнями из кальция оксалата. Преобладает мнение, что у этих пациентов имеется повреждение интестипального ответа на витамин D, следствием чего является повышенная абсорбция кальция, увеличение его уровня в сыворотке крови, снижение паратиреоидной функции и как результат - повышение экскретируемого почками кальция. Абсорбтивная гиперкальциурия наблюдается при саркоидозе.
Почечная гиперкальцийурия встречается примерно у 10% пациентов с мочекаменной болезнью [10]. Причина почечной утечки кальция неизвестна, однако очевидна несостоятельность дистальных канальцев регулировать уровень кальция (нарушение процессов реабсорбции). Потеря кальция с мочой вы-
17 зывает снижение его уровня в сыворотке крови, что приводит к повышению выработки паратгормона (вторичный гиперпаратиреоз), увеличению синтеза витамина D3 и усилению резорбции кальция из костной ткани.
Резорбтивная гиперкальциурия выявляется при гиперпаратиреозе. До 99 % кальция и 66 % суммарного содержания фосфора содержится в костной ткани в виде фосфорно-кальциевых соединений [10]. Фосфорно-кальциевый гомеостаз осуществляется тремя гормонами: паратгормоном, кальцитонином и витамином D. Паратгормон, влияя на активность остеокластов, приводит к растворению кристаллов гидроксиапатита с увеличением выхода кальция и фосфора в кровь. Паратгормон также уменьшает реабсорбцию фосфора почечными канальцами, приводя к фосфатурии, и усиливает интенсивность абсорбции кальция интестинальным эпителием. Различают первичный гиперпаратиреоз, причиной которого являются опухоли паращитовидных желез (аденома, карцинома) или их гиперплазия; вторичный гиперпаратиреоз, при котором имеет место вторичная гиперплазия паращитовидных желез на фоне длительной гипо-кальциемии или гиперфосфатемии, и третичный гиперпаратиреоз, вследствие развития аденомы паращитовидных желез при длительно существующем вторичном. У 83,3 % больных с гиперпаратиреозом диагностируется гиперкальциурия и у 23,4 % - гиперфосфатурия. Однако только 65 % пациентов с гиперпаратиреозом имеют камни в мочевых путях.
Резорбтивная гиперкальциурия, наблюдаемая при переломах костей, связана с повышенной резорбцией кальция из костей за счет усиления активности остеобластов и остеокластов в зоне перелома. Кроме того, вынужденная гиподинамия приводит к гиперкальциурии. При болезни Кушинга гиперпродукция минералокортикоидов приводит к резорбтивным процессам в кости и увеличению мочевой экскреции кальция и магния [132].
Для гипертиреоза характерно усиление фильтрации и уменьшение реаб-сорбции воды под действием гормона щитовидной железы тироксина. Повы-
18 шейная продукция тироксина снижает всасывание ионов кальция эпителием кишечника, вследствие чего развивается гипокальциемия, приводящая к вторичному гиперпаратиреозу и усилению резорбции кальция из костной ткани. При миеломной болезни пролиферация плазмоцитов приводит к деструкции кости с резорбцией кальция и фосфора и усилению их экскреции [10].
"Естественным физиологическим блокатором кальция" называют магний, так как он способствует снижению концентрации в моче кальция [55]. Ион магния является активатором многих ферментов, оказывает влияние на выделение щавелевой кислоты и повышает растворимость фосфата кальция. Магний также регулирует стабильность мочи как пересыщенного раствора и препятствует кристаллизации. Гипомагнийурия возникает при недостаточном содержании магния в пище, при полиурии, профузных поносах и других состояниях, способствуя процессам камнеобразования.
Одним из распространенных видов уролитиаза является камнеобразова-ние, связанное с нарушениями пуринового обмена, что обусловливает образование камней из мочевой кислоты, уратных камней, 2,8 дигидроксиадениновых и ксантиновых камней [79, 192, 163]. Урикурия, приводящая к формированию конкрементов в органах мочевыводящей системы, встречается у 6-26 % больных [4,62, 79].
Мочевая кислота является продуктом метаболизма пуриновых оснований в организме человека. С клинической точки зрения можно выделить три типа нарушений пуринового обмена. Первый обусловлен повышенным синтезом мочевой кислоты в организме (метаболический путь). Второй возникает вследствие снижения выделения мочевой кислоты почками (почечный тип). При третьем типе наряду с гиперпродукцией мочевой кислоты замедлено ее выделение почками (смешанный тип).
Выделение мочевой кислоты с мочой обеспечивается основными почечными процессами - секрецией, реабсорбцией и экскрецией. Поступающая в
почки мочевая кислота полностью фильтруется в клубочках, а затем реабсорби-руется в проксимальных канальцах. После этого она секретируется в канальцах и вторично подвергается реабсорбции в их дистальных отделах. Лишь 1-12 % мочевой кислоты выводится с окончательной мочой [79].
Реакция мочи является одним из наиболее существенных факторов в патогенезе образования уратных камней. При слабокислой или нейтральной реакции мочи мочевая кислота даже при высокой концентрации не выпадает в осадок и находится в ионизированном (растворенном) состоянии. При снижении рН мочи растворимость мочевой кислоты резко падает, так как большая часть ее переходит в неионизированную форму, которая плохо растворима и легко выпадает в кристаллический осадок. Процесс насыщения мочи мочевой кислотой и ее солями и кристаллообразование зависят не от абсолютного количества выводимой мочевой кислоты, а отрН, ионного состава, осмотичности [46,62,79].
Основными причинами гиперурикурии являются эндогенная гиперпродукция или дефект почечной экскреции. Мочекислый диатез (идиопатический) может наблюдаться в двух вариантах. При первом варианте пациенты имеют нормальный уровень мочевой кислоты в сыворотке крови и моче, но хронически низкий рН мочи без нормальной вариации. Второй вариант характеризуется гиперурикурией без гиперурикемии. Чаще данное состояние вызывает прием урикозурических препаратов (салицилаты, тиазиды, рибоксин) или прием продуктов, богатых пуринами (мясо молодых животных, сардины и др.) [163].
Экспериментальными данными подтверждено, что 10 % уратов сыворотки крови связано с протеинами, 90 % могут подвергаться фильтрации, и, 99 % профильтровавшихся в почках уратов реабсорбируется [79]. Мочевая экскреция уратов происходит в результате секреции в проксимальных канальцах. Камни из урата аммония являются достаточно редкими и встречаются с частотой 0,5 % от всех случаев обнаружения у больных мочевых камней преимущественно у представителей населения индустриально развитых стран мира. Причиной фор-
20 мирования таких камней является несбалансированная диета с преимущественным употреблением риса и недостаточным употреблением фосфатов с молочными и мясными продуктами. При этом увеличивается преобразование глюта-мина в урат аммония. Низкий уровень пирофосфата, высокое значение рН мочи, а также повышенная экскреция мочевой кислоты создают необходимые условия для образования камней из аммония урата. Формированию данного вида уролитиаза у населения развитых стран мира могут способствовать также нервная анорексия, несбалансированная вегетарианская диета, неправильное использование слабительных средств, поэтому эффективным лечебным мероприятием в этих случаях является изменение характера питания. В отличие от условий образования камней из мочевой кислоты, образование и рост камней из урата аммония происходит только при рН мочи > 6,5 [62].
Редко встречаются 2,8-дигндроксиадениновые и ксантиновые камни, они образуются вследствие наследственных дефектов ферментов, участвующих в процессах метаболизма пуринов [192].
При фосфатурии образуются два типа конкрементов: струвитные камни (смесь аммония магния фосфата и карбонатного апатита), встречающиеся только в инфицированной щелочной моче, и брушитные, или апатитные камни (кальциевые фосфаты), формирующиеся в кислой моче [79].
Струвитные камни образуются при наличии инфекции мочевого тракта. Уреазопродуцирующие микроорганизмы, размножаясь в моче, расщепляют мочевину, что приводит к насыщению аммонием и алкализации мочи. Основным условием формирования струвитного камня является суперсатурация магнием, фосфором, аммонием и карбонатным апатитом в щелочной среде. Неинфициро-ванная моча не может быть насыщена этими компонентами, следовательно, данный вид конкрементов не будет образовываться.
