Управление образования и науки Тамбовской области
Тамбовское областное государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
�Тамбовский областной медицинский колледж�
С.И.Косенков
Профессиональный модуль (ПМ.03)
Проведение лабораторных биохимических исследований
МДК 03.01 �Теория и практика лабораторных биохимических исследований�
�ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ВОДНО-МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА�
Методическое пособие к практическим занятиям
для самостоятельной работы студентов специальности
31.02.03 �Лабораторная диагностика�
Тамбов
2019
ТОГБПОУ �Тамбовский областной медицинский колледж�
РАССМОТРЕНО
на заседании ЦМК клинико-лабораторных дисциплин
Протокол № _от �__�_____2019г.
Председатель ЦМК ___________
О.В.Таранина
РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО
на заседании методического совета
Протокол №___
от � � 2019 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Зам. директора по УР
____________________
Балабанова А.Н.
�_____�___________2019 г.
Составил:
преподаватель ТОГБПОУ �Тамбовский
областной медицинский колледж� Косенков С.И.
Профессиональный модуль (ПМ.03) Проведение лабораторных биохимических исследований МДК 03.01 �Теория и практика лабораторных биохимических исследований� методическое пособие к практическим занятиям для самостоятельной работы студентов специальности 31.02.03 �Лабораторная диагностика� -Тамбов: ТОГБПОУ �Тамбовский областной медицинский колледж�, 2019г.
Методическое пособие к практическим занятиям по биохимии составлено в соответствии с рабочей программой профессионального модуля (ПМ.03): �Проведение лабораторных биохимических исследований� на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 31.02.03 �Лабораторная диагностика� квалификация медицинский лабораторный техник.
Пособие содержит вопросы для самоподготовки по теме, описание практических работ, перечень основных терминов. Для каждой практической работы дан перечень оборудования, реактивов, описаны принцип, методика, расчеты и способы оформления, предложены вопросы для защиты работы.
Методическое пособие к практическим занятиям по биохимии предназначено для студентов медицинского колледжа по специальности 31.02.03 �Лабораторная диагностика�. Данное пособие может быть использовано студентами для работы на практических занятиях и для самостоятельной внеаудиторной подготовки.
Введение
Методическое пособие к практическим занятиям по биохимии составлено в соответствии с рабочей программой профессионального модуля (ПМ.03): �Проведение лабораторных биохимических исследований� на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 31.02.03 �Лабораторная диагностика� квалификация медицинский лабораторный техник.
Целью настоящего пособия является освещение основных практических работ по (ПМ.03): �Проведение лабораторных биохимических исследований� МДК 03.01 �Теория и практика лабораторных биохимических исследований�, что должно облегчить изучение данного модуля для студентов и помочь в работе преподавателей.
Изучаемый раздел начинается с освещения вопроса значения изучаемой темы в курсе подготовки лабораторного медицинского техника. Для каждой практической работы дан перечень оборудования, реактивов, описаны принцип, методика, расчеты и способы оформления, предложены вопросы для защиты работы.
Практикум по (ПМ.03):�Проведение лабораторных биохимических исследований� МДК 03.01 �Теория и практика лабораторных биохимических исследований� позволяет более рационально организовать работу студентов и преподавателей на занятии и дома, повышает качество труда и в конечном итоге влияет на качество подготовки специалистов.
Материалы методического пособия для преподавателей и студентов являются частью программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с ФГОС по специальности СПО 31.02.03 �Лабораторная диагностика� в части освоения основного вида профессиональной деятельности: проведение лабораторных биохимических исследований и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):
ПК 3.1. Готовить рабочее место для проведения лабораторных биохимических исследований.
ПК 3.2. Проводить лабораторные биохимические исследования биологических материалов; участвовать в контроле качества.
ПК 3.3. Регистрировать полученные результаты лабораторных биохимических исследований.
ПК 3.4. Проводить утилизацию отработанного материала, дезинфекцию и стерилизацию использованной лабораторной посуды, инструментария, средств защиты.
Цели и задачи.
С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:
иметь практический опыт:
определения показателей белкового, липидного, углеводного и минерального обменов, активности ферментов, белков острой фазы, показателей гемостаза;
уметь:
готовить материал к биохимическим исследованиям;
определять биохимические показатели крови, мочи, ликвора и т.д.;
работать на биохимических анализаторах;
вести учетно-отчетную документацию;
принимать, регистрировать, отбирать клинический материал.
знать:
задачи, структуру, оборудование, правила работы и техники безопасности в биохимической лаборатории;
особенности подготовки пациента к биохимическим лабораторным исследованиям;
основные методы и диагностическое значение биохимических исследований крови, мочи, ликвора и т.д.;
основы гомеостаза; биохимические механизмы сохранения гомеостаза;
нормальную физиологию обмена белков, углеводов, липидов, ферментов, гормонов, водно-минерального, кислотно-основного состояния; причины и виды патологии обменных процессов;
основные методы исследования обмена веществ, гормонального профиля, ферментов и др.
Результатом освоения профессионального модуля является овладение обучающимися видом профессиональной деятельности - проведение лабораторных биохимических исследований, в том числе
должен владеть общими (ОК) компетенциями:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, пациентами.
ОК 7. Брать ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях смены технологий в профессиональной деятельности.
ОК 11. Быть готовым брать на себя нравственные обязательства по отношению к природе, обществу и человеку.
ОК 12. Оказывать первую медицинскую помощь при неотложных состояниях.
ОК 13. Организовывать рабочее место с соблюдением требований охраны труда, производственной санитарии, инфекционной и противопожарной безопасности.
Д1 ОК Обладать способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу.
Д2 ОК Быть готовым к решению стандартных задач профессиональной деятельности с использованием информационных, библиографических ресурсов, медико-биологической терминологии, ИКТ-технологий с учетом современных требований информационной безопасности.
Д3 ОК Быть способным и готовым реализовывать этические и деонтологические принципы в профессиональной деятельности.
Д4 ОК Быть готовым к анализу биохимических исследований в целях распознавания состояния, установления наличия или отсутствия заболевания.
Д1. ПК 3.1. Готовить рабочее место для проведения лабораторных биохимических исследований в соответствии с нормативными документами, регламентирующими техническое оснащение лаборатории.
Д2. ПК 3.2. Проводить лабораторные биохимические исследования биологических материалов с использованием биохимических анализаторов.
Д3. ПК3.2. Участвовать во внутрилабораторном и федеральном контроле качества в рамках системы внешней оценки качества исследований (ФС ВОК).
Д4. ПК3.3. Регистрировать полученные результаты лабораторных биохимических исследований с использованием современной лабораторно-информационной системы (ЛИС).
Д5, ПК 3.4. Проводить утилизацию отработанного материала, дезинфекцию и стерилизацию отработанной лабораторной посуды, инструментария, средств защиты с учетом обеспечения инфекционной безопасной среды для пациентов и медицинского персонала.
Раздел Водно-минеральный обмен.
Значение изучаемой темы:
Вода обязательный спутник жизни: нет ни одного известного нам организма, который может обходиться без нее. Большое количество воды внутри и вне клеток указывает на необходимость ее для процессов жизнедеятельности организма. Функции клеток зависит от общего количества внутриклеточной и внеклеточной воды, от обводнения субклеточных структур, от водного микроокружения макромолекул. Нарушение водного баланса клеток организма приводит к тяжелым последствиям, вплоть до гибели организма.
С обменом воды тесно связан минеральный обмен. Минеральные вещества вместе с водой создают среду, в которой протекают все обменные процессы в клетках. С минеральными веществами связаны все биоэлектрические и электрофизиологические явления в организме. Минеральные вещества обеспечивают осмотическое давление. Нарушение минерального обмена приводит к тяжелым последствиям.
Методы исследования водно-минерального обмена.
Для определения натрия и калия в плазме и эритроцитах крови используют два основных метода, это:
1. Пламенная фотометрия.
Пламенная фотометрия представляет собой один из видов эмиссионного спектрального анализа, основанного на фотометрировании излучения элементов в пламени и позволяет определять их концентрацию с точностью до 2-4 %. Принцип метода заключается на способности ряда элементов испускать лучи света определенной длины волны в пламени газовой горелки. Натрий и калий способны интенсивно излучать свет в низкотемпературном пламени. Возникающее в пламени излучение определяемого элемента определяется посредством светофильтров от излучения других элементов и, попадая на фотоэлемент, вызывая фототок, интенсивность которого измеряется гальванометром. Натрий окрашивает пламя в ярко-желтый цвет. Калий – слабый красно-фиолетовый.
2. Ионометрический метод.
Метод ионометрического определения натрия и калия, состоит в измерении электрохимического потенциала ионоселективного электрода, погруженного в исследуемый раствор. Электрическая схема потенциометра включает в себя электрод сравнения (потенциал которого известен) и индикаторный (ионоселективный) электрод, потенциал которого измеряется. Значение потенциала индикаторного электрода позволяет судить об активности присутствующих в растворе ионов: калия, натрия, кальция.
Для определения других электролитов (кальция, хлоридов, магния, железа) обычно используют методы:
3. Колориметрический метод: основан на образовании цветных соединений электролитов с различными реактивами.
4. Титриметрический метод.�Данный метод имеет основной недостаток - индикаторный переход не всегда удается зафиксировать точно.
5. Ферментативный колориметрический метод.
II. Преаналитический этап исследований водно-минерального обмена.
При исследовании минерального обмена необходимо соблюдать следующие условия:
Предпочтительным материалом для исследования является сыворотка крови, не желтушная и негемолизированная;
Кровь берется натощак, последний прием пищи перед взятием крови не менее, чем за 12 ч. Следует исключить физические нагрузки, прием алкоголя, продукты, содержащие исследуемые минеральные вещества;
Не менее, чем за 5 дней следует исключить препараты, содержащие железо, кальций и т.д.;
При заборе крови пациент находится в положении сидя или лежа, при повторных исследованиях следует соблюдать одно и то же положение тела;
Кровь собирают в неметаллическую и не стеклянную посуду, пластмассовые пробирки, избегая венозного стаза и гемолиза;
При транспортировке биоматериала следует избегать вибрации пробирок, длительное хранение цельной крови недопустимо;
При получении сыворотки кровь следует как можно быстрее отцентрифугировать, и отделить ее от сгустка и клеток крови;
В программе срочных анализов определение натрия и калия должно быть выполнено не позднее 30 мин с момента поступления.
ПЛАН
самостоятельной работы
1.Подготовка рабочего места для определения натрия и калия в биологической жидкости.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения натрия и калия в биологической жидкости.
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения натрия и калия в биологической жидкости, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение концентрации калия и натрия в биологической жидкости.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей липидного обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Практическая работа №1.
Определение натрия в сыворотке крови.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать функции и распределение минеральных веществ в организме, регуляцию натрия в организме, клинико-диагностическое значение определения натрия в сыворотке крови;
- Уметь определять содержание натрия в сыворотке крови.
Определение натрия в сыворотке крови.
Натрий в сыворотке
Содержание натрия в сыворотке в норме составляет 135—150 ммоль/л (мэкв/л).
В организме здорового человека с массой тела около 70 кг содержится около 3500 ммоль, или 150 г натрия. Около 20 % этого количества сконцентрировано в костях и непосредственного участия в метаболизме не принимает. Самая большая часть натрия почти полностью находится в жидкости внеклеточного пространства. Натрий является основным катионом внеклеточной жидкости, где его концентрация в 6—10 раз выше, чем внутри клеток. Физиологическое значение натрия заключается в поддержании осмотического давления и рН во внутри- и внеклеточных пространствах, он влияет на процессы нервной деятельности, на состояние мышечной и сердечно-сосудистой систем и способность тканевых коллоидов к �набуханию�.
Натрий экскретируется почками (с мочой), желудочно-кишечным трактом (с калом) и кожей (с потом). Выделение натрия почками колеблется в большом диапазоне: от 1 до 150 ммолей за 24 ч. С калом теряется от 1 до 10 ммоль/сут. Концентрация натрия в поте составляет 15—70 ммоль/л.
Почечный механизм регуляции натрия — самый важный фактор в поддержании концентрации натрия в плазме. Многие причины гипонатриемии и/или гипернатриемии связаны с нарушением функции почек.
Значительное увеличение или уменьшение содержания натрия в сыворотке крови наступает вследствие непропорциональных потерь воды и солей. Эти состояния могут требовать неотложной помощи (о механизмах регуляции обмена натрия и воды.
Гипонатриемия
Гипонатриемия — состояние, при котором концентрация натрия в плазме крови ниже 135 ммоль/л. Различают четыре вида гипонатриемии:
-гипонатриемия разбавления;
-гипонатриемия истощения;
-гипонатриемия депонирования;
-ложная, или псевдогипонатриемия.
Гипонатриемия разбавления является следствием избыточного накопления воды в организме. Избыток воды в организме превышает избыток натрия при следующих состояниях.
-Цирроз печени с асцитом.
-Нефротический синдром.
-Недостаточное питание, что часто бывает при соблюдении бессолевой диеты.
-Избыточное внутривенное введение гипотонических растворов.
-Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона (АДГ).
-Неконтролируемый сахарный диабет.
Основная причина гипонатриемии разбавления — синдром неадекватной секреции АДГ. Избыток воды в организме никогда не является результатом избыточного потребления воды до тех пор, пока не нарушена регуляция водного баланса. АДГ принадлежит ведущая роль в регуляции обмена натрия. В норме АДГ секретируется при высокой осмолярности плазмы. Его секреция приводит к увеличению канальцевой реабсорбции воды, в результате чего осмолярность плазмы снижается и секреция АДГ ингибируется. Секреция АДГ неадекватна, когда, несмотря на то что плазма гипотонична, осмолярность плазмы составляет 280 мосм/л, а секреция АДГ продолжается.
Основными лабораторными признаками синдрома неадекватной секреции АДГ являются:
-гипонатриемия, с соответствующей гипоосмолярностью плазмы;
-продолжающаяся экскреция натрия почками;
-гиперосмолярность мочи;
-отсутствие других причин для уменьшенного разбавления мочи;
-увеличение концентрации натрия и осмолярности плазмы после ограничения приема воды.
Причины неадекватной секреции АДГ.
I. Усиленная секреция АДГ (гипоталамическая, вторичная по отношению к �региональной� гиповолемии):
-астма;
-пневмоторакс;
-бактериальная или вирусная пневмония;
-искусственная вентиляция легких с положительным давлением;
-хронические обструктивные заболевания легких;
-заболевания спинного мозга или периферических нервов.
II. Усиленная секреция АДГ гипоталамусом при отсутствии соответствующих осмотических или объемных стимулов:
-поражения центральной нервной системы (внутричерепные кровоизлияния, гидроцефалия, перелом основания черепа, асфиксия, опухоли мозга, тромбоз сосудов головного мозга, менингит, энцефалит, судороги, острые психозы);
-гипотиреоз;
-стресс;
-анестезия или хирургический стресс;
-прием лекарственных препаратов (морфин, барбитураты, циклофосфамид, винкристин, карбамазепам).
III. Эктопическая, автономная секреция АДГ:
-бронхогенная карцинома;
-лимфосаркома;
дуоденальная аденокарцинома;
легочный туберкулез;
абсцесс легких.
Синдром неадекватной секреции АДГ может быть вызван �восприятием� сниженного объема циркулирующей крови (ОЦК) рецепторами предсердия при отсутствии действительного уменьшения объема крови. Гемодинамические факторы оказывают выраженное регуляторное влияние на выход АДГ. Падение среднего артериального давления и/или �эффективного� объема плазмы менее чем на 10 % может быть обнаружено барорецепторами, расположенными в клетках левого предсердия и в меньшей степени в каротидном синусе. По мультисинаптическому афферентному пути нейроимпульсы от �растянутых� барорецепторов передают информацию нейронам супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса, которые стимулируют выход АДГ. Сниженный возврат крови к сердцу с перераспределением крови внутри сосудистой системы (без уменьшения ОЦК) возможен при заболеваниях, относящихся к первой группе причин неадекватной секреции АДГ. Развивающаяся при перечисленных состояниях региональная гиповолемия �чувствуется� рецепторами предсердия, что приводит к стимуляции секреции АДГ, избыточной по отношению к реальным ОЦК и осмолярности.
Избыточная секреция АДГ может быть вызвана гипоталамусом при отсутствии объемных или осмотических стимулов, рядом заболеваний, включенных во вторую группу причин неадекватной секреции АДГ. Синдром может возникнуть также при автономной секреции АДГ клетками опухоли .
Клиницист нередко испытывает затруднение при установлении характера гипонатриемии, поэтому всегда следует иметь в виду, что гипонатриемия чаще бывает показателем избытка воды во внеклеточном пространстве, чем истинного дефицита натрия. Содержание натрия в сыворотке тесно коррелирует с содержанием воды во внеклеточном пространстве: при избытке натрия организм задерживает воду, при недостатке — выводит ее излишки. В норме гипонатриемия и как следствие гипоосмолярность приводят к угнетению секреции АДГ в гипоталамусе. Вода из организма выводится с мочой, что стимулирует секрецию альдостерона надпочечниками, который задерживает натрий в организме. В результате происходит нормализация баланса натрия и воды. Однако если пациенту с гипоосмолярностью на фоне неадекватной секреции АДГ проводится активная инфузионная терапия гипотонической жидкостью (для восстановления ОЦК), то стимуляции секреции альдостерона не происходит, и натрий будет теряться с мочой, несмотря на истощение его резервов в организме и гипонатриемию (гипоосмолярность). В конечном итоге внутривенные вливания восстанавливают ОЦК, но при этом из-за гипоосмолярности происходит чрезмерная гидратация клеток. Поэтому гипонатриемия — довольно частое явление в послеоперационном периоде (следствие неадекватной инфузионной терапии). При нормальной функции почек это не приводит к серьезным последствиям, так как после прекращения внутривенных инфузий указанные механизмы быстро нормализуют баланс натрия и воды.
Гипонатриемия истощения может быть разделена на два вида: с избыточной потерей натрия с мочой и непочечной потерей натрия. Среди основных причин гипонатриемии истощения, связанной с потерей через почки, выделяют следующие.
I. Форсированный диурез:
-прием диуретиков;
-сахарный диабет с глюкозурией;
-гиперкальциурия;
-введение контрастных веществ при рентгенологических исследованиях.
II. Заболевания почек:
-хроническая почечная недостаточность;
-острый и хронический пиелонефрит;
-обтурация мочевыводящих путей;
-поликистоз почек;
-канальцевый ацидоз;
-применение антибиотиков группы аминогликозидов (гентамицин).
III. Недостаточность коры надпочечников (болезнь Аддисона).
Непочечная потеря натрия связана с болезнями желудочно-кишечного тракта (рвота, фистула тонкого кишечника, илеостома, билиарная фистула, хроническая диарея и др.). Избыточные потери натрия через кожу включают потери при обильном потении, например при работе в жарких помещениях, в жарком климате (особенно у неакклиматизированных людей), при замедленном заживлении ожогов.
В период острой фазы потерь натрия его концентрация в плазме крови существенно не изменяется. Это происходит из-за того, что потери натрия сопровождаются потерей воды. Такая потеря натрия может происходить и через почки, и через желудочно-кишечный тракт, и через кожу. Хроническая фаза продолжающейся потери натрия приводит к снижению концентрации натрия в плазме крови.
Гипонатриемия депонирования связана с накоплением натрия в жидкостях полостей организма (например, в случаях массивного выпота в плевре, быстрого развития асцита, формирования забрюшинного выпота при травмах).
Ложная гипонатриемия, или псевдогипонатриемия, возможна в том случае, если концентрация натрия в плазме не уменьшена, но при исследовании была допущена ошибка. Это может произойти при высокой гиперлипидемии, гиперпротеинемии и гипергликемии в крови. В таких ситуациях вода плазмы оказывается �вытесненной� липидами, белками или глюкозой. Поэтому для правильного определения концентрации натрия в плазме лучше применять ионоселективные анализаторы, которые более точно отражают реальную концентрацию натрия.
Клинические проявления гипонатриемии — апатия, потеря аппетита, тахикардия, гипотензия, нарушение рефлексов, коллапс с потерей сознания. При общем дефиците натрия, составляющем около 450 ммоль/л (что соответствует дефициту примерно 3 л внеклеточной жидкости), отмечаются сухой морщинистый язык, спадение шейных вен, тахикардия, анорексия, повышение гематокрита; выведение натрия с мочой становится меньше 40 ммоль/л, содержание натрия в сыворотке остается нормальным. Жажды у таких больных, как правило, не наблюдается. Нарастание дефицита натрия приводит к снижению гематокрита и развитию олигурии на фоне гипотензии, наблюдается некоторое снижение натрия в сыворотке. При концентрации натрия в сыворотке крови 115 ммоль/л и ниже у пациента появляются признаки спутанности сознания, он жалуется на усталость, головную боль, тошноту, рвоту, анорексию. При концентрации 110 ммоль/л проявления нарушений сознания усиливаются и пациент впадает в кому. Если это состояние своевременно не корригируется, развивается гиповолемический шок и наступает смерть.
Гипернатриемия
Гипернатриемия всегда сопряжена с гиперосмолярностью. Когда осмолярность плазмы становится выше 290 мосм/л, наблюдается линейное увеличение секреции АДГ задней долей гипофиза. Снижение объема внеклеточной жидкости усиливает эту реакцию, тогда как увеличение — способно ослабить ее. Реакция почек на антидиуретический гормон направлена на сохранение свободной воды в организме и заключается в снижении диуреза.
Гипернатриемию (концентрация натрия в сыворотке выше 150 ммоль/л) могут вызвать:
-дегидратация при водном истощении (повышенные потери воды через дыхательные пути во время одышки, при лихорадке, трахеостоме, проведении ИВЛ в условиях недостаточного увлажнения дыхательной смеси, использовании неувлажненного кислорода, открытом лечении ожогов, длительном потении без соответствующей водной компенсации). Принято считать, что избыток каждых 3 ммоль/л натрия в сыворотке сверх 145 ммоль/л означает дефицит 1 л внеклеточной воды;
-солевая перегрузка организма (кормление через зонд концентрированными смесями без соответствующего введения воды при длительном бессознательном состоянии, после операций на головном мозге, в связи с обструкцией пищевода, при питании через гастростому);
-несахарный диабет (нечувствительность рецепторов почек к АДГ);
-почечные заболевания, протекающие с олигурией;
-гиперальдостеронизм (избыточная секреция альдостерона аденомой или опухолью надпочечников).
Преимущественные потери воды по сравнению с натрием приводят к увеличению осмолярности плазмы и концентрации натрия, вследствие уменьшения ОЦК снижается кровоток в почках и стимулируется образование альдостерона, что способствует задержке натрия в организме. В то же время гиперосмолярность стимулирует секрецию АДГ и уменьшает выведение воды с мочой. Истощение водных резервов быстро восстанавливается, если в организм поступает достаточное количество воды.
Клинические проявления, связанные с гипернатриемией как таковой, — это жажда, дрожь, раздражительность, атаксия, мышечные подергивания, спутанность сознания, эпилептические припадки и кома. Симптомы ярко выражены при резком подъеме концентрации натрия в сыворотке.
Натрий в эритроцитах
Содержание натрия в эритроцитах в норме составляет 13,48—21,75 ммоль/л.
Внутриклеточный натрий играет важную роль в системе пассивного перемещения воды в направлении градиента концентрации натрия внутри и вне клетки, а также активного переноса ряда веществ против градиента их концентрации с расходом энергии. Одним из примеров активного переноса веществ может служить система, выводящая натрий из клетки и обеспечивающая активный перенос аминокислот и глюкозы в клетку.
Увеличение содержания натрия в эритроцитах у тяжелых реанимационных больных может дать дополнительную информацию о степени риска развития отека клеток различных органов (например, отека клеток мозга у больных с черепно-мозговой травмой, после нейрохирургических операций; у больных в терминальной стадии разлитого гнойного перитонита и др.). Повышение концентрации натрия в эритроцитах отмечается у больных со стоматоцитозом (со снижением калия в эритроцитах), а также у больных с гипертиреозом.
Теоретический материал
Натрий в спинномозговой жидкости
Содержание натрия в спинномозговой жидкости в норме составляет 138—150 мэкв/л (ммоль/л).
Определение натрия в СМЖ имеет важное значение у больных с черепно-мозговой травмой. Нарушение натрий-калиевого обмена и электролитно-выделительной функции почек в остром периоде закрытой черепно-мозговой травмы (34МТ) является важным фактором, влияющим на тяжесть заболевания и имеющим определенное значение в развитии травматического отека головного мозга. Электролитные сдвиги при ЗЧМТ обусловлены изменением активности гипофизарно-надпочечниковой системы в посттравматическом периоде и выражаются в задержке почками натрия, воды и снижении диуреза. Натрий вместе с кальцием и водой накапливается во вне- и внутриклеточных пространствах организма. Процессы внутриклеточного накопления натрия, кальция и воды сопровождаются развитием отека мозга, выраженность которого находится в прямой зависимости от степени электролитных сдвигов [Юрищев Е.П., 1982].
Уровень натрия в СМЖ в 1—2-й день после сотрясения головного мозга и ушиба мозга легкой степени остается в пределах нормы. Небольшое снижение содержания натрия у части больных наблюдается на 3—4-й день, с последующей нормализацией на 5—7-й день [Бургман Г.П. и др., 1982]. Уровень калия в СМЖ колеблется в пределах нормы. У больных с ушибом головного мозга средней степени тяжести концентрация натрия в СМЖ и сыворотке крови колеблется на верхних границах нормы в 1—2-й день после травмы, понижаясь к 8-14-му дню. На 3—4-й день содержание калия незначительно снижается, затем отмечается его повышение к 15—21-му дню. При ушибах головного мозга тяжелой степени, сдавлении мозга может возникнуть любой из возможных синдромов нарушения электролитного обмена, но наиболее специфичным является гипернатриемия как в сыворотке, так и в СМЖ. Нередко уже в первые сутки после травмы содержание натрия в СМЖ оказывается повышенным (более 160 ммоль/л). В дальнейшем гипернатриемия может держаться в течение нескольких дней или концентрация натрия нормализуется уже на 2-е сутки, что является хорошим прогностическим признаком.
Гипернатриемия СМЖ препятствует дегидратации клеток мозга, что следует принимать во внимание при разработке схемы лечения гипернатриемии [Jennett P. et al., 1980].
