Раздел 9. Биохимия мочи

Моча – секрет, вырабатываемый почками из плазмы крови. Важнейшей функцией почек является выделение из крови конечных продуктов обмена веществ и поддержание водно-солевого баланса в организме. За сутки через сосуды почек проходит более 1000 л крови и фильтруется 180 л первичной мочи. Около 1% профильтрованной почками жидкости превращается во вторичную мочу, а остальная часть первичной мочи (~99%) с растворёнными в ней веществами подвергается реабсорбции в проксимальных канальцах. С мочой выделяется до 150 различных веществ. В суточной моче содержится около 40 г органических соединений и до 20 г неорганических.

Исследование химического состава мочи имеет большое значение, так как изменение химических процессов в организме приводит к изменению качественного и количественного состава мочи, а также к появлению в ней необычных компонентов. Результаты исследования мочи используют при постановке диагноза многих заболеваний и для контроля эффективности методов лечения.

Моча выделяется из организма периодически, и отдельные её порции в течение суток могут отличаться по физико-химическим свойствам и химическому составу. Поэтому для клинического анализа обычно берут мочу натощак, после ночного сна. Более тщательный количественный анализ проводят в порции, собранной в течение суток. Для определения биологически активных и быстро разлагающихся компонентов мочу исследуют сразу же, после сбора. Анализ мочи включает: изучение физико-химических свойств (количество, цвет, запах, прозрачность, плотность, титрационную и истинную кислотность);качественного и количественного составамочи имикроскопическое исследованиеосадка, в котором могут быть обнаружены различные соли, эпителиальные клетки, клетки крови и бактерии.

РАБОТА 17. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОЧИ

Цель работы:провести общий анализ мочи, включённый в перечень обязательных исследований независимо от предпола-гаемого диагноза.

Задачи:

• определить количество, цвет, прозрачность, запах, плот-ность мочи;

• изучить кислотно-основные свойства мочи;

• проанализировать полученные результаты и сделать вывод.

1. Количество мочи

За сутки взрослый человек выделяет в среднем 1500 мл мочи. Суточное количество мочи может колебаться в широких пределах. Объём выделяемой мочи зависит от питьевого режима и количества воды, выводимой из организма через кожу, кишечник и лёгкие.

Определение суточного количества мочи (диуреза) позволяет судить о функции почек и сердечно-сосудистой системы. Патологическое уменьшение количества мочи (олигурия) наблюдается при остром нефрозе, пороках сердца. Увеличение диуреза (полиурия) бывает при сахарном диабете и гипофункции нейрогипофиза. Полное прекращение выделения мочи (анурия) обнаруживается при заболеваниях почек, непроходимости мочеточников, отравлениях ртутью, свинцом или мышьяком.

2. Цвет мочи

Цвет нормальной мочи обычно жёлтый с разными оттенками от бледно-жёлтого до оранжевого. Окраска мочи зависит от присутствия в ней пигментов. Урохром окрашивает мочу в тёмно-жёлтый цвет, уробилин – слабо-розовый, уроэритрин – красноватый. После употребления в пищу некоторых продуктов (например, свеклы) или приёма лекарственных препаратов (пирамидон, антипирин, нитроксолин) моча приобретает розово-красный цвет.

При различных заболеваниях окраска мочи может меняться. Так, при увеличении в моче количества уробилина (уробилинурия) моча имеет тёмно-красный или красно-бурый цвет, что указывает на серьёзные заболевания печени. Кровяные пигменты окрашивают мочу в розовый или коричневый цвет, а желчные пигменты – в зелёный или жёлто-коричневый. В случае присутствия гноя моча белёсая, опалесцирующая. Чёрная моча – признак алкаптонурии. При врождённой эритропоэтической порфирии моча красного цвета.

Цвет мочи обычно определяют терминами: соломенно-жёлтая, жёлтая, янтарно-жёлтая, шафранно-жёлтая, розово-жёлтая, оранжевая, красная, кроваво-красная, буро-красная, бурая, жёлто-коричневая и зеленовато-бурая.

3. Прозрачность мочи

Свежесобранная моча здорового человека прозрачна, но при стоянии в ней появляется небольшая муть, состоящая в основном из муцина и эпителиальных клеток. Осадок в такой моче незначителен и может быть аморфным (фосфаты, ураты) или кристаллическим (мочевая кислота, оксалаты, фосфаты). Пена мочи в норме – белая, быстро исчезающая.

Наличие сильной мути в свежей моче свидетельствует о патологическом изменении в организме. Щелочная моча бывает мутной вследствие выпадения в осадок фосфатов кальция, магния и аммония; при подкислении эта муть исчезает. Красноватый осадок в моче состоит из солей мочевой кислоты (уратов). При наличии белка в моче появляется устойчивая пена. Кровь, гной и белок обуславливают муть, появляющуюся при патологических процессах в почках и мочевыводящих путях.

