Камни в почках

Причины возникновения камней в почках. Этиология и патогенез почечнокаменной болезни

 

Известны многие причины, благоприятствующие образованию камней в почках, например застой и инфицирование мочи, нарушения минерального обмена, пищевого режима. Все же этиология и патогенез нефролитиаза в настоящее время остаются во многом неразгаданными.

Теория возникновения камней в почках Лихтвитца и Шаде

Широким признанием пользуется теория, основоположниками которой являются Лихтвитц и Шаде (Lichtwitz, Schade). Согласно этой теории, моча представляет собой перенасыщенный раствор. Количество растворенных в ней кристаллов в среднем в 3-4 раза выше, чем в предельно насыщенном ими водном растворе. Это свойство мочи обусловлено наличием мочевины, электролитов, гиппуровой и салициловой кислот, но главным образом наличием гидрофильных защитных коллоидов. Последние представляют собой белковые соединения, состоящие из гиалуроновой, нуклеиновой и хондроитинсерной кислот, находящихся в моче в виде молекулярных телец в дисперсной, т. е. коллоидальной, форме (мочу поэтому следует рассматривать как коллоидный раствор). Белковые частицы защитных коллоидов окружают молекулы кристаллоидов в моче отрицательными электрическими зарядами, препятствуя выпадению их из раствоpa и соединению между собой. Таким образом, они повышают растворяющую способность мочи создавая коллоидно-кристаллоидное равновесие. Защитные коллоиды мочи стабильны, т. е. не склонны к выпадению, в осадок. Наряду с защитными коллоидами моча содержит и незащитные, гидрофобные коллоиды, главным образом мукопротеины, молекулы которых при недостаточном количестве защитных коллоидов легко выпадают в осадок. Скучиваясь, последние способствуют склеиванию между собой выпавших из раствора кристаллов и вместе с солевыми осадками образуют рыхлую массу, в которую диффундирует моча. Образуется, таким образом, ядро будущего камня, обладающее высоким поверхностным натяжением. В перенасыщенном растворе, каким является моча, ядро становится центром притяжения для кристаллоидов и нестабильных коллоидов мочи, которые оседают на ядре концентрическими слоями, что и определяет рост камня. Камень, таким образом, состоит из кристаллоидов и коллоидов. Кристаллоиды и белковые субстанции откладываются чередующимися концентрическими слоями. Гассер, Браунер и Прейзингер, применив кристаллооптическое исследование тонких шлифов камней поляризационным микроскопом, рентгенографию мочевого песка, качественные и количественные химические анализы камней, хроматографию на бумаге и окраску шлифов нингидридом на наличие белковых тел, пришли к выводу, что все камня состоят из закономерно чередующихся слоев органических и неорганических веществ. На шлифах они представляются в виде чередующихся светлых колец неорганической субстанции и темных органических колец. Последние при окраске нингидридом принимают фиолетовую окраску, специфическую для белка. В камне, существовавшем не более 1 года, эти авторы обнаружили 250 таких слоев.

 

Исключением являются цистиновые камни, которые образуются простым осаждением цистина из мочи в тех случаях, когда он содержится в высоких концентрациях. Поэтому они встречаются только у больных цистинурией - врожденным расстройством функции почечных канальцев, выражающимся в недостаточной реабсорбции цистина. Уровень цистина в крови при этом бывает нормальным.

 

Цистиновые камни состоят из чистого цистина без примеси органических веществ, лишь изредка в них бывает примесь других кристаллов.

 

Стабильное состояние мочи обеспечивается защитными коллоидами только во время пребывания ее в мочевой системе. Вне ее, под влиянием соприкосновения с чуждой поверхностью, действия света, изменения температуры, растворяющая способность мочи снижается, моча теряет свою стабильность и кристаллоиды выпадают из раствора, образуя солевой осадок.

 

Однако и в пределах мочевой системы защитные коллоиды мочи повышают ее растворяющую способность лишь в ограниченных пределах, существующих в нормальных физиологических условиях. Ряд патологических факторов, к которым относятся нарушения минерального обмена и питания, инфекция, изменение динамики мочевыделения, почечного крово-и лимфообращения, может преодолеть стабилизирующее влияние защитных коллоидов.

