22.11.2011

Wykład 6

Gospodarka węglowodanowa

Metabolizm

Trawienie maltozy → glukoza, galaktoza, fruktoza – wątroba

• glikogenogeneza (produkcja glikogenu)

• glikoliza (spalanie do CO₂ i H₂O z wytworzeniem ATP)

• konwersja do amino i ketokwasów

• konwersja do kwasów tłuszczowych

• beztlenowa glikoliza do pirogronianu i mleczanu

• przemieszczanie do krwi

Stężenie glukozy jest utrzymywane w precyzyjnie wąskich granicach.

Hormony wpływające na glikemię:

+ glukagon

+ hormon wzrostu (nasila glukoneogenezę, wywołując hiperglikemię, wzrost insuliny)

+ glikokortykoidy

+ adrenalina

+ hormony tarczycy

- insulina.

Oznaczanie:

• metoda heksokinazowa (referencyjna) – fosforylacja przez enzym

  • 

  • 

  • surowica

  • EDTA lub heparyninowane osocze (fluorki – hamowanie glikolizy)

  • mocz (świeży – trwałość do 2 h)

  • PMR (świeży)

• metoda z oksydazą glukozową

  • 

  • 

  • testy paskowe

  • inny wariant:

  • powstający z H₂O₂ pod wpływem peroksydazy tlen mierzony jest przy użyciu elektrody tlenowej, jest to metoda używana powszechnie, ma dobrą precyzję i dokładność dla wszystkich materiałów biologicznych

• metoda z dehydrogenazą glukozową

  • 

  • służy do monitorowania cukrzycy

Czynniki zakłócające
GOD/POX	HK/G-6-PDH	GDH
kwas moczowy hemoglobina (hemoliza) bilirubina glutation kwas askorbinowy tetracykliny α-metyldopa noraminsulfon zaniżają wyniki	kwas trichlorooctowy (TCA) hamuje aktywność heksokinazy	dehydrogenaza katalizuje również utlenianie ksylozy

Płyn mózgowo-rdzeniowy (PMR)

prawidłowe stężenie glukozy 2,8∙4,2 mmol/l

• z apalenie opon mózgowo-rdzeniowych

  • o

    stężenie niskie lub nieoznaczalne (zużycie przez leukocyty, drobnoustroje)

    stre bakteryjne

  • kryptokokowe

  • gruźlicze

  • rakowate

• ropień mózgu

• wirusowe – zazwyczaj wartości normalne.

Hipoglikemia – objawy przy stężeniu poniżej 50 mg/dl (2,5 mmol/l)

• insulinoma (zwiększony poziom insuliny i peptydu C)

• przeciwciała antyinsulinowe

• uszkodzenie wątroby, zespół Reye’a

• polekowa (salicylany), poalkoholowa

• u dzieci fizjologicznie

• zatrucie ciążowe, defekty enzymatyczne

• posocznica

• przewlekła choroba nerek

• niektóre nowotwory pozatrzustkowe

• hipoglikemia głodowa – objawy po ponad 6 godzinach od ostatniego posiłku

• hipoglikemia reaktywna – do 6 godzin od posiłku

• hypoglycemia facticia – działanie leków hipoglikemizujących lub innego błędu w leczeniu, nie jest powikłaniem choroby, ale leczenia – wymaga szybkiego rozpoznania i wyrównania.

Objawy hipoglikemii: drżenie, przyspieszone bicie serca, pocenie, nerwowość, zawroty głowy, głód, zaburzenia widzenia, słabość, bóle głowy.

Triada Whipple’a

• objawy neuroglikopenii – wzmożona potliwość, tachykardia, niepokój, zaburzenia świadomości, śpiączka, drgawki

• spadek stężenia glukozy <36 mg/dl (2 mmol/l) we krwi

• ustąpienie po podaniu glukozy.

Cukrzyca

• cukrzyca typu I – insulino zależna (6-10%)

• cukrzyca typu II – insulino niezależna (8-90%)

• cukrzyca wtórna

• cukrzyca u kobiet w ciąży.

Objawy cukrzycy

• spadek masy ciała

• pragnienie

• wielomocz

• osłabienie

• pojawienie się zmian ropnych na skórze

• stany zapalne narządów moczowo-płciowych

mmol/l ∙ 17,8 = mg/dl

Testy paskowe – pomiar potencjometryczny i amperometryczny oraz oksydaza.

