요로 결석의 화학 성분

건강한 사람의 경우 소변에서 요로 결석이 발견되지 않습니다.

요로 결석은 다양한 화학 조성을 가진 소변의 불용성 성분입니다. 불용성 결석의 형성은 다음과 같은 순서로 진행됩니다. 과포화 용액(비결정질 형태) → 작은 결정 형성(핵 생성 과정) → 큰 결정 및 그 응집물 형성(결정 성장 및 응집).

작은 결정의 형성은 결정화된 용액 성분의 화학적 조성과 관계없이 모양이 유사한 것을 기반으로 하는 소위 에피택셜 유도에 의해 촉진됩니다. 예를 들어, 모양이 유사한 요산, 옥살산칼슘, 인산의 결정은 서로 상호작용하여 결석 형성 과정을 촉진합니다. 결정 형성 과정을 촉진하는 화합물(촉진제) 외에도 이 과정을 방해하는 물질(저해제)이 있습니다. 이러한 물질에는 피로인산염, ATP, 시트르산, 글리코사미노글리칸(특히 헤파린, 히알루론산, 데르마탄황산염)이 있습니다.

요로 결석을 검사할 때는 먼저 결석의 크기를 확인하고, 그다음으로 색깔, 표면 특성, 경도, 그리고 단면의 유형을 확인합니다. 가장 흔히 발견되는 결석 유형은 다음과 같습니다.

• 옥살산 결석(옥살산칼슘에서 유래)은 칼슘염에 의해 형성되는 결석의 최대 75%를 차지합니다. 이 결석은 작고 매끈하거나, 크며(최대 수 센티미터) 사마귀처럼 넓은 표면을 가지고 있습니다. 후자의 경우, 옥살산염이 표면층만 형성하는 복잡한 화학 성분을 가지고 있습니다. 다른 결석에 비해 옥살산 결석은 가장 단단합니다. 옥살산 결석의 가장 흔한 원인은 소변으로 배출되는 칼슘의 양이 증가하여 장에서 칼슘 재흡수 증가, 신장의 여과 및 재흡수 장애, 또는 부갑상선기능항진증이 원인일 수 있습니다. 이러한 경우, 고칼슘뇨증과 함께 음식과 함께 옥살산염 섭취가 증가하면 결석 형성에 더욱 유리한 조건이 조성됩니다. 비타민 C를 과다 복용(하루 3~4g 이상)하면 체내 옥살산염 생성량이 증가할 수 있습니다. 통풍(요산나트륨 결정으로 유발) 환자에서도 옥살산칼슘 결정이 생성될 수 있습니다. 글리신의 탈아민화를 촉진하는 효소의 선천적 결핍으로 인해 체내에서 옥살산염이 과도하게 생성되어 혈액 내 옥살산염 함량이 증가하는 경우는 매우 드물게 관찰됩니다.
• 요산 결석(요산염과 요산으로 인해 발생)은 요로 결석증의 최대 10%를 차지합니다. 크기와 모양은 매우 다양합니다. 방광 결석은 완두콩만 한 크기부터 거위알만 한 크기까지 다양합니다. 신장에서는 신우 전체를 채울 수 있습니다. 요산 결석의 색깔은 보통 회황색, 황갈색 또는 적갈색이며, 표면은 매끈한 경우도 있지만, 거칠거나 미세한 사마귀가 있는 경우가 더 많습니다. 매우 단단하여 절단하기 어렵습니다. 단면에서는 다양한 색상의 작은 동심원상 층이 보입니다. 요산 결석의 원인은 다양합니다. 체내 요산 과다 생성, 음식과 함께 퓨린 섭취 증가, 통풍, 특히 신세뇨관에서 요산의 역흡수를 방해하는 약물이 치료 목적으로 처방되는 경우입니다. 결석 발생은 소변의 산성 pH와 소량의 소변으로 인해 촉진됩니다. 요산 요로 결석에는 4가지 유형이 있습니다.
  • 특발성은 환자의 혈청과 소변 요산 농도가 정상이지만 소변 pH가 지속적으로 낮은 경우입니다. 이 유형에는 만성 설사, 회장루 환자, 소변을 산성화하는 약물을 복용하는 환자도 포함됩니다.
  • 통풍, 골수증식성 질환, 레쉬-니엔 증후군 환자의 고요산혈증. 통풍 증상이 있는 환자의 약 25%는 요산 결석을 가지고 있으며, 요산 결석이 있는 환자의 25%는 통풍을 가지고 있습니다. 통풍 환자의 요산 일일 배설량이 1,100mg을 초과하면 요로결석 발생률은 50%입니다. 또한, 신생물에 대한 항암화학요법을 받는 환자의 경우 혈액과 소변의 요산 농도가 증가할 수 있습니다.
  • 만성 탈수 환자의 경우, 농축된 산성 소변은 만성 설사, 회장루, 염증성 장 질환 또는 발한 증가 환자에게서 흔히 나타납니다.

• 고요산혈증이 없는 고요산뇨증은 고요산뇨 약물(살리실산염, 티아지드, 프로베네시드)을 투여받거나 퓨린이 풍부한 음식(육류, 정어리)을 섭취하는 환자에서 관찰됩니다.
• 인산결석(인산칼슘 및 삼중인산칼슘). 인산칼슘 결정은 약 5%의 사례에서 드물게 발견됩니다. 상당한 크기에 이를 수 있으며, 색깔은 황백색 또는 회색이고, 표면은 모래로 덮인 것처럼 거칠며, 경도는 부드럽고 매우 부서지기 쉬우며, 절단면은 결정질입니다. 일반적으로 작은 요산 결석이나 이물질 주위에 형성됩니다. 발생 원인은 요산 결석과 거의 동일합니다.
• 시스틴 결석은 드물며, 요로 결석증 환자의 1~2%에서 발생합니다. 시스틴 결석은 상당히 크고, 색깔은 흰색 또는 노란색이며, 표면은 매끄럽거나 거칠고, 경도는 왁스처럼 부드럽고, 절단면은 결정질처럼 보입니다. 시스틴 결석은 신장 근위세뇨관 세포에서 시스틴 재흡수라는 선천적 장애와 함께 나타납니다. 시스틴과 함께 라이신, 아르기닌, 오르니틴의 재흡수에도 장애가 있습니다. 시스틴은 나열된 모든 아미노산 중 용해도가 가장 낮기 때문에 소변에서 과다하게 검출되면 육각형 결정(시스틴뇨증의 진단적 징후)이 형성됩니다.
• 감염성(스트루바이트) 결석은 요로결석증의 15~20%에서 비교적 흔하게 발견됩니다(여성은 남성보다 2배 더 흔함).스트루바이트 결석은 주로 암모늄과 인산마그네슘으로 구성되며, 이러한 결석의 형성은 검사 당시 또는 요소를 분해하는 박테리아(대부분 Proteus, Pseudomonas, Klebsiella )에 의한 기존 감염이 있었음을 나타냅니다.우레아제에 의한 요소의 효소적 분해는 중탄산염과 암모늄의 농도를 증가시키고, 이는 소변 pH를 7 이상으로 증가시키는 데 기여합니다.알칼리성 반응으로 인해 소변은 마그네슘, 암모늄, 인산염으로 과포화되어 결석이 형성됩니다.스트루바이트 결석은 알칼리성 소변 반응(pH 7 이상)으로만 형성됩니다.산호 결석의 약 60~90%가 스트루바이트입니다. 요로 결석의 화학적 성분을 파악하면 담당 의사가 요로 결석 환자에게 적합한 식단을 선택할 때 방향을 잡을 수 있습니다. 음식과 함께 고단백질 섭취(하루 1~1.5g/kg)는 소변 내 황산염과 요산 함량을 증가시킬 수 있습니다. 고농도의 황산염과 요산은 옥살산 결석 형성에 기여할 수 있습니다. 황산염은 산증을 유발하여 소변 내 구연산 함량을 감소시킵니다. 골다공증 예방 및 치료에 권장되는 칼슘 보충제 복용은 고칼슘뇨증을 유발할 수 있습니다. 음식 내 옥살산 함량이 높으면 칼슘 옥살산 결정뇨가 증가합니다. 적절한 영양 섭취만이 신진대사 회복에 도움이 되므로 식단을 선택할 때 이러한 모든 요소를 고려해야 합니다.

요산 결석은 적절한 식이요법과 치료제를 통해 용해될 수 있다는 점에서 다른 모든 요로 결석과 다릅니다. 치료 목표는 소변의 pH를 높이고, 소변량을 늘리며, 요산 배출을 줄이는 것입니다. 요뇨증이 있는 환자는 요산 생성을 촉진하는 음식(뇌, 신장, 간, 육수) 섭취를 제한하는 것이 좋습니다. 또한, 소변의 pH를 산성으로 변화시키는 육류, 생선, 식물성 지방(요산염이 있는 경우 소변 pH는 4.6~5.8)의 섭취를 엄격히 제한해야 합니다. 이러한 환자는 소변 내 구연산염의 양이 감소하여 요산 결정화가 촉진됩니다. 소변의 pH가 염기성으로 급격히 변하면 인산염이 침전되어 요산염을 감싸 용해를 방해한다는 점을 기억해야 합니다.

옥살산 결석의 경우, 옥살산 함량이 높은 음식(당근, 껍질콩, 시금치, 토마토, 고구마, 대황 뿌리, 딸기, 자몽, 오렌지, 코코아, 크랜베리 주스, 라즈베리 주스, 차) 섭취를 제한해야 합니다. 식이 제한 외에도, 장 내에서 옥살산을 결합시켜 흡수를 제한하는 마그네슘염을 복용하는 것이 좋습니다.

인산뇨증과 인산결석의 경우 소변은 염기성 반응을 보입니다. 소변의 염기성 반응을 산성으로 바꾸기 위해 염화암모늄, 구연산암모늄, 메티오닌 등이 처방됩니다(소변 pH 조절).

많은 환자에서 시스틴 결석의 발생을 예방하고 용해시킬 수 있습니다. 시스틴 농도를 낮추려면 하루 3~4리터의 수분을 섭취하십시오. 또한, 시스틴은 알칼리성 소변에서 더 잘 용해되므로 소변은 알칼리화해야 합니다. 다량의 수분 섭취와 알칼리화 요법에도 불구하고 시스틴 결석이 형성되거나 크기가 커지면, 시스틴과 결합하여 더 잘 용해되는 시스테인을 형성하는 약물(페니실라민 등)을 처방해야 합니다.

스트루바이트 결석의 형성과 성장을 예방하려면 요로 감염에 대한 합리적인 치료가 필요합니다. 결석 표면에는 박테리아가 존재하며, 항생제 치료가 완료되고 소변에서 병원균이 사라진 후에도 남아 있을 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 치료를 중단하면 박테리아가 다시 소변으로 유입되어 질병이 재발합니다. 요로 감염이 난치성인 환자에게는 해당 박테리아 효소를 차단하여 소변의 산성화와 결석 용해를 유도하는 요소 분해 효소 억제제가 처방됩니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]