Баланс фосфатов в организме складывается из равновесия между его поступлением, депонированием и выведением. Ключевую роль в регуляции вса-
сывания фосфатов играет кальцитриол. Снижают реабсорбцию фосфата пара-тгормон, кальцитонин и глюкокортикоиды.
На процессы регуляции метаболизма фосфора влияет ряд факторов, приводящих к гиперфосфатурии: перегрузка организма фосфатами, поступающими с пищей, гипергидратация организма, гиперкальциемия, диабетический кетоа-цидоз, инфекция мочевыводящих путей, наследственная предрасположенность, нарушения КОС [75]. При ацидозе нарушается реабсорбция фосфатов, что приводит к фосфатурии. При алкалозе в результате снижения уровня кальция в крови усиливается выработка паратгормона, под влиянием которого угнетается реабсорбция фосфата и увеличивается его экскреция с мочой. Прослеживаются два механизма реабсорбции фосфатов, один из которых подавляется паратгор-моном, при этом возникает «фосфатурический эффект», другой - стимулируется кальцием. Фосфатурия повышается в условиях алкализации мочи,
Оксалатный уролитиаз - достаточно часто встречающаяся форма мочекаменной болезни [16, 79, 104, 98, 121, 136, 127, 171, 187]. Одним из наиболее частых компонентов почечных камней является оксалат, который может быть как монокомпонентом, так и в сочетании с другими литогенными субстанциями [112]. Даже умеренное повышение уровня оксалата в моче приводит к повышению его кристаллизации и агрегации.
Щавелевую кислоту сыворотки крови можно разделить на экзогенную, которая поступает в организм в результате абсорбции из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) (30 %), и эндогенную, которая является продуктом метаболизма (70 %). Эндогенный оксалат образуется в результате метаболизма либо аскорбиновой кислоты (30 %), либо глиоксиловой кислоты (40 %).
Под гипероксалурией понимают повышенную экскрецию щавелевой кислоты с мочой (более 40 мг в сутки).
Первичная гипероксалурия - это врожденное генетически детерминированное заболевание, которое характеризуется повышенной продукцией и секре-
цией оксалатов с последующим развитием нефрокальциноза и почечной недостаточности [10]. Трансплантация почки при этом малоэффективна, так как трансплантат быстро поражается депозитами солей оксалата кальция.
Вторичная (алиментарная) гипероксалурия развивается вследствие богатой оксалатами диеты или употребления веществ, которые превращаются в оксалат, например, аскорбиновой кислоты (более 5 г в сутки), отравление меток-силфлураном, этиленгликолем.
Кишечная гипероксалурия наблюдается при синдроме мальабсорбции.
Этиологическим фактором образования цистиновых камней является наследственное нарушение канальцевой реабсорбции четырех основных аминокислот - цистина, орнитина, лизина и аргинина [10]. Орнитин, лизин и аргинин обладают хорошей растворимостью, цистин растворим плохо, что при наличии соответствующей гиперкальциурии и цистинурии более 200 мг в сутки, служит основной причиной образования ксантиновых камней. Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу и более характерно для мужчин (70 % больных). За сутки с мочой выделяется примерно 40-80 мг цистина. Цистиновые камни встречаются в 0,5-2 % случаев [79]. Цистинурия проявляется выпадением кристаллов цистина в моче, инфекцией мочевых путей и образованием камней. Диагноз цистинурии подтверждается выявлением в моче гексагональных кристаллов цистина.
Результаты исследований различных нарушений обмена литогенных субстанций не только расширяют и уточняют существующие представления о механизме камнеобразования, но и во многом определяют дифференцированный подход к назначению схем их лечения.
23 1.3. Значение методологии клинического лабораторного исследования в установлении этиологии и патогенеза мочекаменной болезни
Решение проблемы мочекаменной болезни тесно связано с совершенствованием и поиском новых методов и клинико-лабораторных критериев диагностики и своевременной профилактики уролитиаза.
В настоящее время пристальное внимание уделяется изучению биохимических механизмов развития уролитиаза. Многие исследования посвящены выявлению ингибиторов и промоторов камнеобразования [105, 115, 116, 124, 125, 128, 134, 139, 158, 168, 178], изучению генетических маркеров МКБ [2, 3, 14, 59, 80], исследованию метаболизма литогенных субстанций [23, 28, 42, 59, 88, 160, 185, 189, 190]. Постоянно осуществляется поиск новых методов и тестов лабораторного исследования, способных на доклиническом этапе распознать риск развития уролитиаза.
Диагностика мочекаменной болезни осуществляется на основании анализа специфических симптомов, объективного исследования, лабораторных и рентгенологических данных [47, 49, 79]. Основными методами, констатирующими наличие конкрементов в органах мочевыводящей системы, являются ультразвуковое исследование (УЗИ), обзорная рентгенограмма, компьютерная томография и другие методы лучевой диагностики [23,47,49].
Однако, при диагностике мочекаменной болезни важны не только установление факта наличия, размеров и локализации конкрементов, но и выявление вероятных причин и условий, предрасполагающих к камнеобразованию [79]. В решении этой задачи велико значение методологии клинического лабораторного исследования. Оценка механизмов формирования камней в органах мочевыводящей системы по данным лабораторных исследований позволяет своевременно проводить адекватные лечебно-профилактические мероприятия, избегать осложнений и обострения заболевания, рецидивов камнеобразования.
В настоящее время глубоко изучают биохимические и генетические аспекты возникновения и прогрессировать уролитиаза. Ряд работ исследователей посвящен изучению роли наследственных факторов, способствующих развитию уролитиаза, так как выявление предрасположенности к уролитиазу [2, 3, 14, 59, 80], а также выделение групп риска приобретает большое практическое значение для разработки методик ранней диагностики и мер предупреждения данного заболевания.
В.П. Александров и соавт. (1991) изучили взаимосвязь системы генов гис-то совмести мости HLA с нарушениями фосфорно-кальциевого обмена и риском формирования кальцийсодержащих камней [1, 2, 3, 79, 80]. Выявлено распределение антигенов гистосовместимости HLA-системы у больных с различными формами уролитиаза. У больных с уролитиазом чаще, чем у здоровых, встречаются антигены HLA В 13, Bw22 и Bw35.
Sevcik и соавт. (1996) обнаружили генетический дефект - дефицит аде-нинфосфозилтрансферазы, приводящий к образованию камней в органах моче-выводящей системы. На основе этого ими разработан простой и эффективный скрининг-тест для определения 2, 8-дигидроксиаденина, позволяющий оценить данный генетический дефект [23].
Имеются сообщения о роли полиморфизма гена рецептора витамина D (VDR) [59]. Аллельные изменения этого гена рассматривают как частичное объяснение дифференциальной абсорбции кальция или его повышенной экскреции у пациентов с кальций-оксалатным уролитиазом.
Учитывая особую актуальность диагностики уролитиаза на ранних этапах его развития и возможность прогнозирования роста рецидивных камней, рядом ученых предприняты попытки разработки прогностических критериев формирования МКБ [5, 44, 62, 90, 91, 92]. С этой целью М. К. Алтинбаев и соавт. (2000) разработали лабораторные методы прогнозирования первичного и рецидивного камнеобразования в почках [5]. В основе данной диагностики ис-
25 пользованы предложенный Ю. А. Пытелем и соавторы (1984) тест по определению стабильности рН мочи для диагностики уратного уролитиаза [61] и метод для определения уреазной активности микрофлоры мочи Н. В. Меркушевой (1997) [57].
По мнению авторов протеолизно-ионной теории патогенеза мочекаменной болезни (Ю. Г. Единый и соавторы, 1989), в основе камнеобразования лежит недостаточность протеолиза мочи. Для оценки степени риска камнеобразования ими предложена расчетная единица-индекс протеолиза мочи, отражающая взаимодействие трех составляющих: протеолитической активности мочи, содержания белка и ингибиторов протеинов [23,31].
С целью ранней диагностики уролитиаза С. Н. Шатохиной и В. Н. Шабалиным (1998) разработана диагностическая система «Литое», позволяющая выявить процессы камнеобразования в органах мочевыводящей системы, определить активность мочекаменной болезни и виды камнеобразующих солей [90, 91, 92]. Способом оценки активной стадии уролитиаза в данной системе является метод клиновидной дегидратации, в основе которого лежит феномен патологической кристаллизации солей в белковой зоне [17, 32, 89]. Суть метода заключается в отличительных особенностях кристаллизации солей в капле мочи после высушивания при добавлении к ней раствора сывороточного альбумина. В моче здоровых лиц при добавлении раствора сывороточного альбумина формируется краевая аморфная белковая зона, так как соли обладают более мощным осмотическим потенциалом и кристаллизуются в центральной зоне капли, а белковые компоненты формируют периферическую аморфную зону. У пациентов с уролитиазом этот процесс нарушен в связи с образованием патологически прочных связей камнеобразующих солей с белками и в результате этого краевая белковая зона отсутствует. Установлено, что те соли, которые кристаллизуются в белковой зоне, и являются камнеобразующими [90]. Возможно, феномен патологической кристаллизации камнеобразующих солей в пе-
26 риферической белковой зоне тест-образца мочи связан с появлением низкомолекулярных белков, являющихся результатом гидролиза гликопротеиновых субстанций и имеющих тропность к определенным солям. Данное предположение подтверждается выявлением в моче больных с рецидивирующим уролитиа-зом низкомолекулярных белков, не обнаруживаемых в моче здоровых людей [124, 135]. Не исключено, что именно эти белки и покрывают поверхность мочевых кристаллов [148].
Для оценки состава камнеобразующих солей С. Н. Шатохина и В. Н. Шабалин (1998) использовали метод рентгеноспектрального микроанализа (РСМА), позволяющий проводить локальное определение элементного состава в различных зонах тест-образца мочи. Исследование степени активности камне-образования и вида камнеобразующих солей позволяет объективно и в довольно короткие сроки оценить эффективность назначенного комплекса терапевтических мероприятий и корригировать лечение [91].
С. Н. Левковский установил, что для прогнозирования формирования камня, в том числе рецидивов камнеобразования, наиболее информативным показателем является степень насыщения мочи малорастворимыми камнеобра-зующими соединениями. Критическим значением, определяющим высокую вероятность образования камня, является степень насыщения мочи гидроксиапа-титом до рН 7,7, мочевой кислотой — до 2,9 и оксалатом кальция — до 4,3. Для расчета насыщения мочи этими соединениями необходимо измерить в ней электропроводность, рН, активность кальция и аналитические концентрации урата, оксалата и фосфата. Ранее предложенные исследователями изменения относительной плотности, поверхностного натяжения, вязкости и электропроводности мочи указывают преимущественно на наличие воспалительного процесса, осложняющего течение МКБ, а не на риск формирования камня, и не могут быть использованы для прогнозирования течения мочекаменной болезни [44].
Hosgaard и соавторы (1999) и Т. Garta-Matilla и соавторы (1999) посвятили
27 свои работы выяснению роли изменения рН мочи в формировании того или иного типа мочевых камней [23,148].
Значительное количество работ посвящено определению энзимной активности мочи, нарушение которой свойственно более тяжелым формам уролитиа-за [79, 99, 136 и др.]. Выявленное Э. К. Яненко и соавторами (1976) увеличение активности ряда ферментов при коралловидном уролитиазе свидетельствует о глубоком нарушении обменных процессов при этом виде заболевания. Н. Huang и соавторы (2000) обнаружили энзимные маркеры камнеобразования в моче, в частности нейтральную эндопептидазу N-ацетилглюкозаминидазу, служащую маркером повреждения тубулярного эпителия. R. Azoury и соавторы (1982) выявили снижение активности ферментов аланинаминотрансферазы и аспартата-минотрансферазы при формирующихся камнях почек [99].
Исследования Э.К. Яненко и соавторы (1980) по установлению диагностической и прогностической ценности теста определения средних молекул крови при коралловидном нефролитиазе показали, что уже на ранних стадиях ХПН определяется стойкое повышение их уровня [95]. При нарастании почечной недостаточности происходит значительное снижение экскреции среднемо-лекулярных пептидов наряду с повышением их концентрации в сыворотке крови. В терминальной стадии ХПН концентрация этих соединений в крови увеличивается в 3-4 раза, а при развитии гнойно-септических осложнений возрастает в 6-7 раз.
Erdal Yilmaz и соавторы (2003) показали целесообразность использования определения уровня С-реактивного белка в сыворотке крови для ранней диагностики бактериурии и бактериемии после дистанционной волновой литотрипсии у пациентов с камнями кальциевой и инфекционной природы [200].
В.И. Исаенко и соавторы [33] значительную роль отводят нарушениям иммунной системы как одного из критериев оценки активности воспалительного процесса в почке у больных мочекаменной болезнью. При анализе состояния
28 иммунной системы выявляется статистически достоверное повышение относительного содержания CD4+ (хелперов) и снижение CD8+ (цитотоксических клеток) лимфоидных клеток в периферической крови. Выраженные нарушения выявляются при анализе гуморального звена иммунитета, так как у больных мочекаменной болезнью наблюдается резкое снижение содержания В-лимфоцитов.
Большое значение в диагностике мочекаменной болезни имеет общий анализ мочи [4, 49, 78, 79, 82, 91]. Микрогематурия при мочекаменной болезни встречается очень часто и, по данным научных исследований, имеет место в 60-92 % случаев [49, 79, 82, 96], макрогематурия - в 16-50 % случаев. Пиурия (лейкоцитурия) часто сопутствует уролитиазу, хотя правильнее рассматривать ее как показатель калькулезного пиелонефрита [49, 78, 79].
Работы ряда авторов посвящены выявлению и идентификации ингибиторов и протомоторов камнеобразования. Преобладает мнение, что все стадии нефролитиаза, включая нуклеацию, рост, скопление и адгезию кристаллов, моделируются белками мочи [59]. Разработаны методики определения ингибиторов камнеобразования: нефрокальцина, цитрата, фитата, аі-микроглобулина, протромбина F 1, хондроитинсульфата, гепарина [23, 116, 150]. A. Conte и соавторы (1999) предложили риск-тест, основанный на определении в моче цитрата и фитата. Повышение в моче концентрации этих веществ более 50 % препятствует кристаллизации [160, 172, 175]. F. Atmani и соавторы (1996) открыли новый ингибитор кристаллообразования - гликопротеин uromic-acid-Zich protein.
Для мочекаменной болезни характерен биологический дефект мукопроте-нина Тамма-Хорсфалла (ТХП), который синтезируется канальцевым эпителием и является ингибитором нуклеации и агрегации кристаллов. Он является преобладающим белком нормальной мочи, основным компонентом мочевых цилиндров, участвует в патогенезе острой почечной недостаточности и служит естественным механизмом защиты инфицирования мочевого тракта [60, 158, 168], Важная роль принадлежит этому белку в процессах кристаллизации и образова-
29 ния камней мочевой системы. При этом ТХП может действовать и как промотор, и как ингибитор кристаллизации оксалата кальция [125, 139, 178], а его функция в литогенезе определяется не столько величиной экскреции, сколько структурными изменениями молекулы белка [105, 128, 134]. Этот белок способен ингибировать на 76-81 % образование камней в органах мочевыводящей системы. При низкой концентрации этого белка, особенно при высокой концентрации камнеобразующих субстанций в моче, происходит взаимодействие активных зон кристаллообразования, агрегация кристаллов, их адгезия к эпителию почечных канальцев и формирование конкремента [94].
К. Bkhler и соавторы (1990) обнаружили корреляцию между уровнем экскреции белка Tammu-Horsfall, частотой мочекислого диатеза и формированием уратов у больных мочекислым диатезом. Gantei и соавторы (1999), продолжая разработки в этом направлении, обнаружили, что снижение выработки муко-протенина Тамма-Хорсфалла способствует формированию кальций-оксалатных конкрементов. Оценка роли ТХП здоровых людей и больных уролитиазом в кристаллизации кальция оксалата in vitro и in vivo показала, что трансформация этого белка является важнейшим условием формирования конкрементов [94, 115].