 

По теории Шаде - Лихтвица (кристаллизационная теория) основную роль в камнеобразовании играют перенасыщенность мочи кристаллоидами и выпадение их в осадок. Участие в построении камня органических составных частей мочи является процессом вторичным, обеспечивающим лишь связывание выпавших кристаллических элементов. Это определяет разницу между образованием солевых осадков (оксалурией, фосфатурией, уратрурией) и формированием камня, но в том и другом случае первичным является выпадение в осадок кристаллоидов.

 

Насыщение мочи теми или иными кристаллоидами в количестве, выходящем за пределы растворимости в моче, ведет к выпадению их в осадок. Камни, состоящие из моченой кислоты и ее солей (ураты), чаще всего образуются у лиц, употребляющих в пищу продукты, богатые пуриновыми основаниями (мясо) и экстрактивными веществами, при распаде которых образуется мочевая кислота. Камни, состоящие из кальциевых солей фосфорной кислоты (фосфаты), преимущественно встречаются у людей, в пищевом рационе которых преобладают растительные продукты и особенно молоко. Любое однообразное питание может явиться стимулом к развитию нефролитиаза. Камни распространены больше в тех случаях, когда диета состоит главным образом или из хлеба и мучных продуктов, или же главным образом из мяса.

 

 

Эбштейн (Ebstein), Кейзер (Keyser), Кох, Герклотц и Хаазе (Koch, Herklotz, Haase) вызывали у собак образование оксалатных камней, скармливая им большие количества оксамида (диамида щавелевой кислоты). Кормление животных оксалатом кальция образованием камней не сопровождалось. Причина этого лежит в том, что щавелевокислый кальций в противоположность диамиду кальция является чуждым моче кристаллоидом и потому па него не действуют защитные коллоиды мочи, повышающие ее растворяющую способность.

 

Теория камнеобразования Коха и Хаазе

Особый интерес представляют работы Коха и Хаазе. У крыс, которым скармливали оксамид, сульфаниламиды или мел, уже через 10-20 минут после кормления можно под микроскопом обнаружить появление в моче кокковидных просвечивающих телец размером до 10-20 м. в диаметре. Гистологически они представляют собой выпавший в осадок коллоид. При введении больших доз указанных веществ, особенно в сочетании с малым количеством жидкости, в кокковидных тельцах появляется ясно выраженная радиарная исчерченность, они увеличиваются в размерах до 10-40 м., образуя так называемые сферолиты. По мере роста сферолиты достигают 30-150 м в диаметре, приобретают концентрическую слоистость и переходят в микролиты. В дальнейшем на микролитах концентрически наслаиваются различного вида кристаллы и они становятся макролитами, т. е. камнями (камнеобразующий криз) (см. рис. 1).

 

Рис. 1. К генезу камнеобразования по Коху. а - экспериментальное образование «коллоидных телец» через 10 минут после введения крысам оксамида; видны гомогенные шаровидные образования; б - через 20 минут образовались «сферолиты» с радиарной исчерченностью размером до 40 м; в - III стадия, наступила концентрическая слоистость - при дальнейшем росте образуется «микролит»; г, в - два микролита с коллоидным ободком; дальнейшее развитие и рост микролитов происходят путем наложения различных форм кристаллов.

 

Введение кальция вызывает спазм почечных артериол наряду с расширением капилляров и мелких вен и повышением их проницаемости. В результате молекулы коллоидов проникают из клубочков в капсулу Шумлянского и канальцы, образуя в них сферолиты, микро- и макролиты. Наслаивающиеся кристаллоиды могут быть различного химического состава, формы и цвета, в сочетании с чем образуются различные виды камней. У одного и того же больного в отдельные периоды могут выпадать из мочи различные соли, чем и объясняется то обстоятельство, что камни состоят из концентрически расположенных чередующихся слое» коллоидов и кристаллоидов неодинаковой природы. В подавляющем большинстве почечных камней содержится щавелевокислый кальций. Таким образом, химический и кристаллический состав их, как правило, смешанный.

