Inspanningsgebonden afwijkingen in de urine

Na zware lichamelijke inspanning kunnen in de urine diverse afwijkingen gevonden worden. Meestal betreft het hematurie of proteïnurie. Deze geven vaak geen klachten en komen pas onder de aandacht van een arts als toevalsbevinding of wanneer een patiënt zelf rode urine bemerkt. De eerste beschrijving van inspanningsgebonden afwijkingen in de urine dateert van 1878, waarin proteïnurie wordt beschreven bij militairen na zware lichamelijke inspanning.1 Daarna volgen vele beschrijvingen van met name hematurie bij sporters. Sommige auteurs menen zelfs dat sporthematurie een eigen plek moet hebben in de differentiaaldiagnose van hematurie.2 Deze hematurie dient onderscheiden te worden van pigmenturie, zoals marshemoglobinurie en inspanningsgerelateerde myoglobinurie (tabel 1).

In dit artikel geven wij een overzicht van de diverse afwijkingen die men in de urine kan aantreffen na lichamelijke inspanning en van wat er bekend is over de ontstaanswijze ervan. Deze afwijkingen zijn vrijwel altijd voorbijgaand en benigne van aard. Dat fysieke inspanning niet alleen bij sporters afwijkingen in de urine geeft, wordt geïllustreerd door de volgende ziektegeschiedenis.

ziektegeschiedenis

Patiënt A was een 40-jarige percussionist. Hij werd op verzoek van de huisarts gezien in verband met incidentele hematurie en nierinsufficiëntie. Hij had 4 achtereenvolgende avonden intensief gemusiceerd, waarbij hij per sessie meer dan 4 h met de blote handen trommelde. De dag na de laatste sessie bemerkte hij bruinrode urine en kreeg hij continue flankpijn beiderzijds, met uitstraling naar de buik. Er waren geen klachten van koorts of spierpijn en patiënt had geen verminderde urineproductie bemerkt. In verband met de flankpijn nam hij 2 keer een tablet ibuprofen in. Alle klachten waren na 2 dagen verdwenen, maar 2 dagen later volgde een dag met misselijkheid, braken en diarree. De dag hierna, 4 dagen na het ontstaan van de eerste klachten, waren de klachten verdwenen, maar patiënt werd opgenomen wegens een door de huisarts vastgestelde ernstige nierinsufficiëntie. Aanvullende anamnese onthulde dat hij regelmatig donkerrode urine had na een periode van intensief optreden. Tijdens een optreden dronk hij weinig anders dan enige glazen whisky. Ook kende hij collega-percussionisten met dezelfde verschijnselen na het spelen.

Bij lichamelijk onderzoek zagen wij een atletische man met een bloeddruk van 156/93 mmHg (voorafgaande bloeddrukwaarden waren onbekend), zonder overige afwijkingen. Aanvullend laboratoriumonderzoek toonde de volgende waarden (referentiewaarden tussen haakjes): natrium: 141 mmol/l (135-145); kalium: 5,1 mmol/l (3,5-5,0); calcium: 2,19 mmol/l (2,2-2,65); fosfaat: 2,09 mmol/l (0,8-1,4); bicarbonaat: 21,7 mmol/l (21-27); hemoglobine: 8,3 mmol/l (8,6-10,5); ureum: 24,6 mmol/l (2,5-7,5); creatinine: 820 ?mol/l (55-90); creatinekinase: 70 U/l (0-199). De urineteststrook was negatief voor de aanwezigheid van eiwit, de uitslag was + voor leukocyten en ++ voor hemoglobine. In een portie urine was 0,24 g eiwit/l aanwezig (0,00-0,14). De concentratie van haptoglobine in bloed werd niet bepaald, evenmin als die van hemoglobine en myoglobuline in de urine. Het urinesediment werd niet beoordeeld. Echografisch onderzoek van de nieren toonde geen afwijkin-gen.