Разработана методика определения остеопонтина и кальпротектина им-мунохимическим методом (Т. Tawada и соавторы, 1999, I. Yasui и соавторы (1999)). Ученые считают, что эти вещества формируют матрицу кальцийсодер-жащих камней. Остеопонин синтезируется клетками почечного эпителия и, как было доказано, ингибирует скопление кристаллов кальция оксалата [59], играя важную роль в развитии нефролитиаза.
Для расшифровки патогенеза уролитиаза наибольшее распространение получили биохимические методы определения в моче и сыворотке крови веществ, ассоциированных с камнеобразованием. Для уточнения типа нарушений метаболизма при уролитиазе определяют в моче содержание неорганического
зо фосфора, кальция, оксалатов, мочевой кислоты, натрия, гидрокарбонатов (бикарбонатов), цитрата, цистииа, калия, сульфата, магния, а также общего объема мочи и рН, осмолярности мочи с расчетом различных риск-индексов камнеоб-разования и других показателей [2, 161], определяющих степень нарушения метаболизма и косвенно оценивающих возможность формирования того или иного типа камней [160,137,196].
Разработана скрининговая система определения в суточной моче степени гипернасыщения оксалатом кальция, брушитом, мононатриевым уратом или струвитом посредством расчета исходя из величин концентрации кальция, окса-лата, мочевой кислоты, цитрата, рН, общего объема мочи, натрия, сульфата, фосфора, магния.
Для уточнения этиологии гиперкальциурии часто применяется предложенный С, Рак и соавторами (1974) скрининг-тест с натрий-целлюлозным фосфатом, позволяющий оценивать величину экскреции кальция с мочой при ограничении его в рационе питания [161, 162].
С целью уточнения типа нарушений метаболизма у пациентов с рецидивным уролитиазом проводится исследование концентрации кальция, фосфора, общего белка, альбумина, натрия, калия, хлора, креатинина, мочевой кислоты, активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови и в моче - креатинина, мочевой кислоты, натрия, цитрата, оксалата с установлением рН и общего объема на фоне обильного питья и соблюдения специальной диеты.
Одной из проблем диагностики оксалатно-кальциевого уролитиаза является определение оксалатов в моче. Несмотря на большое количество существующих методик [77, 131, 143, 152, 157, 164, 202], большинство из них трудоемки, длительны в исполнении, имеют большой процент погрешностей, либо требуют дорогостоящего оборудования. Наибольшей точностью характеризуются хроматографические методы определения оксалатов. Для оценки степени развития оксалатно-кальциевого уролитиаза Н. Век-lensen и Н. Tiselius (1998)
31 разработали формулу индекса ионактивного продукта для оксалата кальция, позволяющего оценить рост либо разрушение камня: АР (CaOX)Index [184, 185, 186,189,190,191].
О. В. Константинова и соавторы оценили состояние обмена камнеобра-зующих веществ у больных рецидивным и нерецидивным мочекислым и кальций -оксалатиым уролитиазом [42]. В результате проведенных исследований выявлено, что в рецидивировании мочекислого уролитиаза определенную роль играет состояние обмена калия, натрия и кальция. Риск повторного камнеобразо-вания возникает при увеличении отношения почечной суточной экскреции натрия к уровню почечной суточной экскреции калия. Выраженное нарушение обмена кальция, проявляющееся в повышении содержания общего кальция в суточной моче до 5,88±0,49 ммоль/л при наличии гиперурикемии и гиперурику-рии и сывороточной концентрации мочевины 5,67±0,14 ммоль/л, креатинина 0,090±0,008 ммоль/л может привести к рецидиву заболевания. В возникновении рецидивов кальций-оксалатных камней имеет значение состояние обмена мочевой кислоты и натрия.
F. Grass и соавторы (1997) разработали тест, позволяющий на основе кристаллизационной теории камнеобразования иценить риск появления кристалло-образующих субстанций кальция* оксалата, которые присутствовали в моче у больных уролитиазом и отсутствовали у здоровых пациентов [123, 150].
У пациентов с коралловидным нефролитиазом выявлены определенные особенности метаболических нарушений - фосфатурия, гипокальциемия, нарушение ацидификации мочи (рН выше 6,7) [95, 96], усиление аммониогенеза, ок-салурия. Эти данные свидетельствуют о том, что у больных коралловидным нефролитиазом нарушаются все процессы, происходящие в почках [48, 95].
Много дискуссий возникает по поводу процедуры сбора мочи для оценки нарушений метаболизма. Для диагностики метаболических нарушений у больных с мочекаменной болезнью проводится биохимическое исследование 24-
32 часовой порции мочи. Однако этот метод неудобный, требует много времени для сбора мочи. К тому же для сбора суточной мочи необходимо наличие специальной лабораторной посуды и соблюдение особых условий хранения пробы мочи во время периода ее сбора, поддержание температуры + 4-8С. При длительном хранении в моче протекают химические процессы, изменяются физические свойства мочи, разрушаются форменные элементы и размножаются бактерии, поэтому необходимо использование различных консервантов [166, 176, 192]. Однако наличие консервантов может вызвать изменения показателей в результате взаимодействия их с реагентами в процессе проведения аналитической процедуры.
Ошибки, возникающие при неправильном сборе мочи, часто приводят к неправильному расчету дневной экскреции анализируемых веществ [154]. Одной из наиболее частых ошибок сбора 24-часовой мочи является добавление или выбрасывание лишней пробы утренней мочи в начале или в конце периода сбора. Так как в утренней моче содержится около 25 % всей 24-часовой мочи [141], эта ошибка может оказать существенное влияние при расчете суточной экскреции исследуемых аналитов.
Диагностическая значимость исследования суточной мочи для оценки имеющихся метаболических нарушений очевидна, но диагностическое значение исследования только 24-часовой пробы мочи для мониторинга лечения и течения заболевания ряд авторов подвергают сомнению [106, 192, 170].
В ранее проведенных исследованиях было показано, что для диагностики нарушений фосфорно-кальциевого обмена достаточно определения содержания кальция и фосфора в разовой пробе мочи [ 122,151].
В. П. Александров (1993) указывает, что для диагностики и контроля лечения мочекислого уролитиаза наиболее информативным является исследование утренней порции мочи, которая является своеобразным отражением характера пищевого рациона, энергообмена и функционального состояния почек [4].
Для диагностики протеинурии достаточно исследования разовой порции мочи [142, 177]. S. J. Schwab и соавторы (1987) высказали и обосновали предположение, что результаты исследования соотношения альбумин/креатинин являются более воспроизводимыми и диагностически значимыми, чем исследование 24-часовой экскреции белка [177].
Хорошей альтернативой изучению суточной экскреции мочи является определение относительных биохимических показателей в утренней порции мочи.
В проведенных W. L, Strohmeir и соавторы (1994) исследованиях [182] оценена степень надежности диагностики метаболических нарушений при МКБ на основании установления лабораторных показателей при исследовании разовой порции мочи. С этой целью в моче было определено содержание (ммоль/л) кальция, магния, неорганического фосфора, мочевой кислоты, оксалатов и рассчитано отношение концентрации вышеперечисленных веществ к концентрации креатинина (ммоль/л). Концентрация креатинина является постоянной величиной и зависит, главным образом, от клубочковой фильтрации и массы тела [195]. Полученные результаты продемонстрировали высокую достоверную корреляцию между относительными показателями в пробах утренней мочи, мочи после завтрака и суточной (24-часовой) мочи. В пробах утренней мочи влияние факторов питания [165], а также отклонений, вызванных физической активностью и положением тела, сводится к минимуму [21].
Исследование относительных биохимических показателей (к уровню креатинина) позволяет исключить половые различия в показателях экскреции литогенных субстанций, которые часто игнорируют при разработке референтных величин этих показателей. Имеющие место вариации концентрации камне-образующих веществ во многом обусловлены различиями в массе тела мужчин и женщин и автоматически учитываются при расчете относительных показателей экскреции исследуемых веществ к экскреции креатинина. Однако ряд исследователей для получения более точных результатов рекомендуют разрабаты-
34 вать интервалы референтных норм для мужчин и женщин [ 182, 192].
Исследование разовой утренней пробы мочи решает проблему неправильного сбора мочи, расчета результатов экскреции исследуемых аналитов, влияния факторов питания и метафилактических мероприятий. Простота получения и возможность анализа нескольких разных проб мочи для каждого пациента делают многократное исследование порции утренней мочи в терапевтическом и диагностическом плане более значимым, чем исследование одной 24-часовой пробы [170].
