Статьи Лабораторная диагностика
|
|
|
|
Глюкоза крови (лабораторная диагностика)
Основным источником углеводов в организме является пища. Углеводы пищи представлены в основном полисахаридами (крахмалом и целлюлозой), дисахаридами (сахарозой и лактозой), моносахаридами (глюкозой и фруктозой) и некоторыми другими сахарами. Частичное переваривание крахмала и гликогена начинается в полости рта под действием амилазы слюны. В тонком кишечнике под влиянием амилазы поджелудочной железы происходит окончательное расщепление этих полисахаридов до мальтозы, состоящей из двух молекул глюкозы. Кишечный сок содержит большое число гидролаз - ферментов, расщепляющих дисахариды (мальтозу, сахарозу и лактозу) до моносахаридов (глюкозы, фруктозы и галактозы). Последние, особенно глюкоза и галактоза, активно всасываются микроворсинками тонкого кишечника, поступают в кровоток и по системе воротной вены достигают печени.
Количество глюкозы можно определить как в цельной крови, так и в плазме, и в сыворотке крови вследствие ее равномерного распределения между плазмой и форменными элементами.
•пуповинная кровь - 2,5-5,3 ммоль/л;
•недоношенные - 1,1-3,33 ммоль/л;
•новорожденные 1 день - 2,22-3,33 ммоль/л;
•1 месяц - 2,7-4,44 ммоль/л;
•дети старше 5-6 лет - 3,33-5,55 ммоль/л;
•взрослые до 60 лет - 4,44-6,38 ммоль/л;
•старше 60 лет - 4,61-6,1 ммоль/л.
•гипогликемия - содержания глюкозы ниже 3,3 ммоль/л
•гипергликемия - содержания глюкозы более 6,1 ммоль/л
!!! нарушения углеводного обмена могут наступить на любом этапе метаболизма сахаров: переваривания их в желудочно-кишечном тракте, всасывания в тонком кишечнике, клеточного метаболизма углеводов в печени и других органах
Повышение уровня глюкозы (гипергликемия):
•сахарный диабет у взрослых и детей;
•физиологическая гипергликемия (умеренная физическая нагрузка, сильные эмоции, стресс, курение, выброс адреналина при инъекции);
•эндокринная патология (феохромоцитома, тиреотоксикоз, акромегалия, гигантизм, синдром Кушинга, соматостатинома);
•заболевания поджелудочной железы (острый и хронический панкреатит, панкреатит при эпидемическом паротите, муковисцидозе, гемохроматозе, опухоли поджелудочной железы);
•хронический заболевания печени и почек;
•кровоизлияние в мозг, инфаркт миокарда;
•наличие антител к инсулиновым рецепторам;
•прием тиазидов, кофеина, эстрогенов, глюкокортикоидов.
Понижение уровня глюкозы (гипогликемия):
•заболевания поджелудочной железы (гиперплазия, аденома или карцинома, бета-клеток островков Лангерганса - инсулинома, недостаточность альфа-клеток островков - дефицит глюкагона);
•эндокринная патология (болезнь Аддисона, адреногенитальный синдром, гипопитуитаризм, гипотиреоз);
•в детском возрасте (у недоношенных, детей, рожденных от матерей с сахарным диабетом, кетотическая гипогликемия);
•передозировка гипогликемических препаратов и инсулина;
•тяжелые болезни печени (цирроз, гепатит, карцинома, гемохроматоз);
•злокачественные непанкреатические опухоли: рак надпочечника, рак желудка, фибросаркома;
•ферментопатии (гликогенозы- болезнь Гирке, галактоземия, нарушенная толерантность к фруктозе);
•функциональные нарушения - реактивная гипогликемия (гастроэнтеростома, постгастроэктомия, вегетативные расстройства, нарушение перистальтики ЖКТ);
•нарушения питания (длительное голодание, синдром мальабсорбции);
•отравления мышьяком, хлороформом, салицилатами, антигистаминными препаратами, алкогольная интоксикация;
•интенсивная физическая нагрузка, лихорадочные состояния;
•прием анаболических стероидов, пропранолола, амфетамина.
Между нормой и сахарным диабетом есть промежуточное состояние: нарушенная толерантнасть к глюкозе (уровень сахара крови натощак ниже "диабетической" цифры 6,1 ммоль/л, а через 2 часа после нагрузки глюкозой от 7,8 до 11,1 ммоль/л). Такой диагноз отражает возможность развития диабета в будущем (неофициальное название - предиабет).