De waarschijnlijkheidsdiagnose luidde ‘percussiegeïnduceerde pigmenturie met acute nierinsufficiëntie’. Gezien het ontbreken van spierpijn en de lage plasma-activiteit van creatinekinase had patiënt waarschijnlijk voorbijgaande hemoglobinurie. Het kortdurende gebruik van ibuprofen had hierbij wellicht bijgedragen aan de ernst van de nierfunctiestoornis. Een expectatief beleid werd gevolgd waarbij een snel herstel van de nierfunctie werd gezien en de patiënt na 4 dagen naar huis werd ontslagen. Twee weken na de opname bedroeg de plasmacreatininewaarde 63 ?mol/l, was het urinesediment niet afwijkend en bedroeg de bloeddruk 142/80 mmHg. Patiënt werd geadviseerd meer te drinken – geen alcohol – tijdens optredens en minder intensief en minder lang te spelen. Hierna traden anamnestisch geen episoden van pigmenturie meer op.

inspanningsgebonden hematurie

Microscopische en macroscopische hematurie

Van hematurie spreken wij als bij microscopisch onderzoek met een vergroting van 400 maal in normaalgekleurde urine meer dan 3 erytrocyten per gezichtsveld worden waargenomen. Indien de urine rood tot bruin gekleurd is door de aanwezigheid van erytrocyten, spreken wij van macroscopische hematurie. Inspanningsgebonden hematurie, ook wel sporthematurie genoemd,2 komt frequent voor en wordt beschreven bij diverse sporten, zowel bij de zogenaamde contactsporten zoals boksen en American football, als bij de niet-contactsporten zoals zwemmen en hardlopen. Microscopische hematurie en soms zelfs macroscopische hematurie werd bij 60-80 van de sporters beschreven.3 De gevonden afwijkingen in de urine traden met name op nadat de inspanning was verricht en ze verdwenen binnen 24 tot 72 h. De mate van hematurie correleerde positief met de intensiteit van de inspanning.3

Al of niet renale en al of niet traumatische oorzaak

Een indeling van de hematurie kan men maken op basis van lokalisatie (nier of blaas) en op basis van traumatische of niet-traumatische oorzaak.4 De traumatische hematurie van renale oorsprong ontstaat door laesies in de renale vasculatuur. Deze kunnen zowel door direct trauma ontstaan, zoals bij boksen of American football, als door langdurig schudden van de nieren bij een hardloopwedstrijd over langere afstand.

De niet-traumatische hematurie van renale oorsprong ontstaat wellicht door een veranderde intrarenale hemodynamiek bij inspanning. De renale plasmaflow kan dalen van 700 naar 200 ml/min.5 Deze vermindering is proportioneel aan de intensiteit van de inspanning. Dit zou kunnen leiden tot hypoxische schade aan het nefron, wat weer kan leiden tot verhoogde permeabiliteit van de glomerulaire basaalmembraan en tot toename van het aantal erytrocyten in de urine.

Een andere factor zou een verhoogde filtratiedruk in de glomeruli kunnen zijn die ontstaat door een toegenomen constrictie van de efferente arteriole bij inspanning.4 5

Aangezien hematurie toeneemt met de duur en de intensiteit van de inspanning, komt bij sporters de niet-traumatische oorzaak waarschijnlijk het meest voor. Dit wordt ondersteund doordat er bij zwemmers procentueel meer hematurie werd gevonden dan bij spelers van American football (80 versus 50).2 Wel werd bij de footballspelers meer macroscopische hematurie gevonden, waarschijnlijk ontstaan door niercontusie op basis van direct niertrauma.

Contusie van de blaasmucosa

Bij langeafstandlopers is er nog een andere oorzaak van hematurie, namelijk lokale contusie van de blaasmucosa. Deze wordt verklaard door het repeterend ‘klappen’ van de slappe achterwand van de blaas tegen het stuggere trigonum bij een (vrijwel) lege blaas.6 Dit geeft een karakteristieke afwijking bij cystoscopie, waarbij na een week alleen nog een lichte hyperemie van het urotheel is te zien. Deze vorm van hematurie zou men kunnen voorkómen door voor aanvang van een marathon 1 l bier te drinken.7 Door het diuretisch effect hiervan ontstaat een vloeistofbuffer van urine in de blaas.