В целях дополнительного обследования может использоваться проба 24-часовой мочи [102, 127, 130], одна 16-часовая либо одна 8-часовая проба [101, 103, 188, 191], а также свежесобранная проба мочи, в которой экскреция каждого компонента мочи соотносится с уровнем экскреции креатинина.
Для поддержания в растворенном состоянии во время периода сбора мочи кальция, оксалата и фосфатов, предотвращения бактериального роста и окисления аскорбата в оксалат [108, 197] в качестве консерванта используется хлористоводородная (соляная) кислота. Анализ содержания мочевой кислоты выполняется в пробе с азидом натрия. В пробах с соляной кислотой определение мочевой кислоты возможно только после предварительного подщелачивания с помощью гидроксида натрия, так как в кислой среде происходят преципитация и образование кристаллов мочевой кислоты.
Целесообразно измерять рН в свежесобранной пробе утренней мочи, так как этот показатель изменяется при ее хранении [114]. Для получения дополнительных сведений проводится исследование состава камней или их фрагментов [147].
В соответствии с классификацией калькулезных образований, разработанной в Рекомендациях Европейской ассоциации урологов, предложена программа лабораторного обследования пациентов, использование которой позволяет оценить состояние метаболизма при мочекаменной болезни в зависимости
35 от вида образующихся конкрементов [101, 103, 182, 184, 185, 186, 189, 190, 191, 192].
При лабораторном обследовании пациентов с кальциевыми камнями всех категорий выполняется исследование альбумина в целях проведения дальнейшего расчета содержания ионизированного кальция при отсутствии возможности другими методами определить его содержание. Желательно провести исследование мочевой кислоты в сыворотке крови. Тест на цистины выполняется в том случае, если цистинурию можно предположить на основании данных клинического и инструментального исследования.
Исследование содержания магния и неорганического фосфора проводится для дальнейшего расчета суперсатурации оксалата кальция и фосфата кальция (АР(СаОх)-индексиАР(СаР)-индекс)[184, 185, 186,189,190, 191].
Для более углубленного обследования пациентов может быть полезным выполнение дополнительных специальных анализов: рН-профиль мочи, нагрузочный тест с хлоридом аммония, тест с кальциевой нагрузкой [100, 109, 129, 138,155,159].
У пациентов с высоким уровнем кальция в сыворотке (более 2,60 ммоль/л) следует исключить гиперпаратиреоз путем определения уровня пара-щитовидного гормона [97, 107, 119,126, 173,183].
Частичный или полный почечноканальцевый ацидоз следует предполагать при рН выше 5,8 в утренней порции мочи, взятой натощак [110].
Из анализа состава мочи можно получить дополнительную информацию. Исходя из концентрации мочевины в суточной моче (Смоч ммоль/л) и объема мочи (V, в литрах) представляется возможным подсчитать потребление белка -Р по формуле [153]:
P=(Cm04xVxO,18)+13
Показатель - «чистая абсорбция щелочи» (NAE), выраженный в размерности мэкв/сутки выводится из информации об экскреции натрия, калия, каль-
36 ция, магния, хлорида и фосфата [156].
NAE = (Na+K+Ca+Mg) - (CI+1,8хР).
Для оценки степени развития уролитиаза Н. Tiselius и соавторы (1996) разработали формулу расчета индекса количества ионактивного продукта для оксалата кальция АР (CaOX)Index и фосфата кальция - АР (CaP)Index, использование которых позволяет оценить состояние роста либо разрушения камней [184,185,186,189,190,191].
Несмотря на активно проводимые исследования патогенеза мочекаменной болезни (МКБ) механизмы камнеобразования до сих пор остаются недостаточно изученными. Существующие к настоящему времени теории объясняют лишь отдельные механизмы формирования конкрементов в мочевых путях, в связи с чем исследование метаболических расстройств, обусловливающих камнеобра-зование, продолжает оставаться актуальным. Новые методы диагностики мочекаменной болезни, как правило, недостаточно активно используются в практической медицине. Причиной этого является сложность выполнения методик, их трудоемкость, высокая стоимость исследования, отсутствие критериев оценки состояния больного и возможности использования лабораторных тестов для контроля эффективности лечения пациента.
1.4. Влияние высокоинтенсивных физических нагрузок на процессы камнеобразования в органах мочевыводящей системы у спортсменов.
Роль мочевыделительной системы в обеспечении гомеостаза при воздействии на организм спортсменов высоких тренировочных и соревновательных нагрузок, характерных для современного спорта, чрезвычайно высока [8]. На функцию почек существенное влияние оказывают процессы, сопровождающие мышечную работу: усиление процессов катаболизма, характеризующееся повышением в крови концентрации ряда биологически активных веществ, изме-
37 нение центральной и внутриорганной гемодинамики, возникающие диспропорции кровоснабжения и оксигенации органов, работающих в режиме повышенной и предельной нагрузки, сдвиги электролитного и гормонального фона.
Степень нарушений функционального состояния почек при мышечной работе обусловлена интенсивностью и длительностью воздействия напряженных физических нагрузок [6, 8]. Снижение кровотока в почках и их ишемия зависит от тяжести, длительности и временных интервалов между нагрузками. Выявлено, что между биохимическими показателями мочи, характеризующими функцию почек, уровнем спортивной квалификации и стажем занятий спортом существует достоверная корреляционная связь [15].
Возникновение необратимых ишемических повреждений почечной паренхимы, сопровождающихся снижением функции этого органа, обычно проявляется в процессе особо интенсивных нагрузок с малыми интервалами отдыха, когда функциональные структуры почек не успевают восстановиться после предыдущих физических упражнений. По данным Ю.Н. Букаева и соавторы (1990) при физических нагрузках наряду с физиологическими изменениями в 60 % случаев возникают нарушения, генез которых объясняется возникновением патологических процессов в корковом веществе из-за снижения почечной фракции сердечного выброса [8]. Результаты исследования изотопных рентгенограмм у спортсменов и данные экспериментальных исследований показали, что интенсивные физические нагрузки сопровождаются резким увеличением энерготрат в эпителиальных клетках и развитием тканевой гипоксии, приводящими к снижению функционального потенциала почек. В большей степени угнетается канальцевая реабсорбция и секреция мочи, сопровождающиеся более значительным расходом энергии.
Под влиянием тяжелой мышечной работы происходит существенное уменьшение кровоснабжения почек, нередко возникает ишемия коркового слоя нефрона, повышается проницаемость сосудов и т.д. После интенсивных физи-
38 ческих нагрузок в моче нередко выявляется белок, эритроциты и кристаллы солей [9, 58, 65, 68]. Возникающие нарушения в работе почек сопровождаются изменениями минерального и водно-электролитного баланса организма, что в конечном итоге может привести к формированию условий, способствующих камнеобразованию в органах мочевыводящей системы.
По мнению Г. А. Макаровой и С. А. Локтева (2005), значительную группу риска развития мочекаменной болезни или уролитиаза представляют спортсмены, прибегающие к сгонке веса [58]. В исследованиях К.П. Левченко (1989) показано, что возникающая при сгонке веса дегидратация организма приводит к заметным сдвигам метаболических процессов, сопровождающихся повышением интенсивности белково-азотистого обмена и возрастанием концентрации мочевой кислоты [45].
Выполнение высоких физических нагрузок сопровождается значительными сдвигами в химическом составе мочи и существенным образом влияет на ее физико-химические свойства [52]. Мышечные нагрузки приводят к появлению в моче ряда химических веществ, так называемых патологических компонентов мочи, которые в покое практически отсутствуют и выявляются в моче не только после физических нагрузок, но и при некоторых заболеваниях. После выполнения мышечной работы отмечается значительное выделение белка с мочой, возникающее в результате возможного повреждения почечных мембран под влиянием физической нагрузки, а также появления в моче продуктов деградации тканевых белков - различных полипептидов, легко проходящих через почечный фильтр из крови в состав мочи [52].
