Анализ мочи , словосочетание слов «моча» и «анализ» , [1] представляет собой набор медицинских тестов, включающий физическое (макроскопическое) исследование мочи, химическую оценку с использованием тест-полосок для анализа мочи и микроскопическое исследование. Макроскопическое исследование нацелено на такие параметры, как цвет, прозрачность, запах и удельный вес ; тест-полоски для анализа мочи измеряют химические свойства, такие как pH , концентрация глюкозы и уровень белка ; а микроскопия проводится для идентификации таких элементов, как клетки , мочевые цилиндры , кристаллы и организмы . [2]
Моча образуется в результате фильтрации крови в почках . Образование мочи происходит в микроскопических структурах, называемых нефронами , около миллиона из которых находятся в нормальной почке человека. Кровь поступает в почку через почечную артерию и течет через сосудистую сеть почки в клубочек , запутанный узел капилляров , окруженный капсулой Боумена . Клубочек и капсула Боумена вместе образуют почечное тельце . Здоровый клубочек пропускает многие растворенные вещества в крови, но не пропускает клетки или высокомолекулярные вещества , такие как большинство белков . Фильтрат из клубочка попадает в капсулу и поступает в почечные канальцы , которые реабсорбируют воду и растворенные вещества из фильтрата в кровоток и выделяют вещества из крови в мочу для поддержания гомеостаза . [3] [4]
Первым пунктом назначения является проксимальный извитой каналец . Фильтрат поступает в петлю Генле , затем течет через дистальный извитой каналец в собирательный проток . Собирательные протоки в конечном итоге дренируются в почечные чашечки , которые ведут в почечную лоханку и мочеточник . Моча течет через мочеточники в мочевой пузырь и выходит из организма через уретру . [5] [6]
Помимо выведения отходов, процесс образования мочи помогает поддерживать баланс жидкости , электролитов и кислотно-щелочного баланса в организме. Состав мочи отражает не только функционирование почек, но и многочисленные другие аспекты регуляторных процессов организма. [7] Легкость, с которой можно получить образец мочи, делает его практичным выбором для диагностического тестирования. [8]
Анализ мочи включает оценку физических свойств мочи, таких как цвет и прозрачность; химический анализ с использованием тест-полосок для анализа мочи ; и микроскопическое исследование. [9] Тест-полоски содержат подушечки, пропитанные химическими соединениями, которые меняют цвет при взаимодействии с определенными элементами в образце, такими как глюкоза , белок и кровь , [10] а микроскопическое исследование позволяет подсчитать и классифицировать твердые элементы мочи, такие как клетки, кристаллы и бактерии. [11]
Анализ мочи является одним из наиболее часто выполняемых медицинских лабораторных тестов. [12] Он часто используется для диагностики инфекций мочевыводящих путей [13] и для исследования других проблем с мочевыделительной системой , таких как недержание мочи . [14] Он может использоваться для скрининга заболеваний в рамках медицинского обследования. Результаты могут указывать на наличие таких состояний, как заболевания почек , заболевания печени и диабет . [12] В неотложной медицине анализ мочи используется для исследования многочисленных симптомов, включая боли в животе и тазу , [15] [16] лихорадку , [17] и спутанность сознания . [18] Во время беременности его можно проводить для скрининга белка в моче ( протеинурии ), что может быть признаком преэклампсии , [19] и бактерий в моче , что связано с осложнениями беременности. [16] [20] Анализ мочи бесценен для диагностики и лечения заболеваний почек. [21]
Образцы для анализа мочи собираются в чистый (предпочтительно стерильный) контейнер. [8] [22] Образец можно собирать в любое время дня, [23] но предпочтительнее первая утренняя моча, так как она более концентрированная. [24] Чтобы предотвратить загрязнение, рекомендуется метод «чистого сбора средней струи», при котором область половых органов очищается перед мочеиспусканием, а образец собирается в середине мочеиспускания. [22] Образцы также можно собирать с помощью мочевого катетера или путем введения иглы через живот в мочевой пузырь ( надлобковая аспирация ). [25] У младенцев и маленьких детей мочу можно собирать в мешок, прикрепленный к области половых органов, но это связано с высоким риском загрязнения. [8] Если образец не будет протестирован своевременно, могут быть получены неточные результаты, поскольку бактерии в моче будут размножаться, а такие элементы, как клетки и цилиндры, будут разрушаться. Рекомендуется проводить анализ мочи в течение двух часов после сбора образца, если моча не была охлаждена. [24]
