Γενική εξέταση ούρων

Η γενική εξέταση των ούρων αποτελεί το βασικό διαγνωστικό εργαλείο για την διάγνωση πλήθους παθήσεων, στο ουροποιητικό σύστημα, στο ήπαρ, στο αναπαραγωγικό σύστημα κ.α. Αποτελεί απαραίτητο τμήμα κάθε προληπτικού ελέγχου (check-up). Πραγματοποιείται με οπτική επισκόπηση των ούρων (φυσικοί χαρακτήρες), με την χρήση ταινίας ούρων (χημικοί χαρακτήρες) και μικροσκόπηση τους (μικροσκοπικοί χαρακτήρες). Απαραίτητη προυπόθεση η σωστή συλλογή και συντήρηση των ούρων πριν την ανάλυση.

Ιστορία της γενικής εξέτασης ούρων

Η σύγχρονη γενική εξέταση ούρων, δηλαδή η εκτέλεση όλων των παραμέτρων (φυσικές, χημικές, μικροσκοπικές) ξεκίνησε ουσιαστικά στις αρχές του 19ου αιώνα. Μέχρι τότε είχαν ανακαλυφθεί όλες οι σχετικές παράμετροι αλλά και όλες οι μέθοδοι προσδιορισμού τους. 

Πριν από αυτή την περίοδο η γενική εξέταση ούρων ονομάζονταν ουροσκοπία μια που μέχρι την ανακάλυψη του μικροσκοπίου (16ος αιώνας) μόνο μακροσκοπικά μπορούσαν να μελετηθούν τα ούρα. Περιορισμένες χημικές αναλύσεις (βρασμός ούρων) γίνονταν όμως από τον μεσαίωνα. Η ουροσκοπία, δηλαδή η επισκόπηση των ούρων, ξεκίνησε με την αρχαιότητα, ουσιαστικά με την έναρξη της επιστήμης της ιατρικής. Εξελίχτηκε κατά την διάρκεια του Μεσαίωνα από Βυζαντινούς, Άραβες και Ιταλούς ιατρούς και αποτέλεσε ένα χρησιμότατο διαγνωστικό εργαλείο.

Στο απόγειο της εξέλιξης της ουροσκοπίας στη Δύση (Σχολή του Σαλέρνο, Ιταλία) οι ουροσκόποι ιατροί επινόησαν και εξέλιξαν τον λεγόμενο ουροσκοπικό τροχό. Επρόκειτο για ένα στρογγυλό διάγραμμα όπου περιέχονταν στις άκρες του διάφορες μορφές ούρων (διαυγή, θολά, κίτρινα, αιματηρά κ.α.). Με την χρήση οδηγιών που υπήρχαν (στα λατινικά) μέσα στο διάγραμμα οι ουροσκόποι καθοδηγούνταν βάσει καθορισμένης κλείδας στη διάγνωση παθήσεων του ουροποιητικού, κατά βάση, συστήματος.
Μετά το τέλος του Μεσαίωνα όμως η ουροσκοπία παρέπεσε στο επίπεδο του τσαρλατανισμού και έχασε σταδιακά την επιστημονική της σημασία.

16ος - 18ος αιώνας

Ήδη από τον 16ο αιώνα η αρχαία και μεσαιωνική ιατρική είχε αρχίσει να αμφισβητείται έντονα από την κοινή γνώμη της εποχής. Το βιβλίο του Thomas Willis «Διατριβή περί ούρων» θα προσεγγίσει για πρώτη φορά επιστημονικά την ανάλυση των ούρων. Με το βιβλίο αυτό η ιατρική αρχίζει να αξιοποιεί σταδιακά τα αποτελέσματα χημικών αναλύσεων. Ο ιατρός ονομάζεται έτσι «ιατροχημικός». 
Οι πρώτοι «ιατροχημικοί» ήταν οι Μπόιλ και Jan Baptista van Helmont (1579 – 1644) οι οποίοι πραγματοποίησαν ακριβείς μετρήσεις για το ειδικό βάρος των ούρων. Οι δύο επιστήμονες σύγκριναν το ειδικό βάρος δειγμάτων ούρων με ίσου βάρους βρόχινο νερό (νερού δηλαδή λίγο ως πολύ αποσταγμένου).

