Abstrakt
Struvit se celkově vyskytuje v 6,5 % konkrementů, většinou v případě, že je moč infikována bakteriemi štěpícími močovinu. Monominerální kameny bývají velmi vzácné, nejčastější příměsí jsou karbonátapatit a močan amonný.
Terminologie
Struvit, MgNH4PO4.6H2O, magneziumamoniumfosfát hexahydrát, zkratka ST
Synonyma
Triplfosfát - název pochází z původních chemických analýz, kdy byly tři kationty (Ca2+, Mg2+ a NH4+) nalézány spolu s jedním aniontem (PO43-).
Klasifikační kódy
8.3.13, ř. struvitu, (Strunz, 1982)
Odkazy na jiné relevantní dokumenty, další informace
Typy konkrementů
Chemická a fyzikální charakteristika, struktura a povaha analytu
MgNH4PO4.6H2O
Mol. hmotnost: 229,41
Nejsilnější difrakční linie: D = 5,6(6); 4,3(10); 4,1(4); 2,92(6); 2,69(5)
Hustota: 1,71g/cm3
Tvrdost: 2
Krystalový systém: rombický (tj. ortorombický, kosočtverečný)
Prostorová grupa: Pmn2(1)
Mřížkové parametry: a=6,98; b=6,10; c=11,20
Optické vlastnosti: n(a)=1,495; n(b)=1,496; n(g)=1,504; D=0,009; dvojosý pozitivní; 2V=37 stupňů, interferenční barvy 1.řádu, světelná disperze silná, r<v.
Štěpnost: dokonalá dle (001) a nezřetelná (010)
Makroskopický vzhled: tvoří dobře vyvinuté hemimorfní klínovité prizmatické krystaly (tvar rakve). Je bezbarvý, bílý až nažloutlý, od krve pak narůžovělý, má skelný lesk.
Tabulka píků procedury ASIR
Vlnočet (1/cm) |
|
Transmitance (%T) |
|
|
|
2935 |
|
10,3 |
2721 |
|
37,5 |
2564 |
|
48,3 |
2555 |
|
49,0 |
2529 |
|
49,9 |
2484 |
|
48,3 |
1616 |
|
58,2 |
1467 |
|
57,7 |
1432 |
|
47,3 |
1005 |
|
03,2 |
0888 |
|
54,7 |
0762 |
|
49,8 |
0572 |
|
36,1 |
0459 |
|
76,5 |
Důležité části spektra
Patrný pokles intenzity začíná při 2320 cm-1 (OH valenční vibrace). Následuje široký pás, který má struvit shodný jen s několika málo složkami močových konkrementů a je proto vhodný pro identifikaci ve směsích. Jeho šířka je způsobena překrýváním OH a NH valenčních vibrací, minimum leží při 2910. Méně charakteristický pás leží při 1616 a patří deformačním OH vibracím krystalové vody. Píky při 1465 a 1430 jsou typické pro amoniový iont. Valenční vibraci skupiny PO4 patří velmi silný pás bez ramen s minimem při 998. Souvislý pás při 890 je méně charakteristický. Pás při 756 může být použit pro identifikaci složky. Pás při 571 je způsoben deformační vibrací skupiny PO4.
Výskyt a četnost
Vyskytuje se asi v 6,5 % močových konkrementů. V močovém sedimentu je běžný. Je nejhojnějším minerálem konkrementů psů = 55,6 % a koček = 78,3 %. V přírodě je vzácným minerálem, výrazně organogenního původu. Je častý na různých lokalitách guana (jeskyně Skipton u Ballaratu - Victoria, Austrálie), jeho krystaly rostou na stěnách stok a okolního zdiva.
