Хиггинс_Расшифорвка клин лаб анализов
.pdf140 |
Часть II. Биохимические тесты |
Фосфат входит в состав ключевых биологически активных молекул: нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), фосфолипиды (структурные компоненты всех клеточных мембран) и многие другие интермедиаты, включая аденозинтрифосфат (АТФ) — основной источник химической энергии
вклетке. Неорганический фосфат (тот, который не входит
всостав более крупных органических молекул) действует в крови и моче как буфер, участвуя в таком жизненно важном процессе, как поддержание нормального уровня рН крови.
Многие функции кальция и фосфата зависят от поддержания их уровня в плазме в достаточно узких пределах. В следующем разделе описаны механизмы, поддерживающие нормальную концентрацию кальция в плазме. Нарушение одного или нескольких механизмов часто служит причиной патологических изменений содержания кальция и/или фосфата.
Физиологический контроль концентрации кальция в плазме
Концентрация кальция в плазме отражает баланс между его поступлением с пищей с последующим всасыванием в же- лудочно-кишечном тракте и выведением его из организма с мочой. Кроме того, как уже отмечалось, кальций может циркулировать между плазмой и костями. Эти пути транспорта кальция и, соответственно, его концентрация в крови находятся под контролем двух гормонов — паратгормона (паратиреоидный гормон, ПТГ) и кальцитриола (производное витамина D). Эти же гормоны регулируют и уровень фосфата в плазме.
Источник, секреция и эффекты паратгормона
ПТГ — гормон, регулирующий уровень кальция, продуцируется и секретируется четырьмя крошечными (с рисовое зерно) паращитовидными железами, расположенными близко к поверхности или прямо на щитовидной железе. Клетки паращитовидных желез чувствительны к концентрации ионов кальция в крови, омывающей железу. Уменьшение концентрации приводит к стимуляции желез, продукции и секреции ими ПТГ (рис. 6.1). ПТГ транспортируется с кровью к двум органам-мишеням — почкам и костям. В результате из ко-
Глава 6. Определение кальция и фосфата в сыворотке крови |
141 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6.1. Регуляция концентрации кальция в плазме паратиреоидным гормоном
стей в кровь высвобождается кальций и уменьшается его почечная экскреция в мочу. В итоге происходит восстановление нормального уровня кальция в плазме. При повышении концентрации кальция в крови секреция ПТГ подавляется. Этот гормон также снижает уровень фосфата посредством действия на почки, усиливая его секрецию в мочу. Конечный результат действия ПТГ — увеличение концентрации кальция и снижение концентрации фосфата в крови.
Источник, секреция и эффекты кальцитриола
Кальцитриол (1,25-дигидроксихолекальциферол) — второй гормон, регулирующий уровень кальция. Это производное витамина D, высвобождаемое почками. Витамин D не толь-
142 |
Часть II. Биохимические тесты |
ко поступает в организм с пищей, но еще и синтезируется
вкоже под действием солнечного света из холестериноподобного вещества — 7-дегидроксихолестерина. Независимо от источника поступления в организм витамин D в двухступенчатом процессе превращается в кальцитриол (рис. 6.2). Первая реакция происходит в печени, вторая — в почках. Вторая реакция, в результате которой кальцитриол поступает из почек
вкровь, находится под контролем ПТГ. Когда уровень кальция в плазме снижен и, следовательно, уровень ПТГ повышен, продукция и секреция кальцитриола почками также усиливаются. Этот процесс, как и продукция и секреция ПТГ, запускается в случае снижения содержания ионов кальция в крови, а ингибируется при его повышении или увеличении уровня фосфата.
Кальцитриол действует прежде всего на желудочно-кишеч- ный тракт, где стимулирует всасывание поступающих с пищей кальция и фосфата. Эффект этого гормона заключается в увеличении их содержания в плазме. Вместе с ПТГ кальцитриол поддерживает на физиологическом уровне концентрации кальция и фосфата в крови.
