Сечокам’яна хвороба - досить поширене захворювання, відоме людству з глибокої давнини і зустрічається в усіх країнах світу. В багатьох регіонах уролітіаз носить ендемічний характер, що свідчить про вагомість екзогенних факторів у його виникненні.
Конкременти утворюються у сечовому тракті з багатьох причин. Ті з них, що формуються повторно внаслідок наявності гіперпаратиреоідизму, нирково-канальцевого ацидозу, цистинурії, порушень обміну пуринових сполук, гіпероксалурічних станів, а також латентної сечової інфекції, охоплюють невелику частину всіх випадків каменеутворення (10 - 20%). Разом з тим, ідеопатичні кальційвмісні камені, які зустрічаються у 70 - 80% спостережень, без сумніву, являються домінуючою проблемою в індустріально розвинених країнах. Патогенез кальційвмісних каменів має багатофакторний характер, який визначає відповідно і перелік лікувальних заходів.
Феномен каменеутворення здавна спонукав до появи великої кількості теорій, які пояснюють його походження, проте безвідносно до каменя фундаментальний процес літогенезу є загальним для всіх конкрементів, і будь-яка гіпотеза каменеутворення повинна приймати до уваги наявність трьох його стадій:
ініціації та нуклеації;
персистенції чи ретенції;
росту.
У зв’язку з цим певні базові фізико-хімічні принципи регулювання розчинності сольових компонентів водного розчину вживані до процесів формування сечових каменів.
Так, каменеутворення відбувається лише тоді, коли сеча стає перенасиченою сольовими сполуками, в іншому випадку каменеутворення неможливе. При цистинурії, наприклад, збільшення хвилинного об’єму сечі до 2 є достатнім для попередження суперсатурації сечі цистином, в той час лише алкалізація сечі змінює фізичні умови розчинності сечової кислоти таким чином, що дозволяє досягти розчинення сечокислих каменів. Суперсатурація, разом з тим, не є синонімом каменеутворення, і в багатьох нормальних індивідуумів виділяються разом з сечею сольові кристали, підтверджуючи, що сеча є перенасиченою, проте утворення сечових каменів не відбувається. І все ж саме суперсатурація є необхідною умовою для кристалізації та каменеутворення.
Другим діючим агентом, який викликає агрегацію кристалів, являється поки що невідомий фактор, детермінуючий величину кристалів і її прирощення. В кінцевому рахунку, для каменеутворення потрібна і третя умова - або проникнення кристалу в просвіт канальця з подальшим «вільним» зростанням мікроліта, або адгезія кристалу на поверхні уротелія, яка створює можливість для його «фіксованого» зростання.
Фактори ризику ідіопатичного нефролітіазу.
Характерним для населення розвинутих країн сучасного світу є кальційвмісні камені. Переважно уражаються чоловіки віком від 30 до 60 років з піком захворюваності в IV декаді, і вони в 3-4 рази частіше страждають через клінічні прояви сечокам’яної хвороби, ніж жінки. У зв’язку з цим дуже цікаво, що аутопсійні дослідження демонструють однакову частоту виявлення ниркових конкрементів у чоловіків і жінок. Аналогічна тенденція відносно уролітіазу має місце серед пацієнтів чоловічої та жіночої статі, починаючи з дитячого віку і до 30 років. Навіть, допускаючи вплив більшої поінформованості і всупереч значній географічній і кліматичній варіабельності, зазначається високоімовірне збільшення частоти виявлення сечокам’яної хвороби у Європі, Північній Америці, Японії і у багатьох інших регіонах на рубежі 90-х років. Численні дослідження всіх популяційних груп, контингенту госпіталізованих хворих, а також постмортальна статистика продемонстрували значне прогресуюче зростання захворюваності сечокам’яною хворобою в межах 75-100% в останнє десятиріччя. Цілком зрозуміло, що захворюваність серед пацієнтів молодого віку в теперішній час в 2-3 рази вища, ніж у людей похилого віку, в той час, коли вони знаходились у кореспондованому віці. Наприклад, поширеність ниркових каменів у 40-річних чоловіків була близько 6 %, в той час як у групі пацієнтів старших за попередніх на 20 років у аналогічному віці поширеність нефролітіазу складала лише 2 %. Частота виявлення сечових каменів у дітей теж зростає, згідно з даними про знаходження їх у групах пацієнтів молодших 10 років.
