Биохимические аспекты образования камней в организме человека (желчнокаменная болезнь, мочекаменная болезнь и др.)

МИНИСТЕРСТВО  ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ОБЩЕЙ  И КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ

 

 

 

 

 

 

Реферат:

Биохимические аспекты  образования камней в организме  человека (желчнокаменная болезнь, мочекаменная болезнь и др.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент 2 курса 43 группы

леченого факультета

Антонов К.Е.

Преподаватель:

Козловская С.П.

 

Витебск 2012

Оглавление

 

Введение 3

Мочекаменная  болезнь 4

Факторы камнеобразования 4

Экзогенные  факторы: 4

Патогенез 6

Клинические проявления МКБ 6

Анализ состава  конкрементов 7

Химические  свойства кристаллов различных мочевых  камней 9

ЭЛЕМЕНТЫ  НЕОРГАНИЗОВАННОГО ОСАДКА МОЧИ 11

ОБМЕН КАЛЬЦИЯ  И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ. 12

Желчекаменная болезнь 18

Биохимические основы желчнокаменной болезни. 20

ПРОФИЛАКТИКА  ЖЕЛЧЕКАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ 22

ОПЕРАЦИЯ  ПО УДАЛЕНИЮ ЖЕЛЧНОГО ПУЗЫРЯ 22

Заключение 24

Список использованной литературы 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В понятие ЖКБ  входит комплекс болезненных факторов и процессов,   протекающих в организме человека и вызывающих образование камней в желчных путях. Невозможно объяснить важнейшие вопросы, связанные с желчнокаменной болезнью без анатомо-функциональной модели. У каждого конкретного человека она имеет свои особенности - свои размеры печени и желчного пузыря, различные формы, длину, ширину пузырного и других протоков.

Желчнокаменная болезнь -  комплекс болезненных факторов и процессов протекающих в организме человека и вызывающих образование камней в желчных путях.   
В первую очередь страдают желчный пузырь,  печень и ее  желчные протоки,  поджелудочная железа.

     Мочекаменная  болезнь, уролитиаз – заболевание мочеполового тракта, характеризующееся образованием камней в почках и других органах мочевыделительной системы. Одно из самых распространенных урологических заболеваний. Основным методом лечения, к сожалению, является   хирургический метод. Первые два метода являются очень ненадежными, в большинстве случаев безуспешными и иногда опасными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мочекаменная болезнь

 

МКБ – полиэтиологическое заболевание, характеризующееся наличием конкремента (одного или нескольких) в почках и/или мочевыводящих путях. Это одна из наиболее распространенных урологических патологий, которая встречается у 1-3% населения, причем наиболее часто в возрасте 20-50 лет (средний возраст 24,6 года). У лиц старше 50 лет риск образования конкрементов резко снижается.  
В последнее время заболеваемость МКБ постоянно повышается, отражая изменения в уровне жизни и привычках питания. Возникновение МКБ зависит от расы, возраста и пола пациентов. Для лиц европеоидной расы риск образования камней в несколько раз выше, чем для представителей негроидной расы. При этом последние более подвержены образованию струвитов (инфекционных камней).  
Камни чаще всего локализуются в правой почке. Двусторонний уролитиаз наблюдается в 15-30% случаев. Образование конкрементов при дискретных метаболических/гормональных дефектах (цистинурия, гиперпаратиреоз) встречается одинаково часто у лиц обоего пола.  
Несмотря на то что в последние годы наметилась тенденция к повышению распространенности МКБ среди женщин, в структуре заболеваемости продолжают доминировать мужчины. Тем не менее исследований, которые отражали бы гендерную зависимость различных биохимических параметров и основывались бы на анализе изменений биохимических параметров, за последние годы среди мужчин и женщин, страдающих МКБ, проведено недостаточно.

Факторы камнеобразования

 

Этиологические факторы  камнеобразования можно разделить  на экзогенные и эндогенные (общие  и местные).