Введено еще одно понятие: нарушенная гликемия натощак - уровень сахара крови натощак от 5,5 до 6,1 ммоль/л, а через 2 часа после нагрузки глюкозой в пределах нормы - до 7,8 ммоль/л - которое также рассматривается как фактор риска дальнейшего развития диабета.
!!! состояние натощак - это отсутствие приема любой пищи в течение не менее 8 часов
Показания к назначению анализа:
•инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет (диагностика и мониторинг заболевания);
•патология щитовидной железы, надпочечников, гипофиза;
•заболевания печени;
•определение толерантности к глюкозе у лиц из групп риска развития сахарного диабета;
•ожирение;
•диабет беременных;
•нарушенная толерантность к глюкозе.
Подготовка к исследованию: натощак, не менее чем через 8 ч после последнего приема пищи. Желательно брать кровь в утренние часы. Необходимо исключить повышенные психо-эмоциональные и физические нагрузки. Глюкоза во взятой пробе крови продолжает потребляться клетками крови (эритроцитами, лейкоцитами - особенно при высоком количестве лейкоцитов). Поэтому необходимо отделить плазму (сыворотку) от клеток не позже чем через 2 часа после взятия пробы или использовать пробирки с ингибиторами гликолиза. При несоблюдении этих условий могут наблюдаться ложно заниженные результаты.
Для определения глюкозы крови используют три группы методов:
•ферментативные, из которых наибольшее распространение получил глюкозооксидазный метод;
•редуктометрический метод, основанный на способности глюкозы восстанавливать соли меди или нитробензола;
•метод, основанный на цветной реакции с продуктами, образующимися при нагревании углеводов с толуидином.
!!! глюкозооксидазный метод – метод определения содержания глюкозы в крови и моче, основанный на реакции ее окисления в присутствии фермента глюкозооксидазы с образованием перекиси водорода, которая в свою очередь в присутствии пероксидазы окисляет ортотолидин с образованием окрашенных продуктов; расчет концентрации глюкозы в крови проводят фотометрически, сравнивая интенсивность окраски с калибровочным графиком
В клинической практике глюкозу определяют:
•в капиллярной крови, взятой из пальца, данный способ наиболее распространен поскольку для проведения исследования требуется малый объем крови (обычно не более 0,1 мл), а так же в силу того, что данный способ реализовал себя в возможности самостоятельного (домашнего) определения уровня гликемии с помощью глюклометра;
•в венозной крови (материалом исследования служит кровь, взятая из вены) с использованием автоматических анализаторов;
!!! глюкометры - индивидуальные системы контроля уровня глюкозы крови для домашнего использования больными сахарным диабетом; пробу крови для теста берут с помощью специального автоматического устройства, позволяющего сделать прокол кожи пальца стерильным ланцетом; капля крови наносится на тест-полоску, предварительно введенную в держатель глюкометра, через определенный период времени (примерно через 45 секунд) прибор подает серию звуковых сигналов и выводит на экран результат определения глюкозы крови
«Крайне запутанная ситуация с терминологией сложилась при трактовке наиболее часто выполняемого лабораторного исследования - определения глюкозы в крови. Причиной этого является то, что различные приборы определяют и регистрируют принципиально разные количества глюкозы. Особенно ярко это выражено при определении уровня глюкозы индивидуальными глюкометрами. Результаты исследования одной пробы крови глюкометрами разных производителей могут отличаться и, как это ни парадоксально, каждый из полученных результатов может быть правильным. Причиной этого парадокса является то, что одни глюкометры определяют и "показывают" абсолютное значение глюкозы в цельной крови, а другие пересчитывают это значение на концентрацию глюкозы в плазме крови. Различие достигает в среднем 12%. Аналогичная ситуация возникает, когда начинают сравнивать значения уровня глюкозы, полученные на глюкометре и на стационарном биохимическом анализаторе, определяющем уровень глюкозы в плазме. Если в инструкции к глюкометру указано, что аппарат определяет уровень глюкозы в плазме крови, то полученные результаты исследования одной и той же пробы не должны отличаться более чем на 20%. Если глюкометр "показывает" уровень глюкозы в цельной крови, то для сравнения это значение нужно умножать еще и на коэффициент 1,11. Во избежание путаницы в трактовке результатов такого принципиально важного теста и принятия неправильного решения о состоянии пациента - в результатах проведенного исследования необходимо указывать, в каком материале проводилось исследование (плазма или цельная кровь). В справочных материалах указывать референтные значения концентрации глюкозы в плазме. При проведении занятий со слушателями школы диабета обращать внимание на принцип работы индивидуального глюкометра и характер отображаемых результатов.Сравнивая результаты исследований, полученные в стационарной лаборатории, с индивидуальным глюкометром, необходимо учитывать тип глюкометра. Необходимо унифицировать представление результатов исследования глюкозы в цельной крови в единицах, эквивалентных ее концентрации в плазме» (Заведующий лабораторией клинической биохимии ЭНЦ РАМН Ильин А.В.).