Натрий в моче
Выделение натрия с мочой в норме составляет 130—260 мэкв/сут (ммоль/сут).
Натрий выделяется из организма в основном через почки. Его выделение регулируется гормонами коры надпочечников, задней доли гипофиза и ЦНС и зависит от рН крови, количества вводимого в организм натрия и состояния почек. В норме выделение натрия с мочой относительно равномерное на протяжении суток в отличие от экскреции калия, имеющей четкий пик в утренние часы; соответственно возрастает и соотношение K/Na, которое коррелирует с активностью глюкокортикоидов. Минералокортикоид альдостерон вызывает задержку натрия в организме, увеличивая соотношение K/Na мочи.
Натрий относится к пороговым веществам, и увеличение его содержания в крови ведет к автоматическому повышению его экскреции. Для суждения о балансе натрия в организме необходимо одновременно определять его содержание в крови и моче. В табл. приводятся состояния и заболевания, при которых выявляется снижение или повышение выделения натрия с мочой.
Таблица Заболевания и состояния, при которых выделение натрия с мочой снижено или повышено
Повышено
Понижено
Повышенное потребление натрия Постменструальный диурез
Нефрит с потерей солей Надпочечниковая недостаточность Почечный канальцевый ацидоз (синдром Лайтвуда) Лечение диуретиками
Сахарный диабет
Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона Алкалоз
Состояния, сопровождающиеся выделением щелочной мочи
Недостаточное потребление натрия Предменструальная задержка натрия и воды Гиперкортицизм
Внепочечная потеря натрия при адекватном приеме воды
Состояние в первые 24—48 ч после операции (синдром стрессового диуреза) Состояния с уменьшением скорости клубочковой фильтрации, например застойная сердечная недостаточность Острая олигурия и преренальная азотемия, в противоположность острому канальцевому некрозу с олигурией
Исследование суточных потерь натрия с мочой по его концентрации в моче и величине диуреза позволяет оценивать основные физиологические потери натрия. Соотношение Na+/K+ мочи является косвенным показателем минералокортикоидной функции надпочечников и при внестрессовых состояниях составляет 3—3,3.
Натрий
Натрий – основной одновалентный катион внеклеточной жидкости. Нарушение взаимоотношения вне- и внутриклеточных катионов – патогенетическое звено многих патологических процессов. Изменение соотношения натрия во внеклеточном и внутриклеточном пространстве определяет соотношение объемов внутри- и внеклеточной жидкости, изменение осмотического давления, развитие отеков и обезвоживания, транспорт глюкозы в клетки. Гипонатриемия в клинической практике встречается чаще, чем гипернатриемия. Нарушения обмена натрия встречаются при заболеваниях почек, надпочечников, патологиях ЖКТ.
Повышение уровня натрия в сыворотке крови (гипернатриемия):
гипертоническая дегидратация:
потеря жидкости через кожу при сильной потливости;
потеря жидкости через легкие при длительной одышке;
потеря жидкости через ЖКТ при частой рвоте и тяжелой диарее;
при высокой лихорадке (брюшной тиф, паратиф, сыпной тиф и т.п.);
недостаточное поступление воды в организм;
задержка натрия в почках (снижение выведения с мочой) при первичном и вторичном гиперальдостеронизме, синдроме Кушинга (избытке кортикостероидов);
избыточное введение солей натрия, например, гипертонического раствора натрия хлорида;
прием таких препаратов, как АКТГ, анаболические стероиды, андрогены, кортикостероиды, эстрогены, метилдопа, оральные контрацептивы, бикарбонат натрия.
Понижение уровня натрия в сыворотке крови (гипонатриемия):
недостаточное поступление натрия в организм;
потеря натрия при рвоте, диарее, сильной потливости при адекватном водном и неадекватном солевом замещении;
передозировка диуретиков;
недостаточность надпочечников;
острая почечная недостаточность (полиурическая стадия);
осмотический диурез;
гипотоническая гипергидратация:
избыточное парентеральное введение жидкости;
сниженное выведение воды при почечной недостаточности, повышенной секреции вазопрессина, дефиците кортикостероидов;
гипонатриемия разведения с отеками и асцитом при хронической сердечной недостаточности, циррозе печени, печеночной недостаточности, нефротическом синдроме;
прием таких препаратов, как фуросемид, аминогликозиды, гипертонический раствор глюкозы, нестероидные противовоспалительные препараты, амитриптилин, галоперидол;
гипотиреоз.
Референсные значения:Сыворотка ���������� 136 – 146 ммоль/л
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения натрия в биологической жидкости.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения натрия в биологической жидкости.
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения натрия в биологической жидкости, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение концентрации натрия в биологической жидкости.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей липидного обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
Дайте определение понятиям: водно-минеральный обмен, минеральный обмен, гомеостаз.
Перечислите основные функции воды в организме.
Локализация натрия в организме, его биологическое значение для организма.
Патология обмена натрия.
Перечислите методы определения натрия в организме.
Преаналитический этап исследования водно-минерального обмена
Практическая работа №2.
Определение калия в сыворотке крови.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать функции и распределение минеральных веществ в организме, регуляцию калия в организме, клинико-диагностическое значение определения калия в сыворотке крови;
- Уметь определять содержание калия в сыворотке крови.
Принцип метода:�ионы К+ в присутствии ионов свинца меди и нитрита образуют нерастворимый в воде осадок, который растворяют в смеси риванола и уксусной кислоты.
Оптическая плотность полученного раствора, прямо пропорциональна количеству нитрит-ионов. Содержание калия находят используя постоянный коэффициент, рассчитанный исходя из соотношения нитрит-ионов и К+ в образовавшемся соединении.
Реактивы:
5% раствор ацетат натрия.
Смесь растворов 5% ацетат кальция и 5% ацетат свинца.
Нитрит натрия в смеси растворов ацетата меди и ацетата свинца.
0,5% раствор риванола
Ледяная уксусная кислота.
Дистиллированная вода.
сыворотка крови.
Оборудование:
Пробирки центрифужные
Стеклянные палочки.
Центрифуга.
ФЭК.
Кюветы на 10 мм.
Колба на 25 мл.
пипетки на1 мл, 2 мл.
Дозатор на 0,1 мл.
Ход определения:
В центрифужную пробирку вносят 0,5 мл раствора ацетата натрия, 0,1 мл сыворотки и 0,5 мл раствора №3. Содержимое пробирок перемешивают стеклянной палочкой, потирая о внутренние стенки пробирки в течение 5 минут. Оставляют на 1 час, после чего центрифугируют 10 минут при 1500 об/мин. Надосадочную жидкость сливают, а к осадку добавляют 1 мл ацетата натрия, перемешивают стеклянной палочкой и центрифугируют 5 мин при 1500 об/мин. Аналогичное промывание осадка ацетатом натрия проводят до исчезновения голубизны осадка. Затем к осадку приливают 1 мл риванола и 2 мл ледяной уксусной кислоты. Смесь перемешивают и количественно переносят в колбу на 25 мл, и доводят до метки дистиллированной водой.
Колориметрируют при 540 нм в кювете на 10 мм против воды. Рассчитывают результат по формуле:
С, мг/% = Е�*36
Нормальные величины:�в сыворотке – 14 – 24 мг/%
в эритроцитах – 310 – 440 мг/%
Клинико-диагностическое значение определения калия в сыворотке крови.
Калий –основной внутриклеточный катион. 98% калия находится в клетках. В основном калий содержится в мышцах и печени.
Суточная потребность составляет – 2.5 – 5.0 г. В течение суток поступает с пищей до 6г. Физиологическое значение:
Необходим для синтеза протеинов, АТФ, гликогена.
Принимает участие в формировании потенциала покоя, действия.
Активирует ряд ферментов.
Участвует в регуляции сердца, нервной системы, скелетной и гладкой мускулатуры (повышает тонус и силу сокращений).
В регуляции обмена калия участвует альдостерон, усиливающий его выделение с мочой.
В норме содержание калия в плазме крови составляет 3,6 – 5,4 ммоль/л. Снижение ее до уровня 3,5 ммоль/л приводит к тяжелым нарушениям в организме человека: слабости мышц, появлению вялых параличей, прекращению перистальтики кишечника, вздутию живота.
Увеличение концентрации калия в плазме выше 5,6 ммоль/л сопровождается ощущением �ползания мурашек�, �одеревенения конечностей�, нарушением ритма сердца. Может наступить остановка деятельности сердца, паралич дыхательных мышц.
Гиперкалиемия наблюдается при:
заболеваниях, сопровождающихся распадом клеточных элементов и чрезмерным высвобождением калия из клеток (обширный некроз, внутрисосудистый гемолиз, ожогах, опухолях, голодании, шоке);
уменьшении выделения калия почками (почечная недостаточность, болезнь Аддисона);
Гипокалиемия наблюдается при:
недостаточном поступлении этого элемента в организм (голодание, после хирургического вмешательства);
усиленном выведении с мочой, вследствие нарушения эндокринной системы (синдром Конна, Иценко-Кушинга);
усиленном выделении через кишечник при поражении ЖКТ (неукротимая рвота, понос).
Теоретический материал
Калий в эритроцитах
Содержание калия в эритроцитах в норме составляет 78,5—112 ммоль/л.
Концентрация калия в клетке примерно в 25 раз выше его концентрации во внеклеточной жидкости. Высокая внутриклеточная концентрация калия необходима для обеспечения синтеза белка на рибосомах, активации процессов гликолиза, возникновения трансмембранной разности потенциалов (в нервной и мышечной клетках при передаче импульса в форме потенциала действия).
Внутриклеточная концентрация калия снижается при всех тяжелых заболеваниях, а также при заболеваниях, сопровождающихся гипонатриемией. Как в том, так и в другом случаях наблюдается не только снижение содержания электролитов, но и потеря клеточной массы. Непосредственно после травмы и оперативного вмешательства калий покидает клетку в тесной связи с метаболическим азотом, избыточное количество которого появляется в результате клеточного белкового метаболизма. При этом возможно временное повышение уровня калия в плазме и обязательное повышение его экскреции с мочой.
Приблизительная оценка содержания калия в клетках может быть дана при определении его концентрации в эритроцитах. Вместе с тем следует всегда иметь в виду, что содержание калия в эритроцитах обычно не коррелирует с содержанием его в других средах и клетках организма и не может, следовательно, использоваться как показатель клеточной концентрации калия. Определение содержания калия в эритроцитах позволяет косвенно судить о состоянии клеточного метаболизма. Содержание калия в клетке связано с рядом факторов — его концентрацией во внеклеточной среде, концентрацией водородных ионов в клетке и вне ее, метаболизмом клетки. Следует иметь в виду, что не весь внутриклеточный калий ионизирован и способен влиять на осмотический потенциал.
Причины, приводящие к снижению или повышению содержания калия в эритроцитах, те же, что и приводящие к гипер- и гипокалиемии в сыворотке крови (см. раздел �Калий в сыворотке�).
Как в норме, так и при патологических состояниях внутриклеточные соотношения между содержанием калия и характером кислотности обычно обратны тем, которые наблюдаются во внеклеточном пространстве. При этом внутриклеточный дефицит калия сопровождается внутриклеточным ацидозом, а внутриклеточная гиперкалиемия — алкалозом. Соответственно этому определяются и внутриклеточные соотношения между калием и водородом. С клинической точки зрения важно знать, что движения калия и водорода через клеточную мембрану всегда разнонаправлены.
Обследуя больного, находящегося в критическом состоянии, мы получаем информацию о том, что происходит во внеклеточном пространстве, но ни один метод не в состоянии отразить истинное положение метаболизма внутри клетки. Исследование содержания калия в эритроцитах также не отражает существующее положение в клетках организма. Вместе с тем знание общих закономерностей распределения электролитов в организме, в частности калия, и взаимоотношений этого распределения с концентрацией и передвижением водородных ионов все-таки позволяет составить общее представление о том, что происходит внутри клетки. Непосредственная опасность общей и главным образом клеточной гипокалиемии заключается в том, что при ней прежде всего страдает сократительная функция мышц, в том числе миокард и гладкая мускулатура кишечника, и возникает гипорефлексия. При внутриклеточной гипокалиемии возможно развитие параличей скелетной мускулатуры, паралитической кишечной непроходимости, сердечных аритмий, а также повышенной чувствительности к препаратам наперстянки.
Калий в спинномозговой жидкости
Содержание калия в спинномозговой жидкости в норме составляет 70 % его уровня в плазме, или 2,5—3,2 мэкв/л (ммоль/л).
Исследование содержания калия в спинномозговой жидкости (СМЖ) имеет значение у больных гнойным менингитом, с закрытыми черепно-мозговыми травмами, опухолями головного мозга.
У больных гнойным менингитом содержание калия в СМЖ снижается параллельно тяжести заболевания и является важным прогностическим признаком: чем более выражено снижение калия, тем менее благоприятен прогноз заболевания [Оськина В.В и др., 1987]. Аналогичные изменения характерны и для больных с закрытой черепно-мозговой травмой.
Калий в моче
Содержание калия в моче в норме составляет 25—125 мэкв/л (ммоль/л).
Выделение калия почками подчинено сложным регулирующим системам. Калий не только фильтруется и обратно всасывается в почках, но и выделяется почечными канальцами.
Исследование калия в моче позволяет, с учетом величины диуреза, оценивать суточные физиологические потери этого электролита. Большое значение результаты такого исследования имеют для тяжелых реанимационных больных при оценке эффективности заместительной терапии препаратами калия.
Усиленное выделение калия с мочой возможно при рассасывании отеков, после применения диуретических средств, при хронических нефритах, сопровождающихся полиурией, при почечном и диабетическом ацидозах. Повышенное выделение калия с мочой наблюдается при недоедании, лихорадочных состояниях и интоксикациях, при диабетической коме. Гиперфункция коры надпочечников с повышенной выработкой альдостерона сопровождается наиболее выраженным выделением калия, что получило название �калиевый диабет�.
Количество калия в моче повышается при ренальной гипераминоацидурии, проксимальном тубулярном ацидозе, обусловленном дефектом проксимальных канальцев, метаболическом ацидозе, геморрагической лихорадке с почечным синдромом, нефропатии, нефрозе, пиелонефрите, остром канальцевом некрозе, диабетической коме, гиперальдостеронизме, синдроме Кушинга, синдроме Фалькони, алкалозе, введении мочегонных средств, лечении стероидами.
Экскреция калия с мочой снижена при гломерулонефрите, хроническом пиелонефрите, внепочечной уремии, гиперальдостеронизме (болезни Аддисона), ацидозе и гипоксии любого генеза.
Определение содержания калия и натрия в моче играет важную роль в дифференциальной диагностике преренальной и ренальной форм острой почечной недостаточности. При преренальной форме ОПН почки отвечают на уменьшение перфузии крови через них усиленным сохранением натрия и воды. Сбережение натрия проявляется низким содержанием натрия в моче, а также увеличением коэффициента K/Na в моче в 2—2,5 раза (норма 0,2— 0,6). Обратное соотношение наблюдается при ренальной форме ОПН.
Калий
Калий – основной катион внутриклеточной жидкости, в ней содержится 98% калия всего организма. Калий создает осмолярность цитоплазмы и создает условия для протекания в ней биохимических реакций. В клинической биохимии обмен калия оценивают на основании его содержания в плазме крови, хотя в нем содержится не более 2% общего количества калия. Однако изменения содержания калия в плазме достоверно отражают сдвиги его концентрации в ткани и межклеточной жидкости. Ионы калия фильтруются в первичную мочу, реабсорбируются в проксимальном сегменте нефрона. Все факторы, которые могут изменить электрохимический потенциал мембраны клеток проксимального отдела нефрона, оказывают влияние на экскрецию калия. К ним относятся КЩР, скорость протекания мочи по дистальному канальцу, действие минералокортикоидов, поступление бикарбонатов при почечном канальцевом ацидозе, некоторые антибиотики. Недостаточное поступление калия редко вызывает гипокалиемию, повышенная экскреция почками – наиболее частая причина. Усиленное потребление калия также редко бывает причиной гиперкалиемии, если при этом нет почечной или надпочечниковой недостаточности. Гиперкалиемия может развиваться при нарушении экскреции при острой и хронической почечной недостаточности, длительном приеме калийсберегающих диуретиков, гипоальдостеронизме.
Повышение уровня калия (гиперкалиемия):
избыточное поступление калия в организм: быстрое вливание растворов калия;
выход К+ из клеток во внеклеточную жидкость: при массивном гемолизе, рабдомиолизе, распаде опухолей, тяжелых повреждениях тканей, глубоких ожогах, злокачественной гиперпирексии, ацидозе;
сниженное выделение К+ почками: острая почечная недостаточность с олиго- и анурией, ацидозом, терминальная стадия хронической почечной недостаточности с олигурией, болезнь Аддисона, псевдогипоальдостеронизм, гипофункция ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, шоковые состояния, ишемия тканей;
уменьшение объема внеклеточной жидкости – дегидратация;
прием таких лекарственных средств, как амилорид, спиронолактон, триамтерен, аминокапроновая кислота, противоопухолевые средства, дигоксин, нестероидные противовоспалительные препараты, триметоприм-сульфаметоксазол.
Понижение уровня калия (гипокалиемия):
недостаточное поступление калия в организм: при хроническом голодании, диете, бедной калием;
потеря калия организмом с кишечными секретами при частой рвоте, профузном поносе, аденоме ворсинок кишечника, кишечных свищах, отсасывании содержимого желудка через назогастральный зонд;
потеря калия с мочой при почечном канальцевом ацидозе, почечной канальцевой недостаточности, синдроме Фанкони, синдроме Конна (первичном альдостеронизме), вторичном альдостеронизме, синдроме Кушинга, осмотическом диурезе (при сахарном диабете), алкалозе, введении АКТГ, кортизона, альдостерона;
перераспределение калия в организме (усиленное поступление калия внутрь клеток): при лечении глюкозой и инсулином, семейном периодическом параличе, алкалозе;
потеря с потом при муковисцидозе;
лечение мегалобластической анемии витамином В12 или фолиевой кислотой;
гипотермия;
прием кортикостероидов, диуретиков (кроме калийсберегающих), бета-адреноблокаторов, антибиотиков;
введение большого количества жидкости с низким содержанием калия;
ВИПома (опухоль островковых клеток поджелудочной железы, секретирующая вазоактивный интестинальный полипептид - ВИП);
дефицит магния.
Референсные значения: Сыворотка ����������3,4 – 5,1 ммоль/л
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения натрия в биологической жидкости.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения натрия в биологической жидкости.
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения натрия в биологической жидкости, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение концентрации натрия в биологической жидкости.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей липидного обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
Дайте определение понятиям: водно-минеральный обмен, минеральный обмен, гомеостаз.
Перечислите основные функции воды в организме.
Локализация калия в организме, его биологическое значение для организма.
Патология обмена калия.
Перечислите методы определения калия в организме.
Преаналитический этап исследования водно-минерального обмена.
Практическая работа № 3.
Определение кальция в сыворотке крови.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать функции кальция в организме, регуляцию кальция в организме, клинико-диагностическое значение определения кальция в сыворотке крови;
- Уметь определение содержания кальция в сыворотке крови.
Принцип метода:�ионы кальция в кислой среде образуют с индикаторным реактивом Арсеназо-III комплекс синего цвета. Степень изменения окраски пропорциональна содержанию кальция и определяется фотометрически.
Реактивы.
Рабочий реактив с Арсеназо-III
Калибровочный раствор кальция 2,5 ммоль/л.
Сыворотка крови
Оборудование.
Пробирки 2 шт.
Пипетки на 2 мл.
Дозатор на 0.02 мл.
ФЭК.
Ход определения.
Реактивы
Проба, мл
Стандарт, мл
Сыворотка
0.02
-
Рабочий раствор
2,0
2,0
Стандартный раствор
-
0,02
Перемешивают и оставляют стоять на 2 минуты при комнатной температуре, измеряют оптическую плотность пробы (Е1) и стандарта (Е2) против рабочего раствора, при длине волны 620 - 660 нм, в кювете на 5 мм.
Расчет проводят по формуле:
Кальций (ммоль/л)= 2.5 * Еопыта/Естандарта
Нормальные величины�(сыворотка крови) – 2.25 – 2.75 ммоль/л
Предупреждение:
Лабораторная посуда, применяемая при определении кальция, должна быть совершенно чистой. После обычного мытья посуду следует поместить на ночь в 2% раствор Комплексона 3 в аммиачной воде, потом тщательно промыть дистиллированной водой и высушить.
Клинико-диагностическое значение определение кальция в сыворотке крови.
Кальций является внутриклеточным катионом, около 99% СаСа2+ содержится в костях. Физиологически активным является ионизированный кальций, постоянно обнаруживаемый в плазме крови. Ионы кальция необходимы для передачи нервного импульса, поддержания мышечного сокращения, свертывания крови, контроля за протеканием некоторых ферментативных реакций.
В�норме концентрация общего кальция в сыворотке крови составляет 2,0 – 2,8 ммоль/л.
Исследование сыворотки крови: посуда, используемая для выполнения анализа, должна быть изготовлена из материала, не содержащего ионов кальция. Взятие пробы необходимо производить натощак, а сыворотку быстро отделять от сгустка.
Гиперкальциемия наблюдается при:
Злокачественных новообразованиях;
Миеломе;
Гиперфункции паращитовидных желез;
Акромегалии, гигантизме (гиперсекреция в кровь соматотропина);
Передозировке витамина Д;
Остеолизе в результате метастазов, новообразований в костной ткани;
Гипокальциемия наблюдается при:
Гипофункции паращитовидных желез;
Хирургическом вмешательстве;
Недостатке витамины Д;
Переливании большого количества цитратной крови;
Хронической почечной недостаточности, нефрите;
Нарушении всасывания кальция в кишечнике;
Гипоальбуминемии.
Теоретический материал
Кальций
Измерение кальция используется для диагностики и лечения заболеваний паращитовидной железы, различных костных заболеваний, хронических заболеваний почек, мочекаменной болезни и тетании. Общий кальций сыворотки состоит из трех фракций – свободного ионизированного кальция (50%), кальция, связанного с белками (альбумином и глобулинами, 45%) и кальция, входящего в состав комплексов (фосфатных, цитратных и бикарбонатных, 5%). Физиологически наиболее значимой фракцией является ионизированный кальций. Но его трудно исследовать непосредственно. Ионы кальция играют важную роль при передаче нервных импульсов, являются кофактором многих ферментов, необходимы для поддержания нормальной сократимости мышц и процесса свертывания крови. Значительное снижение концентрации ионов кальция приводит к тетании мышц. Гиперкальциемия снижает нервно-мышечную возбудимость и приводит к мышечной слабости и сопровождается сложной симтоматикой.
Повышение уровня кальция в сыворотке крови (гиперкальциемия):Наиболее распространенные
злокачественная опухоль с метастазами в кости или без них;
первичный гиперпаратиреоз.
Менее распространенные
тиреотоксикоз;
интоксикация витамином Д;
тиазидовые диуретики;
саркоидоз;
трансплантация почки (третичный гиперпаратиреоз);
Редко встречающиеся
синдром пищевой гиперкальциемии;
лечение препаратами лития;
туберкулез;
иммобилизация;
акромегалия;
недостаточность надпочечников;
диуретическая фаза острой почечной недостаточности;
идиопатическая гиперкальциемия в раннем детском возрасте.
Понижение уровня кальция в сыворотке крови (гипокальциемия):
недостаточность витамина Д – пищевая, нарушение всасывания, недостаток ультрафиолетового облучения;
почечная недостаточность;
лечение противосудорожными препаратами;
недостаточность 1α-гидроксилазы;
гипопаратиреоз;
псевдогипопаратиреоз;
недостаток магния;
острый панкреатит;
массивное переливание цитратной крови;
неонатальная гипокальциемия;
печеночная недостаточность;
прием противоопухолевых средств, противосудорожных препаратов, ЭДТА, неомицина;
секвестрация ионов кальция (острый алкалоз, повышение фосфатов, переливание большого количества цитратной крови).
Референсные значения:
Сыворотка
Взрослые
2,2 – 2,6 ммоль/л
Общий и ионизированный кальций в сыворотке
Содержание в сыворотке общего кальция в норме составляет 2,12—2,2 ммоль/л, или 8,5— 10,5 мг%; ионизированного кальция — 1,15—1,27 ммоль/л.
Физиологическое значение кальция заключается в уменьшении способности тканевых коллоидов связывать воду, снижении проницаемости тканевых мембран, участии в построении скелета и системе гемостаза, а также в нервно-мышечной деятельности. Он обладает способностью накапливаться в местах, где имеется повреждение тканей различными патологическими процессами. Примерно 99 % кальция находится в костях, остальное количество — главным образом во внеклеточной жидкости (почти исключительно в сыворотке). Около половины кальция сыворотки циркулирует в ионизированной (свободной) форме, другая половина — в комплексе преимущественно с альбумином (40 % с альбумином и 9 % в виде солей — фосфаты, цитрат). Изменение содержания альбумина в сыворотке, особенно гипоальбуминемия, сказывается на общей концентрации кальция, не влияя на клинически более важный показатель — уровень ионизированного кальция. Можно рассчитать �скорректированную� общую концентрацию кальция в сыворотке при гипоальбуминемии по формуле:
Са(скорректированный) = Са(измеренный) + 0,02 (40-альбумин).
Кальций, фиксированный в костной ткани, находится во взаимодействии с ионами сыворотки крови. Действуя как буферная система, депонированный кальций предотвращает колебания его содержания в сыворотке в больших диапазонах.
Метаболизм кальция регулируется паратиреоидным гормоном (ПТГ), кальцитонином (КТ) и производными витамина D. ПТГ повышает концентрацию кальция в сыворотке, усиливая его вымывание из костей, реабсорбцию в почках и стимулируя превращение в них витамина D в активный метаболит кальцитриол. ПТГ также усиливает экскрецию фосфата почками. Уровень кальция в крови регулирует секрецию ПТГ по механизму отрицательной обратной связи: гипокальциемия стимулирует, а гиперкальциемия подавляет высвобождение ПТГ. КТ — физиологический антагонист ПТГ, стимулирующий выведение кальция почками. Метаболиты витамина D стимулируют всасывание кальция и фосфата в кишечнике.
