尿液测试条

肺和肾是生物体酸碱平衡的主要调节器。通过氨离子、单氢化磷酸盐、弱有机酸形式的酸性氢的受控排泄以及通过肾单位回旋小管中的肾小球过滤对碳酸氢盐的重吸收来维持平衡。尿液的pH值通常在4.5和8之间变化，早上产生的xxx次尿液通常更酸性，而饭后产生的尿液通常更碱性。没有提供尿液pH值的正常参考值，因为变化太大，结果必须在其他可量化参数的背景下考虑。

尿液pH值的测定有两个主要目的，一个是诊断性的，另一个是治疗性的。一方面，它提供了有关患者体内酸碱平衡的信息，并允许识别尿液中以结晶形式存在的物质。另一方面，某些疾病需要患者将其尿液的pH值保持在给定的窄范围内，无论是为了促进化疗药物的消除、避免促进肾结石形成的盐的沉淀，还是为了促进肾结石的形成。控制尿路感染。调节饮食主要是控制尿液pH值，虽然使用药物也可以控制它。富含动物蛋白的饮食往往会产生酸性尿液，而主要由蔬菜组成的饮食往往会产生碱性尿液。

商业品牌在pH5和9之间以0.5或1个pH单位的增量测量pH。为了区分这个宽范围内的pH，通常使用包含甲基红和溴百里酚蓝的双指示剂系统。甲基红在pH4到6的范围内产生从红色到黄色的颜色变化，溴百里酚蓝在pH6到9之间从黄色变为蓝色。在5到9的范围内，条带显示的颜色在pH5时从橙色变化，在pH值为9时从黄色和绿色变为深蓝色。

肾脏的重要功能之一是在肾小球滤过后重新吸收水分。重吸收的复杂过程通常是首先受到疾病影响的肾功能之一。与H2O相比，尿液的比重是衡量其密度的指标，它取决于溶质的数量和密度（每体积增加质量的分子的比重越大）。比重的测量不应与渗透浓度的测量相混淆，渗透浓度的测量与颗粒的数量有关，而不是与它们的质量有关。

尿试纸比重测试是基于阴离子聚电解质（聚-（甲基乙烯基醚/马来酸酐））在碱性介质中的解离常数(pKa)的变化，该碱性介质被电离并按比例释放氢离子。溶液中存在的阳离子数量。尿液中的阳离子浓度越高，释放的氢离子越多，从而降低pH值。该垫还包括溴百里酚蓝，可测量这种pH值的变化。应该记住，试纸只测量阳离子浓度，因此，含有高浓度非离子溶质（如葡萄糖或尿素）或含有高分子量化合物（如用于提供射线照相对比的介质）的尿液可能会产生错误地低于该值的结果。通过密度计测量。颜色从读数为1.000的深蓝色到读数为1.030的黄色不等。

• 在碱性介质中聚电解质-Hn+阳离子n+→聚电解质-阳离子+nH+
• 在碱性介质中H++溴百里酚蓝（蓝色）→溴百里酚蓝-H+（黄色）

由于指示剂的蛋白质错误，升高的蛋白质浓度会产生略微升高的比密度结果；此外，由于指示剂的偏差，pH值高于6.5的样品会给出较低的读数。出于这个原因，制造商建议当pH值大于6.5时，比重读数增加5个单位。

血液可能以完整的红细胞（血尿）或红细胞破坏的产物血红蛋白（血红蛋白尿）的形式存在于尿液中。可以肉眼检测大量存在的血液。血尿产生混浊的红色尿液，血红蛋白尿表现为透明的红色标本。每微升尿液中超过五个细胞的任何血液量都被认为具有临床意义；不能依靠视觉检查来检测血液的存在。尿沉渣的显微镜检查显示完整的红细胞，但未检测到由溶血性疾病或红细胞溶解产生的游离血红蛋白。因此，血红蛋白的化学测试为确定血液的存在提供了最准确的方法。一旦检测到血液，