Таким образом, поддержание нормальных уровней кальция и фосфата в плазме зависит от:
диеты, содержащей необходимые количества кальция, фосфора и витамина D;
нормального функционирования желудочно-кишечного тракта, обеспечивающего всасывание этих трех нутриентов;
инсоляции, достаточной для адекватного эндогенного синтеза витамина D;
функции паращитовидных желез, секретирующих ПТГ;
нормального функционирования печени и почек, в которых происходит превращение витамина D в кальцитриол;
нормального функционирования почек, обеспечивающих секрецию кальцитриола и, таким образом, регуляцию экскреции кальция и фосфата с мочой;
состояния метаболизма костной ткани, обеспечивающего физиологический обмен кальция (и фосфата) между кровью и костями.
Глава 6. Определение кальция и фосфата в сыворотке крови |
143 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6.2. Образование кальцитриола из витамина D
Для жизнедеятельности поддержание определенного уровня ионов кальция важнее в плазме, чем в костях, поэтому, если запасы кальция ограничены, организм жертвует минерализацией костей для обеспечения нормальной концентрации Са2+ в плазме.
144 |
Часть II. Биохимические тесты |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ И ФОСФАТА
Концепция скорректированного, или стандартизированного, общего кальция плазмы
Как уже было сказано, кальций находится в крови в виде двух почти равных фракций: половина его связана с альбумином, половина представлена ионами кальция (Са2+). В идеале нужно было бы определять физиологически активный ионизированный кальций, но по причинам, которые будут описаны ниже, принято определять общий кальций плазмы (т. е. кальций, связанный с альбумином, плюс свободный ионизированный кальций). Правомерность определения общего кальция вместо ионизированного обусловлена тем, что концентрация связанного кальция постоянна, а концентрация свободного кальция может изменяться; таким образом, концентрация общего кальция тоже изменяется.
На практике, если концентрация альбумина в плазме остается постоянной, то и количество кальция, связанного с альбумином, тоже постоянно. В этом случае концентрация общего кальция точно отражает концентрацию ионизированного кальция. Однако если концентрация альбумина в плазме отклоняется от нормы, то концентрация общего кальция тоже становится аномальной, что создает впечатление об отклонении от нормы ионизированного кальция.
Для преодоления этой проблемы важно при интерпретации результатов анализа общего кальция принимать во внимание концентрацию в плазме альбумина. Если альбумина в плазме больше или меньше нормы, необходимо провести коррекцию результатов с помощью следующей наиболее часто используемой формулы.
Если альбумин плазмы больше 45 г/л, то скорректированный общий кальций (ммоль/л) = = общий кальций (ммоль/л) – [0,02ˆ× альбумин (г/л) – 45]
Если альбумин плазмы меньше 40 г/л, то скорректированный общий кальций (ммоль/л) = = общий кальций (ммоль/л) – [0,02 × ˆ40 – альбумин (г/л)]
В сущности, концентрация скоректированного общего кальция — это концентрация общего кальция, которая была бы получена при нормальных значениях концентрации альбумина.
Глава 6. Определение кальция и фосфата в сыворотке крови |
145 |
В настоящее время в большинстве лабораторий определяют в образцах крови наряду с общим кальцием концентрацию альбумина и автоматически выдают результат, который соответствует концентрации скорректированного общего кальция. Если какая-либо лаборатория придерживается других правил, то врач (при подозрении, что концентрация альбумина может отклоняться от нормы) может попросить сделать анализ альбумина вместе с анализом общего кальция.
Определение ионизированного кальция плазмы
В отделениях интенсивной терапии, имеющих соответствующее оборудование, определяют физиологически активную фракцию — ионизированный кальций. В клинической лаборатории может отсутствовать оборудование для измерения ионизированного кальция, поэтому у врача должны быть очень веские основания для назначения анализа ионизированного кальция вместо общего кальция плазмы.
Подготовка пациента
Никакой особой подготовки пациента к взятию крови не требуется.
Время взятия крови
Взять кровь для определения уровня кальция и фосфата можно в любое время.