Glucowatch – elektroosmoza przez skórę

• w cukrzycy ciążowej

• chwiejny przebieg choroby

• zmiana modelu insulinowego

Ciągłe monitorowanie glikemii (CGMS)

• mikrodializa

• półprzepuszczalny cewnik umieszczony w tkance podskórnej – oznaczanie w płynie tkankowym

• monitorowanie do 72 godzin.

Insulina i peptyd C

• peptyd C – fragment odczepiony od pro insuliny

• do krwi wydzielany wraz z insuliną w podobnych ilościach

• T_1/2=20 minut, pomiar we krwi i moczu jest przydatnym wskaźnikiem funkcji wysp trzustkowych

• diagnostyka obecność egzogennej insuliny lub przeciwciał przeciw insulinie

• hipoglikemia przy zwiększonym stężeniu insuliny

  • spadek stężenia peptydu C – egzogenna insulina

  • wzrost stężenia peptydu C – insulinoma.

Metoda oznaczania HbA1c (hemoglobina glikowana)

• elektroforeza żelowa

• chromatografia

  • jonowymienna

  • HPLC (referencyjna)

  • powinowactwo

• metody immunologiczne

  • immunoturbidymetryczne

  • immunoenzymatyczne

• metody kolorymetryczne.

Metoda immunoturbidymetryczna

Oznaczanie stężenia hemoglobiny całkowitej odbywa się przez przekształcenie wszystkich pochodnych hemoglobiny w hematynę w zasadowym roztworze niejonowego środka. Dodanie odpowiednio przygotowanej próbki krwi do odczynnika powoduje powstanie zielonego roztworu, którego absorbancję mierzy się przy długości fali 600 nm.

• denaturacja hemoglobiny

• inkubacja w temperaturze pokojowej przez 5 minut

• oznaczenie stężenia hemoglobiny całkowitej.

Hemoglobina glikowana [HbA1c] – Test hamowania aglutynacji lateksu

Odczynniki:

• hapten HbA1c (aktywny immunologicznie polimer z wieloma kopiami fragmentu HbA1c)

• cząsteczki pokryte przeciwciałami mysimi antyHbA1c

1. Aglutynacja tych odczynników powoduje wzrost absorbancji zawiesiny

2. Obecność ludzkiej HbA1c powoduje spadek aglutynacji (rozbicie kompleksów polimerowych)

3. Wzrost/spadek absorbancji jest odwrotnie proporcjonalny do stężenia HbA1c

4. Pomiar przy 700 nm.

HPLC

• rozdział na frakcje

  • wyizolowanie HbA1c

  • pomiar.

Zastosowanie oznaczania HbA1c

• retrospektywna ocena poziomu glikemii w okresie 2-3 miesięcy

• wykorzystana jest do oceny ryzyka powikłań cukrzycy

• im dłużej utrzymująca się hiperglikemia tym wyższe stężenie HbA1c oraz tym wyższe ryzyko różnych powikłań.

Powikłania
Wczesne	Późne
kwasica ketonowa	mikroangiopatie retinopatia nefropatia
kwasica mleczanowa
nieketonowa śpiączka hiperosmotyczna
śpiączka hipoglikemiczna (neuroglikemiczna)	mikroalbuminuria
	makroangiopatie destabilizacja blaszki miażdżycowej zespół stopy cukrzycowej choroba niedokrwienna OUN
	neuropatie
	dermopatie

Wynik badań laboratoryjnych i ocena jego poprawności

Obserwuje się wzrost znaczenia diagnostyki laboratoryjnej.

1. Zwiększenie zakresu badań.

2. Zwiększenie czułości, swoistości, dokładności i precyzji.

3. Krótszy czas oczekiwania na wynik.

4. Poprawił się dostęp do szerokiego spektrum badań.

5. Zwiększona liczba badań przy łóżku chorego (na świecie spośród badan pilnych ok. 5% to troponina, 10% glukoza, 8% CK-MB_mass).

6. Zmieniło się podejście do badań laboratoryjnych.

60% wiarygodnej i pomocnej informacji o chorym, wykorzystywanej przez lekarzy dostarcza diagnostyka laboratoryjna.