Для выявления скрытых (субклинических форм) нарушений углеводного обмена применяются:
•внутривенный глюкозотолерантный тест;
•пероральный глюкозотолерантный тест.
!!! если уровень глюкозы в плазме венозной крови натощак превышает 15 ммоль/л (или несколько раз натощак превышает уровень 7,8 ммоль/л), для постановки диагноза сахарный диабед проведения глюкозотолерантного теста не требуется
Внутривенный глюкозотолерантный тест позволяет исключить факторы, связанные с недостаточностью переваривания и всасывания углеводов в тонком кишечнике, что оказывает влияние на уровень глюкозы крови при пероральном ее введении. В течение трех дней до проведения исследования пациент получает диету, содержащую около 150 г углеводов в сутки. Исследование проводят натощак. Глюкозу из расчета 0,5 г/кг массы тела вводят внутривенно в виде 25% раствора в течение 1–2 мин. Концентрацию глюкозы в плазме крови определяют восемь раз - натощак и через 3, 5, 10, 20, 30, 45 и 60 мин после внутривенного введения глюкозы. Иногда одновременно определяют инсулин плазмы крови. Рассчитывают коэффициент ассимиляции глюкозы (К), отражающий скорость исчезновения глюкозы из крови после внутривенного введения. Для этого определяют время (Т1/2), необходимое для снижения вдвое содержания глюкозы, определенного через 10 мин после вливания.
Коэффициент ассимиляции глюкозы рассчитывают по формуле:
К = 70/T1/2
где Т1/2 - число минут, требующихся для снижения в 2 раза уровня глюкозы в крови, определенного через 10 мин после вливания.
В норме через несколько минут после начала введения глюкозы уровень ее в крови может достигать высоких значений (до 13,88 ммоль/л). Пик концентрации инсулина также наблюдается в течение первых 5 мин. К исходному значению содержание глюкозы возвращается примерно через 90 мин от начала исследования. Через 2 ч концентрация глюкозы ниже исходной, а через 3 ч — вновь возвращается к первоначальному (тощаковому) уровню.
Коэффициент ассимиляции глюкозы (К):
•у взрослых без нарушений углеводного обмена больше 1,3;
•у больных сахарным диабетом значения К ниже 1,3 (чаще около 1,0 и ниже), а пик концентрации инсулина выявляется позже 5 минут от начала исследования.
Пероральный глюкозотолерантный тест получил более широкое распространение. В течение трех дней пациент получает диету, содержащую около 150 г углеводов в сутки (по некоторым данным – пациенты должны соблюдать обычный режим питания и физических нагрузок). Исследование проводят натощак. Ему не должны предшествовать стрессовые ситуации. Во время исследования запрещается употребление пищи и курение. Внутрь вводится 75 г глюкозы в стакане теплого чая (300 мл воды). Содержание глюкозы в капиллярной крови определяют четыре раза - натощак и через 60, 90 и 120 минут после приема глюкозы.
В норме уровень глюкозы сыворотки крови достигает максимума через 60 мин после приема глюкозы и почти возвращается к исходному через 120 мин. Значения концентрации глюкозы, расположенные выше этого профиля, трактуются обычно как диабетический глюкозотолерантный тест, который с высокой степенью вероятности свидетельствует о наличии у больного сахарного диабета.
Если в капиллярной цельной крови, взятой натощак, содержание сахара превышает 6,7 ммоль/л, а через 2 часа после нагрузки - выше 11,1 ммоль/л, то это подтверждает наличие у больного сахарного диабета.
О нарушении толерантности к глюкозе говорят в том случае, если содержание сахара в крови, взятой натощак, находится ниже 6,7 ммоль/л, а сахар в крови, взятой через 2 часа - между 7,8 ммоль/л и 11,1 ммоль/л.