 

Влияние витаминов А и D на образование камней в почках

 

После того как Осборн и Мендель (Osbom, Mendel) в 1917 г. вызвали образование мочевых камней и песка у животных, которых они кормили пищей, лишенной витамина А, этот опыт был проведен многими авторами, получившими аналогичные результаты. Наряду с образованием камней (обычно фосфатов) у крыс и мышей отмечались характерные признаки авитаминоза А: исхудание, задержка роста, гиперкератоз слизистых оболочек, инфекционные процессы в различных органах как следствие пониженной сопротивляемости организма, щелочная реакция мочи, поносы. В мочевых путях наблюдались кровоизлияния в подслизистом слое почечной лоханки и межуточной ткани почек, гиперплазия, метаплазия и гиперкератоз слизистых оболочек мочевых путей, явления пиелита, цистита.

 

Как ни убедительны данные, говорящие о значении авитаминоза А в происхождении мочекаменной болезни, они не подтверждаются клиническим опытом. У больных нефролитиазом признаки авитаминоза А, в том числе и наиболее характерные - кератомаляция и ксерофтальмия, встречаются крайне редко. Не исключена, однако, возможность, что состояние слабо выраженного авитаминоза А, связанного с нерациональным питанием или повышенной потребностью организма в витамине А во время инфекций, проходит незамеченным, являясь в то же время толчком к возникновению нефролитиаза, который затем продолжается при прекратившемся авитаминозе А.

Избыточное введение витаминов D2 и D3 вызывает нефрокальциноз, гиперкальциурию и образование камней, если одновременно снижается количество вводимого витамина А. Если же наряду с избытком витамина D2 или D3 вводятся и большие дозы витамина А (каротин, рыбий жир), камни не образуются, так же как и при недостаточном введении кальция.

 

Влияние кальция на образование камней в почках

 

Обмен кальция играет важнейшую роль в проблеме мочекаменной болезни. Только кальциевые соли щавелевой, фосфорной и угольной кислот нерастворимы в воде (resp. в моче), а из них состоит подавляющее большинство почечных камней. При оксалурии и фосфатурии, как и при оксалатных, фосфатных и карбонатных камнях, основную патогенетическую роль играет не кислотный радикал (анион), а основание, т. е. кальций (катион).

Кальций поступает в кровь главным образом путем всасывания из кишечника. Из пищевых веществ наиболее богаты кальцием молоко и молочные продукты, содержащие сыворотку молока (кефир, простокваша), и зелень, особенно морковь, капуста, чечевица, лук, а также яичный желток, какао, икра. Примерно 80% кальция выделяется кишечником и около 20% - с мочой. Содержание кальция в крови равно примерно 10мг%. В норме за сутки выделяется с мочой около 150 мг кальция.

Более серьезное значение имеет гиперкальциурия (содержание кальция следует определять в суточной моче, так как в отдельных порциях уровень его может значительно повышаться, например при недостаточном введении жидкости).

Выделение кальция с мочой может быть повышенным вследствие недостаточного выведения его кишечником, усиленного вследствие этого всасывания в кровь и выделения почками. Инфекция мочи также способствует гиперкальциурии.

Гиперкальциурия может быть связана с повышенной функцией паращитовидных желез и заболеваниями костей (остеомиелит, туберкулез, опухоль) или их повреждениями.

Чрезмерное поступление гормона паращитовидных желез вызывает деструкцию костной ткани и тем самым усиленное поступление в кровь и мочу кальция и фосфора. Ввиду того что одновременно гормон паращитовидных желез понижает канальцевую реабсорбцию фосфора, при гиперпаратиреозе наблюдается гиперкальциемия и гипофосфатемия наряду с гиперкальциурией и гиперфосфатурией. Паратиреоз часто сопровождается остеомаляцией в виде болезни Реклингаузена (фиброзного остита), но она может и отсутствовать, а гиперпаратиреоз находит свое выражение только в нефролитиазе или нефрокальцинозе (почечная форма паратиреоза).

 

Гиперкальциурия может возникать при нормальном содержании кальция в сыворотке крови, как-то: при недостаточности канальцев без поражения клубочков (гиперхлоремический ацидоз), при идиопатической гиперкальциурии.

