Biochemystry Plate 2_P
.pdf
Глюкоза (в моче)
(Glucose)
Показатель нарушений углеводного обмена.
Глюкоза относится к так называемым пороговым веществам, это означает, что она начинает выделяться с мочой только при достижении определенного порога концентрации в сыворотке. По данным литературы, глюкоза, в норме, в моче отсутствует или обнаруживается в минимальных количествах: менее 2,78 ммоль/сут (до 0,8 ммоль/л). При концентрации в крови более 10 ммоль/л или при снижении почечного порога вследствие поражения почечных канальцев, глюкоза появляется в моче – т.е. наблюдается глюкозурия. Она может быть и физиологичной: алиментарная (избыточное употребление углеводов), при стрессе, во время беременности.
Показания к назначению анализа:
1.Диабет (сахарный, почечный, стероидный);
2.Патология почек;
3.Острый живот;
4.Некоторые отравления;
Подготовка к анализу: Моча собирается в течении суток: первая утренняя порция мочи удаляется, все последующие порции мочи, выделенные в течение дня, ночи и утренняя порция следующего дня собираются в одну емкость, которая хранится в холодильнике (+4 +8°С) в течение всего времени сбора (это необходимое условие, так как при комнатной температуре существенно снижается содержание глюкозы).
После завершения сбора мочи содержимое емкости точно измерить, обязательно перемешать и сразу же отлить в стерильный контейнер. Этот контейнер принести в лабораторию для исследования. Всю мочу приносить не надо.
Нужно указать суточный объем мочи (диурез) в миллилитрах, например: «Диурез 1250 мл», также написать рост и вес пациента.
Повышение уровня (глюкозурия):
1.Сахарный диабет;
2.Острый панкреатит;
3.Гипертиреоидит;
4.Несахарный диабет;
5.Стероидный диабет (прием анаболиков у диабетиков);
6.Отравление морфином, стрихнином, фосфором;
7.Демпинг-синдром;
8.Синдром Иценко-Кушинга;
9.Инфаркт миокарда;
10.Феохромоцитома;
11.Обширная травма;
12.Ожоги;
13.Тубулоинтерстициальные поражения почек.
11
Инсулин
(Insulin)
Основной регулятор обмена углеводов.
Инсулин – полипептидный гормон, продуцирующийся бетаклетками поджелудочной железы, главный регулятор углеводного обмена. В норме его секреция стимулируется увели- чением уровня глюкозы в крови. Повышение концентрации инсулина вызывает усиленное поглощение глюкозы тканями, приводящее к снижению уровня глюкозы в крови, что в свою очередь обуславливает снижение уровня инсулина. При некоторых патологических состояниях (диабет, инсулинома) эта связь нарушается.
В случае инсулин-секретирующих опухолей поджелудочной железы (инсулинома) в крови пациентов обычно обнаруживается неадекватно высокая концентрация инсулина, что проявляется гипогликемией. Определение уровня инсулина натощак является важным диагностическим тестом, использующимся для установления патогенеза гипогликемических состояний и диагностики инсулином.
Содержание инсулина у пациентов больных сахарным диабетом колеблется в широких пределах в зависимости от типа диабета, фазы заболевания. В случае аутоиммунного разрушения бета-клеток, продуцирующих инсулин, наблюдается абсолютный дефицит инсулина (инсулин-зависимый диабет I типа). Продукция инсулина постепенно снижается с развитием патологии еще до изменения уровня глюкозы крови. При диабете типа II (инсулин-независимом) наблюдается резистентность тканей к действию инсулина, и его уровень обычно повышен. Тем не менее, знание уровня инсулина в большинстве случаев не является необходимым для определения типа диабета или решения вопроса о ведении больного диабетом, и определение инсулина не включено в диагностические критерии сахарного диабета.
В некоторых случаях потребность в измерении инсулина может возникнуть, когда решается вопрос об абсолютной потребности в инсулине при переходе на пероральные препараты. Исследование инсулина применяют иногда в комплексном обследовании пациентов с метаболическим синдромом Х, а также женщин с синдромом поликистозных яичников при отсутствии явно выраженного диабета и нарушения толерантности к глюкозе.
