ЮНИТЕКА:

Анализ мочи:

Клинический анализ мочи: историческое значение для развития медицины

Методы анализа мочи эволюционировали на протяжении многих веков от сугубо визуально-описательных (уроскопии) до современных, включающих физико-химическое, биохимическое, микроскопическое, молекулярно-генетическое исследование мочи. Клинический анализ мочи и в настоящее время остается одним из самых часто выполняемых исследований в практике врача, в том числе педиатра, несмотря на появление в последние годы новых точных и более совершенных методов исследования биологических жидкостей. В статье представлены исторические этапы развития исследования мочи как диагностического метода и его современные перспективы.

Исследование мочи наряду с оценкой анамнеза, физикальным, инструментальным обследованием, другими лабораторными исследованиями является основой диагностики заболеваний почек, мочевыводящих путей и многих других органов и систем [1]. Томас Аддис подчеркивал важность анализа мочи (1948 г.) следующим образом: «Когда пациент умирает, почки могут перейти к патологоанатому, но, пока пациент живет, моча – наша. Она может предоставлять нам день за днем, месяц за месяцем и год за годом последовательную историю основных событий в почках. Исследование мочи является наиболее важной частью обследования любого пациента...» [2].

Исследование мочи с диагностической целью (уроскопия) – древний метод. За всю историю человечества моча постоянно снабжала медицину знаниями о функционировании организма. В Средние века сосуд для анализа мочи – матула – стал символом медицинской профессии. В настоящее время происходит ренессанс этого старейшего диагностического инструмента медицины [3]. Знаменитое изречение Огюста Конта (1798–1857): «Чтобы понять науку, нужно знать ее историю», – применимо и к истории методики исследования мочи. Моча – наиболее доступная для изучения, поэтому, вероятно, на протяжении веков она и была первой жидкостью организма, которую исследовали с научной точки зрения [4].

Одна из самых ранних ссылок, касающихся диагностической ценности исследования мочи, найдена в древней санскритской литературе. Было замечено избирательное скопление муравьев и других насекомых в местах мочеиспускания определенных особей – это явление упоминалось как «медовая моча» или «сахарная моча». Эта моча, очевидно, была от людей, страдающих сахарным диабетом; аналогичные наблюдения были отмечены и древними китайскими врачами [5]. Древние медицинские тексты из Месопотамии свидетельствуют о наблюдениях за изменениями мочи, в частности ее запаха и цвета [6].

Самая ранняя процедура, описанная в литературе, которая может быть расценена как диагностический тест, применялась не только для подтверждения беременности, но и для «определения пола плода». Эти тесты выполнялись около 1000 г. до н.э. египетскими священниками, которые выливали мочу на смешанные семена злаков: если через некоторое время происходило прорастание злаков, то тест считался положительным, а вид проросших семян из их смеси указывал на пол плода [5].

Аюрведические знания на протяжении тысячелетий передавались устно от учителя к ученику, и только в VI–V вв. до н.э. появились первые подробные аюрведические тексты. К началу нашей эры Аюрведа сложилась как высокоразвитая система традиционного врачевания Древней Индии. В аюрведических текстах значимое место занимает диагностика по 3 основным выделениям организма (мала) – поту, моче, калу. Большое значение имеют свойства мочи: мутная – свидетельствует о патологии почек и мочевого пузыря, темно-коричневого цвета с зеленым оттенком наблюдается при желтухе, темно-красный оттенок указывает на наличие крови в моче. В присутствии яда в крови моча приобретает цвет крепкого чая (при укусе змеи или скорпиона или отравлении). Кроме прозрачности и цвета определялся и запах мочи – зловонная свидетельствовала о накоплении токсинов в организме [7].

Уроскопия – исследование мочи с диагностической целью – практиковалось Гиппократом (460–370 гг. до н.э.). Он попытался связать свои наблюдения с «доктриной четырех жидкостей». В одной из книг Гиппократа есть параграф об уроскопии, где он описал изменения, которые наблюдал в составе мочи во время лихорадки (причем как у детей, так и у взрослых). «Отец медицины» также описывал различия в цвете и запахе мочи [8]. Уроскопия (наблюдения за цветом, консистенцией, количеством, прозрачностью, запахом и наличием или отсутствием пены) практиковалась Галеном Пергамским, византийцами и арабами. Авиценна (980–1037 гг. н.э.) в своем «Каноне» развил это искусство, приняв во внимание условия, которые должны соблюдаться до сбора образца мочи, включил наблюдения, которые позволили бы дифференцировать образцы мочи от других аналогичных растворов, могли быть принесены пациентом, чтобы «проверить компетентность врача» (возможно, это была одна из самых ранних попыток контроля качества) [9].

К 900 г. Исаак Иудей, еврейский врач и философ, разработал руководство по использованию мочи в качестве диагностического средства, и в соответствии с Иерусалимским кодексом 1090 г. при неспособности провести исследование мочи врач должен был подвергаться публичному избиению палками. Мочу пациентов приносили врачам в декоративных колбах в плетеных корзинах, и диагноз на расстоянии был обычным явлением в то время [10].

В XIII в. Жиль де Корбей (1165–1213) рассматривал образец мочи в писсуаре как делимую на четыре уровня жидкость. Каждый из уровней представлял различные части тела: самый верхний – голову, следующий – грудь, третий – живот и самый нижний – органы мочеполовой системы [11]. В Средние века уроскопия стала практически олицетворением медицины, известны даже картины, на которых сосуд с мочой – матула – представлялся визитной карточкой врача (рис. 1).

 

Вплоть до XVIII в. уроскопия оставалась преимущественно визуальной наукой. Моча исследовалась в специальном сосуде – матуле. Прозрачные сосуды из стекла заменили ранее непрозрачные глиняные контейнеры, их форма со временем изменялась (рис. 2).

Первоначальные цилиндрические сосуды (рис. 2, А) сменили сосуды с телом в виде луковицы, чтобы имитировать форму мочевого пузыря и увеличить площадь поверхности исследования, с широким горлышком для облегчения сбора мочи (рис. 2, В–Н). Так как стратификация мутности и отложений мочи считалась диагностической, к телу матулы позже были добавлены насечки, показывающие различные уровни (рис. 2, D, F). Матула была сначала разделена на 4 уровня, причем верхний обозначал болезнь головы, а остальные соответствовали поражениям сердца, легких, живота, мочевого пузыря и мочевыводящих путей. Число делений позже увеличилось до 11 и 24 уровней, соответствующих различным органам, расположенным в каждой из полостей тела. Совершенствование матулы достигло кульминации в XV в., когда пары дистиллированной мочи собирались в сосуд в форме человеческого тела, масштабированный до 24 уровней. Шейка матулы постепенно становилась более длинной для лучшей фиксации в момент исследования мочи врачом на свету (рис. 2, G), а ее дно делали конусообразным, чтобы обеспечить лучшее осаждение (рис. 2, H). Изменения в форме (луковичные или конические) обусловили необходимость использования плетеных корзин для обеспечения стабильности при транспортировке [3].

 

Наряду с повсеместным распространением исследования мочи врачами существовало и множество случаев спекуляции этим диагностическим методом. Были так называемые уроманты, популярные в то время, утверждавшие, что обладают способностью не только определять болезненные состояния, анализируя мочу, но и предсказывать будущее. Уромантизм вскоре стал практиковаться достаточно широко, его стали применять хирурги, аптекари, врачи и шарлатаны. Следствием этого стала дискредитация всей практики уроскопии, даже появился уничижительный термин pisseprophet (мочевой пророк) [4].

Томас Линакр (1460–1524), основатель Королевского колледжа врачей в Лондоне, был одним из первых, кто усомнился в диагностической ценности уроскопии, которая в конечном итоге была запрещена к практике аптекарями. В том же столетии кардинал и философ Николай Кузанский (1401–1464) предположил, что взвешивание мочи может иметь клиническое значение, однако важность определения удельного веса не была оценена еще в течение двух столетий, до момента введения в практику в 1849 г. Иоганном Флорианом Хеллером (1813–1871) прибора уринометра [9].

Парацельс предложил ввести химический анализ мочи, положив начало ятрохимической школе, а также завершению периода ортодоксальной уроскопии. Сэр Томас Уиллис (1621–1675) предположил, что нормальный образец мочи не обязательно соответствует идеальному здоровью и поэтому не должен использоваться в качестве единственного диагностического инструмента. Он критиковал доктрину о том, что все тела состоят из комбинации частиц воздуха, серы, соли, воды и земли; тем не менее провел химический анализ мочи и твердо верил, что избыток или недостаток одной или нескольких из этих частиц (или их нестабильная смесь) может объяснить механизм, лежащий в основе некоторых заболеваний [11]. Роберт Бойл (1627–1691) был первым, кто продемонстрировал присутствие хлорида натрия в крови и предположил, что моча также может содержать его.

Прошло еще одно столетие, прежде чем Мэтью Добсон (1731–1784) из Ливерпуля опубликовал свою знаменитую статью под названием «Эксперименты и наблюдения за мочой при диабете» в 1776 г., в которой он установил с помощью химического анализа, что сахар является агентом, ответственным за сладкий вкус мочи.

