Harn Teststreifen

Harnparameter im medizinischen Kontext

Harnteststreifen sind in der medizinischen Diagnostik unverzichtbar, um einen schnellen Überblick über den Gesundheitszustand eines Patienten zu bekommen.

Medizinische Parameter – Prinzip, Bewertung, Fehlerquellen, Diagnostik

Albumin  · Ascorbinsäure (Vitamin C)  · Bilirubin  · Blut  · Dichte  · Glucose  · Keton  · Kreatinin  · Leukozyten  · Nitrit  · pH-Wert  · Protein  · Urobilinogen

Albumin

Prinzip

Der Test basiert auf dem Prinzip des "Eiweißfehlers" von Indikatoren, d. h. bei einem konstant gepufferten pH-Wert reagiert Albumin mit einem Tetrabromphenolsulfonphthalein-Derivat von Gelb-Grün bis Grün-Blau.

Albumin  · Ascorbinsäure (Vitamin C)  · Bilirubin  · Blut  · Dichte  · Glucose  · Keton  · Kreatinin  · Leukozyten  · Nitrit  · pH-Wert  · Protein  · Urobilinogen

Ascorbinsäure (Vitamin C)

Moderne Teststreifen von MACHEREY‑NAGEL haben den besten verfügbaren Schutz gegen den störenden Einfluss von Ascorbinsäure in der Probe. Auf vielen Teststreifen ist dieses Testfeld aber aus historischen Gründen noch enthalten.

Prinzip

Der Nachweis beruht auf der Ent­färbung von Tillmans-Reagens. Das blau gefärbte 2,6-Dichlor­phenolindo­phenol / ​Natrium­salz wird durch Ascorbin­säure zur farblosen Leukoform reduziert. Die Anwesenheit von Ascorbin­säure wird durch einen Umschlag von blau nach rot angezeigt.

Bewertung

Die Farbfelder sind folgenden Konzentrationen zugeordnet:
0 (negativ), 10 (+) und 20 (++) mg/dL bzw.
0 (negativ), 0,6 (+) und 1,1 (++) mmol/L

Diagnostik

Der weit verbreitete Einsatz von Ascorbin­säure (z. B. Vitamin‑C-Therapie, therapeutischer Bestand­teil und Stabilisator vieler Medikamente, Antioxidanz und Konservierungs­mittel in der Lebensmittel­industrie) führt zu einer raschen Sättigung des Organismus und zu einer renalen Ausscheidung des Über­schusses. Allein nach Frucht­saft­genuss oder reichlichem Obst­verzehr können störende Ascorbin­säure­konzentrationen im Harn beobachtet werden. Die Ascorbin­säure­testzone schützt somit vor falsch negativen Resultaten.

Bilirubin

Prinzip

Durch Kupplung des Bilirubins mit einem Diazoniumsalz im sauren Milieu entsteht ein roter Azofarbstoff.

Bewertung

Werte ab 0,5 bis 1 mg/dL Harn werden angezeigt. Die Farbfelder sind folgenden Bilirubin­konzentrationen zugeordnet:
0 (negativ), 1 (+), 2 (++), 4 (+++) mg/dL bzw.
0 (negativ), 17 (+), 35 (++), 70 (+++) μmol/L
Einige Harn­bestandteile können eine schwache Gelb­färbung des Test­feldes verursachen. Der Nachweis wird durch höhere Konzentrationen an Ascorbin­säure und Nitrit gehemmt. Längeres Stehen des Harns am Licht kann infolge Oxidation zu erniedrigten oder falsch negativen Werten führen. Ausgeschiedene Farb­stoffe und Medikamente mit roter Eigen­färbung können ein positives Resultat vortäuschen.

Diagnostik (siehe auch Urobilinogen):

Nur direktes, wasserlösliches Bilirubin kann über die Nieren ausgeschieden werden. Im normalen Harn ist kein Bilirubin nachweisbar. Sein Auftreten im Harn weist auf einen Leberparenchym­schaden (u. a. akute Virus­hepatitis und andere Hepatitis­formen, Leber­zirrhose, toxische Leber­zell­schädigung) oder eine Behinderung des Gallen­abflusses (z. B. Cholangitis, Verschlussikterus) hin. Das beim hämolytischen Ikterus im Serum nachweis­bare indirekte Bilirubin tritt nicht in den Harn über.