Подготовка образца
Определение общего уровня кальция в плазме в условиях диагностической лаборатории
Для выполнения анализа в условиях лаборатории берут около 5 мл венозной крови. Определение можно проводить как в сыворотке, так и в плазме крови. Если в вашей лаборатории используют для определения сыворотку, то кровь собирают в пробирку без антикоагулянта. Если же используют плазму, то нужны пробирки с антикоагулянтом — гепарином лития. Другие антикоагулянты при взятии крови для измерения уровня кальция и фосфата не подходят.
146 |
Часть II. Биохимические тесты |
Так как наложение жгута может повлиять на измерение содержания кальция, этим приемом в данном случае не пользуются. При неправильной технике взятия крови могут повреждаться клеточные мембраны, что приводит к гемолизу (см.
Определение уровня натрия и калия; гл. 4). Фосфата больше
внутри клеток крови, чем в плазме, поэтому повреждение мембран приводит к выходу фосфата в плазму и, следовательно, к завышению результатов. В гемолизированных пробах определять уровень фосфата нельзя.
Если у больного нет результатов свежего анализа альбумина, то следует сделать его параллельно с определением содержания кальция.
Определение уровня ионизированного кальция в отделении интенсивной терапии
В современных газовых анализаторах, используемых в отделениях и палатах интенсивной терапии, часто есть встроенный блок для одновременного определения концентрации кальция с использованием тех же антикоагулянтов для артериальной крови (см. гл. 7). Это позволяет оценить физиологически активную фракцию общего кальция — ионизированный кальций. В этом случае необходимо соблюдать те же правила сбора проб, что и для анализа газового состава крови, даже если требуется определить только уровень ионов кальция.
Содержание ионизированного кальция можно измерять не только в артериальной, но и в венозной крови, соблюдая требования, предъявляемые к сбору образцов артериальной крови для определения газов. Для интерпретации полученных результатов не нужно иметь результаты оценки концентрации альбумина. Потребность в определении содержания фосфата в условиях блока интенсивной терапии крайне низкая; чаще это исследование проводят, используя технологии стационарных лабораторий.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
Для интерпретации результатов определения уровня кальция необходимо знать концентрацию альбумина в плазме и рН крови.
Глава 6. Определение кальция и фосфата в сыворотке крови |
147 |
Влияние рН на уровень кальция
На соотношение ионизированного и неионизированного кальция оказывает влияние рН крови. При высоких значениях рН (алкалоз) меньше кальция находится в ионизированном виде, при низких (ацидоз) — больше. Клиническое значение этого влияния продемонстрировано в истории болезни 11 (гл. 7). Можно сказать, что при нарушении кислотно-основного баланса интерпретация результатов определения уровня кальция в крови несколько затрудняется.
Нормы:
концентрация кальция в сыворотке/ — 2,20–2,60 ммоль/л; плазме (общий Са, с поправкой)
концентрация ионов кальция в плазме — 1,15–1,30 ммоль/л;
концентрация фосфата в сыворотке/ |
— 0,80–1,40 ммоль/л. |
плазме |
|
Критические значения:
концентрация кальция в сыворот- |
< 1,50 и > 3,30 ммоль/л; |
ке/плазме (общий Са, с поправкой) |
|
концентрация ионов кальция |
< 0,80 и > 1,60 ммоль/л. |
в плазме |
|
Термины, используемые при интерпретации
Гиперкальциемия — концентрация кальция в сыворотке / плазме (общий Са, с поправкой)
> 2,60 ммоль/л или концентрация ионов кальция в плазме > 1,30 ммоль/л.
Гипокальциемия — концентрация кальция в сыворотке / плазме (общий Са, с поправкой)
< 2,20 ммоль/л или концентрация ионов кальция в плазме < 1,15 ммоль/л.
Гиперфосфатемия — концентрация фосфата в сыворотке / плазме > 1,40 ммоль/л.
Гипофосфатемия — концентрация фосфата в сыворотке / плазме < 0,80 ммоль/л.
