Механизм образования камней в мочевыводящих путях сложен, разнообразен и еще недостаточно изучен. Имеет значение выпадение кристаллов солей из перенасыщенного раствора, каковым является моча. Но, как бы ни был перенасыщен этот раствор, кристаллы образуются не всегда, поскольку моча – это сложная биологическая жидкость, в которой наряду с минеральными компонентами присутствуют органические и, в частности, защитные гидрофильные коллоиды, не выпадающие в осадок и препятствующие солям кристаллизоваться и выпадать из раствора. Защитными коллоидами по являются мукополисахариды, к которым относятся хондроитинсерная и гиалуроновая кислоты, кератосульфат и др. Кроме того, в моче содержатся гидрофобные коллоиды (мукопрртеины), легко выпадающие в осадок и способствующие склеиванию кристаллов между собой. Так образуется ядро будущего камня, обладающее высоким поверхностным натяжением и являющееся центром притяжения кристаллов и нестабильных коллоидов. Ядром камня могут стать сгусток фибрина, клеточный детрит бактерии.
На верхушках сосочков почечных пирамид под эпителием часто откладывается в виде бляшек небольшое количество кристаллического кальция. Эти бляшки травмируют эпителий и могут служить ядром камнеобразования. Если лимфоотток из почки не нарушен, то кальциевые микролиты уносятся с лимфой и камни не образуются.
Достаточное количество защитных коллоидов препятствует формированию камней даже при выделении с мочой большого количества разнообразных камнеобразующих солей: оксалатов, уратов, фосфатов. Некоторые патологические состояния могут ослаблять стабилизирующее влияние защитных коллоидов. К ним относятся нарушения минерального, в частности, кальциевого, обмена (при гиперпаратиреозе), инфекции, особенно инфекционно-воспалительные процессы в мочевыводящих путях и половых органах; изменения динамики мочевыделения, задержка мочевыделения; нарушения почечного крово- и лимфообращения; преимущественно щелочная диета с неправильным соотношением кальция и фосфора, бедная витамином А.
Большая роль в происхождении мочевых камней принадлежит инфекции, которая может локализоваться в интерстициальной ткани почки (при пиелонефрите). Инфекция способствует образованию камней, а камни, травмируя мочевые пути и нарушая уродинамику, облегчают распространение инфекции и развитие пиелонефрита. Продукты воспаления при пиелонефрите (слизь, гной, эпителиальные клетки) участвуют в образовании ядра почечного камня, на который наслаиваются кристаллы. В застойной инфицированной моче выпадение в осадок солей происходит очень интенсивно, и это ускоряет образование камней. Хронический пиелонефрит осложняется нефролитиазом у 85% больных, а к нефролитиазу инфекция присоединяется у 60–80% больных.
Образование камней из солей мочевой кислоты связано с перенасыщением мочи уратами при низких показателях рН мочи. Причиной повышенной кислотности мочи, может быть, потеря или снижение способности почек образовывать аммиак.
Цистиновые конкременты возникают в результате врожденной неполноценности канальцев почек. В таких случаях организм не может в достаточной степени резорбировать цистин при цистинурии.
Во время беременности не отмечается повышенного выпадения солей, которые могут служить исходным материалом для камнеобразования. Беременность сопровождается повышением коллоидальной активности мочи, предотвращающей развитие мочекаменной болезни. По мере прогрессирования беременности коллоидальная активность мочи, т.е. количество защитных коллоидов, увеличивается.
Мочекаменная болезнь обычно не возникает во время беременности, но ее клинические признаки могут стать отчетливо выраженными, если ранее заболевание протекало латентно. Этому способствуют ускоренный рост камней во время беременности вследствие физиологических особенностей мочевой системы, более благоприятные условия для перехода камня в мочеточник и сравнительная легкость присоединения инфекции. Редкость камнеобразования у беременных может быть связана с повышенной потребностью организма женщины и плода в солях кальция и фосфора.
Беременность, изменяя течение физиологических процессов в организме женщины и анатомические взаимоотношения брюшных органов и забрюшинного пространства, влияет на опорожнение мочевыводящих путей, резко снижает их нервно-мышечный тонус. Это также предрасполагаем к выявлению латентно текущего уролитиаза. Определенное значение имеет нарушение деятельности эндокринных желез и вегетативной нервной системы. Передняя доля гипофиза во время беременности гипертрофируется, масса ее увеличивается в 3 раза по сравнению с исходной (до беременности). Гипофиз влияет на фосфорный обмен, удаление гипофиза приводит к исчезновению фосфатов в моче.