Помимо изменения химического состава мочи физические нагрузки существенным образом сказываются на ее физико-химических свойствах. Возрастание содержания молочной кислоты в крови спортсменов после тренировок приводит к последующему переходу лактата из кровяного русла в мочу и происходит его аккумулирование в моче, вызывая изменение ее рН. После интенсивных
39 тренировочных нагрузок отмечается снижение рН мочи до 4-5, обусловленное, наряду с выведением молочной кислоты, образованием кетоновых тел [52]. Плотность мочи (удельный вес) после тренировки возрастает за счет увеличения внепочечных потерь воды (через кожу с потом, через легкие с выдыхаемым воздухом), что приводит к повышению концентрации растворенных в моче веществ.
Спортсмены довольно часто подвержены дефициту магия [51, 73, 146, 149], что связано с усиленными продолжительными нагрузками, сопровождающимися потерей магния мышечными клетками в результате повреждений мышечных волокон, стрессами, значительной потерей магния с потом [76]. Так как гипомагнийурия является фактором, способствующим камнеобразованию, то по этой причине спортсмены представляют собой группу с повышенной склонностью к камнеобразованию.
Процессам камнеобразования в организме спортсменов способствует подчас нерегламентируемое применение широкого спектра фармакологических препаратов. Любая фармакологическая интервенция в организм отражается на функции почек [39]. Длительный прием и передозировка витамина С способствует образованию уратных и кальциевых камней [51]. Аскорбиновая кислота частично подвергается метаболизму с образованием дегидроаскорбиновой кислоты, а затем щавелевой кислоты. Избыточное поступление аскорбиновой кислоты в организм спортсмена может способствовать повышению уровня окса-латов, создавая условия для образования оксалатных и других камней. Д. О. Кулиненков и соавторы (2004) отмечают, что витамин С не следует назначать спортсменам с оксалурией при кислом и нормальном показателе рН мочи [43].
Питание спортсменов в период высокоинтенсивных нагрузок характеризуется потреблением большого количества продуктов повышенной биологической ценности, что приводит к повышению экскреции различных веществ, в том
40 числе и продуктов белково-азотистого обмена, создавая благоприятные условия для формирования конкрементов в органах мочевыводящей системы [7].
Процессам камнеобразования способствует адаптационная гемодинами-ческая перестройка в ответ на физическую нагрузку, характеризующаяся снижением почечного кровотока. Как показали исследования Ю. Н. Букаева и соавторов (1990), снижение скорости выведения меченого изотопа (I131), отражающее процесс прохождения мочи по верхним мочевым путям, было найдено более чем у половины обследуемых спортсменов и оказалось снижено по сравнению с нормальными показателями в среднем на 37 %. Эффективный почечный плазмоток, характеризующий кровоснабжение почек, был снижен в 68 % случаев и был ниже нормы в среднем на 23 % [8]. По данным И. В. Гижа (1991) в 50 % случаев обследования юных спортсменов отмечалось снижение клубочко-вой фильтрации и выявлены патологические изменения в составе мочи [15].
1.5. Влияние факторов преаналитического этапа на качество лабораторной диагностики мочекаменной болезни.
Достоверность результатов лабораторных исследований определяется не только точностью и правильностью их выполнения в лаборатории, но и многими факторами преаналитического этапа [21, 56].
Известно, что экскреция исследуемых при мочекаменной болезни веществ с мочой в большой степени зависит от диеты. Однако при обычной диете и адекватном балансе количество имеющих отношение к камнеобразованию анали-тов, абсорбированных из тонкого кишечника, соответствует объему экскреции их почками и зависит от уровня данных веществ в плазме крови, так как всасывание регулируется в соответствии с потребностями организма. Относительные изменения концентрации исследуемых компонентов в сыворотке крови, а, следовательно, и в моче через два часа после приема стандартной пищи не превы-
41 шают 5 % и не являются клинически значимыми при лабораторной диагностике мочекаменной болезни [111, 181].
Диета с повышенным содержанием кальция, фосфора, магния и оксалатов может повлиять на концентрацию данных аналитов. При употреблении большого количества белковой пищи увеличивается уровень мочевой кислоты в сыворотке крови. Углеводы усиливают выведение кальция и магния из организма. Вместе с тем, голодание или недостаточное питание могут изменить концентрацию аналитов клинически значимым образом. Так, во время голодания (свыше 48 часов) повышается уровень креатинина и мочевой кислоты в сыворотке крови, экскреция креатинина с мочой увеличивается, а выведение кальция и фосфатов снижается [113, 198].
При диагностике нарушений метаболизма кальция необходимо учитывать, что постельный режим и гиподинамия вызывают гиперкальциурию. В результате 6-недельного пребывания пациента на постельном режиме экскреция кальция с мочой может возрастать в 2-4 раза [201].
Исследование мочи следует проводить в течение одного часа после взятия пробы. Период времени от момента взятия биологического материала до его количественного определения имеет весьма существенное значение для адекватного биохимического тестирования и морфологической оценки осадков мочи, стабильность которых зависит от рН и осмолярности мочи [166]. В случае необходимости более длительного хранения проб мочи допустимо применение консервантов [176, 192].
Некоторые аналиты обнаруживают тенденцию к колебаниям своей концентрации в течение суток. Отмечаются два пика концентрации кальция - в периоде от 5 до 8 часов и от 20 до 23 часов [55, 193]. Экскреция магния является максимальной с 5 до 8 часов, а мочевой кислоты - с 11 до 17 часов [193]. Амплитуда суточных колебаний содержания неорганического фосфора в сыворотке крови составляет 30-40 % (максимум 2-4 часа, минимум 8-12 часов), в моче
-60-80 % (максимум 18-24, минимум 4-8 часов) [199].
Существенное влияние на экскрецию компонентов мочи, ассоциированных с камнеобразованием, могут оказывать пол, возраст, беременность, лекарственные препараты [81] и др. Так, средний уровень мочевой кислоты в сыворотке крови у мужчин на 30 % выше, чем у женщин [21]. Значительное снижение концентрации сывороточного кальция и магния отмечается при беременности. У женщин в период менструации уменьшается уровень неорганического фосфора в сыворотке крови.
Употребление алкоголя приводит к снижению концентрации глюкозы в сыворотке крови и повышению лактата вследствие торможения этанолом процесса глюконеогенеза в печени. Этанол превращается в ацетальдегид и затем в ацетат, что повышает образование мочевой кислоты в печени [118]. Вместе с лактатом ацетат снижает содержание гидрокарбоната (бикарбоната) в сыворотке крови, что способствует развитию метаболического ацидоза. Под влиянием повышенного уровня лактата снижается экскреция мочевой кислоты с мочой [180].
Адаптация к большим высотам (в течение недель) сопровождается повышением содержания мочевой кислоты в сыворотке крови [117]. С увеличением высоты над уровнем моря отмечается снижение экскреции креатинина [21].
Выявлены сезонные умеренные повышения концентрации кальция и ок-салатов в моче в период между сентябрем и ноябрем, мартом и маем [136].
Из изложенного следует, что подготовка пациента к аналитическим процедурам и его исходное состояние оказывают существенное влияние на результаты клинических лабораторных исследований биохимических компонентов, связанных с камнеобразованием. В целях повышения надежности лабораторной диагностики мочекаменной болезни необходимо соблюдать важные правила преаналитического этапа исследования [64, 72,174].
Общие представления об этиопатогенезе мочекаменной болезни. Роль метаболических нарушений в процессе камнеобразования
Мочекаменная болезнь является одним из самых распространенных урологических заболеваний, в развитии которого важную роль играют нарушения процессов обмена веществ, вызванные различными экзогенными или эндогенными факторами, нередко в сочетании с аномалиями органов мочевыводящей системы [11,14,27,47,49, 79, 83].
Механизм формирования конкрементов в мочевыводящих органах окончательно не выяснен [23, 24, 47, 79, 82]. На протяжении последних лет превалируют три основные теории камнеобразования: кристаллоидная, коллоидная и теория матрицы.
Образование конкрементов, согласно кристаллоидной теории, является итогом кристаллизационных процессов, в течение которых камни растут в результате преципитации растворенных компонентов в перенасыщенном солевом растворе. При этом органические субстанции связывают воедино единичные кристаллы.
