После
полового созревания содержание
эритроцитов в крови у мужчин становятся
больше, чем у женщин. В чем биологическая
целесообразность половых различий в
содержании эритроцитов и гемоглобина?
Какой их механизм?
ответ
Мышечная
масса у мужчин в связи с их большой
физической активностью и особенностями
профессиональной деятельности превышает
мышечную массу у женщин. Поэтому
повышенные значения эритроцитов и
гемоглобина в крови мужчин (по сравнению
с женщинами) являются биологически
целесообразными с точки зрения
адекватного кислородного обеспечения
тканей их организма. Механизм указанных
различий заключается в стимулирующем
влиянии андрогенов на процессы
эритропоэза.
Задача № 8
На
медосмотре находился пациент
25
лет, который жалуется на увеличение
размеров кистей рук. При осмотре
обнаружено увеличение не только кистей,
но и стоп, носа и нижней челюсти. Нарушение
гормональной функции какой жизненно
важной системы могло повлечь описанные
изменение пропорций тела пациента? Как
называется данное состояние?
ответ
Описанное
состояние называется акромегалией и
вызвано гиперфункцией аденогипофиза,
сопровождающейся избыточной выработкой
гормона роста (СТГ).
Задача № 9
Студент
после экзаменационной сессии обнаружил
снижение массы тела, несмотря на
неизменный режим питания.
В
чем причина снижения массы тела студента
в описанной ситуации?
ответ
Студент
во время экзаменационной сессии пережил
эмоциональное напряжение (стресс).
Это сопровождалось повышенным
выделением кортикотропинвысвобождающего
фактора, что вызвало усиленное выделение
гипоталамусом АКТГ и ТТГ, а это привело
к увеличенной секреции глюкокортикоидов
и тиреоидных гормонов. Кроме того,
возбуждение гипоталамуса сопровождалось
повышением тонуса симпатического отдела
вегетативно-нервной системы и усиленной
секрецией адреналина мозговым веществом
надпочечников.
Таким
образом проявляется усиленное
катаболическое действие гормонов
надпочечников и щитовидной железы, что
приводит к снижению веса студента.
Задача № 10
У
студентов после ответа на экзамене
установлено содержание глюкозы в крови.
По данным биохимического исследования
обнаружено повышение содержания глюкозы
в крови в пределах допустимых колебаний.
Дайте
физиологическое основание выявленной
гипергликемии.
ответ
Повышение
содержания глюкозы в крови у студентов
после экзамена обусловлено эмоциональным
стрессом, вызвавшим увеличение
секреции адреналина мозговым веществом
надпочечников. Адреналин усиливает
расщепление гликогена в печени до
глюкозы, способствуя повышению
концентрации ее в крови.
Задача № 11
У
пациента М., с повышенной функцией
щитовидной железы, обнаружено увеличение
основного обмена.
Дайте
физиологическое обоснование увеличению
основного обмена при гиперфункции
щитовидной железы.
ответ
Метаболический
эффект гормонов щитовидной железы
проявляется в усилении энергетического
обмена за счет усиления окислительных
процессов, особенно в митохондриях. При
гиперфункции щитовидной железы
усиливается окисление белков, жиров и
углеводов, увеличивается потребление
кислорода и выделение углекислого газа,
что приводит к увеличению основного
обмена.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- Главная
- Цены
- Цены на анализы
- Биохимия крови: Глюкоза
Биохимия крови: Глюкоза
Алексеев Андрей Викторович
Врач клинической лабораторной диагностики,
Срок исполнения
(рабочие дни):
1 дн.
* Взятие биоматериала оплачивается отдельно
Биохимический анализ определения уровня глюкозы в крови
Нормальная концентрация глюкозы (сахара) в крови — один из наиболее важных показателей биохимического анализа. Ее уровень человеческий организм способен самостоятельно регулировать нормальными метаболическими и обменными процессами. Любые нарушения этих процессов необходимо диагностировать при помощи биохимического исследования уровня содержания сахара в организме. Этот анализ является главным тестом при диагностировании диабетических состояний.
Для того, чтобы человеческий организм функционировал без сбоев, ему нужна энергия. Главным ее источником для жизнедеятельности мозга, клеток и тканей служит глюкоза, которая образуется при трансформации печеночного гликогена и процесса переваривания углеводов, поступающих в организм с пищей. Уровень содержания глюкозы регулируется двумя гормонами — глюкагоном (преобразовывает гликоген в глюкозу) и инсулином (повышает проницаемость мембран клеток, доставляет в них глюкозу, контролирует уровень ее содержания в крови).