Содержание кальция в сыворотке крови изменяется при дисфункции паращитовидных и щитовидной желез, новообразованиях различной локализации, особенно при метастазировании в кости, при почечной недостаточности. Вторичное вовлечение кальция в патологический процесс имеет место при почечной недостаточности, патологии желудочно-кишечного тракта. Нередко гипо- и гиперкальциемия могут быть первичным проявлением патологического процесса.
Гипокальциемия
Наиболее распространенная причина снижения общего кальция в сыворотке — гипоальбуминемия. Если содержание ионизированного кальция при этом находится в пределах нормы, обмен кальция в организме не нарушен. Причины снижения сывороточной концентрации ионизированного кальция следующие:
- почечная недостаточность;
-гипопаратиреоз (неизвестной этиологии или послеоперационный);
-тяжелая гипомагниемия; - гипермагниемия;
-острый панкреатит;
-некроз скелетных мышц;
-распад опухоли;
-авитаминоз D;
-многократные переливания цитратной крови.
Низкий уровень ионизированного кальция иногда бывает у тяжелых больных без видимых причин.
Клинические проявления гипокальциемии варьируют в зависимости от степени и темпа снижения уровня кальция. Алкалоз увеличивает связанную с альбумином фракцию кальция, обостряя симптомы. Повышенная возбудимость нервов и мышц приводит к парестезиям и тетании, включая тонические судороги мышц кистей и стоп. Положительные симптомы Труссо и Хвостека указывают на латентную тетанию. Тяжелая гипокальциемия вызывает сонливость, спутанность сознания, редко спазм гортани, судороги и обратимую сердечную недостаточность. На ЭКГ бывает удлинен интервал QT. Хроническая гипокальциемия может стать причиной катаракты и кальцификации базальных ганглиев.
Гиперкальциемия
Гиперкальциемия — это почти всегда результат повышенного поступления кальция в кровь из резорбцируемой костной ткани или из пищи в условиях снижения его почечного клиренса. Более 90 % случаев гиперкальциемии обусловлены первичным гиперпаратиреозом и злокачественными новообразованиями.
Первичный гиперпаратиреоз — основная причина гиперкальциемии у амбулаторных больных. Это весьма распространенная патология, особенно у пожилых женщин. Около 85 % случаев гиперкальциемии обусловлены аденомой одной из паращитовидных желез, 15 % — гиперплазией всех четырех желез и 1 % — карциномой паращитовидной железы. Обычно гиперкальциемия протекает бессимптомно и обнаруживается случайно при диспансерных обследованиях. Повышенное артериальное давление сопровождает от 30 до 70 % случаев первичного гиперпаратиреоза. В этих случаях лечение тиазидовыми диуретиками может маскировать гиперкальциемию.
Злокачественные новообразования — причина большинства случаев гиперкальциемии у госпитализированных больных и у лиц пожилого возраста. При этом действуют два главных механизма:
локальная остеолитическая гиперкальциемия, при которой продукты жизнедеятельности опухолевых клеток стимулируют локальную резорбцию кости остеокластами.Эта форма гиперкальциемии бывает только при обширном поражении костей опухолью, чаще всего — при метастазах рака молочной железы, миеломной болезни и лимфоме;
гуморальная паранеопластическая гиперкальциемия, при которой опухолевые метаболиты оказывают общее действие, стимулируя резорбцию кости и снижая обычно экскрецию кальция. Гуморальная паранеопластическая гиперкальциемия чаще всего вызывается плоскоклеточным раком легких, опухолями головы и шеи, пищевода, карциномой почек, мочевого пузыря и яичников.
Другие причины гиперкальциемии встречаются редко. Саркоидоз, туберкулез, гистоплазмоз могут сопровождаться гиперкальциемией, причиной которой при этих заболеваниях является повышенная абсорбция кальция в тонкой кишке при усилении образования активной формы витамина D. Гиперкальциемию наблюдают в педиатрической практике, особенно в условиях недостаточного поступления витамина D.В этих ситуациях витаминотерапия способствует нормализации содержания в крови кальция и фосфора. Гиперкальциемия может быть следствием интоксикации витамином D.
Частота гиперкальциемии при язвенной болезни выше, чем при других заболеваниях. Длительная иммобилизация при болезни Педжета или сложных переломах сопровождается умеренными явлениями остеопороза и увеличением содержания кальция в крови. Стероидиндуцированную гиперкальциемию можно наблюдать при приеме андрогенов, эстрогенов и глюкокортикоидов. Длительное пребывание пациента в постели само по себе обусловливает гиперкальциемию. Клинические проявления панкреатита также связаны с нарушением метаболизма кальция. В первую неделю острого панкреатита возможно развитие гипокальциемии, которая позже может смениться гиперкальциемией.
Клинические проявления гиперкальциемии наблюдаются при уровне кальция в крови выше 3 ммоль/л, причем они более выражены при быстром ее развитии. К почечным проявлениям относятся полиурия и мочекаменная болезнь. Желудочно-кишечные нарушения включают анорексию, тошноту, рвоту и запор. Среди неврологических симптомов характерны слабость, утомляемость, спутанность сознания, ступор и кома. На ЭКГ — укорочение интервала Q—T. Если уровень кальция в сыворотке превышает 3,75 ммоль/л, возможны почечная недостаточность и эктопическая кальцификация мягких тканей.
В клинике общего профиля основанием для исследования кальция в сыворотке крови являются мочекаменная болезнь, патология костной ткани, гипертензия, подагра, миопатия, пептические язвы желудка, выраженная потеря массы тела, панкреатит, психические нарушения. Исследования кальция выполняют у пациентов с ОПН и ХПН, при гемодиализе и экстракорпоральных методах лечения. Мониторирование содержания кальция проводят при больших оперативных вмешательствах, особенно в условиях искусственного кровообращения. Исследование кальция в сыворотке крови показано также при почечной колике, гематурии, пиелонефрите.
Общий кальций в моче
При метаболическом равновесии суточное выведение кальция с мочой соответствует всасыванию кальция в кишечнике. Выведение кальция с мочой зависит от количества профильтровавшегося кальция в клубочках и канальцевой реабсорбции. Фильтруются в клубочках ионизированный кальций и кальций в комплексе с низкомолекулярными анионами. Ре-абсорбция кальция в дистальных канальцах почек стимулируется ПТГ. Для полного представления о метаболизме кальция в организме больного необходимо его исследование в моче. Нормальные пределы выделения общего кальция с мочой в зависимости от диеты представлены в табл.
Таблица. Пределы выделения общего кальция с мочой в норме [Тиц У., 1986]
Диета
Количество Са
мг\сут
мг/сут
ммоль/сут
Отсутствие Са в диете
Потребление Са ниже среднего уровня
Средний уровень потребления Са 800 мг/сут (20 ммоль/сут)
5-40
50-150
100-300
0,13-1,00
1,25-3,75
2,50-7,50
Повышенное выделение кальция с мочой наблюдается при гиперкальциемии, связанной со злокачественными новообразованиями, остеопорозе, первичной гиперфункции пара-щитовидных желез, саркоидозе, дисфункции проксимальных канальцев, применении диуретиков (фуросемид, этакриновая кислота).
Гипокальциурия — снижение концентрации кальция в моче — обнаруживается при нефритах, выраженном гипопаратиреозе, гиповитаминозе D, гипотиреозе.
Исследование кальция в моче имеет важнейшее значение для диагностики семейной гиперкальциемии-гипокальциурии, при которой выведение кальция с мочой составляет меньше 5 ммоль/сут при наличии гиперкальциемии.
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения кальция в биологической жидкости.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения кальция в биологической жидкости.
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения кальция в биологической жидкости, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение концентрации кальция в биологической жидкости.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей водно-минерального обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
Классификация минеральных веществ. Примеры.
К какой группе элементов относится кальций?
Какова биологическая роль кальция в организме?
Дайте характеристику гормонам, регулирующим обмен кальция в организме.
5. Назовите основные заболевания, связанные с нарушением обмена кальция, объясните механизм.
Практическая работа №4.
Определение железа в сыворотке крови.
Цели занятия
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать функции железа в организме, клинико-диагностическое значение определения железа в сыворотке крови;
- Уметь определять содержание железа в сыворотке крови.
Принцип метода: железо освобождается из железо-связывающих белков сыворотки крови и восстанавливается при действии кислого рабочего раствора, содержащего восстановитель и детергент. Затем, после добавления буфера для создания в реакционной смеси необходимого рН (4,5 –4,8) и феррозина, образуется устойчивый окрашенный комплекс, оптическая плотность которого при 570 нм пропорциональна концентрации железа.
Реакивы.
Рабочий раствор.
Буфер.
Раствор феррозина 30 г/л
Калибровочный раствор железа – 89 мкмоль/л
Сыворотка
Оборудование.
Пробирки – 3 шт.
Пипетки 5 и 1 мл
Дозатор на 0.02 мл
ФЭК.
Кюветы на 10 мм.
Ход определения.
Реактивы.
Холостая проба, мл
Калибровочная проба, мл
Опытная проба. мл
Калибровочный раствор железа
-
0.2
-
Рабочий раствор
2.5
2,5
2,5
Сыворотка
-
-
0,5
Вода дистиллированная
0,5
0,3
-
Содержимое пробирок перемешиваем и выдерживаем 25 минут.
Буфер
0,5
0,5
0,5
Перемешиваем и измеряем оптическую плотность опытной пробы против воды при 560 нм, (Д1)
Раствор феррозина
0,02
0,02
0,02
Перемешивают и выдерживают 10 минут, измеряют оптическую плотность опытной (Д2) и калибровочной проб (Дк) при 560 нм против холостой в кювете на 1 см.
Расчет колическтва железа проводят по формуле:
С = 35,8�*(Д2– Д1) / Дкалибровки.
Нормальные величины: 10 – 27 мкмоль/л.
Клинико-диагностическое значение определения железа в сыворотке крови.
Железо�относится к внутриклеточным микроэлементам. Является постоянной составной частью гема гемоглобина и окислительно-восстановительных ферментов. Некоторое количество железа постоянно обнаруживается в плазме крови в виде комплекса с белком – трансферрином. Входит в состав ферритина.
В�норме концентрация сывороточного железа у мужчин составляет 14,3 – 25,1 мкмоль/л, у женщин – 10,7 – 21,5 мкмоль/л.
Увеличение�содержания сывороточного железа происходит при:
Гемолитических анемиях;
Гипопластических и апопластических анемиях, талассемиях, В12-дефицитных анемиях;
Передозировке препаратов железа
Вирусном гепатите и других поражениях печени (остром гепатите, остром некрозе печени – повышение концентрации пропорционально степени некроза, хроническом холецистите).
Уменьшение�концентрации железа в сыворотке крови отмечается при:
Железодефицитных анемиях вследствие недостатка поступления железа в организм или заболеваний ЖКТ;
Анемиях, связанных с перераспределением железа в организме (при воспалении, гнойной инфекции, ревматизме, инфаркте миокарда);
Хронической почечной недостаточности;
Нефротическом синдроме;
Беременности;
Кровотечении;
Дефиците витамина С.
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения железа в биологической жидкости.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения железа в биологической жидкости.
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения железа в биологической жидкости, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение концентрации кальция в биологической жидкости.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей водно-минерального обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
К какой группе элементов относится железо?
Какие функции выполняет железо в организме?
Перечислите основные ферменты и белки, в которые входит железо.
4*. Опишите основной обмен железа в организме.
5*. Патология обмена железа, как она проявляется, чем сопровождается?
Теоретический материал
Железо, ЛЖСС, ОЖСС
Железо принимает участие в различных жизненно важных процессах в организме, от клеточных окислительных механизмов до транспорта и поставки кислорода клеткам. Железо входит в состав переносящих кислород хромопротеинов, таких как миоглобин и гемоглобин, а также различных ферментов. Остальное железо в организме входит в состав флавопротеинов, комплексов железо-ферритин и железо трансферрин. Определяемая концентрация железа в сыворотке – это преимущественно Fe (III), связанное с трансферрином сыворотки, за исключением железа, входящего в состав гемоглобина. Всасывание железа регулируется клетками кишечника: оно возрастает при дефиците железа и 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 связи 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 и его 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 и у 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 второй половине беременности (повышение потребности в железе в этот период связано с формированием депо железа у плода). Несмотря на нестабильность уровня Fe 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. Так как обычно только одна треть железосвязывающих участков трансферрина занимает Fe (III), трансферрин в сыворотке имеет значительную резервную железосвязывающую способность. Она называется ненасыщенной или латентной железосвязывающей способностью сыворотки (ЛЖСС). Измерение ЛЖСС вместе с измерением концентрации железа можно использовать для определения общей железосвязывающей способности сыворотки. Концентрация железа в сыворотке повышается при гемохроматозе, остром отравлении железом после приема его внутрь. ОЖСС снижается при хронических инфекциях, злокачественных новообразованиях, при отравлении железом, заболеваниях почек, нефрозе, квашиоркоре и талассемии. Повышение ОЖСС наблюдается при железодефицитной анемии, на поздних сроках беременности, при оральной контрацепции.
Повышение уровня железа (гиперферремия):
повышенное поступление в организм: гемохроматоз, избыточное парентеральное введение препаратов железа, повторные гемотрансфузии, острое отравление препаратами железа у детей;
анемии: гемолитические анемии, гипо- и апластические анемии, витамин В12- (и В6-) - и фолиеводефицитные гиперхромные анемии, талассемия;
нефрит;
заболевания печени (острый гепатит, хронический гепатит) - вследствие недостаточного использования железа в синтезе гема;
острая лейкемия;
свинцовая интоксикация;
применение таких лекарственных средств, как хлорамфеникол (левомицетин), эстрогены, оральные контрацептивы, метотрексат, цисплатин.
Понижение уровня железа (гипоферремия):
железодефицитная анемия;
острые и хронические инфекционные заболевания, сепсис, коллагенозы;
опухоли (в т.ч. острый и хронический лейкозы, миелома);
повышенные потери железа организмом (острые и хронические кровопотери);
недостаточное поступление железа в организм (молочно-растительная диета, синдром мальабсорбции, заболевания желудка и кишечника);
повышенное потребление железа организмом (беременность, кормление грудью, подростковый период, повышенные физические нагрузки);
ремиссия пернициозной анемии (авитаминоз В12);
гипотиреоз;
нефротический синдром;
хронические заболевания печени (гепатит, цирроз);
прием аллопуринола, андрогенов, аспирина, холестирамина, глюкокортикоидов.
Референсные значения:
Сыворотка
Мужчины
12,5 – 32,2 мкмоль/л
Женщины
10,7 – 32,2 мкмоль/л
Новорожденные
17,9 – 45 мкмоль/л
Дети до года
7,2 – 17,9 мкмоль/л
Дети
9 – 21,5 мкмоль/л
Железо в сыворотке
Общее содержание железа в организме �стандартного� человека составляет около 4,2 г. Примерно 75—80 % его общего количества входит в состав гемоглобина, 20—25 % железа являются резервными, 5—10 % входят в состав миоглобина, около 1 % содержится в дыхательных ферментах, катализирующих процессы дыхания в клетках и тканях [Творогова М.Г., Титов В.Н., 1993]. Нормальные величины содержания железа в сыворотке приведены в табл. Железо осуществляет свою биологическую функцию главным образом в составе других биологически активных соединений, преимущественно ферментов. Железосодержащие ферменты выполняют четыре основные функции:
транспорт электронов (цитохромы, железосеропротеиды);
транспорт и депонирование кислорода (гемоглобин, миоглобин);
участие в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов (оксидазы, гидроксилазы, СОД и др.);
транспорт и депонирование железа (трансферрин, гемосидерин, ферритин).
Таблица. Содержание железа в сыворотке в норме [ 1986]
Возраст
Содержание железа
мкг/дл
ммоль/л
Новорожденные
Дети до 2 лет
Дети старше 2
Взрослые: мужчины женщины
100-250
40-100
50-120
50-160
40-150
17,90-44,75
7,16-17,90
8,95-21,48
8,95-28,64
7,16-26,85
Обмен железа
Гомеостаз железа в организме обеспечивается в первую очередь регуляцией его всасывания в связи с ограниченной способностью организма к выделению этого элемента.
Существует выраженная обратная зависимость между обеспеченностью организма человека железом и его всасыванием в пищеварительном тракте. Всасывание железа зависит от следующих причин:
возраста, обеспеченности организма железом;
состояния желудочно-кишечного тракта;
количества и химических форм поступающего железа;
количества и форм прочих компонентов пищи.
Для оптимального всасывания железа необходима нормальная секреция желудочного сока. Прием соляной кислоты способствует усвоению железа при ахлоргидрии. Аскорбиновая кислота, восстанавливающая железо и образующая с ним хелатныё комплексы, повышает доступность этого элемента, так же как и другие органические кислоты. Другим компонентом пищи, улучшающим всасывание железа, является �фактор животного белка�. Улучшают всасывание железа простые углеводы: лактоза, фруктоза, сорбит, а также такие аминокислоты, как гистидин, лизин, цистеин, образующие с железом легко всасываемые хелаты. Всасывание железа снижают такие напитки, как кофе и чай, а также полифенольные соединения, которые прочно связывают этот элемент. Поэтому чай применяют для профилактики повышенного усвоения железа у больных талассемией. Большое влияние на усвоение железа оказывают различные заболевания. Оно усиливается при недостаточности железа, при анемиях (гемолитической, апластической, пернициозной), гиповитаминозе В6 и гемохроматозе, что объясняется усилением эритропоэза, истощением запасов железа и гипоксией.
Современные представления о всасывании железа в кишечнике отводят центральную роль двум видам трансферрина — мукозному и плазменному. Мукозный апотрансферрин секретируется энтероцитами в просвет кишечника, где он загружается железом, после чего проникает в энтероцит. В нем он освобождается от железа, после чего возвращается к исчерченной каемке и вступает в новый цикл. Источником мукозного трансферрина является не сам энтероцит, а печень, из которой этот белок поступает в кишечник с желчью. На базаль-ной стороне энтероцита мукозный трансферрин отдает железо своему плазменному аналогу. В цитозоле энтероцита некоторое количество железа включается в ферритин, большая часть его теряется при слущивании клеток слизистой оболочки, происходящем каждые 3—4 дня, и лишь небольшая часть ферритина переходит в плазму крови. Перед включением в ферритин или трансферрин двухвалентное железо превращается в трехвалентное. Наиболее интенсивное всасывание железа происходит в проксимальных отделах тонкой кишки (в двенадцатиперстной и тощей) и отсутствует в подвздошной кишке. Регуляция всасывания железа достигается за счет синтеза мукозного трансферрина, концентрация которого в энтероцитах при дефиците железа возрастает. Плазменный трансферрин доставляет железо к тканям, имеющим специфические рецепторы. Включению железа в клетку предшествует связывание трансферрина специфическими мембранными рецепторами, при утрате которых, например у зрелых эритроцитов, клетка теряет способность поглощать этот элемент. Количество железа, поступающего в клетку, прямо пропорционально числу мембранных рецепторов. В клетке происходит высвобождение железа из трансферрина. Затем плазменный апотрансферрин возвращается в циркуляцию. Повышение потребности клеток в железе при их быстром росте или синтезе гемоглобина ведет к индукции биосинтеза рецепторов трансферрина, и, напротив, при повышении запасов железа в клетке число рецепторов на ее поверхности снижается. Железо, высвободившееся из трансферрина внутри клетки, связывается с ферритином, который доставляет железо в митохондрии, где оно включается в состав гема. Помимо синтеза гема, двухвалентное железо используется в митохондриях для синтеза железосерных центров.
В организме человека происходит постоянное перераспределение железа. В количественном отношении наибольшее значение имеет метаболический цикл: плазма -> красный костный мозг -> эритроциты -> плазма. Кроме того, функционируют циклы: плазма -> ферритин, гемосидерин -> плазма и плазма -> миоглобин, железосодержащие ферменты -> плазма. Все эти три цикла связаны между собой через железо плазмы (трансферрин), которое регулирует распределение этого элемента в организме. Обычно 70 % плазменного железа поступает в костный мозг. За счет распада гемоглобина в сутки высвобождается около 21—24 мг железа, что во много раз превышает поступление железа из пищеварительного тракта (1—2 мг/сут). Более 95 % железа поступает в плазму из системы мононуклеарных фагоцитов, которые поглощают путем фагоцитоза более 10" старых эритроцитов в сутки [Авцын А.П., 1990]. Железо, поступившее в клетки мононуклеарных фагоцитов, либо быстро возвращается в циркуляцию в виде ферритина, либо откладывается про запас. Промежуточный обмен железа в первую очередь связан с процессами синтеза и распада гемоглобина, в которых центральную роль играет система мононуклеарных фагоцитов. У взрослого человека в костном мозге железо трансферрина с помощью специфических рецепторов включается в нормоциты и ретикулоциты, использующие его для синтеза гемоглобина. Гемоглобин, поступающий в плазму крови при распаде эритроцитов, специфически связывается с гаптоглобином, что предупреждает его фильтрацию через почки. Железо, освободившееся после распада гемоглобина в системе мононуклеарных фагоцитов, снова связывается с трансферрином и вступает в новый цикл синтеза гемоглобина. В прочие ткани трансферрин доставляет в 4 раза меньшее количество железа, чем в костный мозг. Общее содержание железа в организме человека, входящее в состав гемоглобина, составляет 3000 мг, в составе миоглобина содержится около 125 мг железа, печень содержит около 700 мг железа, представленного преимущественно ферритином.
Железо выделяется из организма в основном путем слущивания слизистой оболочки кишечника и с желчью. Оно теряется также с волосами, ногтями, мочой и потом. Общее количество выделяемого таким образом железа составляет у здорового мужчины 0,6—1 мг в сутки, а у женщин репродуктивного возраста — более 1,5 мг. Такое же количество железа усваивается из съедаемой пищи, что составляет 5—10 % его общего содержания в рационе. Железо из животной пищи усваивается в несколько раз лучше, чем из растительной. Концентрация железа имеет суточный ритм, а у женщин существует связь с менструальным циклом. При беременности содержание железа в организме уменьшается, особенно во второй половине беременности.
Таким образом, концентрация железа в сыворотке зависит от резорбции в желудочно-кишечном тракте, накопления в кишечнике, селезенке и костном мозге, от синтеза и распада гемоглобина и его потери организмом.
При некоторых патологических состояниях и заболеваниях содержание железа в сыворотке изменяется. В табл. представлены основные признаки дефицита и избытка железа в организме человека.
Таблица. Важнейшие заболевания, синдромы, признаки дефицита и избытка железа в организме человека [1990]
Заболевания, синдромы и признаки дефицита железа
Заболевания, синдромы и признаки избытка железа
Гипохромная анемия Миоглобиндефицитная миокардиопатия Атрофический ринит Атрофический глоссит Дизгевзия и анорексия Гингивит и хейлит Наследственная и врожденная сидеропеническая атрофия слизистой оболочки носа, зловонный насморк (озена) Железодефицитная эзофагопатия (в 5—20 % дисфагия) Синдром Пламмера—Винсона (в 4—16 % случаев предрак и рак пищевода) Атрофический гастрит Миоглобиндефицитная атония скелетных мышц Койлонихия и другие трофические изменения ногтей
Наследственный гемохроматоз Миокардиопатия с гиперэластозом эндокарда (сидероз сердца) Гепатоз с пигментным циррозом Сидероз и фиброз поджелудочной железы Бронзовый диабет Спленомегалия Гипогенитализм Вторичный сидероз при талассемии и других заболеваниях Профессиональный сидероз легких и сидероз глаза Ятрогенный трансфузионный сидероз Аллергическая пурпура Локальная липомиодистрофия на месте внутримышечных инъекций препаратов железа
Железодефицитные состояния (гипосидероз) — одно из наиболее распространенных заболеваний человека. Формы их клинических проявлений разнообразны и варьируют от латентных состояний до тяжелых прогрессирующих заболеваний, способных привести к типичным органным и тканевым повреждениям и, даже к летальному исходу. В настоящее время общепринято, что диагноз железодефицитных состояний надо ставить до развития полной картины заболевания, т.е. до возникновения гипохромной анемии. При дефиците железа страдает весь организм, а гипохромная анемия — это поздняя стадия болезни.
В 1983 г. П.М. Альперин и Ю.Г. Митерев предложили новую классификацию железодефицитных анемий, которая в полной мере отражает все основные этиологические факторы, приводящие к развитию этой формы анемии. Они выделяют:
постгеморрагические анемии;
нутритивные (алиментарные) анемии;
анемии при повышенном расходе железа в организме (например, при беременности,лактации, росте и созревании);
железодефицитные анемии при исходно недостаточном уровне железа;
железодефицитные анемии при его недостаточной резорбции (например, постгастрорезекционные, агастральные, анэнтеральные);
при перераспределении железа в результате инфекции, при воспалительных и опухолевых процессах;
при нарушении транспорта железа(например,гипотрансферринемические).
К современным методам ранней диагностики гипосидероза относятся определение концентрации железа в сыворотке, общей железосвязывающей способности сыворотки (ОЖСС), трансферрина и ферритина в сыворотке. Показатели метаболизма железа при различных видах анемий представлены в табл.
Избыточное содержание железа в организме называют �сидерозом� или �гиперсидерозом�. Он может иметь местный и генерализованный характер. Различают экзогенный и эндогенный сидероз. Экзогенный нередко наблюдается у шахтеров, участвующих в разработке красных железных руд, у электросварщиков. Сидероз шахтеров может выражаться в массивных отложениях железа в ткани легких. Местный сидероз встречается при попадании в ткани железных осколков. В частности, выделен сидероз глазного яблока с отложением гидрата окиси железа в цилиарном теле, эпителии передней камеры, хрусталике, сетчатке и зрительном нерве.
Эндогенный сидероз чаще всего имеет гемоглобиновое происхождение и возникает в результате повышенного разрушения этого пигмента крови в организме.