血液化学测试利用血红蛋白的假过氧化物酶活性催化血红蛋白和肌红蛋白的血红素成分与色原（化学反应后获得颜色的物质）四甲基联苯胺之间的反应，产生氧化色原，其呈蓝绿色颜色。试剂条制造商将过氧化物和四甲基联苯胺加入血液检测区域。提供了两个颜色图表，对应于血红蛋白尿、肌红蛋白尿和血尿(RBC)发生的反应。在存在游离血红蛋白/肌红蛋白的情况下，垫上出现从负黄色到绿色到强正绿色-蓝色的均匀颜色。相反，完整的红细胞在接触垫时会被裂解，释放的血红蛋白会产生一种孤立的反应，从而在垫上形成斑点图案。试剂条测试可以检测到低至每微升5个红细胞的浓度；但是，在将这些数字与实际的微观值进行比较时必须小心，因为垫子的吸收特性会吸引一些尿液。术语跟踪、小、中等和大（或跟踪、1+、2+和3+）用于报告。

可能会出现由于月经污染引起的假阳性反应。如果样本容器中存在强氧化性清洁剂，也会发生这种情况。植物过氧化物酶和细菌酶，包括大肠杆菌过氧化物酶，也可能引起假阳性反应。因此，应仔细检查含有细菌的沉积物中是否存在红细胞。传统上，抗坏血酸（维生素C）与血液的假阴性试剂条反应有关。Multistix和Chemstrip都改进了他们的试剂条，以减少对非常高水平的抗坏血酸的干扰，并且Chemstrip用碘酸盐浸渍的网覆盖试剂垫，在抗坏血酸到达反应垫之前将其氧化。当具有高比重的尿液中含有与试剂垫接触时不会裂解的圆齿状红细胞时，可能会导致假阴性反应。当福尔马林用作防腐剂或存在高血压药物卡托普利或高浓度亚硝酸盐时，反应性也可能降低。红细胞沉降到样本容器的底部，在测试之前未能混合样本会导致读数错误地降低。

筛查参数：许多肾脏和泌尿道疾病可能长期无症状。建议将常规尿液分析作为早期识别肾损伤和/或尿路疾病的基本步骤，特别是在糖尿病患者、高血压患者、非裔美国人、波利尼西亚人和有家族史的高危人群中。

可以确定的特定肾脏和泌尿道疾病包括：慢性肾脏疾病、肾小球肾炎、蛋白尿和血尿。

在对尿液进行的常规化学检查中，最能表明肾脏疾病的是蛋白质测定。蛋白尿通常与早期肾脏疾病有关，因此尿蛋白检测是任何体格检查的重要组成部分。正常尿液中蛋白质含量很少，通常少于100-300mg/L或每24小时排出100mg。这种蛋白质主要由经肾小球过滤的低分子量血清蛋白和泌尿生殖道产生的蛋白质组成。由于其低分子量，白蛋白是血浆中发现的主要血清蛋白，正常的尿白蛋白含量很低，因为肾小球中存在的大部分白蛋白没有被过滤，并且大部分过滤后的白蛋白被肾小管重新吸收。其他蛋白质包括少量血清和肾小管微球蛋白。由肾小管上皮细胞和来自前列腺、精液和阴道分泌物的蛋白质产生的尿调节素。尿调节素通常在远端回旋管中产生，并形成管型基质。

传统的蛋白质试纸条检测是利用指示剂的蛋白质误差原理，产生可见的比色反应。与指示剂响应特定pH值产生特定颜色的普遍看法相反，某些指示剂在存在蛋白质时会改变颜色，即使介质的pH值保持不变。这是因为蛋白质接受来自指示剂的氢离子。该测试对白蛋白更敏感，因为白蛋白比其他蛋白质含有更多的氨基来接受氢离子。根据制造商的不同，条带的蛋白质区域包含不同的化学物质。Multistix含有四溴酚蓝，Chemstrip含有3',3”,5',5”-四氯苯酚、3,4,5,6-四溴磺酞。两者都含有酸缓冲剂，以将pH值保持在恒定水平。在pH值为3时，在没有蛋白质的情况下，两种指示剂均呈黄色。然而，随着蛋白质浓度的增加，颜色会逐渐变成各种绿色，最后变成蓝色。读数以负值、痕量、1+、2+、3+和4+或对应于每种颜色变化的30、100、300或2000mg/dL的半定量值报告。痕量值被认为小于30mg/dL。迹线读数的解释可能很困难。痕量值被认为小于30mg/dL。迹线读数的解释可能很困难。痕量值被认为小于30mg/dL。迹线读数的解释可能很困难。