In zeldzame gevallen is de macroscopische hematurie na hardlopen het eerste symptoom van een blaascarcinoom. Het wordt daarom wel aangeraden om toch altijd een urologische evaluatie te laten verrichten alvorens de diagnose ‘inspanningsgerelateerde macroscopische hematurie’ te stellen.8 Onderzoek vanuit de eerstelijnsgeneeskunde liet echter zien dat dit niet nodig is bij patiënten jonger dan 40 jaar.9

inspanningsgebonden proteïnurie

Proteïnurie betekent een abnormale eiwituitscheiding in de urine, dat wil zeggen meer dan 150 mg eiwit per 24 h ongeacht het type eiwit. Inspanningsgebonden proteïnurie is een veelvoorkomende bevinding bij sporters, vaak in combinatie met microscopische hematurie.10 In het verleden werd daarom wel gesproken van ‘pseudonefritis’. De proteïnurie betreft met name albuminurie en is net als de hematurie reversibel in 24 tot 48 h.11

Gerapporteerde eiwitwaarden in de urine na inspanning variëren van licht verhoogde waarden van 30 ?g/min tot wel 5 mg/min. De mate van proteïnurie lijkt wederom meer samen te hangen met de intensiteit dan met de duur van de inspanning.12 De oorzaak van de proteïnurie ligt mogelijk, net als bij een deel van de hematurie, in een hoge glomerulaire filtratiedruk bij een veranderde intrarenale hemodynamiek. Hierdoor worden eiwitmoleculen makkelijker doorgelaten. Bij zeer intensieve inspanning lijkt ook een verminderde tubulaire reabsorptie van eiwitten een rol te spelen, aangezien proteïnurie na lichte tot matige inspanning voornamelijk van het glomerulaire type is en na intensieve inspanning van het gemengd glomerulair-tubulaire type.3 Ook de proteïnurie is niet altijd benigne van aard, aangezien inspanningsgerelateerde proteïnurie bij jeugdige type 1-diabetici een voorbode kan zijn van een zich ontwikkelende diabetische nefropathie.13

inspanningsgebonden pigmenturie: hemoglobinurie en myoglobinurie

Van pigmenturie spreekt men als de urine verkleurd is door de aanwezigheid van pigment. Inspanningsgebonden pigmenturie kan veroorzaakt worden door de eiwitten hemoglobine of myoglobine, die respectievelijk vrijkomen uit beschadigde erytrocyten of spiercellen. Onder normale omstandigheden kunnen deze eiwitten niet in urine worden aangetoond. In tabel 1 staan de oorzaken gerubriceerd van inspanningsgebonden pigmenturie.

Hemoglobinurie

Inspanningsgebonden hemoglobinurie is vooral bekend geworden als marshemoglobinurie. Vrij hemoglobine kan 1 tot 3 h na rennen of marcheren op een harde ondergrond in de urine worden gevonden en verdwijnt over het algemeen binnen 24-48 h. De urine kleurt hierbij rood aan. Men vermoedt dat er mechanische schade aan de erytrocyten ontstaat in de bloedvaten van de voet. Dit wordt ondersteund door de bevinding dat schuimrubber inlegzooltjes de marshemoglobinurie kunnen voorkómen.14 Een bijzondere variant hiervan is de intravasculaire hemolyse die kan optreden bij bongo- of congaspelers. Hierbij ontstaat de schade aan de rode bloedcellen in de bloedvaten van de vingers bij het slaan op het instrument.15 16 Door percussionisten wordt vaak urenlang gemusiceerd op meerdere dagen in één week.

Hemoglobine is een groot molecuul, als tetrameer 69 kDa en als dimeer 24 kDa, en komt pas in de urine wanneer de bindingscapaciteit van haptoglobine in het bloed en de resorptiecapaciteit van de proximale tubulus worden overschreden. Dit verklaart waarom bij percussionisten vaak pas na meerdere sessies van intensief en langdurig spelen hemoglobinurie ontstaat. Dit mechanisme werd goed geïllustreerd in een observationele studie.15 Hierbij was na twee opeenvolgende bongaconcerten (dag 1 en 2) de plasmahaptoglobineconcentratie reeds met circa 60 gedaald. Bij het derde concert op dag 7 trad hemoglobinurie op bij de uitvoerend percussionist. Hierbij werd overigens behalve hemoglobine ook myoglobine in de urine gevonden. De myoglobine komt vrij uit de beschadigde spiervezels na intensief spelen.

