尿蛋白質和T-H蛋白(Tamm-Horsfall protien),是形成管型的基礎物質。正常情況下,尿液中的蛋白質和T-H 蛋白含量甚微,故形成管型的機會甚少。在腎臟出現病理性改變的情況下會出現管型,管型的形成需三個條件:
1、尿液蛋白質和T-H蛋白濃度增高
病理狀態下腎小球發生病變,由于腎小球基底膜的通透性增高,使大量血液蛋白(清蛋白)從腎小球濾出后進入腎小管,過多的蛋白質在腎遠曲小管和集合管內積聚;而腎小管病變則導致蛋白質重吸收量減少,同樣使得腎小管內的蛋白含量相對增高。另外,尿中電解質、蛋白質濃度增高等因素又使腎單位髓袢上行支及腎遠曲小管分泌T-H蛋白含量增加。T-H蛋白相對分子質量較大,易聚合成大分子聚合體,在高濃度電解質、酸性和濃縮尿時易聚集沉淀,在腎小管管腔內形成管型。
2、尿液濃縮和腎小管內環境酸化
這些存在于腎小管中的蛋白質由于濃縮,進一步提高了蛋白質的含量,而尿液酸化后又促進蛋白質凝固和沉淀,由溶膠狀變為凝膠狀并進一步固化,致使腎小管內尿液流速減慢,促使其在腎小管遠端和集合管內形成管型。
3、有可提供交替使用的腎單位
正常人兩腎約有200萬個腎單位,處在交替休息和工作的狀態。病理情況下,管型形成于處在休息狀態的腎單位中,尿液在處于休息狀態的腎單位中可有足夠停留時間,蛋白質等物質有充分的時間達到濃縮、酸化、沉淀而形成管型。形成管型后,當該腎單位再次處于工作狀態后,新濾過的尿流將形成的管型沖向下面,隨尿液排出。
4、管型變化的理論
在遠端腎小管內形成的透明管型,此管型可吸附或包裹來自炎癥或損傷部位滲出的各種細胞成分。若管型在腎臟停留時間過長,所包含的細胞成分會退化變質,崩解或形成細胞碎片,逐步形成粗顆粒管型或細顆粒管型,在長期無尿或少尿情況下會進一步演變形成蠟樣管型。紅細胞管型可因紅細胞破壞而形成血紅蛋白管型,或在急性血管內溶血時,大量游離的血紅蛋白從腎小球濾出,也可直接形成血紅蛋白管型;包含有脂肪變性能力的腎小管上皮細胞的管型可出現脂肪變性,形成脂肪管型,脂蛋白進一步變性后可形成蠟樣管型。