Το 1694 ο Fredericus Dekkers (1628 – 1720), καθηγητής ιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Λέιντεν, θα ανακαλύψει ότι η θολερότητα που εμφανίζεται στα ούρα μετά την θέρμανση τους (μέθοδος ανίχνευσης πρωτεΐνης στα ούρα, γνωστή από το Βυζάντιο) οφείλεται στην αλβουμίνη. Ο Dekkers παρατήρησε ότι η θολερότητα οφείλεται πραγματικά στην αλβουμίνη των ούρων μόνο όταν αυτή δεν διαλύεται με οξικό οξύ. Η μέθοδός του («βρασμός ούρων με οξικό οξύ») εφαρμόζεται ακόμα και σήμερα.

Το 1790 o Fourcoy ανακάλυψε το εναμμώνιο φωσφορικό μαγνήσιο και το 1797 ο William Cruikshank παρατήρησε επίσης ότι κάποια ούρα όταν θερμαίνονται πήζουν. 

Το 1776 ο Άγγλος ιατρός Matthew Dobson (1713 – 1784) παρατήρησε ότι τα διαβητικά ούρα υφίστανται ζύμωση και το υπόλειμμα που μένει έχει γεύση καμένης ζάχαρης. Λίγο αργότερα o Francis Home (1719 – 1813) βασιζόμενος στη παρατήρηση του Dobson επινόησε μία δοκιμασία ανίχνευσης σακχάρων στα ούρα η οποία βασίζονταν στη ζύμωσή τους από επιλεγμένη ζύμη. Η γλυκόζη και η φρουκτόζη όταν ζυμώνονται τους 37 oC παράγουν αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Η παραγωγή των φυσαλίδων του διοξειδίου του άνθρακα ήταν ενδεικτική της παρουσίας σακχάρων στα ούρα. Η μέθοδος του Home συνέχισε να εφαρμόζεται μέχρι και το 1960, αν και τα σχετικά εγχειρίδια πάντοτε ανέφεραν ότι υπάρχει μεγάλος κίνδυνος λάθους.

Την ίδια εποχή ανακαλύπτονται το ουρικό οξύ από τον Καρλ Σέελε, το 1770, και η ουρία από τους Roulle και William Cruikshank, το 1773. Ο William Hyde Wollaston (1766 – 1828) ανακαλύπτει τους κρυστάλλους του ουρικού οξέος, του ασβεστίου, της κυστίνης και τα αμμωνιακά άλατα.

19ος αιώνας

Ο 19ος αιώνας ξεκινά με μεγάλες ανακαλύψεις στον τομέα της φυσιολογίας και ανατομίας των νεφρών. Η λειτουργία των νεφρών, δηλαδή η διήθηση του αίματος, θεμελιώνεται με τις εργασίες των William Bowman και Carl Ludging το 1842 και 1844 αντίστοιχα.
Τη δεκαετία του 1840 καθιερώνεται η μικροσκόπηση του ιζήματος των ούρων. Σταθμός αποτέλεσε το σχετικό βιβλίο του Golding Bird το 1844, όπου περιγράφει τα ερυθρά αιμοσφαίρια, τα πυοσφαίρια και τους κρυστάλλους στο ίζημα των ούρων. Η ύπαρξη των κυλίνδρων θα γνωστοποιηθεί από τους Hermann Nasse (1807 – 1892) και Gustan Henle (1809 – 1885) το 1843. Οι δύο επιστήμονες θα περιγράψουν και τον τρόπο σχηματισμού τους στα ουροποιητικά σωληνάρια. Η έκδοση του «Άτλαντα του Ιζήματος των Ούρων» από τους Reider και Delepine το 1899 συγκέντρωσε όλη την τότε γνώση.

Το 19ο αιώνα διατυπώνεται η μικροβιακή θεωρία από τον Λουί Παστέρ (1822 – 1895) και επινοούνται σταδιακά οι τεχνικές καλλιέργειας μικροβίων από τους Ρόμπερτ Βίλχελμ φον Μπούνσεν (Robert Wilhelm von Bunsen), το αυτόκαυστο από τον Charles Chemberland και οι δίσκοι καλλιέργειας από τον Julius Petri. Καθιερώνονται σταδιακά η αναζήτηση μικροβίων στο ίζημα των ούρων και η καλλιέργειά τους.

