Применение комплекса физико-химических методов для изучения мочевых камней и мочи и установления связи между ними (1091749), страница 11
Текст из файла (страница 11)
ВПРИЛОЖЕНИИ 4 представлены дифрактограммы текстурированных мочевыхкамней, для которых характерно значение Р = 1.0 усл. ед.3. Доля аморфной составляющей влияет на твердость камня: аморфные камни(гидроксилапатит, карбонатапатит и карбонатгидроксилапатит, брушит) болеемягкие по сравнению с кристаллическими (рис. 18а).4. Сопоставление твердости камней с их составом свидетельствует о том, чтоона связана с содержанием кристаллизационной воды в оксалатах и уратах (рис.7031): как правило, твердость камней с вевеллитом и безводной мочевой кислотойбольше, чем с ведделлитом и дигидратом мочевой кислоты.ДигидратмочевойкислотыВедделлитВевеллитМочеваякислотаРис. 31.
Связь между количеством молекул кристаллизационной воды (раздел1.2.1.) и твердостью мочевых камней4. Наблюдается связь твердости с содержанием белка в составе мочевыхкамней: чем больше белка в камне, тем меньше его твердость (рис. 32)а71бвРис. 32. Связь твердости мочевых камней (Р, усл. ед) разного вида сконцентрацией белка в центре и на периферии: оксалаты (а), ураты (б) и фосфаты(в)Наибольшее количество белка содержится в оксалатах, а наименьшее – вфосфатах.
Белок по-разному распределяется по объему мочевых камней: в центреуратов и оксалатов больше белка нежели на периферии, а для фосфатовнаблюдается обратная картина (рис. 32).5.Необходимо отметить, что твердость камня зависит и от характерараспределения белка по его объему. Так, в вевеллите наибольшее содержаниебелка (рис. 20), хотя эти камни могут быть и очень твердыми. Это связано с тем,что для оксалатов характерно послойное распределение белка (рис.
33 а) [45].абРис. 33. Распределение белка по объему мочевых камней: послойное (сферолит)(а), вокруг сферических частиц (зерна) (б)В случае равномерного распределения белка вокруг сферических или инойформы образований в мочевых камнях (рис. 33 б) [45] их твердость понижается(например, для уратов и фосфатов), хотя белка в них значительно меньше (рис. 20).6.
При сравнении результатов определения небелковых компонентов сданными по распределению белковой составляющей от центра к периферии камня(рис. 34) оказалось, что увеличение содержания спиртов (на примере 2-пропанола)72и кетонов (на примере ацетона) и уменьшение содержания альдегидов (на примереацетальдегида)сопровождаетсяувеличениемтвердостикамня,аналогичнораспределению белков (рис. 34 а).Рис. 34. Связь содержания ацетона, ацетальдегида и 2-пропанола в уратноммочевом камне (мочевая кислота) с твердостью (от периферии к центру) (а); связьтвердости камней с содержанием белковых и небелковых компонентов (б)Таким образом, качественная, довольно простая шкала разделениятвердости мочевых камней in vitro на три группы (0.0; 0.5; 1.0) оказаласьвесьма работоспособна для анализа мочевых камней.1.3.2.2. Связь между твердостью мочевых камней in vitro и плотностью in vivoВ медицинской практике используется определение плотности мочевогокамня in vivo (Н, отн.ед.) методом мультиспиральной рентгеновской компьютернойтомографии (МСКТ).При обследовании больного МКБ методом МСКТ происходит сканированиемочевого камня по его объему и определяется изменение его плотности винтервале Hmin - Hmax (рис.
35), а затем рассчитывается средняя плотность камняНср (рис. 35).абв73Рис. 35. Результат определения плотности мочевых камней (Н, отн.ед)с помощью МСКТ: пациент № 1 (а); пациент № 2 (б); пациент № 3 (в).Результаты изучения твердости in vitro после удаления камня и плотности invivo одних и тех же мочевых камней и их анализ позволили найти между нимисвязь: Нтеор.(±250)=800Р+400 (8), полученную на основании литературных данных иих усреднении [33] и Нэксп.(±196)=832Р+202 (9). Найдено, что интерваламплотности >400 – 800 (низкая), 800-1200 (средняя) и <1200 (высокая) [33]соответствуют значения твердости Р = 0.0 усл. ед (мягкий камень), Р = 0.5 усл.
ед(камень средней твердости), Р = 1.0 усл. ед (твердый камень). По полученнымкорреляционным зависимостям можно по величине Нэксп. (in vivo) оценитьвеличину Р (in vitro) и наоборот. С другой стороны, на основании определенияплотности камня с использованием метода МСКТ возможна оценка фазовогосостава мочевого камня in vivo по формуле, предложенной авторами [33]:(±0.07)=1.539+0.000485H (10), а зная связь между плотностью и твердостью(формула 9), можно уже по твердости определить состав мочевого камня инаоборот.На рис. 35 показаны результаты обследования трех больных МКБ сиспользованием МСКТ, на основании которых (Нэксп.) по формулам (8, 9) былиопределены значения твердости камней, а по формуле (10) оценен состав (табл.
16).Таблица 16. Оценка характеристик твердости и плотности мочевых камнейХарактеристикаПациент 1Пациент 2Пациент 3Твердость камня, Р, усл. ед.0.00.40.9Плотность камня, Н, отн. ед.4428951263Состав камняСтрувитВедделлитВевеллитЭффективность 1 сеанса ДЛТ, %90-1007040-50При сравнении полученных результатов определения твердости и составакамней пациентов 1, 2 и 3 (табл. 16) с результатами эффективности 1 сеанса ДЛТ),наиболее эффективным оказалось (90-100 %) разрушение струвитного камня(фосфат) (Р = 0.0 усл.
