В случае недостаточной концентрации защитных коллоидов (дисколлоидоурии) развивается недостаточная растворимость кристаллических веществ, и создаются благоприятные условия для их выпадения в осадок и выкристаллизовывания.
При нарушении равновесия коллоидно-кристаллоидной системы лиофильные мукополисахариды теряют отрицательный электрический заряд, превращаются в лиофобные и приобретают способность склеивать кристаллы (Кисилева А.Ф. 1978).
Основной причиной возникновения дисколлоидоурии следует считать недостаточное образование защитных коллоидов почечными элементами вследствие нарушения функций почек, обусловленное расстройством в них кровообращения и нарушение лимфотока (И.Е. Тареева 1985).
При нарушении системы защитных коллоидов или при отсутствии таковой возникает так называемый феномен седиментации: образуются большое количество аморфных или кристаллизационных образований, не связанных между собой (З.С. Вайнберг 1971)
После появления кристаллизационного центра будущего конкремента дальнейшее осаждение солей будет зависеть от концентрации водных ионов (pH), содержания основной соли и других солей и, наконец, от количественного и качественного состава мочевых коллоидов.
1.1.2. Теория антагонистических ионов
Несмотря на то, что теория коллоидной защиты является наиболее вероятным принципом образования мочевых камней, ее противники (Elliot, Homersten) всецело исключают роль коллоидов мочи в процессе камнеобразования. А причину не выпадения кристаллоидов в осадок объясняют не присутствием в моче мукополисахаридов, а наличием антагонистических ионов. Так, антагонистическими ионами по отношению к оксалату кальция являются ионы магния, к фосфату и карбонату кальция - глюкороновая и аскорбиновая кислоты (О.Л. Тактинский 1976).
1.1.3. Теория органической матрицы.
Согласно теории органической матрицы, сторонниками которой являются H.J. Routel (1956), G.Gasser, R.Braune, Preisnqer (1957), W.H. Boyce (1958), H.J.Dulce (1960), И.М.Эпштейн (1967), Р.С. Гребенщиков (1967), В.Н. Дунник, Т.В. Свиридова (1968) и многие другие, ведущая роль в образовании уролитов принадлежит органической белковой основе, на которую уже вторично осаждаются кристаллоиды. Соответственно данной теории, камень нельзя считать случайным скоплением солей, - формообразующая функция в данном процессе принадлежит матрице. Кристаллизация имеет значение лишь для формирования и ускорения роста конкремента.
Гистохимические, электрофоретические исследования, проведенные отечественными и зарубежными специалистами, доказали, что в состав матрицы входят белки (2/3 часть) в комплексе с сульфатированными мукополисахаридами или карбогидратами (1/3 часть). Указанные вещества имеют как плазменное, так и тканевое происхождение (В.В. Серова, И.М. Эпштейн 1966) и поступают в мочу в результате ультрафильтрации в клубочках или продуцируются эпителием мочевыводящей системы.
В моче больных уролитиазом обнаруживается патологический мукопротеин, образующийся в клетках канальцев из нормального мукопротеина и играет важную роль в процессе литогенеза, создавая прочные соединения с кальцием, находящимся в моче. Возникшие таким образом комплексы формируют мицеллярные структуры, которые подвергаются агрегации и изменяют молекулярную и электронную ориентацию реакционноспособных групп, создавая таким образом прочные недиализирующиеся соединения с солями. (Boyce 1955 теория Mectallchelet).
Предполагают, что первичным этапом в образовании матрицы, является извлечение из уромукоида предшественника матрицы, отличающегося от нее только количеством мономеров глюцида, - сиаловой кислоты при помощи сиалидазы (Malek, Boyce 1937).
В дальнейшем происходит минерализация органической основы и формирования камня.
1.1.4. Механизм зарождения мочевых камней.
В генезе уролитиаза весьма большое значение имеют функциональные морфологические изменения почечных сосочков.
По свидетельству И.Е. Тареевой (1985), сосочек может являться местом первичного камнеобразования вследствие локализации здесь патологического процесса. Условиями возникновения конкремента служат предварительное нарушение кровообращения в сосочке, повреждение его уротелия и развитие лимфостаза в сосочковой зоне.
Как показал в своих исследованиях A. Rendall (1936), вследствие приобретения мочой в сосочковой зоне максимальной концентрации в просвете собирательных сосочков, вблизи их верхушек, идет отложение известковых солей с образованием матрицы конкремента. По мере роста матрицы уретральный покров сосочка отпадает и образуется язвочка, покрывающаяся солями в виде бляшек, получившими название бляшек рендалля. Бляшка, вступая в контакт с мочой, становится центром адсорбции для кристаллоидов и коллоидов мочи.