V močových kamenech se může vyskytovat také jako minoritní složka v centru, častěji však na periferii jiného kamene. Stuvitové krystaly mohou také obrůstat cizorodé jádro, které se stává centrem konkrementu (chirurgický materiál, části katetru, jiný konkrement a pod.). Struvit se může vyskytovat ve formě písku, tvořit drobné, nejčastěji však odlitkové kameny. Jejich barva bývá bílá, žlutobílá, u kamenů s příměsí močanu amonného šedá a nažloutlá. Často jsou zbarveny krví. Četnost výskytu konkrementů obsahujících struvit udává následující tabulka (hlavní složka je uváděna na prvním místě):
Složení konkrementu |
výskyt v % |
|
|
Struvit/karbonátapatit. |
4,7 |
Struvit/močan amonný/karbonátapatit |
1,5 |
Struvit/močan amonný |
0,4 |
Struvit |
0,1 |
Typy konkrementů
I. Odlitkové kameny ("stag horn = jelení paroží") jsou časté, mají hladký až jemně krystalický povrch, křídovitý až voskovitý vzhled, barvu bílou až žlutobílou, často jsou zbarveny krví. Na lomu jsou patrné koncentrické vrstvy krystalů STR s povlaky jemnozrnného karbonátapatitu. Krystaly někdy vytváří radiální svazky s kapraďovitým narůstáním, což svědčí o rychlém růstu. Centrum kamene má volnější, hrubozrnnou strukturu, bez ohraničeného krystalizačního jádra. Možnou příměsí je močan amonný, na povrchu a při povrchu se mohou vyskytovat oxalátové vrstvy. Centrum kamene může být cizorodé s asymetrickým umístěním.
II. U drobnějších kamenů je častější neuspořádaná volnější hrubozrnná struktura bez ohraničeného krystalizačního jádra. Ostatní znaky jsou stejné.
III. Kameny z dolního močového traktu jsou oválné až kulovité, s hladkým povrchem. Barva je bílá, u kamenů s obsahem močanu amonného šedá. Svůj vznik prozrazují přítomností plošného jádra, které se původně nacházelo na stěně močového měchýře. Na lomu je patrná koncentrická laminace vrstev, místy s radiálním uspořádáním krystalů. Někdy můžeme vidět kapraďovité narůstání (dle tvaru agregátů), které svědčí o velké rychlosti růstu.
IV. Mnohočetná litiáza se obecně vyznačuje hladkým ohlazeným povrchem s fasetovými hranami a s hustšími koncentrickými vrstvami.
V. Močový písek bývá tvořen volnými krystaly struvitu s typickým rakvičkovitým habitem.
Kromě uvedených typů kamenů se může struvit vyskytovat jako vedlejší složka všech komponent močových konkrementů. Je hojnější na jejich periferii, někdy však tvoří i centra.
Klinické souvislosti a faktory vzniku
Struvitové kameny jsou většinou spojovány s infekcí moče bakteriemi, které štěpí močovinu. Za příznivých podmínek (dostatek Mg, NH4, PO4 a pH nad 7,2) mohou vznikat i ve sterilní moči. Krystaly struvitu v moči znamenají patologicky vysoké pH (nad 7,2). Může být způsobeno primární či sekundární infekcí moče nebo alkalizací. Většina struvitových kamenů pochází z infikované moči. Bakterie produkující ureázu (Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, H. influenzae, Staphilococcus aureus, Ureaplasma urealyticum) štěpí močovinu za vzniku dvou molekul amoniaku, které velmi zvyšují pH.
NH2-CO-NH2 + H2O —> ureáza —> 2NH3 + CO2
Hydrolýzou se mění amoniak na amoniový iont
NH3 + H2O —> NH4+ + OH-
Karbonát nalézaný v karbonátapatitu vzniká hydrolýzou
CO2 + H2O —> H2CO3 —> H+ + HCO3- —> 2H+ + CO32-
Zároveň se snižuje hladina citrátu, pravděpodobně důsledkem rozpouštění citrátového iontu bakteriemi. Tím se také zvýší množství hořčíku v moči, který byl vázán na citrát a současně se zvýší obsah vápníku. Vznikají struvit a karbonátapatit v různém poměrném zastoupení.
Souhrnně: krystaly struvitu v moči znamenají patologicky vysoké pH (nad 7,2). Může být způsobeno primární či sekundární infekcí moče nebo alkalizací
Galerie obrázků
Průřez konkrementem z močového měchýře, skládá se z vrstev struvitu a apatitu.
Odlitkový kámen z pánvičky ledvinné tvořený vrstvami struvitu a apatitu.
Kočičí močové konkrementy tvořené čistým struvitem.
Zrnkový preparát struvitu.
Polarizační mikroskop, zvětšeno 320x
Agregát krystalů struvitu, povrch
psího močového konkrementu.
Elektronový mikroskop, zvětšeno 75x
Autorské poznámky
Tamara Bulková