בדיקת שתן כללית - Urinalysis

	מדריך בדיקות מעבדה
בדיקת שתן כללית
Urinalysis
מעבדה	כימיה בשתן
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

בדיקת שתן כללית (urinalysis) כוללת קבוצת בדיקות כימיות ומיקרוסקופיות המסייעות לזיהוי בעיות בכליות, בעיות מטבוליות וזיהומים בדרכי השתן. השתן מיוצר על ידי הכליות, המסננות את פסולת הדם, מסייעות לווסת את כמות הנוזלים בגוף ומשמרות חלבונים, אלקטרוליטים ואנליטים אחרים שהגוף יכול לעשות בהם שימוש חוזר. הפרעות פיזיולוגיות רבות בגוף ניתן לאתר בשלביהן המוקדמים באמצעות בדיקת שתן המזהה חריגות בשתן, בגילוי ריכוזים גבוהים מדי של מרכיבים שבדרך כלל אינם מופיעים בשתן או שהם מופיעים בריכוזים ובכמויות מזעריות כגון גלוקוזה, חלבון, בילירובין, תאי דם אדומים או לבנים, גבישים, חיידקים ועוד. ריכוזים חריגים אלה יכולים לשקף ריכוזים גבוהים מהמקובל של החומרים אלה בדם, או כאשר קיימת מחלת כליות בה תהליך הסינון נפגע, מצבי זיהום ועוד.

בדיקת שתן כללית מתבצעת כאשר יש תסמינים של דלקת בדרכי השתן כגון כאבי בטן, כאבי גב או תחושת צריבה במתן שתן, כחלק מבדיקות מעקב הריון, בעת אשפוז בבית חולים, לפני ניתוח, ובמהלך בדיקות תקופתיות שגרתיות.

מתן דגימת השתן

למעשה ניתן ליטול דגימה לבדיקת שתן כללית בכל עת שהיא במהלך היממה, אך עדיף להשתמש בשתן הראשון של הבוקר, כיון שהוא מרוכז יותר משתן נקודתי במשך היום. לפני הטלת שתן חיוני לנקות את איברי המין כדי למנוע מחיידקים ותאים מהעור לזהם את דגימת השתן ולפגוע בתוצאות. בפרט מומלץ לנשים לנקות את הנרתיק עם מטלית נקייה. בנוסף, מומלץ להטיל לאסלה בתחילת מתן השתן מעט שתן, ולאסוף למיכל את השתן הנותר (mid-stream). יש להעביר את הדגימה במהירות האפשרית למעבדה, ורצוי אך בקירור. דגימת שתן ששהתה למעלה משעה (ללא קירור או הכנסת חומר משמר) עלולה להיפסל לבדיקה. שינויים העלולים להתרחש בהרכב השתן על ידי עיכוב רב בהעברת הדגימה למעבדה: ירידה בצלילות השתן כתוצאה מהתגבשות חומרים שונים בשתן, עלייה ב-pH של השתן, איבוד גופי קטו ובילירובין, התמוססות והיעלמות תאים, צמיחת חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים.

יש להודיע לרופא/איש המעבדה על תרופות הנצרכות באופן קבוע, שכן רבות התרופות המשפיעות על תוצאות של בדיקת שתן. לעיתים יש דרישה להפסיק נטילת תרופות מסוימות לפני בדיקת שתן. תרופות מסוימות משנות את צבע השתן כגון:ריבופלבין, לבודופה, תוספי ברזל, chloroquine ,nitrofurantoin ,phenytoin triamterene ,phenazopyridine ,phenothiazines .

לנוזל השתן מראה, ריח וצבע אופייניים. כל שינוי בתצורה האופיינית, יכול להעיד על בעיה בדרכי השתן הדורשת בדיקת מעבדה. הריח האופייני של נוזל השתן מקורו בפירוק שתנן (אוריאה) לאמוניה. ריח שתן של מבוגרים בולט יותר מזה של ילדים, כיון שצריכה גדולה יותר של חלבונים במזון, מביאה ליצירה מוגברת של אמוניה. ריח השתן של דגימת בוקר לרוב חזק יותר מזה בדגימות הנלקחות במרוצת היום, שכן שהות ארוכה במהלך השינה של נוזל השתן בגוף, מחישה את פירוקו על ידי חיידקים שונים. ריח חריף יכול להעיד על דלקת בדרכי השתן, ואילו ריח של ריקבון אופייני לעתים לאחר אכילת כמויות גדולות של אספרגוס.

צבע: השתן לרוב צלול, צהבהב, בשל כמויות קטנות של צבען (פיגמנט) מכיס המרה. צבעים אחרים עשויים להופיע במצבים שונים, חלקם מעידים על בעיה. כך למשל, שתן צהוב או כתום מופיע עקב התייבשות או מיעוט בשתייה, אכילה מופרזת של גזר וירקות כתומים או צהובים אחרים, מחלת כבד או מחלת דם בה קיים הרס מוגבר של כדוריות דם אדומות ושחרור מסיבי של בילירובין, ומצבים נוספים. שתן בצבע אדום עלול להעיד על דלקת בדרכי שתן, בלוטת ערמונית מוגדלת, פגיעה כלייתית, דימום, המאטוריה, פירוק מוגבר של כדוריות דם אדומות, ממאירויות שונות, ציסטות בכליה, אבנים כליות או בשלפוחית השתן, מתן שתן לאחר ריצה ממושכת, אכילה מופרזת של פירות יער, סלק, ריבּס ועוד. צבע כתום-אדום של השתן מופיע פעמים לרוב עם נטילת תרופות כמו rifampin אוphenazopyridine (שמות מותג Pyridium וגםSedural ), וכן תכשירים משלשלים המכילים senna. גם הרעלות עופרת או כספית עלולות להסב את צבע השתן לאדום.

צבע כתום של שתן יכול להופיע בנטילת rifampin ,sulfasalazine וכן מספר תרופות כימותרפיות. שתן בגוון כתום עלול להופיע במצבי התייבשות, ואף לעתים במפגעי כבד או צינור המרה.