Blut

Prinzip

Der Nachweis beruht auf der pseudo­peroxidatischen Aktivität des Hämoglobins bzw. Myoglobins, die die Oxidation eines Farb­indikators durch ein organisches Hydro­peroxid zu einem blaugrünen Farbstoff katalysieren.

Bewertung

Der Test erfasst Werte ab 5 bis 10 Erythrozyten/μL Harn, die einer Konzentration von ca. 0,015 mg Hämoglobin bzw. Myoglobin/dL Harn entsprechen. Intakte Erythrozyten werden durch punktförmige Verfärbungen des Test­feldes angezeigt. Die Farb­vergleichs­felder entsprechen:
0 (negativ), ca. 5–10, ca. 50, ca. 250 Ery/μL, bzw.
einer Hämoglobinmenge aus ca. 10, ca. 50, ca. 250 Ery/μL
Normale Konzentrationen von Ascorbin­säure (< 40 mg/dL) beeinflussen das Test­ergebnis nicht. Hemm­wirkung zeigt weiterhin Gentisin­säure. Falsch positive Reaktionen können durch Reste peroxid­haltiger oder anderer Reinigungs­mittel hervorgerufen werden. Bei weiblichen Patienten kann die Verunreinigung der Harnprobe mit Menstruations­blut zu falsch-positiven Ergebnissen führen.

Diagnostik

ede positive Reaktion sollte als anormaler Befund angesehen werden und erfordert weitere diagnostische Maßnahmen. Als häufige Ursache einer Hämaturie (intakte Erythrozyten hämolysieren auf dem Testfeld), Hämoglobin­urie bzw. Myoglobin­urie kommen u. a. in Frage: Schwere Infektionen der Nieren und der ableitenden Harn­wege, Nieren- und Blasen­steine, schwere Vergiftungen (z. B. Benzol- und Anilinderivate, Chlorat, Bakterien­toxine, Pilz- und Schlangen­gifte), Herzinfarkt, Hämolyse nach Transfusions­zwischenfall, Kälte­hämoglobinurie, Marsch­hämoglobinurie (nach starken körperlichen Anstrengungen) u. a. paroxysmale Hämoglobin­urien sowie schwere hämolytische Anämien.

Kreatinin

Prinzip

Der Nachweis erfolgt durch die Reaktion von Kreatinin mit Dinitrobenzoesäure. Die entstehende Färbung verläuft von Gelb-Braun bis Blau-Schwarz.

Bewertung

Im Anschluss an die Bestimmung des Albumin- und Kreatinin-Wertes muss das Albumin- / Kreatinin-Verhältnis mit Hilfe der auf dem Dosenetikett aufgedruckten Interpretationstabelle ermittelt werden. Dieses Verfahren ermöglicht die Verwendung jeglicher Harnproben, unabhängig von der Konzentration des Harns. Somit kann auf 24 Stunden Sammelurin verzichtet werden. Mit Hilfe der Tabelle erfolgt eine Zuordnung der Resultate in die Harnbewertungen „Normal“, „Abnormal“ oder „Stark Abnormal“. Die in der Tabelle klassifizierten Albumin-Kreatinin-Verhältnisse basieren auf folgenden Wertebereichen (mg Albumin / g Kreatinin): ¹⁾
Normal: < 30 mg/g
Abnormal: 30–299 mg/g (Mikroalbuminurie)
Stark abnormal: ≥ 300 mg/g (Makroalbuminurie bzw Proteinurie)
¹⁾ Position Statement: Diabetic Nephropathy. Diabetes Care. 27. S 79-S 83 (Supplement 1), 2004

Albumin  · Ascorbinsäure (Vitamin C)  · Bilirubin  · Blut  · Dichte  · Glucose  · Keton  · Kreatinin  · Leukozyten  · Nitrit  · pH-Wert  · Protein  · Urobilinogen

Dichte

Prinzip

Der Test erfasst die Ionenkonzentration des Harns bei guter Korrelation zur Refraktometer-Methode. Bei steigender Ionen­konzentration erfolgt ein Farbübergang von blaugrün über grün nach gelb.