Нормальная моча имеет желтый оттенок, который в первую очередь вызван пигментом урохромом . Цвет может варьироваться от бледно-желтого до янтарного в зависимости от уровня гидратации человека. Моча может приобретать различные аномальные цвета, которые в некоторых случаях могут указывать на заболевание. [26] Полное отсутствие цвета указывает на то, что моча чрезвычайно разбавлена, что может быть вызвано чрезмерным потреблением жидкости, несахарным диабетом или сахарным диабетом . Темно-желто-коричневая или зеленая моча может указывать на высокую концентрацию билирубина , состояние, известное как билирубинурия . [26] [27] Красная моча часто указывает на наличие эритроцитов или гемоглобина , но также может быть вызвана некоторыми лекарствами и употреблением продуктов, содержащих красные пигменты, [26] таких как свекла . Миоглобин , продукт распада мышц, может придавать моче красный или красновато-коричневый цвет. [28] Темно-коричневая или черная моча может возникать при генетическом заболевании, называемом алкаптонурией , и у людей с меланомой . [29] Фиолетовая моча возникает при синдроме пурпурного мочевого мешка . [30]
Спектр ненормальных цветов может быть результатом приема лекарств. Необычно яркий желтый цвет может возникнуть после приема добавок витамина B , [31] в то время как феназопиридин , используемый для лечения боли, связанной с мочевыводящими путями, может сделать мочу оранжевой. Метиленовый синий может сделать ее синей или сине-зеленой. [32] Фенолфталеин , стимулирующее слабительное, ранее обнаруженное в Ex-Lax , [33] может давать цвета от красного до фиолетового, а леводопа , используемая для лечения болезни Паркинсона , может привести к моче цвета «колы». [27]
Прозрачность мочи также регистрируется во время анализа мочи. Моча обычно прозрачная; такие материалы, как кристаллы, клетки, бактерии и слизь, могут придавать ей мутный вид. [26] Молочный вид может быть вызван очень высокой концентрацией лейкоцитов или жиров , или хилурией (наличием лимфатической жидкости в моче). [34] Неконсервированная моча со временем станет мутнее. [35]
Запах (аромат) мочи обычно может варьироваться от отсутствия запаха (когда она очень светлая и разбавленная) до гораздо более сильного запаха, когда субъект обезвожен и моча концентрирована. [36] Временные изменения запаха мочи могут происходить после употребления определенных продуктов, в частности спаржи . Моча диабетиков, страдающих кетоацидозом (моча, содержащая высокий уровень кетоновых тел), может иметь фруктовый или сладкий запах, в то время как моча людей с инфекциями мочевыводящих путей часто имеет неприятный запах. Некоторые врожденные нарушения метаболизма вызывают характерные запахи, такие как болезнь мочи с кленовым сиропом (которая берет свое название от запаха мочи) и фенилкетонурия (которая вызывает «мышиный» запах). [37] Запах редко сообщается во время анализа мочи. [38]
Удельный вес — это мера концентрации мочи, которая дает информацию о состоянии гидратации и функции почек. Обычно он колеблется от 1,003 до 1,035; более низкие значения указывают на то, что моча разбавлена, в то время как более высокие значения означают, что она концентрирована. Удельный вес мочи, который постоянно остается около 1,010 ( изостенурия ), может указывать на повреждение почек, поскольку это предполагает, что почки утратили способность контролировать концентрацию мочи. [39] Почки не могут вырабатывать мочу с удельным весом более 1,040 [40], но такие показания могут быть получены в моче, содержащей высокомолекулярные вещества , такие как контрастные красители, используемые в рентгенографии . [38] Удельный вес обычно измеряют с помощью тест-полосок для мочи , но также можно использовать рефрактометры . [41] Показания реагентной полоски основаны на концентрации ионов в образце, в то время как на показания рефрактометра влияют другие вещества, такие как глюкоза и белок. [42]
Тест-полоски для мочи или «тест-полоски» позволяют быстро измерять многочисленные параметры мочи и вещества. Полоска погружается в образец мочи, и изменения цвета на реагентных подушечках считываются через определенный промежуток времени либо на глаз, либо с помощью автоматического прибора. [43] Включенные тесты различаются в зависимости от типа тест-полоски, но наиболее распространенными являются глюкоза , кетоны , билирубин , уробилиноген , кровь, лейкоциты ( лейкоцитарная эстераза ), белок , нитрит , pH и удельный вес . [44] [45] Нитрит сообщается как отрицательный или положительный; [46] другие элементы могут быть оценены по шкале или сообщены как приблизительная концентрация на основе интенсивности изменения цвета. [47]
Могут возникнуть ложноположительные и ложноотрицательные результаты. Общие источники ошибок включают аномально окрашенную мочу, которая мешает интерпретации изменений цвета; [48] высокий уровень аскорбиновой кислоты (витамина С), который может вызывать ложноотрицательные результаты для крови, билирубина, глюкозы и нитрита; [49] и изменения в концентрации образца. [50]
Реагентные подушечки для крови меняют цвет в присутствии гемовых групп , которые катализируют реакцию перекиси водорода с цветным индикатором в тест-полоске. Гемовые группы находятся в гемоглобине , но также и в миоглобине (продукте распада мышц). Таким образом, положительный результат для крови может указывать на наличие эритроцитов ( гематурия ), свободного гемоглобина ( гемоглобинурия ) или миоглобина ( миоглобинурия ). [51] Эритроциты иногда можно отличить от свободного гемоглобина или миоглобина, поскольку первый вызывает пятнистый рисунок на тестовой подушечке, а второй приводит к равномерному изменению цвета. [52]
