Чтение онлайн

Щелочная фосфатаза

Щелочная фосфатаза (ЩФ) содержится практически во всех тканях человека. Она образуется в костной ткани (остеобластах), костном мозге, клетках печени, почек, предстательной и молочной желез. Печень выводит фермент с желчью.

При электрофорезе в агаровом геле можно выделить 5 изоферментов ЩФ: печеночный, костный, кишечный, плацентарный и почечный. Кроме того, различают еще изофермент реган, обнаруживаемый у 1/6 всех онкологических больных.

Методы определения активности ЩФ в биологических жидкостях различаются по используемому субстрату и состоят в определении отщепившегося в результате ферментативного гидролиза неорганического фосфата или органического остатка.

Повышение показателя имеет место:

1) у детей (нормальный рост костей);

2) при костных заболеваниях, связанных с увеличением количества остеобластов, – гиперпаратиреозе, рахите, остеомаляции, опухолях костей, при саркоидозе Бека;

3) при закупорке желчных протоков (внутри– и внепеченочных) камнем, спайками, опухолью;

4) при заболеваниях печени, вызванных лекарствами, такими как хлорпромазин или метилтестостерон);

5) при беременности.

Снижение показателя имеет место при гипотиреозе и при замедленном росте у детей.

Лактатдегидрогеназа

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – цитоплазматический цинкосодержащий гликолитический фермент, обратимо катализирующий восстановление пировиноградной кислоты в молочную кислоту.

Существуют следующие методы определения общей активности ЛДГ в сыворотке крови.

1. Колориметрические методы. Динитрофенилгидразиновые методы основаны на определении количества пировиноградной кислоты (продукт реакции) с помощью 2,4-дининтрофенилгидразина, который образует с пируватом в щелочной среде окрашенное соединение. Наиболее точным является метод Севела и Товарека (унифицированный метод); редуксиндикаторные методы основаны на превращении бесцветной окисленной формы тетразолиевых солей в окрашенную редуцированную форму за счет окисления восстановленного молочной кислотой НАДН. Эти методы точны, просты, не требуют дефицитных реактивов.

2. Спектрофотометрические методы основаны на различии спектров поглощения окисленной и восстановленной форм НАД (оптический тест Варбурга). Переход НАД и НАДФ из окисленной формы в восстановленную сопровождается изменением поглощения в УФ-зоне спектра.

Эти методы высокочувствительны.

Клиническое значение

Норма (варьирует в разных методах): 220-1100 нмоль/с x л при 37 °C.

Общая активность ЛДГ в сыворотке крови резко повышена при мегалобластных и пернициозных анемиях, обширных опухолевых процессах, вирусных гепатитах, шоке, гипоксии. Выраженное повышение наблюдается при циррозах печени, обтурационных желтухах, заболеваниях почек, опорно-мышечного аппарата, опухолях, при сердечной недостаточности.

Количество изоферментов ЛДГ можно определить с помощью кинетических, электрофоретических, иммунологических методов или путем хроматографии. При электрофоретическом разделении подвижность изоферментов соответствует сывороточным белкам; альфа-1, альфа-2, бета, гамма-1, гамма-2 нумеруются как 1, 2, 3, 4, 5.

Норма: ЛДГ (альфа-1) – 15–30 %, ЛДГ2 (альфа-2) – 22–50 %, ЛДГ3 (бета) – 15–30 %, ЛДГ4 (гамма-1) – 0-15 %, ЛДГ5 (гамма-2) – 0-15 %.

Креатинкиназа

Креатинкиназа (КК) – фермент, катализирующий обратимую реакцию переноса остатка фосфорной кислоты с АТФ на гуанидиновую группу креатинина с образованием АДФ и креатинифосфата. Креатинкиназа участвует в энергообеспечении клеточного метаболизма.

Наиболее точными методами определения общей активности КК считаются методы, основанные на непрямом оптическом тесте Варбурга. Однако эти методы достаточно трудоемки. Более доступными в настоящее время являются фотометрические методы, основанные на определении концентрации неорганического фосфора, освобождающегося в результате гидролитического расщепления креатинфосфата, а также концентрации креатина по цветной реакции с альфа-нафтолом.

Норма общей активности КК варьирует в зависимости от метода: 10–50 МЕ/л.

КК-ВВ (фракция 1) – 0 %.

КК-МВ (фракция 2) – 0,3 %.

КК-ММ (фракция 3) – 97-100 %.

Клиническое значение

Повышение общей активности КК имеет место при мышечных повреждениях (инфаркт миокарда, травма мышцы), при мышечной дистрофии, полимиозите, сильном мышечном напряжении (беге), гипотиреозе, инсульте.

После инфаркта миокарда КК повышается быстро (за 3–5 ч) и сохраняется повышенной 2–3 дня. Показатель не повышается при инфаркте легкого и поражении паренхимы печени.

Содержание КК-ММ повышается в сыворотке при повреждении скелетных мышц, мышцы сердца, мозга; при заболеваниях мышц, после тяжелой физической нагрузки.

Содержание КК-МВ повышается сразу после инфаркта миокарда (в течение 2–4 ч) и сохраняется до 72 ч; при тяжелом поражении мышц, синдроме Рейе.

Уровень КК-ВВ иногда повышается при тяжелом шоке, при некоторых карциномах, при атрезии желчных протоков.

Альфа-амилаза

Альфа-амилаза – фермент, осуществляющий гидролитическое расщепление альфа-1,4-глюкозидных связей крахмала и гликогена до декстринов и мальтозы.

Существующие методы определения активности альфаамилазы делятся на три основные группы:

1) редуктометрические, основанные на определении образующихся из крахмала сахаров;

2) амилокластические, основанные на определении количества нерасщепленного крахмала по его реакции с йодом. Из них наиболее удобен для практической работы метод Каравея со стойким субстратом, который и был предложен в качестве унифицированного;

3) хромолитические, основанные на использовании комплексов субстрат-краситель, которые под действием альфаамилазы распадаются с образованием водорастворимого красителя.

Нормальные величины. В сыворотке крови: 3,3–8,9 мг/с x л, в моче до 44 мг/с x л.

Повышение активности альфа-амилазы в крови и моче наблюдается при многих заболеваниях, но наиболее выражено при остром панкреатите, при котором активность увеличивается в основном за счет панкреатического изофермента. Подъем содержания амилазы в крови отмечен в первые трое суток, а в моче в течение 1 недели. Гиперамилазурию панкреатического происхождения вызывают также такие заболевания, как вирусный гепатит, рак поджелудочной железы.

Причинами повышения альфа-амилазы в крови является нарушение секреции желез, синтезирующих альфа-амилазу.

Лабораторная диагностика нарушений пигментного обмена

К желчным пигментам относятся билирубины и уробилиноиды. Они образуются в организме при распаде простетической группы (гема) гемохромопротеинов. Из гемоглобина образуется около 90 %, из миоглобина – 9 %, из цитохромов – около 1 % общей массы желчных пигментов.

Билирубин

Билирубин образуется в клетках ретикуло-эндотелиальной системы, находящихся в печени, селезенке, костном мозге. В основе его образования лежит гемолиз эритроцитов с последующим появлением гемоглобина, в котором происходит разрыв метилового мостика между 1-м и 2-м пиррольными ядрами порфиринового кольца с одновременным окислением двухвалентного железа в трехвалентное. Образовавшийся пигмент вердоглобин распадается на гемин и глобин. Гемин теряет железо и трансформируется в биливердин. Последний после присоединения водорода переходит в билирубин.

В крови билирубин находится в виде растворимых комплексов с альбуминами и альфа-глобулинами сыворотки крови. Из-за значительной величины молекул эти комплексы не могут пройти через неповрежденные мембраны почечных клубочков. Единственным путем выведения билирубина из организма является выход его самого или продуктов его распада с желчью.

У здорового человека ежедневно образуется 250–300 мг билирубина, который почти полностью удаляется из организма. Содержание его в крови невелико – 8,5-20,5 мкмоль/л, причем около 75 % этого количества приходится на долю «непрямого», т. е. свободного, билирубина (6,4-15,4 мкмоль/л). Повышение содержания билирубина в крови более 30–35 мкмоль/л сопровождается желтушной окраской склер и кожных покровов.

Для определения содержания в крови общего билирубина и его фракций применяют диазометоды, основанные на взаимодействии билирубина с диазотированной сульфаниловой кислотой с образованием окрашенных азосоединений билирубина. Связанный билирубин («прямой») дает быструю прямую реакцию азосочетания. Реакция несвязанного билирубина значительно медленнее. Ее ускоряют вещества-акселераторы: смесь кофеина с бензоатом натрия и ацетатом натрия, метанол, ацетамид, этиленгликоль и т. д.

Наиболее распространенным диазометодом определения билирубина является метод Йендрошика – Грофа (унифицированный).

Прямой и непрямой билирубин сыворотки повышен при остром и хроническом гепатите, закупорке желчевыводящих путей, при токсической реакции на многие лекарственные препараты, токсины, при гепатозах.

Непрямой билирубин сыворотки повышен при гемолитических анемиях, других гемолитических реакциях, при дефиците глюкуронилтрансферазы (например, при синдроме Жильбера).

Лабораторная диагностика нарушений электролитного и минерального баланса

Под электролитами понимают соли, кислоты, основания, которые в водном растворе в большей или меньшей степени диссоциируют на свободные подвижные ионы. Ионы делятся на катионы и анионы. Катионы – положительно заряженные частицы, которые в поле постоянного электрического тока движутся к катоду. Анионы – отрицательно заряженные частицы, которые в поле постоянного тока движутся к аноду.

Основные катионы организма: натрий (Na+), калий (К+), кальций (Са2+), магний (Mg2+). Анионы: хлор (Cl-), фосфаты (НРО42-, Н2РО4), сульфат (SO42-), гидрокарбонат (НСО3-).

Концентрацию электролитов в Международной системе единиц (СИ) выражают в ммоль/л.

Исследование электролитного обмена имеет большое практическое значение, так как при целом ряде заболеваний сердечно-сосудистой системы, почек, ЖКТ характер клинического течения и исход в значительной степени зависят от нарушений электролитного баланса.

Кальций

Кальций – основной минерал человеческого скелета и самый распространенный катион организма.

В плазме крови концентрация кальция относительно постоянна и составляет 2,25-2,5 ммоль/л. Кальций в плазме распределен в трех фракциях: 50–60 % ионизированного и 5-10 % связано с органическими и неорганическими кислотами, 35–50 % связано с белками, преимущественно с альбумином.

Биологически активной формой является только ионизированный кальций, концентрация которого составляет 1,05-1,3 ммоль/л.

Основными методами определения общего кальция являются:

1) титрование с ЭДТА в присутствии мурексида – метод Вилкинсона;

2) колориметрический метод с использованием метил-тимолового голубого;

3) колориметрический метод с использованием крезол-фталеина или арсеназа III;

4) флуориметрический метод с использованием кальцеина;

5) пламенная эмиссия;

6) атомно-абсорбционная спектрофотометрия.

Повышение концентрации кальция до 3,0 ммоль/л достоверно свидетельствует о гиперкальциемии. Острая тяжелая гиперкальциемия (3,8 ммоль/л и выше) опасна для жизни.

Причинами гипокальциемии (ниже 2,1 ммоль/л) являются снижения функции паращитовидных желез (хирургические вмешательства, кровоизлияния), дефицит витамина D, рахит, переливание большого количества цитратной крови.

Ионизированный кальций (Са2+) с точки зрения физиологии является более ценным показателем.

Основными методами определения Са2+ являются:

1) применение ион-селективных электродов;

2) ферментативные методы.

Учитывая зависимость Саобщ от концентрации альбумина, измерение Са2+ считается более важным диагностическим показателям у пациентов с белковыми нарушениями.

Железо

Железо является важным катионом организма. 75–80 % железа приходится на гемовое железо, 20–25 % – резервное количество; 5-10 % входит в состав миоглобина; 1 % содержится в составе цитохромов, катализирующих процессы тканевого дыхания в клетках и тканях.

Баланс железа в организме складывается из равновесия между поступлением, депонированием, мобилизацией из депо и выведением этого микроэлемента.

В плазме (сыворотке) крови референтная концентрация железа составляет 3,0-31,3 мкмоль/л.

Наиболее распространенным методом определения железа в сыворотке крови является метод с батофенантролином.

Больной, у которого берут кровь, не должен принимать препаратов железа по крайней мере 5 дней (!). В противном случае могут быть получены завышенные результаты.

Определяемое в сыворотке железо связано с особым белком бета-глобулиновой фракции – трансферрином. В норме этот белок насыщен железом только на 30 %. Максимальное количество железа, которое может присоединять трансферрин до своего насыщения, обозначается как общая железосвязывающая способность сыворотки крови (ОЖСС).

Железосвязывающая активность сыворотки составляет 44,7-74,3 мкмоль/л.

Содержание железа сыворотки значительно снижается при железодефицитных анемиях. Величина ОЖСС либо находится в пределах нормы, либо даже несколько выше нормы.

Содержание железа снижено при уремии, гнойных и септических заболеваниях, а также инфаркте миокарда. Высокое содержание железа сыворотки имеет место либо при недостаточном использовании железа, либо при его повышенном поступлении в организм (первичный гемохроматоз). ОЖСС несколько снижена. Высокое содержание железа в сыворотке отмечается при так называемых сидероахрестических анемиях, при талассемиях и при всех формах желтух.

Калий

Калий – внутриклеточный катион. Калий активно участвует в обмене.

Состояние баланса калия оценивают, определяя его концентрацию в плазме (сыворотке) крови, моче и эритроцитах.

Концентрация калия в плазме 3,7–4,7 ммоль/л, в моче 30–90 ммоль/л.

Снижение калия в клетках развивается при ацидозе, повышение – при алкалозе. Гиперкалиемия никогда не бывает изолированной, а сочетается с изменениями кислотно-щелочного состояния крови.

В отличие от калия, на внутриклеточный объем приходится менее 7 % натрия. При этом во внеклеточном пространстве содержание натрия составляет 50 % от общего количества в организме. Оценить сбалансированность обмена натрия позволяет определение его концентрации в плазме крови, моче и эритроцитах.

Концентрация натрия в плазме составляет 137–147 ммоль/л, в моче 150–220 ммоль/л, в эритроцитах 13,5-21,8 ммоль/л.

В клинической лабораторной диагностике для исследования электролитного обмена широко используется ионселективный метод.

Содержание калия снижается при:

1) неадекватном питании (голодании);

2) неадекватном всасывании или острой потере кишечной жидкости (рвота, понос, синдром мальабсорбции);

3) повышенной потере через почки;

4) аномальном распределении калия между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью при применении тестостерона.

Повышение содержания калия в сыворотке крови имеет место при почечной недостаточности, недостаточности функции надпочечников, при применении верошпирона.

Уровень калия в плазме 7–8 ммоль/л – показание к проведению диализа.

Натрий

Уровень натрия возрастает при состояниях, связанных с потерей воды через кожу, легкие, ЖКТ, почки, а также при гиперальдостеронизме, синдроме и болезни Иценко – Кушинга, избыточной терапии солевыми растворами.

Гипонатриемия развивается при потреблении недостаточного количества натрия на фоне рвоты, поноса, избыточного потоотделения, злоупотребления диуретиками, при нефропатиях с потерей солей, гипоальдостеронизме, циррозе печени, нефротическом синдроме. Уровень натрия ниже 120 ммоль/л приводит к появлению выраженной общей слабости, ниже 110 ммоль/л – бульбарных и псевдобульбарных параличей, ниже 105 ммоль/л – тяжелых неврологических симптомов.