Содержание
Как-то незадачливого студента-медика на курсе лабораторной диагностики спросили: что такое цилиндры в моче? Немного подумав, он ответил: это ситуация, когда у двух джентльменов во время отправления естественных надобностей сдуло головные уборы. Конечно, можно рассуждать и так, это будет интересным решением. Но на самом деле никакого отношения предмет интереса к элементам мужского гардероба и сильному ветру не имеет.
Речь идёт об особых структурах, которые попадают в мочу. Что такое моча? Увы, не все это знают. Поэтому, прежде чем рассказать о том, что такое цилиндры в моче, вспомним, что такое моча.
Главное о моче
Моча — это сложная, многокомпонентная жидкость. Естественно, её основу составляет вода. В статье о плотности мочи было подробно рассказано, что ультрафильтрат мочи, проходящей только лишь через почечные клубочки и образующийся в огромном количестве (порядка 200 литров в сутки), имеет низкую плотность, равную плотности плазмы крови.
В эту жидкость путем сложных и многоуровневых процессов секретируются различные вещества, повышается или понижается концентрация ионов, а затем лишняя жидкость, которую еще может использовать организм, возвращается снова в кровь. Из 125 частей первичной мочи 124 части всасываются обратно.
В результате на выходе, получается концентрат, который составляет примерно 1% и даже меньше от объема первичного фильтрата. Поэтому почки — это уникальный орган, в котором происходит фильтрация, обратное всасывание, секреция, концентрирование и разведение мочи. В итоге, получается конечная моча. Её основу составляет жидкость, а остальные части можно разделить на две большие группы.
- В первую группу будут входить электролиты, простые, неорганические молекулы, а также органические вещества. Примером первых может служить хлорид натрия, а примером органических веществ — глюкоза, мочевина и белки.
- Вторая большая группа — это различные структуры, которые входят в состав, так называемого мочевого осадка. Что это такое?
Мочевой осадок
Известно, что если цельную свежую кровь, взятую из вены, смешать с небольшим количеством цитрата натрия (чтобы она не свернулась), и подвергнуть вращению на центрифуге, то в результате воздействия центробежных сил цельная кровь разделится. Вверху будет прозрачная, слегка опалесцирующая жидкость, или плазма крови, а внизу — тяжёлые клеточные элементы, главную массу из которых составляют красные кровяные тельца, или эритроциты.
А что будет, если подобный эксперимент провести со свежей мочой? Конечно, цитрат натрия в нее вводить не нужно, потому что в отличие от крови, моча не сворачивается. Но зато в результате такого центрифугирования моча по-прежнему остается прозрачной, но на самом дне пробирки будет виден осадок. Он так и называется: мочевой осадок, и обязательно присутствует в той или иной степени у каждого человека, как здорового, так и больного.
Среди элементов осадка мочи в том или ином количестве встречаются следующие:
- эритроциты, или красные кровяные тельца. Их может или совсем не быть, или их встречается крайне мало. Если микроскопировать осадок мочи, то в поле зрения лабораторного микроскопа, при небольшом увеличении (120 – 180) крат, в норме у женщин встречается не больше 3 эритроцитов, а у мужчин — и того меньше;
- белые кровяные тельца, или лейкоциты в норме, также встречаются нечасто: не больше 6 клеток в поле зрения у женщин, а у мужчин — не больше 3. Такая половая избирательность объясняется очень просто: у женщин к уретре очень близко прилежат наружные половые органы, и именно оттуда могут попадать в мочу клетки крови;
- в мочевом осадке обычно присутствует эпителий, и это понятно: ведь именно он выстилает внутреннюю поверхность мочевыводящих путей, почечные лоханки, а также мочевой пузырь;
- наконец, в мочевом осадке могут присутствовать разнообразные цилиндры. Цилиндры в моче — что это значит?
Прежде, чем рассказать о том, это такое, и рассказать, какие бывают виды цилиндров в моче, нужно вспомнить о том, как устроен нефрон, или структурно-функциональная единица почки, способная из крови вырабатывать окончательную мочу.