Лейкоцитарная эстераза , фермент , обнаруженный в гранулоцитах , измеряется для оценки концентрации белых кровяных телец . [53] Действие фермента на химические вещества в тестовой подушечке заканчивается созданием фиолетового азокрасителя . [54] Ложноположительные результаты могут быть получены, если образец загрязнен вагинальными выделениями; ложноотрицательные результаты могут быть получены в очень концентрированных образцах или образцах, содержащих высокие уровни глюкозы и белка . [54] Повышенное количество белых кровяных телец в моче обычно указывает на инфекцию или воспаление. [55] У людей с низким уровнем нейтрофилов в крови ( нейтропения ) может быть недостаточно белых кровяных телец в моче для получения положительной реакции. [56]
Некоторые бактерии, вызывающие ИМП, могут преобразовывать нитраты в нитриты . Присутствие нитритов, которое вызывает розовый цвет на полоске реагента, поэтому действует как индикатор инфекции мочевыводящих путей. [51] Тест на нитриты довольно специфичен , то есть если у кого-то есть вероятность ИМП, но он не чувствителен; отрицательный результат не является надежным показателем того, что у субъекта нет ИМП. [57] [58] Не все бактерии, вызывающие ИМП, производят нитриты, и поскольку для химической реакции требуется время, тест лучше всего проводить на моче, которая находилась в мочевом пузыре всю ночь. [59] Диета с низким содержанием овощей может привести к низкому уровню нитратов в моче, что означает, что нитриты не могут быть получены. [50] Ложноположительные результаты могут быть получены в образцах, которые загрязнены или хранятся неправильно, что позволяет бактериям размножаться. [59]
Тестовые полоски оценивают уровень белка в моче, используя способность белка влиять на показатели pH . Реагентная подушечка содержит индикатор, который буферизован до pH 3, который меняется с желтого на зеленый в присутствии белка. [45] Следовые уровни белка в моче могут быть нормальными, [60] но высокие уровни ( протеинурия ) могут указывать на заболевание почек. [45] Большинство случаев протеинурии вызваны повышенным уровнем альбумина , [61] который тестовые полоски могут обнаружить относительно хорошо; но они заметно менее чувствительны к другим белкам, таким как белок Бенс-Джонса , [62] который может возникнуть при множественной миеломе . [63] Поскольку реакция тестового подушечки зависит от pH, могут возникать ложноположительные результаты, если моча сильно щелочная. [60] [62] Обычные тестовые полоски недостаточно чувствительны, чтобы надежно обнаружить микроальбуминурию , состояние, при котором уровень альбумина в моче слегка повышен, [64] хотя существуют специализированные тестовые полоски для этого измерения. [62]
Индикаторы pH используются для измерения pH образца. pH мочи меняется в зависимости от диеты, и у здоровых людей наблюдается широкий диапазон значений, хотя чаще всего он слегка кислый. Поскольку почки участвуют в регуляции кислотно-щелочного баланса, моча обычно кислая у людей с метаболическим или респираторным ацидозом и щелочная у людей с алкалозом . Однако при почечном канальцевом ацидозе pH мочи остается щелочным, в то время как кровь кислая. [65] [66] Во время инфекций мочевыводящих путей отходы бактериального метаболизма могут привести к тому, что моча станет щелочной. [67] pH мочи можно контролировать, чтобы помочь предотвратить образование камней в почках или избежать побочных эффектов некоторых лекарств, [68] таких как терапия высокими дозами метотрексата , при которой могут образовываться кристаллы, вызывающие повреждение почек, если моча кислая. [69] Если проводится микроскопия, знание pH образца помогает идентифицировать любые кристаллы, которые могут присутствовать. [68]
Тест-полоски для мочи используют концентрацию ионов в моче для оценки удельного веса. Тестовая прокладка содержит полиэлектролит , который выделяет ионы водорода пропорционально концентрации ионов в образце. Последующее изменение pH измеряется с помощью индикатора pH. Показания, полученные с помощью реагентных полосок, в отличие от рефрактометров, не подвержены влиянию таких веществ, как глюкоза , мочевина и контрастные красители. Ложно низкие показания могут возникать в щелочной моче. [70] [71]
Тестовые полоски для глюкозы содержат фермент глюкозооксидазу , который расщепляет глюкозу и образует перекись водорода в качестве побочного продукта. В присутствии фермента пероксидазы перекись водорода реагирует с хромогеном , вызывая изменение цвета. [51] Наличие глюкозы в моче известно как глюкозурия . У людей с нормальным уровнем сахара в крови количество глюкозы в моче должно быть незначительным, поскольку она реабсорбируется почечными канальцами. [72] Высокий уровень сахара в крови ( гипергликемия ) приводит к тому, что избыток глюкозы попадает в мочу и приводит к положительному показанию. Это характерно для сахарного диабета [73] (хотя это не является частью формальных диагностических критериев). [74] Глюкозурия может возникать у людей с нормальным уровнем сахара в крови во время беременности или из-за дисфункции почечных канальцев (так называемая почечная гликозурия ). [75]