Использование иммунометрического определения инсулина у людей, применявших инсулинотерапию, осложняется тем, что при применении инсулина в организме часто формируются антитела к экзогенному инсулину, которые могут интерферировать с результатами теста. В этом случае определение уровня эндогенного инсулина лучше сочетать с тестированием С-пептида.
Показания к назначению анализа
1.Диагностика гипогликемических состояний.
2.Подозрение на инсулиному.
3.В некоторых случаях, при решении вопроса об абсолютной потребности в инсулине у больных диабетом.
4.При необходимости, в комплексе исследований больных с метаболическим синдромом Х.
5.При необходимости, в комплексе исследований пациентов с синдромом поликистозных яичников.
12
Подготовка к анализу: За сутки до взятия крови необходимо исключить прием алкоголя, за 1 час до взятия крови – курение. Кровь лучше сдавать утром, после ночного периода голодания.
Повышение значений:
1.Инсулинома.
2.Инсулин-независимый диабет (тип II).
3.Болезни печени.
4.Акромегалия.
5.Синдром Иценко-Кушинга.
6.Миотоническая дистрофия.
7.Семейная непереносимость фруктозы и галактозы.
8.Ожирение.
9.Прием инсулина или гипогликемических препаратов.
10.Лекарственная интерференция: ацетогексамид, альбутерол, аминокислоты, глюконат кальция (новорожденные), хлорпропамид, ципрогептадин (не больные диабетом), даназол, фруктоза, глюкагон, глюкоза, гормон роста, леводопа (при лечении болезни Паркинсона), медроксипрогестерон, ниацин (высокие дозы), пероральные контрацептивы, панкреозимин (в/в введение), фентоламин (инфузия), преднизолон, хинидин, секретин (в/в), спиронолактон, сахароза, тербуталин, толазамид, толбутамид.
Понижение значений:
1.Инсулин-зависимый сахарный диабет (тип I)
2.Гипопитуитаризм.
3.Лекарственная интерференция: бета-адренергические блокаторы, аспарагиназа, езафибрат, кальцитонин, хлорпропамид (при высокой начальной дозе), циметидин, клофибрат, диазоксид, доксазосин, этакриновая кислота, этанол, эфир, фуросемид, метформин, нифедипин, фенформин, фенобарбитал, фенитоин, тиазидные диуретики, толбутамид (у некоторых пациентов).
13
С-Пептид
(C-Peptide)
Биологически неактивный маркер углеводного обмена, показатель секреции эндогенного инсулина.
С-пептид – устойчивый фрагмент эндогенно продуцируемого проинсулина, «отрезаемый» от него при образовании инсулина. Уровень С-пептида соответствует уровню инсулина, синтезирующегося в организме.
В молекуле проинсулина между альфа- и бета-цепями находится фрагмент, состоящий из 31 аминокислотного остатка. Это так называемый соединительный пептид или C-пептид. При синтезе молекулы инсулина в бета-клетках поджелудоч- ной железы этот белок вырезается пептидазами и вместе с инсулином попадает в кровоток. До отщепления С-пептида инсулин не активен. Это позволяет поджелудочной железе образовывать запасы инсулина в виде про-гормона. В отли- чие от инсулина С-пептид биологически неактивен. С-пептид и инсулин выделяются в эквимолярных концентрациях, поэтому определение уровня С-пептида позволяет оценить секрецию инсулина. Надо отметить, что хотя количество образующихся при секреции молекул С-пептида и инсулина одинаково, эквимолярная концентрация С-пептида в крови превышает примерно в 5 раз молярную концентрацию инсулина, что связано, по-видимому, с разной скоростью выведения этих веществ из кровотока. Измерение С-пептида имеет ряд преимуществ по сравнению с определением инсулина: период полураспада С-пептида в крови больше, чем инсулина, поэтому уровень С-пептида – более стабильный показатель, чем концентрация инсулина. С-пептид не дает перекреста с инсулином, благодаря чему измерение С- пептида позволяет оценить секрецию инсулина даже на фоне приема экзогенного инсулина, а также в присутствии аутоантител к инсулину, что важно при обследовании больных с инсулинзависимым сахарным диабетом.
Уровень С-пептида изменяется в соответствии с колебаниями уровня эндогенного инсулина. Соотношение этих показателей может изменяться на фоне заболеваний печени и почек, поскольку инсулин метаболизируется преимущественно печенью, а метаболизм и выведение С-пептида осуществляется почками. В связи с этим определение данного показателя может быть основным для адекватной интерпретации изменений содержания инсулина в крови при нарушении функции печени.