Myoglobinurie

Uitputting van spiercellen kan leiden tot zwelling van de cel en zelfdestructie. Er komt vrij myoglobine in het bloed en aangezien het een klein molecuul betreft (18,8 kDa) zonder eiwitbinding, wordt het gemakkelijk in de urine uitgescheiden en blijft het plasma normaal van kleur. De urine wordt 24-48 h na forse inspanning roodbruin. Het gefilterde myoglobine kan leiden tot acuut nierfalen door vorming van intratubulaire eiwitcilinders, renale vasoconstrictie en directe cytotoxiciteit door gereabsorbeerd haemeiwit voor de tubulaire cellen. Bij rabdomyolyse is de activiteit van creatinekinase in het plasma meestal sterk verhoogd; over rabdomyolyse is een overzichtsartikel verschenen.17

De rabdomyolyse na inspanning komt met name voor bij ongetrainde personen die een forse inspanning hebben geleverd, maar is ook beschreven bij getrainde marathonlopers, atleten na gewichtheffen en na een avondje langdurig en intensief bespelen van de bongo.18 19 Er is een aantal condities bekend waaronder rabdomyolyse sneller optreedt tijdens fysieke inspanning, bijvoorbeeld door inspanning onder zeer warme of vochtige condities.20 21 Een te lage kaliumconcentratie in het bloed compromitteert vasodilatatie van de microvasculatuur in de spieren, waardoor ischemie in het spierweefsel kan ontstaan met als gevolg een grotere kans op myolyse.17 De combinatie van hypoxemie en corticosteroïdmyopathie kan spiercelnecrose tot gevolg hebben bij een patiënt met een status asthmaticus.22 Tenslotte kunnen acute of chronische alcoholabusus en gebruik van drugs zoals ecstasy, cocaïne en amfetamine leiden tot celverval in dwarsgestreept spierweefsel. Hierbij gaat het meestal om een combinatie van factoren, waaronder de directe myotoxiciteit van de drugs, overbelasting dan wel compressie van spierweefsel, en elektrolytafwijkingen.17 Het is niet bekend of het gebruik van cholesterolverlagers zoals statinen (hydroxymethylglutarylco-enzym-A-reductaseremmers) en fibraten, die een myopathie kunnen induceren, ook een verhoogd risico op inspanningsgerelateerde rabdomyolyse geeft.

Indien rabdomyolyse optreedt na geringe tot matige fysieke inspanning, dient de mogelijkheid van erfelijke metabole myopathieën te worden overwogen. Meestal worden deze gekenmerkt door recidiverende episoden met spierzwakte of myoglobinurie die al op kinderleeftijd ontstaan.23

Het verloop van de nierfunctie na inspanningsgerelateerde rabdomyolyse of hemolyse is over het algemeen benigne, alhoewel soms tijdelijk hemodialyse noodzakelijk is. Waarschijnlijk is de aanwezigheid van één of meer nefrotoxische cofactoren nodig voordat hemo- of myoglobinurie tot acuut nierfalen leidt.24

diagnostiek en behandeling van inspanningsgebonden afwijkingen in de urine

Diagnostiek

Eiwitverlies in de urine kan zowel kwantitatief bepaald worden als, bij hogere waarden, met een urineteststrook. Microscopische hematurie wordt gevonden met een urineteststrook en bij beoordeling van het sediment. Met microscopisch onderzoek van het urinesediment kan de aanwezigheid van erytrocyten worden bevestigd. Indien dysmorfe erytrocyten en erytrocytencilinders worden waargenomen, is dit bewijzend voor een glomerulaire oorzaak van de hematurie.