Возникший таким образом микролит, прикрепленный к поверхности сосочка, со временем отпадает путем обычной фрагментации, его осколки или же непосредственно он сам, проникая в различные участки мочевых путей, становится вторичным центром камнеобразования.
Большинство микролитов свободно выделяются с мочой из организма. Однако в случае чрезмерного перенасыщения урины, изменения ее pH и концентрации происходит быстрый рост уролита путем поочередного отложения на нем слоев кристаллоидов и мукополисахаридов. Последовательное формирование зон, образованных кристаллической фазой, и обволакивание их коллоидами приводит к возникновению ритмичной зональности в структуре камней (В.И. Коткова 1995).
Процесс образования бляшек под эпителием сосочков нельзя рассматривать как простую инкрустацию их солями из мочи. Механизм образования бляшек объяснил Karr (1954). Он обследовал почки умерших методом вакуумной микрорадиографии, в результате чего ему удалось выявить в тканях почки небольшое образование - конкреции, содержащие в себе соли кальция. В почках происходит постоянное перемещение выпавших микрочастиц в лимфатическую систему. При нормальном лимфотоке из почки отложение в ней солей не наступает. Если же идет перегрузка почки солями, например, при гиперкальциемии, и если нарушатся лимфоток, то экстратубулярно, под эпителиальным слоем, в сосочках скапливаются конкреции, из которых в дальнейшем образуются бляшки.
Теория Ренделла-Карра вполне убедительно объясняет механизм зарождения мочевых камней. Но не все камни при мочекаменной болезни зарождаются из бляшек. По данным П.А. Колпакова (1979), в большинстве случаев зарождение конкрементов происходит непосредственно в самой моче мочевыделительной системы.
1. 2. Генез мочевых камней.
1.2.1. Образование щавелевокислых камней.
С учетом разнообразия возможных факторов, вызывающих уролитиаз, формирование оксалатсодержащего камня можно представить следующим образом. Организм плотоядных животных не способен самостоятельно усваивать такие пищевые волокна, как крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза. Частичное расщепление этих веществ происходит под действием ферментов, которые выделяют населяющие кишечник микроорганизмы. Микрофлора кишечника способствует расщеплению полисахаридов с образованием гексоз. Глюкоза, например, при ферментативном катализе окисляется до пировиноградной кислоты:
-4H
C6 H12 O6 ¾® 2 CH3 COCOOH
При окислении пировиноградной кислоты может образоваться щавелевая кислота.
+4O
CH3 COCOOH ¾® H2 C2 O4 + CO2 + H2 O
Оксалурия (повышенная экскреция щавелевой кислоты) способствует образованию зародышей оксалата Ca, но они легко вымываются уриной из мочевыводящих путей. Однако любые нарушения оттока мочи могут дать возможность кристаллическому зародышу (микролиту) прикрепиться к уротелию почечной лоханки или чашечки. Это повлечет за собой защитную реакцию организма, направленную на предохранение тканей от появившегося раздражителя в виде увеличения содержания в моче мукополисахаридов, которые обволакивают микролит (В.И. Каткова 1995). Гиалуроновая кислота - гетерополисахарид, молекула которого состоит из остатков N - ацетил - Д глюкозоамина и Д - глюкоуроновой и уксусной кислот:
В организме животных и человека гиалуроновая кислота играет роль защитного коллоида. При взаимодействии бактериальных ферментов (в нормальной моче их содержание достигает 10² - 10 в 1 мл.) происходит деполимеризация мукополисахаридов с образованием гексоз. Последние подвергаются дальнейшему окислению с образованием щавелевой кислоты. Щавелевая кислота с ионами кальция дает нерастворимый осадок оксалата кальция. ¯
Ca² + C2 O4 ¾® Ca C2 O4 ¯
1.2.2. Формирование уратных камней.
В составе секрета, выделяемого почками в ответ на то или иное раздражение, содержится большое количество нуклеиновой кислоты, нуклеоальбуминов. Выделение секрета такого состава возможно в связи с нарушением пуринового обмена в организме животного. При воздействии бактериальных ферментов на нуклеопротеиды образование мочевой кислоты в мочевыводящих путях можно представить в виде следующей схемы (В.И. Каткова 1995):
протеазы нуклеазы
нуклеопротеиды ¾¾¾¾¾® нуклеиновые кислоты ¾¾¾¾¾®
нуклеотидазы нуклеозидазы
нуклеотиды ¾¾¾¾¾® нуклеозиды ¾¾¾¾¾®