Существуют различные причины нарушения обмена углеводов: сокращение синтеза инсулина из-за патологии поджелудочной железы, нарушение функции кишечника, изменение уровня содержания гормонов, участвующих в обменных процессах глюкозы. Все эти явления могут повлечь за собой развитие сложных патологических состояний. Измерение концентрации глюкозы в крови — главный диагностический показатель биохимического анализа для определения этих процессов.
Показания для проведения биохимического анализа
Квалифицированные специалисты — эндокринологи, терапевты, педиатры, гастроэнтерологи назначают проведение анализа для диагностирования:
- сахарного диабета I и II типа;
- патологий органов внутренней секреции;
- диабета беременных;
- нарушении терпимости (толерантности) к глюкозе.
Анализ необходимо провести при наличии у пациента жалоб на:
- сухость во рту и сильную жажду;
- стабильное повышение кровяного давления;
- нарушения веса — резкой потери или его избытке.
Исследование желательно регулярно проходить людям, имеющих родственников с эндокринными патологиями, а также при достижении 40 лет.
Методика проведения анализа
Биохимический анализ выполняется из капиллярной (из пальца) или венозной крови, отбор производят в лечебном учреждении.
Для определения концентрации сахара в крови существуют 3 методики, которую специалист подбирает для каждого пациента индивидуально:
1. Базовая — определяется строго на тощий желудок (не менее чем спустя 10 часов после последнего приема пищи).
2. Профильная — концентрацию глюкозы определяют натощак, затем еще 2 раза через каждый час.
3. Случайная — сахар определяют в период, не связанный с приемом пищи.
Исследование проводят с помощью глюкозо-оксидазного метода, основанного на реакции глюкозы с определенными ферментами, концентрацию рассчитывает анализатор.
Интерпретация результата анализа
Показатель нормы содержания глюкозы в крови: от 3,56 до 5,86 ммоль/л.
Повышение уровня глюкозы характерно для:
- сахарного диабета;
- физиологической гипергликемии — при стрессе, сильных эмоциях, физической нагрузке, курении;
- эндокринных патологий — тиреотоксикоза, гигантизма, акромегалии, гиперкортицизма;
- патологий поджелудочной железы (острого и хронического панкреатита, злокачественных опухолях), почек и и печени;
- инфаркта миокарда;
- мозговых кровоизлияний.
Понижение уровня сахара свидетельствует о:
- тяжелых патологиях печени — карциноме, циррозе, гепатите, гемо-хроматозе;
- злокачественных новообразованиях желудка, надпочечников, соединительной ткани;
- эндокринных патологиях — гипотиреозе, хронической недостаточности надпочечников, гипо-питуитаризме, адреногенитальном синдроме;
- идиопатической кетотической гипогликемии новорожденных;
- гиперплазии поджелудочной железы;
- ферментопатии;
- длительном голодании:
- алкогольном отравлении.
Прием некоторых медикаментов может повлиять не результат исследования. К примеру: Кофеин, Тиазид, Эстроген и гормональные препараты могут повышать концентрацию глюкозы в крови, прием анаболиков и амфетаминов — понижать.
Напоминаем, что самостоятельная интерпретация результатов недопустима, приведенная ниже информация носит исключительно справочный характер.
Глюкоза (в крови) (Glucose): показания к назначению, правила подготовки к сдаче анализа, расшифровка результатов и показатели нормы.
Показания к назначению исследования
Анализ крови на глюкозу – рутинное биохимическое исследование, которое используют для диагностики и контроля сахарного диабета (I и II типов, гестационного диабета (диабета беременных)) и других заболеваний, связанных с нарушением обмена углеводов.
Диабет представляет собой заболевание, относящееся к группе метаболических нарушений углеводного обмена, в основе которого лежит недостаток или низкая биологическая активность гормона инсулина, что приводит к повышению уровня глюкозы в крови (гипергликемии). Постоянно повышенный уровень глюкозы в крови может привести к серьезным последствиям для здоровья.
На уровень глюкозы прежде всего влияет гормон инсулин, синтезирующийся в поджелудочной железе. Кроме инсулина, в поддержании углеводного баланса принимают участие: глюкагон – гормон, также синтезируемый поджелудочной железой и выступающий антагонистом инсулина, гормоны гипофиза (соматотропин, тиреотропин), щитовидной железы (Т3 и Т4) и надпочечников (адреналин и кортизол).
Врач может назначить анализ на глюкозу в крови, если у пациента присутствуют симптомы гипер- или гипогликемии.