Показания к назначению анализа:
1.Дифференциальная диагностика диабета I и II типов;
2.Прогнозирование течения сахарного диабета;
3.Выявление и контроль ремиссии (юношеский диабет);
4.Бесплодие,синдром поликистозных яичников;
5.Дифференциальная диагностика гипогликемических состояний;
6.Подозрение на искусственную гипогликемию;
7.Оценка остаточной функции бета-клеток у диабетиков на фоне инсулинотерапии;
8.Диагностика инсулиномы;
9.Оценка возможной патологии плода у беременных женщин, больных диабетом;
10.Оценка секреции инсулина при заболеваниях печени;
11.Контроль после удаления поджелудочной железы.
14
Подготовка к исследованию: За сутки необходимо исклю- чить прием алкоголя, за 1 час до взятия крови – курение. Исследование проводится натощак.
Повышение уровня С-пептида:
1.Инсулиннезависимый сахарный диабет (СД II типа);
2.Гипогликемия при приеме пероральных сахароснижающих препаратов (производные сульфонилмочевины);
3.Гипертрофия бета-клеток;
4.Инсулинома;
5.Антитела к инсулину;
6.Соматотропинома;
7.Опухоли APUD-системы;
8.Почечная недостаточность;
9.Прием препаратов содержащих эстрогены, прогестерон, глюкокортикоиды, хлорохин, даназол, этинил-эстрадиол, пероральные контрацептивы.
Снижение уровня С-пептида:
1.Инсулинзависимый сахарный диабет (СД I типа);
2.Инсулинотерапия (нормальная реакция поджелудочной железы в ответ на введение экзогенного инсулина);
3.Алкогольная гипогликемия;
4.Состояние стресса;
5.Антитела к инсулиновым рецепторам (при аутоиммунном СД).
15
Витамин В12
(цианокобаламин, кобаламин, Cobalamin)
Витамин, необходимый для нормального кроветворения (образования и созревания эритроцитов)
Витамин В12 в организме человека не синтезируется. Источниками являются кишечная микрофлора, а также продукты животного происхождения (дрожжи, молоко, мясо, печень, почки, рыба и яичный желток). Женское молоко содержит витамин В12 в виде метилкобаламина – основной формы, в которой витамин находится в организме человека. Во время переваривания в желудке цианокобаламин связывается с внутренним фактором Кастла – белком, который синтезируется париетальными клетками слизистой оболочки желудка, вырабатывающими также и соляную кислоту. В восходящем отделе подвздошной кишки этот комплекс всасывается; в клетках слизистой витамин В12 высвобождается и связывается с белком – транскобаламином, который доставляет цианокобаламин в печень и другие ткани. Основным местом депонирования витамина В12 является печень. Большое количество его поглощается селезенкой и почками, несколько меньше – мышцами. Общие запасы кобаламина в организме взрослого человека составляют около 2-5 мг. Метаболизм витамина происходит очень медленно. Выводится он желчью, в кишечнике основная часть его реабсорбируется, т.е. ему свойственна энтерогепатическая циркуляция. Для развития дефицита витамина при сниженном поступлении его в организм требуется длительное время: около 5-6 лет.
Витамин В12 играет важную роль в процессах метаболизма, в составе кобаламиновых ферментов участвует в белковом, жировом и углеводном обмене. Витамин В12 имеет две коферментные формы: метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин (кобамамид). Основная функция активных форм коферментов – перенос метильных одноуглеродных групп (трансметилирование). Участвуют в обмене белков и нуклеиновых кислот (синтез метионина, ацетата, дезоксирибонуклеотидов). Цианокобаламин является коэнзимом, который играет важную роль в метаболизме фолиевой кислоты, в частности, участвует в ее транспорте в клетки. При участии метилкобаламина в организме синтезируется активная форма фолиевой кислоты, которая принимает участие в образовании пиримидиновых и пуриновых оснований, нуклеиновых кислот. При недостатке кобаламина наиболее выраженные изменения развиваются в пролиферирующих клетках, например, в клетках костного мозга, полости рта, языка и желудочно-кишечного тракта, что ведет к нарушению кроветворения, глоссита, стоматита и кишечной мальабсорбции.