Таблица. Показатели обмена железа в норме и при различных видах анемий
Показатели метаболизма железа
Норма
Железодефицитная анемия
Инфекционная, опухолевая анемия
Нарушение синтеза тема и глобина
Железо сыворотки, мкг/дл: — мужчины
— женщины
ОЖСС, мкг/дл Коэффициент насыщения, % Ферритин, мкг/л
50-160
40-150
250-400
15-54
58-150
<50
<40
>400
<15
<10-12
<50
<40
180
<15
>150
>180
>170
200
>60
160-1000
Гемосидерин представляет собой агрегат гидроокиси железа, соединенного с белками, гликозаминогликанами и липидами. Гемосидерин образуется внутри клеток мезенхимной и эпителиальной природы. Очаговое отложение гемосидерина, как правило, наблюдается на месте кровоизлияний. От гемосидероза надо отличать тканевое �ожелезнение�, которое наблюдается при пропитывании некоторых структур (например, эластических волокон) и даже нейронов головного мозга коллоидным железом. Это имеет место при некоторых психических заболеваниях, в частности при болезни Пика, некоторых гиперкинезах, а также при бурой индурации легких. Особой формой наследственных отложений гемосидерина, возникающего из ферритина в результате нарушения клеточного метаболизма, является гемохро-матоз. При этом заболевании особенно большие отложения железа наблюдаются в печени, поджелудочной железе, почках, в клетках системы мононуклеарных фагоцитов, слизистых железах трахеи, в щитовидной железе, эпителии языка и мышцах. Наиболее известен первичный, или идиопатический, гемохроматоз — наследственное заболевание, для которого характерны нарушение обмена железосодержащих пигментов, повышенное всасывание в кишечнике железа и накопление его в тканях и органах с развитием в них выраженных изменений.
В 1971 г. I.H. Dagg и соавт. предложили клиническую классификацию гиперсидерозов. Различают следующие формы гиперсидероза:
паренхиматозные формы (с преимущественным отложением железа в клетках паренхи-мы). К ним относятся: первичный наследственный гемохроматоз, сидероз при некоторых видах цирроза печени, вторичный сидероз при портокавальном анастомозе, сидероз при врожденной атрансферринемии;
�ретикулоэндотелиальные� формы, к которым относятся: генерализованные отложения железа при хронических рефрактерных (к специфическому лечению) анемиях, гемолитических анемиях, многократных гемотрансфузиях, при избыточном парентеральном введении железа, сидерозе банту;
локальные формы: идиопатический гемосидероз легких, легочно-почечный синдром Гудпасчера и гемосидероз почечного происхождения при ночной пароксизмальной гемоглобинурии.
Определение железа сыворотки крови дает представление об уровне транспортируемого железа в плазме крови, связанного с трансферрином. Большие вариации содержания железа в сыворотке крови, возможность его увеличения при некротических процессах в тканях (острый гепатолизис), его снижение при воспалительных процессах ограничивают диагностическое значение измерения железа сыворотки. Измеряя только содержание железа в сыворотке крови, мы не получим информации о причинах нарушенного обмена железа. Для этого необходимо определять содержание в крови трансферрина и ферритина.
Практическая работа№5.
Определение железо-связывающей способности сыворотке крови.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать транспорт железа в организме, клинико-диагностическое значение определения ОЖСС сыворотки крови.
- Уметь определять железо-связывающую способность сыворотки крови .
Принцип метода:�в щелочных условиях к сыворотке добавляется избыток ионов железа, которые специфически связываются с белками сыворотки. При добавлении феррозина образуется окрашенный комплекс, с максимумом поглощения при 560 нм, оптическая плотность которого пропорциональна концентрации оставшегося несвязанного железа. Разница между добавленным к сыворотке известным количеством железа и определенным в виде железоферрозинового комплекса соответствует железосвязывающей способности сыворотки (ЖСС).
Общая железосвязывающая способность сыворотки (ОЖСС) определяется как сумма ЖСС и количество железа в сыворотке.
Реактивы.
Калибровочный раствор железа – 89,5 мкмоль/л
Буфер
Раствор феррозина.
Сыворотка.
Оборудование.
Пробирки – 2 шт.
Пипетки 5 и 1 мл
Дозатор на 0.02 мл
ФЭК, кюветы на 1 см.
Термостат.
Ход определения.
Реактивы.
Калибровка, мл
Опыт, мл
Буфер.
2,5
2,5
Сыворотка.
-
0,5
Вода дистиллированная
0,5
-
Калибровочный раствор железа
0,5
0,5
Перемешать и измерить оптическую плотность опытной пробы (Д1) при 560 нм против воды.
Раствор феррозина
0,02
0,02
Тщательно перемешивают, выдерживают 10 мин при 370�С и измеряют оптическую плотность опытной (Д2) и калибровочной (Дкалибр) пробы при 560 нм против воды в кюветах на 10 мм.
Расчет ЖСС проводят по формуле:
ЖСС = 89,5�*(Дкалиб– Д2+ Д1) / Дкалиб
Нормальные величины:
Мужчины�– 45 – 75 мкмоль/л
Женщины�– 40 – 67 мкмоль/л
Клинико-диагностическое значение определения ЖСС.
Железо транспортируется в виде комплекса с металлсвязывающим глобулином –трансферрином. Обычно этот белок переносит такое количество железа, которое соответствует 1/4 -1/3 максимальной способности трансферрина к связыванию этого иона. Поэтому в норме процент насыщения железом трансферрина составляет 25 –30%.
ОЖСС повышается при:
железодефицитной анемии;
приеме контрацептивов;
в поздние сроки беременности;
нередко у детей;
гепатитах.
ОЖСС снижается�при:
уменьшении содержания общего белка в плазме крови (нефротический синдром, голодание, рак);
хронических инфекциях;
талассемии.
О запасах железа в организме можно судить по определению в плазме крови�ферритина. Концентрация ферритина плазмы крови 1 мкг/л соответствует содержанию 8 мг железа в организме.
Нормальные величины концентрации ферритина в сыворотке крови (мкг/л):
у новорожденных – 25 –200;
6 месяцев – 12 лет – 7 – 140;
взрослых мужчин – 15- 200;
взрослых женщин – 12 –150.
Теоретический материал
Общая железосвязывающая способность сыворотки
Общая железосвязывающая способность сыворотки (ОЖСС) является показателем концентрации в сыворотке трансферрина. Однако следует учитывать, что при оценке содержания трансферрина по результатам определения ОЖСС данный метод исследования завышает значения трансферрина на 16—20 %, поскольку при более чем половинном насыщении трансферрина железо связывается с другими белками [Булганов А.А. и др., 1991]. Под ОЖСС понимается не абсолютное количество трансферрина, а количество железа, которое может связаться с трансферрином. Вычитая количество железа сыворотки из ОЖСС, мы узнаем ненасыщенную, или латентную, железосвязывающую способность. Принцип расчета:
ненасыщенная железосвязывающая способность = ОЖСС — железо сыворотки.
В норме ненасыщенная железосвязывающая способность сыворотки крови составляет в среднем 50,2 ммоль/л (279 мкг/дл). Пределы колебаний нормальных значений ОЖСС представлены в табл. 1, основные заболевания и состояния, при которых может изменяться содержание ОЖСС в крови, приведены в табл.2.
Таблица 1. Общая железосвязывающая способность сыворотки в норме
Возраст
Нормальные значения ОЖСС
мкг/дл
ммоль/л
Дети до 2 лет Взрослые
100-400
250-400
17,90—71,60
44,75-71,60
Таблица 2. Основные причины изменения содержания ОЖСС
Состояния, при которых
Состояния, при которых
величины повышены
величины понижены
Гипохромные анемии
Пернициозная анемия
Поздние сроки беременности
Гемохроматоз
Хроническая кровопотеря
Гемолитическая анемия
Острый гепатит
Атрансферринемия
Истинная полицитемия
Хронические инфекции
Дефицит железа в пище,
Хроническое отравление железом
при нарушении всасывания
Хронические заболевания печени (не всегда)
Серповидно-клеточная анемия
Нефроз
Печеночная недостаточность
Квашиоркор
Злокачественные опухоли
Талассемия
На основании определения железа в сыворотке и ОЖСС рассчитывают коэффициент насыщения — процент, который составляет железо сыворотки крови от ОЖСС. В норме этот коэффициент колеблется от 16 до 54, составляя в среднем 31,2. Формула расчета:
Коэффициент насыщения = (железо сыворотки : ОЖСС) х 100.
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения железо-связывающей способности сыворотке крови.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения железо-связывающей способности сыворотке крови
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения железо-связывающей способности сыворотке крови, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение железо-связывающей способности сыворотке крови.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей водно-минерального обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
Назовите белок, транспортирующий железо по крови.
Где находится депо железа в организме, в каком виде железо депонируется там?
Назовите основные патологические состояния, связанные с нарушением ЖСС.
Практическая работа № 6.
Определение хлоридов в сыворотке крови.
Цели занятия
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать классификацию минеральных веществ организма, клинико-диагностическое значение определения хлоридов в сыворотке крови;
- Уметь определять содержание хлоридов в сыворотке крови.
Принцип метода: в присутствии ионов хлора в кислой среде тиоцианат образует тиоцианат-ионы, образующие окрашенный комплекс с железом (+3). Интенсивность окраски пропорциональна концентрации хлорид-ионов в пробе.
Реактивы.
Монореагент.
Стандартный раствор хлорид-ионов – 100 ммоль/л.
Сыворотка крови.
Оборудование.
ФЭК.
Кюветы на 5 мм.
Пипетки на 2,0 мл.
Дозатор 0,1 мл
Пробирки 3 шт.
Ход определения.
Реактивы.
Опыт, мл
Калибровка, мл
Контроль, мл
Сыворотка.
0,01
-
-
Монореагент.
2,0
2,0
2,0
Стандарт.
-
0,01
-
Реакционную смесь тщательно перемешивают и через 5 минут опытную и калибровочную пробу фотометрируют против контрольной в кюветах на 5 мм при длине волны 460 – 490 нм.
Расчет концентрации хлоридов проводят по формуле:
Хлорид (ммоль/л) = 100�*Еопыт/Екалибровки
Нормальные величины(сыворотка крови):97 – 108 ммоль/л
Клинико-диагностическое значение определения хлоридов
в сыворотке крови.
Хлорид-ион– основной внеклеточный анион плазмы крови, компенсирующий влияние катионов. Присутствует в виде солей калия, натрия, кальция и магния. Вместе с перечисленными катионами анионы хлора являются наиболее важными осмотически активными ионами плазмы крови, лимфы, спиномозговой жидкости, клеточного содержимого.
Показатели�нормы�содержания хлорид-ионов в плазме крови составляют
95,0 – 110,0 ммоль/л.
Гиперхлоремия�отмечается при:
Нарушении водного баланса (обезвоживании, гипервентиляции);
Заболеваниях почек (острая почечная недостаточность, нефропатия, воспалительные заболевания почек);
Нарушении функции сердечно-сосудистой системы.
Гипохлоремия�отмечается при:
Пневмонии;
Тяжелых инфекционных заболеваниях;
Заболеваниях надпочечников (надпочечники продуцируют гормоны, которые контролируют баланс жидкости и электролитов в организме);
Усиленном потреблении воды, задержке ее в организме вследствие нарушения выделительной функции почек;
Повышенном выделении ионов хлора из организма (при избыточном потоотделении, поносе, длительной рвоте).
Теоретический материал
Хлор в сыворотке
Содержание хлора в сыворотке в норме 97—115 мэкв/л (ммоль/л).
Общее содержание хлора в организме здорового человека с массой тела 70 кг составляет около 2000 ммоль, т.е. около 30 ммоль/кг. Хлор является главным внеклеточным анионом. В организме он находится преимущественно в ионизированном состоянии вследствие диссоциации солей натрия, калия, кальция, магния и т.д. Хлор играет важную роль в поддержании кислотно-основного состояния (между плазмой и эритроцитами), осмотического равновесия (между кровью и тканями), баланса воды в организме, активирует амилазу, участвует в образовании хлористоводородной кислоты желудочного сока.
Основным депо микроэлемента является кожа, способная депонировать в себе до 30— 60 % введенного хлора. Хлор — основной анион, компенсирующий влияние катионов, в первую очередь натрия, во внеклеточной жидкости. В физиологических условиях изменения концентрации хлора вторичны по отношению к изменениям других электролитов и направлены в первую очередь на создание электронейтральности среды. Некомпенсированная гиперхлоремия приводит к метаболическому ацидозу. Хлор из организма выводится в основном с мочой (90 %), а также с потом и калом. Обмен хлора регулируется гормонами коркового вещества надпочечников и щитовидной железы.
Нарушение обмена хлора ведет к отекам, недостаточной секреции желудочного сока. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию вплоть до комы со смертельным исходом.
Гипохлоремия
Гипохлоремию могут вызвать следующие заболевания и состояния.
повышенное выделение хлора с потом в условиях жаркого климата, при лихорадочных состояниях, сопровождающихся обильным потоотделением;
повышенное выделение хлора с калом при поносах;
повторная рвота в связи с дуоденальной язвой, высокой кишечной непроходимостью, стенозом привратника. В этих случаях играют роль как уменьшение поступления хлоридов в организм, так и выделение их с желудочным соком в рвотных массах;
хроническая и острая почечная недостаточность, а также заболевания почек с выраженным нефротическим синдромом из-за нарушения способности канальцев к реабсорбции хлора;
крупозная пневмония в разгар заболевания и некоторые другие инфекционные заболевания;
неконтролируемая диуретическая терапия (сочетается с гипонатриемией);
гипокалиемический метаболический алкалоз;
состояние после различных хирургических операций, если они сопровождаются послеоперационным ацидозом, когда содержание CО2 в плазме увеличивается и хлор переходит в эритроциты;
диабетический ацидоз, который обычно сопровождается переходом хлора из крови вткани;
почечный диабет вследствие большой потери хлора с мочой;
заболевания надпочечников, продуцирующих гормоны, которые контролируют баланс жидкости и электролитов (минералокортикоиды). Гипо- и гиперадренализм сопряжены со снижением концентрации хлора в сыворотке.
Гиперхлоремия
Гиперхлоремии разделяют на абсолютные, развивающиеся при нарушении выделительной функции почек, и относительные, связанные с обезвоживанием организма и сгущением крови. При нефрозах, нефритах и особенно нефросклерозах соли задерживаются в организме и развивается гиперхлоремия; из крови хлор переходит в экстрацеллюлярную жидкость, в клетки кожи, кости и другие ткани, вытесняя при этом другие ионы; в значительных количествах хлор начинает выводиться с потом. Недостаточное поступление воды в организм, понос, рвота, потеря жидкостей и солей при ожогах могут привести к обезвоживанию организма и развитию относительной гиперхлоремии. При рвоте очень скоро относительная хло-ремия переходит в гипохлоремию вследствие потери хлора организмом. Эти потери могут доходить до 2/3 общего его содержания в организме.
Отдача хлора тканями после перенесенных инфекционных заболеваний, пневмоний может сопровождаться гиперхлоремией. Гиперхлоремия может иметь место при декомпенсации сердечно-сосудистой системы, при развитии отеков. Поступление с пищей больших количеств хлорида натрия может привести к гиперхлоремии.
Появление гиперхлоремии возможно при алкалозах, сопровождающихся снижением СО2 в крови, когда хлор из эритроцитов переходит в плазму, а также при рассасывании отеков, экссудатов и транссудатов.
Хлориды
Хлорид-ион является главным внеклеточным анионом. Наряду с катионами натрия, калия, кальция и магния анионы хлора являются наиболее важными осмотическими ионами жидкостей организма. Хлориды выводятся из организма с мочой, потом и калом. Гипохлоремия развивается в организме при концентрации ионов хлора в плазме ниже 95 ммоль/л. Она отмечается при различных видах обезвоживания – рвоте, диарее, избыточном потоотделении. При продолжительной рвоте, даже если она не сопровождается обезвоживанием, наблюдается гипохлоремия. Гиперхлоремия развивается при концентрации хлоридов в плазме выше 105 ммоль/л и тесно связана с гипернатриемией.
Повышение уровня хлора в сыворотке крови (гиперхлоремия):
недостаточное поступление жидкости;
нарушение депурационной способности почек при нефрите, нефротическом синдроме, нефросклерозе;
почечный канальцевый ацидоз;
острая почечная недостаточность;
несахарный диабет;
метаболический ацидоз;
респираторный алкалоз;
интоксикация салицилатами;
гипофункция коры надпочечников;
повреждение гипоталамуса при травме головы;
декомпенсация сердечной деятельности.
Понижение уровня хлора в сыворотке крови (гипохлоремия):
рвота;
диарея;
избыточное потоотделение;
надпочечниковый криз;
метаболический и респираторный ацидоз;
травма головы;
формирование отеков и экссудатов;
пневмонии;
инфекционные заболевания;
отравления сулемой.
Референсные значения:
Сыворотка
Взрослые
96 – 106 ммоль/л
Хлор в моче
Количество хлора в моче зависит от содержания хлоридов в пище. У грудных детей с мочой выводится очень мало хлора, так как его мало в грудном молоке. Переход к смешанному питанию ведет к значительному увеличению уровня хлора в моче. Его количество в моче увеличивается в соответствии с постоянно возрастающим употреблением поваренной соли. Около 90 % пищевых хлоридов выводится с мочой и лишь 6 % — с потом. Содержание выделяемого хлора с мочой в норме приведено в табл.
Таблица Содержание хлора, выделяемого с мочой в норме
Возраст
Количество хлора, мэкв/сут (ммоль/сут)
Дети до 1 года
Дети от 1 года до 12 лет Взрослые
2-10
15-40 110-250
При патологических состояниях гипохлорурия является следствием выделения повышенного количества хлора с потом, рвотными массами и через кишечник. К этому не может привести задержка хлора в отечной жидкости. Гипохлорурия, как правило, сопровождает гипохлоремию при поносе и рвоте различной этиологии, при лихорадочных заболеваниях. При пневмониях в результате так называемой �сухой� задержки хлора (вследствие отдачи хлора тканям) его содержание в моче снижается. Сердечно-сосудистая декомпенсация с развитием отеков, воспалительные выпоты, образование отеков при заболеваниях почек сопровождаются �влажной� задержкой хлора в организме (вследствие перехода хлора в экстрацеллюлярную жидкость), при этом наблюдается гипохлорурия.
Нарушение процессов эндокринной регуляции водно-электролитного обмена с повышением функции коры надпочечников и гипофиза может сопровождаться гипохлорурией с явлениями гиперхлоремии в результате обратного всасывания хлора в почечных канальцах.
Гиперхлорурия как физиологическое явление наблюдается при значительном введении в организм хлорида натрия. Как патологическое явление гиперхлорурия встречается реже и сопровождает процессы рассасывания отеков, экссудатов и транссудатов; при этом она возникает одновременно с гиперхлоремией. Период выздоровления при инфекционных заболеваниях, пневмонии сопровождается отдачей хлора и гиперхлорурией.
Гипофункция коры надпочечников, недостаточная выработка минералокортикоидов характеризуются отдачей солей (солевой надпочечниковый диабет). Поражение паренхимы почек также может сопровождаться большой экскрецией солей (солевой почечный диабет).
Между содержанием хлора в крови и его выведением с мочой не существует прямой зависимости.
Определение содержания хлора в моче имеет важное диагностическое значение у тяжелых реанимационных больных. Особое значение это исследование имеет для установления причин развития метаболического алкалоза у больного и показывает, можно ли скорректировать развившийся метаболический алкалоз введением хлора.
Различают следующие виды метаболического алкалоза.
1.Хлоридчувствительный алкалоз с концентрацией хлора в моче ниже 10 ммоль/л — наиболее распространенная форма метаболического алкалоза. Обычно он сопровождается снижением объема внеклеточной жидкости. Может возникнуть при потерях хлора через желудочно-кишечный тракт (рвота, аспирация содержимого желудка, ворсинчатая аденома и врожденная хлоридорея) или при использовании диуретиков (вследствие сопутствующего снижения объема внеклеточной жидкости и гипокалиемии). Следует всегда учитывать, что введение большой дозы диуретиков способно даже повысить уровень хлора; об этом надо помнить при оценке метаболического алкалоза и результатов определения хлора в моче. Постгиперкапнические состояния, обусловленные устойчивой почечной задержкой бикарбоната, избыточное введение бикарбоната или неоднократные переливания крови (перегрузка цитратом) также могут вызвать чувствительный к хлору метаболический алкалоз. Лечение этой формы метаболического алкалоза должно быть направлено на возмещение потерь хлора.
2.Хлоридрезистентный алкалоз, с содержанием хлора в моче выше 20 ммоль/л, встречается гораздо реже. За исключением случаев синдрома Бартера и недостаточности магния в организме, при алкалозе этого типа обычно наблюдается артериальная гипертензия, а объем внеклеточной жидкости не снижен. Другие его причины — первичный альдостеронизм, синдром Кушинга, стеноз почечной артерии, синдром Лиддла, гиперкальциемия и тяжелая гипокалиемия. Лечение данной формы метаболического алкалоза хлоридом натрия неэффективно и должно быть направлено на устранение его причин и дефицита калия и магния.
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения хлора в сыворотке крови.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения хлора в сыворотке крови
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения хлора в сыворотке крови, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение хлора в сыворотке крови.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей водно-минерального обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
Распределения воды в организме.
Суточная потребность в воде, источники, пути выведения.
Роль минеральных веществ в организме.
Характеристика хлоридов: локализация, биологическая роль.
Патология обмена хлора.
6*.Регуляция обмена натрия, калия, хлора.
Практическая работа № 7.
Определение фосфора в сыворотке крови.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать функции фосфора в организме, регуляцию фосфора в организме, клинико-диагностическое значение определения фосфора;
- Уметь определять содержание фосфора в сыворотке крови.
Принцип метода:�неорганический фосфор образует с молибденовой кислотой фосфорно-молибденовую кислоту, которая реагирует с малахитовым зеленым с образованием комплекса зеленого цвета, стабилизированного в растворе наличием детергента. Оптическая плотность комплекса при 630 нм пропорциональна концентрации неорганического фосфора в обазце.
Реактивы.
Детергент.
Краситель.
Калибровочный раствор фосфора – 3 ммоль/л
Сыворотка крови.
Оборудование.
Пробирки – 6 шт.
Пипетки 1, 2, 5 мл
Дозатор 0.2 и 0.5 мл
ФЭК, кюветы на 5 мм.
Ход анализа.
Реактивы.
Опытная проба, мл
Холостая проба, мл
Сыворотка
0.02
-
Детергент.
2,0
2,0
Краситель.
2,0
2,0
Пробы тщательно перемешивают и через 10 минут определяют оптическую плотность при длине волны 630 нм против холостой пробы в кювете с толщиной 5 мм. Окраска устойчива в течении 2 часов.
Расчет проводят по калибровочному графику.
Построение калибровочного графика:
Для построения калибровочного графика из калибровочного раствора и дистиллированной воды готовят следующие разведения:
№ пробирки
Калибровочный раствор фосфора,мл
Дистиллированная вода
Концентрация фосфора,мл
1
0.5
2.5
0.5
2
0.5
1.0
1.0
3
0.5
0.5
1.5
4
0.5
0
3.0
Нормальные величины: 0.8 – 1.6 ммоль/л�(в плазме).
Клинико-диагностическое значение определения фосфора в сыворотке крови.
Фосфор�– элемент, обмен которого тесно связан с метаболизмом кальция. Встречается главным образом в виде анионы РО-34. Принимает участие в обеспечении организма энергией. 80 – 85% фосфора входит в состав скелета, остальное количество распределено между тканями и жидкостями организма. Фосфор участвует в образовании нуклеиновых кислот, нуклеотидов, фосфолипидов.
В�норме�содержание неорганического фосфора в сыворотке крови составляет 0,65 – 1,3 ммоль/л.
Повышение концентрации неорганического фосфора�– гиперфосфоемия -наблюдается при:
почечной недостаточности;
гипопаратиреозе;
гипервитаминозе Д;
опухоли костей, остеолизисе;
болезни Педжета.
Снижение концентрации неорганического фосфора –�гипофосфоемия- наблюдается при:
гиперпаратиреозе;
гипотиреозе;
гиповитаминозе Д;
рахите;
голодании, хроническом алкоголизме;
использовании мочегонных средств
Теоретический материал
Фосфор неорганический
В плазме и сыворотке большинство фосфатов существует в неорганической форме, приблизительно 15% его связано с белком, а остальная часть существует в виде комплексов и в свободной форме. Концентрация фосфатов в крови зависит от диеты и уровня гормонов, таких, как ТТГ. Около 85% внеклеточного фосфата существует в виде неорганического фосфора, как гидроксиапатит, играя важную роль в формировании костей. Гипофосфатемия встречается часто у госпитализированных больных и у примерно 30% хирургических пациентов. Гипофосфатемия вызывается снижением поступления или абсорбции фосфата при недостатке витамина Д, первичном избытке ТТГ, повышенной экскреции при вторичном избытке ТТГ, при выходе из респираторного алкалоза и диабетического кетоацидоза.
Повышение уровня фосфора в сыворотке крови (гиперфосфатемия):
гипопаратиреоз;
лечение противоопухолевыми цитостатиками (цитолиз клеток и высвобождение фосфатов в кровь);
острая и хроническая почечная недостаточность;
распад костной ткани при злокачественных опухолях (особенно при метастазировании), лейкозах;
остеопороз;
гипопаратиреоз, псевдогипопаратиреоз;
ацидоз (кетоацидоз при сахарном диабете, лактоацидоз, респираторный ацидоз);
гипервитаминоз D;
акромегалия;
портальный цирроз;
заживление переломов костей.
Понижение уровня фосфора в сыворотке крови (гипофосфатемия):
остеомаляция;
рахит у детей (возможна ранняя и доклиническая диагностика);
семейный гипофосфатемический рахит;
синдром мальабсорбции;
выраженная диарея, рвота;
гиперпаратиреоз первичный и эктопический синтез гормона злокачественными опухолями;
семейная гипокальциурическая гиперкальциемия;
выраженная гиперкальциемия различной этиологии;
острая подагра;
гиперинсулинемия (при лечении сахарного диабета);
беременность (физиологический дефицит фосфора);
дефицит соматотропного гормона (гормона роста);
пеллагра.