Кстати: если в мочевом осадке выделены, кроме вышеописанных структур еще бактерии, грибы, различные соли в большом количестве, почечный тубулярный эпителий, то всё это свидетельство различных заболеваний почек и мочевыводящих путей.
Нефроны
Мы ни в коем случае не будем загромождать изложение и обращаться к тонкостям, скажем только лишь, что почки не только выделяют мочу, но и поддерживают внутреннюю среду организма, или гомеостаз. Это достигается с помощью трёх процессов:
- ультрафильтрации;
- обратного всасывания, при котором многие вещества, попавшие в фильтрат, уходят обратно в кровеносные капилляры;
- секреции. До того как окончательная моча покинет канальцы нефрона из него секретируются, через стенку извитого канальца в дистальном (самом дальнем) участке, различные ненужные вещества, например избыток калия, азота или гидроксида аммония.
Эти три процесса осуществляются с помощью нескольких механизмов:
- первый механизм — это активный транспорт, когда для того, чтобы ионы попали в фильтрат, требуется затратить энергию;
- избирательная проницаемость, которая изначально существует для различных участков нефрона;
- разница в градиентах концентрации;
- механизм пассивной диффузии;
- гормональная регуляция водно-солевого баланса.
Одно только перечисление этих механизмов и процессов без подробностей, говорит о сложном устройстве нефрона. На очень простой, даже примитивной схеме ниже, показана бурная «жизнь» нефрона. На самом деле, стрелочек, то есть направлений выхода из мочи и входа в нее соединений, в несколько десятков раз больше.
Рис. — Функционирование нефрона
И как любой сложно настроенный узел, через который протекает жидкость с изменением концентрации различных веществ, в канальцах нефронов периодически образуется специфический «засор», или «накипь» из веществ, наподобие того, как засоряются трубы. И специфическими пробками, которые иногда закупоривают отдельные участки нефрона, и являются цилиндры.
Что такое цилиндры
С точки зрения физиологии почек и лабораторной диагностики, цилиндры в моче – это действительно продолговатые образования, состоящие из клеток или белкового вещества.
Цилиндры бывают различных видов, они долго могут находиться в подкисленной моче, а в щелочной моче, они живут недолго и разрушаются. Существует довольно большая и обширная классификация различных цилиндров. Так, бывают цилиндры, состоящие из пигментов, из эпителия, из клеток крови — эритроцитов, лейкоцитов. Бывают структуры, состоящие из жиров, или липидные.
Чаще всего цилиндры всё-таки образуются из белка, и наиболее частым местом их возникновения является самая узкая часть так называемого дистального канальца нефрона, в которой находится кислая среда. Если в мочу попадает альбумин, иммуноглобулины и другие белки, то при повышении концентрации этих белков, они способны к уплотнению в просвете канальца, и к превращению в особое желеобразное вещество, или белковый гель.
Этот гель, находящийся внутри канальца, способен захватывать и удерживать на себе различные клетки, например случайный почечный эпителий, эритроциты и лейкоциты, «проходящие мимо». В результате эта пробка из белкового геля постепенно уплотняется, и образуется типичный белковый цилиндр в самом узком месте дистального канальца нефрона.
На рисунке дистальный каналец имеет одинаковое сечение, но это не совсем верное изображение.
Если учесть, что в каждой почке у человека содержится не менее 1 миллиона нефронов, соответственно, потенциально можно говорить о тысячах цилиндрах в сутки, которые образуются далеко не в каждом нефроне при разных обстоятельствах и с различной скоростью.
Цилиндры довольно часто возникают при патологии, поскольку для того, чтобы он образовался, требуется:
- снизить давление, например, путем уменьшения кровотока в почках;
- нужно высокое содержание белка в первичном ультрафильтрате плазмы крови;
- некоторые другие условия, например, поражение клеток почечного эпителия, когда они в избытке слущиваются, спазм, или сужение почечных канальцев, большое количество клеток крови и так далее.
Классификация
В клинической практике чаще всего рассматриваются три вида цилиндров в моче, которые наиболее часто можно увидеть и у здорового человека. Рассмотрим их разновидности подробнее.