Ο αιώνας αυτός είχε σημαντικές εξελίξεις στην ανίχνευση των πρωτεϊνών στα ούρα. Το 1827 ο Richard Bright (1789 – 1858) ερμηνεύει την πρωτεϊνουρία και αιματουρία. Είκοσι χρόνια αργότερα ο Henry Bence Jones (1814 – 1873) περιέγραψε την ομώνυμη πρωτεϊνουρία, σύμφωνα με την οποία τα ούρα καθιζάνουν στους 70ο C, διαλύονται σε μεγαλύτερη θερμοκρασία για να ξαναδιαλυθούν όταν ξανακρυώσουν. Η συσχέτιση της πρωτεΐνης αυτής με τις ελαφριές αλυσίδες των αντισωμάτων θα γίνει πολύ αργότερα, το 1974 από τον Γερμανό βιολόγο Robert Huber. To 1874 o Γάλλος ιατρός Georges Esbach επινόησε την ομώνυμη ημιποσοτική μέθοδο για τον προσδιορισμό της πρωτεΐνης στα ούρα. Η μέθοδός του εφαρμόζονταν μέχρι πρόσφατα πριν αντικατασταθεί από τις ταινίες ούρων.

Το 1815 ο Γάλλος χημικός Michel Chevrel (1786 – 1889) ανακάλυψε ότι το σάκχαρο στα διαβητικά ούρα ήταν η γλυκόζη. Η πρώτη δοκιμασία ανίχνευσης της γλυκόζης στα ούρα επινοήθηκε από τον Karl Trommer (1806 - 1879) το 1841. Ο Trommer πρότεινε τη θέρμανση των ούρων παρουσία αλκαλικού διαλύματος θειικού χαλκού. Παρουσία γλυκόζης τα ούρα χρωματίζονταν πράσινα, ενώ παράλληλα έπεφτε ίζημα οξειδίου του χαλκού. Η μέθοδος εξελίχθηκε από τον Χέρμαν φον Φέλινγκ (Herman von Fehling) (1812 – 1885) ο οποίος το 1848 πρόσθεσε στο διάλυμα του Trommer τρυγικό οξύ για να συγκρατούνται καλύτερα τα ιόντα του χαλκού στο διάλυμα τους. 

Παράλληλα εμφανίστηκαν και οι μέθοδοι ανίχνευσης των κετονικών σωμάτων. Το 1857 ο Wilheim Petters ανακάλυψε ότι η ακετόνη μπορεί να εξαχθεί από τα ούρα. Ο Γερμανός παιδίατρος Carl Gerhardt (1833 – 1902) επινόησε μέθοδο ανίχνευσης του ακετοξεικού οξέος στα ούρα. Στη μέθοδό του το ακετοξικό οξύ εξάγεται από την ακετόνη και δίνει μωβ χρώμα όταν έρχεται σε επαφή με χλωριούχο σίδηρο 10%.
Η πρώτη δοκιμασία ανίχνευσης της χολερυθρίνης προήλθε από το Γάλλο γιατρό Alponso Dumontpaller (1826 – 1898). Ο Dumontpaller πρόσθετε βάμμα ιωδίου ως οξειδωτικού στα ούρα και στην περίπτωση που υπήρχε χολερυθρίνη σχηματίζονταν (στα ούρα) ένας πράσινος δακτύλιος. Το 1884 ο Γερμανός βακτηριολόγος Πάουλ Έρλιχ (Paul Ehrlich) (1854 – 1915) χρησιμοποίησε τη γνωστή αντίδραση διαζώτωσης η οποία σε θετικό αποτέλεσμα παράγει ερυθρά αζωχολερυθρίνη.

Ο Πάουλ Έρλιχ το 1883 θα προτείνει την ομώνυμη πρώτη μέθοδο για την ανίχνευση του ουροχολινογόνου στα ούρα. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα βασίζεται στην προσθήκη παραδιμεθυλοαμινοβαζενδεύδης στα ούρα και την παραγωγή λαμπερού κόκκινο χρώματος. Ο Βιεννέζος γιατρός Wilheim Schlessinger το 1869 πρότεινε μία μέθοδο ανίχνευσης της ουροχολίνης βασιζόμενη στο πράσινο φθορισμό που παράγεται από την προσθήκη οξικού ψευδαργύρου με αλκοόλη στα ούρα.