指示剂-H+（黄色）+蛋白质→指示剂（蓝绿色）+蛋白质-H+

试剂条错误的主要来源是高度缓冲的碱性尿液，它超越了酸性缓冲系统，导致pH值升高和与蛋白质浓度无关的颜色变化。同样，允许试剂垫与尿液长时间保持接触的技术错误可能会去除缓冲液。当反应不在酸性条件下发生时，会获得假阳性读数。高度着色的尿液和容器被季铵化合物、清洁剂和防腐剂污染也会导致假阳性读数。高比重样品中可能会出现假阳性痕量读数。

在所有正常测试的参数中，尿液中是否存在血液与肾脏或泌尿生殖道的创伤性损伤最密切相关。血尿最常见的原因是：肾结石、肾小球疾病、肿瘤、肾盂肾炎、接触肾毒素和抗凝剂治疗。剧烈运动后和月经期间可观察到非病理性血尿。尿液中红细胞的正常数量通常不应超过每个高倍视野3个。

显示血液阳性的尿液试纸也可以表明血红蛋白尿，由于尿道中红细胞的溶解（特别是在碱性或稀释的尿液中）或血管内溶血，使用显微镜无法检测到血红蛋白尿。在正常情况下，结合珠蛋白-血红蛋白复合物的形成会阻止肾小球滤过，但如果溶血广泛，结合珠蛋白的摄取能力就会超出，血红蛋白会出现在尿液中。血红蛋白尿可由溶血性贫血、输血、大面积烧伤、隐士蜘蛛（Loxosceles）咬伤、感染和剧烈运动引起。

用于血液的尿液试纸条测试是基于血红蛋白在催化过氧化氢和色原四甲基联苯胺之间的反应以产生深蓝色氧化产物中的假过氧化物酶活性。根据血红蛋白的量，产生的颜色可以在绿色和深蓝色之间变化。

尿液中肌红蛋白的存在会在试纸的血液测试中产生阳性反应，但尿液看起来很清澈，呈红色至棕色。肌红蛋白代替血红蛋白的存在可能是由与肌肉损伤（横纹肌溶解症）相关的病症引起的，例如创伤、挤压综合征、长期昏迷、抽搐、进行性肌肉萎缩、酗酒、滥用海洛因和剧烈的体力活动。

这些蛋白质的血红素部分对肾小管有毒，浓度升高会导致急性肾损伤。

可以使用硫酸氨沉淀试验来区分血红蛋白尿和肌红蛋白尿。这包括在5ml离心后的尿液中加入2.8克硫酸氨，充分混合，5分钟后过滤样品并再次离心。血红蛋白与硫酸氨一起沉淀出来，但肌红蛋白没有。如果存在肌红蛋白，则用试纸对血液上清液进行分析将给出阳性结果，如果存在血红蛋白则为阴性结果。

如果用于分析的实验室材料上存在强氧化剂或过氧化物残留物，则该测试可能会产生假阳性。

约30-40%的I型糖尿病患者和约20%的II型糖尿病患者及时出现肾病，因此早期识别糖尿病对于这些患者的进一步健康状况具有重要意义。

能够确定的特定碳水化合物代谢紊乱包括糖尿病、葡萄糖尿和酮尿症。

在正常情况下，几乎所有在肾小球中去除的葡萄糖都在近曲小管中被重新吸收。如果血糖水平升高，就像糖尿病一样，曲小管重吸收葡萄糖的能力就会被超过（这种效应称为肾脏重吸收阈值）。对于葡萄糖，此阈值介于160–180mg/dl之间。葡萄糖浓度因人而异，健康人在高糖餐后会出现短暂的糖尿；因此，xxx代表性的结果来自于食物被食用至少两小时后采集的样本。