Прозрачность мочи выражают определениями: прозрачная, слегка мутная, опалесцирующая, мутноватая, мутная, очень мутная, молочно-мутная.

4. Запах мочи

Запах свежей нормальной мочи слабо ароматический, несколько напоминающий запах мясного бульона или свежесваренных яиц. Долго стоявшая моча пахнет аммиаком. При употреблении в пищу чеснока или хрена моча приобретает неприятный запах. Процессы разложения сопровождаются выделением гнилостной, зловонной мочи. У больных сахарным диабетом отмечается плодовый (фруктовый) запах мочи.

5. Определение плотности мочи

В норме относительная плотность мочи колеблется в пределах 1,010-1,025 кг/л и обычно составляет 1,017-1,020 кг/л. Эти колебания зависят от количества введённой в организм жидкости и жидкости, выведённой из организма внепочечными путями. Обычно чем больше диурез, тем меньше плотность мочи. Резкое снижение плотности мочи происходит при несахарном мочеизнурении. Высокая плотность мочи наблюдается при сахарном диабете, лихорадочных состояниях, общем венозном застое.

Для определения плотности мочи используют специальные ареометры, которые называются урометрами. Урометры бывают двух типов: первый – для мочи с низкой и нормальной плотностью (с делениями от 1,000 до 1,030), второй – для мочи с высокой плотностью (с делениями от 1,030 до 1,060).

Ход работы. Для анализа берут цилиндр ёмкостью 100 мл, диаметр которого на 1-2 см больше диаметра широкой части урометра. Наклонив цилиндр, наливают в него медленно по стенке (во избежание образования пены) 60-75 мл исследуемой мочи. Если пена всё же образовалась, то её удаляют фильтровальной бумагой. Затем в цилиндр осторожно опускают сухой чистый урометр (он не должен касаться стенок и дна цилиндра). Лёгким толчком по верхушке урометра заставляют его совершить несколько небольших движений вверх и вниз и, когда он остановится, производят отсчёт плотности мочи по нижнему мениску. Если урометр всплывает наверх или, наоборот, тонет, то его заменяют другим – более тяжёлым или более лёгким.

Каждый урометр калиброван при определённой указанной на нём температуре (обычно 15˚С). Если определение плотности мочи происходит при других температурных условиях, то вносят поправку: на каждые 3˚С выше указанной температуры к показанию урометра прибавляют по 0,001, а на каждые 3˚С ниже – вычитают 0,001.

Если мочи мало, её разводят вдвое дистиллированной водой, перемешивают и определяют плотность разведённой мочи. При расчёте последние две цифры полученного результата умножают на разведение. Например, если плотность разбавленной мочи оказалась равной 1,021, то 21 × 2=42. Следовательно, плотность неразбавленной мочи – 1,042.

6. Исследование кислотно-основных свойств мочи

а) Определение реакции мочи

Моча может быть кислой, слабокислой, нейтральной, слабощелочной или щелочной. Активная реакция мочи (истинная кислотность, рН) зависит от соотношения в ней одно- и двухзамещённых фосфатов натрия и калия, при этом значение рН может колебаться в пределах 4,5-8,4. В нормальных условиях при смешанном питании у детей старшего возраста и взрослых людей моча слабокислая или нейтральная (рН 5-7). У новорожденных реакция мочи более кислая (рН 5,4-5,9), но уже на 2-4-й день после рождения рН быстро возрастает и при грудном вскармливании держится в пределах 6,9-7,8. В норме кислотность мочи зависит от характера пищи. Если в пище преобладают мясные продукты, моча становится более кислой. Растительная пища обуславливает щелочную реакцию мочи. Увеличение рН наблюдается также после приёма щелочных минеральных вод.

Реакция мочи может изменяться при заболеваниях. Патологические сдвиги рН в кислую сторону имеют место при сахарном диабете, подагре, голодании, почечной недостаточности и других болезнях. Моча становится щелочной после обильной рвоты, в период уменьшения сильных отёков, при инфекциях мочевого пузыря и мочевыводящих путей.

Ход работы:

• Определение реакции мочи на лакмус

На предметное стекло, лежащее на листе белой бумаги, кладут красную и синюю лакмусовую бумажку. Стеклянной палочкой наносят на них по капле мочи, наблюдают изменение окраски и делают выводы. При этом возможны следующие результаты:

- синяя лакмусовая бумажка краснеет, а красная не меняет своего цвета – реакция мочи кислая;

- красная лакмусовая бумажка синеет, окраска синей бумажки не меняется – реакция мочи щелочная;

- обе лакмусовые бумажки не изменяют своего цвета – нейтральная реакция мочи;

- обе лакмусовые бумажки меняют свой цвет (бывает очень редко) – наличие амфотерных компонентов в моче.