De urineteststrook kleurt ook aan bij myoglobine of hemoglobine in de urine. Bij rode tot roodbruine urine kan het dus gaan om hematurie, hemoglobinurie en myoglobinurie (tabel 2). Indien na centrifugeren het urinesupernatant rood is, moet dit worden getest op de aanwezigheid van hemoglobine of myoglobine met een urineteststrook. Indien de uitslag hiervan positief is, is er hemoglobinurie en/of myoglobinurie. Deze kan men vervolgens kwantitatief in de urine bepalen. Bij hemoglobinurie is er ook een verhoogde concentratie hemoglobine in het plasma, waardoor dit rood tot bruin van kleur is. Myoglobine wordt dusdanig snel gefilterd en uitgescheiden dat het plasma bij rabdomyolyse normaal van kleur blijft, tenzij er nierfalen is.17 Bij myoglobinurie is tevens de activiteit van creatinekinase in het bloed vaak sterk verhoogd (zie tabel 2).

Meestal is de diagnose eenvoudig te stellen op basis van de anamnese en bloed- en urineonderzoek en is nadere diagnostiek niet nodig. Indien er twijfel bestaat over de diagnose, is het zinvol om het urineonderzoek te herhalen, na enkele dagen rust en na het opnieuw verrichten van de inspanning. Zoals hiervoor besproken, moet myoglobinurie bij geringe inspanning aanleiding zijn om op kinderleeftijd onderzoek naar erfelijke metabole myopathieën te laten verrichten. Bij volwassenen zal men drugsgebruik en of metabole afwijkingen moeten overwegen.

Behandeling en preventie

Inspanningsgerelateerde hematurie en proteïnurie zijn van voorbijgaande aard en er zijn geen nadelige effecten voor de nierfunctie op lange termijn bekend. Inspanningsgebonden hemoglobinurie en myoglobinurie leiden zelden tot belangrijke nierfunctiestoornissen, tenzij er een andere nefrotoxische factor aanwezig is.24 Hierbij moet men vooral bedacht zijn op gebruik van nefrotoxische medicatie, zoals NSAID’s die ingenomen zijn tegen spierpijn. Behoudens het staken van nefrotoxische medicatie moet een adequate volumestatus nagestreefd worden om de ischemische nierschade te beperken en de vorming van intratubulaire eiwitcilinders te voorkomen. Hiertoe voldoet een advies om een ruime vochtinname te handhaven tijdens de inspanning en condities van extreme warmte en vochtigheid te vermijden.

Uit onderzoek bij met name traumatische rabdomyolyse blijkt dat naast adequate rehydratie het door intraveneuze infusie van bicarbonaat alkaliseren van de urine tot een pH > 6,5 en infunderen van mannitol effectief zijn in het beperken van de nierschade.17 Alkaliseren van de urine verbetert de oplosbaarheid van haempigmenten en minimaliseert de conversie van hemoglobuline naar het toxischer methemoglobuline. Mannitol lijkt voornamelijk effectief door het handhaven van een adequate urinedoorstroming in de tubuli, waarbij de vorming van eiwitcilinders wordt verminderd. Herstel van nierfunctie na myo- of hemoglobinurie is te verwachten in enkele dagen tot weken en de mate van herstel is vooral afhankelijk van pre-existente nierfunctie, comorbiditeit en nefrotoxische factoren.24 Indien de nierfunctie niet volledig herstelt, moet patiënt onder poliklinische controle blijven met aandacht voor adequate bloeddrukregulatie en voor de langetermijngevolgen van chronisch nierfalen.

conclusie

Inspanningsgebonden afwijkingen in de urine komen frequent voor na zware fysieke inspanning. Deze bestaan uit proteïnurie, hematurie en pigmenturie. Het beloop is over het algemeen benigne, waarbij de afwijkingen behoren te verdwijnen na 24-72 h rust. Wanneer de afwijkingen in de urine niet spontaan verdwijnen, moet nader onderzoek verricht worden naar een eventueel aanwezig nefrologisch of urologisch lijden. Een uitzonderlijke groep patiënten wordt gevormd door intensief spelende percussionisten. Zij lopen het risico van hemolyse met pigmenturie, waardoor acute nierinsufficiëntie kan ontstaan.

Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld.