Die Urinuntersuchung, Harnuntersuchung, Harndiagnostik oder Urindiagnostik, selten auch Urognostik, ist eine der ältesten Methoden, um Vorhandensein, Schwere und Verlauf von Erkrankungen von Nieren und Harnwegen zu untersuchen.
In der Antike und dem Mittelalter bis weit in die frühe Neuzeit und zum Teil bis ins 19. Jahrhundert hineinHorst Kremling: Zur Entwicklung der Nierendiagnostik. In: Würzburger medizinhistorischen Mitteilungen. Band 8, 1990, S. 27–32, hier: S. 27. wurde sie als Uroskopie oder Harnschau (eine Betrachtung und Geruchsprüfung des spontan entleerten Urins) zu diagnostischen Zwecken durchgeführt. Dabei wurde hauptsächlich auf die Humoralpathologie, die Säftelehre nach Hippokrates von Kos (ca. 460 bis ca. 370 v. Chr.) und Galen von Pergamon (ca. 129 bis ca. 216 n. Chr.), Bezug genommen. Zu den bedeutenden mittelalterlichen Verfassern von Literatur zur Urinuntersuchung gehörte der ägyptische Arzt Isaak Judaeus im 10. Jahrhundert. Im 12. und 13. Jahrhundert kam es auch zur übertriebenen Anwendung der Harnschau.Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 16 und 18. Auch heute in der Unani-Medizin wird die Harnschau mit bloßem Auge noch angewendet. 1882 führte Paul Ehrlich die DiazoreaktionPaul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 1960, S. 49. in die Urindiagnostik ein.
Beginnend am Anfang des 19. JahrhundertsJoseph Loew: Über den Urin als diagnostisches und prognostisches Zeichen. Landshut 1808. hatte sich die wissenschaftliche Urinuntersuchung dann im 20. JahrhundertG. Guttmann: Technik der Harnuntersuchung. Leipzig 1921. endgültig etabliert.Friedrich v. Zglinicki: Die Uroskopie in der bildenden Kunst. Eine kunst- und medizinhistorische Untersuchung über die Harnschau. Ernst Giebeler, Darmstadt 1982, ISBN 3-921956-24-2, S. 1–11 und 17–19.
Heute wird in den meisten Fällen zunächst ein Urinteststreifen eingesetzt, der eine schnelle, einfache und preisgünstige Analyse des Urins auf Vorhandensein von roten Blutkörperchen (Erythrozyten), weißen Blutkörperchen (Leukozyten), Proteine, Nitrit, Glukose und anderen Substanzen ermöglicht.
Teststreifen
mini|UrinteststreifenBei auffälligen Befunden im Teststreifen, insbesondere bei Nachweis von roten oder weißen Blutkörperchen wird der Urin zentrifugiert und das Urinsediment unter dem Mikroskop untersucht. Rote Blutkörperchen im Urin weisen auf eine Einblutung aus Nieren und Harnwegen hin und können bei Nierenkrebs, Harnsteinen oder Erkrankungen des Nierenkörperchens (meist handelt es sich dabei um eine Glomerulonephritis) auftreten. In ca. einem Drittel der Fälle kann aber auch bei sorgfältiger Untersuchung keine Ursache gefunden werden.
Weiße Blutkörperchen im Urin weisen meist auf eine Harnwegsinfektion hin, insbesondere wenn Schmerzen beim Wasserlassen bestehen und Nitrit im Teststreifen nachweisbar ist.
Häufigste Ursache von Eiweiß im Urinteststreifen sind Erkrankungen des Nierenkörperchens wie diabetische Nephropathie, Nephrosklerose oder Glomerulonephritis. Zur weiterführenden Diagnostik wird die Eiweißausscheidung mit chemischen Methoden quantifiziert, und die unterschiedlichen Eiweiße werden durch Elektrophorese charakterisiert.
Für spezielle Fragestellungen existiert eine Vielzahl weiterer Bestimmungsmethoden.
Urinprobe 72 Stunden vor der Abgabe der Urinprobe sollten schwere körperliche Anstrengungen (Langstreckenlauf, Fußballspiel) vermieden werden. Während der Menstruation sollte keine Urinuntersuchung durchgeführt werden. Frauen sollten bei Ausfluss einen Tampon verwenden. Die Öffnung der Harnröhre sollte abgewaschen werden. Die erste Urinportion wird verworfen. Um Beimengungen von Zellen und Sekreten aus Harnröhre und Vagina zu vermindern, wird für die Analyse der sogenannte Mittelstrahlurin verwendet.
Partikel im Urin lösen sich schnell auf, insbesondere wenn der Urin alkalisch oder verdünnt (niedriges spezifisches Gewicht, niedrige Osmolalität) ist. Idealerweise sollte die Urinprobe innerhalb von 2 bis 4 Stunden untersucht werden. Ist dies nicht möglich, kann der Urin bei Temperaturen zwischen +2 °C und +8 °C aufbewahrt werden; dies begünstigt aber die Fällung von Urat- und Phosphat-Kristallen. Alternativ kann der Urin durch Zugabe von Formaldehyd oder Glutaraldehyd haltbar gemacht werden, dieser Vorgang der Fixierung kann aber zu Veränderungen von Urinbestandteilen führen.
Physikalische Eigenschaften mini|Urinbecher mini|Urinentnahmesystem Urin-Monovette mit Standarddruck (wird häufig für Labore in Krankenhäusern verwendet)
Farbe Die normale Farbe des Urins reicht von Hellgelb bis Dunkelgelb, oder er ist bernsteinfarben.
Erkrankungen, Medikamente und Nahrungsmittel können zu einer abweichenden Färbung des Urins führen:
Erkrankungen Beimengungen von Blut (Makrohämaturie), Hämoglobin (Hämoglobinurie) und Myoglobin (Myoglobinurie) können den Urin rosa, rot, braun oder schwarz verfärben. Gelbsucht (Ikterus) führt zu einer Gelb- oder Braunfärbung. Eine massive Ausscheidung von Harnsäure-Kristallen (Kristallurie) färbt den Urin rosa. Bei Porphyrie und Alkaptonurie ist der Urin rot und verfärbt sich beim Stehenlassen schwarz. Bei metastasiertem malignem Melanom kann in ca. 15 % der Fälle eine schwarze Verfärbung des Urins auftreten. Ursache ist die vermehrte Ausscheidung von 5:6 Hydroxyindol, einem Zwischenprodukt der Bildung des Melanins aus Tyrosin (Melanurie, Abb.Abb.: Schwarzer Urin bei Melanurie aus ). Medikamente Rifampicin führt zu einer gelb-orangen bis roten Verfärbung. Phenytoin färbt den Urin rot. Aminophenazon und Phenolphthalein können den Urin rotfärbenHorst Kremling: Zur Entwicklung der klinischen Diagnostik. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. Band 23, 2004, S. 233–261, hier: S. 254. Chloroquin und Nitrofurantoin färben den Urin braun. Triamteren und blaue Nahrungsmittelfarbstoffe, sowie Propofol (bei bestimmten genetischen Variationen) können zu einer Grünfärbung führen, außerdem Indometacin, Amitriptylin, Listerine, Flutamid, und eine Infektion mit Pseudomonas aeruginosaC. L. Foot, J. F. Fraser: Uroscopic rainbow: modern matula medicine. In: Postgrad Med J. Band 82, Nr. 964, Februar 2006, S, 126–129. Geno J. Merli, Howard H. Weitz: The Consult Guys: Green Urine?!? In: Annals of Internal Medicine. Band 159, 2013, S. CG3, . Metronidazol, Methyldopa, Imipenem führen dazu, dass der Urin beim Stehen nachdunkelt. Nahrungsmittel Rote Bete und Brombeeren können den Urin rot verfärben. Senna und Rhabarber können zu einer gelben bis braunen und einer Rotverfärbung führen.
Trübung Urin ist normalerweise klar. Eine Trübung kann durch eine Vielzahl verschiedener Partikel hervorgerufen werden. Meist handelt es sich dabei um Erythrozyten, Leukozyten, Bakterien, Plattenepithelzellen, Lipide oder Kristalle. Häufig führen Sekrete aus dem Genitalbereich zu einer Trübung. Bei Urogenitaltuberkulose kann käsiges Material den Urin trüben. Als schlechtes prognostisches Zeichen bei Schwindsüchtigen (an Tuberkulose Erkrankten) hatte bereits Frederik Dekkers 1673 eine Trübung des Urins nach Kochen und SäurezusatzPaul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 25. beobachtet.
