Relations between chemical composition of urinary sediment and dietary habits

admin

Justina Aleksaitė1, Vaiva Hendrixson2, Jonas Algis Abaravičius2

1 Republican Vilnius University hospital

2 Vilnius University

Abstract

Introduction: urinary stone disease is common worldwide, with a prevalence of about 10 % of the human population. One of the key conditions for urolithiasis to occur is urine oversaturation with some specific chemical components, which can be caused by inadequate diet and inflammatory processes. It is only possible to begin early and efficient treatment, prevention and diet recommendations to patients when the composition of kidney stones is known. Using Fourier infrared microspectrometry to test the chemical composition of urinary sediments provides a very accurate evaluation of the origin of stones. Examining the chemical composition of urinary sediments before the formation of stones would enable doctors to predict and avoid recurrences of common urinary tract stones. The relationship between the chemical composition of urinary sediments and nutritional habits aims to improve disease prevention and to better understand the mechanisms of the formation of kidney stones.

Aim: to analyze the relationship between the dietary habits and body mass index of healthy volunteers and the chemical composition of urinary sediments. Materials and Methods: 136 healthy volunteers (105 women and 31 men) participated in the study. Body mass index was evaluated.
A food frequency questionnaire was used to evaluate their eating habits. Particular attention was taken to the frequent consumption (> 2 times per week) of dairy products, meat, fish, oxalate rich foods (beets, rhubarb, chocolate, nuts, tea, berries) and alcohol. Urine samples of the volunteers were taken and the urinary sediments were examined using Fourier infrared microspectroscopy. Results: the average age of the volunteers was 44 years. The main types of urinary sediments investigated using infrared microspectroscopy were: struvite 44.12%; uric acid 26.47% and calcium oxalate 10.29%. No sediments – 19.12% of samples. According to body mass index subjects distributed: lower than normal – 3.68%; normal – 45.59%; overweight or obese – 50.74%. Analysis of the relationship between the dietary habits and chemical composition of volunteers urinary sediments showed that the consumption of alcohol had a significant impact uric acid sediments (p=0.01) but not on struvite or calcium oxalate. The frequent consumption of meat had an impact on calcium oxalate (p=0.003) and struvite (p=0.014), but not on uric acid sediments. A diet rich in oxalates had a significant impact on uric acid (p=0.035) and calcium oxalate (p=0.03) sediments, but not to on struvite. There was no statistically significant relationship found between the chemical composition of urinary sediments and consumption of fish or dairy products. A higher than normal body mass index (>25) has relationship with struvite sediments (p=0.012) Conclusions: a statistically significant relationship between the frequent consumption of alcohol and food rich in oxalates and urinary sediments of uric acid was found. The presence of calcium oxalate sediments in the urine of healthy volunteers was significantly related to a diet rich in meat and oxalates, whereas struvite was related to the frequent consumption of meat and high body mass index.

Keyword: Urinary sediments, Fourier infrared microspectrometry, urolithiasis, nutrition.

Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
174
Medical Sciences 2021 Vol. 9 (3), p. 174-191
Relations between chemical composition of urinary sediment and
dietary habits
Justina Aleksaitė
1
, Vaiva Hendrixson
2
, Jonas Algis Abaravičius
2
1
Republican Vilnius University hospital
2
Vilnius University
Abstract
Introduction: urinary stone disease is common worldwide, with a prevalence of about 10 % of the human population.
One of the key conditions for urolithiasis to occur is urine oversaturation with some specific chemical components,
which can be caused by inadequate diet and inflammatory processes. It is only possible to begin early and efficient
treatment, prevention and diet recommendations to patients when the composition of kidney stones is known. Using
Fourier infrared microspectrometry to test the chemical composition of urinary sediments provides a very accurate
evaluation of the origin of stones. Examining the chemical composition of urinary sediments before the formation of
stones would enable doctors to predict and avoid recurrences of common urinary tract stones. The relationship between
the chemical composition of urinary sediments and nutritional habits aims to improve disease prevention and to better
understand the mechanisms of the formation of kidney stones.
Aim: to analyze the relationship between the dietary habits and body mass index of healthy volunteers and the chemical
composition of urinary sediments. Materials and Methods: 136 healthy volunteers (105 women and 31 men)
participated in the study. Body mass index was evaluated.
A food frequency questionnaire was used to evaluate their eating habits. Particular attention was taken to the frequent
consumption (> 2 times per week) of dairy products, meat, fish, oxalate rich foods (beets, rhubarb, chocolate, nuts, tea,
berries) and alcohol. Urine samples of the volunteers were taken and the urinary sediments were examined using
Fourier infrared microspectroscopy. Results: the average age of the volunteers was 44 years. The main types of urinary
sediments investigated using infrared microspectroscopy were: struvite 44.12%; uric acid 26.47% and calcium oxalate
10.29%. No sediments - 19.12% of samples. According to body mass index subjects distributed: lower than normal –
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
175
3.68%; normal – 45.59%; overweight or obese – 50.74%. Analysis of the relationship between the dietary habits and
chemical composition of volunteers urinary sediments showed that the consumption of alcohol had a significant impact
uric acid sediments (p=0.01) but not on struvite or calcium oxalate. The frequent consumption of meat had an impact on
calcium oxalate (p=0.003) and struvite (p=0.014), but not on uric acid sediments. A diet rich in oxalates had a
significant impact on uric acid (p=0.035) and calcium oxalate (p=0.03) sediments, but not to on struvite. There was no
statistically significant relationship found between the chemical composition of urinary sediments and consumption of
fish or dairy products. A higher than normal body mass index (>25) has relationship with struvite sediments (p=0.012)
Conclusions: a statistically significant relationship between the frequent consumption of alcohol and food rich in
oxalates and urinary sediments of uric acid was found. The presence of calcium oxalate sediments in the urine of
healthy volunteers was significantly related to a diet rich in meat and oxalates, whereas struvite was related to the
frequent consumption of meat and high body mass index.