Референсные значения:
Сыворотка
Взрослые
0,87 - 1,45 ммоль/л
Неорганический фосфор в сыворотке
Фосфор в организме содержится в составе неорганических (фосфаты кальция, магния, калия и натрия) и органических (углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и др.) соединений. Фосфор необходим для образования костей и клеточного энергетического обмена. Примерно 85 % всего фосфора в организме находится в костях, ббльшая часть остального количества — внутри клеток и только 1 % — во внеклеточной жидкости. Фосфаты представляют собой главный внутриклеточный анион. В клеточных элементах крови фосфор встречается только в составе органических соединений, а в сыворотке крови содержатся в основном неорганические фосфаты, определение количества которых представляет наибольший интерес для клиники. Помимо неорганического фосфора, концентрация которого в сыворотке и эритроцитах практически одинакова, в крови различают еще фракцию кислоторастворимого фосфора и липидного фосфора. Примерно 2/3 всего кислоторастворимого фосфора крови входит в состав молекул 2,3-дифосфоглицериновой кислоты, количество которой увеличивается при всех заболеваниях, сопровождающихся гипоксией (см. раздел �" 2,3-ДФГ в крови�); остальное — это главным образом фосфор АТФ и АДФ. Поэтому клиническое значение определения кислоторастворимого фосфора крови примерно такое же, как 2,3-ДФГ в крови. Большая часть липидного фосфора приходится на долю фосфатидилхолинов (лецитинов) и фосфатидилэтаноламинов (кефалинов). Примерно 40 % не использованного организмом фосфора выводится с калом, а остальное — с мочой. Роль фосфорных соединений заключается в том, что они служат пластическим материалом, участвуют в регуляции КОС и в различных процессах обмена углеводов, жиров и белков. Фосфор участвует в образовании нуклеиновых кислот, нуклеотидов, фосфолипидов и других соединений. Концентрация фосфора ниже 0,3 ммоль/л ведет к нарушению энергетического обмена клеток.
Основными факторами, регулирующими фосфорный обмен, являются ПТГ, снижающий уровень фосфора в сыворотке посредством активации его выведения почками; 1,25(OH)2D, повышающий этот уровень в результате активации всасывания фосфата в кишечнике; кальцитонин, оказывающий гипофосфатемический эффект; инсулин, понижающий его стимуляцией переноса фосфата в клетки; поступление фосфата с пищей и выведение его почками. Обмен фосфора в организме тесно связан с обменом кальция, поэтому важное диагностическое значение имеет количественное соотношение кальция и неорганического фосфора в крови. В норме это соотношение у детей равно 1,9—2, а при рахите повышается до 3 и выше.
Гипофосфатемия
Гипофосфатемия может возникать вследствие нарушений всасывания фосфата в кишечнике, повышения его экскреции почками или перехода внутрь клеток. Тяжелая гипофосфатемия (менее 1 мг%, или менее 0,32 ммоль/л), как правило, указывает на снижение общего количества фосфата в организме и наблюдается при злоупотреблении алкоголем, респираторном алкалозе, нарушении всасывания в кишечнике, тяжелых ожогах, лечении диабетического кетоацидоза, переедании, приеме средств, связывающих фосфат.
Умеренная гипофосфатемия (1—2,5 мг%, или 0,32—0,80 ммоль/л) не всегда обусловлена истощением общих запасов фосфата. Кроме причин, перечисленных выше, ее могут вызывать: инфузия глюкозы, дефицит витамина D в пище или снижение его всасывания в кишечнике, повышенные потери фосфата через почки, что имеет место при гиперпаратиреозе, во время диуретической фазы острого тубулярного некроза, после пересадки почки, при наследственной гипофосфатемии, сцепленной с Х-хромосомой, при синдроме Фанкони, паранеопластической остеомаляции и при увеличении объема внеклеточной жидкости.
Клинические проявления гипофосфатемии наблюдаются только при истощении общего запаса фосфата в организме и падении уровня фосфата в сыворотке ниже 1 мг% (менее 0,32 ммоль/л). Нарушения мышечной системы включают слабость, рабдомиолиз, сниженную функцию диафрагмы, дыхательную и застойную сердечную недостаточность. К неврологическим нарушениям относятся парестезии, дизартрия, спутанность сознания, ступор, судороги и кома. Изредка отмечаются гемолиз, тромбоцитопатия и метаболический ацидоз. Хроническая гипофосфатемия вызывает рахит у детей и остеомаляцию у взрослых.
Гиперфосфатемия
Гиперфосфатемия чаще всего обусловлена почечной недостаточностью, но она встречается и при гипопаратиреозе, псевдогипопаратиреозе, рабдомиолизисе, распаде опухолей, метаболическом и респираторном ацидозе, а также после введения избытка фосфата. Гиперфосфатемия встречается при акромегалии, гипервитаминозе D, костных заболеваниях (множественная миелома, заживление переломов), сахарном диабете, болезни Иценко—Кушинга, иногда при аддисоновой болезни, при токсикозах беременности, усиленной мышечной работе. Период заживления костных переломов сопровождается гиперфосфатемией, что является благоприятным признаком. Гиперфосфатемия при нефритах и нефрозах (10— 20 мг%) — один из неблагоприятных прогностических признаков; часто заболевание сопровождается понижением резервной щелочности.
Клинические проявления гиперфосфатемии обусловлены гипокальциемией и эктопической кальцификацией мягких тканей, включая кровеносные сосуды, роговицу, кожу, почки и периартикулярную ткань. Хроническая гиперфосфатемия способствует развитию почечной остеодистрофии.
Неорганический фосфор в моче
Выделение неорганического фосфора с мочой в норме у взрослых при диете без ограничений составляет 0,4—1,3 г/сут (12,9—42,0 ммоль/сут).
Для диагностики нарушений обмена неорганического фосфора в организме одновременно определяют его содержание в сыворотке крови и моче.
Гипофосфатурия может быть выявлена при уменьшении секреции фосфатов в дистальных канальцах в случае гипопаратиреоза, паратиреоидэктомии, при ограничении количества клубочкового фильтрата, при таких заболеваниях, как рахит с высоким содержанием кальция в пище, остеопороз, ряд инфекционных заболеваний, острая желтая атрофия печени, акромегалия, при дефиците фосфора в пище, больших потерях фосфора через кишечник и/или нарушении его всасывания, например при энтероколитах. Снижение выделения фосфатов с мочой наблюдается при туберкулезе, лихорадочных состояниях, при недостаточности функции почек.
Механизм повышенного выделения фосфатов с мочой различный:
1.фосфатурия почечного происхождения, обусловленная нарушением реабсорбции фосфора в проксимальных канальцах почек, т.е. при рахите, не поддающемся лечению витамином D, после трансплантации почки. Экскреция фосфора более 0,1 г/сут при наличии гипофосфатемии указывает на избыточную потерю его почками;
2.фосфатурия внепочечного происхождения, обусловленная первичной гиперфункцией паращитовидных желез, злокачественными опухолями костей с повышенным остеолизом, рахитом, при повышенном распаде клеток (например, при лейкемии, диабете, менингитах).
При рахите количество выделяемого с мочой фосфора увеличивается в 2—10 раз по сравнению с нормой. Наиболее выражена фосфатурия при так называемом фосфатном диабете. Наблюдающиеся симптомы рахита при этом заболевании не поддаются D-витаминной терапии, массивная фосфатурия в этом случае служит важным признаком при постановке диагноза.
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения фосфора в сыворотке крови.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения фосфора в сыворотке крови
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения фосфора в сыворотке крови, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение фосфора в сыворотке крови.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей водно-минерального обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
К какой группе элементов относится фосфор?
Какова биологическая роль фосфора в организме?
Дайте характеристику гормонам, регулирующим обмен фосфора в организме.
4. Дайте характеристику основным заболеваниям, связанным с нарушением обмена фосфора (болезнь Педжета, остеопороз, остеомаляция, рахит).
Практическая работа №8
Определение магния в сыворотке крови.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать функции магния в организме, клинико-диагностическое значение определения магния в сыворотке крови;
- Уметь определить содержание магния в сыворотке крови.
Принцип метода: в щелочной среде Магон реагирует с ионами магния с образованием комплекса красного цвета оптическая плотность которого прямо пропорциональна содержанию ионов магния в исследуемом материале.
Реактивы.
Магон – 3,5 ммоль/л.
Буфер.
Эталонный раствор магния – 8,23 ммоль/л
Сыворотка.
Дистиллированная вода.
Оборудование.
Пробирки – 3 шт.
Пипетки на 2 мл
Дозатор на 0.02 мл
ФЭК.
Кюветы на 5мм.
Подготовка реактивов:
Раствор 1 –�содержимое одной ампулы с реактивом 1 количественно растворяют в 50 мл реактива 2. раствор можно употреблять лишь через 30 минут после приготовления. Реактив устойчив при 2-80С 1 неделю.
Раствор 2 –�реактив 3 точно разбавляют дистиллированной водой в соотношении 1 : 9, раствор содержит 0,823 ммоль/л. реактив устойчив 1 месяц при комнатной температуре.
Ход определения.
Реактивы.
Опыт, мл
Калибровка, мл
Контроль, мл
Сыворотка.
0,02
-
-
Раствор 1
2,0
2,0
2,0
Раствор 2
-
0,02
-
Дистиллированная вода
-
-
0,02
Перемешиваем и оставляем при комнатной температуре на 15 минут. Затем измеряем оптическую плотность опыта (Д1) и калибровки (Д2) против контрольного раствора при 490-520 нм в кюветах на 5 мм. Расчет результатов:
С�магния, ммоль/л = 0,823*Д1�/ Д2.
Нормальные величины: 0,7 – 1,07 ммоль/л.
Клинико-диагностическое значение определения магния
в сыворотке крови.
Магний –�внутриклеточный катион, 1/3 его сосредоточена в костях, зубах, мышцах. Среднесуточное поступление с пищей составляет 300 – 400 мг.
Физиологическое значение:
Входит в состав почти 300 ферментных комплексов.
Способствует синтезу протеинов.
В комплексе с фосфолипидами входит в состав клеточных мембран, фиксирует их, снижает проницаемость.
Регулирует нервно-мышечную возбудимость и работу сердца
Концентрация в плазме�в норме�составляет – 0.8 – 1.5 ммоль/л.
Теоретический материал
Магний
Магний – электролит, метаболизм которого тесно связан с обменом кальция. Основное количество магния (55-60%) содержится в крови в ионизированной форме, 14-50% связано с белками, а 10-15% входит в состав комплексных соединений с липидами и нуклеотидами. Магний, как и калий является внутриклеточным катионом, его концентрация внутри клеток в 3-15 раз выше, чем во внеклеточной среде. Гипомагниемия (ниже 0,5 ммоль/л) может развиться при ряде желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых, почечных, эндокринных заболеваниях. Гипермагниемия (выше 1,2 ммоль/л) вызывает появление сонливости, которая снимается введением ионов кальция. Гипермагниемия может привести к угнетению дыхательного центра, коме, нарушению проводимости миокарда, блокаде и остановке сердца. Определение содержания магния имеет значение для диагностики нарушений функции щитовидной железы, выявлении факторов риска возникновения внезапной смерти при ИБС, развития атеросклероза и инфаркта миокарда, диагностики хронической сердечно-сосудистой недостаточности, хронического алкоголизма, патологически протекающей беременности, для выявления рахита и спазмофилии у детей.
Повышение уровня магния в сыворотке крови (гипермагниемия):
почечная недостаточность (острая и хроническая);
передозировка препаратов магния или антацидов
гипотиреоз;
обезвоживание;
надпочечниковая недостаточность.
Понижение уровня магния в сыворотке крови (гипомагниемия):
недостаточное поступление магния с пищей (погрешности в диете, голодание);
нарушение всасывания магния в кишечнике вследствие развития синдрома мальабсорбции, неукротимой рвоты и диареи, глистных инвазий, опухоли кишечника;
диабетический ацидоз;
длительная терапия диуретиками;
лечение цитостатиками (угнетение канальцевой реабсорбции магния), иммунодепрессантами, циклоспорином;
гиперпаратиреоз;
дефицит витамина D (рахит и спазмофилия у детей, остеомаляция);
острый и хронический панкреатит;
наследственная гипофосфатемия;
хронический алкоголизм;
полиурическая стадия почечной недостаточности;
гипертиреоз;
гиперкальциемия;
первичный альдостеронизм;
2-й и 3-й триместр беременности (особенно при патологии);
избыточная лактация.
Референсные значения:Сыворотка ����������0,65 – 1,05 ммоль/л
Гипермагнемия�сопровождается появлением сонливости, угнетением дыхательного центра, нарушения проводимости миокарда, блокады и остановки сердца; отмечается при:
Почечной недостаточности;
Гипотиреозе;
Остром диабетическом ацидозе;
Бронхиальной астме. болезни Аддисона;
Обезвоживании.
Гипомагнемия�проявляется обезвоживанием артерий, нарушением свертываемости крови, повышению артериального давления, снижению микроциркуляции в капиллярах. Дефицит магния вызывает нарушение всех энергозависимых процессов, уменьшение синтеза белков; отмечается при:
Голодании;
Беременности (2 и 3 триместры);
Онкологических заболеваниях;
Остром и хроническом панкреатитах;
Циррозе печени;
Сердечно-сосудистой недостаточности;
Рахите;
Гастроэнтерите;
Эндокринных нарушениях (гиперфункции щитовидной железы, гипофункции паращитовидных желез, сахарном диабете).
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для определения магния в биологической жидкости.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для определения магния в биологической жидкости.
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода определения магния в биологической жидкости, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Определение концентрации магния в биологической жидкости.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Использование нормативных документов при определении показателей липидного обмена.
11.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
К какой группе элементов относится магний?
Перечислите основные функции, которые выполняет магний в организме.
Патология обмена магния, как она проявляется, чем сопровождается?
Теоретический материал
Магний в сыворотке
Магний — четвертый по количеству элемент в организме человека после калия, натрия, кальция и второй по количеству элемент в клетке после калия. В организме человека содержится около 25 г магния, 60 % его входит в состав костной ткани, а большая часть остального запаса находится в клетках. Лишь 1 % всего магния содержится во внеклеточной жидкости. Около 75 % магния сыворотки — ионизированный магний, 22 % связано с альбумином и 3 % — с глобулинами. Магний играет важную роль в функционировании нервно-мышечного аппарата. Самое большое содержание магния в миокарде. Физиологически магний является антагонистом кальция, его дефицит в сыворотке сопровождается увеличением содержания кальция. Чем выше метаболическая активность клетки, тем больше в ней магния. Концентрация ионизированного магния в клетке поддерживается на постоянном уровне даже при больших колебаниях его во внеклеточной жидкости. Нормальные величины содержания магния в сыворотке представлены в табл.
Таблица Содержание магния в сыворотке в норме [1986]
Возраст
Содержание магния
мэкв/л
ммоль/л
Новорожденные 5 мес
-6 лет
6-12 лет
12-20�
Взрослые
1,0-1,8
1,32-1,88
1,38-1,74
1,35-1,77
1,3-2,1
0,5-0,9
0,71-0,95
0,69-0,87
0,67-0,89
0,65-1,05
Скорость обмена магния в миокарде, гепатоцитах, ткани почек выше, чем в скелетной мускулатуре, мозге, эритроцитах. Поступление магния в клетку ингибируют бета-блокаторы, простагландин Е. Инсулин способствует выходу магния из клеток, адреналин и глюкокортикоиды задерживают его выход. Магний является кофактором ряда ферментативных реакций (Mg-АТФ, аденилатциклаза, окислительное фосфорилирование, образование АТФ), он выступает в роли физиологического регулятора роста, поддерживая запас пуриновых и пиримидиновых оснований. Магний необходим на всех этапах синтеза белка.
Почки — основной регулятор поддержания концентрации магния в сыворотке. У здорового человека суточная экскреция магния около 100 мг. При истощении его запасов экскреция магния снижается или прекращается совсем. Избыток магния быстро удаляется почками. Магний проходит через гломерулярную мембрану, 80 % его реабсорбируется в проксимальных канальцах восходящего сегмента петли Генле. Большие дозы ПТГ способствуют снижению экскреции магния с мочой (такое же действие оказывают глюкагон и кальцитонин). Витамин D и его метаболиты повышают всасывание магния в тонкой кишке, но в меньшей степени, чем кальция.
Гипомагниемия
Гипомагниемия возникает вследствие следующих причин:
Пониженное всасывание магния в кишечнике из-за неполноценного питания, нарушения всасывания, продолжительной диареи или назогастральной аспирации. Таков механизм развития гипомагниемии при острой и хронической диспепсии, энтероколитах, язвенном колите, острой кишечной непроходимости, отечном панкреатите, алкоголизме.
Усиленная экскреция магния почками вследствие гиперкальциемии, осмотического диуреза или приема таких препаратов, как петлевые диуретики, аминогликозиды, циклоспорин. Любые повреждения канальцев почек приводят к усилению экскреции магния с мочой. Примерно у 30 % больных сахарным диабетом бывает гипомагниемия, но при тяжелых формах заболевания ее можно не выявить из-за снижения объема внутрисосудистой жидкости. На фоне гипомагниемии сахарный диабет протекаеттяжелее. Соотношение Mg/креатинин в моче больных диабетом увеличивается пропорционально тяжести клинического течения заболевания.
В клинической практике дефицит магния встречается чаще, чем его выявляют при исследовании сыворотки: приблизительно у каждого 10-го стационарного больного имеется дефицит магния.
Магний — один из регуляторов сосудистого тонуса, способствует дилатации сосудистой стенки. Низкая концентрация внеклеточного магния приводит к спазму сосудов или повышению их чувствительности к прессорным агентам. Внутриклеточное содержание магния коррелирует с величиной артериального давления у гипертоников. При эссенциальной гипертензии действие агентов, снижающих артериальное давление, реализуется через магний. Отмечено снижение магния в миокарде у умерших от инфаркта миокарда. При инфаркте миокарда наиболее выраженное снижение концентрации магния в сыворотке наступает через 24—48 ч после ангинозного приступа. У больных с ИБС содержание магния в сыворотке снижено. Резкое падение концентрации магния в сыворотке может быть одной из причин внезапной смерти.
Магний является природным гиполипидемическим агентом. Гипомагниемия способствует активации атеросклеротического процесса. Гиперлипидемия на фоне гипомагниемии вызывает прогрессирование жировой инфильтрации печени. В условиях гипомагниемии снижается активность гепаринзависимой липопротеидлилазы и лецитинхолестерин-ацил-трансферазы. Нарушением клиренса ЛПНП в условиях недостатка магния объясняют развитие гиперлипидемии при сахарном диабете.
При дефиците магния повышается агрегация тромбоцитов, активируются процессы тромбообразования, поэтому магний называют природным антикоагулянтом.
Гипомагниемия — частое осложнение алкоголизма и алкогольной абстиненции.
Гипофосфатемия сопровождается гипомагниемией (тяжелый гиперпаратиреоз и тиреотоксикоз). Интоксикация сердечными гликозидами сопровождается гипомагниемией.
Экскреция магния более 2 мэкв/сут при гипомагниемии указывает на повышенное выделение магния почками.
При оценке результатов исследования магния в сыворотке всегда нужно помнить о �ложной� гипомагниемии, которая может быть при стрессе, острых инфекционных заболеваниях, гиповолемии.
Гипомагниемия часто вызывает гипокалиемию и гипокальциемию, что влияет на клиническую картину. Неврологические нарушения включают сонливость, спутанность сознания, тремор, непроизвольные мышечные сокращения, атаксию, нистагм, тетанию и судорожные припадки. На ЭКГ отмечается удлинение интервалов PQ и QT. Иногда возникают предсердные и желудочковые аритмии, особенно у больных, получающих дигоксин.
Исследование содержания магния в моче не имеет большого значения, так как до 60 % его выводится с калом. Вместе с тем выведение магния с мочой выше 0,5 ммоль/сут указывает на почечное происхождение, а ниже 0,5 ммоль/сут — свидетельствует о внепочечной причине гипермагниемии.
Гипермагниемия
Гипермагниемия бывает при почечной недостаточности, применении в лечении препаратов лития, гипотиреозе, лактацидозе, гепатитах, новообразованиях, при применении препаратов магния на фоне недиагностированной почечной недостаточности. Клинические проявления обычно наблюдаются при уровне магния сыворотки выше 4 мэкв/л. Нервно-мышечные нарушения включают арефлексию, сонливость, слабость, параличи и дыхательную недостаточность. К сердечно-сосудистым нарушениям относятся артериальная гипотензия, брадикардия, удлинение интервалов PQ, QRS и QT на ЭКГ, полная атриовентриулярная блокада и асистолия. Может наблюдаться гипокальциемия. Клинические нарушения и их связь с уровнем магния в сыворотке выражается в следующем [Чучалин А.Г., 1996]:
уровень магния 5—10 мэкв/л — задержка проведения импульсов по проводящей системе сердца;
уровень магния 10—13 мэкв/л — утрата глубоких сухожильных рефлексов;
уровень магния 15 мэкв/л — паралич дыхания (может наблюдаться состояние наркоза);
уровень магния >25 мэкв/л — остановка сердца в фазе диастолы.
Практическая работа №8
Определение иода в сыворотке крови.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения электролитов в плазме крови;
- Знать функции иода в организме, клинико-диагностическое значение определения иода в сыворотке крови;
- Уметь определить содержание иода в сыворотке крови.
Принцип метода. Метод основан на катализирующем действии йодид-иона на ре-акцию окисления роданид-иона железом, при этом происходит обесцвечивание раствора. Чувствительность реакции 10–5 мкг/мл.
Реактивы.
1. 10%-ный раствор сернокислого цинка (ZnSО4.7Н2О). 100 г соли растворяют в 900 мл бидистиллированной воды.
2. 0,5 Н раствор едкого натра. 20 г NaOH растворяют в 1 л воды.
3. 3% раствор углекислого калия (К2СО3). 30 г соли растворяют в 970 мл воды.
4. 30% раствор углекислого калия (К2СО3). 300 г соли растворяют в 700 мл воды.
5. 2 Н раствор едкого кали (КОН). 112 г щёлочи растворяют водой в мерной колбе на 1 л.
6. 0,006 М раствор роданида калия (KCNS). 0,6 г вещества растворяют водой в мерной колбе на 1 л.
7. 0,235 М раствор нитрита натрия (NaNO2). 20 г вещества растворяют водой в мерной колбе на 1 л.
8. 5%-ный раствор азотнокислого калия (КNO3). 50 г соли растворяют в 950 мл во-ды.
9. 0,255 М раствор железоаммонийных квасцов (NH4Fe(SO4)2.12 Н2О в 2 н точно оттитрованном растворе азотной кислоты. 100 г квасцов нагревают в 1 л 2 н кислоты, выдерживают 10-12 часов и фильтруют.
10. Стандартный раствор йода. Основной раствор должен содержать 500 мкг в 1 мл. Калия йодид (KI) высушивают при 105�С до постоянного веса и растворяют 0,131 г соли в мерной колбе на 200 мл водой. Хранят в холодильнике. Срок годности реактивов, используемых при колориметрировании (п.п.6-10) не должен превышать шести месяцев.
Оборудование и аппаратура.
1. Фотоэлектроколориметр.
2. Сушильный шкаф
3. Термостат.
4. Центрифуга на 3000 об/мин.
5. Муфельная печь.
6. Секундомер.
7. Пробирки центрифужные.
8. Пробирки с притертой пробкой на 8-10 мл
9. Штативы для пробирок.
10. Стаканчики кварцевые на 20-50 мл (можно платиновые или, в крайнем случае, новые с неповрежденной глазурью фарфоровые чашки № 1).
11. Пипетки автоматические и обычные.
Материал для исследования.
Материалом для исследования могут служить любые биологические объекты, в т.ч. сыворотка крови, молоко, вода и др.
Ход определения.
Исследование сыворотки крови.
В сыворотке крови определяют три формы йода - связанный с белками (СБЙ), неорганический и общий йод. Для оценки функционального состояния щитовидной железы выводят йодный коэффициент.
Определение связанного с белками йода (СБЙ).
1. В центрифужную пробирку вносят 1 мл сыворотки крови, 3 мл свежей биди-стиллированной воды, 0,5 мл 10%-ного раствора сернокислого цинка и 0,5 мл 0,5 н рас-твора едкого натра. Тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Выдерживают 30 минут при комнатной температуре. Параллельно ставится холодный опыт (контроль), со всеми реактивами, кроме сыворотки крови.
2. Центрифугируют 20 минут при 3000 об/мин. Супернатант используют для опре-деления неорганического йода (хранить можно в течение суток) или сливают. Пробирку с осадком переворачивают на фильтровальную бумагу.
3. К осадку добавляют 1 мл 2 н раствора едкого калия, перемешивают стеклянной палочкой, которую затем смывают 1 мл воды. Пробу переносят в кварцевый стаканчик и 1 мл воды обмывают палочку и пробирку.
4. Осадок высушивают в сушильном шкафу при 105 �С в течение 10-12 часов, а за-тем помещают в холодную муфельную печь, доводят температуру при закрытой дверце до 600 �С, периодически (3-4раза) открывая дверцу на 15 сек. для ускорения процесса озоления. Если озоление произошло не полностью, в пробах имеются частички тёмного цвета, то пробирки (стаканчики) охлаждают, осадок смачивают 2-3 каплями 5%-ного раствора азотнокислого калия, высушивают при температуре 150 �С 30 минут, переносят в разо-гретый (150-200�С) муфельную печь, доводят температуру до 600�С и выдерживают 15 минут.
5. Пробы охлаждают, золу с помощью стеклянной палочки смывают со стенок чашки в центрифужную пробирку пятикратным добавлением воды (по 1 мл.). Тщательно перемешивают.
6. Центрифугируют при 3000 об/мин в течение 20 минут. Супернатант должен быть прозрачным. Далее готовят стандартные растворы.
7. Рабочий раствор готовят перед опытом: раствор А (концентрация йода 10 мкг/мл) - берут 1 мл основного раствора йода и доводят водой до 50 мл; раствор Б (содержание йода 40 нг/мл) - берут 1 мл раствора А и доводят водой до 250 мл.
Стандартные растворы готовят из раствора Б по следующей схеме:
№ пробирок
Поочередно вносят, мл
Концентрация йода, нг/мл
раствор Б
вода
���� �����1. (контроль)
�� ���� � 2.
�� ���� � 3.
���� �����4.
0
0,5
1,0
1,5
4,0
3,5
3,0
2,5
0
20
40
60
Приливают по 0,4 мл 0,006 М раствора роданида калия, затемняют комнату и вносят те же реактивы, что и в пробы (п. 8).
8. В чистую пробирку с притёртой пробкой вносят 2 мл прозрачного центрифуга-та. 2 мл бидистиллированной воды и 0,4 мл 0,006 М раствора роданида калия. Затемняют комнату и начиная со стандартов, вносят в каждую пробирку по 1 мл 0,235 М раствора нитрита натрия и 1,6 мл 0,2 М раствора железоаммонийных квасцов. Пробирку дважды взбалтывают и включают секундомер. С интервалом в 1 минуту заливают два последних реактива в последующие пробирки. Пробы накрывают тёмной бумагой.
9. Выдерживают 20 минут, если температура окружающего воздуха >26�С, 25 ми-нут при 22-23�С, 30 минут при 18�С ( ниже 18�С реакция не идёт).
Поскольку кинетика реакции сильно зависит от температуры воздуха и растворов, вначале проводят исследование стандартных растворов. Пробы следует предохранять от попадания прямых солнечных лучей, поскольку свет, как и йод, катализирует эту реакцию.
10. Определяют оптическую плотность на ФЭКе при синем светофильтре (430 нм) в кювете с толщиной слоя 10 мл против воды с интервалом в 1 минуту по секундомеру. По полученным данным строят калибровочный график, по которому определяют концентрацию йода в пробах.
Расчет результатов.
Содержание йода в пробах определяется по формуле:
�
где
а - количество йода в нанограммах (нг), найденное по графику, за вычетом йода в холостом опыте;
5 - объём раствора золы, мл;
100 - перевод в мкг %;
2 - объём центрифугата, взятого на определение, мл;
1 - объём сыворотки, мл;
1000 - мг в нг.
Определение неорганического йода.
Для определения используют прозрачный центрифугат, полученный после оса-ждения белков сыворотки крови. Отбирают по 4 мл центрифугата и проводят реакцию, начиная с п. 8.
Определение общего йода.
Общий йод определяют по сумме связанного с белками (СБЙ) и неорганического йода.
Определение йодного коэффициента.
Йодный коэффициент выводят из соотношения связанного с белками йода и неорганического йода.
Исследование молока.
Для анализа берут 1 мл молока, перемешивают с 1 мл 2,0 Н раствора едкого калия, высушивают при 15 �С и далее делают все операции, начиная с п.4.
Исследование воды.
5 мл воды перемешивают с 0,2 мл 3% раствора углекислого калия, высушивают и озоляют в течение 5 мнут после достижения температуры в муфеле 600�С. Далее всё по-вторяют, начиная с п. 5.
Стандартные растворы йода готовят из рабочего, содержащего 10 мкг/мл (А) по схеме:
№ пробирок
Поочередно вносят, мл
Концентрация йода, нг/мл
раствор А
вода
1 (контроль)
0
–
4,0
2
6
0,6
3,4
3
12
1,2
2,8
4
18
1,8
2,2
Определение белковосвязанного йода крови. При этой пробе определяется органический йод, представляющий собой преимущественно тироксин (тироксина в крови содержится в 7—10 раз больше, чем трийодтиронина). Метод заключается в осаждении белков плазмы крови, высушивании и сжигании осадка при температуре 600�, в извлечении из золы йода и, наконец, в колориметрическом определении содержания йода. Эта проба имеет высокую диагностическую ценность при определении функции щитовидной железы. У здоровых людей содержание белковосвязанного йода колеблется в пределах 3,5—8 мкг%. При беременности отмечается небольшое увеличение его уровня. Токсический зоб сопровождается значительным повышением концентрации белковоевязанного йода, достигающим 30 мкг% и более. При гипотиреозе содержание его в крови становится ниже 3,5 мкг%. У больных с эутиреоидным зобом уровень белковосвязанного йода не представляет отклонений от нормы. Исследование основного обмена. Основным обменом веществ называют то количество калорий тепловой энергии, которое образуется в результате окислительных процессов у человека натощак в состоянии полного покоя, необходимое для обеспечения нормальных жизненно важных функций организма в течение суток. Доказана прямая зависимость между величиной основного обмена и функциональным состоянием щитовидной железы, так как в основном тиреоидные гормоны определяют скорость окислительных процессов в организме. Основной обмен определяется утром, натощак, лежа в постели. Рекомендуется предварительное исключение из пищи мяса, рыбы и яиц — продуктов, содержащих аминокислоты, резко повышающие основной обмен. Нормальная величина основного обмена у здоровых людей колеблется в пределах—10+10%. йод крови В основе всех существующих методов определения основного обмена лежит определение количества поглощаемого организмом кислорода и выделяемой углекислоты, так как количество выделяемого кислорода строго соответствует определенному количеству тепловой энергии, выделяющейся организмом при сгорании пищевых веществ. В результате подсчетов величины основного обмена при исследовании и на основании таблиц, которые дают представление о нормальной величине основного обмена для данного индивидуума в зависимости от пола, веса, возраста и роста получают две величины, выраженные в больших калориях. Процентное отношение этих величин основного обмена показывает, на сколько процентов величина полученного обмена больше или меньше нормального.. Повышение функции щитовидной железы обычно сопровождается увеличением основного обмена (при тяжелых формах токсического зоба повышение может достигать + 200%), а понижение ее функции — уменьшением, которое не превышает величины — 60%. Обычно между степенью тяжести токсического зоба и гипотиреоза имеется параллелизм с основным обменом. Так, при средних и тяжелых формах токсического зоба основной обмен обычно превышает +40%, а при тяжелой форме гипотиреоза — 40%. Однако это соответствие является сугубо схематическим. При легких формах токсического зоба и вегетоневрозах данные основного обмена не дают четких оснований для дифференциальной диагностики этих заболеваний.
Источник: MedUniver
Йод, связанный с белком сыворотки. Как мы уже отмечали, 90% йода, связанного с белками сыворотки крови, находится в тироксине, т. е. определение этого компонента может служить характеристикой функциональной активности щитовидной железы.
Определение йода, связанного с белком, имеет особое значение в тех случаях, когда измерить с достаточной точностью основной обмен не представляется возможным: у маленьких детей, у больных с сердечной недостаточностью, психозами и тяжелыми заболеваниями органов дыхания.
В норме в крови взрослых людей содержится 4—8 мкг% йода, связанного с белком. Цифры ниже 4 мкг% будут указывать на наличие гипотериоза, а выше 8 мкг% — на наличие гипертиреоза. Количество йода, связанного с белками, может понижаться также при снижении содержания глобулинов крови, применении ртутных препаратов, при циррозе печени, психических заболеваниях, а повышаться — при введении тиреоидных гормонов, органических контрастных веществ, содержащих йод, при инфекционном гепатите, острых тиреоидитах.
Количество белковосвязанного йода сыворотки крови значительно увеличивается у беременных и при приеме эстрогенов, что объясняется, видимо, нарастанием количества глобулинов.
Кроме йода тироксина, этим методом выявляется также йод трийодтиронина и обнаруживаемый в крови при некоторых патологических состояниях йод йодированных тирозинов. Поэтому при тиреоидите Хасимото содержание йода, связанного с белком, нередко нормально или даже повышено (в кровь поступает монойодтирозин и дийодтирозин).
Этого недостатка лишен метод экстрагирования йода бутиловым спиртом. Определение бутанолэкстрагируемого йода сыворотки крови довольно сложно и позволяет выявить лишь связанный с белками йод тироксина и содержащегося в крови в малых количествах трийодтиронина, поэтому в норме получается показатель, на 0,5—1 мкг% меньший, чем при определении йода, связанного с белком.
В большинстве случаев изменения количества бутанолэкстрагируемого йода параллельны колебаниям содержания йода, связанного с белком, поэтому необходимость использования этого метода для клинических целей возникает редко.
Изучение поглощения I-131 щитовидной железой. С тех пор, как были открыты радиоактивные изотопы, определение функций щитовидной железы стало более точным. Среди изотопов наибольшее распространение получил радиоактивный йод (I131).
Этот изотоп обладает свойством избирательно концентрироваться в щитовидной железе. Вот почему он привлек внимание большинства исследователей (М. Н. Фатеева, М. А. Капелевич, Е. Т. Тихонова, В. К. Модестов, В. Р. Клячко). Радиоактивный йод позволяет подробно изучать динамику функциональной активности щитовидной железы и судьбу йода в организме.
Период полураспада I-131 равняется 8,1 дня, он испускает a- и у-лучи. Излучение регистрируется счетчиками Гейгера — Мюллера либо сцинтилляционными счетчиками. Предложена также методика скеннирования, которая позволяет определять размеры и объем железы, функциональное- состояние различных ее участков, а также злокачественные заболевания этого органа.
Исследование поглощения радиоактивного йода щитовидной железой проверяется натощак (нельзя принимать препараты йода, брома, тиреоидине гормоны, витамин В12, резерпин), больной выпивает разведенную в воде дозу I-131 (1—2 мккюри). Определение радиоактивности производится обычно через 2, 4, 6, 24, 48 часов (реже через 72 часа).
Применяется дистантный или контактный метод определения радиоактивности. Радиоактивность над щитовидной железой определяется в процентах по отношению к радиоактивности стандарта. Определяемое контактным методом максимальное поглощение I-131 равно 10—30%, при гипертиреозе — выше 20%, при гипотиреозе — ниже 10%.
При гипертиреозе захват йода железой не только более высокий, но и более быстрый. Максимум наступает не через 24—27 часов, как в норме, а через 6—24 часа. Р. К. Исламбеков изучал поглощение радиоактивного йода щитовидной железой в зависимости от ее функционального состояния и установил, что при легком гипертиреозе через 2 часа после введения йода поглощение его составляет 21%, через 24 часа — 37%, при выраженных формах — соответственно 33 и 50%.
Методы исследования функции щитовидной железы
При гипотиреозе отмечается значительное снижение поглощения — соответственно до 4 и 6,2%. В Институте экспериментальной эндокринологии и химии гормонов АМН СССР пользуются следующими показателями радиоактивности для изучения функции щитовидной железы (табл. 6). Поглощение I-131 может снижаться при подостром тиреоидите и его сочетании с диффузным токсическим зобом, а также при ряде других воздействий: при приеме препаратов йода, брома, антитиреоидных веществ и препаратов щитовидной железы, эстрогенов, кортизона и других стероидов.
Причиной повышенного поглощения являются, кроме функционального состояния самой железы, два фактора: уменьшение запасов йода в железе и в организме (например, при эндемическом зобе) и замедленная экскреция препарата при нарушении функции почек или кровообращения.
В этом случае, задерживаясь дольше в организме, изотоп дольше доступен поглощению щитовидной железой. Некоторое значение для оценки функционального состояния щитовидной железы может иметь определение содержания холестерина крови. Концентрация холестерина повышается при гипотиреозе и имеет тенденцию к понижению при гипертиреозе.
Несмотря на то что количество холестерина в сыворотке крови может изменяться под действием ряда факторов, этот компонент может иметь дополнительное диагностическое значение при гипотиреозе и его лечении. Следует сказать, что в большинстве случаев данные, получаемые при использовании названных методов у детей, обычно не отличаются от данных, полученных при обследовании взрослых.
Так, количество йода, связанного с белком, повышено у новорожденных в течение первой недели жизни (10—12 мкг%), а в дальнейшем нормальная концентрация белковосвязанного йода у детей равна примерно 4—8 мкг%. Измерение основного обмена у детей дает еще больший процент ошибок, чем у взрослых, даже в тех случаях, когда применяются стандарты, специально предназначенные для детей.
Приведем величины нормального поглощения йода у детей различных возрастных групп. Поглощение I-131 может снижаться при подостром тиреоидите и его сочетании с диффузным токсическим зобом, а также при ряде других воздействий: при приеме препаратов йода, брома, антитиреоидных веществ и препаратов щитовидной железы, эстрогенов, кортизона и других стероидов.
Причиной повышенного поглощения являются, кроме функционального состояния самой железы, два фактора: уменьшение запасов йода в железе и в организме (например, при эндемическом зобе) и замедленная экскреция препарата при нарушении функции почек или кровообращения. В этом случае, задерживаясь дольше в организме, изотоп дольше доступен поглощению щитовидной железой.
Некоторое значение для оценки функционального состояния щитовидной железы может иметь определение содержания холестерина крови. Концентрация холестерина повышается при гипотиреозе и имеет тенденцию к понижению при гипертиреозе. Несмотря на то что количество холестерина в сыворотке крови может изменяться под действием ряда факторов, этот компонент может иметь дополнительное диагностическое значение при гипотиреозе и его лечении.
Следует сказать, что в большинстве случаев данные, получаемые при использовании названных методов у детей, обычно не отличаются от данных, полученных при обследовании взрослых.
Так, количество йода, связанного с белком, повышено у новорожденных в течение первой недели жизни (10—12 мкг%), а в дальнейшем нормальная концентрация белковосвязанного йода у детей равна примерно 4—8 мкг%.
Измерение основного обмена у детей дает еще больший процент ошибок, чем у взрослых, даже в тех случаях, когда применяются стандарты, специально предназначенные для детей. Приведем величины нормального поглощения йода у детей различных возрастных групп.
Методы исследования функции щитовидной железы
Анализ крови на содержание йода.
Недостаток и переизбыток йода в организме вызывает серьёзные заболевания щитовидной железы, происходят нарушения в работе мозга и обмене веществ. Выявить отклонения поможет исследование крови, которая содержит всю информацию о деятельности организма.
Йод – обязательный компонент гормонов.
При дефиците йода прекращаются вырабатываться гормоны щитовидной железы. Это сказывается на эмоциональном и психическом здоровье человека, нарушается работа всех внутренних органов и нервной системы.Определить содержание йода в крови можно с помощью исследования уровня гормонов щитовидной железы: трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4).
Подготовка к анализу.
Эндокринолог выпишет направление на анализы. Чтобы обследование прошло эффективно, а результаты были точными, необходимо подготовиться к процедуре заранее.
Исключить приём гормональных препаратов примерно за месяц до анализа, предварительно согласуя это с лечащим врачом.
Прекратить приём йодосодержащих препаратов за трое суток до исследования.
Перед сдачей анализа избегать переутомления, стрессов, жирной пищи и чрезмерных физических нагрузок.
Крепкий чай и кофе полностью исключить из рациона за сутки до обследования.
Воздержаться от употребления алкоголя хотя бы несколько дней перед проведением исследования.
За 1 час до анализа воздержаться от курения.
УЗИ, рентген и другие исследования проходить только после сдачи крови на гормоны.�
Как проводится исследование.
Показатели в крови меняются в течение дня, поэтому для получения точных результатов, необходимо сдать анализ утром, на голодный желудок.Перед обследованием расслабьтесь, посидите спокойно минут 15 – 20. Кровь берут из вены в пробирку, на которой ставится точное время.Результаты исследования готовы через день. �
Результаты анализов.
Результаты анализа определяют гормональный статус, который различается по видам:
норма
гипофункция (недостаток гормонов)
гиперфункция (избыток гормонов)
�
Норма содержания гормонов щитовидной железы:
трийодтиронин 2,6-5,7 пмоль/л;
тироксин 10,0-23,0 пмоль/л.
На основе результатов, врач направит на дальнейшее исследование, определит комплекс лечебных или профилактических мероприятий. Только изучив полную клиническую картину (психологическое состояние, вес, сон, сердечный ритм), эндокринолог примет решение о назначении препаратов, содержащих йод.
Практическая работа № 10.
Проведение определения показателей КОС.
Цели занятия:
- Усвоить представление о диагностическом значении определения кислотно-основного состояния крови;
- Знать буферные системы: определение, типы, механизм действия, значение для организма;
- Уметь определять буферную емкость предложенной сыворотки крови.
Кислотно-основное состояние организма.
Значение изучаемой темы:
Среди физико-химических показателей организма важнейшее место принадлежит кислотно-основному равновесию крови. От соотношения концентрации ионов водорода и ионов ОН- крови зависит активность ферментов. Интенсивность окислительно-восстановительных реакций, процессы расщепления и синтеза белка, окисления углеводов и липидов, чувствительность клеточных рецепторов к медиаторам и гормонам, проницаемость клеточных мембран, физико-химические свойства коллоидных систем клеток и межклеточных структур.
Пределы изменения рН крови являются жизненно важными и наиболее жесткими из всех известных гомеостатических показателей. Даже небольшие их отклонение влекут за собой нарушения жизненно важных физиологических процессов.
1.Методы исследования КОС.
Исследования кислотно-основного равновесия крови проводят на специальных газоанализаторах, которые прямым методом измеряют рН (потенциометрия) и рСО2(полярография), а также температуру и барометрическое давление. Затем автоматически проводятся расчет остальных показателей КОР.
Для оценки и правильной диагностики нарушений КОР крови существуют специальные номограммы. В номограммах указана область нормальных значений КОР крови, острых или хронических метаболических и респираторных нарушений. При нанесении полученного анализа на такую номограмму можно четко определить, какое нарушение КОР имеется у больного и правильно выбрать метод его коррекции.
2. Преаналитический этап исследований КОС.
Для исследования КОР идеальным материалом является артериальная кровь, которую обычно берут из лучевой, локтевой, бедренной артерий шприцем.
Время взятия крови с 7 до 9 ч, натощак, исключая физическую активность за 3 дня до исследования;
За 5 минут до взятия крови обследуемый находится в покое, взятие проводят в одном положении – сидя или лежа;
Время наложения жгута не превышает 1 мин;
Основное требование к получению материала – взятие в анаэробных условиях, отсутствие пузырьков воздуха в шприце, выбор адекватного антикоагулянта без его избытка (гепарин);
Исследование крови после забора должно быть выполнено не позднее чем через 5-10 мин, если исследование не может быть выполнено в указанные сроки, закупоренный шприц помещают в воду с кусочками льда, не более чем на 1 час;
Перед исследованием шприц с кровью извлекают из ледяной бани и выдерживают при комнатной температуре не менее 10 мин;
Перед измерением кровь перемешивают путем вращения шприца между ладонями и переворачиванием его вверх и вниз;
У пациентов в критическом состоянии анализ выполняют немедленно.
Практическое задание
Определение показателей КОС.
ЗАДАНИЕ 1. Приготовить буферные растворы и установить зависимость рН буферных растворов от соотношения концентраций составляющих компонентов и от разведения.
ХОД РАБОТЫ А) Приготовить 3 буферных раствора с различным соотношением концентраций составляющих компонентов: 1) 5:1, 2) 3:3, 3) 1:5. объем каждого из приготовленных растворов составляет 6 мл. Растворы тщательно перемешать. Для приготовления буферных растворов используют 0,2 М раствор Na2HP04 и 0,2 М раствор NaH2P04.
Б) Приготовить 3 буферных раствора с таким же соотношением концентрацийкомпонентов, но более разбавленные. Для этого в 3 пробирки взять по 1 млприготовленных ранее буферных растворов и добавить к каждому по 5 млдистиллированной воды. Каждый раствор перемешать.
В) В 6 пробирок отмерить с помощью пипетки по 1 мл всех приготовленныхрастворов, в каждую пробирку добавить по 1-2 капли универсальногоиндикатора. Определить приближенное значение рН по цветной шкалеуниверсального индикатора .
Полученные результаты внести в таблицу 1.
№ пробирки
Количество
Na2 НР04(мл)
Количество NaН2Р04(мл)
Соотношение
Na2 НР04(мл)
рН по универсальному индикатору
NaН2Р04(мл)
До разбавления
1
5
1
5/1
2
3
3
1/1
3
1
5
1/5
После разбавления
1
5
1
5/1
2
3
3
1/1
3
1
5
1/5
Сделать вывод о зависимости рН от состояния концентраций компонентов буферной системы и от разведения.
ЗАДАНИЕ 2. Качественно определить принадлежность приготовленных растворов и сыворотки крови к буферным системам путем добавления небольших количеств сильных кислот и оснований.
ХОД РАБОТЫ А) Для этого взять 3 пробирки. В каждую отмерить с помощью пипетки по 1 мл буферного раствора с соотношением концентраций компонентов 1:1 (раствор 2 по пункту а). Одну пробирку оставить для контроля, во вторую-добавить 5 капель 0,025 М раствора HCI, в третью- 5 капель 0,025 М раствора NaOH. Во все пробирки добавить по 1 -2 капли универсального индикатора. Определить значение рН по цветной шкале универсального индикатора.
Б) В 3 пробирки с помощью пипетки поместить по 1 мл сыворотки крови. Одну оставить для контроля, во вторую прибавить 5 капель 0,025 М раствора HCI, в третью- 5 капель 0,025 М раствора NaOH. Прибавить во все пробирки по 1-2 капли универсального индикатора. Определить величину рН по цветной шкале универсального индикатора.
В)Для сравнения взять 3 пробирки и в каждую из них поместить по 1 мл дистиллированной воды. Первую оставить для контроля, во вторую добавить 5 капель 0,025 М раствора НС I, в третью- 5 капель 0,025 М раствора NaOH. Во все 3 пробирки добавить по 1 -2 капли универсального индикатора.
Определить значение рН по цветной шкале универсального индикатора.
Полученные данные внести в таблицу
Исследуемый раствор
Значение рН по универсальному индикатору
Вывод
Контрольный раствор
После добавления НС1
После добавления NaOH
Фосфатный буфер
Ацетатный буфер
Сыворотка крови
Вода
ЗАДАНИЕ 3. Определить рН сыворотки крови.
Для определения рН буферных систем в биологических жидкостей можно использовать несколько методов. Приближенное значение рН можно определить с помощью универсального индикатора путем сравнения окраски полученного раствора с цветной шкалой.
Более точное значение рН растворов можно получить, используя электрометрические методы определения (с помощью рН-метра) или используя стандартные ряды с индикатором, интервал перехода которого лежит в пределах исследуемой величины рН.
Для определения рН сыворотки крови стандартный ряд готовят с индикатором - бромтимоловым синим, интервал изменения окраски которого лежит в пределах 6-7,6 рН.
ХОД РАБОТЫ
Приготовьте стандартный ряд с бромтимоловым синим, как указано в таблице 1.
Таблица 1.С'тандартный ряд с бромтимоловым синим.
№ пробирок
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,2 М Nа2НР04
(мл)
0,3
0,5
0,7
1,0
1,25
1,6
1,8
2,0
2,2
0,2 М NaН2Р04
(мл)
2,2
2,0
1,8
1,5
1,25
0,9
0,7
0,5
0,3
рН
6,0
6,2
6,4
6,5
6,8
7,0
7,2
7,4
7,6
Во все пробирки составленного ряда добавить по 2 капли индикатора бромтимолового синего, содержимое перемешать путем встряхивания.
2.По составленной шкале определить рН сыворотки крови. Для этого поместить в пробирку 2,5 мл сыворотки крови, добавить 2 капли бромтимолового синего и определить значение рН сыворотки крови на основании совпадения окраски данной пробирки с окраской одной из пробирок стандартного ряда. Записать полученное значение рН сыворотки крови.
Задание 5. Определение буферной емкости сыворотки крови.
Реактивы:
вода дистиллированная;
физиологический раствор;
фосфатный буфер рН-7,4;
гидрооксид натрия рН=9;
сыворотка.
Оборудование:
бюретка для титрования;
колбы –2 шт;
воронка;
химический стакан.
Ход работы.
Возьмите две колбы, в одну налейте 2 мл сыворотки крови, разведенной в 10 раз, во вторую – 2 мл фосфатного буфера рН=7,4, разведенного в 10 раз водой;
Добавьте в обе колбы по 2 капли индикатора фенолофталеина;
Оттитруйте содержимое обеих колб 0,1н NaOH до появления малиновой окраски (рН-9,0).
Расчет проводят по формуле:
Буферная емкость = А*10*н / (рН1�– рН0)*2,�где
А – мл щелочи, пошедшей на титрование;
10 – разведение сыворотки;
н – молярная масса эквивалента щелочи;
рН0– водородный показатель до начала титрования (рН=7.4)
рН1– водородный показатель после окончании титрования (рН1=9);
2 – объем взятой сыворотки.
Сравните буферную емкость сыворотки крови с буферной емкостью фосфатного буфера и сделайте соответствующие выводы.
Работа ОПРЕДЕЛЕНИЕ БУФЕРНЫХ СВОЙСТВ СЫВОРОТКИ КРОВИ
К буферным системам крови относятся гемоглобиновая, оксигемоглобиновая, белковая, бикарбонатная и фосфатная.
Буферные системы сыворотки нейтрализуют кислоту, конец титрования определяют по изменению цвета индикатора.
Реактивы:
1)0,1 н. HCI;
2)индикатор бромфеноловый синий (в 1 мл 5% раствора уксусной кислоты растворяют 2 г хлорида аммония, затем вносят 10 г каломели и 1 г кристаллического бромфенолового синего, тщательно перемешивают и оставляют стоять сутки, периодически перемешивая, а на следующий день фильтруют).
Ход работы: в одну пробирку наливают 1 мл сыворотки крови, в другую — воду, добавляют по 1 капле индикатора (бромфеноловый синий) и титруют 0,1 н. НС1 до желтой окраски. Сравнивают результаты титрования.
Работа ТИТРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО ЗАПАСА КРОВИ
Щелочной запас крови — это количество всех оснований цельной крови, в том числе связанных с гемоглобином. Эта величина не соответствует резервной щелочности (т. е. количеству химически связанной плазмой крови углекислоты), значительно превышая последнюю.
Нейтрализуют щелочные компоненты крови соляной кислотой, взятой заведомо в избыточном количестве, которое в свою очередь оттитровывают щелочью до рН= 5,0; это значение рН соответствует изоэлектрической точке альбумина и глобулинов. В изоэлектрической точке белки неустойчивы и легко выпадают в осадок, поэтому о конце титрования можно судить по помутнению раствора в результате выпадения хлопьев белка (помутнение происходит резко).
Щелочной запас крови выражают в миллиэквивалентах щелочи, соответствующей количеству связанной основаниями соляной кислоты, в пересчете на 1 л крови. В н о р м е он равен 100—175 мэкв/л.
Реактивы:
0,01 н. раствор NaCI;
2)0,1 н. раствор NaOH.
Ход работы: к 10 мл 0,01 н. раствора НС1 добавляют 0,2 мл крови и тщательно перемешивают.
Раствор титруют 0,1 н. раствором NaOH до резко наступающего помутнения.
Расчет:
(1 - а) – 100 [мэкв/л] =
0,2
где 1 — взятое для анализа количество (мл) 0,1 н. HCI; а — количество (мл) щелочи, ушедшей на титрование; 100 — (0,1 - 1000) — количество мэкв щелочи в I л крови; 0,2 — взятое для анализа количество крови, мл.
