Исследование мочи. Клиническая оценка лабораторного исследования мочи
 Скачать 159.5 Kb.
|
|
КЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛАБОРАТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МОЧИ Постоянство внутренней среды, являющееся основой жизнедеятельности органов и тканей, обеспечивается главным образом почками. Наиболее важными функциями почек являются следующие: выделительная; в растворенном виде почки выделяют из организма конечные продукты обмена азотсодержащих веществ, избыток некоторых органических и минеральных соединений; осморегулирующая; почки обеспечивают постоянство концентрации осмотически активных веществ в плазме крови и тканевых средах; волюморегуляторная; почки поддерживают постоянство водных объемов вне - и внутри клеточных пространств; регулируют электролитный состав организма, сохраняя изоионию; обеспечивают постоянство кислотно-основного баланса, сохраняя изогидрию; участвуют в регуляции минерального (кальциевого и фосфорного) обмена; принимают участие в регуляции гемодинамики и эритропоэза; осуществляют эндокринную функцию: в клетках почек синтезируется гормон Д (1,25-диоксихолекальциферол), эритропоэтин, простагландины и другие физиологически активные вещества; активно метаболизируют белки, пептиды, аминокислоты, , липиды, углеводы; участвуют в синтезе глюкозы (глюконеогенез). Большинство указанных функций почек тесно связаны с ее главной функцией - выделительной. Многообразие выполняемых почками функций обеспечивается четырьмя механизмами: клубочковой ультрафильтрацией, канальцевой реабсорбцией, канальцевой секрецией и образованием новых соединений. Структурной основой многообразия функций почек является наличие специализированных клеток, каждая из которых обладает специфическими структурными особенностями и метаболическими механизмами. Известно, что основной структурно-функциональной единицей почек являются нефроны. К моменту рождения ребенка каждая почка содержит около 1 млн нефронов. Большая часть нефронов (до70%) располагаются в корковом веществе почек. Эти, так называемые суперфациальные (кортикальные) нефроны осуществляют мочеобразование. Меньшая часть нефронов располагаются на границе коркового и мозгового веществ и называются юкстамедуллярными. Они, как полагают, не участвуют в мочеобразовании и отличаются некоторыми структурными особенностями от кортикальных. Основными компонентами нефронов являются гломерула (почечное тельце) и система канальцев. В корковом веществе располагаются извитые проксимальные, дистальные канальцы, восходящая толстая часть петли Генле. В клетках этих сегментов нефрона, имеющих специфическую морфологическую организацию, преобладают аэробные метаболические процессы. В них много митохондрий, высока активность ферментов цикла трикарбоновых кислот, тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. В этих клетках высока активность K+, Na+-АТФазы, оксидаз аминокислот, глутаминазы, глутаматдегидрогеназы и др ферментов. Основным энергетическим субстратом для этих клеток являются аминокислоты, свободные жирные кислоты, частично кетоновые тела. В этих клетках достаточно интенсивно протекает глюконеогенез. Из общего почечного кровотока (в среднем 1200 мл/мин) 91-93% крови протекает по сосудам коркового вещества почек. Внутренняя часть мозгового вещества и сосочки включают прямые канальцы: тонкую часть петли Генле, собирательные трубки. Клетки этого отдела нефрона бедны митохондриями, в них преобладают анаэробные процессы. Основным энергетическим субстратом является глюкоза. Из общего почечного кровотока через мозговое вещество протекает не более 7%, а через внутреннюю часть мозгового вещества только 1-3% крови. Главным механизмом гомеостатической функции почек является образование и выделение мочи. Образование мочи происходит в гломеруле, которая представляет собой сложное в морфологическом и функциональном отношении образование. Гломерула в определенной степени является автономным органом в органе, так как регулирует свои функции самостоятельно. Коротко напомним основные структурные элементы гломерулы и их функции. Основу гломерулы составляет капиллярный (сосудистый) клубочек. Он образуется в результате распада приносящей артериолы на 50-100 капиллярных петель. В капиллярах почечного тельца необычайно высоко кровяное давление (70-90 мм.