148 |
Часть II. Биохимические тесты |
ПРИЧИНЫ ГИПЕРКАЛЬЦИЕМИИ
Наиболее частые причины гиперкальциемии — это злокачественные заболевания (рак) и первичный гипрепаратиреоз.
Гиперкальциемия и онкологические заболевания
Считается, что избыточная продукция опухолевыми клетками полипептида, называемого родственным (подобным) паратгормону белком (ПТГсБ), — основная причина гиперкальциемии у онкологических больных [1]. Как следует из названия этого белка, он структурно и функционально подобен продуцируемому паращитовидными железами ПТГ, регулирующему кальциевый обмен. Действие ПТГсБ подобно действию ПТГ: он вызывает высвобождение кальция из костей в кровь и, соответственно, увеличение его уровня в плазме. Но концентрация ПТГ в плазме находится под контролем содержащегося в ней кальция (продукция гормона активируется при снижении уровня кальция и снижается при его увеличении), а синтез ПТГсБ злокачественными клетками — нет. Неизбежное следствие неконтролируемого синтеза ПТГсБ опухолевыми клетками — снижение уровня кальция в костях ниже нормы и значительное увеличение его концентрации в крови.
Гиперкальциемия характерна для всех разновидностей опухолевых поражений. С большей вероятностью она встречается при опухолях легких, молочной железы, гортани, области головы и пищевода, чем у больных с опухолями почек, желудка и кишечника.
Чаще всего гиперкальциемия обнаруживается у больных с множественной миеломой (примерно у половины) и опухолями костного мозга. В этих случаях причина гиперкальциемии не в избыточной продукции ПТГсБ, а в деструкции костной ткани (следовательно, высвобождении кальция) в результате инфильтрации опухолевыми клетками.
В целом гиперкальциемия регистрируется на поздней стадии развития сoлидного рака кости, когда опухолевый процесс широко распространился из первичного очага, и служит, таким образом, плохим прогностическим признаком. Уровень кальция в крови важно определять еще и потому, что лечение приводит к его нормализации и снятие симптомов гиперкаль-
Глава 6. Определение кальция и фосфата в сыворотке крови |
149 |
циемии может улучшить качество жизни онкологических больных [2].
Первичный гиперпаратиреоз
Постоянно повышенный уровень кальция в крови при отсутствии злокачественных новообразований свидетельствует в пользу первичного гиперпаратиреоза — второй наиболее часто встречающейся причины гиперкальциемии у госпитализированных больных
и первой — в общей популяции. Хотя это состояние встречается
улюдей разного возраста и пола, чаще им страдают женщины в период постменопаузы [3]. Почти во всех случаях первичного гиперпаратиреоза причиной избыточной неконтролируемой секреции ПТГ оказывается доброкачественная опухоль (аденома) одной из четырех паращитовидных желез. Значительно реже это следствие патологического увеличения (гиперплазии) всех паращитовидных желез.
Во многих случаях гиперкальциемия выявляется случайно при биохимическом скрининге, выполняемом для того, чтобы объяснить наблюдаемые у пациента симптомы, не связанные явно между собой. В течение нескольких лет до постановки диагноза больного могут беспокоить неспецифические признаки гиперкальциемии (например, депрессия, запор), а у некоторых пациентов (особенно при умеренной гиперкальциемии — 2,60–2,80 ммоль/л) вообще не наблюдается каких-либо ее симптомов. Без лечения первичный гиперпаратиреоз может вызывать деминерализацию костей (вследствие неконтролируемого воздействия ПТГ на костную ткань), отложение кальция в почках и их заболевание, образование кальциевых камней в мочевых путях и (в редких случаях) очень тяжелую гиперкальциемию с угрозой для жизни [4]. Единственный метод лечения — оперативное удаление аденомы.
Редкие причины
В 80% случаев гиперкальциемию вызывают обсуждаемые выше причины. Такие весьма распространенные заболевания, как хроническая почечная недостаточность и тиреотоксикоз, довольно редко ассоциируются с гиперкальциемией. Примерно у 10% больных саркоидозом, представляющим собой ред-
