Urolitiáza, močové konkrementy •Urolitiáza - interní choroba (metabolická) s urologickými následky •častá (incidence 200/100tis.) • (prevalence 5-10%) •závažná, často recidivující (až 70%) (bezpříznakové stadium) • 4.-5. dekáda života •Nefrolitiáza (ledvin. kameny) častější - muži i ženy •Cystolitiáza (kameny v močovém měchýři) - převážně muži • •Fyzikálně - chemické proces tvorby kamene závisí na: •substanci (oxaláty, uráty, fosfáty, vzácně cystin, xantin, proteiny, léky aj.), •pH moče a aktivitě inhibitorů krystalizace (vysokomolekulární, nízkomolekulární- citráty, Mg ionty) •3 stadia nasycení moče krystalotvornými •látkami: •nízké nasycení (látka se v moči rozpouští) • nestabilní vysoké nasycení (nutná přítomnost vytvořených jader a inhibitory tvorbě mohou bránit) • stadium přesycení (homogenní nukleace, inhibitory jsou neúčinné) Etiopatogeneze 1.Hyperkalciurie (hyper)absorpčního typu – dědičná dispozice, prim. zvýšená absorpce Ca v tenkém střevě 2.Hyperkalciurie renálního typu – prim. porucha ren. funkce s negativní Ca bilancí (vysoký odpad Ca) 3.Hyperkalciurie „renal phosphate leak“ – prim. hyperfosfaturie s následnou hypofosfatemií a vzestupem vitaminu D s hyperabsorpcí Ca ve střevě, mobilizací Ca ze skeletu 4.Primární hyperparatyreóza – zvýš. PTH způsobí zvýšenou kostní resorpci a aktivaci vitaminu D s hyperabsorpcí Ca ve střevě 5.Primárně zvýšená syntéza 1,25-vitaminu D 6.Sekundární poruchy metabolismu Ca (hypertyreoza, Cushingova choroba, myelom, deficit Mg, P, nadměrné solení ) • Etiopatogeneze - pokračování •7. Hyperoxalurie – • a) metabolická: primární, při nedost. vitaminu B6, megadávky vitaminu C, vysoký příjem živočišných proteinů, intoxikace etylenglykolem) • b) hyperabsorpční: nadměrný příjem, nedostatek Ca ve střevě, onemocnění trávicího ústrojí •8. Urátová litiáza – při sníženém pH moče (vysokobílkovinná dieta, alkohol. Excesy •9. Hypocitraturie •10. Hypomagnesiurie •11. Uroinfekce – často v souvislosti s vrozenými anomáliemi nebo funkčními odchylkami moč. ústrojí •12. Genetické poruchy – cystinurie, xantinurie, 2,8-dihydroxy adenin litiáza •13. Vliv léků – chronické podávání analgetik, vitaminů, diuretik, kortikoidů, cytostatik, urikosurik, vysokých dávek Ca aj. Urolitiáza – diagnostika •Laboratorní metody: •Analýza močového konkrementu •Moč chemicky a mikroskopické vyšetření (pH, erytrocyty, leukocyty) •Stanovení v odpadu moči za 24 hod: •- Krystalogenní parametry – dU-Ca, P, KM, oxaláty, cystin •- Inhibitory krystalizace – dU-Mg, citráty •Doplňující parametry – S-Ca, P, KM, Mg, Na, K, Cl, kreatinin, CB+elfo, PTH, TSH, vitamin D, dU-Na, K, Cl, kreatinin, ABR •Zobrazovací metody: •Ultra/sonografie ledvin a močových cest •Rtg nativní (85% kamenů je kontrastních) •Vylučovací urografie Urolitiáza - prevence •Pravidelný pitný režim během 24hod. s doporučenou diurézou 1,5-2 l • (0,5l tekutin po 4hod. a před spaním) •Dodržovat zásady správné výživy (střídmě živočišné bílkoviny, cukry, nasycené tuky, alkohol, solení) a dostatek pohybu (zvýšení průtoku moče v ledvinách), prevence močové infekce • Urolitiáza - terapie •Pravidelný pitný režim s diurézou minim. 2-3l/24h (polovina tekutin čistá voda, bylinkové čaje, slabě mineralizované minerálky, magnesia) •Dieta – střídmě maso/uzeniny, nasycené tuky, cukry, aklohol, solení, čokoláda, silné čaje (černé, zelené), káva, ořechy, ovocné a zeleninové koncentráty, vysoké dávky vitaminu C, příjem Ca nesnižovat (má odpovídat cca 0,4l mléka nebo mléč. výrobků/den) •Léky – diuretika thiazidy (Moduretic) – hypokalciurický efekt, allopurinol – blok tvorby KM, penicillamin – štěpení cystinu, antibiotika – uroinfekce, Mg + pyridoxin (vit.B6) – inhibice, řízená úprava pH •Chirurgická – drcení kamenů (extrakorporální litotrypse rázovou vlnou), endoskopicky, event. klasická opeativa Nejčastější typy močových konkrementů: •Kyselá moč - oxalát vápenatý – monohydrát - whewellit , dihydrát - wheddellit • kyselina močová a její soli (uricit) •Alkalická moč - fosfáty – fosforečnan hořečnatoamonný (struvit), směs fosforečnanu a uhličitanu vápenatého (karbonát apatit), fosforečnan vápenatý ( jako apatit, brushit či monelit) •Na základě metabolické choroby – cystinové, xantinové • Lékové • •Konkrementy často tvoří směsi jednotlivých minerálů •Rozměry – písek až několik centimetrů • WHEWELLIT •Oxalát vápenatý monohydrát (WH) – je nejhojnějším minerálem močových konkrementů. •Vzniká primární krystalizací z moči nebo dehydratací weddellitu •Drobné hnědé kaménky s hladkým nebo ledvinitým povrchem. Drobné krystalky jsou bezbarvé, čiré. Větší bývají zbarveny do žluta a světle hněda •Krystaly bývají ve tvaru činek (piškotů), přesýpacích hodin, sférolitů, tvoří vláknité radiálně paprsčité agregáty obr1 obr2 WHEWELLIT •Výskyt •60% močových konkrementů •V mikroskopickém vyšetření moče se méně často vedle hojnějšího weddellitu •Krystaly se usazují a zakládají jádro konkrementu •Je běžnou součástí psích kamenů = 3.6% •Nejčastěji se vyskytuje ve směsi s weddellitem nebo samostatně • WEDDELLIT •minerál weddellit – oxalát vápenatý dihydrát vzniká primární krystalizací z moči •hydratuje na velmi jemnozrnné nebo hrubozrnné agregáty whewellitu •na povrchu WH konkrementů •tvoří močový písek či drobné kaménky. Mají krystalický povrch a na lomu neuspořádanou hrubozrnnou strukturou bez ohraničeného krystalizačního jádra •dipyramidální krystaly - bezbarvý, zbarvení může být bílé, žluté, světle hnědé, od krve pak narůžovělé, červené až po hnědočernou • obr3 obr12 WEDDELLIT •Výskyt •15 % močových konkrementů •v mikroskopickém vyšetření moče se nachází často a tvoří typická "psaníčka" •je běžnou součástí psích kamenů = 4,8 % •v přírodě je velmi vzácným minerálem, byl dokázán v oceánském bahně Weddellova moře v Anktarktidě •weddellit se vyskytuje nejčastěji v kamenech společně s whewellitem • KYSELINA MOČOVÁ •uricit - běžná součást konkrementů •mají nejčastěji oranžovou barvu, kulovitý tvar a hladký povrch bez lesku •krystalizační jádro •často tvoří také močový písek •drobné lištovité krystaly •nemá vlastní barvu, je zbarvena močovými pigmenty od žluté přes oranžovou až do hnědé obr5 obr6 Odlitkový konkrement z kyseliny močové z ledviny. obr13 KYSELINA MOČOVÁ •Výskyt •Tvoří 5 - 10 % močových konkrementů •Pacienti s normální kvantitativní exkrecí kyseliny močové mohou mít problémy s kameny a pískem, díky silně kyselé moči (pH = 4,8 - 5,0) •Konkrementy z kyseliny močové jsou obecně doprovázeny hyperurikosurií, hyperurikemií a pH menším než 6,2 •Nejčastěji se vyskytují konktementy pouze z KM, dále z KM/KM dihydrátu a KM/Whewellit • CYSTIN • •vzácnější druhy litiázy •bez ohraničeného krystalizačního jádra •typický je hexagonální habitus krystalů •krystaly jsou bezbarvé, konkrementy pak žluté, žlutobílé až hnědožluté •lesk je voskovitý, na plochách dokonalé štěpnosti skelný obr7 obr8 CYSTIN •Výskyt •0,2 % močových konkrementů. •Je běžnou součástí psích kamenů = 22,5 % •Krystaly cystinu signalizují silnou cystinurii - dána vrozeným defektem tubulární reabsorbce •Ke krystalizaci dochází při kyselém pH. •Kameny bývají většinou monominerální . • APATIT •Skupina fosfátových minerálů • •Fosforečnan vápenatý s příměsí fluóru, chlóru nebo vody - Ca5[(F, Cl, OH)|(PO4)3] • •Vyskytuje se jako příměs ve struvitových kamenech • •Tvoří povlaky a vrstvy křídovitého charakteru • obr10 Průřez konkrementem z močového měchýře, skládá se z