试纸检测葡萄糖是基于葡萄糖氧化酶的酶促反应。这种酶催化葡萄糖被大气中的氧气氧化形成葡萄糖酸和过氧化氢。由过氧化物酶介导的第二个连接反应催化过氧化物和色原（一种在化学反应后获得颜色的物质）之间的反应，形成指示葡萄糖浓度的有色化合物。

该反应对葡萄糖是特异性的，在所有酶促反应中都会发生，但由于实验室仪器上使用的消毒剂中存在痕量强氧化剂或过氧化物，它可能会提供一些假阳性结果。

酮体或酮体一词实际上是指脂肪酸代谢中的三种中间产物；丙酮、乙酰乙酸和β-羟基丁酸。尿液中的酮浓度通常不会升高，因为所有这些物质都已完全代谢，产生能量、二氧化碳和水。然而，碳水化合物代谢的中断会导致代谢失衡，并导致酮体作为生物体脂肪储备代谢的副产品出现。

脂肪代谢的增加可能是由于饥饿或吸收不良、无法代谢碳水化合物（例如在糖尿病中发生）或由于频繁呕吐造成的损失。

尿酮的控制对于管理和监测1型糖尿病特别有用。酮尿症表明胰岛素缺乏，表明需要调节其剂量。血液中酮浓度的增加会导致水电解质失衡、脱水，如果不纠正，则会导致酸中毒，最终导致糖尿病昏迷。

这三种酮化合物在尿液中的比例不同，尽管这些比例在不同样品中相对恒定，因为丙酮和β-羟基丁酸都是由乙酰乙酸产生的。比例为78%β-羟基丁酸、20%乙酰乙酸和2%丙酮。

尿液试纸中使用的测试基于硝普钠（硝基铁氰化物）的反应。在该反应中，碱性介质中的乙酰乙酸与硝普钠反应生成洋红色络合物：

该测试不测量β-羟基丁酸，并且当将甘氨酸添加到反应中时，它仅对丙酮微弱敏感。然而，由于这些化合物来源于乙酰乙酸，因此可以假定它们的存在，因此不需要进行单独的测试。那些含有巯基的药物，如巯基乙磺酸钠(Mesna)和卡托普利和L-DOPA可以产生非典型着色。由于挥发和细菌降解而未充分储存的样品可能会出现假阴性。

在许多肝病中，患者通常仅在晚期才表现出病理学迹象。早期诊断可以及时采取适当的治疗措施，避免继发性损害和进一步感染。

可以识别的特定肝病和溶血性疾病包括肝病（伴有黄疸）、肝硬化、尿胆素尿症和胆红素尿症。

胆红素是一种高度着色的化合物，是血红蛋白降解的副产物。单核吞噬细胞系统（位于肝脏和脾脏）从循环中提取老红细胞后释放的血红蛋白被降解为其成分；铁、原卟啉和蛋白质。该系统的细胞将原卟啉转化为未结合的胆红素，该胆红素通过与蛋白质（尤其是白蛋白）结合的循环系统。肾脏无法过滤掉这种胆红素，因为它与蛋白质结合，但它与葡萄糖醛酸结合在肝脏中形成水溶性结合胆红素。这种结合的胆红素通常不会出现在尿液中，因为它是直接从胆汁中从肠道排出的。肠道细菌将胆红素还原为尿胆素原，后者随后被氧化并以粪尿素的形式随粪便排出，或以尿胆素的形式在尿液中排出。