 

Влияние гормонов на образование камней в почках

 

Неясной представляется роль половых гормонов в процессе камнеобразования. Одни эксперименты показывают, что длительное введение эстрогенов вызывает ороговение эпителия мочевой системы и является поэтому камнеобразующим фактором, другие свидетельствуют о том, что, наоборот, андрогены способствуют камнеобразованию, а введение эстрогенов тормозит его. Полагают, что эстрогены снижают выделение кальция и повышают выделение с мочой лимонной кислоты, которая способствует образованию растворимого в моче лимоннокислого кальция.

 

Влияние цитратов на образование камней в почках

 

Роль лимонной кислоты в генезе почечнокаменной болезни расценивается по-разному. Одни исследователи считают, что мочевой цитрат предупреждает выпадение кальция в осадок, так как ацетазоламид, применяемый для лечения глаукомы, приводит к заметному сокращению количества цитрата в моче и потому нередко вызывает камнеобразование. Наряду с этим другие эксперименты показывают, что цитраты мочи, по крайней мере на физиологическом уровне, оказывают лишь слабое влияние на растворимость кальция в моче. Полагают, что пониженное выделение цитратов, отмечаемое у некоторых субъектов с хроническим уролитиазом, представляет собой симптом нарушения щелочного обмена, но не является специфической причиной образования почечных камней.

 

Влияние прочих болезней, влекущих нарушение минерального обмена, на образование камней в почках

 

Остеомиелиты, спондилартриты, туберкулез, опухоли и переломы костей часто сопровождаются образованием в почках камней с кальциевым основанием - оксалатов, фосфатов и карбонатов. Причиной этого является не только повышенное поступление в кровь кальция и фосфора из очага поражения, но и токсическое воздействие на почку инфекции, часто осложняющей костные заболевания и травмы, а также нарушение почечного кровообращения, вызванное болевым рефлексом.

 

В происхождении мочекислых камней большое значение придается расстройству мочекислого обмена, которое в свою очередь связано с нарушением белкового обмена. Пуриновые основания, из которых синтезируется мочевая кислота, образуются из азота пищевых белков. Вместе с тем нарушение мочекислого обмена играет все же косвенную роль в происхождении уратов.

 

При подагре в крови содержатся большие количества мочевой кислоты, однако у больных подагрой довольно редко образуются в почках камни из мочевой кислоты или мочекислых солей, а больные с мочекислыми камнями довольно редко страдают подагрой. Для образования уратов важен не высокий уровень мочевой кислоты в крови, а повышенное выделение ее с мочой, достигающее при уратных камнях 700-800 мг в сутки при норме 300-500 мг. Для этого требуется также повышенная проницаемость клубочковых капилляров и, возможно, повреждение эпителия канальцев.

 

Здесь уместно подчеркнуть, что нарушение любого минерального обмена может иметь значение только для избыточного образования, а иногда и выделения с мочой тех или иных солей, что далеко не всегда ведет к камнеобразованию. Для образования последних требуется еще присутствие агента, способствующего их связыванию. Известную роль играют мукоидные коллоиды, связывающие между собой выпавшие соли, и атипическая кристаллизация последних.

 

Изменение существующей реакции мочи, даже незначительное, меняет активность ее защитных коллоидов и степень насыщения ее кристаллоидами. При повышении рН мочи с 6,5 до 7 выпадение в осадок некоторых видов фосфатов - апатитов и струвитов - увеличивается вдвое, а при резко кислой реакции мочи они растворяются полностью. Все же большинство камней образуются при нормальной слабокислой реакции мочи (рН=4,2).

 

Нормальная слизистая оболочка мочевых путей не обладает поверхностным натяжением по отношению к моче и даже не смачивается ею. Ороговевший эпителий слизистой оболочки или участки ее, лишенные эпителия, обладают более высоким поверхностным натяжением, чем нормальная слизистая, поэтому на них оседают кристаллы солей. Таким же центром притяжения для кристаллоидов являются сгустки крови, фибрина, слизи, которые нередко составляют органическое ядро камня.

 

Причиной нарушения коллоидного равновесия может явиться также изменение дисперсности коллоидов, мельчайшие частицы которых переходят из дисперсной фазы в плотную и создают таким образом материал для органического ядра камня.

Влияние застоя мочи на образование камней в почках

Существенным фактором в механизме камнеобразования являются изменения, приводящие к застою мочи, например неправильное строение чашечки и лоханки, клапаны и сужения мочеточника, неполное опорожнение мочевого пузыря при аденоме простаты, стриктурах уретры, органических заболеваниях спинного мозга. Влияние затрудненного оттока мочи сказывается в том, что в застойной моче выпадают соли и развивается инфекция. Затрудненный отток из лоханки замедляет циркуляцию мочи в почечных канальцах, нарушая тем самым секрецию и резорбцию составных элементов мочи.

 

О важной роли нарушенной динамики мочевыведения свидетельствует то, что в подавляющем большинстве случаев (80-90%) камни образуются в одной, а не в обеих почках.

Правда, при первичном гидронефрозе камни образуются редко, но это объясняется низкой концентрацией мочи вследствие атрофии почечной паренхимы.

Клинические и экспериментальные наблюдения свидетельствуют о связи между почечнокаменной болезнью и хронической инфекцией не только мочевой системы, но и других органов и тканей.

 

При инфекции самой мочевой системы значение микроорганизмов представляется еще более ясным. Образованию фосфатов и карбонатов особенно благоприятствуют инфекционные возбудители, расщепляющие мочевину с образованием аммиака и щелочной реакций мочи. Этим свойством обладают главным образом палочка протея и гноеродный стафилококк. Ввиду того что эта флора очень часто сопутствует указанным камням, они особенно часто рецидивируют.

 

Образование первичных и вторичных камней в почках

Особенно важную роль играет инфекция в этиологии вторичных камней, которые развиваются на основе воспалительного процесса, в мочевых органах при наличии сопутствующих нарушений динамики мочевыведения. Процент рецидивов после оперативного удаления камней почек втрое выше при наличии инфекции в почках, чем при асептических камнях.

 

Различают первичные камни, образующиеся в канальцах и на почечных сосочках при нормальной, неинфицированной моче (большей частью оксалаты и ураты), и вторичные, образующиеся в почечной лоханке (фосфаты и карбонаты). Образование вторичных камней, возникающих обычно при наличии инфекции мочевой системы и нарушенном оттоке мочи, объясняется тем, что воспалительный процесс изменяет рН мочи, нарушает целость эпителиального покрова почечной лоханки и чашечек. Количество секретируемых почками коллоидов (суточное количество их равно 1 -1,5 г) снижается, физико-химические свойства их под влиянием инфекции изменяются. Происходит выпадение в осадок кристаллоидов и гидрофобных коллоидов. Продукты воспаления - слизь, гной, тела бактерий, отторгнутый эпителий -участвуют в образовании органического ядра камня, на котором формируется кристаллическая оболочка камня. Процесс этот развивается быстрее, чем при первичных камнях, так как в застойной, инфицированной моче, нередко щелочной реакции, выпадение в осадок солей происходит очень интенсивно.

 

Известно, что небольшие камни почек в пределах до 1-1,5 см в диаметре нередко отходят самостоятельно. Возникает, естественно, вопрос, почему эти камни не выделились ранее, когда размеры их были меньше, исчислялись десятыми долями миллиметра или микронами. При вторичных камнях причиной этого является нарушение динамики мочевыделения, лежащее в основе их патогенеза, а также быстрый рост камней под влиянием сопутствующей мочевой инфекции. Что же касается первичных камней, образующихся при нормальной перистальтике почечных полостей и мочеточников, при свободном оттоке мочи и отсутствии мочевой инфекции, то причина состоит в том, что первичные камни образуются на почечных сосочках или в почечных канальцах и в течение известного времени остаются фиксированными.

На основании обширных экспериментальных, рентгенологических и клинических исследований было доказано, что первичные камни зарождаются на верхушках или вблизи верхушек почечных сосочков. В просвете собирательной трубки сосочка или вне ее откладывается известковая бляшка, которая образует ложе (matrix) камня, по мере роста которого эпителиальный покров над ним отпадает, обнажая неровную поверхность, вступающую, таким образом, в контакт с мочой. Дальнейшее формирование камня, т. е. отложение на ложе выпадающих из мочи солей, является по существу закономерным и в тоже время вторичным процессом. Всякое инородное тело в мочевой системе понижает способность мочи удерживать соли в перенасыщенном растворе. Они выпадают в осадок и оседают на ядре, неровная поверхность которого, обладающая более высоким по сравнению с мочой поверхностным натяжением, становится для них центром адсорбции. Достигнув определенных размеров, камень отторгается от сосочка вместе с ложем или без него (см. рис. 2 и 3).

Рис. 2. Нормальный почечный сосочек	Рис. 3. Почечный сосочек после отделения камня

 

В первом случае рецидива может не быть, во втором - на том же ложе образуется

новый камень. На небольших камнях мочеточника можно иногда обнаружить слегка вогнутую поверхность, которой камень прилегал к ложу, и на ней беловатые известковые крошки, относящиеся к субстанции ложа.

Теория камнеобразования Карра

Теория образования первичного ложа почечных камеей потребовала объяснения, почему материнская бляшка (матрица) в области сосочка располагается в начале субапителиально, притом часто не в просвете собирательных трубок, а между ними, т. е. экстратубулярно. Ответ на это дают исследования Карра. Он обследовал 111 почек умерших от непочечных заболеваний гистологически с помощью вакуумной микрорадиографии и путем замедленной съемки. Таким путем он выявил в ткани здоровых почек тельца -так называемые конкреции из твердой рентгенонепроницаемой массы. По Карру, выпадение солей из мочи является нормальным процессом. Эти частицы выделяются лимфатической системой наподобие чужеродных частиц из легких в медиастинальные лимфатические узлы.

 

Камни образуются, когда этот механизм нарушается вследствие:

 

а) перегрузки лимфатических сосудов и микролитами (при гиперпаратиреоидизме, переломах костей и т. п.) или недостаточности коллоидной защиты;

б) нарушения лимфооттока тючки (при воспалительных процессах с последующим рубцеванием) вследствие облитерации лимфатических сосудов; последнее чаще всего происходит там, где имеются первые клапаны в них, т. е. где они выходят из ткани и входят в почечный синус, а именно у сводов чашечек. Здесь и задерживаются конкреции. По мере роста они своим давлением вызывают некроз мембраны, отделяющей их от собирательных трубок сосочка. Моча попадает в мешковидные расширения лимфатических сосудов, где находятся конкреции, на них отлагаются мочевые соли - образуется камень, постоянно увеличивающийся. Вот почему ложе камня образуется субэпителиально вне канальцев.

Нарушение коллоидного состояния мочи, растворяющей ее способности, кислотность и концентрация ее - все это, по мнению Карра, имеет значение, но не как производящая причина камнеобразования, а лишь как факторы, способствующие росту камней.

 

 

Теория развития нефролитиаза на почве расстройства почечного кровообращения основывается на экспериментах, подтверждающих ее. Она не только вносит новое представление о генезе почечнокаменной болезни, но и объединяет в известной степени кристаллизационно-коллоидную теорию Лихтвица - Шаде - Коха с теорией первичной матрицы почечных камней. Представляется вероятным, что нарушение почечного кровотока вызывает повышенную проницаемость клубочков и повреждение эпителия канальцев. Первое ведет к выделению мукополисахаридных протеинов, второе - патологических белков. Нельзя, однако, согласиться с тем, что только раздражение чревного нерва и даже симпатической системы в целом может быть причиной нарушения почечного кровотока.

При почечнокаменной болезни нет достоянного предрасположения к камнеобразованию. Мочекаменная болезнь не является диатезом - мочекислым, фосфорнокислым, щавелевокислым и т. д.

Склонность к камнеобразованию носит в большинстве случаев временный и даже эпизодический характер. Камни мочевой системы часто образуются у лиц, никогда мочекаменными диатезами не страдавших, и наоборот, иные люди всю жизнь страдают диатезом, но у них не образуется камней. Кристаллоиды при диатезах имеют типичное строение, при камнях - атипичное. Если бы почечнокаменная болезнь объяснялась диатезом, т. е. врожденной склонностью к образованию камней, оперативное удаление последних было бы лишено всякого смысла, так как рецидив был бы неминуем. Фактически же рецидивы камней наблюдаются не более чем у 20 - 25 % больных.

Влияние наследственных факторов на образование камней в почках

Нет убедительных доказательств существования наследственной склонности к нефролитиазу.