рт.ст.), благодаря которому происходит ультрафильтрация протекающей через клубочек плазмы. Капиллярные петли клубочка соединяются в выносящую артериолу, которая в дальнейшем вновь распадается на вторичную (метаболическую, обменную) сеть капилляров. Клубочковые капилляры характеризуются рядом особенностей: их базальная мембрана представлена трехслойным образованием и является общей как для эндотелиальных клеток, покрывающих мембрану изнутри, так и эпителиальных клеток, образующих внутренний листок капсулы Шумлянского-Боумена. В базальной мембране клубочковых капилляров снаружи и изнутри имеются рыхлые оболочки; они состоят из гликопротеиновых молекул с большим отрицательным зарядом и образующих гелеподобные структуры. Между внутренней и наружной рыхлыми оболочками располагается плотная оболочка, состоящая из коллагеновых волокон IV типа (самого прочного из всех коллагенов). Пересекающиеся коллагеновые волокна образуют трехмерную ячеистую структуру с величиной ячеек до 10нм. Эндотелиальные клетки клубочковых капилляров имеют участки, в которых отсутствует цитоплазма; цитоплазматические мембраны двух сторон клеток сближены друг с другом с образованием фенестров. Итак, характерной особенностью эндотелиоцитов, выстилающих клубочковые капилляры является их фенестрированность. Через эти участки эндотелиоцитов (фенестры) происходит фильтрация плазмы в полость капсулы Шумлянского-Боумена. С наружной стороны базальной мембраны клубочковых капилляров прикреплены при помощи большого количества тонких цитоподий эпителиальные клетки подоциты. Они образуют внутренний (висцеральный) листок капсулы, переходящий в однослойный эпителий наружного (париетального)листка капсулы Шумлянского-Боумена. Между цитоподиями подоцитов имеются небольшого размера пространства и поперечными диафрагмами. Цитоподии, сокращаясь и расслабляясь , играют роль микронасосов при ультрафильтрации плазмы в клубочке. Итак, клубочковый фильтр представляет собой образование, состоящее из фенестрированного эндотелия, трехслойной базальной мебраны и подоцитов. Между петлями капилляров сосудистого клубочка располагаются мезангиальные клетки-мезангиоциты, которые с одной стороны обладают свойствами макрофагов, с другой - фибробластов. К сосудистому клубочку в "вилке" между приносящим и выносящим сосудами тесно прилежит, можно сказать, спаян с ним, участок дистального канальца. В этом месте эпителиальные клетки дистального канальца образуют т.н. "плотное пятно". В клетках "плотного пятна" имеются специфические натриевые рецепторы, которые реагируют на концентрацию натрия в дистальном канальце. Между клетками "плотного пятна" и сосудистым клубочком базальная мембрана отсутствует. Близко к клеткам "плотного пятна" расположены полигональные клетки Гурмагтига. Своими отростками они соединяют клетки "плотного пятна" с клетками средней оболочки приносящей и, в меньшей степени, выносящей артериол. Гладкомышечные клетки приносящей артериолы обладают кроме сократительной, еще и секреторной способностью; они синтезируют и в определенные моменты секретируют в кровь почечных сосудов фермент ренин. Итак, ренинпродуцирующие клетки приносящей артериолы, клетки Гурмагтига и клетки "плотного пятна" образуют т.н. юкстагломерулярный аппарат гломерулы. Он обеспечивает регуляцию почечного кровотока и скорости клубочковой фильтрации в меняющихся условиях кровоснабжения почек, а также реабсорбции в канальцах натрия. Процесс клубочковой ультрафильтрации осуществляется под влиянием биологических и физико-химических факторов через гломерулярный фильтр. К биологическим факторам обеспечения ультрафильтрации относится активность подоцитов, которые сокращаясь и расслабляясь, действуют как микронасосы, откачивающие фильтрат в полость капсулы. Физико-химическими факторами ультрафильтрации являются а) отрицательный заряд структур фильтра и б)фильтрационное давление, которое является основной силой фильтрационного процесса. Фильтрационное давление (ФД) - это сила, обеспечивающая движение жидкости с растворенными веществами из капилляров в просвет капсулы Шумлянского-Боумена. Оно создается гидростатическим давлением крови в клубочковых капиллярах; ему противодействуют онкотическое давление белков плазмы крови и давление жидкости в полости капсулы, т.е.