Diagnostik

Der Test erlaubt die Bestimmung der Harndichte zwischen 1,000 und 1,030. Der Normalwert für Erwachsene liegt bei normaler Nahrungs­aufnahme und Flüssigkeits­zufuhr etwa zwischen 1,015 und 1,025; er kann variieren zwischen 1,000 bei extremer Flüssigkeits­aufnahme und 1,040 bei längerem Dursten. Die mit dem Test­streifen ermittelte Dichte kann gegenüber anderen Methoden leicht unterschiedliche Werte anzeigen, da z. B. eine Erhöhung der Dichte durch Glucose­konzentrationen > 1000 mg/dL (> 56 mmol/L) nicht erfasst wird. Zu hohe Resultate ergeben sich bei erhöhter Proteinausscheidung. Alkalische Harne mit hohem Gehalt an Puffer­substanzen lassen zu niedrige Werte erwarten.

Diagnosis

In der Nieren­diagnostik hat die Bestimmung der Urin­konzentration ihre Bedeutung zur Prüfung der Funktion­stüchtigkeit des Nieren­parenchyms. Einem extrem verdünnten Harn kann, bei Ausschluss einer hohen Flüssigkeitsaufnahme, neben einer ausgeprägten Niereninsuffizienz auch eine verminderte Konzentrations­fähigkeit der Nieren zugrunde liegen, verursacht z. B. durch Diabetes mellitus, Diabetes insipidus, Hyper­aldosteron­ismus, Medikamenten­wirkung. Die Dichte des Harns liefert wertvolle Zusatz­informationen bei der Bewertung anderer Test­streifen­ergebnisse und hilft so mögliche Fehl­interpretationen zu vermeiden, z. B. speziell bei der Lyse von Leukozyten und Erythrozyten zur Klärung möglicher Differenzen zum Sediment­befund und bei der Beurteilung der Testfelder für Nitrit, Protein und Glucose. Die Harndichte kann insbesondere im Grenz­bereich zwischen physiologischem und pathologischen Befund eine entscheidende Rolle spielen.

Glucose

Prinzip

Der Nachweis basiert auf der Glucose­oxidase-Peroxidase-Chromogen Reaktion. Unter der katalytischen Wirkung von Glucose-oxidase reagiert Glucose in wässriger Lösung mit Luft­sauer­stoff zu Glucon­olacton. Das dabei entstehende Wasser­stoff­peroxid oxidiert unter Peroxidase-Katalyse ein Chromogen. Außer Glucose ist kein Harn­inhalts­stoff bekannt, der eine positive Reaktion liefert.

Bewertung

Pathologische Glucose­konzentrationen werden durch einen Umschlag von grün nach blaugrün angezeigt. Gelbe bis schwach grüne Test­felder sind als negativ (bzw. normal) zu bewerten. Alle Test­felder, die die Intensität des gelbgrünen (normal) Vergleichs­feldes überschreiten, müssen als positiv bewertet werden. Die Farb­felder entsprechen folgenden Glucose­konzen­trationen:
neg. (gelb), neg. bzw. normal (gelbgrün), 50, 150, 500 und ≥1000 mg/dL bzw.
neg. (gelb), neg. bzw. normal (gelbgrün), 2,8, 8,3, 27,8 und ≥ 55,5 mmol/L
Hemm­wirkung zeigt Gentisin­säure. Falsch positive Reaktionen können durch Reste peroxid­haltiger oder anderer Reinigungs­mittel hervorgerufen werden. Ascorbinsäure stört den Glucose­nachweis nicht.