Витамин В12 также способствует накоплению в эритроцитах сульфгидрильных групп, главным образом глутатиона, поэтому его недостаток ведет к нарушению деления и созревания эритроцитов и развитию мегалобластической анемии. Витамин В12 является кофактором фермента гомоцистеинметилтрансферазы, участвующей в превращении гомоцистеина в метионин. Метионин важен для синтеза фосфолипидов и миелиновой оболочки нейронов, поэтому дефицит витамина В12 сопровождается неврологической симптоматикой (психические расстройства, полиневриты, фуникулярный миелоз – поражение спинного мозга). Неврологические симптомы дефицита витамина В12 различны в зависимости от тяжести патологии. К ранним признакам относится дисфункция задних рогов спинного мозга с нарушением походки. Позже у них развивается поражение пирамидного, спиномозжечкового и спиноталамического трактов, сопровождающееся мышечной слабостью, прогрессирующей спастичностью, гиперрефлексией, «ножницеобразной» походкой. При длительном дефиците витамина В12 возникают деменция и нейропсихические заболевания. Цианокобаламин принмает участие в синтезе холина и метионина, оказывает благоприятное воздействие на печень, предупреждает развитие жирового гепатоза.
Аденозилкобаламин служит коэнзимом метилмалонил-КоА-мутазы – фермента для превращения метилмалоновой кислоты в сукциниловую кислоту. Значительное ингибирование этой реакции ведет к развитию опасного для жизни состояния – метилмалоновой ацидурии. Клинически это состояние проявляется значительным отставанием ребенка в весе, сниженной толерантностью к белкам, кетоацидозом,
16
гипогликемией, гипераммониемией и гиперглицинемией, высоким содержанием метилмалоновой кислоты в моче. Заболевание не сопровождается развитием мегалобластной анемии.
Нарушения метаболизма витамина В12 наблюдаются у младенцев, страдающих генетически обусловленным дефектом ферментов, необходимых для превращения витамина В12 в кофермент, или низким уровнем плазменного белка-переносчика. Развивающаяся при этом мегалобластная анемия проявляется уже в первые недели или месяцы жизни и характеризуется нормальным или чуть сниженным уровнем витамина В12 в крови. В отличие от нее при анемии, развивающейся в результате нарушений всасывания, всегда выявляется низкий уровень витамина В12. Дефицит цианокобаламина часто развивается у пожилых людей, проявляется неврологическими нарушениями.
Показания к назначению анализа
1.Дифференциальная диагностика макроцитарных анемий;
2.Хронические воспалительные заболевания и анатомические пороки тонкой кишки, атрофический гастрит;
3.Диагностика врожденных форм дефицита витамина В12;
4.Контроль состояния при строгой вегетарианской диете;
Подготовка к исследованию: Взятие крови производится натощак.
Повышение уровня витамина В12
1.Заболевания печени (острый и хронический гепатит, цирроз печени, печеночная кома, при которой уровень может превышать норму в 30-40 ðàç);
2.Эритролейкемия;
3.Метастазы злокачественных опухолей в печень;
4.Повышенный уровень транскобаламина (несмотря на возможное истощение запасов витамина в печени);
5.Хроническая почечная недостаточность;
6.Острый и хронический миелолейкоз, моноцитарный лейкоз.
Понижение уровня витамина В12
Недостаточное поступление витамина В12 в организм:
1.Строгая вегетарианская диета;
2.Низкое содержание витамина в женском молоке (причина мегалобластической анемии у младенцев);
3.Алкоголизм;
Нарушение всасывания кобаламинов:
1.Синдром мальабсорбции (целиакия, спру);
2.Резекция различных участков ЖКТ (желудка, тонкой кишки);
3.Хронические воспалительные заболевания и анатомические пороки тонкой кишки, атрофический гастрит;
4.Паразитарные инвазии (особенно, вызванная широким лентецом – дифиллоботриоз);
5.Болезнь Аддисона – Бирмера (пернициозная анемия – недостаточность внутреннего фактора Кастла);
6.Болезнь Альцгеймера;
Врожденные нарушения метаболизма кобаламинов:
1.Оротовая и метилмалоновая ацидурия;
2.Дефицит транскобаламина;
3.Синдром Иммерслунда – Гресбека (врожденное нарушение
транспорта витамина В12 через кишечную стенку, сопровождается протеинурией).
Дефицит фолиевой кислоты
Прием лекарственных препаратов (например, аминогликозидов, неомицина, противосудорожных средств (фенобарбитал), холестирамина, оральных контрацептивов, ранитидина).
17
Железо
(Fe, Iron)
Микроэлемент, участвующий в процессе связывания, переноса и передачи кислорода
в ткани и в процессах тканевого дыхания.
Железо входит в состав дыхательных пигментов (преимущественно – гемоглобина, и частично – миоглобина), цитохромов, железосодержащих ферментов (каталазы, миелопероксидазы). Это так называемое, гемовое железо, которое обратимо связывает кислород и участвует в транспорте кислорода, ряде окислительно-восстановительных реакций, играет важную роль в процессах кроветворения. Железо принимает участие в метаболизме порфирина, синтезе коллагена, поддержании иммунного статуса. В организм железо поступает с пищей. В пищевых продуктах железо присутствует или в виде составной части гема (мясо, рыба) или как негемовое железо (овощи, фрукты). Из пищи усваивается около 10-15 % железа, всасывание происходит в 12-перстной кишке. Общее содержание железа в организме – 4-5 г. Около 70% железа входит в состав гемоглобина, 5% – миоглобина, 20% находится в депо (печени, селезенке, костном мозге) в виде растворимого ферритина и нерастворимого гемосидерина. Всасывание железа регулируется энтероцитами: оно возрастает при дефиците железа, неэффективном эритропоэзе и блокируется при избытке железа в организме. Транспорт железа от кишечной стенки до предшественников эритроцитов и клеток-депо (макрофагов) осуществляется плазменным белком – трансферрином. В организме железо не встречается в виде свободных катионов, только в связанном виде с белками.
Концентрация железа в сыворотке зависит от резорбции в желудочно-кишечном тракте, накоплений в кишечнике, селезенке и костном мозге, от синтеза и распада гемоглобина
èего потери организмом. Уровень железа в сыворотке изменяется в течение суток (наиболее высок он утром), зависит от пола и возраста. У новорожденных в течение нескольких часов после родов отмечается падение уровня железа. Средние показатели железа у женщин ниже, чем у мужчин, но
èу тех и у других с возрастом показатель железа падает. Концентрация железа у женщин также связана с менструальным циклом (максимальное содержание – в лютеиновую фазу, самое низкое – после менструации). Недостаток сна и стрессы, выраженная физическая нагрузка также вызывают снижение этого показателя. При беременности содержание железа в организме уменьшается, особенно во II и III триместре беременности (повышение потребности в железе в этот период связано с формированием депо железа у плода).
Несмотря на нестабильность уровня железа в сыворотке, исследование этого параметра важно для скрининга, дифференциальной диагностики железодефицитных и других анемий, а также оценки эффективности лечения больных железодефицитными анемиями. Выраженный дефицит железа сопровождается снижением уровня гемоглобина и цветного показателя. Выраженное снижение концентрации железа в сыворотке крови может быть отмечено при дефиците железа в организме, но для диагностики латентной анемии недостаточно определения содержания железа в сыворотке крови. Для более точной оценки баланса железа в организме необходимо провести дополнительные исследования (ферритин, трансферрин и пр.).
18
Показания к назначению анализа:
1.Диагностика и дифференциальная диагностика анемий различной этиологии, контроль терапии железодефицитной анемии;
2.Острые и хронические инфекционные заболевания, системные воспалительные заболевания;
3.Нарушение питания и всасывания, гипо- и авитаминозы, нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта;
4.Возможное отравление железосодержащими препаратами.
Подготовка к исследованию: Натощак. Для получения корректных результатов необходимо прекратить прием железосодержащих лекарственных препаратов. Если пациенту было проведено переливание крови, исследование необходимо отложить на несколько дней.
Повышение уровня железа:
Повышенное поступление в организм:
1.Гемохроматоз;
2.Избыточное парентеральное введение препаратов железа;
3.Повторные гемотрансфузии;
4.Острое отравление препаратами железа.
Анемии:
5.Гемолитические анемии,
6.Гипо- и апластические анемии;
7.Витамин В12 (è Â6) – и фолиево-дефицитные гиперхромные анемии;
8.Талассемия;
9.Нефрит;
10.Заболевания печени (острый гепатит, хронический гепатит) – вследствие недостаточного использования железа в синтезе гема;
11.Острая лейкемия;
12.Свинцовая интоксикация;
13.Применение таких лекарственных средств, как левомицетин, эстрогены, оральные контрацептивы, метотрексат, цисплатин.
Понижение уровня железа:
1.Железодефицитная анемия;
2.Острые и хронические инфекционные заболевания, сепсис, коллагенозы;
3.Опухоли (в т.ч. острый и хронический лейкозы, миелома);
4.Повышенные потери железа организмом (острые и хронические кровопотери);
5.Недостаточное поступление железа в организм (молочнорастительная диета, синдром мальабсорбции, заболевания желудка и кишечника);
6.Повышенное потребление железа организмом (беременность, кормление грудью, подростковый период, повышенные физические нагрузки);
7.Ремиссия пернициозной анемии (авитаминоз В12);
8.Гипотиреоз;
9.Нефротический синдром;
10.Хронические заболевания печени (гепатит, цирроз);
11.Прием аллопуринола, андрогенов, аспирина, холестирамина, глюкокортикоидов.
19
Трансферрин
(Сидерофилин, Transferrin)
Плазменный белок, гликопротеин – основной переносчик железа.
Синтез трансферрина осуществляется в печени и зависит от функционального состояния печени, от потребности в железе
èрезервов железа в организме. Железо, поступающее с пищей, накапливается в эпителиальных клетках слизистой оболочки тонкого кишечника. Трансферрин участвует в транспорте железа от места его всасывания (тонкая кишка) до места его использования или хранения (костный мозг, печень, селезенка). При разрушении эритроцитов в селез¸нке, печени
èкостном мозге железо, высвобождаемое из гема, трансферрин транспортирует в костный мозг; часть железа включается в состав ферритина и гемосидерина.
Одна молекула трансферрина связывает два атома железа – иона Fe3+, а 1 г трансферрина соответственно около 1,25 мг железа. Зная это соотношение, можно рассчитать количество железа, которое может связать сывороточный трансферрин, оно приближается к величине общей железосвязывающей способности сыворотки (ОЖСС). В диагностике используется также расчетная величина – % насыщения трансферрина железом (отношение концентрации сывороточного железа к максимальной железосвязывающей способности трансферрина, выраженное в процентах). В норме процент насыщения трансферрина железом составляет около 30%. Снижение процента насыщения трансферрина железом (следствие снижения концентрации железа и роста концентрации трансферрина) указывает на анемию, обусловленную недостатком поступления железа. При значительном увеличении % насыщения трансферрина железом в плазме появляется низкомолекулярное железо; которое может откладываться в печени и поджелудочной железе, вызывая их повреждение.
Содержание трансферрина у женщин на 10% выше, чем у мужчин. В третьем триместре беременности концентрация трансферрина в сыворотке может повыситься на 50%. Концентрация этого белка снижается у пожилых людей. При воспалительных процессах трансферрин проявляется как негативный белок острой фазы (его концентрация при острофазном ответе на воспаление уменьшается).
Показания к назначению анализа:
1.Скрининг гемохроматоза;
2.Дифференциальная диагностика анемии;
3.Опухоли;
4.Диагностика гипопротеинемии.
Подготовка к исследованию: Натощак.
Повышение уровня трансферрина:
1.Дефицит железа (повышение уровня может предшествовать развитию анемии в течение нескольких дней или месяцев);
2.Прием эстрогенов и оральных контрацептивов.
Понижение уровня трансферрина:
1.Хронические воспалительные процессы;
2.Гемохроматоз;
3.Цирроз печени;
4.Потери белка при ожогах, нефротическом синдроме и гастроэнтеропатиях (синдром мальабсорбции);
5.Злокачественные опухоли;
6.Прием андрогенов и глюкокортикоидов;
7.Наследственная атрансферринемия (редко);
8.Множественные гемотрансфузии (перегрузка организма железом);
9.Состояния, сопровождающиеся повышением онкотического давления (множественная миелома, гепатоцеллюлярное заболевание).
20