Биохимия крови

Газовий (респіраторний) алкалоз – є результатом гіпервен-тиляції легень, виникає при гематологічних та серцево-судинних захворюваннях, стимуляції дихального центру при органічних ураженнях ЦНС, сепсисі, невротичній задусі, яка викликана стресом, біллю, сильним плачем у дітей тощо.

 

10. Біохімічний аналіз крові

 

 Біохімічний аналіз крові  – це комплекс біохімічних  досліджень крові, який відображає функціональний стан органів та систем організму людини. Він є важливим етапом у встановленні діагнозу, моніторингу лікування, корекції терапії, встановленні стадії захворювання та може бути використаний з прогностичною метою.

 Вивчення біохімічного аналізу крові спрямовано на встановлення кількісного вмісту окремих сполук, які є відображенням стану певного типу обміну в різних органах і системах.

Як правило, кров для біохімічного аналізу беруть ранком натще з медіальної або латеральної підшкірної вени руки. Залежно від мети аналізу використовують плазму або сироватку крові.

Для біохімічного аналізу застосовують різні методи, які детально описані в спеціальних керівництвах. До них належать фотометрія, електрофорез, рефрактометрія, імунологічні та інші методи. Суттєво зменшують час біохімічних досліджень сучасні автоматичні аналізатори.

Сучасні біохімічні аналізи відображають стан білкового, вуглеводного, ліпідного, мінерального обмінів, визначають активність найбільш інформативних ферментів крові.

 

Основні біохімічні показники крові та методи їх дослідження

 

Білковий обмін

Біохімічними показниками стану  білкового обміну в організмі  є визначення концентрації загального білка сироватки крові, білкових фракцій, фібриногену, С-реактивного білка (CRP), сіромукоїду та ін.

 

Вміст загального білка сироватки крові визначають за допомогою біуретового методу (фотометричний метод). Нормальний вміст загального білка в сироватці крові становить 65 – 85 г/л. У таблиці 3 наведені патологічні стани, при яких спостерігається відхилення від нормальних значень, та механізми, які лежать в їх основі. При деяких патологічних станах в основі змін концентрації загального білка в сироватці крові може бути комбінація декількох механізмів.

Вміст альбумінів також визначають фотометричним методом з використанням барвника бромкрезолового зеленого, який при реакції з альбумінами дає комплекс синього забарвлення. Концентрація альбумінів у сироватці крові здорової людини становить 35 – 50 г/л. У таблиці міститься інформація про стани, які супроводжуються гіпо- та гіперальбумінемією.

 

Таблиця 3 - Головні причини зміни концентрації загального білка та альбумінів сироватки крові

Зміна вмісту білка	Механізми	Патологічні стани
Гіпопротеїнемія:   Загальний білок < 65 г/л   Альбуміни < 35 г/л	Порушення синтезу білка	Хвороби печінки: гепа-тити, цирози, ліпоїдоз пе-чінки, первинний рак пе-чінки, амілоїдоз. Злоякісні новоутво-рення. Довготривалі хвороби, пропасниця, інтоксикація. Променева хвороба. 5.  Серцева недостатність.
	Підсилення катаболізму білка	Тиреотоксикоз. Гіперпродукція глю-кокортикоїдів (хвороба Іценко-Кушинга та ін.). Ускладнення терапії глюкокортикоїдами.
	Значні втрати білка	Нефротичний синд-ром. Гострі хронічні інфек-ції ШКТ, злоякісні новоутворення шлунка, кишечника. Тяжкі термічні опіки, поширена екзема з ексудативним процесом. Гострі та хронічні значні крововтрати
	Дефіцит білка їжі	Аліментарне білкове голодування. Ускладнення лікування голодуванням
	Порушення перетравлювання  та всмоктування білків	Хвороби органів ШКТ (виразкова хвороба, пан-креатит, рак підшлункової залози, атрофічний гас-трит та ін.). Синдром мальадсорб-ції (ентерити, панкреатити та ін.).
	Гіпергідратація організму (відносна гіпопротеїнемія)	Синдром набряку будь-якого походження. Введення значної кіль-кості рідини в судинне русло
Гіперпротеїнемія:   Загальний білок  > 85 г/л,   Альбуміни > 50 г/л	Підвищення концентрації імуноглобулінів	Мієломна хвороба, макроглобулінемія Вальденстрема. Хронічні захворюван-ня, які супроводжуються активацією імунної систе-ми
	Збільшення вмісту білків гострої фази	1. Гострі запальні  процеси (рідко)

 

 

Білкові фракції визначають за допомогою електрофо-ретичного методу, який був описаний вище.

 

 

 

 

 

Вуглеводний обмін

Визначення концентрації глюкози  в крові є головним тестом, який відображає стан вуглеводного обміну. Крім того, для встановлення деяких змін вуглеводного обміну використовують внутрішньовенний та пероральний глюкозотолерантний тест, визначення вмісту глікозильованого гемоглобіну, пірувату та лактату, сіалових кислот та гексоз, які зв’язані з особливою групою глікопротеїнів - сіромукоїдами.

 

Глюкоза крові

Концентрацію глюкози визначають у сироватці, плазмі та цільній крові. Існують три групи методів визначення:

1. Ферментативні, основним з яких є глюкозооксидазний метод (фотометричний).
2. Редуктометричний, який базується на здатності глюкози відновлювати солі міді або нітробензолу.
3. Метод, який базується на кольоровій реакції з толуїдином.

У клінічній практиці для визначення концентрації глюкози використовують кров (приблизно 0,1 мл), яка взята з пальця. При визначенні за допомогою автоматичного аналізатора використовують венозну кров.

Концентрація глюкози в сироватці  крові здорової людини становить 3,33 – 5,55 ммоль/л. Нормальними значеннями після 50 років слід також вважати концентрацію глюкози, яка дорівнює 4,4-6,2 ммоль/л. Значення вмісту глюкози в крові, які нижче 3,3 ммоль/л називають гіпоглікемією, вище 6,2 ммоль/л – гіперглікемією.

У таблиці 4 наведені основні стани, які супроводжуються гіпо- або гіперглікемією.

 

 

 

 

 

 

Таблиця 4 - Причини гіпо- та гіперглікемії

Зміна концентрації глюкози  крові	Причини змін
Гіпоглікемія	Передозування інсуліну. Тяжкі отруєння миш’яком, хлорофор-мом, алкоголем з порушенням глюко-неогенезу та гликогенезу в печінці. Ендокринні захворювання (гіпотеріоз, Адісонова хвороба, гіпопітуїтаризм та ін.). Пухлини (рак надниркових залоз, фібросаркома, рак шлунка, первинний рак печінки). Порушення всмоктування вуглеводів (ентерити, панкреатична діарея та ін.). Довготривале голодування (аліментарна гіпоглікемія)
Гіперглікемія	Цукровий діабет I або II типу. Захворювання надниркових залоз з гіперпродукцією глюкокортикоїдів та катехоламінів (феохромоцитома та ін). Тиреотоксикоз. Захворювання підшлункової залози (гострий та хронічний панкреатит, пухлина підшлункової залози). Фізіологічна гіперглікемія (стрес, ін.-тенсивні фізичні навантаження, вжи-вання їжі, яка збагачена вуглеводами, що легко засвоюються та ін.)

 

Для встановлення наявності субклінічних (прихованих) форм порушення вуглеводного обміну використовують внутрішньовенний або пероральний глюкозотолерантний тест. Перший з них дозволяє виключити вплив перетравлювання та всмоктування вуглеводів на зміну концентрації глюкози в крові під час дослідження. Незважаючи на цю перевагу, пероральний тест є більш поширеним.

Глюкозотолерантний тест дозволяє також отримати додаткову інформацію шляхом розрахунку двох показників:

1. Гіпоглікемічний коефіцієнт – співвідношення концентрації глюкози в крові через 120 хвилин післі навантаження до концентрації натще (норма – менше 1,3).
2. Гіперглікемічний коефіцієнт – співвідношення концентрації глюкози через 60 хвилин після навантаження до концентрації натще (норма – не більше 1,7).

Підвищення норм цих показників свідчить про зниження толерантності до глюкози.

 

Таблиця 5 - Патологічні стани, при яких змінюється толерантність до глюкози

Напрямок змін толерантності  до глюкози	Патологічний стан
Зниження толерантності  до глюкози	Цукровий діабет, стероїдний діабет (зни-жується здатність тканин утилізувати глю-козу). Виразка дванадцятипалої кишки, зіперти-реоз, гастроектомія та ін. (збільшується швидкість адсорбції глюкози в кишечнику). Активація глюконеогенезу та/або гликоге-ноліза (наприклад, при феохромоцитомі, гіпертиреозі, під час вагітності та ін.). Ураження печінки з пригніченням гліко-генезу в ній
Збільшення толерантності  до глюкози	Ентерити різної етіології, гіпофункція надниркових залоз та щитоподібної залози, тощо (порушення перетравлювання та всмоктування в тонкому кишечнику). Збільшення продукції інсуліну при гіперплазії, аденомі, карциномі островків Лангерганса підшлункової залози

Також слід зазначити, що при визначенні концентрації глюкози в крові та проведенні глюкозотолерантного тесту діагноз цукровий діабет може вважатися достовірним при концентрації глюкози натще вище 7,2-7,8 ммоль/л та вище ніж 11 ммоль/л через 2 години після навантаження.

Глікозильований гемоглобін (HbA_1c)

Для визначення концентрації цього  гемоглобіну використовують хроматографічні, електофоретичні та хімічні методи, які базуються на зміні інтенсивності забарвлення при реакції залишків моноцукрів глікозильованого гемоглобіну зі спеціальними субстратами (наприклад, тіобарбітуровою кисло-тою). Вміст HbA_1c залежить від концентрації глюкози в крові та часу, який гемоглобін контактував з глюкозовмісним розчином. Саме тому концентрація цього гемоглобіну характеризує середній рівень концентрації глюкози в крові упродовж 3 -         4 місяців (приблизний час життя молекули гемоглобіну).

Визначення HbA_1c використовують в клініці для призна-чення оптимального лікування хворих на цукровий діабет та ступеня його компенсації.

Піровиноградна кислота (піруват)

Концентрацію пірувату визначають колориметричним методом.

Підвищена продукція пірувату можлива:

• при зниженні інтенсивності процесу окиснювального фосфорилювання в разі дефіциту кисню (пригнічення ЦЛК призводить до інгібування перетворення пірувату в ацетил-КоА);
• у разі підсилення катаболізму глюкози в анаеробних умовах, коли глюкоза активно перетворюється спочатку в піруват, а потім у лактат;
• при дефіциті вітаміну В₁, який призводить до пригні-чення окисного декарбоксилування пірувату і перетво-рення його в ацетил-КоА, а також блокує нормальний перебіг пентозофосфатного шляху (вітамін В₁ входить до складу транскетолази ПФШ).

 

Низка захворювань супроводжується підвищенням концен-трації пірувату в крові, а саме:

1. тяжка серцева недостатність;

 

2. тяжкі ураження печінки з порушенням її функцій;
3. гіповітаміноз В₁;
4. уремія;
5. інсулінозалежний цукровий діабет.

 

Молочна кислота (лактат)

Для визначення концентрації лактату використовують колориметричний метод з параоксидифенолом.

Підвищення концентрації лактату  в крові спостерігається при  всіх патологічних станах, які супроводжуються  гіпоксією (загальною або місцевою):

1. гостра або хронічна недостатність кровообігу;
2. гостра кровотеча;
3. захворювання серця, які супроводжуються ціанозом;
4. артеріальний тромбоз, емболія, тромбофлебіт та ін.(пору-шення периферичного кровообігу);
5. цироз печінки, тяжкі анемії та ін.

Вищеперелічені захворювання характеризуються збільшен-ням співвідношення лактат/піруват, яке в нормі не повинно перевищувати 10/1.

Підвищення концентрації лактату також спостерігається при важкій фізичній праці, дії глюкагону, інсуліну та ін., але ці стани не супроводжуються зміною поданого співвідношення.

Сіалові кислоти (ацетилнейрамінова, гліколілнейрамінова)

Ці похідні нейрамінової кислоти  визначають реакцією з резорцином.