Первое упоминание протеинурии принадлежит Гиппократу: «...Когда пузырьки оседают на поверхности мочи, они указывают на заболевание почек и на то, что болезнь будет затяжной», однако только Фридрих Деккерс (1648–1720) из Лейдена обнаружил протеинурию с помощью теста с применением нагревания и уксусной кислоты. Браун Лэнгриш в своей книге «Современная теория и практика физики» (Лондон, 1735) указывал, что «...пропорции нескольких основных компонентов крови и мочи, как в здоровом, так и в болезненном состоянии, будут очень полезны при выяснении причин возникновения заболеваний» [8].

После Ренессанса изменения в клинических методах происходили как следствие достижений в химии и физике, что привело к развитию таких специальностей, как анатомия, физиология и патология. Антуан Лоран Лавуазье (1743–1794) установил, что дыхание является формой сгорания, Ричард Брайт продемонстрировал, что альбуминурия возникает при заболеваниях почек, и к XIX в. были достигнуты большие успехи с введением химии в диагностику. В 1848 г. Герман Кристиан фон Фелинг (1812–1885) количественно определил присутствие восстанавливающих веществ в некоторых образцах мочи. Макс фон Петтенкофер (1818–1901) показал присутствие солей желчи в моче, а биуретовый тест на альбумин был разработан Генрихом Роузом в 1831 г. Иоганн Якоб Безелиус (1779–1848) заметил, что моча в норме была кислой, имела удельный вес 1,025 и содержала мочевину, фосфат, хлорид натрия и хлорид аммония, а при патологических состояниях в моче могут присутствовать альбумин, фибрин, кровь, ураты, оксалаты, ксантин, цистин, сахар, желчь и гной [12].

Наряду с химическим исследованием мочи благодаря изобретению микроскопа развивалась и микроскопия мочевого осадка. Эпизодические и элементарные микроскопические наблюдения мочи описаны еще до первой половины XVII в., т.е. всего через несколько десятилетий после того, как микроскопы начали распространяться в Европе. В то время микроскопы были рудиментарными инструментами с одной линзой, которые использовались ограниченной группой ученых, видевших в них новый и уникальный инструмент для исследования природы [13]. Самое раннее микроскопическое наблюдение за мочой было, вероятно, выполнено Николаем Фабрициусом де Пейреском (1580–1637) [13], провансальским ученым, который сделал свое наблюдение в 1630 г. для изучения природы материи, которая образует мочевые камни. Выбрав для своего исследования образец «песчаной мочи», де Пейреск обнаружил, что в нем содержится «множество ромбических кирпичей», неправильная форма которых, по мнению исследователя, могла бы объяснить боль, вызванную их прохождением по мочевой системе. Антони Ван Левенгук (1632–1723) и Георг Ханн (1647–1699) описали кристаллы мочи в официальных изданиях. Однако наиболее точное описание было предоставлено англичанином Робертом Гуком (1635–1703) в его «Микрографии». Эта книга, опубликованная в 1665 г., содержит результаты 57 наблюдений (ткани животных, овощей, полезные ископаемые), выполненных с помощью микроскопа с тремя линзами. Кристаллы мочи не только описаны, но и зарисованы (рис. 3) [13].

 

Однако данные о микроскопии мочи не упоминались другими великими микроскопистами и врачами того времени. Лишь в XIX в. Пьер Рейер (1793–1867) и Евгений Наполеон Вигла (1813–1872), работавшие в госпитале в Париже, внедрили микроскопию мочи в повседневную клиническую практику. Чтобы достичь наиболее точных результатов, они писали, как обращаться с образцом мочи, как пользоваться микроскопом и как важно связать микроскопию с химическими исследованиями. Они описали различные составляющие мочевого осадка: многие виды мочевых кристаллов, сквамозных и глобулярных клеток, слизь, гной, кровь, липиды, сперматозоиды, молоко (добавленное в мочу с целью обмана) и дрожжи [13].

Немецкие исследователи внесли важный вклад, описав мочевые цилиндры, которые впервые были обнаружены в почечных канальцах Габриэлем Густавом Валентином (1810–1883) в 1837 г. В 1842 г. Иоганн Франц Симон (1807–1843), химик, описал их в моче (рис. 4): «Цилиндры, состоящие из аморфного вещества, напоминающего коагулированный белок; имеют в большинстве случаев настоящую капсулу и цилиндрическую форму... В некоторых капсулах, кажется, отсутствует, и мы можем видеть аморфную, мелкозернистую массу, прилипшую к цилиндрической форме...» [13]. Известная серия прекрасных атласов, иллюстрирующих мочевой осадок, появилась в немецкоязычных странах во второй половине XIX в. [13].

Методы исследования мочи значительно усовершенствовались в XIX в., о чем свидетельствует сравнение первоначальной публикации в 1821 г. Уильяма Прута (1785–1850) с «Руководством по качественному и количественному анализу мочи», написанным в 1860 г. К.Нойбауэром (1830–1879) и Дж. Фогелем (1814–1880). Последний том руководства содержал список из 17 нормальных и 17 патологических составляющих вместе с множеством количественных тестов для 20 веществ, по сравнению с тестами Прута, которые охватывали только белок, кислотность, щелочность, желчь, мочевину и сахар (последний оценивался путем дегустации мочи). В руководство также были включены несколько приборов, таких как поляроскоп, колориметр и спектроскоп, изобретенных к 1860 г. [15].

Химический анализ мочи и ее микроскопическое исследование процветали в первой половине XIX в. и приобрели достаточное значение в его второй половине, поэтому некоторые из ведущих медицинских авторитетов того периода считали необходимым написать монографии об анализе мочи. Первое резюмирующее руководство по этому вопросу – «Количественная клиническая химия» – было написано Джоном П. Питерсом (1887–1955) и Дональдом Д. Ван Слайком (1883–1971 гг.) и опубликовано в 1931 г. Этот труд сыграл важную роль в исследованиях метаболического баланса и почечной функции, которые последовали в дальнейшем, накопив тем самым знания, которые привели к появлению нефрологии в 1961 г. [16, 17].

Оптические микроскопы и их использование были усовершенствованы к 1900 г. Классическое исследование осадка мочи, возможно, достигло апогея в исследованиях американца Т.Аддиса (1881–1949 гг.); рис. 5 [2]. В течение более двух десятилетий начиная с 1920 г. он исследовал мочу большого числа пациентов со всеми видами почечных заболеваний и вел наблюдение за ними из года в год на протяжении десятилетий, сопоставляя эти данные с посмертными результатами у некоторых пациентов. Он первый отметил появление цилиндров «почечной недостаточности» (рис. 6) при уремии. Вся его работа была впервые подробно изложена в совместной книге с Джином Оливером (1889–1976), опубликованной в 1931 г. [2].


Важным этапом развития микроскопии мочи является введение фазово-контрастной микроскопии, впервые примененной Фритом Цернике (1888–1966) в 1930-х годах. В 1985 г. был проведен первый автоматический анализ осадка мочи [2].

Считается, что анализу мочи обязаны своим возникновением такие науки, как нефрология, урология (именно мочекаменная болезнь – заболевание богатых и знатных – стимулировала врачей к исследованию мочи) и эндокринология (пусковую роль сыграло исследование глюкозурии) [3]. Анализ мочи является не только одним из самых древних диагностических исследований, давших начало нескольким клиническим направлениям медицины и прошедшим долгий путь от простого визуального осмотра в древности до современного подробного химического анализа, физического, микроскопического, молекулярного, метаболомного, протеомного исследования. Это исследование не потеряло актуальности и в настоящее время, помогая клиницисту в диагностике многих заболеваний. Ренессанс данного старейшего диагностического инструмента в медицине в настоящее время происходит благодаря последним технологическим достижениям в микроанализе и молекулярной биологии. Протеомное профилирование для низкомолекулярных белков и идентификация биомаркеров заболеваний в моче [3] – подходы, которые обещают дать новое понимание болезни и еще больше расширить диагностические успехи непрерывной традиции анализа мочи.

Информация об авторах:

Захарова Ирина Николаевна – д-р мед. наук, проф., зав. каф. педиатрии с курсом поликлинической педиатрии им. Г.Н.Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО, засл. врач РФ

Османов Исмаил Магомедович – д-р мед. наук, проф., глав. врач ГБУЗ «ДГКБ им. З.А.Башляевой»

Мачнева Елена Борисовна – канд. мед. наук, Российская детская клиническая больница ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н.И.Пирогова»

Мумладзе Этери Борисовна – канд. мед. наук, доц. каф. педиатрии ФГБОУ ДПО РМАНПО

Гавеля Наталия Вячеславовна – зав. клинико-диагностической лаб. ГБУЗ «ДГКБ им. З.А.Башляевой»

Бражникова Оксана Владимировна – аспирант каф. педиатрии с курсом поликлинической педиатрии им. Г.Н.Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО, ГБУЗ «ДГКБ им. З.А.Башляевой»

Лупан Ирина Николаевна – канд. мед. наук, доц. ФГБОУ ВО ЮУГМУ

 

Источник информации: https://cyberleninka.ru/article/n/klinicheskiy-analiz-mochi-istoricheskoe-znachenie-dlya-razvitiya-meditsiny/viewer

 

Скачать оригинал статьи