Особенности морфологии и структуры уролитов

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2019.2.21-25

04.06.2019
9

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия

Цель. По статистическим данным ряда стран, мочекаменной болезнью сегодня страдают от 5 до 15% населения. Рецидивы возникают у 50–85% больных. Целью данной работы стало комплексное изучение морфологии, структуры, минерального состава уролитов, выявление закономерностей их формирования, установление взаимосвязи между минеральным и органическим веществом
в структуре уролитов.
Материалы и методы. Объектом исследования послужили уролиты, вышедшие у больных мочекаменной болезнью самопроизвольно либо извлеченные в ходе хирургического вмешательства. Достижение целей, поставленных в данной статье, выполнено с использованием следующих методов: кристалломорфологический (изучение морфологии поверхности уролитов на бинокулярном и тринокулярном микроскопах); поляризационно-оптический (изучение минерального состава уролитов на поляризационном микроскопе); рентгеноструктурный (изучение спектрального состава на аппарате ДРОН-3); электронно-микроскопический (изучение особенностей морфологии кристаллов на электронном микроскопе).
Результаты. По особенностям морфологии поверхности выделено четыре типа уролитов: друзовидный, сферолитовый, комбинированный, коралловидный. Структурные разновидности уролитов: кристаллически-зернистая, дендритовидная, комбинированная, ритмически-зональная.
В структуре уролитов установлены следующие типы ритмов: зональный, зернистый, комбинированный. В уролитах с ритмически-зональной структурой выделены элементы их строения: ядро, слой, зона, ритм. Минеральная часть мочевых камней представлена кристаллами, относящимися к классам оксалатов, фосфатов, уратов.
Обсуждение. Морфологические и структурные особенности строения уролитов, в особенности наличие ритмической зональности, обусловленной чередованием слоев минерального и органического вещества, свидетельствуют о тесной взаимосвязи между живым организмом и органо-минеральным агрегатом в мочевыделительной системе человека. С большой долей уверенности можно говорить о симбиозе живого и минерального веществ в организме человека; в результате подобного симбиоза формируются органоминеральные образования, нередко являющиеся в дальнейшем причиной некоторых заболеваний (например, мочекаменная и желчнокаменная болезни).
Заключение. Комплексное исследование мочевых камней позволяет получить важную информацию об их структуре, составе и особенностях морфологии. Морфологические и структурные особенности строения уролитов, в особенности наличие ритмической зональности, обусловленной чередованием слоев минерального и органического веществ, свидетельствуют о тесной взаимосвязи между живым организмом и органо-минеральным агрегатом в мочевыделительной системе человека.

Введение. Многолетние исследования уролитов в различной стадии их развития (зарождение, рост, изменения, разрушение) позволяют утверждать, что их формирование генетически связано с живым организмом и что уролиты в своем развитии эволюционируют одновременно с организмом. Уролиты сложного минерального состава, которые формировались в различных физико-химических условиях среды минералообразования, служат бесспорным подтверждением этого тезиса. По статистическим данным, мочекаменной болезнью сегодня страдают от 5 до 15% населения. Рецидивы возникают у 50–85% больных. В последние годы эффективное развитие получила биологическая минералогия, являющаяся одним из направлений генетической минералогии. К объектам исследований биоминералогии относятся как физиогенные, так и патогенные органо-минеральные образования. В числе таких образований мочевые камни.

Начало новому научному направлению (биологическая минералогия) в области минералогии было заложено академиком Н. П. Юшкиным [1, 2], а развитие его идет при поддержке академика РАН А. М. Асхабова [3].

В известной медицинской литературе отмечается, что «…определение минерального состава камня и его структуры на сегодняшний день является неотъемлемым стандартом правильного обследования пациента, страдающего мочекаменной болезнью, и рекомендовано ведущими профессиональными ассоциациями урологов». Исследование мочевых камней обязательно и дает врачу необходимую информацию о типе нарушения обмена веществ, причине камнеобразования и позволяет отнести пациента к группе риска [4].

Клиническое значение исследования мочевых камней и мочи описано в работе Ю. Г. Аляева и соавт. [5].

