Образование почечных камней

Свыше 31000 анализов провели урологи Германии, чтобы впервые столь полно классифицировать различные процессы образования камней в почках. Это поможет не только понять их причины, но и проводить индивидуальное лечение. У 2-4% людей в почках из составных частей мочи формируются камни. У половины пациентов это происходит только один раз в жизни, у остальных же процесс идет постоянно. Иногда возникают тяжелые клинические формы болезни с частыми рецидивами, приводящими к угнетению функций одной или обеих почек. В особенно тяжелых случаях полностью разрушается почечная структура, и жизнь пациента удается сохранять, лишь прибегая к постоянному гемодиализу (искусственной почке) или к трансплантации почек. Чтобы успешно лечить болезнь еще на стадии, когда не нужна сложная операция, необходимо точно знать структуру камней и причины их возникновения.

Твердые камни состоят в основном из кристаллических солей неорганических и органических кислот, иногда с небольшой добавкой высокомолекулярных органических соединений (1-3% от общего объема). Можно выделить 15 разновидностей, из которых образуется подавляющее большинство всех камней.

Чаще всего встречаются оксалаты кальция: моногидрат и дигидрат. Моногидрат (вевелит) чаще ведет к образованию больших камней, требующих оперативного вмешательства. Дигидрат (веделит), наоборот, может самостоятельно пройти по мочевыводящим путям человека, но приводит к рецидивам. В группу фосфатов входят 6 кристаллов. Часть из них, в первую очередь струвит и карбонатапатит, возникает в мочевыводящих путях человека из-за инфекции бактериями, такими, как Proteus, Klebsiella, Pseudomonas. Они расщепляют с помощью фермента уреазы мочу с образованием аммиака и карбонат-ионов. Это повышает рН мочи, т. е. делает ее более щелочной и создает условия для кристаллизации фосфатов. Карбонатапатит образуется при рН = 6,6-7,8, а струвит - при рН = 7,2-8,8. Таким образом, мочерасщепляющие бактерии способствуют образованию обоих видов камней. Остальные фосфаты, и частично тот же карбонатапатит, как правило, смешиваются с оксалатом кальция и не имеют прямого отношения к инфекции мочевыводящих путей.

Что касается третьей группы веществ, то пока лишь заметим, что камни из мочевой кислоты растворяются после приема лекарственных препаратов, которые влияют на рН мочи. Ураты же не растворяются, и это имеет большое значение для терапии. Образование цистиновых камней происходит только при врожденном нарушении обмена веществ - цистинурии, когда в больших количествах выделяются аминокислоты: цистин, лизин, аргинин и орнитин, но только цистин ведет к образованию конкрементов (камней) в мочевы-делительной системе. Камни из ксантина и 2,8-дигидроксиаденина встречаются редко.

Самые надежные методы исследования почечных камней - рентгеноструктурный анализ кристаллов с помощью дифракции рентгеновских лучей и инфракрасная спектроскопия для определения качественного и количественного состава вещества. Дополнительную информацию дают поляризационная и растровая электронная микроскопия, а также микрозонды с электронными пучками. С 1971 г. мы исследовали этими методами свыше 31000 почечных камней. Кроме того, мы разработали надежный вариант, совместивший оптический и рентгено-дифракционный методы.

При облучении пылевидной пробы рентгеновскими лучами на рентгенограмме регистрируется типичная для данного вида кристалла дифракционная картина. Анализируя ее, удается определить состав почечного камня. Для пробы требуется в среднем 10 мг, но современными модифицированными аппаратами можно исследовать еще меньше - до 1 мг. Инфракрасную спектроскопию мы проводили на приборах марки Бресогс М80 и М85 Цейсовского комбината в Иене. Это удобные и точные приборы, позволяющие автоматизировать анализ. Поляризационная микроскопия проводится на раздробленных препаратах или на тонких срезах. Наряду с морфологическими признаками с ее помощью определяются также важнейшие оптические параметры кристалла. Доза препарата составляет около 1 мг, поэтому нетрудно использовать даже самые мелкие почечные камни. Хотя данный метод позволяет быстро анализировать состав, широко он не применяется, так как довольно сложен.

При растровой электронной микроскопии находящийся в вакууме объект обстреливается ускоренными электронными пучками. Информацию о строении его поверхности дают вторичные электроны, отраженные электроны. Для оценки внутренней структуры камня особенно важно изображение поверхности среза. Его можно получить, используя электронные пучки, как микрозонды. Применяя последние два метода, мы смогли, в частности, ответить на вопрос о происхождении камней в специальных условиях: при трансплантации почек и при туберкулезе мочеполовой системы.

Мы разработали, как упоминалось выше, комбинированный метод анализа, соединивший преимущества рентгенодифракции и поляризационной микроскопии. Такое соединение дало возможность исследовать каждый, даже самый маленький камень, и узнать его структуру. Анализ стал точнее, проще и требует меньше времени.

Проделанная аналитическая работа показала, что 30% всех почечных камней состоит из одного вида кристаллов, большинство же имеют от одного до пяти компонентов. Качественно фазовый состав их весьма разнообразен. Мы обнаружили 11 мономинеральных, 27 би, 29 триминеральных вида почечных камней, 17 видов камней из 4 фаз, 1 вид из 5 фаз. Итак, всего можно наблюдать 85 различных вариантов состава, причем на 22 комбинации падает 98% всех конкрементов. Среди мономинералов чаще всего встречается вевелит. далее следуют мочевая кислота, апатит, остальные попадаются реже. Из биминеральных самое распространенное сочетание - вевелит-веделит, за ним следует струвит-апатит, далее мочевая кислота-дигидрат мочевой кислоты и веве-литмочевая кислота. Среди них большая часть, почти 60%, - это чистые оксалаты кальция.