Отрицательным (т.е. не подтверждающим диагноза диабета) глюкозотолерантный тест считается, если сахар в крови, взятой натощак, будет ниже 6,7 ммоль/л, а сахар в крови, взятой через 2 часа, - 7,8 ммоль/л.
При интерпретации глюкозотолерантного теста следует обращать внимание на возрастные особенности. Принято, что у людей старше 50 лет показатели глюкозотолерантного теста на 1-м и 2-м часу повышаются в среднем на 0,5 ммоль/л каждые последующие 10 лет. С целью поправки показателей глюкозотолерантного теста у лиц в возрасте старше 50 лет на каждые 10 лет следует прибавлять к цифрам гликемии на 1-м и 2-м часу 0,5 (ммоль/л).
Нарушения толерантности к глюкозе помимо сахарного диабета часто обнаруживают при акромегалии, болезни Иценко-Кушинга, тиреотоксикозе, почечной недостаточности и циррозе печени. Беременность может сопровождаться некоторым снижением толерантности к углеводам (чаще уровень сахара в крови повышается через 2 ч после нагрузки глюкозой).
Дополнительная информация о состоянии углеводного обмена может быть получена при расчете двух показателей глюкозотолерантного теста:
•гипергликемического коэффициента - отношение содержания глюкозы через 60 мин к ее уровню натощак;
•гипогликемического коэффициента - отношения содержания глюкозы в крови через 120 мин после нагрузки к ее уровню натощак.
•гипергликемический коэффициент не больше 1,7
•гипогликемический коэффициент меньше 1,3
свидетельствует о снижении толерантности к глюкозе
Гликолизированный (гликированный) гемоглобин (HbA1c) - это гемоглобин, вступивший в неферментативную химическую реакцию с глюкозой или другими моносахаридами, находящимися в циркулирующей крови.
В результате этой реакции к молекуле белка (Hb) присоединяется остаток моносахарида. Количество образовавшегося гликолизированного гемоглобина зависит от концентрации глюкозы в крови и от длительности взаимодействия гемоглобина с глюкозосодержащим раствором. Поэтому содержание гликолизированного Hb характеризует средний уровень концентрации глюкозы в крови на протяжении относительно длительного промежутка времени, соизмеримого со сроком жизни молекулы гемоглобина (около 3–4 месяцев).
Показания к назначению анализа:
•диагностика и скрининг сахарного диабета;
•долговременный мониторинг течения и контроль над лечением больных сахарным диабетом;
•определение уровня компенсации сахарного диабета;
•дополнение к глюкозотолерантному тесту при диагностике преддиабета, вялотекущего диабета;
•обследование беременных женщин (скрытый диабет).
!!! по рекомендациям ВОЗ (2002г.) определение содержания гликозилированного гемоглобина в крови больных сахарным диабетом следует проводить 1 раз в квартал
Подготовка к исследованию. Уровень гликозилированного гемоглобина не зависит от времени суток, физических нагрузок, приема пищи, назначенных лекарств, эмоционального состояния пациента. Состояния, вызывающие укорочение среднего "возраста" эритроцитов (после острой кровопотери, при гемолитической анемии), могут ложно занижать результат теста.
Для определения гликолизированного Hb используют хроматографические, электрофоретические и химические методы, основанные на оценке интенсивности реакции остатков моносахаридов гликолизированного Hb со специально подобранным субстратом (например с тиобарбитуровой кислотой). Результаты исследования выражают в молярных процентах, т. е. в количестве остатков моносахаридов, которые приходятся на 100 молекул гемоглобина.
содержание гликолизированного Hb,
по реакции с тиобарбитуровой кислотой,
составляет 4,5–6,1 молярных процентов.
Интерпретация результата. Итерпретация результатов затрудняется разницей в лабораторных технологиях и индивидуальными различиями пациентов - разброс значений HbA1c у двух людей с одинаковым средним сахаром крови может достигать 1 %.
Повышение значений:
•сахарный диабет и другие состояния с нарушенной толерантностью к глюкозе;
•определение уровня компенсации:
5.5 - 8% - хорошо компенсированный сахарный диабет
8 - 10 % - достаточно хорошо компенсированный сахарный диабет
10 - 12% - частично компенсированный сахарный диабет
>12% - некомпенсированный сахарный диабет
•дефицит железа;
•спленэктомия;
•ложное повышение может быть обусловлено высокой концентрацией фетального гемоглобина (HbF).
Снижение значений:
гипогликемия;
•гемолитическая анемия;
•кровотечения;
•переливание крови.