Jak wyglądają kamienie nerkowe?

Czym są kamienie nerkowe

Kamienie nerkowe czyli złogi powstające w układzie kielichowo-miedniczkowym nerki (UKM) mogą mieć różną wielkość, fakturę, kształty i kolor. Kamienie nerkowe powstają ze związków chemicznych występujących w moczu człowieka w czasie zdrowia lub stanów chorobowych. Wielkość złogów może wahać się od drobin mniejszych niż milimetr aż do dużych rozgałęzionych form wyglądem przypominających rogi jelenia, które całkowicie potrafią wypełnić UKM. Proces powstawania kamieni nerkowych jest wynikiem nałożenia się wielu mechanizmów powodujących wytrącanie i krystalizację składników zawartych w moczu. Istotny wpływ na proces powstawania kamieni nerkowych ma odczyn pH moczu, budowa anatomiczna układu moczowego sprzyjająca zaleganiu moczu oraz specyficzne zakażenia wywołane przez bakterie posiadające zdolność do rozkładu mocznika.

Kamienie nerkowe zbudowane są z kryształów, które występują w moczu zdrowego człowieka oraz w przypadku stanów chorobowych takich jak zaburzenia metaboliczne lub infekcja. W ludzkim moczu najczęściej spotyka się kryształy szczawianu wapnia, fosforanu wapnia, kwasu moczowego, struwitu i cystyny. Każdy kryształ tworzy swoją unikalną strukturę przestrzenną. Kamień nerkowy może być konglomeratem różnych kryształów wymieszanych w różnych proporcjach co powoduje tak różny wygląd tworzących się w nerkach złogów.

Kamienie nerkowe nie mają jednorodnej struktury chemicznej co związane jest ze zmianami składników zawartych w moczu, które powiązane są z rodzajem spożywanej diety i przyjmowanych płynów. Według badaczy blisko 100 różnych związków chemicznych może występować w złogach nerkowych z czego około 15 występuje w najczęściej występujących typach kamieni. Obecność kryształów w moczu częściej występuje u osób mających predyspozycje do tworzenia kamieni nerkowych. 

Czy po wyglądzie można ustalić skład kamienia nerkowego?

Na podstawie wyglądu kamienia nerkowego można w przybliżeniu ustalić jego dominujący skład chemiczny. Dokładne poznanie składu złogu możliwe jest dopiero po analizie złogu przy pomocy spektroskopii lub dyfrakcji rentgenowskiej. Metody chemiczne badania składu kamienia są mało dokładne i w większości przypadków nie pozwalają na precyzyjne ustalenie składu chemicznego kamienia. Urolog na podstawie wyglądu kamienia potrafi ustalić orientacyjny skład kamienia usuniętego z układu moczowego lub wydalonego przez chorego. Wytyczne wszystkich towarzystw urologicznych zalecają badanie składu kamieni nerkowych u wszystkich pacjentów poddanych leczeniu zabiegowego oraz u chorych, którzy samodzielnie wydalili złóg z nerki.

Kamienie szczawianowo-wapniowe

Szczawian wapnia jest najczęściej występującym związkiem chemicznym budującym kamienie nerkowe człowieka. U pacjentów z kamicą szczawianowo-wapniową obserwuje się zwiększone stężenie szczawianów i wapnia w moczu oraz obniżone stężenia cytrynianów odpowiedzialnych za hamowanie procesu powstawania kryształów w moczu. Kryształy jednowodnego szczawianu wapnia obserwowane w mikroskopie skaningowym przypominają swym wyglądem kłębki bawełny. Kryształy dwuwodnego szczawianu wapnia swym wyglądają jak koperty lub piramidy złączone podstawami. Kryształy szczawianu-wapnia bardzo często tworzą konglomeraty z kryształami kwasu moczowego. Szczawian wapnia występuje w formie jedno (wewelit) i dwuwodnej (wedelit). Jednowodny szczawian wapnia (wewelit) tworzy złogi u chorych z wysokim stężeniem szczawianów w moczu oraz prawidłowym lub obniżonym stężeniem wapnia w moczu. Kamienie zbudowane z wedelitu czyli dwuwodnego szczawianu wapnia najczęściej występują u osób z podwyższonym stężeniem wapnia w moczu. Złogi z jednowodnego szczawianu wapnia mają z reguły gładką powierzchnię a ich barwa jest ciemnobrązowa lub czarna. Kamienie wedelitowe mają postać kryształów o ostrych krawędziach.

Fot. Złóg wielkości około 5 milimetrów zbudowany z jednowodnego szczawianu wapnia. Złogi tego typu charakteryzują się dużą twardością. Copyright © kamicamoczowa.pl

Około 95% kamieni zbudowanych z jednowodnego szczawianu wapnia powstało w wyniku krystalizacji na płytce Randalla utworzonej z kryształów fosforanu wapnia, która powstaje na brodawce nerkowej. Fosforan wapnia stanowi około 3% składu takiego kamienia i występuje wyłącznie w miejscu styku brodawki nerkowej ze złogiem. Powstawanie kryształów szczawianu wapnia i fosforanu wapnia jest niezależne od odczynu pH moczu.

Fot. Wedelit - złóg wielkości 7 milimetrów zbudowany z dwuwodnego szczawianu wapnia. Copyright © kamicamoczowa.pl

Kamienie moczanowe

Kamienie zbudowane z kwasu moczowego i moczanów powstają w moczu o nieprawidłowo niskim odczynie pH (zbyt kwaśny odczyn moczu). Złogi zbudowane z kwasu moczowego częściej występują u ludzi otyłych, cukrzyków oraz pacjentów leczonych z powodu dny moczanowej. Złogi z kwasu moczowego mają żółte, pomarańczowe lub czerwonawe zabarwienie. W większości przypadków kształt kamieni zbudowanych z kwasu moczowego jest kulisty lub jajowaty. Krystalizacja kwasu moczowego w sprzyjających warunkach może postępować w szybkim tempie. Zmiana odczyny pH moczu na zasadowy zmniejsza prawdopodobieństwo powstania lub powiększania się kamieni moczanowych. Do wytrącania kryształów kwasu moczowego dochodzi przy odczynie pH moczu poniżej 5,5. Współistniejąca infekcja układu moczowego wywołana bakterią produkującą ureazę - enzym rozkładający mocznik toruje drogę do powstania moczanu amonu. W przypadku gdy odczyn pH moczu jest większy od 7 powstanie kryształów kwasu moczowego nie jest możliwe.

Fot. Złóg wielkości 4 milimetrów zbudowany z kwasu moczowego. Copyright © kamicamoczowa.pl

Kamienie struwitowe lub infekcyjne

Złogi zbudowane ze struwitu nazywane są także kamieniami zakażonymi lub infekcyjnymi. Nerki nie produkują struwitu i nie jest on obecny w organizmie człowieka. Struwit produkowany jest przez niektóre bakterie, które syntezują enzym rozkładający mocznik występujący w moczu. Najczęściej kamienie struwitowe mają związek z infekcją Proteus lub Klebsiella. Ureaza rozkłada mocznik do amoniaku i dwutlenku węgla powodując zasadowy odczyn moczu niezbędny do wytrącania się fosforanu magnezowo-amonowego. Kamienie struwitowe z czasem potrafią wypełnić cały układ kielichowo-miedniczkowy nerki tworząc jego odlew. Ze względu na niejednorodną strukturę kamienia struwitowego bakterie mają doskonałe warunki do przetrwania nawet podczas długotrwałej antybiotykoterapii. Złogi struwitowe mają jasną barwę od odcieni beżu do brązu. Struktura kamieni infekcyjnych przypomina wyglądem pumeks. Złogi tego typu charakteryzują się niską twardością.

Fot. Kamień odlewowy zbudowany ze struwitu. Kamień usunięty w całości w czasie klasycznego zabiegu. Copyright © kamicamoczowa.pl

Kamienie cystynowe

Kamica cystynowa jest najrzadszym rodzajem kamicy nerkowej, która występuje wyłącznie jako powikłanie wrodzonego defektu genetycznego - cystynurii. Kamienie cystynowe swoim kolorem przypominają lemoniadę a ich struktura podobna jest do grudki sklejonego cukru. U chorych na cystynurię do moczu przenika aminokwas - cysteina, która ma zdolność łączenia się w nierozpuszczalne kryształy tworzące cystynę. W mikroskopie elektronowym cystyna widoczna jest w postaci heksagonalnych kryształów. Cysteina rozpuszcza się w zasadowym odczynie moczu o wysokich, trudno osiągalnych wartościach. Ze względu na zawartość wiązania siarczkowego pomiędzy cząsteczkami cysteiny kamienie cystynowe słabo kruszą się podczas zabiegu ESWL a ich rozkruszaniu przy użyciu lasera holmowego towarzyszy charakterystyczny zapach siarki.

Fot. 4 milimetrowy złóg nerkowy zbudowany z cystyny.

Płytka Randalla jako prekursor powstania kamienia nerkowego

Większość kamieni nerkowych zbudowanych ze szczawianu wapnia w początkowym okresie przytwierdzona jest do brodawki nerkowej. Według jednej z teorii tłumaczącej powstawanie kamieni nerkowych na szczycie brodawki nerkowej, w miejscu gdzie spływa mocz do układu kielichowo-miedniczkowego dochodzi do powstania kryształów fosforanu wapnia, które zapoczątkowują odkładanie się kryształów szczawianu wapnia tworzących kamień. W wyniku uszkodzenia nabłonka przez odkładające się w kanalikach kryształy fosforanu wapnia dochodzi do wytrącania się składników krystalicznych zawartych w moczu na powierzchni uszkodzonej brodawki nerkowej. 

Zapobieganie powstawania kamieni nerkowych

Zrozumienie mechanizmów powstawania kamieni nerkowych jest podstawą profilaktyki kamicy nerkowej. Najprostszym sposobem na zmniejszenie ryzyka krystalizacji w moczu jest zwiększenie ilości wypijanej wody tak aby maksymalnie zmniejszyć stężenie kryształów zawartych w moczu. Zaleca się aby pacjent wydalał minimum 2,5 litra na dobę oraz regularnie przyjmował płyny tak aby unikać zagęszczenia moczu w czasie wysiłku fizycznego, czynności zawodowych lub snu.Dodatkowe informacjena temat zapobiegania kamicy można znaleźć w artykule: Zapobieganie kamicy nerkowej.