Diagnostik

Wegen der klaren Unterscheidung zwischen physiologischer und pathologischer Glucosurie eignet sich der Test in erster Linie zur Erkennung von Diabetes mellitus und zur Überwachung (bzw. Selbst­kontrolle) von Diabetikern. Außer bei Diabetes mellitus können auch beim renalen Diabetes, während der Schwangerschaft und nach kohlenhydratreichen Mahlzeiten erhöhte Harn­glucose­konzentrationen auftreten. Jeder positive Glucosetest macht weitere diagnostische Maßnahmen erforderlich.

Keton

Prinzip

Der Test beruht auf dem Prinzip der Legal’schen Probe. Acetessig­säure und Aceton reagieren mit Nitroprussid­natrium im alkalischen Medium zu einem violetten Farbkomplex.

Bewertung

Acetessig­säure reagiert mit dem Testfeld empfindlicher als Aceton. Werte ab 10 mg Acetessig­säure/dL bzw. 50 mg Aceton/dL werden angezeigt. Die Farb­felder sind folgenden Acetessig­säure­konzentrationen zugeordnet:
0 (negativ), 25 (+), 100 (++) und 300 (+++) mg/dL bzw.
0 (negativ), 2,5 (+), 10 (++) und 30 (+++) mmol/L
Phenylketone stören in höherer Konzentration, ergeben aber eine abweichende Färbung. ß-Hydroxybuttersäure, die chemisch nicht zu den Ketonen zählt, wird nicht erfasst. Phthaleinverbindungen erzeugen auf dem Testfeld rötliche Farbtöne.

Diagnostik

Die Bildung der Keton­körper (Acet­essig­säure, Aceton und ß-Hydroxy­butter­säure) erfolgt ausschließlich in der Leber. Zur Ausscheidung von Keton­körpern im Harn kommt es, wenn im Körper ein verstärkter Fettmetabolismus stattfindet. Ketonurie tritt vorwiegend bei Keto­acidose im Gefolge des Diabetes mellitus auf und kann in Verbindung mit anderen Stoffwechselstörungen zum Coma diabeticum führen. Als weitere Ursachen einer Ketonurie kommen in Frage: Überdosierung von Insulin, Hunger­zustände (z. B. Schlank­heits­kuren, Nulldiät), bedrohliche Stoffwechselstörung während der Schwangerschaft (Hyperemesis gravidarum), acetonämisches Erbrechen bei Klein­kindern und fieberhafte Zustände insbesondere bei Infektions­krankheiten.

Leukozyten

Prinzip

Der Test beruht auf der Esterase­aktivität von Granulozyten. Dieses Enzym spaltet einen Carbon­säure­ester. Die dabei freigesetzte Alkohol­komponente reagiert mit einem Diazonium­salz zu einem violetten Farbstoff.

Bewertung

Der Test erfasst Werte ab ca. 10 bis 25 Leukozyten pro μL Harn. Verfärbungen, die nicht mehr dem negativen Vergleichs­feld zuzuordnen sind und schwache violette Verfärbungen nach 120 Sekunden müssen positiv bewertet werden. Die Farb­vergleichs­felder entsprechen folgenden Leukozyten­konzentrationen: negativ (normal), 25, 75, 500 Leukozyten/μL
Eine abgeschwächte Reaktion ist bei Eiweiß­ausscheidungen über 500 mg/dL und einer Glucose­konzentration über 2 g/dL sowie bei der Einnahme von Präparaten mit Cephalexin bzw. Gentamycin zu erwarten. Bakterien, Tricho­monaden und Erythro­zyten reagieren nicht mit diesem Test. Formaldehyd (als Konservierungs­mittel) kann zu einer falsch positiven Reaktion führen. Borsäure als Konservierungs­stoff verhindert die Empfindlich­keit der Reaktion. Ausscheidungen von Bilirubin, Nitrofurantoin oder anderen stark gefärbten Verbindungen können die Reaktions­farbe überdecken. Bei Proben weiblicher Patienten kann durch vaginalen Ausfluss eine falsch positive Reaktion vorgetäuscht werden. Zur Vermeidung falsch positiver Resultate bei Frauen durch vaginale Kontamination ist eine gründliche Reinigung vor der Miktion dringend erforderlich.

Diagnostik

Eine vermehrte Ausscheidung von Leukozyten im Harn (Leukozyturie) ist ein wichtiges Leitsymptom bei entzündlichen Erkrankungen der Nieren und / ​oder der ableitenden Harnwege (einschl. Prostata). Besondere Bedeutung gewinnt die Leukozyturie bei der Diagnose der chronischen Pyelonephritis, da sie zwischen den akuten Schüben doch oft das einzige Symptom ist.
Als weitere Ursachen einer Leukozyturie kommen differenzial­diagnostisch in Betracht: Analgetika-Nephropathien, Glomerulapathien und Intoxikationen, Cystitis, Urethritis, Nieren- oder Urogenital­tuberkulose, Pilz- und Trichomonaden­infektionen, Gonorrhoe, Urolithiasis, Tumore mit Abfluss­behinderung.

Nitrit

Prinzip

Mit diesem Test werden indirekt Mikro­organismen nachgewiesen, die Nitrat zu Nitrit reduzieren können. Dem Test liegt das Prinzip der Griess’schen Probe zugrunde. Das Test­feld enthält ein Amin und eine Kupplungs­komponente. Durch Diazotierung mit anschließender Kupplung entsteht ein rot gefärbter Azo­farbstoff. Da nur Nitrit ein Diazonium­salz bilden kann, das zu einem Azo­farbstoff kuppelt, sind falsch positive Resultate praktisch auszuschließen.

Bewertung

Der Nachweis erfasst Werte ab 0,05 bis 0,1 mg Nitrit/dL Harn. Jede Rosafärbung zeigt einen behandlungsbedürftigen Nieren- oder Harnwegsinfekt an. Die Farb­intensität hängt zwar von der Nitrit­konzentration ab, erlaubt aber keine Aussage über den Infektionsgrad. Ein negatives Resultat kann einen Harnwegsinfekt nicht ausschließen. Falsch negative Resultate können durch hohe Ascorbin­säure­konzentrationen, bei der Antibiotica-Therapie, bei zu niedrigem Nitrat­gehalt im Harn infolge nitrat­armer Kost bzw. starker Verdünnung (Diurese) und bei zu geringer Verweil­dauer des Harns in der Blase auftreten. Auch können Keime ohne die Fähigkeit der Nitrit-Bildung vorliegen. Eine falsch positive Reaktions­farbe kann durch im Harn ausgeschiedene Farbstoffe verursacht werden.

Diagnostik

Zu den harnpathogenen Keimen, die vorhandenes Nitrat zu Nitrit reduzieren, zählen Escherichia coli (häufigster Erreger von Harnwegsinfekten), Aero­bacter, Citro­bacter, Klebsiellen, Proteus, Salmonellen und teilweise Entero­kokken, Pseudomonas und Staphylo­kokken. Bei positivem Ausfall sollte stets eine mikroskopische Untersuchung und eine Resistenz­prüfung angeschlossen werden.

pH-Wert

Prinzip

Das Testpapier enthält einen Misch­indikator, der im pH-Bereich von 5 bis 9 deutlich unterscheidbare Reaktions­farben (von orange über grün nach türkis) ergibt.

Bewertung

Bei Gesunden liegt der pH-Wert im frischen Harn meist zwischen pH 5 und pH 7. Die Farb­skala erlaubt eine deutliche Differenzierung des pH-Wertes von pH 5 bis pH 9. Der pH-Wert sollte stets in frischem Harn kontrolliert werden, da der Harn durch bakterielle Zersetzung pH-Werte > 9 zeigen kann.

Diagnostik

Der pH-Wert dient der Ergänzung anderer Parameter. Deutlich saure pH-Werte treten z. B. bei gesteigertem Eiweiß­zerfall, hohem Fieber, schwerer Diarrhoe und metabolischer Acidose (schwere Formen von Diabetes mellitus) auf. pH-Werte > 7 finden sich bei Harnwegs­infekten, respiratorischer bzw. metabolischer Alkalose.