 
Экзогенные факторы: географические, социально-экономические, пол, возраст, алиментарные привычки, химический состав воды и т.д. С учетом экзогенных факторов повышенное камнеобразование в теплое время года (или в странах с жарким климатом) объясняется теорией дегидратации, повышением концентрации мочи и потерей с мочой натрия. При повышении жесткости питьевой воды и содержания в ней солей кальция и магния повышается частота камнеобразования. 
Эндогенные факторы 
Общие:  

• гиперкальциурия, А-авитаминоз, D-авитаминоз или гипервитаминоз витамина D, гипервитаминоз витамина С, интоксикация при общих инфекциях и пиелонефрите, длительное применение некоторых лекарственных средств (сульфаниламиды, тетрациклины, антацидные препараты, ацетилсалициловая кислота, глюкокортикоиды и т.д.), длительная или полная иммобилизация и т.п.;
• гиперфункция паращитовидных желез (нарушение фосфорно-кальциевого обмена);
• нарушение нормальной функции желудочно-кишечного тракта (хронический гастрит, язвенная болезнь, колит, состояние после резекции кишечника, еюноилеальный анастомоз, болезнь Крона, состояние мальабсорбции).

 

Местные(приводящие к нарушению уродинамики): 

• аномалии развития мочевыводящих путей;
• анатомо-физиологические изменения в системе мочевыводящих путей, обусловливающие застой мочи;
• инфекция мочевых путей и т.д.

Затрудненный отток мочи из почек приводит к нарушению  экскреции и обратному всасыванию составных элементов мочи, кристаллизации солевого осадка, что может усугубляться развитием воспалительного процесса. 
Среди причин возникновения уролитиаза отдельно выделяют наследственные нефрито- и нефрозоподобные синдромы (синдром Альпорта, врожденные энзимопатии – тубулопатии).  
Энзимопатии (тубулопатии) представляют нарушения обменных процессов в организме или функций почечных канальцев в результате различных ферментативных расстройств, которые могут быть как врожденными, так и приобретенными. Наиболее распространенными формами энзимопатий являются следующие: оксалурия, уратурия, генерализованная аминоацидурия, цистинурия, галактоземия, фруктоземия, синдром де Тони – Дебре – Фанкони. 
Вероятность формирования конкрементов значительно повышается при наличии в организме одновременно нескольких предрасполагающих к заболеванию факторов. Также при оценке риска камнеобразования необходимо учесть следующее: 

• возникновение заболевания в молодом возрасте (до 25 лет), включая период детства;
• наличие конкрементов, содержащих брушит (кальция фосфат водорода; CaHPO₄ • 2Н₂О);
• отягощенный семейный анамнез (наличие уролитиаза у близких родственников);
• только одна функционирующая почка. Наличие единственной и нормально функционирующей почки не повышает риска образования камней, однако этим пациентам должна быть рекомендована такая же терапия, которая проводится для профилактики рецидивов образования камней.

Патогенез

 

В основе патогенеза камнеобразования при МКБ лежат коллоидно-химические и биохимические процессы.  
В настоящее время основой патогенеза развития МКБ считаются канальцевые поражения почек, ведущие к повышенному образованию мукопротеидов, связывающих защитные коллоиды, и нейтральных мукополисахаридов, которые могут образовывать комплексы с мочевыми солями как на слизистой оболочке почечных сосочков, так и в просвете почечных канальцев в виде цилиндров, превращаясь в микролиты. На фоне энзимопатий (тубулопатий), нарушений обмена веществ, играющих роль этиологических факторов, осуществляется действие разнообразных экзо- и эндогенных, общих и местных патогенетических факторов. 

Клинические проявления МКБ

 