В соответствии с коллоидной теорией постоянно экскретируемая почками моча представляет собой динамичную коллоидно-кристаллоидную систему, в которой коллоиды препятствуют преципитации кристаллов разных солей. При нарушении качественных и количественных соотношений между коллоидами и кристаллоидами может наступить кристаллизация. При этом коллоиды теряют лиофильные свойства и формируются центры камнеобразования.
Исследование органического матрикса мочевых камней позволило предположить, что именно протеины инициируют уролитиаз путем связывания неорганических ионов, в результате чего формируется центр кристаллизации кам-необразующих солей. При электрофоретическом исследовании во всех типах камней обнаруживаются сывороточный альбумин, агкислый гликопротеин, аі-микроглобулин, иммуноглобулины, аполипопротеин At, трансферрин, агантитрипсин, ретинол-связывающий протеин, ренальный литостатин [79],
Согласно матричной теории основой будущего камня служит органическая матрица, образующаяся в результате агрегации продуктов распада (некроза) почечного эпителия. Такие условия могут создаться при ишемии, токсических повреждениях клеток почечных канальцев. Сформировавшиеся бляшки Randall, тельца Koch - Haase и PAS - положительные цилиндры, которые являются однотипными образованиями и состоят из уромукоидов и полисахаридов, могут адсорбировать мочевые соли и превратиться в матрицу мочевого камня.
Важную роль в процессе формирования конкрементов играют ингибиторы процесса кристаллизации [105, 115, 116, 124, 125, 128, 134, 139, 158, 168, 178], которые связываются с кристаллической решеткой и препятствуют дальнейшему росту кристалла. В нормальной моче достаточно ингибиторов кристаллизации (магний, цитрат, пептиды, тяжелые металлы, микроэлементы и др.) и агрегации (гепарин, хондроитин сульфат, хондроитин дисульфат, АТФ, АДФ, мукопротеин Тамма-Хорсфалла; уроновая, янтарная, гиалуроновая кислоты и ДР-) Попытки классификации калькулезных образований в органах мочевыво-дящей системы неоднократно предпринимались как отечественными, так и зарубежными авторами. Наиболее современная классификация, основанная на химическом составе калькулезных образований и степени тяжести уролитиаза, представлена экспертами в Рекомендациях Европейской ассоциации урологов [192]. Она позволяет сделать целесообразное разделение пациентов на группы с целью оценки состояния метаболических процессов, различного подхода к назначению диагностических тестов и дальнейшего принятия решения о лечении заболевания [10,192].
Согласно данным научной литературы, общими факторами, способст вующими камнеобразованию в органах мочевыводящей системы, являются: начало болезни ранее, чем в 25 лет; камни, состоящие из брушита; единственная функционирующая почка; заболевания, ассоциирующиеся с формированием камней (гиперпаратиреоз, почечно-тубуляриый ацидоз, тонкокишечный обводной анастомоз, болезнь Крона, резекция кишечника, синдром мальабсорбции, саркоидоз, гипертиреоз [192]).
Формированию конкрементов может способствовать прием пищевых добавок кальция, витамина D, ацетазоламина, аскорбиновой кислоты в больших дозах ( 4 г/день), сульфаниламидов, триамтерена, индинавира.
Риск формирования конкрементов в органах мочевыводящей системы значительно возрастает при наличии у пациента анатомических аномалий, а именно: расширения собирательных трубочек (губчатая почка), обструкции ло-ханочно-мочеточникового соустья, дивертикула или кисты чашечки, стриктуры мочеточника, пузырно-мочеточникового рефлюкса, подковообразной почки.
Содержание веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в моче здоровых людей
Для разработки лабораторно-диагностических критериев оценки метаболического статуса больных уролитиазом лиц группы риска нами была поставлена цель - установить научно обоснованные количественные параметры биохимических показателей в целях разграничения состояния здоровья и патологии. Первым шагом в решении этой проблемы стало изучение показателей, связанных с камнеобразованием, в моче здоровых людей.
Всего обследовано 122 пациента контрольной группы (практически здоровые люди), в которую вошли 58 мужчин (47,5 %) в возрасте от 18 до 79 лет (средний возраст - 46,0±15,3 лет) и 64 женщины (52,5 %) в возрасте от 18 до 74 лет (средний возраст - 40,8±13,0 лет). Результаты исследования абсолютных и относительных биохимических показателей утренней пробы мочи лиц контрольной группы представлены в таблицах 3.1. и 3.2.
Сравнение относительных показателей приведенных тестов у мужчин и женщин контрольной группы между собой не обнаружило различий в концентрации креатинина в утренней пробе мочи (табл. 3.2.), что, возможно, связано с различием в возрасте у пациентов этих групп. В контрольной группе возраст лиц женского пола оказался меньше по сравнению с контингентом мужчин, а с возрастом, согласно собственным данным и данным научной литературы, отмечается снижение показателя креатинина [53].
По определению В. В. Меньшикова (2000), магний является физиологическим блокатором кальция [55], способствующим снижению его активности в моче. Принимая во внимание роль кальция как камнеобразующей субстанции и роль магния как ингибитора камнеобразования, был рассчитан индекс кальций/магний и изучены его показатели у лиц контрольной группы и у больных мочекаменной болезнью. Основанием к выполнению данного аспекта исследования послужили результаты исследований В.И.Якушева (1980), который на значительном клиническом материале показал, что камнеобразование усилива ется при повышении кальциево-магниевого коэффициента.
Магний оказывает влияние на выделение щавелевой кислоты [79], поэтому нами был рассчитан коэффициент «оксалат/магний». Результаты исследования вышеперечисленных индексов приведены в таблице 3.3. Из таблицы следует, что индексы рассчитанных лабораторных тестов мужчин и женщин не различаются.
Функции многих органов и систем организма с возрастом снижаются, и нормы (референтные величины) биохимических показателей, разработанные для здоровых взрослых людей, могут быть не применимы для людей пожилого возраста, в котором и определяется увеличение частоты встречаемости многих заболеваний. Это и служит основанием для установления возрастных норм как абсолютных, так и относительных биохимических показателей. С возрастом уменьшается скорость клубочковой фильтрации, однако концентрация креати-нина в плазме изменяется незначительно, чему способствует параллельно происходящее снижение объема его образования вследствие уменьшения мышеч ной массы, снижение употребления в пищу мяса и некоторых других причин [53].
В целях выработки диапазона референтных интервалов абсолютных и относительных биохимических показателей мочи с учетом возраста изучена корреляционная зависимость исследуемых параметров мочи здоровых лиц от возраста обследуемых.
Полученные результаты корреляционной зависимости (г - коэффициент корреляции) абсолютных и относительных показателей мочи от возраста приведены в таблицах 3.4. и 3.5.
Как видно из приведенных данных, имеет место достоверная корреляционная зависимость концентрации исследуемых аналитов в моче от возраста пациентов для креатинина и кальция у мужчин и креатинина, магния, мочевой кислоты у женщин. Относительные показатели оксалат/креатинин и фос-фор/креатинин у мужчин и мочевая кислота/креатинин у женщин также обнаружили статистически достоверную зависимость от возраста.
Установлению референтных интервалов абсолютных и относительных лабораторных показателей в различных возрастных группах способствовало проведение дисперсионного анализа полученных данных в различных возрастных группах. Результаты исследований, выполненных у практически здоровых людей различных возрастных групп, приведены в таблицах 3.6 и 3.7.
Содержание веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в мочебольных уролитиазом
Для выявления метаболических нарушений у больных мочекаменной болезнью лабораторному обследованию подверглись 235 пациентов (117 мужчин и 118 женщин) с различными формами уролитиаза. Возраст обследуемых варьировал от 10 до 89 лет у мужчин (средний возраст - 50,3± 1,31) и от 17 до 80 лет у женщин (средний возраст - 50,4± 1,31).
Результаты исследований абсолютных и относительных концентраций веществ, ассоциированных с камнеобразованием, в утренней моче пациентов с МКБ приведены в таблицах 4.1 и 4.2.