当正常的降解周期因胆管阻塞或肾脏功能完整性受损而改变时，尿液中会出现结合胆红素。这允许结合胆红素逃逸到循环中，如肝炎和肝硬化中发生的那样）。

尿胆红素的检测是肝脏疾病的早期指征，其存在与否可用于确定临床黄疸的原因。

红细胞加速破坏产生的黄疸不会产生胆红素尿，因为高血清胆红素以非结合形式存在，肾脏无法将其排出。

测试条使用重氮化反应来检测胆红素。胆红素在酸性介质中与重氮盐（2,4-二氯苯胺或2,6-二氯苯-重氮-四氟硼酸盐）结合，生成颜色从粉红色到紫色不等的偶氮染料：

假阳性反应可能是由于尿液中不寻常的色素（例如，黄橙色非那吡啶代谢物、籼稻和药物Lodine(Etodolac)的代谢物）。由于胆红素是光敏性的，当它暴露在光下时会发生光氧化成胆绿素，或者可能发生葡糖苷酸水解产生反应性较低的游离胆红素，因此储存不良的样品也可能出现假阴性。

肠道细菌将由胆管排泄到肠道中的结合胆红素转化为尿胆素原和粪胆素原。部分尿胆原在肠道中被重新吸收，然后在血液中循环到肝脏并排出体外。这种再循环的尿胆原的一小部分被肾脏过滤掉并出现在尿液中（小于1mg/dl尿液）。粪胆素原不能被重新吸收并保留在肠道中。

肝功能的任何恶化都会降低其处理再循环尿胆原的能力。残留在血液中的多余物质被肾脏过滤掉并出现在尿液中。当发生溶血性疾病时，血液中存在的非结合胆红素量增加，导致结合胆红素的肝排泄增加，导致尿胆素原量增加，进而导致重吸收、再循环和肾脏排泄增加。

试纸中发生的反应因制造商而异，但实际上有两种最常用的反应。一些制造商使用艾氏反应(1)，其中尿胆原与对二甲氨基苯甲醛（艾氏试剂）反应，以产生从浅粉色到深粉色不等的颜色。其他制造商使用重氮偶联反应(2)，该反应使用4-甲氧基苯-重氮-四氟硼酸盐来产生从白色到粉红色的颜色。后一种反应更具体。

许多物质会干扰Multistix胶条上的Ehrlich反应：胆色素原、籼型、对氨基水杨酸、磺胺、甲基多巴、普鲁卡因和氯丙嗪。该测试应在室温下进行，因为反应的灵敏度随温度升高而增加。储存不当的样本会产生假阴性结果，因为尿胆原会被光氧化为不发生反应的尿胆素。用作防腐剂的甲醛在两种反应中都会产生假阴性。

可以确定尿路感染，包括菌尿和脓尿。

亚硝酸盐检测是一种快速筛查可能由硝酸盐还原菌引起的无症状感染的方法。一些最常引起尿路感染的革兰氏阴性菌（大肠杆菌、肠杆菌、克雷伯氏菌、柠檬酸杆菌和变形杆菌）具有将尿液中的硝酸盐还原为亚硝酸盐的酶。该测试是一种快速筛查肠道细菌可能感染的方法，但它不能代替尿液分析测试，也不能作为诊断工具的显微镜检查，也不能像许多其他不还原硝酸盐（革兰氏阳性）的微生物那样进行后续监测细菌和酵母菌）也会引起尿路感染。

反应条通过使用Griess反应检测亚硝酸盐，其中亚硝酸盐在酸性介质中与芳香胺（对氨基苯甲酸或磺胺）反应形成重氮盐，该盐又与四氢苯并喹啉反应产生粉红色偶氮染料.