שתן בגוון כחול או ירוק עלול להופיע עקב נטילת תרופות אנטיביוטיות מסוימות, וכן amitriptyline או indomethacin ו-propofol או בזיהום בחיידק פסאודומונס. תכשירי צבע המשמשים לבדיקות לתפקוד כליות או שלפוחית השתן יכולים להעניק לשתן גוון כחול. גם תסמונת נדירה הידועה כהיפרקלצמיה משפחתית, באה לביטוי כ"תסמונת החיתול הכחול".

שתן בצבע שחור או חום כהה כעין קוקה-קולה, עלול להעיד על מחלת כליות או כבד, דימום כבד, מלאנומה, זיהום בדרכי השתן, ותרופות אנטי מלריה כ-chloroquine ו-primaquine, אנטיביוטיקה כגון metronidazole ו-nitrofurantoin, תכשירים משלשלים המכילים cascara או senna, והתכשיר להרפיית שרירים methocarbamol. גם אכילת כמות גדולה של fava, סלק או אַלְוַי (aloe) יכולה להקנות לשתן גוון חום כהה.

ריכוז השתן או משקל סגולי-specific gravity

הנוסחה לקביעת משקל סגולי היא: משקל נפח נתון של שתן מחולק במשקל נפח זהה של מים. הבדיקה מתבצעת באופן שגרתי בעזרת מקלון (dipstick) אך כדי לקבל תוצאה כמותית מדויקת מתבצעת מדידת משקל סגולי בעזרת רפרקטומטר. הבדיקה מודדת את משקלו הסגולי של השתן, כלומר ריכוז החלקיקים המוצקים המומסים בנוזל. הטווח התקין: 1.002 עד 1.028, אך בדרך כלל הוא מצוי בתחום צר יותר של 1.010 עד 1.025.

אחד מתפקידי הכליה הוא ויסות רמת המלחים המופרשים מהגוף וריכוזם בנוזל. חריגה מהטווח התקין של המשקל הסגולי מצביעה על הפרעה בתפקוד הכליה, עומס מלחים או נוזלים שעל הכליה לטפל בהם. תוצאת המשקל הסגולי נמצאת במתאם ישיר עם האוסמולליות של השתן, והיא משקפת את יכולת הכליה לרכז או לדלל את השתן. כיוון שהמשקל הסגולי של התסנין הגלומרולארי בקופסית באומן נע תחום שבין 1.007 ל-1.010, כל מדידת מתחת לערך זה מעידה על מצב של הידרציה של הגוף, כאשר כל ערך מוגבר יעיד על מצב התייבשות. במחלת כליה סופנית (ESRD), המשקל הסגולי של השתן נוטה לערכים שבין 1.007-1.010.

ערכים גבוהים: משקל סגולי גבוה עשוי להעיד על התייבשות, שלשול, הזעה מרובה, כשל לבבי, מחלת כבד, סוכרת, אי ספיקה של האדרנל, כשל כלייתי, הקאות מרובות או שתייה מועטת, וכן שלשולים. או בהפרעה SIADH בה קיימת הפרשה לא תקינה של ההורמון ADH האחראי על בקרת הפרשות נוזל השתן. כמויות קטנות של חלבון או מצב של קטואצידוזיס יגבירו את ערכי המשקל הסגולי. ערכי משקל סגולי שמעל 1.035 יכולים להעיד על שתן מזוהם, או כזה עם רמת גלוקוזה גבוהה במיוחד, או אם הנבדק קיבל לאחרונה עירוי ורידי של צבע או חומר ניגוד לצורך הליך הדמיה, או שקיבל עירוי של תמיסת דקסטרן נמוך מולקולארי. המשקל הסגולי של השתן גדל ב-0.004 כל 1% של גלוקוזה בשתן, וגדל ב-0.003 על כל 1% חלבון בשתן.

ערכים נמוכים: עשויים להעיד על שתייה מרובה מדי, מחלת תִפלת השתן (diabetes insipidus) בה יש מתן שתן רב במיוחד על רקע שיבוש בפעולת ההורמון ADH. גם במחלות כליה עם נזק לאבוביות ואיבוד יכולת הכליה לרכז שתן, או אף בדלקות כליה כמו גלומרולונפריטיס או pyelonephritis, נמצא משקל סגולי מופחת של השתן.

ערכים קבועים של משקל סגולי של שתן: שתן עם ערך נמוך קבוע של משקל סגולי (בערך 1.010), שאין בו שינוי מדגימה לדגימה, מוגדר כשתן isothenuric. תרחיש זה מצביע על נזק כלייתי משמעותי, עם הפרעה של הכליות לרכז או לדלל את השתן.

חומציות השתן-pH

הכליות אך גם הריאות מווסתות את חומציות הדם, אולם תהליכים מטבוליים משפיעים על חומציות זו, שתבוא לביטוי גם בדרגת החומציות של השתן. חומציות השתן בעיקר נגרמת מפוספאטים חומציים, ורק חלק קטן מחומציות השתן נתרם על ידי חומצות אורגניות כמו חומצה פירובית, חומצה לקטית, או חומצת לימון. חומצות אחרונות אלה מופרשות בשתן כמלחי נתרן, אשלגן, סידן ואמוניום. טווח pH תקין: 4.6 עד 8.0. באופן תקין שתן טרי הוא מעט חומצי, עם pH6.0 לערך.

ערכים גבוהים: pH מעל 7.0 מצביע על זיהום שתן לא-טרי בחיידקים או זיהום בדרכי השתן. בשתן לא טרי ה-pH עולה לא רק בגלל איבוד דו תחמוצת הפחמן, אלא גם בגלל הפיכת אוריאה לאמוניה על ידי חיידקים מסוימים. שתן בסיסי, שעשוי לרמז בעיקר על בססת מטבולית (alkalosis), או על כשל כלייתי הידוע כחמצת טובולארית באבוביות הכליה שאינן מסוגלות להפריש יוני מימן, למרות חמצת סיסטמית ניכרת בגוף. פגם דומה בהפרשת יוני מימן ידוע גם בתסמונת Fanconi. כן יכול שתן בסיסי לרמוז להקאות מרובות, נטילת תרופות ותכשירים כימיים, הכנסת זונדה ועוד. שתן בסיסי מופרש בדרך כלל מיד לאחר ארוחה כתגובה נורמאלית להפרשת HCl במיץ הקיבה. שתן בסיסי מופיע בצורכי דיאטה עתירת ירקות, חלב ומוצרי חלב אחרים.