Симптомы высокого уровня глюкозы (гипергликемии) в крови включают:
- частое мочеиспускание;
- жажду;
- затуманивание зрения;
- усталость;
- медленное заживление ран.
Симптомы низкого уровня глюкозы (гипогликемии) в крови включают:
- тревожность;
- учащенное сердцебиение;
- потливость;
- дрожь;
- чувство голода;
- спутанность сознания.
Анализ крови на уровень глюкозы необходим при наличии факторов риска развития диабета:
- избыточная масса тела;
- малоподвижный образ жизни (гиподинамия);
- наличие сахарного диабета у близких родственников;
- повышенное артериальное давление;
- ишемическая болезнь сердца;
- хронические заболевания печени;
- беременность.
Гестационный диабет – это особая форма диабета, которая возникает только во время беременности и связана с гормональными изменениями. Поэтому женщины, у которых диагностирована данная патология, должны контролировать уровень глюкозы в крови на протяжении всего срока беременности.
Подготовка к процедуре
Строго натощак после ночного периода голодания от 8 до 14 часов. Накануне исследования необходимо исключить повышенные психоэмоциональные и физические нагрузки (спортивные тренировки), прием алкоголя.
Что может повлиять на результаты
Прием пищи, алкоголя, некоторых лекарственных средств, усталость или стресс могут повлиять на уровень глюкозы в крови.
Препараты, которые могут вызвать повышение уровня глюкозы в крови.
- Кортикостероидные гормоны (другое название – глюкокортикоиды). Они предназначены для лечения заболеваний, вызванных воспалением: ревматоидный артрит, волчанка, аллергии. Системные (в таблетированной форме, а также вводимые внутривенно или внутримышечно) стероиды включают гидрокортизон и преднизолон. Однако топические стероиды в составе кремов и мазей или ингаляционные стероиды (применяемые в лечении астмы) значимо не влияют на уровень глюкозы.
- Препараты против тревожности, синдрома дефицита внимания, депрессии и других проблем психического здоровья.
- Оральные контрацептивы (противозачаточные таблетки).
- Некоторые препараты для нормализации высокого артериального давления.
- Статины, применяемые для снижения уровня холестерина.
- Адреналин (может быть использован при тяжелых аллергических реакциях).
- Высокие дозы неингаляционных лекарств от астмы (при тяжелом приступе вводятся внутривенно).
- Изотретиноин (используется для лечения угревой сыпи и других дерматологических заболеваний).
- Такролимус – иммуносупрессант (назначают после трансплантации органов).
- Некоторые противовирусные лекарства, которые назначают пациентам с ВИЧ и гепатитом С.
- Псевдоэфедрин (противоотечное средство, входящее в состав некоторых лекарств от простуды и гриппа).
- Сиропы от кашля (многие содержат сахар).
- Ниацин (витамин В3).
Снизить уровень глюкозы, кроме препаратов для лечения сахарного диабета, могут следующие лекарства и биодобавки:
- Аспирин.
- Алоэ.
- Салицилат магния.
- Хинин.
Чтобы получить максимально достоверный результат, рекомендуется воздержаться от приема указанных лекарств до сдачи анализа, согласовав сроки отмены препарата с лечащим врачом.
Женские половые гормоны также влияют на уровень глюкозы, поэтому за несколько дней до начала менструации уровень глюкозы может быть выше, чем в другие дни.
Сдать анализ на глюкозу крови вы можете в ближайшем медицинском офисе ИНВИТРО. Список офисов, где принимается биоматериал для лабораторного исследования, представлен в разделе «Адреса».
Интерпретация результатов исследования содержит информацию для лечащего врача и не является диагнозом. Информацию из этого раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. Точный диагноз ставит врач, используя как результаты данного обследования, так и нужную информацию из других источников: анамнеза, результатов других обследований и т. д.
Анализ крови на глюкозу
Глюкоза – органическое соединение, которое является основным источником энергии для клеток организма и единственным для мозга и нервной системы. Для нормального функционирования всех органов и систем организма должен поддерживаться относительно постоянный уровень глюкозы. Во время пищеварения источники углеводов расщепляются на глюкозу и другие питательные вещества; они поглощаются тонкой кишкой и распространяются по всему организму. Использование глюкозы для производства энергии зависит от инсулина, который облегчает транспорт глюкозы в клетки организма и стимулирует печень накапливать избыточную энергию в виде гликогена для хранения.
Обычно уровень глюкозы в крови слегка повышается после приема пищи, и поджелудочная железа в ответ выделяет инсулин в кровь в количестве, соответствующем размеру и содержанию приема пищи. По мере того как глюкоза проникает в клетки и метаболизируется, уровень ее в крови падает, и поджелудочная железа реагирует замедлением, а затем прекращением выделения инсулина.
Нормальные показатели
Единицы измерения в Независимой лаборатории ИНВИТРО: ммоль/л.
Альтернативные единицы: мг/100 мл.
Перевод единиц: мг/100 мл х 0,0555 => ммоль/л.
Возраст | Глюкоза, ммоль/л |
2 дня – 1 мес. | 2,8–4,4 |
1 мес. – 14 лет | 3,3–5,5 |
старше 14 лет | 4,1– 6,0 |
Расшифровка результата
Повышение уровня глюкозы (гипергликемия)
Наблюдается при следующих заболеваниях и состояниях:
- Сахарный диабет.
- Гестационный диабет (диабет беременных).
- Физиологическая гипергликемия, причины: умеренная физическая нагрузка, сильные эмоции, стресс, курение, выброс адреналина после инъекции.
- Активный инфекционный процесс.
- Травма, недавнее оперативное вмешательство.
- Заболевания эндокринной системы:
-
а) феохромоцитома – опухоль надпочечников, которая продуцирует адреналин и характеризуется в первую очередь стойким повышением артериального давления;
б) тиреотоксикоз – патологическое состояние, при котором щитовидная железа начинает производить слишком много гормонов (тироксина и/или трийодтиронина);
в) акромегалия – заболевание, связанное с нарушением синтетической активности гипофиза (железы, расположенной в головном мозге). Характеризуется избыточной продукцией гормона роста, приводящей к изменениям черт лица, увеличению рук, стоп.
г) гигантизм – патология, также связанная с гипофизом, имеет наследственный характер, первые проявления возникают в раннем подростковом возрасте;
д) синдром Иценко-Кушинга – состояние, при котором надпочечники вырабатывают избыточное количество кортизола. Характеризуется нарушением углеводного обмена;
е) соматостатинома – опухоль из гормонально-активных клеток поджелудочной железы или клеток, расположенных в стенке 12-перстной кишки, секретирующих соматостатин;
ж) синдром поликистозных яичников – симптомокомплекс, сопровождаемый образованием кист в яичниках, нарушением менструального цикла, избыточной массой тела, бесплодием.
- Заболевания поджелудочной железы (острый и хронический панкреатит, панкреатит при эпидемическом паротите, муковисцидозе, гемохроматозе, новообразования поджелудочной железы).
- Хронические заболевания печени и почек.
- Кровоизлияние в мозг, инфаркт миокарда.
- Прием тиазидных мочегонных препаратов, бета-блокаторов, кофеина, оральных контрацептивов, глюкокортикоидов (полный список представлен в разделе «Что может повлиять на результаты»).
Понижение уровня глюкозы (гипогликемия)
- У пациентов с сахарным диабетом может отмечаться низкий уровень глюкозы в следующих ситуациях:
-
а) передозировка инсулина;
б) передозировка препаратов, снижающих уровень глюкозы в крови;
в) повышенная физическая нагрузка;
г) пропуск приема пищи;
д) прием алкоголя.
- Тяжелые болезни печени (цирроз, гепатит, карцинома, гемохроматоз).
- Опухолевые заболевания: рак поджелудочной железы, рак надпочечников, рак желудка, фибросаркома.
- Реактивная гипогликемия – состояние, при котором уровень глюкозы в крови понижается через 1-3 часа после еды.
- Нарушения режима питания (длительное голодание, синдром мальабсорбции – нарушение всасывания питательных веществ из-за заболеваний кишечника).
- Прием больших доз алкоголя.
- Интенсивная физическая нагрузка.
- Лихорадочные состояния.
- Прием ряда лекарственных препаратов:
-
а) бета-блокаторы (атенолол, пропранолол и т. д.) – применяют при лечении ишемической болезни сердца, гипертонии;
б) флекаинид и хинидин (препараты от аритмии);
в) индометацин (обезболивающее);
г) инсулин и другие сахароснижающие препараты;
д) некоторые антибиотики, противогрибковые препараты;
е) аспирин;
ж) ряд противоэпилептических, противотревожных лекарств (прегабалин);
з) моноклональные антитела для лечения опухолевых или аутоиммунных заболеваний.
Дополнительное обследование при отклонении показателя от нормы
При выявлении гипер- или гипогликемии врач может назначить следующие лабораторные исследования и инструментальную диагностику:
- гликированный гемоглобин (HbA1c);
С-Пептид (C-Peptide)
Синонимы: Анализ крови на С-пептид; Связующий пептид; Соединительный пептид.
Connecting peptide.
Краткая характеристика определяемого вещества С-пептид
С-пептид — побо…
Инсулин (Insulin)
Синонимы: Анализ крови на инсулин; Гормон поджелудочной железы; Регулятор углеводного обмена.
Краткая характеристика определяемого вещества Инсулин
Инсулин &ndas…
Мочевина (в крови) (Urea)
Синонимы: Диамид угольной кислоты; Карбамид; Мочевина в крови; Азот мочевины.
Urea nitrogen; Urea; Blood Urea Nitrogen (BUN); Urea; Plasma Urea.
Краткая характеристика аналита Мочевина
Моче�…
Первый врач, к которому следует обратиться при обнаружении изменения уровня глюкозы крови, –
эндокринолог
. Для интерпретации результатов дополнительных анализов может понадобиться консультация узких специалистов, таких как
врач-акушер-гинеколог
,
терапевт
,
уролог
, онколог и т. д.
Источники:
- www.invitro.ru
- Клинические рекомендации «Сахарный диабет 1 типа у взрослых». Разраб.: Российская ассоциация эндокринологов. – 2019.
- Клинические рекомендации «Сахарный диабет 1 типа у детей». Разраб.: Российская ассоциация эндокринологов. – 2019.
- Клинические рекомендации «Сахарный диабет 2 типа у взрослых». Разраб.: Российская ассоциация эндокринологов. – 2019.
ВАЖНО!
Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.
Для корректной оценки результатов ваших анализов в динамике предпочтительно делать исследования в одной и той же лаборатории, так как в разных лабораториях для выполнения одноименных анализов могут применяться разные методы исследования и единицы измерения.
ЮНИТЕКА:
Биохимия:
19.11.2009
Современные методы определения глюкозы
Герасименко В.А., к.м.н., Куриляк О.А., к.б.н.
Из архива газеты «Новости А/О Юнимед»
Определение концентрации глюкозы в крови – одно из наиболее часто выполняемых биохимических исследований в КДЛ. Причина исключительной популярности теста связана с высокой заболеваемостью сахарным диабетом. Данный тест выполняется как в условиях стационара, так и в поликлиниках. Больные сахарным диабетом вынуждены исследовать уровень глюкозы в крови в домашних условиях, поскольку без этой информации им трудно скорректировать свою диету, физические нагрузки, применение инсулина и других сахароснижающих препаратов. Исключительная важность теста и большие объемы выполняемых исследований стимулировали разработчиков к созданию различных типов приборов и методов определения концентрации глюкозы в крови.
В настоящее время существует достаточно много методов определения глюкозы. Их можно классифицировать следующим образом.
Методы определения глюкозы в сыворотке крови
1. Редуктометрические. Почти не используются
2. Колориметрические. Почти не используются
3. Ферментативные:
а) глюкозооксидазный
— фотометрический по конечной точке
— фотометрический кинетический
— отражательная фотометрия – сухая химия
— электрохимический
б) гексокиназный.
Первые два метода крайне неудобны, токсичны и обладают низкой точностью, поэтому мы на них не будем останавливаться.
Глюкозооксидазный метод
Сегодня наибольшее распространение получили методы, основанные на использовании фермента – глюкозооксидазы. В основе метода лежит следующая реакция:
Глюкозооксидаза катализирует перенос двух водородных атомов с первого углеродного атома глюкозы на кислород, растворенный в жидком реагенте. При этом в ходе реакции образуется в эквимолярных количествах перекись водорода. Т.е. концентрация образовавшейся перекиси водорода точно равна определяемой концентрации глюкозы. Следовательно, использование глюкозооксидазной реакции, трансформировало задачу определения концентрации глюкозы в задачу определения концентрации перекиси водорода, которая, как будет показано ниже, значительно проще первой. И здесь есть несколько способов, широко используемых сегодня в лабораторной практике (см. схему).
Среди вышеперечисленных способов регистрации наибольшее распространение получил фотометрический биохимический метод, в котором молекулы перекиси водорода под действием фермента пероксидазы расщепляются с образованием активной формы кислорода – супероксид анион-радикала – О2—, который в свою очередь окисляет хромоген, что приводит к значительному изменению спектра поглощения хромогена.
На рис. 1 и 2 показаны спектры рабочего раствора до внесения в него стандартного раствора глюкозы и после. Максимум поглощения реакционной смеси – (реактив + глюкоза) находится в области 500 нм. Соответственно, изменение оптической плотности конечной реакции на длине волны 480-520 нм пропорционально концентрации глюкозы, содержащейся в пробе.
Рисунок 1. