Исследование мочи. Клиническая оценка лабораторного исследования мочи
 Скачать 159.5 Kb.
|
|
ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЧИ Химический анализ мочи представляет собой системное исследование, направленное на оценку не только изменений почек, но и функционального и метаболического состояния других органов. Химический состав мочи отражает состояние белкового, углеводного, минерального, пигментного и других видов обмена. Первым химическим исследованием мочи является качественное и количественное определение в моче белка (протеинурии). Для диагностической оценки протеинурии важным является понимание физиологических процессов, связанных с судьбой белка в почках и патофизиологических последствий потери белка с мочой. Почка ежедневно фильтрует около 180 л плазмы, содержащей приблизительно 70 г/л белка. Белковая нагрузка на почечный фильтр равна 180 л/сут х 70 г/л = 12600 г/сут. Максимальное количество белка, выделяемого с мочой за сутки, в норме равно 150 мг (0,15 г). Следовательно, доля теряемого белка равна 0,15 г : 12600 г = 0,000012 или 0,001%. Клубочковый фильтр, состоящий из фенестрированного эндотелия, трехслойной базальной мембраны и ножек подоцитов обладает избирательностью в отношении к размерам и заряду частиц. Молекулы с диаметром менее 2,5 нм (вода, ионы, глюкоза, мочевина) свободно проходят через такой фильтр. Если же размеры частиц превышают 4 нм, фильтрация становится ограниченной. Под избирательностью к заряду частиц понимают свойство клубочкового фильтра затруднять прохождение отрицательно заряженных макромолекул по сравнению с нейтральными или положительно заряженными. Это обусловлено наличием в структурах почечного фильтра фиксированных отрицательных зарядов, образуемых сиаловыми кислотами, гепарансульфатпротеогликанами и другими компонентами эндотелия, базальной мембраны и ножек подоцитов. Прохождение главного белка плазмы крови альбумина через гломерулярный фильтр при размере молекулы, равной 3,6 нм и изоэлектрической точки 4,6, затруднено главным образом из-за его заряда, а не размера. При рН крови 7,4 молекулы альбумина представляют собой полианионы. Третьим фактором (механизмом), ограничивающим потерю плазменных белков с мочой, является то, что большая часть профильтровавшихся белков реабсорбируется в проксимальных канальцах. Реабсорбированные проксимальными нефроцитами белки гидролизуются в них до аминокислот и небольших пептидов. Способность проксимальных канальцев реабсорбировать индивидуальные белки различна, даже если у них одинаковые размеры и заряд. Практически не реабсорбируются такие низкомолекулярные белки плазмы как β2 - микроглобулин, лизоцим, α1- и α2 - микроглобулины. Они выделяются с мочой в количестве пропорционально их концентрации в плазме крови. Их содержание в моче, кроме того, отражает структурные изменения клубочкового фильтра. Из небольших по размеру белков плазмы крови реабсорбируется примерно 98% профильтровавших молекул. Кроме плазменных в моче содержатся также и другие белки. Они образуются в мочевых путях и составляют около 50% всех белков мочи. Основным представителем таких белков является довольно крупный гликопротеид - белок Тамма-Хорсфалля. Он секретируется клетками толстой восходящей части петли Генле и является главным компонентом гиалиновых цилиндров. В нормальной моче могут находится и другие белки, поступающие из мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала. Содержание этих белков в моче резко повышается при инфекциях, воспалении или опухолях мочеполового тракта. Белок мочи в норме состоит примерно на 40% из альбумина, 10% - JgG, 5% - легких цепей иммуноглобулинов, 3% - иммуноглобулина А. Остальную часть составляют другие белки, главным образом белок Тамма-Хорсфалля. Выделение белка с мочой у здоровых людей имеет суточные колебания, при этом максимальное выведение белка приходится на дневное время при обычной деятельности. Это обусловлено тем, что ходьба повышает действие гемодинамических сил на клубочковую фильтрацию. Существует несколько классификаций протеинурий. Прежде всего выделяют патологическую и функциональную протеинурии. В зависимости от механизма развития протеинурия делится на 4 основные типы: Первый тип протеинурии возникает при нарушениях барьерной функции клубочкового фильтра из-за снижения его отрицательного заряда. С мочой выделяются в большом количестве отрицательно заряженные молекулы альбумина. Развивается значительная протеинурия. Кроме альбумина через клубочковый фильтр проникают и другие отрицательно заряженные белки, имеющие соизмеримые с размерами пор фильтра размеры. К таким белкам относится трансферрин (диаметр 4 нм). В тоже время отрицательно заряженные иммуноглобулины G (диаметр 5,5 нм) задерживаются фильтром, поэтому для определения природы дефекта клубочкового фильтра, измеряют отношение концентрации в моче JgG и трансферрина: низкая величина отношения JgG/трансферрин указывает на дефект фильтра, связанный с нарушением способности задерживать заряженные молекулы. Такая форма патологии называется селективной протеинурией. Она наблюдается при нефропатии с минимальными изменениями и особенно часто у детей. При нефропатии с минимальными изменениями единственным морфологическим проявлением, соответствующим потере барьерных свойств гломерулярного фильтра по отношению к заряду белковых молекул, является слияние ножек подоцитов. При многих гломерулопатиях наблюдается прерывистое, фокальное слияние ножек отростков, которому сопутствует протеинурия вследствие потери барьерных свойств клубочкового фильтра для заряда молекул. Признаками нефропатии с минимальными изменениями кроме диффузного слияния ножек отростков подоцитов (что можно выявить при исследовании биоптатов почечной ткани под электронным микроскопом) являются: а) нормальный вид клубочков в оптическом микроскопе, б) массивная потеря белка с мочой, в)селективная протеинурия, г) гипопротеинемия, д) диспротеинемия и е) отеки. Второй тип протеинурии обусловлен нарушениями клубочкового фильтра по отношению к размеру фильтруемых частиц. При таких заболеваниях в моче, кроме альбумина и трансферрина, содержатся иммуноглобулины G, поэтому такая протеинурия является неселективной. Потеря белка с мочой может достигать до 20 г/сут. Состояния, когда барьерные свойства почечного фильтра по отношению к размеру молекул потеряны и он становится проницаемым и для крупно-молекулярных белков наблюдаются, во-первых, при накоплении в клубочковом фильтре различных белков (иммунных комплексов, легких или тяжелых цепей иммуноглобулинов, амилоида и т.д.), и, во-вторых, при активации клеток воспаления, которые вызывают повреждение структуры фильтра за счет выделения протеолитических ферментов и активных форм кислорода (например, СКВ, криоглобулинемия, хронические инфекции, опухоли). И первый, и второй типы протеинурии относятся к клубочковым протеинуриям. Третий тип протеинурии - перегрузочная протеинурия наблюдается в тех случаях, когда концентрация в плазме крови небольших белков повышается до такой степени, что нагрузка фильтра белком превышает способность проксимальных канальцев полностью реабсорбировать его. Часть такого белка остается в ультрафильтрате и поступает в мочу в ненормально больших количествах. Чаще всего перегрузочная протеинурия вызывается гемоглобином, миоглобином, легкими цепями иммуноглобулинов (белок Бенс-Джонса). Третий тип протеинурии относится к преренальным протеинуриям и не связан, по крайней мере первоначально, с патологией почек. Четвертый тип протеинурии - канальцевая протеинурия вызвана дисфункцией проксимальных канальцев. Она развивается при нарушениях проксимальной реабсорбции профильтрованных в физиологических пределах белков. Причиной такой дисфункции проксимальных канальцев могут быть почечные заболевания, побочное действие лекарственных веществ и токсинов (отравление солями тяжелых металлов, аналгетическая нефропатия, отравление фосфамидом), иммунные процессы, инфекция (цитомегаловирус), системные заболевания, метаболические тубулопатии. Характерным для канальцевой протеинурии является небольшая потеря белка (обычно она не превышает 3 г/сут). В моче обнаруживаются белки, проникающие через интактный почечный фильтр или образующиеся в канальцах. Нередко нарушения реабсорбции белка в проксимальных канальцах сопровождается нарушением реабсорбции и других компонентов ультрафильтрата - глюкозы, аминокислот, гидрокарбоната, фосфата, калия (синдром Фанкони) . Органические протеинурии обусловлены очаговыми или диффузными поражениями почечной паренхимы. По выраженности протеинурия бывает: А. Незначительная и непостоянная; для такой протеинурии характерна небольшая потеря белка (0,1-0,5 г/л). Наблюдается она обычно: при остром гломерулонефрите в стадии выздоровления; в период ремиссии хронического гломерулонефрита; при пиелонефрите; в поздней стадии нефросклероза; в полиурической стадии ОПН. Б. Умеренная протеинурия (3-4 г/л) наблюдается: в активной фазе острого и хронического гломерулонефрита; при коллагенозной нефропатии; при поликистозе почек; при туберкулезе почек и др. В. Значительная (выраженная) протеинурия (свыше 4 г/л) характерна: для нефротического синдрома; амилоидоза почек; тромбоза a. renalis. Степень протеинурии не всегда соответствует тяжести органического поражения; так слабая протеинурия наблюдается как при легких поражениях клубочков, так и в конечной стадии нефросклероза. Функциональные протеинурии. Разделение протеинурий на органические и функциональные в известной степени условное. Рамки т.н. функциональных протеинурий постепенно сужаются. Обычно функциональные протеинурии наблюдаются у детей и молодых людей, характеризуются отсутствием органических поражений почек и возникновение их обусловлено действием каких-либо провоцирующих факторов. Типичным представителем функциональных протеинурий является ортостатическая или постуральная протеинурия. Она появляется у здоровых подростков и юношей при смене положения тела. Протеинурия селективная и достигает 0,5-2 г/л. Среди детского населения встречается в 5-8% случаев. Патогенез ортостатической протеинурии окончательно не выяснен. Считают, что циркуляторные изменения в вертикальном положении определяют повышенную проницаемость клубочкового фильтра. Ортостатическая протеинурия доказывается с помощью следующего теста: утром до подъема с постели больной мочится; моча выбрасывается. Через 1 час постельного режима вновь собирают мочу, в которой определяют белок. После этого испытуемый в течении 1 часа находится на свободном режиме. После 1 часа такого режима вновь собирают мочу и анализируют на белок. Исследования повторяют несколько раз. Важным моментом исследования мочи на белок является соблюдение определенных правил сбора и анализа мочи. Реакция на белок производится в свежесобранном образце мочи. Моча должна быть профильтрована или отцентрифугирована. Реакция мочи должна быть кислой (рН не больше 5,0). Протеинурия аналитически обнаруживается при содержании в моче белка, превышающее 300 мг/л. Часто это свидетельствует уже о серьезных и необратимых изменениях в почках, т.е. протеинурию, обнаруживаемую обычными методами лабораторного анализа нельзя считать ранним биохимическим симптомом, особенно хронических заболеваний. Своевременная диагностика ранних, начальных стадий поражений почечного фильтра возможна при определении микроальбуминурии. В последние годы все большее применение находит исследование микроальбуминурии не только для ранней диагностики поражений клубочкового аппарата при почечных заболеваниях, но, что особенно важно, и для своевременного диагностирования нарушений гломерулярного фильтра при непочечных заболеваниях. К таким заболеваниям относятся прежде всего сахарный диабет, артериальная гипертензия. Известно, что в норме с мочой теряется не более 20 мг/л или 30 мг/сут альбумина. Такое состояние определяется нормоальбуминурия. Микроальбуминурия как лабораторный симптом появляется при содержании в моче альбумина в количестве от 30 мг/сут до 300 мг/сут. Тест на микроальбуминурию считается положительным при экскреции альбумина в пределах 20-200 мкг/мл (20-200 мг/л) в двух из трех ночных порциях мочи, собранных в течение 3 дней. Порции мочи, собранные без учета времени, не могут использованы для правильной оценки ранних нарушений из-за вариабельности концентрации альбумина в моче. Для экспресс-диагностики микроальбуминурии используют тест-полоски. Полоска опускается в сосуд с мочой на 5 сек и через 5 мин окраску полоски сравнивают с эталоном. В клинической практике для количественного определения микроальбуминурии широко используются наборы альбускрин и микроальбутест, с помощью которых определяется концентрация альбумина в моче более 24 мг/л. Одним из параметров функционального состояния почек является почечный кровоток, внутрикапиллярное клубочковое давление. Оно является пусковым звеном структурных изменений клубочков, в конечном счете приводящих к гломерулосклерозу. Мерой повышения внутриклубочкового давления является величина микроальбуминурии. Экскреция альбумина с мочой усиливается при инфекции мочевых путей, острых заболеваниях, физической нагрузке, декомпенсации сахарного диабета, потреблении большого количества белка с пищей. Указанные причины следует исключить при проведении теста на микроальбуминурию. Еще раз подчеркнем, что микроальбуминурия у пациентов с внепочечной патологией рассматривается, во-первых, как предвестник сердечно-сосудистых заболеваний (артериальной гипертензии, атеросклероза) и, во-вторых, инсулиннезависимого сахарного диабета. Микроальбуминурия может отражать генерализованную дисфункцию сосудистого эндотелия, которая развивается в период, когда диабет еще не проявляется клинически. Глюкозурия У здоровых людей в течение суток в почках фильтруется до 180 г глюкозы. С мочой же выделяется не более 30 мг/сут или 20 мг/л. Это свидетельствует о том, что практически вся профильтровавшаяся в клубочках глюкоза реабсорбируется в проксимальных канальцах. Проксимальная реабсорбция глюкозы осуществляется с помощью специальных белков-переносчиков, которые одновременно связывают и переносят из просвета канальца в кровь натрия и аминокислот (Na+ - глюкозный котранспортер). При определенной концентрации глюкозы может произойти полная загрузка (насыщение) всех молекул белков-транспортеров. В этом случае часть профильтровавшейся глюкозы не способна реабсорбироваться и потому выделяется с мочой. Максимальная загрузка молекул канальцевых переносчиков при определенной концентрации вещества в ультрафильтрате и, соответственно, в крови, характеризуется величиной под названием "максимальный канальцевый транспорт" или тубулярный максимум (старое название - почечный порог). Тубулярный максимум для глюкозы составляет около 200 мг/мин, т.е. при концентрации глюкозы в крови, превышающей 8,8 ммоль/л, в моче может появляться глюкоза. Такая глюкозурия называется гипергликемической. Она возникает при : а) эндокринных заболеваниях (сахарный диабет, акромегалия, синдром или болезнь Кушинга, гипертиреоз, феохромоцитома); б) поражениях поджелудочный железы (острый или тяжелый хронический панкреатит); в) дисфункциях ЦНС (асфиксии, опухоли или кровоизлияния, поражения гипоталамуса (гипоталамический синдром); г) заболеваниях, сопровождающихся метаболическими нарушениями (ожоговая болезнь, уремия, сепсис, кардиогенный шок, высокая лихорадка и т.д.). При всех этих состояниях развивается гипергликемия, превышающая тубулярный максимум. Нужно иметь в виду, что гипергликемия сопровождается глюкозурией лишь в тех случаях, когда не снижена скорость клубочковой фильтрации. Снижение объема клубочкового ультрафильтрата (например до 50 мл/мин) не будет сопровождаться глюкозурией даже при гликемии, равной 16,5 ммоль/л (300 мг/дл), т.к. в канальцы при такой скорости ультрафильтрации поступает всего лишь около 15 мг глюкозы в 1 мин.
т.е. количество глюкозы, не превышающее их тубулярного максимума. Аглюкозурия при выраженной гипергликемии характерна для терминальной стадии диабетической нефропатии, других заболеваний почек, при которых резко снижается фильтрационная способность почек (сморщенная почка). К гипергликемической глюкозурии относится глюкозурия при избыточном потреблении с пищей углеводов (алиментарная глюкозурия). Обычно она появляется через 30-60 мин и исчезает через 2-5 часов после приема богатой углеводами пищи. Наблюдается чаще у детей грудного возраста и беременных женщин. Другой тип глюкозурии не связан с гипергликемией, поэтому такую глюкозурию называют нормогликемической или ренальной. Ренальные глюкозурии обусловлены нарушениями проксимальной реабсорбции глюкозы и подразделяются на первичные и вторичные. Первичная ренальная глюкозурия или ренальный диабет - проявление врожденных, генетически обусловленных нарушений реабсорбции глюкозы в проксимальных канальцах. Тубулярный максимум снижается до 30-140 мг/мин, что соответствует 0,82-6,32 ммоль/л глюкозы в крови. Наблюдается в основном у детей. Для ренального диабета свойственна постоянная глюкозурия, нормальный или даже сниженный уровень глюкозы в крови, отсутствие патологических отклонений при сахарной нагрузке. Первичная ренальная глюкозурия наблюдается при синдроме де Тони-Дебре-Фанкони. Вторичные ренальные глюкозурии встречаются при различных органических поражениях почек (хронический нефрит, нефрозы, ОПН, гликогенозы). Глюкозурия часто наблюдается у беременных женщин, у пожилых людей. Ложноположительные реакции на глюкозу в моче наблюдают при приеме некоторых лекарственных веществ (аскорбиновой кислоты, стрептомицина и некоторых других). Кетонурия С мочой здоровых людей за сутки выделяется 20-50 мг кетоновых тел. При такой концентрации обычные в клинических лабораториях методы не обнаруживают кетоновые тела. Напомним, что кетоновыми телами называют ацетоуксусную кислоту, β-оксимасляную кислоту и ацетон, образующийся при декарбоксилировании ацетоацетата. У взрослых людей в печеночных клетках за сутки синтезируется до 400 г. кетоновых тел; большая часть их окисляется в мышечной ткани, в головном мозге, почках. Между кетогенезом (синтезом) и кетолизом (окислением) по сути существует равновесие. При нарушениях использования глюкозы клетками в качестве энергетического материала (сахарный диабет, гиперкортизолемия, стресс) или углеводном голодании усиливается распад ТАГ жировой ткани до свободных высших жирных кислот и глицерина (липолиз). С током крови свободные жирные кислоты поступают главным образом в печень, где подвергаются β-окислению с образованием ацетил-КоА. В митохондриях печеночных клеток возникает избыток (перепродукция) ацетил- КоА; значительная часть его окисляется в цикле трикарбоновых кислот, а еще большая часть идет на синтез ацетоуксусной кислоты. АУК - неустойчивое соединение; она легко подвергается декарбоксилированию с образованием ацетона. Последний представляет собой летучее, растворимое в воде вещество. В клетках ацетон не подвергается каким-либо биохимическим превращениям и выделяется из организма с мочой и с выдыхаемым воздухом. При высокой концентрации в тканях и крови ацетоуксусной кислоты образуется много ацетона, поэтому появляется ацетонурия, а выдыхаемый воздух приобретает фруктовый запах. Большая часть ацетоуксусной кислоты в печени восстанавливается под действием фермента β-гидроксибутиратдегидрогеназы в стабильную форму - β-оксимасляную кислоту (β-оксибутират). Из печени в кровь в основном поступает и в крови циркулирует β-оксибутират. В клетках скелетных мышц, головного мозга происходит окисление β-оксибутирата и ацетоацетата до CO2 и Н2О с выделением энергии. Кетонемию и кетонурию в принципе вызывают два состояния - повышение кетогенеза и торможение кетолиза. Ускоренный кетогенез и одновременно торможение кетолиза чаще всего наблюдается при сахарном диабете I типа, общем и углеводном голодании, инфекционных заболеваниях, лихорадке, алкогольной интоксикации, в послеоперационном периоде. Кетонурия при сахарном диабете является критерием, во-первых, компенсации или декомпенсации, во-вторых, правильности подбора пищевого рациона; избыток жиров при недостатке углеводов в диете больных сахарным диабетом способствует развитию кетонемии, кетозу, кетонурии. |