• Определение рН мочи по универсальной индикаторной бумажке.

На предметное стекло, положенное на лист белой бумаги, кладут полоску универсальной индикаторной бумажки, на которую наносят стеклянной палочкой каплю мочи. Окраску пятна сравнивают с контрольной полоской, прилагаемой к набору или расположенной на корпусе коробки.

б) Исследование титруемой кислотности и аммиака в моче

Под титруемой (титрационной) кислотностью мочи понимается общее количество кислореагирующих веществ, определяемое титрованием мочи щелочью в присутствии индикатора фенолрота. Кислотность мочи зависит, главным образом, от количества однозамещенных фосфатов (NaH₂PO₄, KH₂PO₄). Исследование титруемой кислотности мочи дает более точное представление о выделении почками катионов водорода, чем определение рН, и имеет большое значение для оценки кислотно-щелочного равновесия в организме. В норме титруемая кислотность свежей мочи равна 250-600 мл (40-75 ммоль) 0,1н раствора NaOH в пересчёте на суточное количество мочи. Выраженная в количестве соляной кислоты титруемая кислотность нормальной мочи колеблется в пределах 1-2,3 г HCl в сутки.

Показатели титруемой кислотности мочи понижаются при циститах, нефрозах, после сильной рвоты, после приёма щелочных минеральных вод и повышаются при метаболических и респираторных ацидозах.

Обычно титруемую кислотность мочи определяют наряду с количеством аммиака (катионов аммония), входящего в состав солей аммония. Количество аммиака в моче является важным показателем состояния равновесия кислот и оснований, а также скорости выведения из организма кислот, нейтрализованных аммиаком. На долю аммиака приходится 3-6% общего азота нормальной мочи.

Количество аммиака в норме у взрослых людей составляет 0,5-1,5 г/сутки (29,4-88,0 ммоль/сутки). Установлено постепенное увеличение выделения аммиака с мочой в постнатальный период. Если моча новорожденных почти не содержит аммиака, то к шестимесячному возрасту в суточной моче обнаруживается 70-140 мг аммиака, к концу первого года жизни – 100-190 мг, а в 14 лет – 600-1000 мг.

Количество аммиака в моче повышается при респираторных и метаболических ацидозах, первичном альдостеронизме, цистопиелитах. В тяжёлых случаях количество аммиака может достигать 5 г/сутки (~30% общего азота мочи).

Понижение выделения аммиака с мочой отмечается при гипофункции надпочечников, метаболическом и респираторном алкалозе, нарушении в почках процессов образования аммиака из глутамина (при участии глутаминазы).

• Определение титруемой кислотности мочи по методу Фолина

Принцип метода. После осаждения кальция щавелевокислым калием мочу титруют 0,1н раствором гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина. Оксалат калия препятствует разложению солей аммония и образованию фосфорнокислого кальция Са₃(РО₄)₂, изменяющего результат титрования.

Ход работы.В плоскодонную колбочку на 50 мл вносят 5 мл мочи, 1 г щавелевокислого калия и 1-2 капли 0,5%-го спиртового раствора фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают в течение 2 минут, после чего титруют 0,1н раствором гидроксида натрия до появления устойчивого розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты.

Результаты: титруемую кислотность мочи выражают в количестве миллилитров 0,1н раствора NaOH, необходимом для нейтрализации кисло реагирующих веществ, содержащихся в суточной моче. Расчёт производят по формуле:

C = (a × d) / b,

где С – титруемая кислотность суточной мочи в мл 0,1н раствора NaOH;

а – количество 0,1н NaOH (в мл), пошедшее на титрование пробы;

b – количество мочи (в мл), взятое для титрования;

d – суточный объём мочи;

Для пересчёта в единицы системы СИ (ммоль/сутки) полученный результат (С) умножают на коэффициент 0,1.

Полученный результат (С) можно пересчитать на соляную кисло-ту, зная, что 1 мл 0,1н раствора NaOH эквивалентен 0,00365 г HCl.

Выводы:

РАБОТА 18. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ НОРМАЛЬНОЙ МОЧИ

Цель работы:провести качественный анализ мочи, включённый в перечень обязательных исследований независимо от предполагаемого диагноза.

Задачи:

• определить неорганические компоненты мочи;

• определить органические компоненты мочи;

• проанализировать полученные результаты и сделать вывод.

1. Неорганические составные части мочи

В суточной моче 12-25 г минеральных веществ. Эти вещества находятся в моче в форме катионов (К⁺, Na⁺, Са²⁺, Mg²⁺, NH₄⁺) и анионов (Cl^-,SO₄^2-,H₂PO₄^-,HPO₄^2-) Неорганические компоненты мочи являются продуктами обмена веществ в тканях или поступают из кишечника.