WYNIK MUSI BYĆ WIARYGODNY! (dobra jakość analityczna, we właściwym materiale, właściwie pobranym od właściwych pacjentów)

Cele i zadania:

• właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne oraz skład płynów ustrojowych, wydzielin i wydalin dla celów profilaktycznych, diagnostycznych i leczniczych oraz sanitarno-epidemiologicznych

• dostarczenie informacji niezbędnych lub istotnych dla diagnozy i doboru leczenia lub profilaktyki

• informacje mają wartość decyzyjną

• badanie laboratoryjne jest częścią procesu diagnostycznego – jest rodzajem konsultacji lekarskiej

• tylko wyniki w pełni wiarygodne są użyteczne klinicznie!

Przedmiot i cele

Nowoczesna diagnostyka laboratoryjna ma charakter narządowy.

Ocena:

• stanu czynnościowego

• struktury poszczególnych narządów.

Rodzaje

• badania służące rozpoznaniu upośledzonej struktury narządów

• badania służące rozpoznaniu zaburzeń struktury (uszkodzenia) narządów

• badania służące ocenie ryzyka (zagrożenia) uszkodzeń narządowych w bliskiej przyszłości

• badania służące ocenie ogólnoustrojowych metabolicznych skutków uszkodzeń narządowych

Wskazaniami do badań są objawy.

Tradycyjnie: choroba to zespół dolegliwości manifestująca się występowaniem objawów – pogłębionych poprzez badania przedmiotowe, wywiad i wyniki badań „dodatkowych (w tym laboratoryjnych)”.

Tzw. konwencja objawowa

1. nieprawdziwa jest zasada, gdzie nie ma objawów – nie ma choroby

2. samoocena stanu ustroju przez pacjenta

Rodzaje materiału biologicznego

• Krew

  • podział wg rodzaju badań

    • krew pełna (na skrzep do badania grup krwi)

    • osocze (na antykoagulant, zalecane do badań pilnych trudności z wykrzepianiem)

    • surowica (z krwi pełnej do badań biochemicznych i immunochemicznych)

  • podział wg rodzaju oznaczenia

    • krew żylna

    • włośniczkowa

    • arterializowana tętnicza

Antykoagulant	Stężenie	Zastosowanie
heparyna (sól amonowa)	0,1 mg/ml	biochemia, morfologia, brak krzepliwości
wersenian (EDTA)	1 mg/ml	morfologia, nie dla elektrolitów i enzymów
cytrynian sodu	4 mg/ml	koagulologia, nie dla elektrolitów i RKZ
szczawian potasu	2 mg/ml	hematologia, nie dla elektrolitów, RKS, niektóre enzymy

Badania pozwalają uzyskać odpowiedź na pytania:

1. Czy istnieje ryzyko zgonu w szpitalu?

2. Jak długo pacjent pozostanie w szpitalu po leczeniu?

3. Czy pacjent został wyleczony, a jeśli nie w pełni to w jakim czasie nastąpi kolejna hospitalizacja?

Faza przedlaboratoryjna – ustalenie wskazań i dobór badań zlecanych.

Racjonalna diagnostyka laboratoryjna – prawidłowe rozpoznanie przy optymalnym nakładzie środków (poszanowanie pacjenta, czas, koszty).

• stosowanie właściwych metod diagnostycznych – nie za wiele badań

• wyniki pozwalają wyciągać wnioski w sposób synoptyczny

• wywiad i badania fizykalne – hipoteza – badania diagnostyczne

Diagnostyka etapowa

Badania podstawowe -> badania poszerzone (potwierdzenie wstępnego rozpoznania)

Diagnostyka jednoetapowa

Stosowana w stanach krytycznych. Od razu: badania poszerzone!

Przyczyny zleceń:

• wstępne rozpoznanie choroby

• określenie ciężkości choroby

• kontrola przebiegu choroby

• kontrolowanie skuteczności leczenia

• prognozowanie przebiegu choroby

• monitorowanie stężenia leków w trakcie terapii

• nie dotyczące pacjenta

• badania przesiewowe.

Upośledzone funkcje narządów

• kreatynina i mocznik – funkcja wydalania nerek

• RBC, MCV, MCH, MCHC, Hb – układ krwiotwórczy i czerwonokrwinkowy

• NH₃ w osoczu – katabolizm toksyn przez wątrobę

Zaburzenia struktury narządów

• AST, ALT – hepatocyty

• TnI, TnT – kardiomiocyty

Ocena ryzyka uszkodzenia narządów

• cholesterol – ryzyko CSN

• LDL – ryzyko CSN

• glukoza – cukrzyca typu 2.

Zlecenie zawiera:

1. kod kreskowy

2. nazwisko, imię i pesel

3. data urodzenia i płeć pacjenta (w peselu)

4. nazwa ZOZ, oddziału szpitalnego, poradni, gabinetu lekarskiego, lekarza domowego (pieczątka)

5. adres pacjenta (jeśli wymaga wysłania wyników)

6. cel badania (wstępne rozpoznanie), podane leki, waga ciała

7. wykaz zlecanych badań laboratoryjnych

8. rodzaj materiału biologicznego

9. pieczątka i podpis lekarza

Wynik w trzech etapach

1. Przedlaboratoryjny (70% błędów)

2. Laboratoryjny (analityczny)

3. Polaboratoryjny (postanalityczny)

TAT – turn around time – na cito – 1h

Zmienność wewnętrzna – różnice międzyosobnicze.

Zmienność biologiczna – zróżnicowanie wartości stężenia substancji biologicznych endogennych występujących w badanej populacji.

Na zmienność ma wpływ wiek, płeć, rasa, stosowana długotrwale dieta, tryb życia, nadwaga lub otyłość, pora roku, stan fizjologiczny, czynniki przedlaboratoryjne, metoda oznaczeń. Czasem po prostu wpływ losowy,

Zbiór wartości stężeń w danej populacji można opisać ze pomocą parametrów statystycznych.

Wymagania wartości prawidłowych

• dla zbioru danych o cechach rozkładu normalnego X±2SD

• dla zbioru danych o cechach niespełniających rozkładu normalnego – metoda per centylowa – wartość odcięcia.

Zakres normy – zbiór wartości określający stężenie danych substancji u ludzi zdrowych. Reprezentuje szeroką, zróżnicowaną pod wieloma względami populację.

Rozkład przyjmuje postać krzywej Gaussa lub rozkładu niesymetrycznego.

ROZKŁAD GAUSSA

• mediana=średnia arytmetyczna

• wartość prawidłowa= ±SD

ROZKŁAD NIESYMETRYCZNY

• mediana ≠ średnia arytmetyczna

• wartości prawidłowe = 2,5 i 97,5 percentyl

„Norma” tyczy osób zdrowych. Pojęcie normy nie jest wskaźnikiem ogólnego zdrowia.

Trudności z „normą”

• trudność w zdefiniowaniu stanu zdrowia

• trudność w spełnieniu warunku jednorodności grupy badanej

• częste występowanie sytuacji, w której zaburzonemu „stanowi zdrowia” odpowiadają prawidłowe wartości badanych parametrów.

Zakres wartości referencyjnych – wartości określające stężenie danych substancji w dobrze dobranej i określonej populacji u ludzi zdrowych. Wartości referencyjne ustala się w oparciu o płeć, wiek, rasę, rejon, odżywienie i stan fizjologiczny.

wykrywanie chorób

wykluczanie choroby

Zdolność rozpoznania choroby – wartość predykcyjna wyniku.

Wartość decyzyjna (wartość odcięcia, graniczna) – leży na przecięciu wartości dla osób chorych i zdrowych.

Można ją przesunąć:

• w prawo – zwiększamy czułość, obniżamy swoistość

• w lewo – obniżamy czułość, zwiększamy swoistość

Ocena siły diagnostycznej testów (krzywe ROC)

Pole pod krzywą: AUC
AUC=1 – krzywa idealna

AUC≈0,8 – dobre testy

AUC=0,6-0,7 – gorsze testy

Wartość krytyczna – przekroczenie w górę lub dół stanowi zagrożenie życia.

np.

K⁺ <2,5 mmol/l i >6,5 mmol/l

Hct <14% i >60%

Glu <40 mg/dl i >500 mg/dl