ערכים נמוכים: כאשר ה-pH הנמדד בשתן נמוך מ-6.0, הדבר יכול לבטא דיאטה עשירה בחלבון. pH נמוך מ-4.6 מסמל בעיקר מחלות ריאה, סוכרת, חמצת סוכרתית (diabetic ketoacidosis), שלשולים או רעב.

רמה גבוהה של חומציות בשתן עלולה ליצור אבנים מסוג קסנטין, ציסטין, וחומצת שתן שיופיעו ב-pH נמוך מ-5.5. קלציום אוקסלאט ואבני הידרורסי-אפטיט, יופיעו ב-pH בין 5.5 ל-6.0. רמה נמוכה של חומציות יכולה ליצור אבני סידן פחמתי (CaCO3), סידן פוספט, ומגנזיום אמוניום פוספט.

תרופות שונות משפיעות על רמת החומציות של השתן. תרופות המעלות את ה-pH בשתן כוללות ציטראט, אשלגן, סודה ביקרבונאט ו-acetazolamide. תרופות המפחיתות את ה-pH בשתן כוללות כלוריד אמוניום, חומצה מנדלית, תרופות מְשַתנות, ויטמין C ועוד.

ניטריטים בשתן

בדיקה זו מאתרת ניטריטים (nitrite) בשתן והיא מבוססת על העובדה כי חיידקים רבים יכולים להמיר ניטראט לניטריט בשתן. ניטראט הוא רדיקאל מחומצן של חנקן בטבע, כאשר ניטראטים המתקבלים מאכילת ירקות או מפריטי מזון אחרים מופרשים מהגוף בשתן, חיידקים בשתן יכולים להסב את הניטראטים לניטריטים. במצב תקין לא אמורים להיות חיידקים בדרכי השתן, אך כאשר אלה מגיעים אל דרכי השתן, הם עלולים לגרום לדלקת בדרכי השתן.

עיקרון השיטה הוא בריאקציה בין הריאגנט שהוא אמין-סולפניל אמיד ארומטי המגיב עם ניטריט ב-pH החומצי של השתן ליצירה של מלח דיאזוניום המגיב עם benzoquinoline ליצירת צבע azo בגוון אדום. הריאקציה ספציפית כאמור רק לניטריטים, ואינה מושפעת מחומציות השתן בתנאי שמדובר בשתן מתחת ל-pH7.0. רגישות השיטה של מקלון השתן לגילוי ניטריטים היא 7.0 מיקרומול' לליטר של יון ניטריט (30 מיקרוגרם לד"ל) על ידי שינוי צבע החלונית מלבן לוורוד, המתאימה בקירוב לריכוז של 5 מיליון חיידקים במ"ל שתן.

תוצאה חיובית בבדיקת ניטריטים יכולה להצביע על מציאות חיידקים במספרים משמעותיים בשתן, או על דלקת בדרכי השתן. עם זאת, מאחר שלא כל החיידקים מסוגלים להמיר ניטראט לכדי ניטריט, עדיין יכולה להיות דלקת בדרכי השתן, למרות שבדיקת הניטריטים מתקבלת שלילית. בדרך כלל חיידקים גראם-שליליים דוגמת E.Coli הם המקור השכיח ביותר לתוצאת ניטריטים חיובית.

תוצאות חריגות נמוכות, או תוצאות נמוכות כזובות של רמת ניטריטים בשתן יכולה להתקבל במקרים של דיאטות דלות במיוחד בירקות (שכן מזון זה הוא מקור עיקרי לניטראטים המוסבים על ידי חיידקים לניטריטים), במקרים של מתן תכוף במיוחד של שתן (כאשר השתן לא שהה לפחות 3 עד 4 שעות בשלפוחית השתן שבאופן שלא מאפשר לחיידקים בשלפוחית להביא ליצירה מספקת של ניטריטים), או במקרים של צריכה גדולה במיוחד של ויטמין C המפריע לריאקצית הצבע להתרחש.

קטונים בשתן

במצב תקין לא נמצא גופי קטו בשתן. באופן נורמאלי הגוף מפרק את השומנים לתוצרים סופיים כגון מים ופחמן דו-חמצני. כאשר יש פגם בחילוף החומרים של פחמימות בגוף, עקב סוכרת ב-diabetic ketoacidosis או תת-תזונה, יש ניצול רב יותר של שומנים כמקור אנרגיה, באופן שתוצרי הביניים של חילוף החומרים של שומנים מופיעים בדם בעודף ומופרשים בשתן. תוצרי ביניים אלה הם אצטון, חומצה אצטו-אצטית וחומצה בתא-הידרוקסי-בוטירית. מצב זה ידוע כקטונוריה, והוא מתרחש בעיקר בסוכרת, בהפרעות של דרכי העיכול ובהקאות ברצף בעיקר בהיריון. הריאקציה מבוססת על התפתחות צבע סגול כאשר אצטו-אצטט או אצטון מגיבים עם ניטרופרוסיד. סף רגישות השיטה הוא בריכוזי חומצה אצטואצטית של 0.5-1.0 מילימול' לליטר (5-10 מיליגרם לד"ל), או בריכוזי אצטון של 7-12 מילימול' לליטר (40-70 מיליגרם לד"ל), והיא אינה מגיבה כלל עם חומצה בתא הידרוקסי בוטירית.

תוצאות: חוסר קטונים בשתן היא תוצאה תקינה. התוצאות החריגות המפורטות להלן הן בדרך כלל: חריגה נמוכה מ-20 מיליגרם לד"ל; חריגה בינונית בריכוזים של 30 - 40 מ"ג; חריגה גדולה מעל 80 מיליגרם לד"ל. תוצאות חריגות כאלה עשויות להצביע על מצבים כאובדן תיאבון, אנורקסיה, תזונה הכוללת כמות חלבונים גבוהה או מעט מדי פחמימות, צום או הרעבה, חילוף חומרים מהיר מדי, כוויות, חום גבוה, הפרעות בדרכי העיכול, קדחת, הנקה, פרקי זמן מיד לאחר ניתוח, הריון ועוד. תוצאה חיובית של קטונים בשתן מסמלת הפרעה מטבולית, או פעילות יתר של בלוטת התריס.