vrstev struvitu a apatitu. APATIT •Výskyt •v 3,6 % močových konkrementů •běžný v mikroskop. vyš. u infekčních močí •tvoří prostatické kameny a konkrementy slinných žláz •hyperkalciurie, renální tubulární acidoza, infekce močového traktu, hyperfosfaturie, imobilizace, pH je větší než 6,1; běžně nad 7 • Nejčastěji se vyskytuje ve ve směsi whewellit/weddellit/apatit • STRUVIT •Fosforečnan hořečnatoamonný hexahydrát (triplfosfát) •Tvoří kaménky bílé barvy s hladkým povrchem, většinou ve směsi s karbonátapatitem •Bez přesně ohraničeného krystalizačního jádra •Často se vyskytuje i ve formě močového písku nebo odlitkových kamenů •Tvoří klínovité prizmatické krystaly (tvar rakve). •Je bezbarvý, bílý až nažloutlý, od krve pak narůžovělý, má skelný lesk •Triplfosfát - název obr9 Odlitkový kámen z pánvičky ledvinné tvořený vrstvami struvitu a apatitu. obr11 Kočičí močové konkrementy tvořené čistým struvitem. STRUVIT •Výskyt •z infikované moči - bakterie produkující ureázu štěpí močovinu - vzniká amoniak - velmi zvýší pH ureáza •NH2-CO-NH2 + H2O ----> 2NH3 + CO2 •zároveň se snižuje hladina citrátu - rozpouštění citrátového iontu bakteriemi •zvýší se množství hořčíku v moči, který byl vázán na citrát a současně se zvýší obsah vápníku (Při alkalickém pH dochází k tvorbě málo rozpustných sloučenin - hydroxidu vápenatého a Ca2+ ionty se pak postupné zabudovávají do směsi fosforečnanu a uhličitanu vápenatého [„karbonátapatitu“ – Ca10(PO4CO3OH)3 (OH)3] • Z uvolněných amonných a hořečnatých iontů vzniká struvit - NH4MgPO4.6H2O) •vyskytuje v 6,5 %konkrementů •je nejhojnějším minerálem konkrementů psů = 55,6 % a koček = 78,3 % Metody používané při analýze močových konkrementů: •1) INFRAČERVENÁ SPEKTROSKOPIE •zkoumá absorpci IČ záření molekulami vzorku •informace o přítomných funkčních skupinách a o molekulové struktuře látky •slouží i k jejímu kvantitativnímu stanovení •absorpční spektrum je pro látku charakteristické • ( izomery) •při absorpci záření v IČ změna vibračních a rotačních stavů molekuly •oblast blízká, střední a vzdálená (rotační změny) •konkrementy - střední oblast - v rozsahu • 4 000 do 400 cm-1 od 2,5 až 25 m (dominují vibrační změny) Infračervené spektrum •Vzniká superpozicí absorpčních pásů náležících vibracím dvojic atomů, skupin atomů nebo celé molekuly •Znázorňuje závislost absorbance A nebo transmitance T na vlnočtu nebo vlnové délce •V infračerveném spektru se rozlišují dvě oblasti: • - skupinových vibrací mezi 4 000 až 1 400 cm-1 • -"otisku palce" pod 1 400 cm-1 – vibrace charakteristické pro molekulu jednotlivé chemické sloučeniny Metodika přípravy vzorků •KBr technika •lisování směsi jemně rozetřené analyzované látky s KBr tlakem cca 500 MPa v lisovací formě •vznikají průhledné tablety, které se vkládají do držáku v kyvetovém prostoru spektrometru • • [USEMAP] Příklady IČ spekter: 2) Weddellit Whewellit Kyselina močová dihydrát 1) Kyselina močová 2) POLARIZAČNÍ MIKROSKOPIE •Využití v geologii, mineralogii a metalurgii •Vybaven polarizačním zařízením •Umožňuje studovat vlastnosti minerálů, které nejsou patrné v nepolarizovaném světle •Optickými metodami lze minerály studovat v procházejícím nebo v odraženém světle (tzv. rudní mikroskopie) •Optické jevy, k nimž dochází v důsledku interakce polarizovaného světla a krystalů - neobyčejně složité •Kvalitní využití vyžaduje znalostí a především praktické zkušenosti Polarizační rudní mikroskop ARSENAL, model AP 1-T je určený k pozorování neprůhledných předmětů v dopadajícím polarizovaném nebo normálním světle a ke sledování průhledných předmětů v procházejícím světle. Užívá se v oblasti mineralogie, krystalografie, petrografie, geologie, a dalších. Polarizační mikroskop