Protein

Prinzip

Der Test basiert auf dem Prinzip des „Eiweiß­fehlers“ von Indikatoren, d. h. bei einem konstant gepufferten pH-Wert erfolgt der Farb-umschlag in Gegen­wart von Albumin von gelb nach grünblau. Andere Proteine reagieren mit geringerer Empfindlich­keit.

Bewertung

Der Test erfasst Werte ab 10 mg Protein/dL Harn. Die Farbfelder sind folgenden Albumin­konzentrationen zugeordnet:
negativ, 30, 100 und 500 mg/dL bzw. negativ, 0,3, 1,0 und 5,0 g/L
Falsch positive Befunde können bei stark alkalischem Harn (pH > 9), nach Infusionen mit Polyvinyl­pyrrolidon (Blut­ersatz­mittel), bei der Behandlung mit chininhaltigen Präparaten und durch Reste von Desinfektions­mitteln im Urin­gefäß auftreten. Farbstoffe aus Arznei­mitteln (z. B. Methylen­blau) oder der Farbstoff der roten Rüben können die Protein­färbung überdecken.

Diagnostik

Neben der physiologischen Protein­urie, deren Grenzwert im ersten Morgen­urin mit 10 bis 30 mg/dL angegeben wird, unterscheidet man folgende Protein­urien:

1. Gutartige Protein­urie wird z. B. beobachtet nach körperlichen Belastungen, bei Orthos­tase, bei Fieber und während der Schwanger­schaft. Hierbei ist die Eiweiß­ausscheidung im Morgen­harn meist normal, während im Tages­verlauf stark schwankende Werte gefunden werden können
2. Extra­renale Protein­urie tritt häufig bei akuten Krankheits­bildern auf wie z. B. bei Herz­insuffizienz, Koliken, Leber­zirrhose, Plasmo­zytom und Karzinomen
3. Renale Protein­urie, bei der die Eiweiß­konzentration im Primär­harn die Grenze der tubulären Resorptions­fähigkeit überschreitet, kann bedingt sein durch z. B. Pyelonephritis, Glomerulon­ephritis, Nieren­tuberkulose, Nieren­beteiligung bei Infektions­krankheiten und Vergiftungen, Zysten­nieren, Gicht­niere. Jedem positiven Protein­test sollten weitere diagnostische Maßnahmen folgen

Urobilinogen

Prinzip

Das Testfeld enthält ein stabiles Diazonium­salz, das mit Urobilinogen einen rötlichen Azo­farb­stoff bildet.

Bewertung

Je nach Eigenfarbe des Urins lassen sich Konzentrationen von 0,5 bis 1 mg Urobilinogen/dL Harn nachweisen. Die normale Ausscheidungsrate liegt bei 1 mg/dL. Werte darüber sind pathologisch. Ein ebenfalls pathologisches völliges Fehlen von Urobilinogen im Harn (z. B. kompletter Verschluss des Ductus choledochus) lässt sich mit Test­streifen nicht nachweisen. Die Farb­felder sind folgenden Urobilinogen­konzentrationen zugeordnet:
normal (0–1), 2, 4, 8, 12 mg/dL or
normal (0–17), 34, 70, 140, 200 μmol/L.
Der Nachweis wird durch höhere Konzentrationen an Form­aldehyd gehemmt. Längeres Stehen des Harns am Licht kann infolge Oxidation zu erniedrigten oder falsch negativen Werten führen. Zu hohe oder falsch positive Resultate können durch im Harn ausgeschiedene Farbstoffe oder Medikamente verursacht werden. Größere Mengen Bilirubin färben das Testfeld gelb.

Diagnostik

Erhöhte Urobilinogen­konzentrationen im Harn sind ein empfindlicher Hinweis auf Funktions­störungen der Leber oder auf hämolytische Erkrankungen. Als Ursachen einer Urobilinogenurie sind u. a. zu nennen: Virushepatitis, chronische Hepatitis und Leberzirrhose, Infektionen und Vergiftungen, Stauungs­leber, Leber­karzinom; hämolytische und perniciöse Anämie, Polyzythämie und pathologische Zustände im Darmkanal, die mit vermehrter Resorption einhergehen.