ед). Камень, состоящий из ведделлита (оксалат) (Р = 0.5 усл.ед). разрушился на 70 %, а для наиболее твердого из трех этих камней, вевеллита74(оксалат) (Р = 1 усл. ед), потребовалось увеличение числа сеансов ДЛТ для егополного разрушения.1.4.МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КАМНЕЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ,ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕКак видно из предыдущих разделов, предложенный комплекс методоввесьма продуктивно применен для изучения мочевых камней. Возникает вопрос:Могут ли выбранный комплекс методов и полученные корреляции бытьиспользованы для других биоминералов, в частности, для камней предстательнойжелезы?Простатолитиаз, как самостоятельное заболевание, до сих пор мало изучен. Упрактически здоровых мужчин с неизменной предстательной железой камнивстречаются в 5%, при хроническом простатите - 25-100%, раке предстательнойжелезы - 2-43%, гиперплазии простаты - 50-70%.
При этом возраст пациентов впределах от 21 до 69 лет, т.е. болезнь затрагивает трудоспособное население. Дляулучшения методов ранней диагностики также необходимо прежде всего знатьсоставы камней.Методы изучения камней предстательной железы (КПЖ), применяемые донастоящего времени, можно разделить условно на три группы, которые позволяютопределить:элементный-состав(количественныйрентгеноспектральныймикрозондовый анализ) [79],фазовый состав (рентгенографический анализ [79, 80] и ИК--спектроскопия [79] – только качественный анализ),и изучить морфологию (сканирующая электронная микроскопия) [79].-Все камни предстательной железы (КПЖ), описанные в литературе, пофазовому составу можно разделить на 4 вида как и мочевые камни: фосфаты(карбонатгидроксилапатит, гидроксилапатит, струвит, витлокит и др.), оксалаты(вевеллит, ведделлит), ураты (безводная мочевая кислота, дигидрат мочевойкислоты, урат аммония) и другие (органические и неорганические) соединения.Есликнастоящемувремениэкспериментальноидентифицировано57индивидуальных соединений, входящих в состав мочевых камней, то соединений,75составляющих основу КПЖ, экспериментально обнаружено только 11 [79-81](табл.
17).Таблица 17. Характеристики камней предстательной железы (КПЖ)ВеществоМинералогическоеназваниеФормула икристаллографическиеданныеВид камняCa10(PO4)6(OH)2пр. гр. P63/ma=9.432 Åc=6.881 Å=3.14 г/см3Ca10(PO4,CO3,OH)6(OH)2Эндогенный.ЭкзогенныйФосфатыКальций фосфатгидроксид*Гидроксилапатит*Кальций фосфат гидроксидкарбонат*Кальций фосфатКарбонатгидроксилапатит*Магний аммоний фосфатгексагидратСтрувит-Ca3(PO4)2пр. гр.
R-3ca=10.429 Åc=37.38 Å=3.1 г/см3MgNH4PO4 6 H2Oпр. гр. Pmn21a=6.96(1) Åb=6.137(8) Åc=11.16(2) Å=1.78 г/см3Ca2P2O7пр. гр.a=8.07 Åb=14.76 Åc=6.25 Å=2.33 г/см3ВитлокитКальций пирофосфатЭндогенный.ЭкзогенныйЭндогенный,ЭкзогенныйЭкзогенныйЭндогенный,ЭкзогенныйОксалатыКальций оксалатмоногидрат*Вевеллит*CaC2O4 H2Oпр.
гр. P21/nа=9.976 Åb=7.294 Åc=6.291 Å=107.00=2.23 г/см3Эндогенный(редко).ЭкзогенныйКальций оксалат дтгтдрат*Ведделлит*CaC2O4 (22.5)H2Oпр. гр.I4/ma=12.364(5) Åc=7.336(6) Å=1.94 г/см3Эндогенный(редко).ЭкзогенныйC5H4N4O3пр. гр. P21/aa=13.07(7) ÅЭндогенный(редко).ЭкзогенныйУратыБезводная мочеваякислота*76b=7.40(1) Åc=6.21(1) Å=90.6(2)=1.86 г/см3C5H4N4O3 2H2Oпр.гр. Pbcna=6.332 Åb=17.549 Åc=7.409 Å=1.64г/см3NH4C5H3N4O3Дигидрат мочевой кислотыАммоний дигидроуратЭкзогенныйЭкзогенныйДругиеЦистинC6H12N2O4S2пр. гр. P6122a=5.436 Åc=56.37 Å=1.66 г/см3ЭкзогенныйКальций карбонатВ работе [79] видполиморфа не указан* соединения, которые встречались среди изученных нами КПЖКПЖ по способу образования делятся на два вида: эндогенные камни(первичные, образуются из секрета простаты) и экзогенные камни (вторичные,образуются из компонентов мочи). Первичные камни имеют овальную или круглуюформу, диаметр их составляет, как правило, от 0.6 до 4 мм (максимальный размер~16 мм).
Эти камни твердые с гладкой поверхностью желто-зеленого или яркокоричневого цвета с компактным ядром из фосфата кальция, преимущественнопредставленного гидроксилапатитом или витлокитом [139] в сочетании сорганическими веществами (протеин, холестерин), окруженными апатитом.Вторичные камни представляют собой множественные образования, отдельныепредставители которых могут достигать размеров до 10 мм, по составу похожие намочевые камни, что отличает их от первичных камней, ввиду особенностей ихформирования [79, 81].Элементный состав КПЖ представлен, в основном, углеродом, кислородом,азотом, фосфором, кальцием (т.е. элементами, входящими в состав камней).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