Клинические проявления этого  заболевания зависят от локализации  камня и определяются степенью нарушения  оттока мочи из почки, а также наличием инфекции мочевыводящих путей. В  начале заболевания, если конкремент почки  не нарушает отток мочи, МКБ может  протекать бессимптомно. Размер камня  не является определяющим фактором в  клинической картине болезни. Так, наиболее крупные из конкрементов –  коралловидные камни – малоподвижны и редко нарушают пассаж мочи по верхним мочевым путям. При этом пациенты длительное время не предъявляют  жалоб, вплоть до появления инфекционных и функциональных осложнений. 
Наиболее характерными клиническими симптомами, обусловленными нарушением уродинамики, функции почки и присоединившимся воспалительным процессом, являются боль, гематурия, дизурия, отхождение камней, реже – анурия (постренальная), пиурия. 
Дизурия возникает при расположении камней в юкставезикальном и интрамуральном отделах мочеточника. Вследствие рефлекторных влияний наблюдается поллакиурия, а во время приступа почечной колики – даже острая задержка мочи. Ввиду выраженных явлений дизурии возможна ошибочная гипердиагностика цистита, простатита и т.п. 
Пиурия (лейкоцитурия) при МКБ является важным симптомом, указывающим на присоединение инфекции мочевых путей, что наблюдается у 70-80% пациентов.  
Отхождение камней, как правило, сопровождается почечной коликой, однако может происходить без болевых ощущений. Способность к самостоятельному отхождению во многом зависит от размера и локализации камня, а также от анатомо-функционального состояния верхних мочевых путей. При длительном нахождении камня в мочеточнике прогрессивно ухудшается функциональное состояние тканей мочевыводящих путей и самой почки, вплоть до ее гибели. 
Почечная колика проявляется острой болью в поясничной области у более чем 80% пациентов с МКБ. Причиной почечной колики является внезапное нарушение оттока мочи, обусловленное обструкцией (закупоркой) верхних мочевых путей камнем. Боль при почечной колике внезапная, острая (приступы повторяются, чередуясь с периодами облегчения), локализуется в области почки или по ходу мочеточника, иррадиирует в подвздошную, паховую области и т.д. Больные ведут себя беспокойно, не находя положения тела, при котором уменьшились бы болевые ощущения. 
Локализация конкрементов в области мочеточниково-лоханочного перехода обычно проявляется как глубокая боль в боку без иррадиации в паховую область. Расположение конкремента в средней части мочеточника может вызвать интенсивную схваткообразную боль, отдающую во фланк, область наружных гениталий, нижнюю часть живота. Наличие камней в дистальных отделах мочеточника или в области уретровезикального перехода может проявляться болью, отдающей в область наружных половых органов, и дизурическими расстройствами (поллакиурия, боль при мочеиспускании). 
В результате резкого повышения внутрилоханочного давления при почечной колике возможно развитие пиеловенозного рефлюкса в форникальной зоне, что проявляется ознобом и тотальной макрогематурией после купирования почечной колики. 
При наличии камней в обоих мочеточниках или при наличии камня в мочеточнике единственной (или единственно функционирующей) почки может развиться постренальная анурия, требующая неотложных лечебных мероприятий. 

Анализ состава  конкрементов

 

Любые конкременты (независимо от того, были ли они удалены оперативным  путем цельными, либо выделяются фрагментарно после распада, либо же выходят самостоятельно) должны подвергаться анализу с целью  определения их состава. Предпочтительнее проведение анализа с помощью  таких методик, как рентгеновская  кристаллография (рентгеновская дифракция) и инфракрасная спектроскопия. 
В настоящее время используется минералогическая классификация камней . Около 60-80% всех мочевых камней являются неорганическими соединениями кальция: кальций-оксалатные (ведделлит, вевеллит), кальций-фосфатные (витлокит, брушит, апатит, гидроксиапатит и т.д.). В большинстве своем камни имеют смешанный состав, что связано с нарушениями сразу в нескольких метаболических звеньях и присоединением инфекции.  
Оксалаты состоят из кальциевых солей щавелевой кислоты. Это плотные камни (поэтому очень четко выявляются с помощью рентгенограммы), черно-серого цвета, с шиповатой поверхностью. Кровяной пигмент окрашивает их в темно-коричневый или черный цвет; реакция мочи кислая или щелочная. Обнаруживаются оксалаты в 15-35% случаев.  
Фосфатные камни состоят из кальциевых солей фосфорной кислоты. Это гладкие камни, иногда слегка шероховатые, мягкой консистенции, белого или серого цвета. Легко дробятся, быстро растут, часто сочетаются с инфекцией; реакция мочи кислая или щелочная. Составляют 5-20%. 
Карбонатные камни образуются из кальциевых солей угольной кислоты. Они белого цвета, гладкие, мягкие, различные по форме. 
Белковые камни – наиболее редкие виды конкрементов при МКБ (1-3% случаев); желтовато-белого цвета, мягкой консистенции, с гладкой поверхностью. К этому виду камней относятся цистиновые камни (встречаются в 0,6% случаев). 
Струвитные камни (синонимы инфекционные камни, магния аммония фосфат [MgNH₄PO₄ x 6H₂O] и карбонатный апатит [Ca₁₀(PO₄)6 x CO₃], трипельфосфаты, микробноиндуцированные, фосфатные, уреазные камни) встречаются в 7-10% случаев МКБ. Эти конкременты формируются при наличии уреазопродуцирующих видов бактерий, обнаруживаемых в мочевыводящих путях (Proteus, Pseudomonas, Klebsiella), и возникают у пациентов, моча которых содержит излишек мочевой кислоты/уратов. Названные микроорганизмы размножаются в моче и расщепляют мочевину, что приводит к насыщению мочи магнием, аммонием, карбонатным апатитом и способствует алкализации мочи (рН мочи > 7,0). Суперсатурация мочи магнием, фосфором, аммонием и карбонатным апатитом в щелочной среде – основное условие для формирования струвитного камня. Неинфицированная моча не может быть насыщена этими компонентами, следовательно, данный вид конкрементов образовываться не будет. 
Ураты состоят из мочевой кислоты (дигидрата мочевой кислоты) ее солей (урат натрия и урат аммония). Это камни желто-коричневого, иногда кирпичного цвета, гладкие или слегка шероховатые, твердой консистенции (7-15% от всех видов мочевых камней). 
Мочевые камни являются концентрически наслоенными кристаллическими агрегатами. Концентрические наслоения формируются в результате роста кристаллов, между которыми имеются белковые вещества – мукопротеиды и пигменты. Каждый из основных типов конкрементов имеет свой патогенез образования и реагирует на специфическую терапию. Именно поэтому для выработки правильной стратегии лечения очень важно проведение диагностических тестов на определение рН, биохимии мочи и состава конкрементов. Необходимо провести лабораторную оценку не менее трех анализов мочи с суточным интервалом, при этом пациент должен находиться на своей обычной диете. Анализ мочи проводится в течение трех последовательных дней (кроме анализа на содержание цистина, проводимого однократно) и включает определение суточного объема мочи, рН мочи, содержания в моче кальция, фосфора, калия, магния, натрия, сульфата, мочевой кислоты, креатинина, оксалата, цитрата, аммония, цистина. Оценка рН – один из главных показателей, с помощью которого можно определить тип конкрементов, которые формируются у пациента .

Химические свойства кристаллов различных мочевых камней

 

Название кристаллов	рН мочи						Способы идентификации  конкрементов
	кисл. 5,0-5,5	сл. кис. 6,0-6,5	нейтр. 7,0	сл. щел. 7,5	щел. 8,0-8,5	рез. щел 9,0-10,0
Мочекислые камни	+	+	–	–	–	–	Легко растворяются в 10% NaOH,10% KOH, при добавлении к раствору капли 30% СН3СООН или концентрированной HCl вновь выпадают кристаллы мочевой кислоты. Растворяются при нагревании
Ураты:  C5H3KN4O3  C5H3MgN4O3	+	+	–	–	–	–	Растворяются при нагревании, в 10% NaOH, в реактиве Селена
Кислый мочекислый аммоний	+	+	+	+	+	+	Растворяется при нагревании, при охлаждении вновь выпадает в виде характерных кристаллов. Растворяется в концентрированной HCl и в 30% СН3СООН c последующим выпадением кристаллов мочевой кислоты. Растворяется в 10% КOH с образованием пузырьков аммиака
Оксалат кальция (дигидрат и моногидрат)	+	+	+	+	+	+	Растворяется в концентрированной  HCl и HNO3. При растворении в концентрированной H2SO4 образуются кристаллы гипса. Частично растворяются в 10% NaOH, их поверхность становится матовой и исчерченной, похожей на шагреневую кожу
Фосфаты аморфные	–	–	+	+	+	+	Растворяются в 30% СН3СООН и в других кислотах
Кальций углекислый	–	–	–	–	+	+	Растворяется в кислотах. В 30% СН3СООН растворяется с образованием пузырьков углекислого газа
Магний фосфорнокислый	–	–	–	–	+	+	Растворяется в 30% СН3СООН и в других кислотах
Трипельфосфаты	+	+	+	+	+	+	Растворяются в 30% СН3СООН и в других кислотах
Цистин	+	+	+	+	+	+	Растворяется в растворе NH4OH, при добавлении к раствору капли 30% СН3СООН вновь выпадает в виде 6-гранных табличек. Растворяется в концентрированной HCl
Ксантин	–	+	+	–	–	–	Растворяется при нагревании, в теплой воде и в слабом растворе NH4OH