20ος αιώνας

Το 1914 οι J Cruikhank και J Moyes χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά στα ούρα μέθοδο ανίχνευσης των νιτρωδών αλάτων που παράγονται από μικρόβια της ουροδόχου κύστεως. Η μέθοδος είχε επινοηθεί προηγουμένως από τους Johann Griess και Ilosvay Lajos. H μέθοδος που χρησιμοποιείται σήμερα στις ταινίες ούρων καλείται μέθοδος Griess, και βασίζεται στη διαζωαντίδραση.

Το 1908 ο Cecil Hamil Rothera (1880 – 1915) επινόησε την ομώνυμη μέθοδο ανίχνευσης ακετόνης και ακετοξεικού οξέος με νιτροπρωσσικό οξύ. Αργότερα, το 1917, ο Donald Van Slyke επινόησε μεθόδους για την ανίχνευση κάθε κετονικού σώματος χωριστά. Οι μέθοδοί του επειδή ήταν χρονοβόρες και απαιτητικές γρήγορα εγκαταλείφθηκαν. Το 1946 οι RM Dumm και RA Shipley επινόησαν μέθοδο ξηράς χημείας που βασίζεται στο νιτροπρωσικό οξύ για την ανίχνευση των κετονικών σωμάτων.

H μέτρηση της οξύτητας των ούρων ξεκίνησε στις αρχές του 20ου αιώνα από τον Otto Folin. Ο Follin επινόησε μέθοδο τιτλοδότησης για τη μέτρηση του pH το 1904. Οι πρώτες αυτές μέθοδοι βασίζονταν στην προσθήκη υγρού δείκτη pH μέσα στα ούρα (κυρίως μπλε του μεθυλίου). Το 1925 ο AB Hastings ανάπτυξε παρόμοια μέθοδο μέσα σε τριχοειδή σωληνάρια, ενώ το 1934 ο Arnold Beckman ανέπτυξε το πεχάμετρο.

Το 1903 ο Νεοϋρκέζος γιατρός George de Santos (1876 – 1911) περιέγραψε τη μέθοδο προσδιορισμού του ειδικού βάρους των ούρων χρησιμοποιώντας υγρόμετρο (σημερινό ουρινόμετρο). Η μέτρηση όμως του ειδικού βάρους των ούρων ως απαραίτητη παράμετρος της γενικής εξέτασης ούρων, καθιερώθηκε αργότερα από τον Arthur Fishberg το 1930. Οι βάσεις των σύγχρονων μεθόδων μέτρησης του ειδικού βάρους των ούρων και γενικότερα της συμπυκνωτικής ικανότητας του νεφρού με συσκευές μέτρησης του δείκτη διάθλασης θα τεθούν τη δεκαετία του 1930.

Η ποσοτική μέθοδος μέτρησης έμμορφων στοιχείων στα ούρα προτάθηκε από τον T. Addis το 1925.

Πολύ αργότερα, τη δεκαετία του 1950, στα εργαστήρια της εταιρείας Bayer θα ανακαλυφθεί μέθοδος ανίχνευσης των πυοσφαιρίων στα ούρα. Βασίζονταν στην αντίδραση εστεράσης των πολυμορφοπύρηνων χρησιμοποιώντας διαζωαντίδραση.
Και φτάνουμε στις σύγχρονες ταινίες των ούρων. Η κατασκευή τους βασίστηκε στις εργασίες των Άγγλων Archer Martin (1910 – 2002) και Richard Synge (1914 – 1994) οι οποίοι, το 1941, ανέπτυξαν μέθοδο χρωματογραφίας χάρτου για την ανίχνευση διαφόρων χημικών ουσιών. Οι πρώτες εμπορικά διαθέσιμες ταινίες ούρων κυκλοφόρησαν στο εμπόριο το 1941 από την εταιρεία Miles laboratories υπό τον Dr. Walter Ames Crompton. Oι πρώτες ταινίες άλλωστε έφεραν το όνομά του «ταινίες Ames».