Кетоновые тела являются продуктами распада жиров . Когда организм использует жиры, а не углеводы , в качестве основного источника энергии, в крови и моче повышается уровень кетонов. Наличие определяемых уровней кетонов в моче называется кетонурией . Кетоны встречаются в организме в трех формах: бета-гидроксибутират (БГБ), ацетон и ацетоацетат . Тестовые полоски используют нитропруссид натрия для обнаружения ацетоацетата , а полоски с добавкой глицина могут обнаруживать ацетон ; однако ни одна из них не обнаруживает БГБ. Реакция кетонов с нитропруссидом натрия в щелочной среде окрашивает тестовую подушечку в фиолетовый цвет. [76]
Кетонурия возникает при неконтролируемом диабете 1 типа и при диабетическом кетоацидозе . [77] Кетонурия также может возникнуть, когда потребность организма в углеводах превышает потребление с пищей, например, у людей, соблюдающих кетогенную диету , у людей, испытывающих сильную рвоту или диарею , а также во время голодания [78] или после интенсивных упражнений. Легкая кетонурия может быть нормой во время беременности. [79] Некоторые лекарства, такие как леводопа или метилдопа , могут вызывать ложноположительный результат. [80]
Билирубин — это отходы, образующиеся при распаде гемоглобина . Клетки системы мононуклеарных фагоцитов переваривают старые эритроциты и выделяют неконъюгированный билирубин в кровоток, который печень преобразует в водорастворимый конъюгированный билирубин . Конъюгированный билирубин обычно хранится в желчном пузыре как компонент желчи и выводится через кишечник ; он не встречается в определяемых количествах в моче. [81]
Наличие билирубина в моче (называемое билирубинурией ) возникает вследствие высокого уровня конъюгированного билирубина в крови при заболевании печени или обструкции желчных протоков . Билирубин обнаруживается с помощью реакции с солью диазония , которая образует окрашенный комплекс. При длительном воздействии света билирубин превращается в биливердин и становится необнаружимым с помощью полосок реагентов. [82]
Уробилиноген относится к группе соединений, вырабатываемых кишечной флорой из билирубина . В нормальных условиях большая часть вырабатываемого уробилиногена всасывается в кровоток и выделяется в желчь печенью или выводится с калом в виде стеркобилина и других соединений. Небольшая часть выводится с мочой. [83] [84]
Уровень уробилиногена в моче повышается при заболевании печени и гемолитической желтухе (желтухе из-за повышенного разрушения эритроцитов); в последнем случае уровень билирубина в моче обычно отрицательный. При обструкции желчных протоков уровень билирубина в моче повышается, но уровень уробилиногена нормальный или снижен, поскольку билирубин не может достичь кишечника и превратиться в уробилиноген. [85] Методы тестирования основаны на реакции Эрлиха уробилиногена с пара -диметиламинобензальдегидом или взаимодействии с соединением диазония для получения окрашенного продукта. Тест-полоски, использующие реагент Эрлиха, могут давать ложноположительные результаты в присутствии порфобилиногена и многочисленных лекарств. [86] Снижение уровня уробилиногена невозможно обнаружить методом тест-полоски. Как и билирубин, уробилиноген чувствителен к свету. [87]
Микроскопическое исследование мочи позволяет идентифицировать и подсчитывать клетки и элементы, такие как мочевые цилиндры . Это может дать большую подробную информацию и может указать на конкретный диагноз. Микроскопия не всегда включена в анализ мочи: она может быть зарезервирована для образцов, которые имеют аномальные результаты при предварительном тестировании или которые получены от определенных групп пациентов, таких как младенцы. [89] Результаты, которые обычно требуют микроскопического исследования, включают аномальный цвет или прозрачность и положительные результаты тест-полосок для крови, лейкоцитов, нитрита или белка. [90]
Если необходима микроскопия, мочу можно центрифугировать для концентрации твердых элементов, чтобы их было легче рассмотреть. В этом случае каплю концентрированного образца помещают под покровное стекло и исследуют, как правило, при 100- и 400-кратном увеличении . [91] Микроскопические компоненты мочи сообщаются в соответствии с количеством, присутствующим в поле зрения микроскопа при малом увеличении (сообщается как /lpf, что означает поле с малым увеличением) и большом увеличении (/hpf для поля с большим увеличением). Некоторые элементы, такие как кристаллы или бактерии, обычно сообщаются в качественном формате, используя такие термины, как «немного» или «много» или оценки от 1+ до 4+. Другие, такие как клетки или цилиндры, сообщаются с использованием числовых диапазонов. [92] Если необходимо определить точное количество клеток или цилиндров в образце, неконцентрированную мочу можно поместить в счетную камеру, называемую гемоцитометром . В этом случае результаты сообщаются на микролитр (/мкл). [93] Традиционно мочу исследуют с помощью световой микроскопии , но некоторые лаборатории используют фазово-контрастные микроскопы , которые улучшают визуализацию таких элементов, как мочевые цилиндры и слизь. Мочу также можно окрашивать перед анализом, чтобы облегчить идентификацию ее компонентов. [91]
Существуют автоматизированные системы микроскопии, которые используют технологию проточной цитометрии или распознавания образов для идентификации микроскопических элементов в неконцентрированной моче. [94] Автоматизированные приборы снижают рабочую нагрузку в медицинских лабораториях и могут точно определять наиболее распространенные элементы мочи, но не так хорошо справляются с необычными находками, такими как переходные и почечные эпителиальные клетки, аномальные цилиндры и редкие кристаллы. [95]
Элементы, которые можно наблюдать при микроскопическом исследовании, включают:
Под микроскопом нормальные эритроциты (эритроциты) выглядят как небольшие вогнутые диски. Их количество указывается в поле зрения при высоком увеличении. [96] В высококонцентрированной моче они могут сморщиться и приобрести остроконечную форму, которая называется зазубриной , в то время как в разбавленной моче они могут набухать и терять свой гемоглобин , создавая слабый контур, известный как клетка-призрак . Небольшое количество эритроцитов в моче считается нормой. [93] [97]
Повышенный уровень эритроцитов называется гематурией . Микроскопическая гематурия иногда наблюдается у здоровых людей после физических упражнений [98] или как следствие загрязнения образца менструальной кровью . [97] Патологические причины гематурии разнообразны и включают травму мочевыводящих путей, камни в почках , инфекции мочевыводящих путей , токсичность лекарств , рак мочеполовой системы и ряд других почечных и системных заболеваний. [93] [99] [98] Считается, что эритроциты аномальной формы с каплевидными выступами клеточной мембраны, называемые дисморфными эритроцитами, представляют собой повреждение клубочков . [ 100] [101]
Обычно большинство белых кровяных клеток (WBC) в моче — нейтрофилы . Они круглые, больше эритроцитов, имеют клеточное ядро и имеют зернистый вид. Несколько белых кровяных клеток обычно можно найти в моче здоровых людей; у женщин их, как правило, немного больше, чем у мужчин. Повышенное количество WBC называется пиурией или лейкоцитурией и связано с инфекцией или воспалением мочевыводящих путей. WBC также могут появляться в моче после физических упражнений или лихорадки . [102] Повышенное количество эозинофилов ( эозинофилурия ) может наблюдаться при остром интерстициальном нефрите и хронических ИМП. Цитоцентрифугирование и окрашивание образца мочи необходимы для надежного различения эозинофилов от нейтрофилов. [103]
Эпителиальные клетки образуют выстилку мочевыводящих путей . В моче могут встречаться три типа: плоские эпителиальные клетки , переходные эпителиальные клетки и эпителиальные клетки почечных канальцев. Некоторые лаборатории не различают три типа клеток и просто сообщают об «эпителиальных клетках» в общем. [104]
Клетки плоского эпителия выстилают уретру , а также влагалище и наружный слой кожи. Они очень большие, плоские и тонкие, с неровными границами и одним маленьким ядром . Они могут складываться в различные формы. Они не считаются клинически значимыми, но если их видно в больших количествах, они могут указывать на загрязнение образца вагинальными выделениями или кожей урогенитальной области. [105] [106]
Переходные эпителиальные клетки, также известные как уротелиальные клетки, выстилают мочевыводящие пути от почечной лоханки через мочеточники и мочевой пузырь , а у мужчин — верхнюю ( проксимальную ) часть уретры. Они меньше, чем плоские клетки, и их форма варьируется в зависимости от слоя эпителия, из которого они произошли, но чаще всего они круглые или грушевидные. [106] Они могут иметь одно или два ядра. [104] Небольшое количество этих клеток обнаруживается в нормальной моче; большее количество можно увидеть после инвазивных процедур, таких как катетеризация или цистоскопия , или при состояниях, которые раздражают мочевыводящие пути, таких как инфекции мочевыводящих путей . [107] При отсутствии недавней травмы мочевыводящих путей скопления и пласты переходных клеток в моче могут указывать на злокачественность , требующую дальнейшего исследования. [108]
Клетки эпителия почечных канальцев (RTE) выстилают собирательные трубочки и дистальные и проксимальные канальцы почек . [109] Их может быть трудно идентифицировать в неокрашенной моче, так как они похожи на уротелиальные клетки и лейкоциты; [110] однако, они, как правило, больше лейкоцитов и меньше уротелиальных клеток, [104] и клетки собирательных трубочек, в отличие от уротелиальных клеток, часто имеют плоский край. [110] Наличие RTE в большом количестве является важным открытием, так как это указывает на повреждение почечных канальцев . Это может происходить при таких состояниях, как острый канальцевый некроз , отравление лекарственными средствами или тяжелыми металлами , острый гломерулонефрит , отторжение трансплантата почки , травма и сепсис . [109] [111]