Рецидив після першого епізоду маніфестації каменя сечових шляхів є виразною рисою захворювання, і у більшості пацієнтів розвиток сечокам’яної хвороби прискорюється, протилежна тенденція відмічається лише у меншості. Сучасні дані свідчать про те, що частота рецидивування каменів нирок на протязі 8 років складає 53 %. У більш віддалений період спостереження величина цього показника складає більш, ніж 70 %.
Епідеміологія уролітіазу, звичайно, може продовжити інтригуючий зв’язок між частотою цього захворювання і такими факторами, як економічний стан і соціальний рівень, вік, стать і фах, раса і національність, географічні фактори і клімат, дієтологічні ексцеси та обмеження. Ці кореляційні взаємодії окремо чи комбінаційно посилюють вплив на метаболічні зрушення і фактори ризику, які викликають схильність до каменеутворення.
Таким чином, потрібно розглядати інші варіанти етіопатогенетичних механізмів, таких, як інтестинальна абсорбція сольових компонентів сечових каменів, суперсатурація сечі, інгібіція та стимуляція кристалізації, розвиток мікроліту, ендогеометрію сечових шляхів, які мають однакове чи більше значення у етіології сечокам’яної хвороби. Ці показники більшої чи меншої вагомості визначають процес утворення більшості типів конкрементів, які зустрічаються у сечових шляхах.
Етіологічні фактори уролітіазу і склад сечових каменів.
Склад конкрементів може широко варіювати в залежності від географічних умов, але найбільш поширеним типом є кальцієвмісні камені.
Переважну більшість серед кальцієвих каменів займають кальцій-оксалатні і в меншій мірі кальцій-фосфатні сполуки. Відомо, що 70-85% каменеутворювачів потерпають від кальцій-оксалатного нефролітіазу. Так, наприклад, "інфекційні" камені виявляються приблизно в 3-15% спостережень, сечокислі та уратні конкременти зустрічаються з частотою від 2 до 18%, цистинові камені - у 1-2% пацієнтів у європейських країнах. У доповнення до дослідження кристалічного компоненту необхідно ідентифікувати і матриксну фракцію, яка у кальцієвих каменях вміщує ряд макромолекулярних субстанцій, селективно впливаючих на кристалічний матеріал каменя.
Кальцієві камені. Відомо, що початкові етапи формування каменя відбуваються у нефроні, так, нуклеація кальцій-фосфатів відбувається у дистальному канальці, в той час як нуклеація кальцій-оксалатів реалізується у збірному канальці. Обидва процеси відбуваються при метастабільному рівні суперсатурації і полегшуються участю "сприяючих" агентів, таких, як фрагменти кліткових мембран, фосфоліпідами, інших фрагментарних компонентів і макромолекул, які є в сечі. Ненормально низька концентрація або недостатньо функціональна активність інгібіторів росту і агрегації в доповненні з високою суперсатурацією може бути причиною розвитку більших кристалічних агрегатів як кальцій-оксалатів (СаОх), так і кальцій-фосфатів (СаР). Утворення значних агрегованих кристалічних мас постає важливою рисою, яка відрізняє каменеутворювачів від практично здорових осіб.
Токсичний вплив кристалів оксалату, СаОх, та інших ще мало вивчених руйнуючих агентів, здатний порушити функцію канальцієвого епітелію і призвести як до зменшення продукції інгібіруючих макромолекулярних сполук, так і до збільшення екскреції факторів, які сприяють клітинній деградації. Можливо, що часткова чи повна нерозчинність кристалів СаР при низькому рН сечі в збірному канальці може викликати гетерогенну нуклеацію CaOx, проте переконливих підтверджень цього ще не отримано.
Для розвитку конкременту кристалічний матеріал повинен зберігатися певним чином. В цьому відношенні особливої важливості набуває взаємодія між канальцевою епітеліальною клітиною і кристалом, який або інтернується тубулярною клітиною, або переміщується у міжклітинне чи інтерстиціальне положення. В подальшому кристали часто повертаються в базально-латеральну частину тубулярної клітини. Поряд з протікаючим ростом і агломерацією клітинно-кристалічні взаємодії нейтралізуються різноманітними агентами, такими, як нефрокальцин, гепаран сульфат, цитрат і остеопонтин, які адсорбуються на поверхні кристалу, а також покриваючим тубулярні клітини глікокаліціальним шаром. Інтерновані тубулярною клітиною кристали можуть піддаватися деградації через внутрішньоклітинні механізми, принципи дії яких не зовсім зрозумілі.
При певних умовах кристалічні маси, які раніше перемістилися в інтерстиціальний шар, можуть просунутись в зону основи чи верхівки ниркового сосочка, де вони виходять на поверхню уротелію і опиняються у відповідних умовах, необхідних для розвитку каменя.
Інтратубулярне утворення, звичайно CaOx, кристалічних агрегатів може призвести до обструкції просвіту збірного канальця, зокрема, в його щілеподібній частині, яка відкривається на вершині ниркового сосочка. Слід зазначити ряд сприятливих факторів, пов’язаних з патологічною кристалізацією кальцієвих солей. Так, підвищена екскреція кальцію збільшує ризик преципітації СаР, причому в більшій мірі, ніж СаОх. В подальшому утворення сольових кристалів полегшується в результаті збільшення вмісту оксалатів у сечі. Так як високі показники рН сечі детермінують преципітацію СаР, низькі значення рН сечі теоретично можуть індукувати нуклеацію СаОх при нерозчинності СаР. Зниження рН сечі також може призвести до трансформації протеїну Тамма-Хорсфалла з інгібітору агрегації до її стимулятора при одночасній участі в цьому процесі Са і цитрату. Низька його екскреція з сечею в подальшому може зменшити розчинність СаОх і СаР, знизити активність інгібіції росту і агрегації цих солей і протидіяти захисним реакціям тубулярної клітини по відношенню до кристалів СаОх.
Брушити. Ці конкременти за своїм складом відносяться до кальцій-пірофосфату. Їх кристалічну фазу представляє СаР, детермінуюча роль якого не зовсім зрозуміла. До особливостей цих конкрементів відноситься їх надзвичайно висока частота рецидивування у хворих сечокам’яною хворобою.
Сечокислі конкременти. Преципітація солей сечової кислоти спостерігається в сечі при її гіперсатурації. Процес каменеутворення детермінується високою концентрацією уратів (як наслідок підвищеної екскреції цих солей, так і у зв’язку із зменшенням діурезу) і пониженням рН сечі.
Цистинові камені. Цистин - це малорозчинна амінокислота, яка екскретується з сечею у пацієнтів з порушеннями кальцієвої реабсорбції таких амінокислот як цистин, лізин, аргінін, орнітин. Концентрація цистину не перевищує його розчинності, за винятком випадків гомозиготної цистинурії.
Інфекційні камені. Переважними компонентами інфекційних каменів є амонійний фосфат магнію та карбонат-апатит.
Найважливішою умовою для преципітації цих солей слід вважати наявність уреазо-продукуючих мікроорганізмів, діяльність яких визначає підвищене рН сечі, яке створює умови для осадження амонію і карбонату. Кристалізація відбувається на поверхні "матриксного гелю", який секретується уротелієм в результаті запальної реакції, викликаної інфекцією та іонами амонію. Слід вказати, що ризик преципітації карбонат-апатиту збільшується при наявності гіперкальцинурії.
Амоній-уратні конкременти. Інфікування сечових шляхів уреазопродукуючими бактеріями у поєднанні з підвищеною концентрацією уратів може викликати утворення амоній-уратних каменів. Цей тип сечових каменів також зустрічається у пацієнтів, які зловживають проносними засобами.
Вторинно-інфіковані конкременти. Ці камені, які звичайно складаються з СаОх чи СаР, інфікуються в результаті різних маніпуляцій або операцій на сечових шляхах. Складність ліквідації інфекції у присутності уролітного матеріалу визначає глибину клінічної проблеми, пов’язаної з цими типами конкрементів.
Камені сечоводу. Ці конкременти за своїм походженням практично завжди являються зміщеними каменями нирок. Вони різноманітні за формою і величиною. Частіше зустрічаються поодинокі камені, але можуть бути два, три і більше в одному сечоводі. Камінь найчастіше затримується у місцях фізіологічних звужень сечоводу: у місцях виходу із миски, на перехресті з підвздошними судинами, в навколоміхурному та інтрамуральному відділах.