Keyword: Urinary sediments, Fourier infrared microspectrometry, urolithiasis, nutrition.
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
176
Mitybos įpročių įtaka šlapimo nuosėdų cheminei sudėčiai
Justina Aleksaitė
1
, Vaiva Hendrixson
2
, Jonas Algis Abaravičius
2
1 Resbuplikinė Vilniaus universitetinė ligoninė
2
Vilniaus universitetas
Santrauka
Darbo aktualumas ir reikšmė
Inkstų akmenligė yra plačiai pasaulyje paplitusi liga, sukelianti sveikatos problemas 10% populiacijos. Pagrindinė
akmenų formavimosi priežastis yra šlapimo prisotinimas specifinėmis cheminėmis medžiagomis, kurių kiekio
padidėjimą dažnai lemia mityba, metabolizmo sutrikimai bei uždegiminiai procesai. Prevencija, ankstyva ligos
diagnostika ir tiksli šlapimo nuosėdų cheminė kompozicija yra labai svarbūs veiksniai slopinant inkstų akmenų
susidarymo ir augimo procesus. Efektyvus ir tikslus metodas šlapimo nuosėdų cheminei sudėčiai tirti yra Fourier
infraraudonųjų spindulių mikrospektrometrija. Šlapimo nuosėdų cheminės sudėties tyrimas prieš pasireiškiant inkstų
akmenligės simptomams, padėtų gydytojams numatyti ligos eigą ir vengti ligos pasikartojimo. Duomenys gauti
palyginus mikrospektrometrijos metodu ištirtų šlapimo nuosėdų cheminę sudėtį su paciento mitybos ypatumais suteiktų
daugiau žinių apie šlapimo takų akmenų susidarymo mechanizmus ir pagerintų ligos prevenciją bei gydymą.
Tyrimo medžiaga ir metodai: tyrime dalyvavo 136 sveiki asmenys: 105 moterys ir 31 vyras. Tiriamieji buvo sveriami,
matuojamas jų ūgis ir apskaičiuojamas kūno masės indeksas.
Mitybos įpročiams vertinti buvo naudotas maisto produktų pasirinkimo dažnio klausimynas. Buvo vertintas šių
produktų, vartotų dažniau nei 2 – 3 kartus per savaitę, dažnis,: mėsos, žuvies, pieno produktų, oksalatais gausaus maisto
(burokėlių, rabarbarų, špinatų, šokolado, arbatos, uogų) iralkoholio. Šlapimo mėginiai buvo ultracentrifūguoti,nuosėdos
analizuotos taikant infraraudonųjų spindulių mikrospektrometrijos metodą.
Darbo tikslas: ištirti ryšį tarp sveikų asmenų mitybos įpročių, kūno masės indekso ir šlapimo nuosėdų cheminės
sudėties.
Rezultatai: tiriamųjų amžiaus vidurkis – 44 metai. Pagrindiniai nuosėdų tipai šlapimo mėginiuose buvo šie: struvitai –
44,12%; uratai – 26,47%; kalcio oksalatai – 10,29%. Nuosėdų nerasta – 19,12% atvejų. Įvertinę kūno masės indeksą,
nustatyta, kad 3,68% tiriamųjų buvo per mažo kūno svorio, 45,59% – normalaus, o 50,74% – turėjo antsvorį ar buvo
nutukę (kūno masės indeksas >25). Vertinant sąsajas tarp maisto produktų vartojimo dažnio ir šlapimo nuosėdų
pobūdžio nustatyta, kad dažnas mėsos vartojimas turėjo įtakos kalcio oksalatinių (p=0,003) ir struvitinių (p=0,014)
nuosėdų susidarymui, bet neturėjo įtakos uratinėms nuosėdoms susidaryti. Maistas, kuriame gausu oksalatų (burokėliai,
špinatai, riešutai, uogos, šokoladas), turėjo reikšmingos įtakos uratinėms (p=0,035) ir kalcio oksalatinėms (p=0,03)
nuosėdoms formuotis, bet neturėjo įtakos struvitams susidaryti. Dažnas alkoholio vartojimas turėjo reikšmingos įtakos
uratinėms nuosėdoms susidaryti (p=0,01), tačiau nedarė įtakos struvitams ir kalcio oksalatams susidaryti. Nebuvo
nustatyti statistiškai reikšmingi skirtumai tarp šlapimo nuosėdų cheminės sudėties tipo ir žuvies ar pieno produktų
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
177
vartojimo dažnio. Turinčių antsvorį ar nutukimą asmenų šlapime buvo daugiau struvitinių nuosėdų (p=0,012) negu
normalaus kūno svorio asmenų šlapime.
Išvados: asmenų, dažniau vartojusių alkoholį ir oksalatais gausius maisto produktus šlapime rasta statistiškai
reikšmingai daugiau uratinių nuosėdų. Tiriamųjų, dažniau vartojusių mėsą ir oksalatais gausius maisto produktus
šlapime buvo daugiau kalcio oksalatinių nuosėdų. Antsvorį turinčių ar nutukusių ir dažnai vartojusių mėsą šlapime
vyravo struvitinės nuosėdos.
Raktažodžiai: šlapimo nuosėdos, Fourier infraraudonųjų spindulių mikrospektrometrija, inkstų akmenligė, mityba.
SANTRUMPOS
KMI – kūno masės indeksas
FTIR – Fourier infraraudonųjų spindulių spektrometrija
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
178
ĮVADAS
Inkstų akmenligė – dažniausia Lietuvoje neonkologinė
inkstų liga, ja serga apie 2% gyventojų. Pastaraisiais
metais sergančiųjų šia liga skaičius Lietuvoje ir
pasaulyje didėja [1]. Manoma, kad tai susiję su
gerėjančia gyvenimo kokybe, nutukimu, ir mitybos
įpročiais [2]. Inkstų akmenligei išsivystyti svarbus
kristalų susidarymas ir jų susikaupimas inkstuose [3].
Pagrindinė akmenų formavimosi priežastis yra šlapimo
prisotinimas specifinėmis cheminėmis medžiagomis, jų
tirpumas, koncentracija, šlapimo kiekis, akmenų
susidarymo slopiklių ir aktyviklių santykis. Šių
akmenis formuojančių medžiagų kiekio padidėjimą
lemia mityba, metabolizmas, genetika, uždegiminiai
procesai. Per didelis gyvūninės kilmės baltymų,
oksalatais gausaus maisto, alkoholio ir nepakankamas
skysčių vartojimas yra svarbiausi šiandien žinomi
akmenų susidarymą skatinantys mitybos veiksniai.
Šlapimo takų akmenys pagal jų cheminę sudėtį yra
skirstomi į šias pagrindines grupes: kalcio druskų
(oksalatiniai, fosfatiniai), šlapimo rūgšties (uratiniai),
struvitiniai ir cistitiniai. Visgi dauguma šlapimo takų
akmenų yra mišrios sudėties ir jų branduolys sudarytas
iš kitokios kilmės kristalų nei išorė. Kuo šlapimas buvo
persotintas, kai formavosi akmuo tiksliai parodo
akmens tipas, , tačiau, atliekant nuodugnią cheminę
analizę, akmenų sudėtyje randama iki 120 medžiagų,
todėl paprastai paaiškinti susidarymo mechanizmo
negalima.
Dažniausi yra kalcio druskų turintys akmenys. Jie
vieninteliai yra rentgeno kontrastiniai ir echogeniški,
todėl aptinkami lengviausiai. Pagrindinė šių akmenų
susidarymo priežastis – padidėjęs kalcio išskyrimas su
šlapimu ir sumažėjęs akmenų susidarymo slopiklių –
citratų kiekis. Uratiniai akmenys yra ne tokie dažni. Jie
siejami su metaboliniu sindromu ir jo sukeltu
rezistentiškumu insulinui. Pastaroji problema sukelia
šlapimo pH rūgštėjimą, dėl to mažėja šlapimo rūgšties
tirpumas. Tai lemia šlapimo rūgšties kristalų, o po to ir
akmenų susidarymą. Uratinių akmenų formavimosi
priežastimis gali būti dehidratacija, būklės,
sukeliančios hiperurikozuriją ir genetinis polinkis.
Gausus gyvulinės kilmės baltymų vartojimas taip pat
sietinas su uratinių akmenų susidarymu [4]. Tuo tarpu
struvitiniai akmenys – tai šlapimo takų infekcijos,
paprastai sukeltos Proteus rūšies bakterijos, pasekmė
[5]. Bakterijų fermentas ureazė skaido šlapalą į
amoniaką ir anglies dvideginį. Amoniakas skaidomas į
amonio jonus ir padidina šlapimo pH iki 8 – 9. Tai
sudaro tinkamą terpę formuotis struvitiniams
akmenims.
Skirtingos cheminės sudėties akmenys dažnai skiriasi
savo spalva, forma, dydžiu bei infraraudonųjų
spindulių sugertimi, tačiau nustatyta, kad fizinės
akmens savybės anaiptol neatspindi jo cheminės
sudėties [6]. Akmenys gali išsidėstyti inkstuose,
šlapimtakiuose ir šlapimo pūslėje. Ligos simptomai –
labai skausmingi, sukelia nedarbingumą, o gydymas –
didelę finansinę naštą sveikatos sistemai. Susiformavę
šlapimo takų akmenys, kurie nepasišalina natūraliai,
priklausomai nuo akmens cheminės sudėties ir , gali
būti gydomi įvairiai: ultragarso pagalba, chirurginėmis
intervencijomis ar medikamentais.
Svarbu pažymėti, kad liga recidyvuoja – po vienerių
metų nuo pirmo inkstų akmenligės priepuolio recidyvų
dažnumas yra 20%, o po 10 metų siekia net 70%, todėl
ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas ligos
prevencijai ir ankstyvajai diagnostikai. Siekiant slopinti
inkstų akmens susidarymo ir augimo procesus, būtina
nustatyti tikslią šlapimo akmenų ir šlapimo nuosėdų
cheminę sudėtį. Šlapimo takų akmenų ir šlapimo
nuosėdų cheminės sudėties tyrimas Fourier
infraraudonosios spektrometrijos metodu (FTIR)
leidžia labai tiksliai įvertinti akmens kilmę [6,7].
Taikant šį metodą galima tiksliai nustatyti organinių ir
neorganinių medžiagų mikroskopinius kiekius šlapimo
nuosėdose, be to, ištyrus šlapimo nuosėdų cheminę
sudėtį net nesusidarius akmenims, galima pateikti
pacientams rekomendacijas dėl gyvensenos ir mitybos
bei imtis priemonių dažnai pasitaikantiems šlapimo
takų akmenligės recidyvams išvengti.
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
179
Darbo tikslas ir uždaviniai
Tikslas: Ištirti ryšį tarp sveikų savanorių mitybos
įpročių, kūno masės indekso ir šlapimo nuosėdų
cheminės sudėties.
Uždaviniai:
1. Nustatyti ryšį tarp mitybos įpročių ir uratinių šlapimo
nuosėdų susidarymo.
2. Nustatyti ryšį tarp mitybos veiksnių ir kalcio
oksalatinių šlapimo nuosėdų susidarymo.
3. Nustatyti ryšį tarp mitybos veiksnių ir struvitinių
šlapimo nuosėdų susidarymo.
4. Nustatyti ryšį tarp kūno masės indekso ir šlapimo
nuosėdų tipo.
TYRIMO MEDŽIAGA IR METODAI
Tyrime sutiko dalyvauti 136 sveiki asmenys: 105
moterys ir 31 vyras. Mitybos įpročiams įvertinti
naudotas maisto produktų pasirinkimo dažnio
klausimynas (priedas Nr. 1). Pasirinkti produktai, kurių
dažnas vartojimas (>2-3 kartus per savaitę) turi įtakos
šlapimo takų akmenims susidaryti: pieno produktai,
mėsa, žuvis, alkoholis, oksalatais gausus maistas
(burokėliai, rabarbarai, špinatai, šokoladas, arbata,
uogos).
Tyrimo metu buvo įvertintas asmenų ūgis ir svoris.
Kūno masės indeksas apskaičiuotas pagal formulę ir
vertintas pagal pirmoje lentelėje (Lentelė 1) nurodytas
grupes [7]:
Lentelė 1. Kūno svorio vertinimas pagal kūno masės indeksą
Kūno masės indeksas
Kūno svoris
< 18,5
Per mažas
18,5 – 24,9
Normalus
25 – 29,9
Antsvoris
30 – 34,9
Pirmo laipsnio nutukimas
35 – 39,9
Antro laipsnio nutukimas
≥ 40
Trečio laipsnio nutukimas
Rytinis tiriamųjų šlapimas buvo centrifūguotas ir
šlapimo nuosėdos analizuotos taikant infraraudonųjų
spindulių mikrospektrometrijos metodą [9]. Tyrimo
metu buvo naudotas infraraudonųjų spindulių
mikroskopas Hyperion 3000 ir spektrometras Vertex
70. Buvo nustatyta infraraudonųjų spindulių absorbcija
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
180
ir duomenys įvertinti pagal atitinkamus algoritmus [9].
Prieš tiriant spektrometru, nuosėdos buvo paliktos 24
valandoms išdžiūti ant filtrinio popieriaus. Po to
nuosėdų kristalai buvo susmulkinti iki spektrometrinei
analizei tinkamo dydžio (~10–20 μm). Siekiant kuo
tiksliau įvertinti šlapimo nuosėdų cheminę sudėtį,
kiekvieno kristalo spektras, gautas atliekant
spektrometrinę analizę, buvo palygintas su grynos
referentinės cheminės medžiagos spektru. Duomenys
buvo analizuojami naudojant MATLAB paketą (versija
7.9, The MathWorks, Inc., USA) [10].
Infraraudonųjų spindulių spektrometrijos metodu gautų kreivių pavyzdžiai:
1 pav. Struvitas
2 pav. Oksalatas
Statistinė duomenų analizė atlikta naudojantis
statistiniu programų paketu R-Commander (versija
3.2.6, 2016 m, The R Foundation). Duomenys
analizuoti naudojant Pearson‘o Chi-kvadrato testą.
Skirtumai lakyti statistiškai reikšmingais, kai p <0,05.
Tyrimui atlikti buvo gautas Vilniaus Regioninio
Bioetikos Komiteto leidimas (Nr. 158200–09-383-105)
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
181
REZULTATAI
Tyrime dalyvavo 136 sveiki asmenys (105 moterys ir 31 vyras) (pav. 3).
Pav. 3. Tiriamųjų pasiskirstymas pagal lytį.
Pav. 4. Tiriamųjų pasiskirstymas pagal amžių.
Jauniausias tirtas asmuo buvo 24 metų, vyriausias – 65 metų (pav. 4). Amžiaus vidurkis – 44 metai.
23%
77%
Vyrai Moterys
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
182
Pav. 5. Tiriamųjų pasiskirstymas pagal kūno svorį.
Tyrime dalyvavo 5 per mažą kūno svorį turintys
asmenys, 62 svoris buvo normalus, o 69 tiriamieji
turėjo antsvorį arba buvo nutukę (pav. 5).
Pav. 6. Tiriamųjų pasiskirstymas pagal kūno svorį ir lytį.
Diagramoje vaizduojamas tiriamųjų pasiskirstymas
pagal kūno svorį ir lytį (pav. 6). Nebuvo nustatyta
statistiškai reikšmingo ryšio tarp tiriamųjų lyties ir
kūno svorio.
5
62
37
22
5 5
0
10
20
30
40
50
60
70
Per mažas
Normalus
Antsvoris
Pirmo laipsnio nutukimas
Antro laipsnio nutukimas
Trečio laipsnio nutukimas
3
48
27
17
5 5
2
14
10
5
0 0
0
10
20
30
40
50
60
Per mažas Normalus Antsvoris Pirmo
laipsnio
nutukimas
Antro
laipsnio
nutukimas
Trečio
laipsnio
nutukimas
Moterys Vyrai
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
183
Pav. 7. Tiriamųjų pasiskirstymas pagal maisto produktų ir alkoholio vartojimą.
Daugiausiai (86%) tiriamųjų teigė, kad dažnai vartoja
maistą, kuriame daug oksalatų – arbatą, šokoladą,
sezono metu – žalias lapines daržoves (pav. 7). Pieno
produktai taip pat neatsiejama mitybos dalis. Net 84%
apklaustųjų teigė, kad juos vartojo bent 2 kartus per
savaitę. Mėsą bent porą kartų per savaitę vartojo 63%
apklaustų asmenų, o alkoholį tiriamieji pasirinko
(15%) dažniau nei žuvį (11%).
Pav. 8. Tiriamųjų pasiskirstymas pagal kūno svorį ir įvairių produktų vartojimo dažnį
113
21
15
86
117
0
20
40
60
80
100
120
140
Pieno produktai Alkoholis
Žuvis Mėsa
Oksalatų gausus maistas
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
184
Pav. 9. Tiriamų pasiskirstymas pagal šlapimo nuosėdų cheminę sudėtį.
Ištyrus šlapimo nuosėdų cheminę sudėtį nustatyta, kad
ištirtų asmenų šlapime dažniausios nuosėdos buvo
struvitai (pav. 9). Jos buvo nustatytos 60-yje mėginių
(44% atvejų). Antros pagal dažnį buvo šlapimo rūgšties
(uratinės) nuosėdos, kurios buvo nustatytos 36
mėginiuose (27% atvejų). Nuosėdų kristalų nebuvo
rasta 26 mėginiuose (19% atvejų), o kalcio oksalatas
dominavo 14 šlapimo nuosėdų mėginių (10% atvejų).
Struvitas; 44%
Kalcio
oksalatas; 10%
Be nuosėdų;
19%
Šlapimo
rūgštis;
27%
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
185
Pav. 10. Šlapimo nuosėdų cheminės sudėties pasiskirstymas pagal tiriamųjų lytį.
Buvo nustatyta, kad tirtų moterų šlapimo nuosėdose
dažniausios šlapimo nuosėdos pagal cheminę sudėtį
buvo struvitai (53 atvejai), o vyrų šlapimo nuosėdose –
šlapimo rūgštis (13 atvejų) (pav. 10). Nustatytas
statistiškai reikšmingas skirtumas tarp struvitinių (p =
0,006) ir šlapimo rūgšties (p = 0,02) nuosėdų
pasireiškimo dažnio moterų ir vyrų grupėse.
Pav. 11. Šlapimo nuosėdų cheminės sudėties pasiskirstymas pagal tiriamųjų kūno svorį.
Diagramoje pavaizduota šlapimo nuosėdų cheminės
sudėties pasiskirstymas pagal tiriamųjų kūno svorį
(pav. 11). Nebuvo nustatyta statistiškai reikšmingo
skirtumo tarp šlapimo nuosėdų tipo ir kūno masės
indekso. Asmenų, turinčių antsvorį ar nutukimą (KMI
>25) šlapime dažniausiai buvo aptinkamos struvitinės
nuosėdos (p = 0,012).
53
11
18
23
7
3
8
13
0
10
20
30
40
50
60
Struvitas Kalcio oksalatas Be nuosėdų Šlapimo rūgštis
Moterys Vyrai
2%
18%
23%
0%
6%
4%
0%
12%
7%
1%
10%
15%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
Mažas KMI Normalus KMI Antsvoris arba nutukimas
Struvitas Kalcio oksalatas Be nuosėdų Šlapimo rūgštis
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
186
Pav. 12. Asmenų, 2 – 3 kartus per savaitę vartojusių alkoholį, šlapimo nuosėdų pasiskirstymas pagal cheminę sudėtį
Nustatėme, kad dažnas alkoholio vartojimas turėjo
statistiškai reikšmingos įtakos šlapimo rūgšties
nuosėdoms susidaryti (p = 0,01). Asmenų
vartojusių alkoholį 2 – 3 kartus per savaitę šlapime
vyravo šlapimo rūgšties (uratinės) nuosėdos (43%
atvejų) (pav. 12).
Pav. 13. Asmenų, 2 – 3 kartus per savaitę vartojusių mėsą, šlapimo nuosėdų pasiskirstymas pagal cheminę sudėtį
Nustatyta, kad dažnas mėsos vartojimas turi
statistiškai reikšmingą įtaką kalcio oksalatinių
(p=0,003) ir struvitinių (p=0,014) nuosėdų
susidaryme. Nors šlapimo rūgšties nuosėdos
aptiktos net 26% respondentų šlapime (pav. 13),
nėra nustatyta kad dažnas mėsos vartojimas turi
statistiškai reikšmingą įtaką jų susidarymui.
Struvitas;
38%
Kalcio
oksalatas;
5%
Be
nuosėdų;
14%
Šlapimo
rūgštis;
43%
Struvitas;
43%
Kalcio
oksalatas;
14%
Be
nuosėdų;
17%
Šlapimo
rūgštis;
26%
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
187
Pav. 14. Asmenų, 2 – 3 kartus per savaitę vartojusių daug oksalatų turintį maistą, šlapimo nuosėdų pasiskirstymas
pagal cheminę sudėtį.
Diagramoje vaizduojamas šlapimo nuosėdų
pasiskirstymas pagal cheminę sudėtį tarp tiriamųjų,
vartojusių oksalatų gausų maistą 2 – 3 kartus per
savaitę (pav. 14) Nustatyta, kad maistas, kuriame
gausu oksalatų (burokėliai, špinatai, riešutai, uogos,
šokoladas) turi reikšmingą įtaką uratinėms
(p=0,035) ir kalcio oksalatinėms (p=0,03)
nuosėdoms formuotis, bet neturi įtakos struvitams
susidaryti.
Pav. 15. Asmenų, 2 – 3 kartus per savaitę vartojusių žuvį, šlapimo nuosėdų pasiskirstymas pagal cheminę sudėtį.
Žuvį vartojusių tiriamų asmenų šlapimo nuosėdose
vyravo struvitai (pav. 15), tačiau statistiškai
reikšmingas skirtumas tarp šlapimo nuosėdų cheminės
sudėties ir žuvies vartojimo dažnio nebuvo nustatytas.
Struvitas;
42%
Kalcio
oksalatas;
9%
Be nuosėdų;
21%
Šlapimo
rūgštis;
27%
Struvitas;
60%
Kalcio
oksalatas; 7%
Šlapimo
rūgštis;
33%
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
188
Pav. 16. Asmenų, 2 – 3 kartus per savaitę vartojusių pieno produktus, šlapimo nuosėdų pasiskirstymas pagal cheminę
sudėtį.
Asmenų dažnai vartojusių pieno produktus šlapime
buvo dažnesnės struvito nuosėdos, tačiau statistiškai
reikšmingo skirtumo tarp pieno produktų vartojimo
dažnio ir šlapimo nuosėdų cheminės sudėties nustatyta
nebuvo.
REZULTATŲ APTARIMAS
Šiame tyrime nagrinėta reprezentatyvi inkstų ligomis
nesergančių asmenų imtis. Tirtas kūno masės indeksas,
nagrinėti mitybos duomenys ir atlikta šlapimo nuosėdų
analizė. Remiantis gautais tyrimo rezultatais ir
literatūros duomenimis, galima daryti išvadas apie
šlapimo nuosėdų cheminės sudėties priklausomybę nuo
asmens mitybos įpročių.
Inkstų akmenligės epidemiologinių tyrimų duomenimis
[12], šia liga dažniau serga 40 – 49 metų amžiaus vyrai
(santykiu 1,5 – 2,5:1, priklausomai nuo šalies).
Vykdytame tyrime dalyvavo 136 asmenys, iš kurių net
77% buvo moterys. Tiriamųjų amžiaus vidurkis buvo
44 metai.
Išanalizavus maisto produktų dažnio pasirinkimo
klausimyno duomenis, nustatyta, kad daugiausiai
tiriamųjų (86% atvejų) rinkosi maistą, gausų oksalatų –
pupeles, burokėlius, kavą, arbatą, šokoladą, o sezono
metu – žalias lapines daržoves. Pieno produktai (84%)
ir mėsa (63%) taip pat buvo dažnas tiriamųjų
pasirinkimas. Retas žuvies (11%) ir dažnas alkoholio
(15%) vartojimas tiriamųjų grupėje galbūt galėtų būti
paaiškintas tuo, jog didžioji dalis tiriamųjų buvo mažas
pajamas gaunantys asmenys. Nerimą kelia tai, kad
didžioji dalis tiriamųjų buvo moterys, kurių savaitės
racione buvo dažni alkoholiniai gėrimai. Kita vertus,
nors anketinė apklausa ir suteikia galimybę suprasti
maisto produktų vartojimo tendencijas ir leidžia daryti
išvadas apie asmens mitybos įpročius, tokio tipo
tyrimuose neįmanoma išvengti ir subjektyvių
atsakymų.
Epidemiologinių tyrimų duomenimis, dažniausiai
pasireiškiantis inkstų akmenų tipas – kalcio oksalatas.
Uratiniai akmenys yra antri pagal dažnį ir daugiausiai
aptinkami vyrų grupėje, o struvitų akmenys – moterų
tarpe [13]. Ištyrę šlapimo nuosėdų mėginius
infraraudonųjų spindulių spektrometrijos metodu
nustatyta, kad struvitas buvo dažniausiai aptinkamas
nuosėdų tipas tiriamųjų šlapime. Antros pagal dažnį
buvo uratinės (27%), o retesnės – kalcio oksalatinės
(10%) nuosėdos. Tyrime dalyvavusių moterų šlapimo
nuosėdose vyravo struvitai (53 atvejai), o vyrų šlapimo
nuosėdose – šlapimo rūgštis (uratai) (13 atvejų). Tai
galima paaiškinti vyrų ir moterų anatomijos skirtumu –
Struvitas;
43%
Kalcio
oksalatas;
11%
Be nuosėdų;
22%
Šlapimo
rūgštis;
24%
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
189
dėl trumpesnio šlapimtakio pastarosios dažniau serga
šlapimo takų infekcijomis, o tai sudaro tinkamą terpę
struvitiniams, dar žinomiems kaip „infekciniai“,
akmenims formuotis.
Įvertinus sąsajas tarp maisto produktų vartojimo dažnio
ir šlapimo nuosėdų tipo nustatyta, kad dažnas mėsos
vartojimas turėjo statistiškai reikšmingą įtaką kalcio
oksalatinėms (p=0,003) ir struvitinėms (p=0,014)
nuosėdoms susidaryti, bet neturėjo reikšmingos įtakos
šlapimo rūgšties nuosėdoms susidaryti. Maistas,
kuriame gausu oksalatų, reikšmingai veikėšlapimo
rūgšties (p=0,035) ir kalcio oksalato (p=0,03) nuosėdų
susidarymą, bet neturėjo įtakos struvitams susidaryti.
Dažnas alkoholio vartojimas reikšmingai veikė šlapimo
rūgšties nuosėdų susidarymą (p=0,01), tačiau nedarė
įtakos struvitams ir kalcio oksalatams susidaryti.
Nenustatėme statistiškai reikšmingo ryšio tarp šlapimo
nuosėdų tipo ir žuvies bei pieno produktų vartojimo
dažnio.
Mokslinėje literatūroje aprašoma mitybos įtakos svarba
šlapimo takų akmenims susidaryti. Maisto produktai,
kuriuose gausu gyvūninės kilmės baltymų bei oksalatų,
ir per mažas skysčių vartojimas, yra tyrimais nustatyti
rizikos veiksniai šlapimo takų akmenligei atsirasti [14].
Gyvūniniai baltymai yra sudaryti iš daug sieros
turinčių aminorūgščių, pavyzdžiui, cistino, metionino.
Dėl jų metabolizmo organizme susidaro daugiau
šlapimo rūgšties ir vystosi acidozė,įsijungia
kompensaciniai mechanizmai, kurių funkcija –
palaikyti pastovų organizmo pH. Vandenilio jonai iš
kraujo plazmos pereina į kaulus, išstumdami natrio ir
kalcio jonus, todėl vystosi hiperkalcemija ir
osteoporozė. Gausus baltymų vartojimas padidina
glomerulinę filtraciją, taigi į inkstus atnešama daugiau
kalcio. Dėl didelio purinų kiekio padidėja šlapimo
rūgšties ekskrecija, formuojasi šlapimo rūgšties
akmenys. Kai šlapimo pH mažas, vyrauja protonizuota
šlapimo rūgšties forma, kuri tirpsta šlapime tik esant
100 mg/l koncentracijai. Kai šlapimo rūgšties
koncentracija yra didesnė, atsiranda persotinimo būklė,
susidaro kristalai ir formuojasi akmenys.
Tyrimai parodė, kad šlapimo takų akmenligės recidyvų
tikimybė mažėja saikingai vartojant mėsą, druską, bet
neribojant kalcio kiekio maiste, nes kalcis dalyvauja
sujungiant maisto oksalatus virškinamajame trakte ir
taip blogina jų pasisavinimą iš storųjų žarnų. Tokia
dieta yra žymiai veiksmingesnė, negu tradicinė ribojant
kalcio kiekį paros racione, siekiant sumažinti
akmenligės pasikartojimo riziką. Manoma, kad
sumažinus kalcio kiekį paros racione, mažiau kalcio
yra sujungiama su oksalatais, daugiau nesujungtų
oksalatų gali būti rezorbuojama žarnyne ir galiausiai
šalinama su šlapimu [15, 16].
Daugiau kaip pusė tyrime dalyvavusių asmenų turėjo
antsvorį arba buvo nutukę (51%), o tai literatūroje
įvardijama kaip vienas iš rizikos veiksnių, skatinančių
formuotis inkstų akmenis [17]. Literatūros šaltiniuose
nurodoma, kad žmonėms, turintiems antsvorį, dažniau
formuojasi šlapimo rūgšties ir oksalatiniai šlapimo takų
akmenys [18]. Tam įtakos gali turėti sumažėjęs
šlapimo pH, kuris lemia blogesnį šlapimo rūgšties
tirpumą, geresnę precipitaciją, taigi ir akmens
susidarymą. Nustatyta, kad pacientų, turinčių antsvorį,
šlapimo pH yra mažesnis. Moksliniuose straipsniuose
nurodoma, kad nutukimas gali turėti reikšmės ne tik
formuojantis inkstų akmenims, bet ir paveikia visas
inkstų funkcijas: skatina jau esančių inkstų ligų
progresavimą ir albumino išsiskyrimą su šlapimu.
Manoma, kad kai kurie citokinai, kuriuos sekretuoja
riebalinis audinys, pavyzdžiui, leptinas, interleukinas-
6, TNF-α ir adiponektinas gali paskatinti lėtinių inkstų
ligų atsiradimą [19].
Atlikto tyrimo rezultatai parodė, kad dažniausias
nuosėdų tipas antsvorį ar nutukimą turinčių asmenų
grupėje buvo struvitas (23%). Tai galima paaiškinti
tuo, kad didžioji dalis tiriamųjų, turinčių antsvorį arba
nutukimą, buvo moterys (78%), o jų šlapimo sistemos
anatomijos ypatumai lemia dažnesnį sergamumą
šlapimo takų infekcijomis. Nustatyta, kad uždegimas
yra svarbiausias veiksnys susidarant struvito
nuosėdoms.
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
190
Išvados
1. Asmenų, dažniau vartojusių alkoholį ir
oksalatais gausius maisto produktus
šlapime buvo rasta statistiškai reikšmingai
daugiau uratinių nuosėdų.
2. Kalcio oksalatinės nuosėdos sveikų
tiriamųjų šlapime buvo statistikai
reikšmingai susiję su gausiu mėsos ir
oksalatų turinčio maisto vartojimu.
3. Nustatytas statistiškai reikšmingas ryšys
tarp dažno mėsos suvartojimo ir struvitinių
šlapimo nuosėdų.
4. Nustatytas statistiškai reikšmingas ryšys
tarp kūno masės indekso ir struvitinių
šlapimo nuosėdų: nutukusių ir su antsvoriu
asmenų šlapime vyravo struvitinės
nuosėdos.
Literatūra
[1] Scales CD Jr, Smith AC, Hanley JM, Saigal
CS; Prevalence of kidney stones in the United
States. European Urology 2012; 62(1): 160 – 5
[2] Gary C. Curhan; Epidemiology of Stone
Disease. Urologic Clinics of North America. 2007;
34(3): 287–293
[3] Evan AP. Physiopathology and etiology of
stone formation in the kidney and the urinary tract.
Pediatrics Nephrology 2010; 25(5): 831 – 841
[4] Prezioso D et al., Dietary treatment of urinary
risk factors for renal stone formation. A review of
CLU Working Group. Arch Ital Urol Androl. 2015;
87(2): 105 – 20
[5] James C. Williams, Jr., Ph.D, Andrew J. Sacks
et al., Stability of the Infection Marker Struvite in
Urinary Stone Samples. J Endourol. 2012; 26(6):
726 – 731
[6] Hendrixson V, Šablinskas V, Leščiūtė D,
Želvys A, Jankevičius F, Kučinskienė Z. Infrared
Spectroscopical Approach in Kidney Stones
Research. Laboratorinė medicina 2008; t. 10, 2(38),
99-105
[7] M. Pucetaite et al., Application of infrared
spectroscopic imaging in specular reflection mode
for determination of distribution of chemical
components in urinary stones. Journal of Molecular
Structure. 2013; vol.1031: 38 – 42
[8] Astrauskienė A, Abaravičius A, Bartkevičiūtė
R, Barzda A, Bulotaitė L, Klumbienė J,
Petkevičienė J, Stukas R; Sveikos gyvensenos
rekomendacijos. 2011; 14
[9] S. Tamošaitytė et al., Baseline Correction of
Infrared Absorption Spectra of Urinary Sediments
by Taking Mie Scattering Effects into Account.
Journal of Biomedical Optics. 2013; 18(2)
[10] Fourier Infraraudonųjų spindulių (FTIR)
spektrometrinę duomenų analizę atliko ir išvadas
pateikė S. Tamošaitytė, E. Baltakytė, D. Blazevic,
M. Pucetaitė, Vilniaus universitetas Fizikos
fakultetas, 2013 m.
[11] S. Tamosaityte, E. Baltakyte, D. Blazevic, M.
Pucetaite. Baseline Correction of Infrared
Absorption Spectra of Urinary Sediments by
Taking Mie Scattering Effects into Account. 2013
[12] Victoriano Romero, MD, Haluk Akpinar, MD,
and Dean G Assimos, MD. Kidney Stones: A
Global Picture of Prevalence, Incidence, and
Associated Risk Factors. Rev Urology. 2010; 12(2-
3): e86–e96.
[13] John C. Lieske, Andrew D. Rule, Amy E.
Krambeck, James C. Williams, Eric J. Bergstralh,
Ramila A. Mehta, and Thomas P. Moyer. Stone
Composition as a Function of Age and Sex. Clin J
Am Soc Nephrol. 2014; 9(12): 2141–2146.
[14] Bao Y, Wei Q. Water for preventing urinary
stones. Cochrane Database Syst Rev. 2012; (6)
[15] Borghi L, Schianchi T, Meschi T, Guerra A,
Allegri F, Maggiore U, Novarini A. Comparison of
Journal of Medical Sciences. April 7, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
191
two diets for the prevention of recurrent stones in
idiopathic hypercalciuria. New Englang Journal of
Medicine 2002; 346(2):77-84
[16] Hall M. P, MD. Nephrolithiasis: Treatment,
causes, and prevention. Cleveland Clinic Journal of
Medicine. 2009; 76(10):583 – 591
[17] Taylor EN, Stampfer MJ, Curhan GC. Obesity,
Weight Gain, and the Risk of Kidney Stones.
JAMA 2005; 293 (4): 455 – 62 .
[18] Trinchieri A, Croppi E, Montanari E. Obesity
and urolithiasis: evidence of regional influences.
Urolithiasis. 2016.
[19] Maalouf NM, Cameron MA, Moe OW,
Adams-Huet B, Sakhaee K. Low Urine pH: A
Novel Feature of the Metabolic Syndrome. Clin J
Am Soc Nephrol 2007; 2(5):883-8.