אורובילינוגן (Urobilinogen)

נמצא בדרך כלל בריכוזים נמוכים בשתן כאשר תוצאה נורמאלית נחשבת כרמת אורובילינוגן של 0.3-2.5 מיליגרם לד"ל. אורובילינוגין הוא צבען צהוב שנוצר במעי מבילירובין מצומד, כאשר זה מופרש מדרכי המרה למעי, מקום בו חיידקי המעי מסבים אותו לאורובילינוגן. כמות אורובילינוגין הנוצר נמצאת במתאם לרמת הפירוק של כדוריות דם אדומות. כמחצית מחומר זה הנוצר במעי נספג מחדש בכבד, וחלק קטן ממנו מגיע לצירקולציה ומופרש בשתן, כאשר מרביתו מופרשת בצואה. אורובילינוגן במעי הידוע גם כ-stercobilinogen, מתחמצן ל-stercobilin בגוון חום שנותן לצואה את צבעה.

תוצאה חריגה גבוהה של בדיקת אורובילינוגין בשתן מופיעה בעת מחלות כבד כגון שחמת הכבד, הפאטיטיס ובעיות הקשורות להרס מוגבר של כדוריות דם (אנמיה המוליטית), באנמיה ממאירה, ב-polycytemia vera, בכולנגיטיס, או במצבי זיהום חמור. גם באי-ספיקת לב גדושה או לאחר אוטם שריר הלב וב-infectious mononucleosis רמת אורובילינוגן בשתן מוגברת. רמת אורובילינוגין נמוכה אצל חולה שרמת הבילירובין שלו גבוהה או שיש לו סימנים של מחלת כבד יכולה להעיד על חסימה בכבד או במרה. כמו כן, תוצאה נמוכה יכולה להופיע עקב צהבת בדרכי המרה. גם בטיפולים אנטיביוטיים בעלי טווח רחב, הממיתים חיידקים בפלורת הבטן תהיה רמת אורובילינוגן נמוכה בשתן. כן ייתכנו ערכי אורובילינוגן נמוכים בשתן בתרחיש של תסמונת היפרבילירובינמיה (congenital enzymatic jaundice), או כתוצאה משימוש בתרופות המחמיצות את השתן כמו אמוניום כלוריד וויטמין C.

כדוריות דם לבנות

נוזל השתן באופן תקין אינו מכיל כדוריות דם לבנות. הימצאותם בשתן של יותר מ-4 עד 5 לויקוציטים לשדה מיקרוסקופ, מעיד על דלקת בדרכי השתן או בכליה. מצב זה מוגדר כ-pyuria, והוא יכול לשקף הדבקה טרייה או דלקת בדרכי השתן התחתונות או אפילו גלומרולונפרטיס חד. הלויקוציטים שמוצאים בשתן הם בדרך כלל גרנולוציטים נויטרופיליים, ובנשים הם יכולים לשקף תרחישי הידבקות כרונית בנרתיק. אכן, לויקוציטוריה הוא מצב הרבה יותר שכיח בנשים מאשר בגברים. מצבים של דלקות כרוניות של הכליה או דרכי השתן, leukocyturia היא מדד יותר אמין מאשר bacteuria שלא תמיד ניתן לזהות בשתן.

בדיקה של דגימות שתן ספונטאניות של נשים, עלולה לתת מבחן לויקוציטים חיובי ב-30 עד 40% מהמקרים. העיקרון של הבדיקה הוא שחרור של האנזים esterase מהלויקוציטים, כאשר האנזים מבקע את המצע TAI ליצירת indoxyl וזה מגיב עם MMB ליצירת צבע azo בצבע סגול.

מדד זה חיוני לזיהוי מצב כרוני של pyelonephritis, וגם חיוני לזיהוי מחלות דלקתיות בדרכי השתן התחתונות כמו cystitis ו-urethritis. למרות שטווח הערכים הנורמאלי בבחינה מיקרוסקופית של השתן לגילוי לויקוציטים נתון לשיקול דעת ולניסיון שהצטבר במעבדות השונות, מקובל ש-10-20 לויקוציטים בשדה מחשידים למצב פתולוגי ומחייב בירור נוסף, כאשר מספר העולה על 20 לויקוציטים בשדה, מוכר כפתולוגי על ידי הרוב המכריע של המעבדות. בנשים יש לשלול זיהום מקומי של הנרתיק בעת קבלת תוצאה חיובית של לויקוציטים בשתן. יש אף הממליצים על נטילת שתן ישירות מהשלפוחית בעזרת צנתר בנשים.

גורמים שיש להתחשב בהם בניתוח התוצאה: השתן חייב להיות במיוחד טרי למדד זה שכן השארתו זמן ממושך עלולה להשפיע על התוצאה. הוספת חומר משמר לדגימת השתן דוגמת פורמאלדהיד תיתן תוצאה חיובית כזובה, ואילו שתן עם pH נמוך במיוחד, שתן על משקל סגולי מוגבר או שתן עם רמת חלבון הגבוהה מ-300 מיליגרם לד"ל עלולים לתת תוצאה שלילית-כזובה. לגבי רמת גלוקוזה בשתן יש נתונים העלולים להשפיע לשני הכיוונים: מחד גיסא שתן עם רמת גלוקוזה מעל 500 מיליגרם לד"ל יפריע למדידה האנליטית של פעילות האסטראזה ויגרום לתוצאה מופחתת של רמת הלויקוציטים; מאידך גיסא ידוע ששתן עם רמת גלוקוזה, הוא מקור פורה לצמיחת חיידקים בדרכי השתן ולהופעה מוגברת של לויקוציטים בדיעבד.

כדוריות דם אדומות והמוגלובין

בדיקה מיקרוסקופית קובעת את מספר התאים האדומים בנוזל השתן, והמקלון נותן הערכה של רמת המוגלובין בשתן. טווח הנורמה: פחות מ-4 תאי דם אדומים לכל דגימה הנבדקת במיקרוסקופ. בין 5 ל-15 תאים לשדה מוגדר כמיקרו-המאטוריה, ומספר אריתרוציטים גדול יותר מוגדר כמאקרו-המאטוריה.