Мочевые цилиндры представляют собой цилиндрические структуры, состоящие из гликопротеина Тамма-Хорсфалла . Их форма обусловлена почечными канальцами , где они формируются, а белковая основа может включать клетки или другой материал. Гиалиновые цилиндры содержат только белок и могут быть обнаружены в небольших количествах у здоровых людей; их количество может временно увеличиваться после физических упражнений или обезвоживания. Постоянно увеличенное количество наблюдается при многих заболеваниях почек. [113] Они почти прозрачны и их может быть трудно увидеть с помощью световой микроскопии. [114]
Зернистые цилиндры, названные так из-за их микроскопического вида, включают дегенерированный клеточный материал или белковые агрегаты. Они считаются аномальным явлением и связаны с заболеваниями почек [115], хотя они редко могут возникать у здоровых людей, особенно после напряженной физической активности. [116] Большие, плотные цилиндры с потрескавшимися краями, называемые восковидными цилиндрами, традиционно связаны с хронической почечной недостаточностью , [117] хотя существует мало доказательств, подтверждающих это. [115] Эритроцитарные цилиндры включают неповрежденные эритроциты и являются серьезным явлением, поскольку в нормальных условиях эритроциты не могут проходить через клубочки в почечные канальцы. [118] Эти цилиндры обычно встречаются у людей с заболеваниями клубочков, такими как острый гломерулонефрит и волчаночный нефрит . [119] Лейкоцитарные цилиндры представляют собой инфекцию или воспаление, затрагивающее почки; [120] они могут возникать при пиелонефрите , но отсутствуют при инфекциях нижних мочевыводящих путей. [121] После повреждения почечных канальцев в моче могут быть обнаружены цилиндры из эпителиальных клеток почечных канальцев. [122] Цилиндры могут включать в себя множество других материалов, таких как бактерии, дрожжи, кристаллы и пигменты, такие как билирубин или миоглобин. [115]
Различные соединения в моче могут осаждаться , образуя кристаллы. Кристаллы можно идентифицировать на основе их внешнего вида и pH мочи (многие типы предпочтительно образуются при кислом или щелочном pH). [123] Кристаллы, которые можно обнаружить в нормальной моче, включают мочевую кислоту , мононатрийурат, тройной фосфат ( фосфат аммония и магния ), оксалат кальция и карбонат кальция . [124] Кристаллы также могут выглядеть как плохо определенные агрегаты зернистого материала, называемые аморфными уратами или аморфными фосфатами (ураты образуются в кислой моче, а фосфаты образуются в щелочной моче). Они не имеют клинического значения, но они могут мешать микроскопии, скрывая другие элементы (особенно бактерии). [125] Некоторые препараты, такие как сульфаниламиды , могут образовывать кристаллы при выделении с мочой, а кристаллы биурата аммония обычно встречаются в старых образцах. [124]
Наличие кристаллов в моче традиционно связывают с образованием камней в почках , а кристаллурия чаще встречается у людей с камнями в почках, чем у тех, у кого их нет. Однако кристаллурия встречается у 20% нормальной популяции, поэтому она не является надежным диагностическим маркером. [126] Некоторые типы кристаллов характерно связаны с болезненными состояниями. Кристаллы лейцина и тирозина могут наблюдаться при заболеваниях печени, [24] а кристаллы цистина указывают на цистинурию (хотя они выглядят идентично гексагональным вариантам кристаллов мочевой кислоты и могут быть различены только при дальнейшем тестировании). [127] Кристаллы холестерина редко могут наблюдаться при нефротическом синдроме и хилурии . [128]
Микроорганизмы, которые можно обнаружить в моче, включают бактерии, дрожжи и Trichomonas vaginalis . [129] Моча детей с инфекциями остриц может содержать яйца Enterobius vermicularis , а яйца Schistosoma haematobium могут быть обнаружены в образцах мочи у лиц с паразитарными инвазиями. [130]
Слизь может встречаться в моче, где она выглядит как полупрозрачные волнистые нити под микроскопом. Наличие слизи не является клинически значимым признаком, но ее можно спутать с гиалиновыми цилиндрами. Сперма может иногда наблюдаться в моче как мужчин, так и женщин; у девочек и уязвимых взрослых это может указывать на сексуальное насилие . Сообщение о наличии спермы в моче человека (сперматурия), особенно у женщин, является спорной темой. [131] [132] [133] Жировые капли и овальные жировые тельца могут присутствовать при состоянии, называемом липидурией , которое имеет различные причины, наиболее заметной из которых является нефротический синдром . Загрязнения из внешней среды, такие как гранулы крахмала , волосы и волокна одежды, могут быть видны, но не сообщаются. [134]