Задание для самостоятельной работы:
1.Подготовка рабочего места для выполнения заданий.
2. Подготовка лабораторного оборудования и посуды для выполнения заданий
3.Изучение правил доставки, хранения, подготовки, оценки биоматериала.
4.Изучение принципа метода для выполнения заданий, нормальных величин, клинико-диагностического значения.
5.Выполнение заданий.
6.Интерпретация результатов проведенных исследований.
8.Оформление учетно-отчетной документации.
9.Проведение утилизации отработанного материала, дезинфекции лабораторной посуды, инструментария, средств защиты, рабочего места и аппаратуры.
10.Ответьте на дополнительные вопросы.
Ответьте на вопросы:
Что называют �буферными системами�? их биологическое значение. Примеры.
Какие буферные системы находятся в крови человека? Напишите их формулы.
Какие показатели характеризуют кислотно-основное состояние в организме человека?
Что называют: а) метаболическим ацидозом?
б) респираторным ацидозом?
в) метаболическим алкалозом?
г) респираторным алкалозом?
Приведите примеры заболеваний с нарушением КОС.
Теоретический материал
Кислотно-основное состояние (КОС)
Кислотно-основным состоянием (КОС) называется соотношение концентрации водородных и гидроксильных ионов в биологических средах. Регуляторными системами, которые непосредственно обеспечивают постоянство рН крови, являются буферные системы крови и тканей и физиологические системы организма (легкие, почки, печень и желудочно-кишечный тракт).
Показатели КОС
Для оценки состояния КОС используют определение комплекса показателей, основными из которых являются рН и РСО2 крови. Для этих целей широко применяются анализаторы газов крови различных фирм.
рН — величина активной реакции крови.
РСО2 — парциальное давление углекислого газа. Напряжение двуокиси углерода отражает концентрацию углекислоты в крови. Углекислота, входящая в состав бикарбонатного буфера, находится в равновесии с двуокисью углерода, растворенного в крови, а та в свою очередь — с двуокисью углерода воздуха легочных альвеол. Вентиляция легких и свободная диффузия двуокиси углерода из крови в воздух альвеол являются факторами, обусловливающими соответствующие значения РСО2. Изменения РСО2 могут быть результатом нарушения дыхания или доставки углекислоты в легкие.
Концентрация HCO3 в крови. НСО3 — вторая составляющая бикарбонатного буфера. В процессе дыхания происходит удаление летучей углекислоты. Почки регулируют концентрацию углеводородов в крови путем реабсорбции и выделения нелетучих углекислот. Изменение концентрации HCOJ может быть результатом метаболических нарушений или почечной декомпенсации.
BE — избыток или дефицит оснований. В результате накопления кислот в организме сумма концентраций буферных анионов крови понижается, а при увеличении щелочей — повышается, образуя так называемые актуальные буферные основания. Разница между актуальной и полагающейся концентрациями буферных оснований указывает на нехватку (-ВЕ) или избыток (+ВЕ) буферных оснований крови. Изменения РСО2 лишь в небольшой степени оказывают воздействие на концентрацию буферных оснований, поэтому данный параметр позволяет оценивать величину метаболических нарушений или величину метаболической компенсации.
РО2 — парциальное давление кислорода. Напряжение кислорода в крови характеризует фракцию растворенного кислорода, которая составляет менее 10 % общего количества кислорода в крови. Однако растворенный кислород находится в динамическом равновесии между кислородом эритроцитов и ткани, поэтому при характеристике гипоксии основным показателем является РО2.
Насыщение гемоглобина кислородом — HbOsat — определяет актуальную степень насыщения гемоглобина кислородом и выражается в процентах относительно суммарной емкости НЬ по связыванию кислорода.
Показатели КОС в норме представлены в табл.
Таблица Показатели КОС в норме
Показатель
Артериальная кровь
Венозная кровь
рН
7,36-7,44
7,26-7,36
РСО2, мм р.ст.
36-45
46-58
BE, ммоль/л
(-2,3) - (+2,3)
(-2,3) - (+2,3)
НСОз, ммоль/л
22-26
24-28
РОг, мм рт.ст.
80-100
37-42
HbOsat, %
92-98
70-76
Кислотно-щелочное состояние (КЩС)
Водородный показатель (рН) — отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, количественная характеристика кислотности и щелочности раствора.
В нейтральном растворе рН = 7,0, в кислом — меньше 7, в щелочном — больше 7. Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме, так как, в первую очередь, может изменять активность ферментов. Для каждого фермента существует свой оптимум рН (для большинства он составляет 7,3-7,4), при котором активность фермента и скорость катализируемой им реакции максимальны. Даже незначительные изменения рН в ту или иную сторону вызывают снижение активности ферментов и уменьшение скорости биохимического процесса. Кислые и щелочные компоненты постоянно образуются в клетках органов и тканей, поступают с пищей и выводятся из организма, однако нормальная величина рН в жидких средах организма точно поддерживается в очень узких границах. Это один из самых стабильных параметров гомеостаза.
Нормальные величины рН различных жидкостей организма:Артериальная кровь— 7,35-7,45
Венозная кровь— 7,26-7,36
Лимфа- 7,35-7,40
Межклеточная жидкость — 7,26-7,38
Внутрисуставная жидкость — 7,3.
Постоянство рН в организме поддерживается 4 буферными системами крови — бикарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой. По химической сути они представляют собой смесь слабой кислоты и соли этой кислоты. Буферные системы обеспечивают перемещение ионов от мест их образования к местам выведения (почки, легкие) без нарушения рН крови, так как изменение рН крови выше 7,8 или ниже 6,8 несовместимо с жизнью и в клинике практически не наблюдается.
Кислотно-щелочное состояние, кроме рН, характеризуется показателями буферных систем, в первую очередь, бикарбонатной, как наиболее лабильной (время реакции — 30 секунд).
Стандартный бикарбонат, SB — показатель емкости бикарбонатной системы. Определяется по концентрации ионов НСО'3в крови, уравновешенной стандартной газовой смесью.
Нормальные величины: артериальная кровь — 20-27 мМ/л, венозная кровь — 22-29 мМ/л.
Актуальный бикарбонат, АВ — концентрация ионов НСО"3 в плазме крови.
Нормальная величина — 19-25 мМ/л.
Буферные основания, ВВ — емкость буферных систем, т.е. сумма ионов бикарбоната и анионов белков в цельной крови.
Нормальная величина — 40-60 мМ/л.
Избыток или дефицит оснований, BE — показывает, сколько мМоль кислоты или основания следует добавить в литр внеклеточной жидкости для восстановления нормального рН.
Нормальные величины:
капиллярная кровь, мужчины— от -2,7 до +2,5 мМ/л,
женщины—от -3,4 до +1,4 мМ/л,
артериальная кровь, дети до 3-х лет —от -4,0 до +2,0 мМ/л,
мужчины— от -1,0 + 3,1 мМ/л,
женщины— от -1,8 до + 2,8 мМ/л.
Положительные величины свидетельствуют об относительном дефиците некарбоновых кислот, потере ионов водорода; отрицательные величины — об относительном избытке некарбоновых кислот, увеличении содержания ионов водорода.
Напряжение двуокиси углерода (рС02) — концентрация углекислого газа в крови.
Нормальные величины: капиллярная и артериальная кровь —
мужчины — 35-45 мм рт. ст. или 4,7-6,0 кПа,
женщины — 32-43 мм рт. ст. или 4,3-5,7 кПа
венозная кровь — 46,0-58,0 мм рт. ст.
Напряжение кислорода (р02) — отражает концентрацию растворенного в плазме 02.
Нормальные величины:
артериальная кровь, мужчины — 9,6-13,7 кПа
или 72-106 мм рт. ст.
Определение показателей КЩС производится, в большинстве случаев, в стационаре при неотложных состояниях, вызванных шоком, остановкой сердца, большой кровопотерей, выраженной сердечной или легочной недостаточностью, отравлениями, диабетической комой и другими острыми заболеваниями, при которых возникает:
нарушение выведения углекислого газа легкими,
избыточная выработка кислых продуктов тканями,
нарушение выведения оснований с мочой.
Нередко эти механизмы действуют в комплексе; при этом может возникать;
а)снижение рН — ацидоз (закисление),
б)повышение рН — алкалоз (защелачивание).
Если величина рН крови близка к крайним границам нормы, а все изменения касаются буферных систем и рС02, то ацидоз или алкалоз оценивают как компенсированный. Если же рН выходит за пределы нормы, то ацидоз или алкалоз считается декомпенсированным, что требует оперативной коррекции.
Респираторный ацидоз — возникает из-за замедленного выведения углекислого газа легкими при угнетении дыхательного центра, отеке легких, тяжелой пневмонии, эмфиземе, бронхиальной астме и др.
Респираторный алкалоз — встречается относительно редко и возникаете результате усиленного дыхания (гипервентиляции), а также при дыхании в разреженной атмосфере, анемии, отравлении угарным газом.
Метаболический ацидоз — возникает при избыточной продукции или поступлении ионов Hf, нарушении их выведения или при потере оснований. Это наиболее распространенное нарушение КЩС, которое может возникать при шоке, легочной и сердечной недостаточности, сахарном диабете с кетоацидозом (повышением уровня кетоновых тел за счет преимущественного использования жиров для энергообразования), гипоксии, сопровождающейся лактацидозом (избыточным образованием молочной кислоты), при повышенной кислотности желудочного сока, длительных поносах (кишечный ацидоз из-за усиленной потери бикарбонатов), нефрите, почечной недостаточности, избыточных дозах диуретиков, недостаточности щитовидной железы, на 7-10 день голодания, усиленном распаде белков и повышенной концентрации аминокислот в крови.
Метаболический алкалоз — встречается редко и возникает при больших потерях желудочного сока в результате частой рвоты, стенозе, при повышенном выведении Н+ ионов из-за недостатка калия, при переливании цитратной крови и др.
Формы нарушений КОС
В том случае, когда компенсаторные механизмы организма не способны предотвратить сдвиги концентрации водородных ионов, наступает расстройство КОС. При этом наблюдается два противоположных состояния. Ацидоз характеризуется увеличением концентрации водородных ионов выше нормальных пределов, при этом рН уменьшается. Снижение величины рН ниже 6,8 вызывает смерть. Если концентрация водородных ионов уменьшается (соответственно рН растет), наступает состояние алкалоза. Предел совместимости с жизнью достигается при величине рН 8,0. Нарушения КОС оценивают главным образом на основании определения значений истинного рН, напряжения СО2 и избытка или дефицита оснований в крови. В оценке результатов КОС существуют понятия �компенсированные�, �субкомпенси-рованные� и �некомпенсированные нарушения�. При компенсированном нарушении КОС абсолютные показатели РСО2 и BE выше или ниже нормальных, но отношения их друг к другу такие же, как в норме, и рН крови не изменяется. При субкомпенсированных нарушениях изменяются КОС и соотношения указанных параметров, но рН остается в пределах нормы. Некомпенсированные нарушения КОС сопровождаются изменением рН крови. При оценке нарушений показателей КОС всегда необходимо помнить, что они тесно взаимосвязаны с водно-электролитным дисбалансом.
Дыхательный ацидоз
Дыхательный (респираторный) ацидоз — избыточное накопление углекислоты в крови в результате недостаточной вентиляционной функции легких или увеличения �мертвого� пространства. Снижение рН ниже нормальных значений свидетельствует о декомпенсирован-ном ацидозе. О компенсации судят по изменению показателей при повторных исследованиях (нормализация рН крови, рост BE и НСО3). Критерии оценки степени тяжести дыхательного ацидоза представлены в табл.
Причины гиперкапнии (гиперкарбии):
недостаточный объем спонтанной вентиляции;
ошибочный выбор параметров ИВЛ;
тяжелые двусторонние поражения легких (бронхиальная астма, эмфизема легких ипневмосклероз).
Таблица Критерии оценки степени тяжести дыхательного ацидоза
Степень тяжести
рН
РСО2
BE
Легкая
Средняя Тяжелая
7,35-7,30
7,29-7,21
7,20 и ниже
45-50
51-60
Выше 61
(-2,3)-(+2,3)
(-2,3)-(+2,3)
(-2,3)-(+2,3)
Острый дыхательный ацидоз представляет собой наиболее опасное нарушение КОС, развивающееся остро в связи с декомпенсацией функции внешнего дыхания. По мере снижения рН возникают электролитные сдвиги с тенденцией к увеличению фосфатов и калия в плазме. Основная компенсация дыхательного ацидоза осуществляется почками и путем форсированного выведения Н+ и хлоридов, а также повышением реабсорбции ионов НСО3, что и находит отражение в увеличении избытка оснований (ВЕ+). Главными в лечении дыхательного ацидоза являются мероприятия, направленные на улучшение легочной вентиляции (искусственная вентиляция легких) и лечение основного заболевания.
Дыхательный алкалоз
Дыхательный (респираторный) алкалоз — снижение количества углекислоты в крови ниже нормы в результате гипервентиляции. Он возникает при резком увеличении дыхательной функции легких. Причины гипокапнии:
гипервентиляция;
черепно-мозговая травма;
тканевая гипоксия (анемии, шок, сепсис);
травматические повреждения легких;
интоксикация салицилатами;
гиперкомпенсация метаболического ацидоза.
Повышение рН выше нормы свидетельствует о декомпенсированном алкалозе. О компенсации судят по изменению показателей при повторных исследованиях (нормализация рН, снижение BE и НСО3). Основной механизм естественной компенсации заключается в усилении экскреции бикарбоната почками и задержке ионов водорода. Компенсацию определяют по соотношению НСО3/РСО2. Критерии оценки степени тяжести дыхательного алкалоза представлены в табл.
Таблица Критерии оценки степени тяжести дыхательного алкалоза
Степень тяжести
рН
РСО2
BE
Легкая
Средняя Тяжелая
7,45-7,48
7,49-7,58
7,59 и выше
34-28
27-20
19 и ниже
(-2,3)-(+2,3)
(-2,3)-(+2,3)
(-2,3)-(+2,3)
Лечение респираторного алкалоза сводится к нормализации дыхания и лечению основного заболевания. Необходимо помнить, что если гипервентиляция устраняется быстро, у больного может развиться метаболический ацидоз вследствие активного включения почечной компенсации.
Метаболический ацидоз
Метаболический ацидоз — это снижение НСО3 во внеклеточной жидкости, отражающее либо накопление нелетучих кислот, либо потерю оснований. Основные причины накопления ионов Н+ в организме следующие:
дефицит выведения СО2;
неадекватное снабжение клеток кислородом;
аномальное образование кислот;
неадекватное выведение нециркулирующих кислот.
Метаболический ацидоз возникает в результате:
диабетического кетоза в связи с накоплением р-оксимасляной кислоты;
почечной недостаточности в связи с задержкой калия;
шока как проявления анаэробного метаболизма, развивающегося в связи с неадекватной перфузией тканей;
голодания;
детской диареи;
согревания после гипотермии;
неадекватной перфузии при искусственном кровообращении;
длительной непроходимости кишечника;
окклюзии магистральных артерий;
остановки сердца;
как компенсация респираторного алкалоза.
Критерии оценки степени тяжести метаболического ацидоза представлены в табл. Таблица Критерии оценки степени тяжести метаболического ацидоза
Степень тяжести
рН
РСО2
BE
Легкая
Средняя
Тяжелая
7,35-7,30
7,29-7,21
7,20 и ниже
35-45
35-45
35-45
(-2,3)-(-5,0)
(-5,1)-(-10,0)
-10,1 и ниже
Уменьшение рН ниже нормальных значений свидетельствует о декомпенсированном ацидозе. О компенсации судят по изменению показателей при повторных исследованиях (нормализация рН крови и снижение РСО2). Компенсация метаболического ацидоза происходит двумя путями: дыхательным (снижение РСО2) и почечным (выведение Н+ и хлоридов, а также повышение реабсорбции ионов НСО3. Для установления патогенетических механизмов метаболического ацидоза и определения правильной тактики ведения больного следует измерить концентрацию электролитов в сыворотке и рассчитать анионный интервал (АИ). Анионный интервал — это косвенная мера анионов в сыворотке, соответствующая разнице между концентрацией натрия и суммой концентраций хлоридов и бикарбоната в сыворотке:
АИ = Na+ - (СГ + HCOD-
В норме АИ составляет 12�4 мэкв/л [Вудли М., Уэлан А., 1995]. Все виды метаболического ацидоза, за исключением солянокислого (причина — потеря хлоридов), возникают в результате снижения уровня гидрокарбоната в сыворотке без соответствующего повышения концентрации ионов хлора, т.е. сопровождаются увеличением АИ. Существенную информацию о происхождении метаболического ацидоза могут дать исследования осмолярности плазмы и определение концентрации лактата в крови.
Лечение метаболического ацидоза проводят внутривенным введение 4,2 % раствора NaHCO3 (бикарбонат). Расчет проводят по формуле:
4,2 % раствор NaHCO3, мл = 0,3 х BE x M (масса тела больного, кг).
При введении больному бикарбоната необходимо помнить, что лучше недолить его внутривенно, чем перелить, поэтому после введения большей части раствора необходимо повторное исследование КОС; если рН достигла 7,2, введение бикарбоната необходимо прекратить, если нет — продолжить. Следует помнить, что метаболический ацидоз сопровождается внутриклеточной гиперкалиемией и гипокалиемией в сыворотке, поэтому таким больным показан контроль за уровнем калия в сыворотке. Если при коррекции ацидоза уровень калия начинает падать, необходимо вводить его внутривенно. Нужно следить и за уровнем кальция в сыворотке, поскольку относительный алкалоз, возникающий при коррекции метаболического ацидоза, может снизить концентрацию ионизированного кальция. Таким больным показано переливание свежей крови, так как со свежей кровью в организм поступает бикарбонат.
Метаболический алкалоз
Метаболический алкалоз — это первичный избыток оснований с BE выше нормы, приводящим к повышению рН крови. Он возникает в результате:
потерь Н+ и СП через желудочно-кишечный тракт;
потерь К+ (цирроз печени, диуретики);
увеличения НСО3 из-за введения щелочных растворов, метаболизации цитрата, гиперкомпенсации респираторного ацидоза, потерь внеклеточной жидкости.
Критерии оценки степени тяжести метаболического алкалоза представлены в табл.
Таблица Критерии оценки степени тяжести метаболического алкалоза
Степень тяжести
РН
РСО2
BE
Легкая Средняя Тяжелая
7,45-7,48 7,49-7,58 7,59 и выше
35-45
35-45
35-45
от +2,3 до + 5,0 � +5,1 � +10,0
+ 10,1 и выше
Увеличение рН выше нормальных значений свидетельствует о декомпенсированном алкалозе. О компенсации судят по изменению показателей при повторных исследованиях (нормализация рН и рост РСО2). Всегда необходимо помнить, что нет алкалоза без снижения СП и К+ в крови, поэтому таким больным при коррекции алкалоза показано определение электролитов в сыворотке каждые 4 ч. Весьма важным при выработке тактики лечения больных с метаболическим алкалозом является определение уровня хлоридов в моче (см. раздел �Хлор в моче�).
Лечение метаболического алкалоза должно включать комплекс мероприятий: кислую диету (белковую), назначение слабых растворов соляной кислоты внутрь (восстановление потерь ионов хлора), внутривенное введение аскорбиновой кислоты в больших количествах, КС1 (компенсация гипокалиемии и гипохлоремии), NaCl, назначение препаратов, ингибирующих карбоангидразу (блокирует реабсорбцию НСО3 почками). При лечении больных с метаболическим алкалозом необходимо контролировать рН мочи. Если рН мочи щелочная, это говорит о компенсированном алкалозе, если кислая — то лечебные мероприятия необходимо интенсифицировать и постараться перевести рН мочи из кислой в щелочную.
Смешанные нарушения КОС
Смешанные нарушения КОС обычны в острой стадии заболеваний и часто предсказуемы на основании клинического состояния. Необходима тщательная оценка компенсаторных изменений рН, РСО2 и НСО3. Определение АИ у больных со смешанными нарушениями КОС позволяет установить патогенетические механизмы метаболического ацидоза. Наиболее опасны однонаправленные сдвиги КОС: дыхательный и метаболический ацидоз, дыхательный и метаболический алкалоз, приводящие к значительным изменениям рН. Лечение смешанных нарушений КОС должно быть направлено на устранение вызывающих их процессов.
Практическая работа № 11.
Проведение контроля качества лабораторных исследований.
Методы управления качеством лабораторных исследований не являются чем-то принципиально новым, они представляют собой развитие подходов уже давно используемых, как в аналитических исследованиях, так и в промышленности. Достоинство этих методов заключается в том, что врач клинической лабораторной диагностики или даже лаборант, используя их, могут сами и вовремя выявлять ошибки в ходе проводимых, анализов, оперативно их устранять, а также самостоятельно разрабатывать мероприятия, предотвращающие возникновение возможных ошибок в ходе своей работы.
Качественное выполнение исследований предполагает планирование всех, этапов клинико-лабораторного процесса – преаналитического, аналитического и постаналитического.
На преаналитическом этапе.
Необходимо иметь полную информацию для медицинского персонала по особенностям всех клинико-лабораторных исследований
Информировать клиницистов, как о наиболее эффективных, так и об устаревших тестах (самый удобный вариант – расположить эту информацию на сайте ЛПУ)
Необходимо иметь списки всех исследований, включая те, которые предоставляются в срочном порядке.
Регулярно обновлять инструкции для лаборантов, врачей и пациентов по подготовке к обследованию и сбору биологического материала, с учетом влияния биологических факторов, лечения, времени суток. Эта информация должна находиться на рабочих местах специалистов и быть доступной для пациентов.
Необходимо составить оптимальную форму бланка заявки на лабораторное исследование, содержащую всю необходимую информацию, понятную, как для врачей, так и для пациентов (в идеале бланк заявки должен считываться сканером для автоматической регистрации направлений).
Стандартизировать условия забора проб и пробоподготовки. Процедура взятия крови и другого биологического материала должна быть описана всесторонне.
Автоматизировать систему регистрации образцов для исследования.
Контролировать температурный режим доставки и хранения реактивов, контрольных материалов и самих образцов.
Обеспечить полную безопасность пациентов и медицинского персонала при взятии биологического материала.
Гарантировать пациентам конфиденциальность результатов исследований.
Все случаи нарушений при взятии, транспортировке и обработке образцов должны быть документированы.
На аналитическом этапе.
Введение нового аналитического метода в лаборатории возможно только после проведения установочной серии контрольных исследований. В ходе этой серии определяется сходимость, воспроизводимость и правильность новой методики, а также соответствие полеченных значений утвержденным нормам точности.
Оборудование и реактивы должно иметь регистрационное удостоверение МЗ РФ, а при необходимости и сертификаты соответствия. Кроме того, приборы и оборудование, являющиеся средством измерения должны быть внесены в Государственный реестр средств измерений.
Должны существовать описания рабочих процессов доставки реагентов и расходных материалов в КДЛ и непосредственно на рабочие места.
Для каждого аналита должны быть калибровочные материалы, прослеживаемость которых установлена.
На рабочих местах для всех исследований должны быть инструкции и описания рабочих процедур.
Контроль и оценка качества исследований должны быть включены в систему внутрилабораторного контроля качества.
Результаты внутрилабораторного контроля качества должны проверяться и храниться на рабочем месте.
КДЛ должна принимать участие в программах внешней оценки качества, предпочтительно покрывающих весь спектр выполняемых тестов.
Документирование внутрилабораторного и внешнего контролей качества дают возможность планировать контроль на будущее. На рис. . показано, как вести стратегию по отношению к тестам с высокой, средней и низкой частотой встречаемости ошибок. Именно документирование процесса позволит сделать исследования более экономичными, так как при низкой частоте появления ошибок не возникнет необходимость применения дополнительных методов контроля методики.
На всех рабочих местах должна быть таблица критических величин результатов лабораторных исследований, требующих немедленных действий со стороны врача .
Материалы проб, иглы и расходные материалы, загрязненные кровью должны рассматриваться как инфицированные и проходить специальную обработку в соответствие с нормами санэпидрежима.
Отчетные формы проведения внутрилабораторного контроля качества оформляются в виде контрольных карт, таблиц, журналов или на электронных носителях и архивируются в соответствии с Отраслевым стандартом на срок не менее 3 лет.
Результаты внешней оценки качества целесообразно хранить - 5 лет.
На постаналитическом этапе.
Должен существовать порядок выдачи результатов.
При подозрении на ошибочный результат необходимо провести повторные исследования
Выдача результатов анализов должна проводиться только после их полного подтверждения, включая авторизацию ответственным лицом.
Выданные результаты могут быть изменены только ответственным лицом.
Результаты измерений должны быть представлены в единицах Системы СИ (Приложение), при этом соблюдены правила, предусмотренные ГОСТом 8.417-81.
Референсные значения границ нормы должны быть представлены для всех видов анализов, где это необходимо.
В связи с разработкой региональных норм или получением новых партий реактивов важно постоянно уточнять вносимые на бланк методзависимые значения границ нормы для определяемых показателей.
На бланках исследований, выдаваемых лабораторией, целесообразно размещать наряду с результатами лабораторных анализов также и лабораторное заключение, включающее комментарии и интерпретацию полученных данных.
Бланки с результатами лабораторных исследований должны соответствовать предъявляемым к ним требованиям.
Выдача результатов по телефону должна быть ограничена и в ближайшие сроки подтверждена бумажной или электронной копией.
Контрольные материалы в клинико-биохимических исследованиях
Применение контрольных материалов, контрольных сывороток позволяет своевременно выявить ошибки анализа и принять меры к их устранению, обеспечить аккуратность н точность лабораторных тестов, повысить вероятность получения а лаборатории правильных результатов, которые могут с уверенностью использоваться врачами для постановки диагноза.
Срок годности контрольных сывороток составляет, как правило, не менее 1 года при температуре хранения 2-8 �С. После растворения сыворотку можно хранить в замороженном виде не менее 1 месяца; при температуре 2-8 *С — от трех до семи суток; при комнатной температуре — не более восьми часов. Следует иметь в виду, что' самым лабильным ферментом является креатинкиназа. Ее активность сохраняется не более 12 часов при температуре 2-8 "С. Билирубин светочувствителен, поэтому образец сыворотки, предназначенный для его определения, рекомендуется хранить в темном флаконе.
При работе с лиофильно высушенными контрольными сыворотками следует соблюдать следующие правила:
Открывать флакон осторожно. Лиофильная масса находится под вакуумом, и при резком впускании воздуха во флакон может происходить потеря материала. При растворении контрольной сыворотки использовать дистиллированную свежекипяченую и охлажденную воду.
Для растворения сыворотки и при отборе аликвоты в ходе анализа использовать проверенные пипетки и автоматические дозаторы.
3.Не допускать интенсивного встряхивания флакона, так как при вспенивании раствора может происходить инактивация ферментов.
4.После растворения сыворотку выдержать при комнатной температуре в течение времени, указанного в инструкции для каждой конкретной сыворотки. Обратить вникание на раздел �Замечания� в инструкции, где описаны особенности подготовки сыворотки для анализа некоторых компонентов (например, щелочной фосфатазы).
5.При замораживании происходит концентрирование ферментов, входящих в состав сыворотки, на дне флакона. Поэтому при использовании замороженной сыворотки необходимо после ее оттаивания несколько раз перевернуть флакон для перемешивания раствора.
6.После растворения сыворотку разлить небольшими порциями в чистые флаконы и тщательно укупорить. При анализе аликвоты сыворотки отбирать, используя каждый раз новый наконечник для автоматического дозатора. Это позволит предотвратить бактериальное загрязнение и снижение стабильности сыворотки.
7.Не следует использовать контрольную сыворотку с истекшим сроком годности или сыворотку, хранившуюся в условиях, не соответствующих требованиям инструкции.
Для оценки воспроизводимости анализов помимо коммерческих контрольных сывороток используют сливные сыворотки, которые можно приготовить в лаборатории. Очевидным достоинством сливной сыворотки является ее доступность и дешевизна. Однако она недостаточно стабильна, а многократное замораживание и оттаивание приводит к изменению содержания исследуемых компонентов. Для повышения сохранности слитой сыворотки при ее приготовлении иногда добавляют этиленгликоль. Этиленгликоль стабилизирует концентрацию биологических компонентов в процессе длительного хранения за счет бактериостатического-действия и снижения точки замерзания водных растворов, что позволяет сохранить контрольный материал в жидком состоянии при температуре до минус 15 "С.
Сливная сыворотка — это обычно сыворотка с нормальными концентрациями компонентов. Для контроля правильности проведения анализа во всем диапазоне линейной области определения в лаборатории необходимо иметь также контрольную сыворотку с высокими патологическими концентрациями компонентов.
Способами определения правильности могут быть следующие:
1)Способ добавки — внесение в биологическую жидкость точно взвешенного
количества анализируемого вещества и определение его с помощью исследуемого метода.
Способ смешения проб — пробы биологической жидкости с низкой и высокой концентрацией исследуемого вещества смешиваются в разных соотношениях.
Сравнение с методом, правильность которого установлена (референтный метод).
Исследование контрольного материала (контрольной сыворотки или калибровочных образцов) с известным содержанием компонентов — наиболее простой способ оценки правильности. Однако для этого следует использовать только те контрольные материалы, в которых исследуемый компонент определен тем же методом, что и проверяемый. Кроме того, следует обращать внимание на сроки годности контрольного материала (не просрочены ли они) и соблюдение условий его хранения.
Результаты исследования контрольного материала используются для построения контрольных карт. Контрольная карта строится для каждого определяемого компонента н представляет собой систему координат, на оси абсцисс которой откладывают дни исследований, а на оси ординат — концентрацию компонента в исследуемых единицах. Через середину оси ординат и параллельно оси абсцисс проводят прямую, обозначающую среднюю арифметическую величину, а вверх и вниз от этой прямой чертят параллельные линии, обозначающие контрольные пределы (xep�2S). Каждый результат, полученный в дальнейшем при исследовании контрольного материала той же серии, отмечают на карте в виде точки и используют для оценки воспроизводимости результатов данного компонента.
Двойное среднеквадратнческое отклонение (�2S) обыкновенно считается пределом точности анализа.
Тестовые задания.
1.Результаты лабораторных исследований необходимы врачу-клиницисту
постановки дифференциального диагноза
выбора метода лечения
контроля за правильностью назначенного лечения
прогноза заболевания
служат критерием излеченности патологического процесса
все перечисленное верно.
2.На результаты анализа могут повлиять следующие факторы виелабораторного характера.
1) физическое и эмоциональное напряжение больного .
2) циркадвые ритмы
положение тела
влияние климата
прием медикаментов
все перечисленные
3.На результаты анализа могут влиять следующие факторы виутрнлабораторного характера:
1) условия хранения пробы
используемые методы исследования
характер пипетирования
гемолиз
липемия
все перечисленные.
4.При взятии материала от пациента для лабораторного анализа необходимо учитывать:
положение тела
обеспечение достаточного для исследования количества материала
соотношение кровь/антикоагулянт
время принятия пищи пациентом
время взятия материала
все перечисленное.
5.Внутрндабораторные погрешности связаны:
с низкой, квалификацией персонала
с недс45росовестным отношением к работе
с неправильными расчетами, ошибками при приготовлении реактивов
с использованием устаревшего оборудования
с использованием малочувствительных неспецифических методов
все перечисленное верно.
6.Принципы проведения внутрилабораториого контроля качества;
систематичность
охват всей области изменения теста
включение контроля в обычный ход работы
повседневность
все перечисленное верно
верно из перечисленных лишь 3.
7.Внелабораторные погрешности связаны с:
неправильным приготовлением реактивов
плохим качеством приборов
использованием неточного метода
нарушением условий хранения проб
неправильной подготовкой пациента
ошибками при расчете.
8.Основное требование межлабораторного контроля качества:
анализ контрольных проб проводится отдельно от анализируемых проб
анализ контрольных проб проводится заведующим лабораторией
анализ контрольных проб включается в обычный ход работы лаборатории
проводится любым лаборантом
проводится экспертами специальных лабораторий
все перечисленное верно.
9.Поверка средств измерений — это
определение характеристик измерений любой организацией, имеющей более точные измерительные устройства, чем поверяемое
калибровка аналитических приборов по точным контрольным материалам
совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения н подтверждения соответствия средстве измерений установленным техническим требованиям
совокупность операций, выполняемых организациями с целью определения и подтверждения соответствия средства измерения современному уровню
калибровка приборов лаборантом
калибровка приборов медицинским техником.
10.Воспронзводимость измерения — это качество измерения, отражающее;
близость результатов к истинному значению измеряемой величины
близость результатов намерений, выполняемых в одинаковых условиях
близость результатов измерений, выполняемых в разных условиях
близость к нулю систематических ошибок в их результатах
все перечисленное, кроме 3, 4
все перечисленное.
11.Для достижения воспроизводимых результатов лабораторных анализов нужно иметь:
1) обученный персонал
современные средства дозирования
автоматизированные анализаторы
оборудованные рабочие места
компьютер
все перечисленное.
12.На воспроизводимость результатов исследований влияет:
центрифугирование
пипетирование
осаждение
изменение рН буфера
изменение температуры
вое перечисленное.
13.Сходимость намерения — это качество измерения, отражающее:
близость результатов к истинному значению измеряемой величины
близость результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях
близость результатов измерений, выполняемых в разных условиях
близость к нулю систематических ошибок в их результатах
все перечисленное
все перечисленное, кроме 1, 4.
14.Точность измерения — это качество измерения, отражающее:
1)близость результатов к истинному значению измеряемой величины
2)близость результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях
близость результатов измерений, выполняемых в разных условиях
близость к нулю систематических ошибок в их результатах
5) все перечисленное, кроме 3 и 4
6) все перечисленное.
15.Погрешностью результата измерений называется:
1)отклонение результатов последовательных измерений одной и той же пробы
разность показаний двух разных приборов, полученная на одной и той же пробе
отклонение результатов измерений от истинного (действительного) значения
4)разность показаний двух однотипных приборов, полученная на одной и той же пробе
5)отклонение результатов измерений одной и той же пробы с помощью различных методик
6)близость к нулю систематических ошибок в их результатах.
16.Правильность измерения — это качество измерения, отражающее:
1)близость результатов к истинному значению измеряемой величины
близость результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях
близость результатов измерений, выполняемых в разных условиях
близость к нулю систематических ошибок в их результатах
все перечисленное
все перечисленное, кроме 2.
17. Контрольная нарта — это:
1)перечень нормативных величин
порядок манипуляций при проведении анализа
схема расчета результатов
графическое изображение сопоставимых измеряемых величин по мере их получения
5)план проведения исследования
6)план организации рабочего места.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Каковы особенности работы с лнофилизированными контрольными сыворотками?
Укажите срок хранения контрольных сывороток при различных температурах.
В чем преимущества и недостатки при работе со сливными сыворотками?
Перечислите способы определения правильности проведенного биохимического исследования.
Принцип составления контрольных карт.
Каково назначение контрольных карт?
Терминология
Анализ - деятельность, предпринимаемая для установления пригодности и адекватности рассматриваемого объекта или процесса для достижения установленных целей, а также результативности или эффективности.
Аналит – компонент биологической жидкости.
Аналитическая вариация доприборная - вариация, связанная с процедурами от момента, когда игла входит в вену, до начала анализа
Аналитическая вариация приборная - вариация, связанная с процессом измерения. Причинами погрешностей здесь могут быть отклонения температурного режима, пипетирования, оптические или механические неполадки прибора и т.д.
Аналитическая серия - совокупность измерений лабораторного показателя, выполненных в одних и тех же условиях без перенастройки и калибровки аналитической системы, при стабильных характеристиках аналитической.
Аналитическая система - полная совокупность измерительных приборов и другого оборудования, объединенных для выполнения специальных измерений, включающая в себя реактивы и расходные материалы.
Аналитическая чувствительность - минимальное количество вещества в образце, которое может быть определено данным методом.
Аналитический этап лабораторного исследования включает в себя: хранение и подготовку пробы к измерению, калибровку аналитической системы, измерение лабораторного показателя в аналитической серии, как в пробах пациентов, так и в контрольных материалах, а также оценку приемлемости полученных результатов.
Аттестованное значение (установленное или паспортное) - значение измеряемой характеристики контрольного материала (концентрации вещества, ферментативной активности и т.п.), установленное при его аттестации и приводимое в паспорте на контрольный материал.
Аудит – периодические внутренние или внешние инспекционные проверки.
Валидация - документированное подтверждение соответствия оборудования, условий производства, технологического процесса, качества полупродукта и готового продукта действующим регламентам и/или требованиям нормативной документации.
Внешняя оценка качества – система объективной проверки результатов лабораторных исследований, осуществляемая внешней организацией с целью обеспечения сравнимости результатов из разных лабораторий
Воспроизводимость измерений – качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, одной и той же величины, выполненных в разных условиях (в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время), но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.).
Диагностическая чувствительность - оценивается в процентах и определяет количество пациентов с данным заболеванием, дающих истинно положительные результаты при использовании конкретного метода исследования.
Диагностическая специфичность - определяется процентом здоровых людей, имеющих истинно отрицательные результаты при использовании конкретного метода.
Качество - степень соответствия присущих характеристик требованиям или ожиданиям.
Качество (применительно к медицинским лабораториям) – правильно и своевременно назначенный для пациента тест, выполненный на достаточном аналитическом уровне, с необходимой информацией для его интерпретации.
Качество медицинской помощи – совокупность характеристик, подтверждающих соответствие оказанной помощи, имеющимся потребностям пациента, его ожиданиям, современному уровню медицинской науки и технологии.
Клинический смысл исследования – значение результатов для принятия клинических решений.
Контроль - процедура оценивания соответствия путем наблюдения и суждений, сопровождаемых соответствующими измерениями, испытаниями или калибровкой.
Контроль качества - система мер количественной оценки правильности лабораторных исследований, предусматривающая активное, систематическое выявление и устранение ошибок, за которые ответственны сотрудники лаборатории.
Контрольная карта - графическое изображение сопоставимых измеряемых величин, наносимых на график по мере их получения.
Контрольный материал - образцы биологического материала аналогичные исследуемым, но с заранее известной концентрацией или качественными характеристиками, стабильными во времени.
Метрологическая характеристика - отличительная особенность, которая может повлиять на результаты измерения.
Метрологическое подтверждение пригодности - совокупность операций, необходимая для обеспечения соответствия измерительного оборудования требованиям, отвечающим его назначению.
Образец - это биологический материал, взятый у пациента с целью лабораторного анализа. Материал будет оставаться образцом до того момента, пока не начнется анализ. С этого момента образец обозначается как проба, то есть часть образца, которая используется при измерении.
Правильность измерений - качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в их результатах.
Преаналитический этап лабораторного исследования - комплекс мероприятий (процессов и действий), выполняемый от момента назначения лабораторных анализов до на​чала проведения аналитического измерения (загрузки проб в анализаторы и т.д.)
Проба - часть образца, которая используется в ходе измерения.
Прослеживаемость калибровки - возможность проследить историю, происхождение, местонахождение и применение используемых калибраторов.
Процесс измерения - совокупность операций для установления значения величины.
Результативность - степень реализации запланированной деятельности и достижения запланированных результатов.
Референсный интервал (интервал сравнения или область нормальных значений) - диапазон значений определяемого показателя у здоровых лиц.
Сходимость измерений - качество измерения, отражающее близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.
Точность измерений - качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям всех видов, как систематических, так и случайных.
Удовлетворенность потребителей - восприятие потребителями степени выполнения их требований.
Характеристика - отличительное свойство. Может быть собственной или присвоенной, качественной или количественной. Выделяют следующие классы характеристик: физические (механические, электрические, химические или биологические); органолептические; временные; эргономические; функциональные и т.д.
Эффективность - связь между достигнутым результатом и использованными ресурсами.
ВОК
– внешняя оценка качества
ВУК
– всеобщее управление качеством
КДЛ
– клинико-диагностическая лаборатория
КК
– контроль качества
ЛИС
– лабораторно-информационная система
ЛПУ
– лечебно профилактическое учреждение
ОСТ
– отраслевой стандарт
ПДЗ
– предельно допускаемые значения
СМК
– система менеджмента качества
УЕ
– условные единицы
ЕС
– страны Европейского содружества
IFCC
– Международная федерация клинической химии
ISO
– система международных стандартов
ISO EN 15189
– стандарт, разработанный для клинических лабораторий
NCCLS
– Национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам США
Международная система единиц измерения
в лабораторных исследованиях.
Международная система единиц (СИ) как единая система для всех отраслей науки, техники и производства была принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам. XXX сессия Всемирной Ассамблеи здравоохранения, состоявшейся в 1974 г., рекомендовала принять СИ во всех областях медицины, включая практическое здравоохранение.
В основу СИ положена метрическая система. Международная система включает основные физические величины.
Величины.
Единица.
Наименование.
Обозначение.
Русское.
Международное.
Длина.
Метр
м
М
Масса.
Килограмм
кг
кg
Время.
Секунда
с
S
Сила тока.
Ампер
А
A
Количество вещества.
Моль
Моль
мol
Термодинамическая температура.
кельвин
К
К
Наряду с основными единицами в СИ входят и их производные, которые образуются из основных в соответствии с правилами СИ.
Для упрощения работы можно использовать приставки и множители для образования десятичных кратных и дольных единиц.
Приставки.
Обозначение.
Множители.
Русское.
Международное.
Мега
м
м
10
Кило
к
к
10
Гекто
г
h
10
Дека
да
da
10
Деци
д
d
10
Санти
с
c
10
Милли
м
m
10
Микро
мк
mk
10
Нано
н
n
10
Пико
п
p
10
Существует следующая соразмерность:
Масса. 1 кг = 1 000 г = 1 000 000 мг = 1 000 000 000 мкг.
Объем. 1 л = 10 дл (децилитр) = 100 сл (мантилитр) = 1000 мл = 1 000 000 мкл. Запомните: 1 мл = 1,028 см3.
Количество вещества. 1 моль = 1 000 ммоль = 1 000 000 мкмоль.
Время. 1 ч = 60 мин = 1800 с. 1 мин = 60 с.
Результаты биохимических исследований должны выражаться только в основных единицах или их производных:
Концентрация вещества с известной молекулярной массой в биологических жидкостях (кроме мочи) следует выражать в молях или его долях на литр (моль/л, ммоль/л, мкмоль/л, нмоль/л и т.д.).
В тех случаях, когда молекулярная масса вещества не известна или не может быть определена (в смеси), результат определения нужно выражать в единицах измерения массы на литр (г/л, мг/л и т.д.).
Выведение различных веществ с мочой выражается в долях моля за сутки (если относительная молекулярная масса известна) или в единицах массы за сутки (если относительная молекулярная масса неизвестна).
Плотность веществ указывается в г/л, клиренс в мл/с.
Единицей выражения активности ферментов является �катал� (кат), кат/л = моль/(с*л), мкат/л = ммоль/(с*л), мккат/л = мкмоль/(с*л). В старых методиках еще используют величину измерения активности ферментов МЕ/л= мкмоль/(мин*л).
Для перевода из одних единиц измерения в другие существуют коэффициенты пересчета, например:
нкат/л = 0,06 * мкмоль/(мин*л) или нкат/л = 0,06*МЕ/л.
мкмоль/(мин*л) = 16,67 * нкат/л.
Ранее принятые единицы количества вещества мг% можно пересчитать: 10* мг% = г/л, 17,104*мг% = мкмоль/л, 0,0555*мг% = ммоль/л.
Детская поликлиника № 6 г. Тамбова
Биохимический анализ крови с пробой Реберга
Фамилия, имя
Год рождения
Адрес
Общий белок
Глюкоза
Мочевина
Мочевая кислота
Хлориды
СА++
Общий билирубин
Тимоловая проба
Креатинин крови
Креатинин мочи
Диурез суточный
Клеточная фильтрация
Канальцевая реасорбция
СРБ
Асло
Дата:
Врач:
БИОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КРОВИ №
Фамилия,
имя, отчество
__________________________________________________________________________________________________________________________
Отделение
№ кабинета
Исследуемый компонент
Результат
Нормальные величины
возраст / пол
норма
измерение
Общий белок
60-80
г/л
Альбумины
35-50
г/л
Глобулины
20-36
г/л
Остаточный азот
0,2-0,4
г/л
Мочевина
2,5-8,3
ммоль/л
Креатинин
до 12
подростки
взрослые муж. / жен.
27-62
44-88
62-132 / 44-97
мкмоль/л
Клубочная фильтрация
80-120
мл/мин
Канальцевая реабсорб.
97-99
%
Билирубин общий
8,5-20,5
мкмоль/л
Билирубин прямой
2,2-5,1
мкмоль/л
Билирубин непрямой
6,3-15,4
мкмоль/л
Качественная реакция
непрямая
АЛТ (GТР)
муж. / жен.
до 22 / до 17
ед/л
АСТ (GОТ)
муж. / жен.
до 18 / до 15
ед/л
ЛПВП
до 14 муж.
15-19 лет муж. / жен.
20-29 лет муж. / жен.
30-39 лет муж. / жен.
старше 40 муж. / жен.
30-65
30-65 / 30-70
30-70 / 30-75
30-70 / 30-80
30-70 / 30-85
мг/дл
Мочевая кислота
до 60 лет муж.
до 60 лет жен.
старше 60 лет муж.
старше 60 лет жен.
0,27-0,48
0,18-0,38
0,25-0,47
0,19-0,43
ммоль/л
Глюкоза (сыворотка)
дети
взрослые
3,9-5,8
3,9-6,4
ммоль/л
Холестерин
до 1 года
дети
подростки
взрослые
1,84-4,53
3,11-5,18
3,11-5,44
3,2-6,2
ммоль/л
Е – липопротеиды
35-22
ед.
Тимоловая проба
0-4
ед.
Сулемовая проба
1,6-2,0
мл.
Формоловая проба
отрицат.
Сиаловая проба
150-180
ед.
СРБ
отрицат.
Железо
до 2 лет
старше 2 лет
взрослые муж.
взрослые жен.
7,16-17,9
8,95-21,48
8,95-28,64
7,16-26,85
ммоль/л
Диастаза
8-32
ед.
Панкреатическая
17-115
ед/л
Калий
3,5-5,0
ммоль/л
Кальций
2,12-2,2
ммоль/л
Натрий
35-45
ммоль/л
α - амилаза
32-64
ед.
Анализ производил
Дата выдачи
Тестовые задания по теме �Водно-минеральный обмен�
1.Катион, 98% которого находится внутри клеток:
1. кальций
2. калий
3. железо
4. натрий
5. хлор
Причинами гиперкалиемии могут быть:
1.пониженное выделение К с мочой
2.компенсаторная задержка К при значительной потери Na.
3.гемолиз
4.некроз клеток
5.все перечисленное верно.
В норме негеминовое железо в сыворотке крови составляет:
1.45-76 мкмоль/л
2.20-55%
3.60-130 мкмоль/л
4.9-31,3 мкмоль/л
При железодефицитной анемии лабораторно определяется:
1.увеличение железосвязывающей способности сыворотки.
2.снижение содержания железа в сыворотке крови
3.гипербилирубинемия
4.все перечисленное верно
Закончить фразу:
�Почти во всех промежуточных реакциях свертывания крови принимает участие ионизированный ….�
Закончить фразу:
�Важнейший анион, изменение концентрации которого следуют за изменениями концентрации натрия…�
Закончить фразу:
�Одним из основных структурных компонентов костей является микроэлемент…�
8.Выберите правильный ответ.
Ионы
Концентрация ионов в сыворотке крови
1.Са
а)130,5-156,6 ммоль/л
2.С1
б)3,48-5,3 ммоль/л
3.К
в)95,9-109,9 ммоль/л
4. Na
г)2,25-3,0 ммоль/л
Выберите правильный ответ.
Ионы
Роль в организме
1)натрий
А)обеспечивыает онкотическое давление крови
2)калий
Б)является преимущественно внеклеточным ионом
3)кальций
В)участвует в поддержании постоянства рН крови
4)хлор
Г)оказывает влияние на деятельность сердечной мышцы
Д) является преимущественно внутриклеточным ионом
Е)содержится преимущественно в костной ткани
Ж)оказывает влияние на нервно-мышечную возбудимость
Литература
Основная:
1. Пустовалова Л.М. ��Основы биохимии для медицинских колледжей� Ростов-на-Дону: Феникс,2011
2. Камышников В.С. �Методы клинических лабораторных исследований�
�Белорусская наука�, Минск-2011г.
3. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике�.
Дополнительная:
1.Перфильева Г. В., Черемнова С.И. �Методическое пособие к практическим занятиям по биохимии� - Красноярск: Издательство КМФК, 2005 г
2. Базарнова М.А. �Руководство по клинической лабораторной диагностике� Ч-з (клиническая биохимия)
3. Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф., Меньшиков В.В. �Биохимические исследования в клинике� М-2011г.
4. Козинец Г.И. �Интерпретация анализов крови и мочи� М-2013г.
5. Меньшиков В.В. �Лабораторные методы исследования в клинике�
Интернет-ресурсы
(Лаб Диагн.)(энциклопедия)
( неотложные состояния)
(справочник внутренние болезни)


( ГОСТы,СанПиНы)
БИОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КРОВИ №
Фамилия,
имя, отчество
__________________________________________________________________________________________________________________________
Отделение
№ кабинета
Исследуемый компонент
Результат
Нормальные величины
возраст / пол
норма
измерение
Общий белок
60-80
г/л
Альбумины
35-50
г/л
Глобулины
20-36
г/л
Остаточный азот
0,2-0,4
г/л
Мочевина
2,5-8,3
ммоль/л
Креатинин
до 12
подростки
взрослые муж. / жен.
27-62
44-88
62-132 / 44-97
мкмоль/л
Клубочная фильтрация
80-120
мл/мин
Канальцевая реабсорб.
97-99
%
Билирубин общий
8,5-20,5
мкмоль/л
Билирубин прямой
2,2-5,1
мкмоль/л
Билирубин непрямой
6,3-15,4
мкмоль/л
Качественная реакция
непрямая
АЛТ (GТР)
муж. / жен.
до 22 / до 17
ед/л
АСТ (GОТ)
муж. / жен.
до 18 / до 15
ед/л
ЛПВП
до 14 муж.
15-19 лет муж. / жен.
20-29 лет муж. / жен.
30-39 лет муж. / жен.
старше 40 муж. / жен.
30-65
30-65 / 30-70
30-70 / 30-75
30-70 / 30-80
30-70 / 30-85
мг/дл
Мочевая кислота
до 60 лет муж.
до 60 лет жен.
старше 60 лет муж.
старше 60 лет жен.
0,27-0,48
0,18-0,38
0,25-0,47
0,19-0,43
ммоль/л
Глюкоза (сыворотка)
дети
взрослые
3,9-5,8
3,9-6,4
ммоль/л
Холестерин
до 1 года
дети
подростки
взрослые
1,84-4,53
3,11-5,18
3,11-5,44
3,2-6,2
ммоль/л
Е – липопротеиды
35-22
ед.
Тимоловая проба
0-4
ед.
Сулемовая проба
1,6-2,0
мл.
Формоловая проба
отрицат.
Сиаловая проба
150-180
ед.
СРБ
отрицат.
Железо
до 2 лет
старше 2 лет
взрослые муж.
взрослые жен.
7,16-17,9
8,95-21,48
8,95-28,64
7,16-26,85
ммоль/л
Диастаза
8-32
ед.
Панкреатическая
17-115
ед/л
Калий
3,5-5,0
ммоль/л
Кальций
2,12-2,2
ммоль/л
Натрий
35-45
ммоль/л
α - амилаза
32-64
ед.
Анализ производил
Дата выдачи
СОДЕРЖАНИЕ
Определение концентрации ионов калия и натрия в
биологических жидкостях организма человека
Проведение определения кальция в сыворотке крови
Проведение определения железа в сыворотке крови
Проведение определения ОЖСС
Проведение определения хлоридов
Проведение определения фосфора
Проведение определения магния
Проведение определения иода
Проведение определения показателей КОС
Кислотно-основное состояние –таблица.
Алгоритмы для работы с наборами реактивов.
Химический состав крови
Биохимические показатели мочи в норме.
Тестовые задания
Литература
Интернет-ресурсы
14