ערכים גבוהים: מספר גבוה של תאי דם אדומים בשתן עשוי להצביע על דלקות בדרכי השתן (ציסטיטיס, שחפת אורוגניטלית) מחלת כליה כגון טראומה לכליות, אוטם כליות, ציסטות בכליה, אטרופיה גרנולארית של הכליה ב-gout, גודש כלייתי כתוצאה מאי-ספיקה ימנית של הלב, יתר לחץ-דם עם מעורבות וסקולארית של הכליות, וסקוליטיס, סוכרת, לופוס, גלומרולו-נפריטיס, acute tubular necrosis, גידול סרטני, אבנים בדרכי השתן או דלקת הערמונית (פרוסטטיטיס), השפעת נפרוטוקסינים, או עקה פיזית לאחר מאמץ גופני בעצימות גבוהה.

מיקרו- ומאקרו-המאטוריה יכולים לשמש סימן אזהרה לשאתות ממאירות בכליות, בדרכי השתן, או בשלפוחית השתן. המאטוריה הוא סמן מרכזי של בערך 90% ממקרי גלומרולו-נפריטיס, ובערך בשליש מהמקרים של pyelonephritis. המאטוריה יכולה להופיע בתרחישים של שטף-דם כתוצאה מטיפול נוגד קרישה, המופיליה, תרומבוציטופניה, ומחלות עם פעילות לקויה של טסיות דם. כדוריות דם אדומות יכולות לזהם דגימות שתן של נשים בעת מחזור, או כתוצאה מטראומה הנגרמת בהכנסת צנתר לשלפוחית השתן.

כדוריות דם אדומות בשתן יכולות להופיע בבחינה מיקרוסקופית בצורתם האופיינית, או תפוחות בשתן מהול (למעשה בצורת צלליות תאים-ghosts), או כתאי דם משוננים (crenated) בדגימות שתן מרוכזות. קשה לעתים להבדיל בין אריתרוציטים תפוחים, המוליטיים למחצה, או משוננים לבין לויקוציטים בשתן. כמו כן צלליות של אריתרוציטים עלולים להראות כפטריות. הופעה של אריתרוציטים דיסמורפיים בשתן מרמזת למחלה גלומרולארית כגון גלומרולו-נפריטיס, באופן שכדוריות אדומות הנדחסות דרך מבנים גלומרולאריים לא נורמאליים, עלולות לקבל צורה מעוותת. הנזק לצורת הכדורית יתגבר גם כתוצאה מנזק אוסמוטי שנגרם להם באבוביות הכליה. כדוריות אדומות מעוותות אלה מכונות "תאי G1" עם צורת כעך ובליטת דמויות אוזניים בצידן.

המוגלובינוריה היא פועל יוצא של המוליזה in vivo, ובדיקת המקלון יכולה לתת תשובה חיובית ל"המוגלובין" כאשר הבדיקה המיקרוסקופית לא מגלה אף לא אריתרוציט אחד. מצב שכיח זה עלול לבטא דגימות שתן לא טריות בהן האריתרוציאטים כבר עברו המוליזה.

מעבר להופעת אריתרוציטים בשתן, המוליזה תגרום המוגלובינוריה שיכולה להעיד על אנמיה המוליטית, המגוגלובינוריה התקפית לילית (PNH), התקפי cold hemoglubinuria, מצבי favism בחסר G6PD, וכן המוגלובינוריה במחלות מדבקות חמורות כמו yellow fever, אבעבועות רוח, מלריה, הרעלות עם פטריות, או כתוצאה מכוויות. המוגלובין בשתן יופיע כאשר יכולת קישור בדם ההמוגלובין על ידי החלבון haptoglobin מגיעה לריוויון, או כאשר יכולת הספיגה מחדש של המוגלובין באבוביות הכליה מגיעה לריוויון. תרחישים אלה קורים כאשר רמת המוגלובין בפלזמה מגיעה ל-60 מיקרומול' לליטר (100 מיליגרם לד"ל).

המבדק מבוסס על שינוי הצבע במקלון כאשר המוגולבין מחיש את החמצון של סמן צבע (דימתיל-דיהידרו-פראוקסי-הקסן) שהוא הידרופראוקסיד אורגני ליצירת צבע ירוק-כחול. ויטמין C (חומצה אסקורבית) ידוע כמעכב את ריאקצית הצבע הזו, וגם רמה גבוהה של ניטריט בשתן (מעל 10 מיליגרם לד"ל) תפריע לריאקציה זו. גם זיהום של השתן עם דטרגנטים מחמצנים עלולה לתת תוצאה חיובית כזובה, ולעומת זאת רמת חלבון בשתן מעל 500 מיליגרם לד"ל, תגרום להחלשת עוצמת הצבע הנוצר על ידי המוגלובין.

בילירובין

צבען צהוב הנוצר בתאים הרטיקולו-אנדותליאליים בטחול ובמח העצם,ובתאי Kupffer בכבד, כתוצר קטבולי של מרכיב ה-heme בהמוגלובין, ונקשר לאלבומין בדם ודרכו מועבר לכבד. צורת בילירובין הקשורה לאלבומין ידועה כ-indirect או גם unconjugated אינה מסיסה ואינה מופיעה בשתן, אלא בכמויות זעירות. בתאי הכבד, מופרד בילירובין מאלבומין ועוברת הצמדה עם חומצה גלוקורונית ליצירת הצורה המסיסה במים המצומדת הידועה גם כבילירובין ישיר. צורת בילירובין האחרונה מופרשת למרה ומשם למעי ושם חיידקי מעי מסבים אותה ל-urobilinogen. לעומת זאת בילירובין מצומד יכול להיות מופרש דרך הכליות אם כי רמתו בדם אינה גבוהה דיה להביא לכמויות משמעותיות של בילירובין בשתן.

בדרך כלל ריכוז בילירובין בשתן הוא כ-20 מיקרוגרם לד"ל, רמה הנמצאת מתחת לסף הגילוי בשיטות המקובלות של מקלוני שתן, ולכן מדווחת כשלילית.

במספר מחלות כבד או כתוצאה מדלקות או מחשיפה לחומרים רעילים או בהשפעת תרופות אחדות, תאי הכבד אינם מסוגלים להפריש את כל הבילירובין המצומד במרה, וכך כמויות ניכרות שלו מגיעות לדם ובהמשך לשתן ליצירת בילירונוריה. במחלת מרה חסימתית נפגעת עם יכולת הפרשת בילירובין דרך המעי לצואה, באופן שחלק המבילירובין חוזר לדם ובמשך חלקו עושה דרכו לשתן לגרום לבילירובינוריה. לכן במקרים של אנמיה המוליטית ושחרור ניכר של המוגלובין מהכדוריות, בשחמת או צמקת הכבד, ביצירת ביצירת אבני מרה, בדלקת כבד, בפגיעה בכבד במהלך ניתוח, גידולים בכבד או בכיס המרה, רמה מוגברת של בילירובין בשתן. גם בשלבים צהבתיים של תסמונות Rotor ו-Dubin-Johnson, נמצא בילירובינוריה.

עיקרון השיטה: בילירובין בסביבה חומצית של השתן מגיב עם מלח דיאזוניום יציב ליצירת צבע azo בגוון אדום. רגישות השיטה בשתן היא רמת בילירובין של 0.5 מיליגרם לד"ל, אך הנוכחות כמות גדולה של ויטמין C בשתן או של ניטריטים פוחתת רגישות השיטה. השהייה ממושכת של דגימת השתן לפני ביצוע המדידה בעיקר בחשיפת השתן לאור, עלולה להחיש את חמצון בילירובין, ולגרום לתוצאות נמוכות או שלילות כזובות. לעומת זאת, תוצאה חיובית-כזובה עלולה להתרחש על ידי נטילת תרופות הגורמות להפרשת צבע אדום בשתן דוגמת phenazopyridine.

גלוקוזה

באופן נורמאלי פחות מ-0.1% מהסוכר בדם מסתנן דרך הפקעיות בכליה ומופיע בשתן כאשר תחום הריכוזים התקין של גלוקוזה בשתן הוא 2-30 מיליגרם לד"ל (או 0.12 עד 1.8 מיקרומול' לליטר). רמת גלוקוזה מוגברת בשתן או גליקוזוריה, היא הסממן המוכר ביותר לתרחיש של סוכרת, ברמות סוכר בדם של מעל 200 מיליגרם לד"ל, שהיא מעל כושר הספיגה באבוביות הכליה, וכך מופרש עודך הסוכר בשתן. לעתים, כאשר לא מדובר בסוכרת, תיתכן גליקוזוריה על רקע כלייתי מובהק גם כאשר רמות גלוקוזה בדם תקינות, זאת כאשר יש פגיעה טובולארית קבועה המאפשרת הסתננות מרובה מהמקובל של גלוקוזה לשתן, או במקרים של 10 עד 15% מההריונות בהן "סוכרת הריון" היא תופעה "פיזיולוגית" הקשורה לתפקוד הכליה בהיריון, או במקרים של alimentary glycosuria בהם יש עלייה חדה של רמת גלוקוזה בדם, ובעקבותיה בשתן, מייד לאחר ארוחה עתירת פחמימות.

בשיטת המקלון (Clinistix) הקביעה של גלוקוזה נעשית באופן אנזימטי המבוסס על הפעלת גלוקוזה אוקסידאזה המחמצן את הסוכר לקבלת gluconic acid ומי חמצן, ולאחריה ריאקציה בה מי החמצן בנוכחות כרומוגן דוגמת o-tolidine, מתחמצן על ידי פראוקסידאזה לקבל תוצר o-tolidine מחומצן שצבעו ירוק/כחול. גופי קטו אינם משפיעים על הריאקציה, וכן ריאקציה זו אינה מושפעת על ידי ה-pH של השתן או על ידי גופי קטו בשתן. לעומת זאת, ויטמין C עלול להחליש את הצבע המתקבל בריאקצית אוקסידאזה/פראוקסידאזה.

שיטת האנזים גלוקוזה אוקסידאזה תיתן ריאקצית צבע רק בנוכחות גלוקוזה, ולא תגיב עם סוכרים מחזרים אחרים בשתן דוגמת גלקטוזה, פרוקטוזה, או לקטוזה, איתם מתקבלת ריאקציה חיובית בריאקציה Benedict הקלאסית, בה מגיבים סוכרים עם יוני נחושת (cupric) שצבעם כחול בסביבה בסיסית ליצירת יוני נחושת (cuprous) שצבעם אדום.

חלבון בשתן-urine protein

באופן תקין, נוזל השתן אינו מכיל חלבונים בכמות משמעותית, משום שמשקל מולקולארי של חלבון מעל 50 אלף דלטון, מקובל ככזה שלא יאפשר לחלבון הסתננות מהכליה לשתן. אלבומין שמשקלו המולקולארי 67 אלף דלטון המהווה בערך שליש מכמות החלבון התקינה המופיעה בשתן, כאשר גלובולינים שונים בעיקר מסוג אלפא-1 ואלפא-2, מופיעים אף הם בשתן, ובמידה קטנה יותר גלובולינים מסוג בתא וגאמא. חלבון גבה-מולקולארי מסוג מוקופרוטאין הידוע כ-Tamm-Horsfall protein מופיע בשתן בריכוזים של עד 2.5 מיליגרם לד"ל, ובמצבי נפרוזיס ריכוזיו בשתן גבוהים יותר, אלא שחלבון זה אינו מגיע מהפלזמה והוא נובע מהכליה עצמה.

הטווח התקין: 0 עד 8 מ"ג לדציליטר (בבדיקה רגילה), או עד 150 מ"ג לד"ל (בשתן שנאסף במשך 24 שעות). רמת חלבון בשתן מעל 150 מיליגרם לד"ל מוגדרת פרוטאינוריה. מקובל להגדיר מצב של פרוטאינוריה פיזיולגית תקינה כרמות חלבון בשתן שאינן עולות על 30 מיליגרם לד"ל. בקרב נשים תוצאה נורמאלית של בדיקת חלבון בשתן שנאספה במשך 24 שעות היא 27 עד 93 מ"ג. פרוטאינוריה שפירה שמוצאים לעתים בנבדקים בריאים בדרך כלל בקבוצת הגיל מתחת ל-30 שנה, מהווה כ-90% מכלל המקרים של פרוטאינוריה בשכבת גיל זו. מדובר על פרוטאינוריה אורטוסטתית, או כזו שמופיעה לאחר פעילות גופנית ספורטיבית מאומצת או כתוצאה מעקה נפשית או רגשית.

גם פרוטאינוריה שמוצאים לעתים במצבי היפותרמיה, היפרתרמיה, היריון, או לאחר נטילת תרופות המכווצות כלי-דם, נחשבות פרוטאינוריות שפירות, והן בעלות אופי זמני. גם פרוטאינוריות פתולוגיות אך לא נפרוגניות כגון אלה בעקבות כאבי בטן, אוטם, אי-ספיקת לב, או מצבי חום גבוה הם זמניים ומוגבלים עד להתפוגגות או הפחתת הסיבה להופעתם. לעומת זאת פרוטאינוריה על רקע מחלת כליה, היא מתמדת ותימצא בדגימות שתן הנלקחות בשעות היום או הלילה, עם רמות חלבון העולות בדרך כלל על 25 מיליגרם לד"ל.

פרוטאינוריות בולטות ביותר מוצאים בנפרוזיס, כגון זו על רק סוכרת עם רמות חלבון שיכולות להגיע עד 200-300 מיליגרם לד"ל בגלומרולו-נפריטיס, נפרוסקלוזיס, מחלת עמילואיד, ובתסמונת נפרוטית. פרוטאינוריה טובולארית כתוצאה מהפרעה לתהליך הספיגה מחדש של חלבונים באבוביות, יכולה גם להופיע בתרחישי pielonephritis, ציסטות בכליות, נפרופתיה מושרה על ידי phenacetin, וכן במצבי אטרופיה גרנולארית של הכליה כגון ב-gout. הימצאות חלבון מוגבר בשתן יכולה להופיע ברעלת היריון, מחלות זיהומיות, הרעלת מתכות, יתר לחץ דם ואף סרטן.

תוצאה גבוהה של בדיקת חלבון בשתן שנאסף במשך 24 שעות יכולה להופיע במקרה שהשתן זוהם על ידי דם ממקור מחזור חודשי, או כתוצאה מהפרשות מבלוטת הערמונית ונוזל הזרע. פרוטאינוריה יכולה לנבוע מגידול סרטני בשלפוחית השתן, התייבשות, מחלות כליה כגון סוכרת כלייתית, תסמונת Goodpasture, הרעלת מתכות כבדות, זאבת אדמנתית, יתר לחץ דם, סרטן, נזק לכליות מתרופות מסוימות, מסוכרת, מצהבת או מהיפרתירואידיזם, וכן כתוצאה מדלקת בדרכי השתן.

בדרך כלל, מקלוני השתן הרגילים או אלה הידועים כ-ALBUSTIX, מגלים נוכחות חלבון בעזרת הריאגנט bromphenol blue הרגיש במיוחד לאלבומין, אך אינו רגיש לגלובולינים או לחלבון Bence-Jones בשתן. שימוש בריאגנט דוגמת חומצה סולפו-סליצילית רגיש לאלבומין גם לגלובולינים ולחלבון בנס-ג'ונס גם בריכוזים נמוכים. ניתן להבדיל באופן איכותי בין ריכוזים גבוהים של חלבון בנס-ג'ונס בשתן במקרה של מיאלומה ממאירה לבין ריכוזים גבוהים של אלבומין בשתן בשיטה "חימום השתן": במקרה של חלבון בנס-ג'ונס השתן מתעכר כתוצאה שקיעת חלבון זה בטמפרטורה של 52 מעלות, אך בהמשך החימום מצטלל השתן שנית בטמפרטורה של 80 מעלות. לעומת זאת, אלבומין שוקע והשתן מתעכר רק בהגיע הטמפרטורה ל-80 מעלות.

בבדיקת המקלון הסטנדרטית, רמת חלבון תקינה תיתן תוצאה שלילית, ואילו כאשר הצבע המתפתח מוגדר כ- (+) רמת החלבון בשתן בין 15 ל-25 מיליגרם לדציליטר; תוצאה של (++) מבטאת רמת חלבון של עד 150 מיליגרם לד"ל; תוצאה של (+++) מצביעה על רמת חלבון של מעל 300 מיליגרם לד"ל; תוצאה של (++++) מצביעה על רמת חלבון בשתן מעל 1,000 מיליגרם לד"ל.

בדיקת urinalysis מיקרוסקופית

דגימת שתן מעורבבת היטב בנפח של 10-15 מ"ל עוברת סירכוז במהירות נמוכה יחסית (2,000-3,000 סל"ד) למשך 6 דקות. לאחר הרחקת נוזל השתן העליון, מותירים 0.2-0.5 מ"ל של נוזל שתן בו מרחיפים את המשקע שנוצר בסירכוז. טיפה מתרחיף זה מונחת על זכוכית נושא לבחינה מיקרוסקופית. בחינה בהגדלה קטנה מזהה את רוב הגבישים, תאי הקשקש (squamous cells), חיידקים, תאי אפיתל וגלילים (casts). כך ניתן לזהות גלילים הייאליניים, או סוגי גלילים אחרים.

תאי אפיתל: ממקור טובולארי בדרל כלל גדולים מגרנולוציטים ומכילים גרעין גדול עגול או גרעין סגלגל, ומספרם בשתן מועט. במצבים של תסמונת נפרוטית או בנמק טובולארי מספר תאי האפיתל בשתן יכול לגדול.

תאי אפיתל קשקשיים (squamous) שמקורם משכבת החיפוי של העור או מצידה החיצוני של השופכה יכולים להימצא גם כן בשתן. תאי אפיתל (transitional) ממקור של ה-renal pelvis, השופכן (ureter) או משלפוחית השתן, הם תאים בעלי גבולות יותר סדירים, גרעין גדול, אך קטנים יותר בגודלם מתאי אפיתל קשקשיים, תאי אפיתל ממקור טובולארי קטנים ועגולים יותר מתאי transitional, והגרעין שלהם תופס למעשה את כל נפח התא.

גבישים: גבישים שכיחים שניתן לזהות גם בדגימות שתן של אנשים בריאים כוללים גבישי קלציום אוקסלאט, גבישי triple phosphate, וגבישי פוספאט אמורפיים. גבישים לא שכיחים כוללים גבישי ציסטין בשתן של יילודים עם ציסטינוריה מוּלדת או עם מחלת כבד קשה, גבישי טירוזין בתרחיש של טירוזינוזיס מוּלד או פגיעת כבד קשה, או גבישי לאוצין במאובחנים עם מחלת כבד קשה או עם מחלתmaply syrup . גבישי קלציום אוקסלאט או גבישי hippurate יכולים להצביע על הרעלת אתילן גליקול. גבישי ציסטין במבוגרים עלולים להופיע בציסטינוריה או בציסטינוזיס, וצורתם צורת משושים.

גבישי חומצת שתן (uric acid), יכולים להופיע בצורות שונות או כמחטניים, משושים, בצורת רוזטה, או כמשטחים מעויינים (rhombic). גבישי חומת שתן מצביעים על מטבוליזם מוגבר של פורינים, והם מדדים למחלת כבד, ללויקמיה, למחלות טובולאריות של הכליה, או ל-gout. גבישי לאוצין וטירוזין יופיעו במחלות כבד מסוימות עם כשל במטבוליזם של שתי חומצות אמיניות אלה. גבישי טירוזין מופיעים בדרך כמחטים מסודרים בצברים.

פטריות: קשה לעתים להבדיל בין פטריות לבין אריתרוציטים וגבישים אמורפיים, אך ניתן להיעזר על ידי נטייתם להנץ. ברוב המקרים מדובר בזיהום עם קנדידה הנוטה ליצור מושבות בשלפוחית השתן, בשופכה ובנרתיק.

רבדים (casts): בשתן נמצא רבדים הנוצרים רק באבוביות המפותלות או בנפרון הרחיקני (distal) המאסף, כאשר בלולאת Henle ובאבובית הקריבנית (proximal) המאספת לא נוצרים רבדים. מוקופרוטאין הידוע כחלבון Tamm-Horsfall הוא מרכיב עיקרי ברבדים היָאליניים (hyaline casts), והוא אף משמש כ"דבק" המדביק אלמנטים רבים בשתן, אם כי גם אלבומין וגלובולינים מהווים חלק מה-cast.

בדרך כלל נגלה casts בקצב זרימה איטי של השתן, בריכוזי מלח גבוהים, וב-pH נמוך. כאשר בכל אלה נגרמת דה-נטורציה של חלבונים ושקיעתם. רבדי hyaline ניתן למצוא בדגימות שתן של אנשים בריאים לחלוטין. תאי דם אדומים נוטים להדבק ביניהם וליצור גם כן רבדי אריתרוציטים, המעידים בדרך כלל על גלומרולו-נפריטיס עם דליפה של אריתרוציטים מפקעיות הכליה, או שהם יכולים להעיד על נזק טובולארי חמור.

רבדים של לויקוציטים אופייניים למצב של pyelonephritis חריף, אך הם יכולים להופיע גם בגלומרולו-נפריטיס. נוכחותם מעידה על דלקת כליה שכן רבדים אלה לא יווצרו בשום אתר אחר בדרכי השתן פרט לכליה. כאשר רבדים תאיים נותרים בנפרון זמן מה לפני שהם נשטפים לשלפוחית השתן, התאים יכולים להתנוון וליצור רובד גרנולארי גס, שיכול גם להופיע בצורת ובד שעווה (waxy cast). רבדים גרנולארים ושעוותיים מקורם מתאים טובולארים. הם בדרך כלל מופיעים מאבוביות ניזוקות ומשקפים לעתים קרובות מצב של ESRD.

לעתים ניתן לאבחן בשתן נוכחות של משקע עשיר בתאים אדומים, תאים לבנים וגופי שומן סגלגלים (מה שמכונה telescoped sediment), והוא יכול לנבוע ממצבים של לופוס נפריטיס, יתר לחץ-דם ממאיר, גלומרולו-נפריטיס דיאבטי או מצב מתקדם מהר של גלומרולו-נפריטיס.

תרבית שתן

בדיקה מיועדת לאבחון דלקת בדרכי השתן – UTI, הנגרמת לרוב מזיהומים החודרים לדרכי השתן מפתח השופכה. והיא שכיחה במיוחד בנשים, כאשר חיידקי צואה חודרים דרך פתח השופכה אל שלפוחית השתן. חיידקים השכיחים בדרכי השתן הם: החיידק E. Coli- הוא הנפוץ ביותר, המופיע ב- 75% עד 90% מהמקרים של דלקת פשוטה בדרכי השתן; החיידק Staphylococcus saprophyticus אחראי ל- 5% עד 15% מן המקרים (ובעיקר מופיע בנשים צעירות); ב-5-10%מהמקרים מעורבים חיידקים דוגמת Klebsiella ,Enterococcus ,Proteus ,Citrobacter, סרציה ועוד. בדלקת מורכבת של דרכי השתן, ניתן לזהות חיידקים כגון Acinetobacter ,Pseudomonas aeruginosa ,Morganella ו-Staphylococcus aureus.

הטווח התקין: פחות מ-10,000 חיידקים למ"ל.

זיהום בדרכי השתן אצל גברים: כאשר מספר האורגניזמים גדול מ-10,000 למ"ל.
זיהום בדרכי השתן אצל נשים: כאשר מספר האורגניזמים גדול מ-100,000 למ"ל.

‏Erythrocyte casts
‏Leukocyte cast
‏Fatty cast: fluoresecence microscope

‏Two examples of epithelial casts
‏Hyalin cast
‏Granular cast: bright field microscope (left), fluoresecence microscope (right)

‏Waxy cast: bright field microscope (top). fluoresecence microscope (bottom
‏Normal or eumorphicerythrocytes (left), Dysmorphic or glomerular erythrocytes
‏Around epithelial cell (UeZ) among numerous leukocytes and a few erythrocytes

‏Renak epithelial cells (UeZ). from left to right: without lipid droplets; withlipid droplets; an oval fat body (FK)
‏from left to right: squamous epithelial cells (PeZ) round cells (UeZ)
‏Round or transitional epithelial cells