Интерпретация анализа мочи учитывает результаты физического, химического и микроскопического исследования, а также общее состояние человека. Результаты анализа мочи всегда следует интерпретировать с использованием референтного диапазона, предоставленного лабораторией, которая проводила тест, или с использованием информации, предоставленной производителем тест-полоски/устройства. [136] Не все аномальные результаты указывают на заболевание, и ложноположительные результаты являются обычным явлением. По этой причине использование анализа мочи для скрининга среди населения в целом не поощрялось, но остается распространенной практикой. [137]
Анализ мочи обычно используется для диагностики инфекций мочевыводящих путей, но значимость результатов зависит от более широкой клинической ситуации. [13] При наличии симптомов ИМП положительные результаты тест-полоски на нитриты и лейкоцитарную эстеразу в значительной степени указывают на ИМП, [138] [139] но отрицательные результаты не исключают ее, если есть высокая степень подозрения. [138] [140] Если тест-полоска положительный, микроскопия используется для подтверждения и подсчета лейкоцитов, эритроцитов и бактерий, а также для оценки возможного заражения (на что указывает большое количество клеток плоского эпителия в образце). [139] Если подозревается ИМП, особенно в сложных случаях или когда результаты анализа мочи неубедительны, [140] может быть выполнено посев мочи для идентификации микроорганизмов, если они присутствуют, получения количества колоний и проведения теста на чувствительность к антибиотикам . Подсчет колоний помогает отличить заражение от инфекции. [141]
Если в моче присутствует значительное количество бактерий, но нет никаких симптомов ИМП, это состояние называется бессимптомной бактериурией . Бессимптомная бактериурия часто встречается у пожилых людей и у тех, у кого долгосрочные мочевые катетеры, и в большинстве случаев не требует лечения. [142] Исключения составляют беременные женщины, у которых бактериурия связана с более плохими исходами беременности, [20] и люди, перенесшие некоторые инвазивные урологические процедуры. [142]
Положительный результат теста на кровь может означать наличие эритроцитов, гемоглобина или миоглобина, и поэтому для подтверждения требуется микроскопический анализ. [143] Неповрежденные эритроциты обычно наблюдаются под микроскопом, если они присутствуют, но они могут лизироваться в разбавленных или щелочных образцах. [97] Гемоглобинурия, если она не сопровождается большим количеством эритроцитов, может означать внутрисосудистый гемолиз (разрушение эритроцитов внутри организма). [144] Миоглобинурия возникает при рабдомиолизе и других состояниях, которые вызывают разрушение мышечной ткани. [145]
Если присутствуют эритроциты, интерпретация учитывает, является ли моча визуально кровавой (так называемая макроскопическая гематурия ) или эритроциты видны только при микроскопии ( микроскопическая гематурия ). [101] Загрязнение образца кровью из немочевого источника, например, из-за менструации или ректального кровотечения , может имитировать гематурию, [99] и микроскопическая гематурия иногда наблюдается у здоровых людей после физических упражнений. [98] Другие причины микроскопической гематурии включают ИМП, камни в почках , доброкачественную гиперплазию предстательной железы и травму мочевыводящих путей. [101] [146] Заболевания почек, которые поражают клубочки , могут вызывать микроскопическую гематурию, в этом случае ее называют клубочковой гематурией . [146] При микроскопии мочи наличие аномально сформированных («дисморфичных») эритроцитов и эритроцитарных цилиндров связано с гломерулярной гематурией. [101] [100] Протеинурия и повышенный уровень креатинина в крови наряду с гематурией указывают на дисфункцию почек. [101] У людей из группы риска постоянная микроскопическая гематурия может быть признаком рака мочевыводящих путей и может потребовать дальнейшего обследования, такого как визуализация мочевыводящих путей и цистоскопия . [98] [146] Иногда причину установить не удается, и состояние лечится с помощью регулярного мониторинга. [146] Причины макроскопической гематурии схожи, но при отсутствии очевидного объяснения, такого как травма или ИМП, она сильнее связана со злокачественными новообразованиями и требует дальнейшего исследования. [101] [147]
Повышенный уровень белка в моче часто указывает на заболевание почек, но может иметь и другие причины. Протеинурия может возникать временно как следствие физических упражнений, лихорадки, стресса или ИМП. Протеинурия, которая возникает только в положении стоя, называемая ортостатической протеинурией , относительно распространена у молодых мужчин и не связана с заболеванием. [148] [149] При множественной миеломе белок Бенс-Джонса может секретироваться в мочу, [150] хотя этот тип протеинурии не так легко обнаружить с помощью тест-полосок для анализа мочи. [62] Если протеинурия постоянно обнаруживается с помощью тест-полосок, можно провести 24-часовой сбор мочи для получения точного измерения уровня белка; в качестве альтернативы экскрецию белка можно оценить по соотношению белка мочи к креатинину одного образца. Измерение количества белка в моче помогает различать различные причины протеинурии. [151] [152] Электрофорез белка мочи , который определяет и измеряет пропорции различных типов белка в моче, может использоваться для исследования причины протеинурии [151] и для обнаружения белка Бенс-Джонса. [153] Во время беременности тест-полоска может использоваться для скрининга протеинурии, поскольку это признак преэклампсии . [19]
Диагностическая ценность мочи была признана с древних времен. Исследование мочи практиковалось в Шумере и Вавилонии еще в 4000 году до нашей эры и описано в древнегреческих и санскритских текстах . [154] Гиппократ , Цельс и Гален опубликовали важные работы, соотносящие характеристики мочи со здоровьем пациентов. [155] В средние века визуальный осмотр мочи — называемый уроскопией — приобрел широкую популярность. Рукопись VII века De Urinis византийского врача Феофила Протоспафария считается самой ранней публикацией, посвященной исключительно исследованию мочи. Протоспатарий, в частности, описал метод осаждения белка из мочи с помощью тепла. [154]
Последовали многие влиятельные работы по анализу мочи. Публикации Исаака Иудея , основанные на работе Протоспафария, и Зайн ад-Дина Горгани , персидского врача XI века, опубликовали инструкции по сбору образцов, в которых отмечалось, что образцы мочи подвержены влиянию старения и воздействия тепла и света. Среди других средневековых писателей были Жиль де Корбейль , который опубликовал популярную мнемоническую поэму об уроскопии и представил матулу , круглую колбу, используемую для исследования мочи; и Иоанн Актуарий , который написал серию книг по уроскопии в семи томах. Книга 1491 года Fasciculus Medicinae , опубликованная Иоганнесом де Кетхемом , стала популярной среди мирян и использовалась для самодиагностики. [154] [156] Матула стала символом практики медицины в целом. [157]
Врачи древности интерпретировали цвет мочи, используя круговые диаграммы, перечисляющие соответствия с болезненными состояниями. Связь характеристик мочи с болезнью основывалась на теории четырех жидкостей . [157] Считалось, что различные области колбы матулы представляют различные органы и области человеческого тела. [158] В XVI веке Парацельс применил принципы алхимии к изучению мочи. [159] Он считал, что материалы, полученные путем перегонки и осаждения мочи, могут предоставить диагностическую информацию. В этом отношении его можно считать прародителем биохимических методов анализа мочи. [160]
В период позднего Средневековья и эпохи Возрождения злоупотребление уроскопией со стороны сомнительных личностей стало вызывать критику. «Уроманты» без медицинского образования утверждали, что они могут не только диагностировать болезни, но и определять беременность, определять пол ребенка и даже предсказывать будущее по моче субъекта. В 1637 году английский врач Томас Брайан опубликовал «Пророк мочи», или «Лекции о горшках мочи» , разгромив тех, кто утверждал, что может диагностировать болезни с помощью уроскопии без осмотра пациента. [161] [162]
В XIX веке химические методы анализа мочи получили широкое распространение, но эти методы были трудоемкими и непрактичными; в одной современной редакционной статье врач жаловался на опасность хранения азотной кислоты (используемой для обнаружения альбумина) в кармане. [163] [164] Последовал поиск более удобных методов. Ранний метод, напоминающий тест-полоски для мочи, был разработан французским химиком Эдмом-Жюлем Момене в 1850 году. Момене пропитывал полоску шерсти хлоридом олова (II) , добавлял каплю мочи и подвергал ее воздействию пламени. Если моча содержала глюкозу, шерсть становилась черной. В 1880-х годах Уильям Пави разработал порошкообразные реагенты для анализа мочи, а Джордж Оливер представил «тест-бумагу для мочи» для альбумина и глюкозы, которая имела коммерческий успех и продавалась как в Германии, так и в Великобритании. [163] [165] С 1900 года наблюдается распространение коммерческих наборов реагентов для анализа мочи. [163] Начиная с 1920-х годов химик Фриц Фейгль разработал высокочувствительные методы точечного тестирования на фильтровальной бумаге, которые проложили путь современным полоскам для анализа мочи. Фейгль также представил метод обнаружения белка с использованием белковой погрешности индикаторов, который используется и по сей день. [163] [165]
В 1956 году Хелен Мюррей Фри и ее муж разработали Clinistix (также известный как Clinistrip), первый тест «погружай и читай» на глюкозу в моче для пациентов с диабетом. [166] Этот прорыв привел к появлению дополнительных тестов «погружай и читай» на другие вещества. [167] Изобретение было названо Национальным историческим химическим памятником Американским химическим обществом в мае 2010 года. [168] Тест-полоска для определения белка в моче, названная Albustix, была представлена компанией Miles Laboratories в 1957 году, [169] а первые многофункциональные тест-полоски были выпущены в 1959 году. Автоматические считыватели тест-полосок появились на рынке в 1980-х годах. [170]
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )