wykład 4 NERKA, chemia kliniczna


- Wykład 4 -

Produkty przemiany materii przy upośledzeniu funkcji:

Związki azotowe niebiałkowe -

Niebiałkowe składniki azotowe krwi

Wśród ponad 15 substancji z tej grupy największe znaczenie mają:

0x08 graphic

0x08 graphic
Białko Aminokwasy Białka tkanek

0x08 graphic
0x08 graphic
pokarmowe

synteza katabolizm

0x08 graphic
0x08 graphic

nowe białka mocznik

enzymy

hormony

kwasy nukleinowe

kreatynina

Kwas nukleinowy

0x08 graphic
0x08 graphic
DNA-aza i RNA-aza

0x08 graphic
nukleotydy

0x08 graphic
nukleotydaza

0x08 graphic
nukleozydy + H3PO4

puryny i pirymidyny + pentoza

0x08 graphic
0x08 graphic
adenozyna inozyna hipoksantyna

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
guanozyna guanina ksantyna

oksydaza

0x08 graphic

ksantynowa

kwas moczowy

Mocznik

Stężenie mocznika w surowicy jest zależne od:

    1. perfuzji nerek i wielkości diurezy (klirens wolnej wody),

    2. wielkości GFR,

    3. szybkości syntezy mocznika związanej bezpośrednio z dzienną podażą białka w diecie i katabolizmem białkowym.

W nerkach mocznik:

-dyfunduje przez barierę nerkową w procesie filtracji kłębuszkowej,

-a także podlega zachodzącym w kanalikach nerkowych procesom reabsorpcji i sekrecji.

Procesy te pozostają w stanie dynamicznej równowagi i można wykazać, że wydalanie mocznika z moczem jest wprost proporcjonalne do wielkości przesączania kłębuszkowego (GFR).

Stężenie mocznika w surowicy nie może być bezkrytycznie używane do oceny przesączania kłębuszkowego (funkcji nerek), gdyż jego wartość jest zależna od wielu czynników, zarówno nerkowych jak i pozanerkowych.

Czynniki wpływające na stężenie mocznika w surowicy:

  1. podwyższone stężenie mocznika w surowicy

  • obniżone stężenie mocznika w surowicy

  • Dlatego też w diagnostyce chorób nerek znalazł zastosowanie współczynnik będący stosunkiem stężenie kreatyniny w surowicy, za pomocą którego można różnicować przyczyny azotemii.

    0x08 graphic
    mocznik

    kreatynina

    Prawidłowa wartość tego współczynnika:

    Wskazania do oznaczania stężenie mocznika w surowicy:

    Wartości referencyjne:

    Mocznik 15 - 38 mg/dl (2,5 - 6,4 mmol/l)

    BUN 7 - 18 mg/dl

    Stężenie mocznika jest zastępowane przez wartość tzw. Blood urea nitrogen (BUN)

    BUN jest to wielkość określająca ilość azotu zawartą w moczniku krwi.

    Wartości te używane są zamiennie i można je przeliczyć wg wzorów.

    dla wartości w mg/dl:

    mocznik = BUN x 2,14

    mg/dl x 0,166 = mmol/l

    BUN = mocznik x 0,46

    mg/dl x 0,357 = mmol/l

    Metody oznaczania stężenia mocznika:

    -metoda enzymatyczna z ureazą i dehydrogenazą glutaminianową,

    -metoda ureazowa sprzężona ze swoistą dla amoniaku reakcją Berthelota,

    -metoda z ureazą i odczynnikiem Nesslera

    -metoda z diacetylomonooksymem

    -metoda z p-dimetyloamino-benzaldehydem

    Metoda enzymatyczna z ureazą i dehydrogenazą glutationową

    1. Ureaza w sposób absolutnie swoisty rozkłada mocznik do dwutlenku węgla i amoniaku

    ureaza

    0x08 graphic
    CO(NH2)2 + H2O CO2 + 2NH3

    2. Dehydrogenaza glutaminianowa katalizuje również swoiście redukcyjną aminację oksoglutaranu do glutaminianu

    dehydrogenaza

    0x08 graphic
    2-Oksoglutaran + NH3 + NADH2 L-glutaminian + NAD

    glutaminianowa

    3. Rozkład jednej cząsteczki mocznika jest związany z utlenieniem 2 cząsteczek NADH2, co mierzy się przez odczyt zmiany absorbancji przy długości fali 340 nm (366 nm).

    Metoda jest swoista i bardzo czuła.

    Jest obarczona jednak możliwością reakcji z amoniakiem pochodzącym z zewnątrz.

    Metoda ureazowa sprzężona ze swoistą dla amoniaku reakcją Berthelota

    1. Ureaza rozkłada mocznik do dwutlenku węgla i amoniaku wg reakcji:

    ureza

    0x08 graphic
    CO(NH2)2 + H2O CO2 + 2NH3

    2. Wydzielony amoniak reaguje z podchlorynem i fenolem tworząc w obecności nitroprusydku sodowego błękit indofenolowy .

    Jest to związek o charakterze słabego kwasu, który w formie zdysocjowanej (w środowisku zasadowym) ma zabarwienie niebieskie.

    3. Wielkość absorbancji, mierzona przy 625 nm, jest wprost proporcjonalna do stężenia amoniaku.

    Pierwszy etap metody jest swoisty dla mocznika, ze względu na absolutną swoistość enzymu.

    Drugi etap, jakkolwiek swoisty dla amoniaku może być przyczyną błędu w oznaczaniu mocznika.

    Metoda z ureazą i odczynnikiem Nesslera

    1. Ureaza rozkłada mocznik z wydzieleniem amoniaku.

    2. Odczynnik Nesslera daje z amoniakiem żółte zabarwienie, w wyniku wytworzenia się w zasadowym środowisku jodku amidoksyrtęciowego.

    Metoda z diacetylomonooksymem

    W obecności tiosemikarbazydu, diacetylomonooksym reaguje z mocznikiem tworząc związek o czerwonym zabarwieniu, wykazujący maksimum absorbancji przy długości fali 525 nm.

    Jest to metoda bezpośrednia i jej zaletą jest wyeliminowanie działania amoniaku.

    Metoda nie jest w pełni swoista dla mocznika, podobnie reaguje cytrulina i pochodne karbamylowe.

    Metoda Yatzidisa

    Metoda polega na powstawaniu barwnego kompleksu mocznika z p-dimetyloamino-benzaldehydem.

    Interferujące związki azotowe zostają usunięte przez zaadsorbowanie na węglu aktywnym.

    Kreatynina

    - całkowitej masy mięśniowej

    - płci (u mężczyzn jest wyższe niż u kobiet)

    - od rodzaju diety (dieta bogatomięsna może podwyższyć stężenie kreatyniny w surowicy nawet o 30%).

    Zastosowanie kreatyniny w diagnostyce laboratoryjnej chorób nerek ze względu na jej właściwości:

    - jest wydalana z organizmy tylko drogą nerek

    - nie jest reabsorbowana ani wydzielana przez komórki kanalików nerkowych

    - stężenie kreatyniny w surowicy ujemnie koreluje z wielkością przesączania kłębuszkowego, co czyni z kreatyniny użyteczny marker funkcji filtracyjnej nerek.

    Do znamiennego podwyższenia stężenia kreatyniny w osoczu dochodzi dopiero wtedy, gdy znaczna część nefronów ulegnie uszkodzeniu i GFR obniży się do około połowy wartości prawidłowej.

    Wartości referencyjne:

    K 0,5 - 0,9 mg/dl (44 - 80 mol/l)

    M 0,6 - 1,1 mg/dl (53 - 97 mol/l)

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic
    GFR <50% stęż kreatyniny

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic
    GFR <25% stęż mocznika

    K i M < 1,3 mg/dl -metoda bezpośrednia bez odbiałczania

    Wskaźniki do oznaczania stężenia kreatyniny w surowicy

    - ostre i przewlekłe choroby nerek

    - zaburzenia przemiany materii, choroby układowe: cukrzyca, hiperurykemia, choroby tkanki łącznej

    - nadciśnienie tętnicze

    - niewydolność krążenia, stan wstrząsu, ostra utrata krwi lub płynów ustrojowych

    - terapia lekami nefrotoksycznymi lub wydalanymi głównie przez nerki

    - uszkodzenie nerek wywołane zatruciem egzogennym, hemolizą, miolizą

    Interpretacja wyników:

    -odwodnienie

    -akromegalia

    -przednerkowa: we wstrząsie hipowolemicznym

    -nerkowa: toksyczne działanie leków, mioliza, hemoliza, szpiczak

    -pozanerkowa: zatrzymanie moczu

    -kłębuszkowe zapalenie nerek

    -śródmiąższowe zapalenie nerek

    -nefropatia cukrzycowa

    Wskaźniki oczyszczania osocza z kreatyniny wewnątrzpochodnej - klirens kreatyniny endogennej

    Wskaźnik oczyszczania nerkowego osocza krwi jest to ilość ml krwi, która przepływając przez nerkę zostaje całkowicie oczyszczona z tej substancji w ciągu 1 min.

    Jeżeli dana substancja przesącza się całkowicie w naczyniach włosowatych kłębuszkowych i w dalszych odcinkach nefronu nie wchłania się zwrotnie lub nie wydziela, to klirens tej substancji jest miarą przesączania kłębuszkowego (filtracji).

    Kreatynina, choć z pewnymi zastrzeżeniami spełnia te warunki.

    Klirens substancji endogennej oblicza się korzystając ze wzoru:

    U x V 1,73

    C = P A (ml/min lub ml/s)

    U - stężenie kreatyniny w moczu (mol/l lub mg/dl)

    V - objętość moczu wydalona w ciągu 1s lub 1 min

    P - stężenie kreatyniny w surowicy (mol/l lub mg/dl)

    A - powierzchnia ciała (m2) (wylicza się za pomocą nomogramu na podstawie masy i wielkości ciała)

    Wartości referencyjne:

    K 95 - 160 ml/min (1,58 - 2,67 ml/s)

    M 98 - 156 ml/min (1,63 - 2,60 ml/s)

    Obliczanie klirensu kreatyniny

    C (ml/min) = U (mg/dl) x Vd (ml) x 1,73

    P (mg/dl) x t (min) A

    C (ml/min) = U (mg/dl) x 1500 ml x ~ 1

    P (mg/dl) x 1440 min

    Wskazania do wykonania klirensu kreatyniny:

    Metodyka wykonania klirensu kreatyniny

    -oznaczanie stężenia kreatyniny w moczu z dobowej zbiórki:

    Interpretacja wyników:

    Wartości obniżone:

    - upośledzenie funkcji nerek

    Wartości podwyższone:

    - hiperperfuzja kłębków, np. wczesna faza cukrzycy, ciąża

    Metody oznaczania stężenia kreatyniny

    - metoda z iminohydrolazą kreatyniny

    Metoda z iminohydrolazą kreatyniny

    1. Iminohydrolaza kreatyniny katalizuje rozkład kreatyniny do N-metylohydantoiny i amoniaku

    iminohydrolaza

    0x08 graphic
    kreatynina + H2O N-metylohydantoina + 2NH3

    kreatyniny

    2. Dehydrogenaza glutaminianowa katalizuje redukcyjną aminację oksoglutaranu do glutaminianu

    dehydrogenaza

    0x08 graphic
    2-Oksoglutaran + NH3 + NADH2 L-glutaminian + NAD

    glutaminianowa

    3. Spadek absorbancji mierzony przy 340 nm (366 nm) jest wprost proporcjonalny do stężenia kreatyniny.

    Metoda z amidohydrolazą kreatyniny

    1. Kreatynina jest hydrolizowana do kreatyny z udziałem amidohydrolazy kreatyniny

    amidohydrolaza

    0x08 graphic
    kreatynina + H2O kreatyna

    kreatyniny

    2. Zarówno kreatyna z rozpadu kreatyniny jak i kreatyna endogenna jest degradowana do sarkozyny

    kreatynaza

    0x08 graphic
    kreatyna + H2O sarkozyna + mocznik

    3. Sarkozyna pod wpływem oksydazy jest utleniana do H2O2

    oksydaza

    0x08 graphic
    sarkozyna + H2O + O2 glicyna + HCHO + H2O2

    sarkozyny

    4. W reakcji wskaźnikowej PAP, H2O2 wytwarza czerwone zabarwienie, którego intensywność mierzona przy 546 nm jest proporcjonalna do stężenia kreatyniny

    peroksydaza

    0x08 graphic
    H2O2 + fenol + 4-aminofenazon benzoquinonoimina

    Metoda z kwasem pikrynowym - metoda Jaffego

    Zasada metody

    Kreatynina tworzy w reakcji z kwasem pikrynowym w środowisku alkalicznym kompleks o zabarwieniu żółtym.

    Natężenie zabarwienia powstałego kompleksu, proporcjonalne do zawartości kreatyniny w badanej próbce, mierzy się fotometrycznie ( = 520 nm)

    Charakterystyka metody

    1) metoda nieswoista

    - fałszywie wysokie wartości kreatyniny mogą powodować:

    -fałszywie niskie wartości kreatyniny może powodować bilirubina ( >20 mg/dl).

    W celu uniknięcia błędu stosowane są modyfikacje testu:

    - metoda Fuller'a,

    - HPLC,

    - dializa,

    - wymiennik jonowy

    2) metoda podatna na działanie różnych czynników

    3) materiał badany

    - próbka zhemolizowana nie nadaje się do analizy ze względu na interferencję chromogenów krwinkowych; udział substancji interferujących dochodzi do 60%

    - stosunkowo swoisty jest wynik analizy w moczu ( 5% )

    4) obliczanie wyników: przez porównanie z wzorcem ze względu na niepowtarzalną krzywą kalibracyjną.

    Kwas moczowy

    Jest produktem degradacji (oksydacji) puryn zachodzącej w hepatocytach.

    Jest eliminowany z organizmu w:

    Stężenie kwasu moczowego w surowicy krwi zależy od wielkości przesączania kłębuszkowego i może służyć do monitorowania funkcji nerek.

    Ilość powstającego w organizmie kwasu moczowego jest bezpośrednio zależna od intensywności degradacji puryn i nieprawidłowe stężenia kwasu moczowego występują w wielu stanach patologicznych niezwiązanych z upośledzeniem funkcji nerek.

    Czynniki wpływające na stężenie kwasu moczowego w surowicy krwi:

    1) hiperurykemia

    2) hipourykemia

    Pierwotna hiperurykemia:

    Wtórna hiperurykemia:

    Dna moczanowa i kamica nerkowa

    Następstwami klinicznymi zwiększonego stężenia kwasu moczowego jest przekroczenie możliwości rozpuszczania końcowego punktu moczanu sodowego we krwi i odkładanie go w:

    stawach - dna moczanowa = moczanowe zapalenie stawów i/lub

    nerkach - kamica nerkowa, nefropatia moczanowa

    Wartości referencyjne:

    K 2,5 - 6,2 mg/dl (0,15 - 0,37 mmol/l)

    M 3,5 - 7,2 mg/dl (0,21 - 0,43 mmol/l)

    Metody oznaczania stężenia kwasu moczowego:

    - pośrednie, w których poddaje się analizie nadtlenku wodoru,

    - bezpośrednie

    Metody pośrednie:

    Metody bezpośrednie:

    Metoda w modyfikacji Trindera (metoda referencyjna)

    1) Utlenienie kwasu moczowego do alantoiny z udziałem urykazy:

    urykaza

    0x08 graphic
    kwas moczowy + H2O + O2 alantoina + CO2 + H2O2

    2) Rozkład nadtlenku wodoru połączony z utlenieniem barwnika, co jest związane ze zmianą zabarwienia

    peroksydaza

    0x08 graphic
    H2O2 + AAP + DHBS chinonoimina + 4H2O

    DHBS - kwas sulfonowy 2-hydroksy-3,5-dwuchlorobenzen

    3) Zmiana absorbancji przy długości fali 520 nm jest wprost proporcjonalna do stężenia kwasu moczowego w próbce.

    Metoda Haeckela

    1) Utlenienie kwasu moczowego do alantoiny z udziałem urykazy

    oksydaza

    0x08 graphic
    kwas moczowy + H2O + O2 alantoina + CO2 + H2O2

    moczanowa

    2) Rozkład nadtlenku wodoru związany z utlenieniem alkoholu etylowego do aldehydu octowego w obecności katalazy

    katalaza

    0x08 graphic
    H2O2 + CH3CH2OH CH3CHO + H2O

    3) Utlenienie aldehydu do kwasu octowego z udziałem dehydrogenazy aldehydowej

    dehydrogenaza

    0x08 graphic
    CH3CHO + 2H2O + NADP CH3COOH + NADPH2

    aldehydowa

    4) Zwiększenie absorbcji przy długości fali 340 nm (366 nm) jest proporcjonalne do ilości kwasu moczowego w próbie.

    Obie pośrednie metody oznaczania kwasu moczowego są czułe i swoiste w etapie katalizowanym przez oksydazę moczanową, jednak w etapie rozkładu nadtlenku wodoru możliwa jest interferencja.

    Metoda enzymatyczna z oksydazą moczanową

    Rozkład kwasu moczowego do alantoiny jest związany ze zmianą absorbancji przy długości fali 293 nm.

    Jest to metoda całkowicie swoista, jednak stosunkowo mało czuła i wymagająca aparatury do analizy w zakresie nadfioletu.

    Metody redoks

    Metody wykorzystujące redukcyjne właściwości kwasu moczowego, np. metoda z kwasem fosforowolframowym.

    Metody te są nieswoiste i są obarczone wieloma źródłami błędów (wpływ wszystkich substancji redukcyjnych endo- i egzogennych)

    Metoda z kwasem fosforowolframowym (metoda Heilmeyera)

    Kwas moczowy redukuje w środowisku zasadowym kwas fosforowolframowy.

    Powstający produkt reakcji wykazuje niebieskie zabarwienie, natężenie zabarwienia przy długości fali około 700 nm, jest wprost proporcjonalne do stężenia kwasu moczowego.

    Amoniak

    1. Amoniak powstaje w organizmie głównie w procesie dezaminacji aminokwasów, zachodzącym w:

    2. Jest on metabolizowany w hepatocytach w cyklu mocznikowym.

    3. Stężenie amoniaku w osoczu zależy od funkcji wątroby i jest markerem jej uszkodzenia.

    4. Jego podwyższone stężenie może prowadzić do encefalopatii.

    Przy fizjologicznej wartości pH w granicach 7,4 amoniak występuje głównie w postaci zjonizowanej i właściwie nie przechodzi przez barierę krew - mózg.

    W przypadku alkalozy wzrasta stężenie postaci niezjonizowanej, przechodzącej do mózgu i przez to zwiększającej ryzyko wystąpienia encefalopatii.

    5. W nerkach amoniak odgrywa rolę w utrzymaniu równowagi kwasowo - zasadowej oraz ma wpływ na zasoby potasu i sodu w organizmie.

    Hiperamonemia

    Upośledzenie biotransformacji substancji endo- i egzogennych oraz funkcji detoksykacyjnych powoduje zahamowanie syntezy mocznika i hiperamonemie.

    W warunkach prawidłowych rezerwy czynnościowe w tym zakresie wykorzystywane są zaledwie w około 25%, stąd też upośledzenie syntezy mocznika i hiperamonemia są wyrazem ciężkiej niewydolności wątroby.

    Nie mniej jednak w:

    może dochodzić do spadku stężenia mocznika <15 mg/dl

    wzrasta wtedy stężenie amoniaku, niekiedy ponad wartości prawidłowe.

    Wskazania do oznaczania amoniaku

        1. encefalopatia wątrobowa: rozpoznawanie i monitorowanie,

        2. diagnostyka różnicowa napadu drgawek,

        3. diagnostyka różnicowa śpiączki we wczesnym dzieciństwie (defekt enzymatyczny cyklu mocznikowego.

    Wartości prawidłowe:

    Dorośli: 17 - 80 g/dl ( 10 - 47 mol/l )

    Noworodki: < 150 g/dl

    Przeliczenie: g/dl x 0,5872 = mol/l

    Interpretacja wyników:

    Wartości podwyższone - oznaki zatrucia spowodowane znacznym upośledzeniem funkcji wydalania przez wątrobę i/lub nerki

    1) przyczyny wątrobowe:

    2) pozawątrobowe czynniki przy istniejącym uszkodzeniu wątroby:

    Trudności interpretacyjne

    Wartości fałszywie wysokie:

    Metody oznaczania

    1. metoda enzymatyczna: katalizowana przez GLDH reakcja przeniesienia jonu amonowego na 2-oksoglutaran przy stosowaniu NADPH.

    2. NH4+ -czuła elektroda



    Wyszukiwarka

    Podobne podstrony:
    wykład 1 RKZ, chemia kliniczna
    wykład 5 Barwniki żółciowe Porfirie, chemia kliniczna
    Wykład 22, BIO, Diagnostyka Laboratoryjna, chemia kliniczna
    Wykład z chemii klinicznej markery zawału serca, chemia kliniczna
    Wyklad12 konspekt, BIO, Diagnostyka Laboratoryjna, chemia kliniczna
    wyklad z czwartku chemia fizycz dnia19 marca
    Chemia kliniczna kontrola id 11 Nieznany
    chemia kliniczna cw 1 2011 id Nieznany
    chf wykład 6, Studia, Chemia, fizyczna, wykłady
    chf wykład 3, Studia, Chemia, fizyczna, wykłady
    Wyklad 3, PWr, chemia nieorganiczna ćwiczenia
    Chemia kliniczna ćwiczenie II, semestr III
    wykladChK-03, Chemia UŁ, teoretyczna wykład
    wykladChK-10, Chemia UŁ, teoretyczna wykład
    Chemia kliniczna wykad VIII) 11
    WYKLAD13.DOC, Chemia i technologia nitrowych pochodnych chlorobenzenu. 2,4-chlorodinitrobenzen, trin
    chemia kliniczna-wykad 2, BIO, Diagnostyka Laboratoryjna, chemia kliniczna, semestr V
    lKoło, BIO, Diagnostyka Laboratoryjna, chemia kliniczna
    wykladChK-11, Chemia UŁ, teoretyczna wykład

    więcej podobnych podstron