Вплив рН сечі на процеси каменеутворення при уролітіазі

Вплив рН сечі на процеси каменеутворення при уролітіазі

Кислотність (pH) сечі є одним з ключових показників, що дозволяють оцінити активність процесів літогенезу при сечокам'яній хворобі (СКХ).

Нормальні показники pH сечі можуть варіювати в досить широких межах. Це пов'язано з тим, що pH сечі не є жорсткою фізіологічною константою організму, як, наприклад, pH крові. Показник pH сечі можна віднести до так званих м'яких або пластичних фізіологічних констант, які можуть відхилятися від стабільного рівня у відносно широких межах без істотних змін для функціонування організму.

Відповідно до сучасних уявлень про патогенез МКБ, зміни pH сечі грають важливу роль в процесах каменеутворення. Досліджено і описано показники pH сечі, специфічні для утворення того чи іншого типу сечових каменів. Визначено значення pH сечі, які є фактором ризику литогенеза і, навпаки, при яких процеси каменеутворення не протікають або протікають не так інтенсивно.

Добре відомо, що кристалізація кальцію фосфату, сечової кислоти, струвиту, цистину безпосередньо залежить від показників pH сечі. Відомо, що ризик утворення сечокислих конкрементів зростає при pH сечі 6,5. Струвитні камені утворюються при pH сечі> 7,0.

При цьому зміни pH сечі можуть бути пов'язані не тільки з СКХ, а й з іншими патологічними процесами. В тому числі такими, що перебігають в сечовивідних шляхах (уротеліальний рак, метаболічні порушення).

Відомі хронічні неінфекційні захворювання, для яких характерні зміни pH сечі. Одним з найбільш поширених хронічних захворювань, при якому спостерігається закислення сечі, є ожиріння і метаболічний синдром. Доведено, що значення показника pН сечі обернено пропорційне індексу маси тіла (ІМТ) у пацієнтів з СКХ. Високий ІМТ збільшує ризик розвитку СКХ. Відомо, що у пацієнтів, які страждають на ожиріння і мають ІМТ> 33,1 кг / м2, вище ризик розвитку сечокислих і струвитних конкрементів.

Деякі автори вважають, що у пацієнтів, які страждають метаболічним синдромом та ожирінням, інсулінорезистентність може виступати в якості патогенетичної основи порушеного кислотно-лужної рівноваги, що приводить кінець кінцем до ацідіфікаціі сечі. Проведені дослідження продемонстрували, що інсулінорезистентність здатна призводити до порушення екскреції іона амонію (NH4 +) що, в свою чергу, спричиняє зниженню pH сечі у даної групи пацієнтів.

Відомо, що до змін pH сечі також можуть призводити такі стани як нирковий канальцевий ацидоз (НКА), хронічна уреазопродукуюча інфекція сечових шляхів.

Крім патологічних процесів, що протікають в сечових шляхах, метаболічного синдрому, НКА до зміни показників pH сечі можуть приводити особливості харчування людини. Зазвичай, часте вживання багатої тваринним білком їжі, зловживання алкоголем призводить до підкислення сечі. Високі показники pH сечі спостерігаються при дотриманні вегетаріанської дієти, використанні лужних добавок.

Таким чином, pH сечі, з одного боку, є одним із значущих маркерів, що сигналізують про наявність патологічних змін як в організмі в цілому, так і в сечовидільної системи зокрема. З іншого боку, pH сечі залишається одним з ключових параметрів, що регулюють стан сечовидільної системи, що визначають тип метаболічних літогенних порушень при СКХ.

З огляду на все вищесказане, метою даної роботи стало вивчення впливу pH сечі на освіту сечових каменів різного хімічного складу і на рівень екскреції з сечею основних речовин, що утворюють камені.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

Робота виконана на базі НДІ урології та інтервенційної радіології ім. Н.А. Лопаткіна - філія ФГБУ «НМІЦ радіології» МОЗ Росії.

У дослідженні були вивчені дані 708 пацієнтів (303 чоловіки та 405 жінок) з діагнозом СКХ, що проходили як амбулаторне, так і стаціонарне лікування на базі інституту. Дослідження проводилося ретроспективно.

Всім пацієнтам виконувався біохімічний аналіз крові (кальцій, натрій, магній, фосфор, хлор, сечова кислота, сечовина, креатинін), біохімічний аналіз добової сечі (визначення pH ранкової сечі, кальцій, натрій, магній, фосфор, хлор, сечова кислота, сечовина, креатинін), визначення хімічного складу сечового каменю.

Біохімічне дослідження крові і сечі виконувалося на аналізаторі ADVIA 1200 (Bayer-Siemens) за стандартними методиками за допомогою діагностичних наборів реагентів фірми Siemens (Німеччина).

Визначення хімічного складу сечового каменю виконувалося методом інфрачервоної спектроскопії з використанням спектрометра Nicolet iS10 (Thermo Scientific, США). В процесі роботи застосовувалася стандартна бібліотека спектрів сечових каменів, надана виробником. Розподіл змішаних сечових каменів по групах відбувалося наступним чином: при наявності в складі досліджуваного конкременту більше 50% мінерального компонента ідентичного заявленого в групі дані про пацієнта заносилися до відповідної групи. Такий підхід до класифікації типів сечових конкрементів є найбільш поширеним.

Пошук статистичної залежності між частотою захворюваності типів сечових каменів і величиною pH сечі виконувався за допомогою критерію χ2-Хі-квадрата Пірсона з введенної формули в Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТИ

Залежно від показників pH сечі всі хворі були розділені на кілька груп (табл. 1):
 

1. У першій групі (pH1) показники pH сечі склали 4,8-5,0. До цієї групи включені дані 111 пацієнтів;
2. Друга група (pH2): інтервал значень pH сечі склав 5,1-5,3, включені дані 71 пацієнта;
3. Третя група (pH3): інтервал значень pH сечі склав 5,4-5,5, включені дані 162 пацієнтів;
4. Четверта група (pH4): інтервал значень pH сечі 5,6-5,9, включені дані 74 пацієнтів;
5. П'ята група (pH5): інтервал значень pH сечі 6,0-6,1, включені дані 129 пацієнтів;
6. Шоста група (pH6): інтервал значень pH сечі 6,2-6,5, включені дані 61 пацієнта;
7. Сьома група (pH7): інтервал значень pH сечі 6,6-7,0, включені дані 57 пацієнтів;
8. Восьма група (pH8): інтервал значень pH сечі 7,1-9,0, включені дані 38 пацієнтів

Таблиця 1. Розподіл типів сечових каменів пацієнтів по групах в залежності від показників pH сечі (у % від загального числа каменів в групі)
Table 1. Urinary stones types distribution by groups depending on the urine pH (% of the total number of stones in the group)

Примітка: Переважний компонент сечових каменів: СаОх - кальцію оксалат, Ur - сечова кислота, Dh - Даллі (карбонатапатіт), OxDh - кальцію оксалат / карбонатапатіт, Str - струвит, AmUr - амонію урат. # - абсолютне число каменів кожного типу в групах рН1-рН8; * - відсотковий розподіл каменів кожного типу в групах рН1-рН8; Note: The predominant component of urinary stones: СаОх - calcium oxalate, Ur - uric acid, Dh - dallite (carbonatapatite), OxDh - calcium oxalate / carbonatapatite, Str - struvite, AmUr - ammonium urate. # - absolute number of stones of each type in groups рН1-рН8; * - percentage distribution of stones of each type in groups рН1-рН8

Мал. 1. Частота утворення основних типів сечових каменів (у % від загальної кількості) в залежності від рН сечі
Fig. 1. Frequency of occurrence of the main types of urinary stones (in % of the total amount) depending on urine pH

Аналіз отриманих даних показав, що частота утворення сечових каменів, що складаються з сечової кислоти, знижується в міру зростання показників pH сечі з 42,3% (pH1) до 2,6% (pH8) (р = 0,0000004) (мал.1, табл.1).

Результати проведеного дослідження багато в чому збігаються з даними, представленими в інших схожих роботах. Вважається, що низькі показники pH сечі є одним з основних факторів ризику розвитку сечокислого уролітіазу. Відомо, що при зміщенні показників pH сечі в кислу сторону знижується і розчинність сечової кислоти в сечі. Так, при pH сечі рівному 5,35 для отримання перенасиченого розчину необхідно домогтися концентрації сечової кислоти в сечі 200 мг / л. При pH сечі рівному 6,5 для отримання перенасиченої сечі необхідно вже 1200 мг / л сечової кислоти. Таким чином, pH сечі є одним з основних чинників, що стимулюють сечокислий літогенез.

Крім низьких показників pH сечі (<5,6) істотним фактором ризику розвитку сечокислого уролітіазу є високий рівень екскреції сечової кислоти з сечею. Аналіз отриманих даних показав, що рівень екскреції сечової кислоти в інтервалах pH1 - pH4 зростав з 3,256 ммоль / сут до 3,814 ммоль / сут, в інтервалах pH4 - pH8 знижувався з 3,814 ммоль / сут до 2,826 ммоль / добу (табл.2, мал.2). Максимальний рівень екскреції сечової кислоти з сечею був зафіксований в діапазоні pH сечі рівному 5,6-5,9 (pH4) і склав 3,814 ммоль / добу (табл.2, мал.2).

Мал.2. Середні значення показників екскреції (ммол / добу) магнію, фосфатів, кальцію і сечової кислоти в ранжируваних інтервалах значень рН сечі
Fig.2. Average values of magnesium, phosphates, calcium and uric acid excretion depending of urine pH level

Таблиця 2. Розподіл середніх значень показників екскреції основних літогенних речовин в залежності від показників pH сечі
Table 2. The main lithogenic substances excretion level depending on the urine pH

Таким чином, контроль за показниками pH сечі, підтримання pH сечі на рівні > 5,9 є одним з основних методів профілактики рецидиву мочекислого уролітіазу.

Частота народження кальцій-оксалатних конкрементів зростала в інтервалах pH 5,1 (pH2) - 5,9 (pH4) і 6,1 (pH5) - 6,5 (pH6) (табл.1, мал.1). При цьому в інтервалах pH 5,6 (pH4) - 6,1 (pH5) і 6,5 (pH6) - 9,0 (pH8) було зафіксовано різке зниження частоти народження кальцій-оксалатних сечових каменів (табл.1, мал.1).

Існує думка, що як місцевий, так і системний ацидоз здатний стимулювати кальцій-оксалатний літогенез. Ацидоз пригнічує експресію і активність кальцієвого каналу TRPV5, який локалізований в кінці дистального звивистого канальця. У той же час, ацидоз збільшує експресію кальційзв'язуючого білка кальбіндіна 28к. Таким чином, місцевий та системний ацидоз здатний стимулювати екскрецію з сечею кальцію і фосфору і тим самим збільшувати ризик утворення кальційоксалатних сечових каменів.

Отримані в цьому дослідженні дані частково підтверджують результати попередніх робіт: аналіз показав, що найбільші показники кальціурії спостерігалися при pH сечі 5,4 (pH3) - 6,1 (pH5) (табл.2, мал.2). Максимальний рівень екскреції кальцію з сечею був зафіксований при pH сечі 5,6-5,9 (pH4).

Таким чином, ацидоз стимулює збільшення рівня екскреції кальцію з сечею. Однак в той же час, необхідно підкреслити, що найвищий рівень кальціурії (6,184 ммоль / добу) був зафіксований при помірному зміщенні pH сечі в кислу сторону (5,4-6,1), в той час як при різко кислій сечі (pH сечі <5,0), показники екскреції кальцію перебували на низьких значеннях - 4,365 ммоль / сут, так само, як і при pH сечі 6,6-7,0 (pH7) (4,06 ммоль / добу). Відповідно, фактором ризику формування оксалатних конкрементів є показники pH сечі рівні 5,6-5,9. Саме при даних показниках pH сечі відзначається найвищий рівень кальціурії і найбільша частота народження кальцій-оксалатних сечових каменів.

Дане дослідження також показало, що поширеність карбонатапатитних сечових каменів збільшується при зростанні показників pH сечі. Дана тенденція простежується особливо чітко в інтервалах pH сечі 5,6 (pH4) - 6,5 (pH6): поширеність каменів з фосфату кальцію збільшилася з 23,0% до 50,8% (табл.1, мал.1) (р = 0,00003). Максимальна частота народження карбонатапатитних конкрементів була зафіксована при показниках pH сечі 6,2-6,5 і склала 50,8%.

Збільшення поширеності карбонатапатитних каменів при збільшенні значень pH сечі можна пояснити. Проведені раніше роботи показали, що розчинність кальцію фосфату істотно залежить від pH сечі: при pH сечі <6,2 розчинність солей фосфату кальцію істотно поліпшується, що, відповідно, знижує ймовірність літогенеза.

За даними, отриманими в даній роботі, найвищий рівень фосфатурії (29,149 ммоль / добу), так само, як і найвищі показники кальціурії, спостерігалися при показниках pH сечі 5,6-5,9 (pH4).

Незважаючи на те, що максимальний рівень екскреції як кальцію, так і фосфору з сечею був зафіксований при pH сечі 5,6-5,9, максимальна частота утворення карбонатапатитних каменів зафіксована на цифрах pH сечі рівних 6,0-6,5. Ймовірно, при уролітіазі з камінням з фосфату кальцію рівень концентрації речовин, що утворюють камені в сечі є другорядним. Рівень pH сечі надає більший вплив на літогенез, так як впливає на розчинність солей фосфату кальцію. Відповідно, при проведенні профілактичних заходів щодо запобігання повторного каменеутворення необхідно контролювати pH сечі на рівні <5,9.

Дослідження продемонструвало, що різке зростання зустрічі струвитних конкрементів спостерігається в інтервалах pH сечі 6,6 (pH7) - 9,0 (pH8) (табл.1, мал.1) (р = 0,00004). Отримані дані можна порівняти з загальноприйнятими уявленнями про літогенез струвитних каменів.

ВИСНОВКИ

Показник pH сечі є одним з основних факторів, що впливають на літогенез при СКХ. Отримані дані дозволили зробити висновок, що при метафілактиці оксалатного уролітіазу необхідно підтримувати pH сечі на цифрах > 5,9, фосфатного (карбонатапатитного) уролітіазу 5,9, при струвитних каменях < 6,6.