Гиалиновые
Гиалиновые цилиндры в моче – что это значит, и что это такое? Они представляют собой довольно нежные, даже полупрозрачные образования с закругленными кончиками. Они вовсе не одинаковые, имеют различную форму. Они могут быть и широкие и узкие, длинные и короткие, прямые, изогнутые или даже извитые. Всё зависит от того, в каком отделе канальца образовался цилиндр, и когда именно он оторвался. Поскольку они полупрозрачные, то их наиболее хорошо видно при микроскопии мочевого осадка не в ярком проходящем освещении, а во время микроскопии на темном поле.
Так, в норме, в каждом миллилитре мочи может содержаться до 20 таких образований, или ежесуточно выделяется до 20000 цилиндров, которые называют гиалиновыми. Поэтому, если выявлены цилиндры в моче у ребенка, или обнаружены цилиндры в моче при беременности – то поводов для паники еще никаких нет. Это просто вид «самоочистки» полых структур нефронов.
Но при этом нужно знать, что гиалиновые цилиндры в моче в избытке образуются практически при всех почечных заболеваниях, и что особенно интересно — тяжесть болезни никак не связана с их количеством.
Гиалиновые цилиндры в моче повышены всегда, когда в мочу попадает много белка. Сами по себе гиалиновые цилиндры интересны ещё и тем, что их поверхность абсорбирует самые разные вещества. Они притягивают к себе различные бактерии, кристаллы, эпителий почек, другие белковые массы, которые в результате превращаются в сплошные конгломераты.
На рисунке справа – «чистый» гиалиновый цилиндр, еле заметный, слева – абсорбировавший на себе множество эритроцитов.
В некоторых случаях гиалиновые цилиндры могут иметь различную окраску. Причины разноцветных гиалиновых цилиндров в моче – различная патология:
- при остром гепатите гиалиновые цилиндры приобретают зеленовато-желтый, ярко-жёлтый или даже зелёный цвет, вследствие окрашивания билирубином, а также биливердином, который имеет зелёный цвет;
- если у пациента существует гломерулонефрит с кровоизлияниями, то есть его геморрагическая форма, то тогда цилиндры могут быть бурыми, в результате окраски солянокислым гематином, как продуктом распада гемоглобина, находящимся в излившейся крови.
Гиалиновые цилиндры – это единственная «нормальная» фракция этих образований, которая доминирует над остальными.
Зернистые
Зернистые цилиндры в моче действительно под микроскопом содержат зернышки, их структура может быть как очень мелкой, так и грубозернистой. Именно поэтому они непрозрачны, в отличие от гиалиновых. Их цвет обычно желтоватый, от желтого до бесцветного или белого.
Чаще всего зернистые цилиндры являются маркером таких заболеваний, как различные формы пиелонефрита и гломерулонефрита, обнаруживают их при туберкулезе и злокачественном поражение почек, при диабетической нефропатии. Возникают они и при таких заболеваниях, которые склонны протекать с поражением почек: зернистые цилиндры в моче у ребенка появляются при скарлатине, причины зернистых цилиндров в моче у взрослых — аутоиммунные заболевания — системная красная волчанка, хроническая гнойная хирургическая инфекция и так далее.
Рис. — Гиалиновый и два зернистых цилиндра
Восковидные
Третья группа цилиндров, или восковидные образования, обычно напоминают различные обломки свечей из воска. Контуры у них резковатые, они могут иметь различные дефекты, такие как вдавления (на рисунке ниже), их концы могут быть обломанными, а по ходу цилиндров под микроскопом можно увидеть трещину. Цвет их почти всегда жёлтый. Они действительно напоминают скопление обломков желтых свечей с различными дефектами. Это так называемые вторичные цилиндры. Их предшественниками являются первые две разновидности цилиндров, гиалиновые и зернистые.
Восковидные цилиндры в моче образуются только в том случае, когда их предшественники очень долго находятся в канальцах и не вымываются из них. После их сильного уплотнения и образуются воскоподобные слепки канальцев. Поэтому ещё восковидные цилиндры именуются застойными. Именно эти структуры, которые появляются в моче, свидетельствуют о наиболее тяжёлом течении заболеваний почек.
Другие формы
Иногда причиной образования цилиндров являются и другие вещества или патологические состояния:
- Скопления пигмента принимают участие в получении слепков канальцев, поскольку образуются эти цилиндры (пигментные) целиком из гемоглобина или миоглобина.
В первом случае речь может идти о кровоизлиянии в паренхиму почек, а во втором — при миоглобинурии, которая может возникать вследствие разрушения поперечнополосатой мышечной ткани и наблюдается, например, при краш-синдроме, или синдроме длительного раздавливания. Поскольку миоглобинурия может приводить к острой почечной недостаточности, то такие пигментные цилиндры довольно часто встречаются на фоне полиурической стадии, при восстановлении оттока мочи и разрешившейся острой почечной недостаточности;
- Эпителиальные. Почти всегда они состоят из клеток эпителия почек, и обнаруживают их тоже при острой почечной недостаточности, некрозе собирательных трубочек, различных формах гломерулонефрита;
- Липидные, или жировые цилиндры, также возникают в почечных канальцах, при условии возникновения жировой дистрофии, которая является патологическим изменением почечного эпителия.
В некоторых случаях эти структуры содержат различные кристаллы. Это холестерин и некоторые жирные кислоты. Кроме вышеперечисленных заболеваний почек, жировые цилиндры могут быть в моче у пациентов с нефротическим синдромом, при амилоидозе почек, а также при длительно текущей диабетической нефропатии. В норме они не встречаются;
- Если у пациента острый пиелонефрит, то тогда большое количество лейкоцитов могут формировать серые лейкоцитарные цилиндры.
Они хорошо заметны при микроскопии осадка мочи у таких пациентов, и при этом всё поле зрения вокруг усыпано одиночными лейкоцитами, то есть лейкоцитарные цилиндры чаще всего можно найти при массивной лейкоцитурии. Кроме острого пиелонефрита, причины их появления может быть обострение этого хронического процесса, а также абсцесс или карбункул почки;
- Наконец, цилиндры из красных кровяных телец, или эритроцитарные, возникают тоже в почечных канальцах при почечной гематурии. Это цилиндры красноватые, розовато-жёлтые, или коричневые. Другими причинами их появления может стать острый диффузный гломерулонефрит, и обычно эти цилиндры можно увидеть на фоне эритроцитурии или даже гематурии.
Следует упомянуть и о так называемых цилиндроидах. Цилиндроиды в моче — что это значит? Некоторые путают их с цилиндрами, и ставят между ними знак равенства. На самом деле цилиндроиды в моче — это просто обычная слизь, которая может вырабатываться различными клетками эпителия в мочевыводящих путях, и такая слизь всегда в том или ином количестве должна быть в осадке мочи. А вот в том случае, если эта слизь образует особые ленточки или продольные, тяжистые структуры, то такие образования и называются цилиндроиды.
Заключение
Следует упомянуть еще один вид цилиндров, которые таковыми не являются. Поэтому они и называются ложными. Это всего лишь различные скопления солей, которые приняли форму канальца, а затем попали в мочу. Такие солевые слепки канальцев, похожие на кораллы, не содержат клеток, и поэтому их легко можно растворить, нагрев мочевой осадок и добавив соответствующий реагент.
Если эти солевые цилиндры возникают при повышенной концентрации в крови и в моче мочевой кислоты, и состоят из урата натрия, то они растворяются в щелочной среде. Если добавить к микропрепарату одну каплю щёлочи, то эти цилиндры исчезнут.
Если же в крови, и соответственно в моче, находится высокая концентрация фосфатов, и выводится кальций, то тогда такие фосфатные ложные цилиндры прекрасно растворяются добавлением уксусной кислоты. Кроме фосфатов и уратов, могут быть ложные цилиндры из оксалатов кальция, из мочекислого аммония, и других, реже встречающихся вариантов.
Довольно часто в просвете канальца нефрона в начале этого процесса всё-таки должна быть какая-либо органическая основа, например ниточка связи. И именно на ней потом возникает нарастание таких кристаллов.
Источники
- Национальное руководство по клинической лабораторной диагностике, том 1, ГЭОТАР 2-12 г, под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова.