Гидростатическое давление в клубочковых капиллярах составляет 65-70 мм рт.ст.; онкотическое давление - 25-30 мм рт.ст. и внутрикапсулярное 15-20 мм рт.ст. Т.о. фильтрационное давление составляет около 20 мм рт.ст. Основной количественной характеристикой ультрафильтрации является скорость клубочковой фильтрации - (СКФ) - объем ультрафильтрата, образующегося в почках в единицу времени (обычно за 1 мин). СКФ зависит от нескольких факторов: от объема протекающей через корковое вещество крови в единицу времени, который определяется объемом циркулирующей крови и величиной кровяного давления; от величины фильтрационного давления; от фильтрационной поверхности (ее площади и состояния); от числа действующих нефронов; от скорости реабсорбции в проксимальных канальцах Na+ и воды. В физиологических условиях СКФ поддерживается на довольно постоянном уровне, составляя у мужчин около 125 мл/мин, у женщин - 110 мл/мин. Клубочковый ультрафильтрат представляет собой плазму крови, лишенную высокомолекулярных компонентов. Он изотоничен плазме, имеет тот же рН и его общий объем, образующийся за сутки, достигает 180 л. В канальцах количество и состав ультрафильтрата существенно изменяется в результате реабсорбции одних компонентов и секреции других. Канальцевая реабсорбция в зависимости от сегмента нефрона делится на проксимальную и дистальную. В зависимости от механизма транспорта реабсорбция бывает пассивной, первично и вторично активной. В зависимости от изменения осмоляльности ультрафильтрата реабсорбция может быть изоосмотической (в проксимальных канальцах) и дифференцированной (в толстой восходящей части петли Генле, в дистальных канальцах). Проксимальная реабсорбция обеспечивает полную реабсорбцию глюкозы, белков, аминокислот, витаминов, 75% воды и натрия, большего количества К+, Ca2+, Mg2+, Cl-, фосфатов, гидрокарбоната, мочевой кислоты. Объем ультрафильтрата, прошедшего через проксимальный каналец уменьшается на 70-80% от первоначального, однако его осмоляльность остается без изменения. Это свидетельствует о том, что реабсорбция натрия и воды происходит в эквивалентных количествах (изоосмотический транспорт). Дистальная реабсорбция ионов и воды по объему значительно меньше проксимальной, но изменяясь под действием регулирующих факторов (альдостерона, АДГ), она определяет состав конечной мочи и способность почек выделять либо концентрированную, либо разбавленную мочу. Дистальная реабсорбция определяет уменьшение концентрации в моче натрия, т.е. так называемое разведение мочи, снижение ее осмоляльности и относительной плотности. Чем меньше в моче концентрация натрия, тем больше разбавлена моча. Снижение относительной плотности мочи свидетельствует об избыточной задержке почками натрия и недостаточной задержке воды, т.е. об увеличении клиренса осмотически свободной воды. Для клинициста это означает излишнюю потерю потерю почками воды и обезвоживание организма. В нисходящей части петли Генле происходит пассивная реабсорбция воды, поэтому по мере продвижения ультрафильтрата к возврату петли осмоляльность его увеличивается (концентрирование мочи, сохранение воды). В толстой восходящей части петли Генле и начальном отделе дистального канальца реабсорбируется лишь хлорид натрия: регулятором этого процесса является альдостерон. В этом сегменте нефрона из-за непроницаемости клеток для воды осмолярность фильтрата снижается, достигая 100 мосмоль/л (разведение мочи). Максимальный уровень разведения мочи зависит от способности почек снижать осмоляльность канальцевой жидкости. Уменьшение ее осмоляльности достигается благодаря высокой активности транспорта NaCl в восходящей части петли Генле и дистальном канальце. В толстом восходящем колене петли Генле транспорт NaCl обеспечивается котранспортом Na+, К+, 2Cl-, а в дистальном канальце - котранспортом Cl- и Na+. Na+, К+, 2Cl- - котранспортер чувствителен к "петлевым" (фуросемиду), а Na+, Cl--контранспортер - к тиазидовым диуретикам. Таким образом при терапии диуретиками нарушается способность почек образовывать максимальную разведенную мочу. Минимальную осмоляльность ультрафильтрата приобретает в области "плотного" пятна, клетки которого служат своеобразным пунктом контроля качества (осмоляльности) ультрафильтрата. В дистальном канальце после "плотного" пятна и в собирательных трубках происходит окончательное формирование мочи. Клетки этих отделов канальцевой системы избирательно реабсорбируют воду, оставляя в фильтрате хлорид натрия. Этот процесс регулируется антидиуретическим гормоном (АДГ), секреция которого в первую очередь определяется осмоляльностью плазмы крови. Кроме того, секреция АДГ повышается при уменьшении объема циркулирующей крови, при гипотензии, под влиянием ангиотензина-II и других факторов. В отсутствии АДГ или резистентности к нему эпителиальных клеток конечного отрезка дистального канальца и собирательных трубок (несахарный диабет) осмоляльность мочи поддерживается на уровне 100 мосмоль/кг воды (или относительной плотности 1,002-1,003) и даже ниже. В присутствии АДГ в результате усиления реабсорбции воды в медулярный интерстиций моча может достичь высокой осмоляльности (до 1,040) с задержкой воды в организме. Это проявляется малым диурезом, высокой относительной плотностью мочи. Концентрирование мочи в дистальных отделах нефрона возможно только при эффективном "оттоке" осмотически активных веществ из интерстиция мозгового вещества кровью, т.е. нарушение кровообращения в мозговом веществе почек затрудняет функционирование механизма концентрирования-разбавления. Это наблюдается прежде всего при пиелонефритах, интерстициальном нефрите. Канальцевая секреция представляет собой активный транспорт в просвет канальцев веществ, содержащихся в крови или образующихся в эпителиальных клетках канальцев. Из крови секретируются ионы К+, Н+, органические кислоты и основания, чужеродные, в том числе, лекарственные вещества. Эпителиальные клетки канальцев образуют и секретируют в просвет канальцев ионы Н+, аммиак. Моча - это гиперосмолярный водный раствор органических и минеральных веществ, выделяемых из организма почками. Ее состав, физико-химические свойства и количество определяется многочисленными как внутренними, так и внешними факторами. Состояние основных механизмов мочеобразования (ультрафильтрация, реабсорбция, секреция) зависит от метаболических, физиологических и патологических изменений структурных компонентов нефронов. Эти изменения влияют на количество, состав и физико-химические свойства мочи с одной стороны и функционирование всех органов и систем организма с другой. Любые нарушения функциональных особенностей почек в большей или меньшей степени проявляются расстройствами функций различных органов, а также изменениями химического состава, физико-химических свойств и объемов мочи. Это не значит, что состав и свойства мочи исключительно зависят от функционирования почек. Изменения состава крови, внеклеточной жидкости, вызванные физиологическими или патологическими факторами находят свое отражение в составе и свойствах мочи. Как писал академик В.С. Гулевич "моча - это зеркало организма". Поэтому широкое применение лабораторного исследования мочи позволяет оценить состояние организма здорового и больного человека. Лабораторное исследование мочи представляет собой комплексное исследование. Оно включает в себя исследование физико-химических свойств, химического состава мочи и микроскопический анализ. Результаты лабораторного анализа мочи характеризуют не только состояние функций почек, но отражают также расстройства метаболизма, функционального состояния различных органов и систем. Для получения достоверной лабораторной информации о свойствах и составе мочи крайне важным является правильная подготовка пациента, сбор, хранение и доставка мочи в лабораторию. При неправильном сборе и хранении мочи эритроциты, лейкоциты и эпителиальные клетки могут разрушаться из-за снижения способности клеток поддерживать осмотическую концентрацию (торможение активности К+, Nа+-АТФазы) и из-за изменения реакции среды мочи в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Бактериальный гидролиз мочевины с образованием аммиака повышает рН мочи (происходит защелачивание мочи и образование осадков фосфатов). Для анализа рекомендуется собирать всю утреннюю порцию мочи в чистую сухую посуду из стекла или пластика после туалета мочеполовых органов и исследовать свежей (в течение 1,5 часа после ее получения). Для проведения обычных качественных тестов можно использовать произвольно взятую порцию мочи. При подозрении на сахарный диабет желательно исследовать порцию мочи через 2 часа после приема пищи; при подозрении на нефрит желательна утренняя порция мочи, поскольку она имеет более высокую относительную плотность и более низкий рН, что способствует сохранению форменных элементов. Для проведения некоторых исследований мочу собирают в течение суток; анализу подвергается часть перемешанной суточной порции мочи. |