Как следует из представленной сравнительной характеристики биохимических показателей мочи пациентов мужского и женского пола с уролитиазом, достоверные различия выявлены для среднегрупповых значений концентрации креатинина в моче: 14,70 ммоль/л у мужчин и 12,96 ммоль/л у женщин (t=2,0439, Р 0,05). Уровень креатинина в моче у мужчин с уролитиазом на 13,4 % больше, чем у женщин (Р 0,05).
Отмечаются статистически достоверные различия у пациентов мужского и женского пола с уролитиазом среднегрупповых значений относительных показателей магний/креатинин (0,36±0,03 и 0,51 ±0,06 соответственно, Р 0,05), неорганический фосфор/креатинин (2,04±0,15 и 2,45±0,09 соответственно, Р 0,05).
Все среднегрупповые значения относительных показателей женщин проявляют выраженную тенденцию к повышению аналогичных значений у пациентов мужского пола, возможно, вследствие более низкого значения концентрации креатинина в моче у женщин.
С помощью t-критерия Стьюдента проведен сравнительный анализ абсолютных биохимических показателей, установленных при исследовании утренних проб мочи пациентов с уролитиазом и контрольной группы (таблица 4.3.)
Сравнительный анализ абсолютных биохимических показателей мочи выявил более высокие значения концентрации креатинина и камнеобразующих субстанций у пациентов с мочекаменной болезнью по сравнению с таковыми в контрольной группе у лиц обоего пола.
Пациенты мужского пола с уролитиазом характеризуются более высоким
содержанием креатинина в моче (14,70±0,61 ммоль/л), чем пациенты контрольной группы (10,84±0,96 ммоль/л), что характеризуется высокой степенью достоверности (t = 3,1523, Р 0,05). У женщин уровни креатинина в обеих группах достоверно не различаются. Уровень кальция в моче у пациентов мужского пола с мочекаменной болезнью статистически достоверно (Р 0,05) на 22,9 % выше, чем в контрольной группе, и составляет 3,54±0,17 ммоль/л и 2,88±0,25 ммоль/л соответственно (t=l,9904, Р 0,05).
Содержание оксалатов в моче у мужчин с уролитиазом, составляющее 0,39±0,02 ммоль/л, на 39,3 % превышает их уровень в контрольной группе -0,28±0,03 ммоль/л (Р 0,05).
У мужчин с мочекаменной болезнью уровень неорганического фосфора в моче на 33,2 % выше, чем в контрольной группе, и составляет соответственно 27,18±1,14 ммоль/л и 20,40±1,41 ммоль/л (Р 0,05).
Концентрация мочевой кислоты в моче пациентов мужского пола выше на 25,4 % и составляет 3,75±0,15 ммоль/л для больных мочекаменной болезнью и 2,99±0,29 ммоль/л для контрольной группы (t=2,4459, Р 0,05).
Концентрация магния в разовой пробе мочи у пациентов с уролитиазом оказалась более высокой (на 26,3 %) по сравнению с результатами контрольной группы (соответственно 4,18±0,15 ммоль/л и 3,08±0,30 ммоль/л) (Р 0,001), что, вероятно, обусловлено климато-географическими условиями окружающей среды в Республике Беларусь.
У пациентов женского пола различия абсолютных биохимических показателей мочи в обеих группах менее выражены, чем у мужчин. У них отмечаются более высокие уровни неорганического фосфора (на 19,9%) и магния (на 22,9 %) по сравнению с результатами в контрольной группе. Для неорганического фосфора их уровни составляют 29,30±1,30 ммоль/л и 23,47±1,88 ммоль/л соответственно (Р 0,05), для магния - 4,59±0,22 ммоль/л для пациентов с мочекаменной болезнью и 3,54±0,30 ммоль/л для контрольной группы (Р 0,05).
Критерии метаболических нарушений по результатам исследования утренней порции мочи
Для установления критериев информативности тестов, отражающих процесс камнеобразования, изучены отклонения абсолютных (кальций, оксалаты, неорганический фосфор, мочевая кислота, магний) и относительных (каль-ций/креатинин оксалат/креатин и н, магний/креатинин, неорганический фос-фор/креатинин, мочевая кислота/креатинин) биохимических показателей мочи больных мочекаменной болезнью и пациентов контрольной группы от основных критериев референтных величин.
В основу оценки диагностической информативности лабораторных тестов были положены разработанные референтные интервалы абсолютных и относительных лабораторных показателей мочи.
Отклонения от нормы диагностированы при выходе анализируемого значения биохимического показателя за пределы границ референтных интервалов. В ходе выполнения работы оценивалось превышение абсолютными и относительными показателями камнеобразующих субстанций верхней границы нормы (то есть выявление гиперкальцийурии, гипероксалатурии, гиперурикурии, ги-перфосфатурии) и выход отдельных показателей за нижнюю границу референтного интервала - выявление гипомагнийурии. Диагностическая информативность коэффициента риск-индекса камнеобразования кальций/магний оценивалась по результатам повышения этого показателя в моче.
Кальцийурия диагностировалась при превышении концентрации общего кальция в моче у женщин всех возрастов выше 5,74 ммоль/л. У мужчин этот по казатель зависел от возраста и составил для мужчин 18-29 лет 6,96 ммоль/л, 30-39 лет - 7,45,40-49 лет - 4,79, свыше 50 лет - 5,54 ммоль/л.
По результатам относительных показателей кальцийурия регистрировалась при превышении значения кальций/креатинин более 0,52 у мужчин и 0,48 у женщин всех возрастов.
Повышение уровня оксалатов в моче констатировалось при превышении их концентрации более 0,60 ммоль/л у мужчин и 0,67 ммоль/л у женщин.
В связи с выявленной зависимостью относительного показателя оксалат/креатинин от возраста пациентов учитывали его значение в различных возрастных категориях. Повышение уровня оксалатов в моче регистрировалась при превышении показателя оксалат/креатинин значений более 0,033 у мужчин в возрасте 18-29 лет, более 0,046 - в 30-39 лет, более 0,047 - в 40-49 лет и более 0,50 у пациентов старше 50 лет. У женщин всех возрастных категорий оксала-турия констатировалась при превышении показателя оксалат/креатинин более 0,044.
Превышение показателя концентрации мочевой кислоты в моче выше 6,59 ммоль/л у мужчин расценивалось нами как гиперурикурия. У женщин в возрасте 18-29 лет верхний референтный предел концентрации мочевой кислоты в моче составил 7,66 ммоль/л, в 30-39 лет-6,11, 40-49 лет-5,44 и в возрасте старше 50 лет - 4,78 ммоль/л.
При анализе относительных показателей гиперурикурия рассматривалась при превышении значения относительного показателя мочевая кисло-та/креатинин более 0,49 у мужчин и 0,46 у женщин.
Фосфатурия регистрировалась при повышении уровня неорганического фосфора более 38,34 ммоль/л у мужчин и 45,34 ммоль/л у женщин. Увеличение относительного показателя неорганический фосфор/креатинин у мужчин в возрасте 18-29 лет более 2,95, в возрасте 30-39 лет более 3,35, 40-49 лет более 3,82 и в возрасте старше 50 лет 4,23 регистрировалось как повышение содержания неорганического фосфора в моче. У женщин всех возрастных категорий этот показатель составил 3,55.
Оценка диагностической информативности определения абсолютных и относительных показателей концентрации магния в моче как ингибитора кам-необразования проводилась путем выявления гипомагнийурии.
Как у мужчин, так и у женщин содержание магния в моче зависит от возраста. Гипомагнийурия у женщин отмечалась при снижении содержания магния в моче в возрасте 18-29 лет менее 1,36 ммоль/л, 30-39 лет - менее 0,64 ммоль/л, 40-49 лет - менее 1,22 и старше 50 лет - менее 1,46. У мужчин нижние пределы референтных значений содержания магния в моче составили в возрасте 18-29 лет менее 1,12 ммоль/л, в 30-39 лет - менее 1,05 ммоль/л, в 40-49 лет - менее 0,79 ммоль/л и в возрасте старше 50 лет - менее 0,86 ммоль/л.
Снижение относительного показателя магний/креатинин менее 0,05 у мужчин и 0,12 у женщин расценивалось как проявление гипомагнийурии.
Критерием выхода за пределы референтных величин являлось повышение значения коэффициента кальций/магний выше 2,43 у мужчин и 2,24 у лиц женского пола.