亚硝酸盐检测并不是特别可靠，在出现临床症状的情况下出现阴性结果并不少见，这意味着该检测不应被视为结论性的。在存在非硝酸盐还原微生物的情况下可能会获得阴性结果。亚硝酸盐还原菌需要与硝酸盐保持足够长的接触时间才能产生可​​检测的量（早上产生的xxx次尿液或至少尿潴留4小时）。大量细菌可以反应将亚硝酸盐还原为氮，这将产生假阴性结果。即使存在细菌，使用抗生素也会抑制细菌代谢，导致负面结果。此外，一些物质（如抗坏血酸）会与Greiss反应竞争，从而给出不具代表性的低读数。

在尿液样本中每个高倍视野(40X)中发现多达3个（偶尔为5个）白细胞是正常的，由于阴道污染，女性的结果略高。较高的数字表示尿路感染。白细胞尿液试纸条检测白细胞酯酶，该酶存在于单核细胞和粒细胞（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞）的嗜天青颗粒中）。来自泌尿生殖道的细菌、淋巴细胞和上皮细胞不含酯酶。中性粒细胞是最常与尿路感染相关的白细胞。白细胞酯酶检测呈阳性通常表明存在细菌，亚硝酸盐检测呈阳性（尽管并非总是如此）。由滴虫、衣原体和酵母菌引起的感染会产生无菌尿的白细胞尿。肾组织的炎症（间质性肾炎）可产生白细胞尿，特别是嗜酸性粒细胞占优势的中毒性间质性肾炎。

白细胞酯酶的检测纯粹是指示性的，不应单独依赖于诊断，因为它不能代替显微镜检查或尿培养检查。

尿液试纸反应是基于白细胞酯酶在催化吲哚羧酸酯水解中的作用。释放的吲哚酚与重氮盐结合以产生紫色唑染料。

酯酶反应需要大约2分钟才能发生。强氧化剂或甲醛的存在会导致假阳性。假阴性结果与蛋白质（大于500mg/dL）、葡萄糖（大于3g/dL）、草酸和抗坏血酸浓度升高有关。具有高比重的尿液也会引起白细胞圆齿，这会阻碍酯酶的释放。

测试的检出限是测试开始由阴性转为阳性的浓度。尽管检测限可能因尿液样本而异，但检测限定义为在90%的检查尿液中导致阳性反应的分析物浓度。

尿液试纸可用于医疗保健链的许多领域，包括常规检查筛查、治疗监测、患者自我监测和/或一般预防医学。

尿液测试条用于医院和一般实践中的筛查。筛查的目的是通过检查大量人群及早识别可能的患者。在高危人群中筛查糖尿病和肾脏疾病的重要性变得非常高。

借助尿液试纸进行治疗监测可以让健康专业人员检查处方治疗的结果，并在必要时将任何变化引入治疗过程。

在卫生专业人员的指导下使用尿液试纸进行自我监测是监测疾病状态的有效方法。这尤其适用于糖尿病患者，其中自我监测代谢状态（葡萄糖和酮的测定）的想法是不言而喻的。

在兽医学中，特别是在猫和狗中，试纸可用于尿液分析。

在许多文化中，尿液曾经被视为一种神秘的液体，在某些文化中，它至今仍被视为如此。它的用途包括伤口愈合、刺激身体防御和检查以诊断疾病的存在。

直到18世纪末，对化学感兴趣的医生才将注意力转向尿液分析的科学基础及其在实用医学中的应用。

尽管自1960年代以来试纸的外观几乎没有变化，但它们现在包含了许多创新。新的浸渍技术、更稳定的颜色指示剂以及颜色渐变的稳步改进都促成了尿液试纸作为可靠诊断仪器在临床和一般实践中的使用。在过去的几十年中，提供的参数菜单稳步增长。

众所周知，抗坏血酸（维生素C）会干扰普通尿液试纸上血液和葡萄糖垫的氧化反应。一些尿液试纸受到碘酸盐的干扰，碘酸盐通过氧化消除抗坏血酸。一些试纸包括尿抗坏血酸测试。

在常规筛查期间，如果发现白细胞、血液、蛋白质、亚硝酸盐检测呈阳性且pH值大于7，则对尿沉渣进行显微镜分析以进一步明确诊断。

使用自动尿液试纸分析仪对尿液试纸进行自动分析是现代尿液分析中公认的做法。它们可以测量钙、血液、葡萄糖、胆红素、尿胆素原、酮、白细胞、肌酐、微量白蛋白、pH、抗坏血酸和蛋白质。