Die Beimengung von Chylus (fetthaltiger Lymphflüssigkeit) zum Urin führt zu einer weißen Trübung, insbesondere nach fettreichen Mahlzeiten (Chylurie). Zu einer Chylurie kommt es, wenn eine pathologische Verbindung zwischen Lymph- und Urogenitalsystem besteht. Ursachen sind Filariasis, Urogenitaltuberkulose, Schistosomiasis, Verletzungen, Schwangerschaft, angeborene Fehlbildungen, Aortenaneurysmen, chirurgische Eingriffe sowie Entzündungen der Mesenteriallymphknoten. (Abb. unter )
Geruch Ein beißender Geruch des Urins weist auf eine Infektion mit Bakterien hin, die Ammoniak produzieren.
Einige seltene Erkrankungen bewirken einen charakteristischen Geruch des Urins. Ahornsirupkrankheit führt zu einem Ahornsirup-Geruch des Urins. Phenylketonurie bewirkt einen moderigen oder mausartigen Uringeruch. Isovaleriansäure-Azidose führt zu Schweißgeruch des Urins. Hypermethioninämie führt zu Geruch nach ranziger Butter oder Fisch. Ketone bewirken einen süßlichen oder fruchtigen Geruch.
Der Genuss von Gemüsespargel führt zu einem besonderen Geruch, für den ein Enzym verantwortlich ist, das im Urin den Aromastoff Asparagusinsäure (1,2-Dithiolan-4-carbonsäure)M. Lison, S. H. Blondheim, R. N. Melmed: A polymorphism of the ability to smell urinary metabolites of asparagus. In: British medical journal. Band 281, Nummer 6256, 1980 Dec 20-27, S. 1676–1678, . PMID 7448566. . aufspaltet. Bei diesem Vorgang werden schwefelhaltige Verbindungen frei, die anschließend ausgeschieden werden.
Relative Dichte Die relative Dichte des Urins kann mit verschiedenen Methoden bestimmt werden:
Spezifisches Gewicht Der Physiker Nikolaus von Kues wies bereits gegen Ende des 15. Jahrhunderts auf die Nützlichkeit der Bestimmung des spezifischen Gewichts des Urins (wie auch des Blutes) hin.Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 20. Das spezifische Gewicht des Urins hängt ab von der Menge der im Urin gelösten Stoffe. Die Bestimmung erfolgt mittels eines Urinometers, einer Senkspindel, die mit einer Skala zwischen 1.000 und 1.060 g/l versehen ist, oder mit einem Refraktometer. Das Urinometer ist einfach und schnell, wird aber bis auf perioperative oder anästhesiologische Situationen (neurochirurgische Operationen) kaum noch eingesetzt. Ist das spezifische Gewicht des Urins gleich dem des Blutplasmas, spricht man von einer Isosthenurie, liegt es darunter, von einer Hyposthenurie. Dies tritt bei mangelndem Konzentrationsvermögen der Niere oder bei exzessiver Wasseraufnahme auf. Normalerweise ist das spezifische Gewicht des Urins größer als das des Plasmas (Hypersthenurie).
Osmolarität Die Osmolarität des Urins hängt von der Anzahl der gelösten Partikel ab. Die Messung erfolgt mittels eines Osmometers, z. B. durch Bestimmung der Gefrierpunktserniedrigung.
Werden vermehrt osmotisch aktive Teilchen in den Primärharn filtriert, kommt es zu einem Anstieg von Urin-Osmolarität und Urin-Volumen (Osmotische Diurese). Beispiele: Bei Diabetes mellitus kann eine erhöhte Glukosekonzentration im Urin zu osmotischer Diurese kommen. Mannitol führt ebenfalls zu einer osmotischen Diurese und kann daher als Diuretikum eingesetzt werden.
Kann die Niere aufgrund einer fortgeschrittenen Nierenerkrankung den Urin nicht mehr ausreichend konzentrieren, liegt im Urin die gleiche Osmolarität wie im Plasma vor (Isosthenurie).
Wird vermehrt Wasser über den Urin ausgeschieden, z. B. nach vermehrter Flüssigkeitszufuhr (Polydipsie) oder aufgrund eines Diabetes insipidus, sinkt die Osmolarität im Urin ab (Wasserdiurese).
Refraktometrie Mit Hilfe eines Refraktometers kann der Brechungsindex des Urins bestimmt werden. Diese ist ein Maß für die Osmolarität des Urins. Die Durchführung des Tests ist einfach und benötigt nur einen Tropfen Urin.
Trockenchemie Eine näherungsweise Bestimmung der Osmolalität ist auch mittels Urinteststreifen möglich.
Bei der zugrundeliegenden Reaktion setzt ein Komplexbildner in Gegenwart von Kationen Protonen frei, die zu einem Farbumschlag des Indikators Bromthymolblau führen.