Методология изучения образования мочевых камней и применение физико-химических методов для изучения их состава in vivo весьма детально изложены в коллективных работах Г. М. Кузьмичева и соавт. [6, 7]. Значительную роль в исследовании органоминеральных агрегатов (ОМА) в мочевой системе человека сыграли российские ученые А. А. Кораго [8], Б. И. Сребродольский [9], Н. П. Юшкин [1, 2], В. И. Ракин [10], В. И. Каткова [11, 12], Э. В. Сокол [14], В. М. Билобров [13] и др. Среди зарубежных ученых, изучавших минералообразование в организме человека, следует отметить Ф. В. Зузук [15], Д. Мак-Коннелл [16], H. A. Lowenstam [17,18], С. Beckermann [19] и др.

Материалы и методы. Объектом исследования послужили уролиты, вышедшие у больных мочекаменной болезнью самопроизвольно либо извлеченные в ходе хирургического вмешательства.

Исследование уролитов было комплексным и заключалось в изучении морфологии поверхности, текстуры, структуры и минерального состава. Были использованы кристалломорфологические, поляризационно-оптические, рентгеноструктурные, электронно-микроскопические, химические, нейтронно-активационные методы, а также компьютерные технологии и...

Список литературы

1. Yushkin N.P. Singenez, interaction and coevolution of the mineral and live worlds. Mineralogy and life. Syktyvkar, 1993;5–7. Russian (Юшкин Н.П. Сингенез, взаимодействие и коэволюция минерального и живого миров. Минералогия и жизнь, Сыктывкар, 1993; 5–7).

2. Yushkin N.P. Biomineral interactions. From biomineralogy to a vitamineralogiya. Mineralogy and life: biomineral interactions: Materials II of the international seminar. Syktyvkar. 1996;7. Russian (Юшкин Н.П.Биоминеральные взаимодействия. От биоминералогии к витаминералогии. Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия: Матер. II междунар. семинара. Сыктывкар, 1996. 7).

3. Askhabov A.M. Kvataronnaya concept as new paradigm of еру grain formation. Organic mineralogy: Materials IV of the Russian meeting with the international participation. Chernogolovka: IPHF Russian Academy of Sciences. 2013;11–13. Russian (Асхабов А.М. Кватаронная концепция как новая парадигма кристаллообразования. Органическая минералогия: Матер. IV Российского совещания. Черноголовка: ИПХФ РАН. 2013. 11–13).

4. Analysis of the mineral composition of urinary stone. Healthyorgans.ru›pochki… kamni… mineralnogo-sostava. (Анализ минерального состава мочевого камня. Healthyorgans.ru›pochki… kamni… mineralnogo-sostava…).

5. Alyaev Yu.G., Kuzmicheva G.M., Rudenko V.I., Kolesnikova M., Melnikov D.V.,Chernobrovkin M.G. Clinical significance of physico-chemical study of urinary stones and urine composition. Urologiia. 2009;1:8–12. Russian (Аляев Ю.Г., Кузьмичева Г.М., Руденко В.И., Колесникова М., Мельников Д.В., Чернобровкин М.Г. Клиническое значение физико-химического исследования состава мочевых камней и мочи. Урология. 2009;1:8–12).

6. Kuzmicheva G.M., Rudenko V.I., Antonova M.O., Sicko A.C., Ryazanov V.V.,Stuck A.A. Methodology of studying the formation of urinary stones. Fundamental research. 2012;9 (part 1):193–198. Russian (Кузьмичева Г.М.,Руденко В.И., Антонова М.О., Щичко А.С., Рязанов В.В., Натыкан А.А.Методология изучения образования мочевых камней. Фундаментальные исследования. 2012;9 (часть 1):193–198).

7. Kuzmicheva G.M., Rudenko V.I., Antonova M.O. Application of physical and chemical methods to study the composition of urinary stones in vivo. Chemistry for sustainable development. 2011;19:437–445. Russian (Кузьмичева Г.М., Руденко В.И., Антонова М.О. Применение физико-химических методов для изучения состава мочевых камней in vivo. Химия в интересах устойчивого развития. 2011;19:437–445).

8. Korago A.A., Matina V.N. Characteristics of pathogenic organo-mineral units. Mineralogy and life: Materials to the Interstate mineralogical seminar. Syktyvkar; 1993. 51–52. Russian (Кораго А.А., Матина В.Н.Характерные особенности патогенных органо-минеральных агрегатов. Минералогия и жизнь: Матер. к Межгосударственному минералогическому семинару. Сыктывкар; 1993. 51–52).

9. Srebrodolsky B.I. Biological mineralogy. Kiev: Naukova thought, 1983. 102 p.(Сребродольский Б.И. Биологическая минералогия. Киев: Наукова думка,1983. 102 с.).

10. Rakin V.I., Katkova V.I., Makeev B.A. Nonequilibrium crystallisation of the oxalate calcium in the water solutions. Komi scientific center of the Ural Office of the Russian Academy of Sciences. 2005;11:5–9. Russian (Ракин В.И.,Каткова В.И., Макеев Б.А. Неравновесная кристаллизация оксалата кальция в водных растворах. Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2005;11:5–9).

11. Katkova V.I. Uric stones: mineralogy and genesis. Syktyvkar: Komi scientific center of the Ural Office of the Russian Academy of Sciences.1996. 88 p. Russian (Каткова В.И. Мочевые камни: минералогия и генезис. Сыктывкар: Коми научный центр УрО РАН. 1996. 88 с.).

12. Katkova V.I., Rakin V.I. Epigenetic crystallization in the uroliths. Organic mineralogy: Materials IV of the Russian meeting with the international participation. Chernogolovka: IPHF Russian Academy of Sciences. 2013; 11–13. Russian (Каткова В.И., Ракин В.И. Эпигенетическая кристаллизация в уролитах. Органическая минералогия: Матер. IV Российского совещания с междунар. участием. Черноголовка: ИПХФ РАН. 2013. 11–13).

13. Sokol E.V., Nigmatullina E.N. falcon., Maksimova N.V. Sferolith of calcium oxalate in nephroliths: morphology and conditions of education. Himiya v interesah ustojchivogo razvitiya. 2003;11:547–558. Russian (Сокол Э.В., Нигматулина Е.Н., Максимова Н.В. Сферолиты оксалата кальция в почечных камнях: морфология и условия образования. Химия в интересах устойчивого развития. 2003;11:547–558).

14. Bilobrov V.M. A normal and pathological mineralization in a human body. Biomineralogy-92: Theses of the First Interstate conference. Syktyvkar, 1992; 34. Russian (Билобров В.М. Нормальная и патологическая минерализация в организме человека. Биоминералогия-92: Тезисы I Межгосударств. конф. Сыктывкар, 1992. 34).

15. Zuzuk F.V. Mineralogy of urolithes: The monograph, in 3 t. T.1: Distribution of an urolithic illness among a world′s population (in Ukrain). Lutsk: Publishing house of «Vezha» of the Volynsk state university. 2002. 408 p. (Зузук Ф.В. Минералогия уролитов: монография, в 3 т. Т. 1: Распространение мочекаменной болезни среди населения мира (на укр. языке). Луцк: «Вежа» Волынского гос. ун-та. 2002. 408 с.).

16. Mac-Connell D. Biomineralogy of the phosphates and physiological mineralization. Phosphorus in environment. M.: World. 1977. Р. 462–481.

17. Lowenstam H.A. Minerals formed by organisms. Science. 1981; 211(4487):1126–1131.

18. Lowenstam H.A., Weiner Sh. On the biomineralization. N.Y.: Oxford Univ. press. 1989; 324 p.

19. Beckermann С., Li Q., Tong X. Microstructure evolution in equiaxed dendritic growth. Science and technology of advanced materials. 2001;117–126.

20. Poliyenko A.K., Sevostyanova O.A., Orlov A.A. Symbiosis of live and inert substance in urolithes. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2010;317(1):10–15. Russian (Полиенко А.К., Севостьянова О.А., Орлов А.А. Симбиоз живого и косного вещества в уролитах. Известия Томского политехнического университета. 2010; 317(1):10–15).

21. Polienko A.K., Boshchenko V.S., Sevostyanova O.A. The relationship of organic and inorganic substances in the formation of urinary stones. Byulleten’ sibirskoj mediciny. 2012;2(1):52–58 Russian. (Полиенко А.К.,Бощенко В.С., Севостьянова О.А. Взаимосвязь органических и неорганических веществ при формировании мочевых камней. Бюллетень сибирской медицины. 2012;2(1):52–58).

Об авторах / Для корреспонденции

А в т о р д л я с в я з и: А. К. Полиенко – д.г.-м.н., доцент отделения геологии Инженерной школы природных
ресурсов Томского политехнического университета, Томск, Россия; e-mail: polienkoa@yandex.ru

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь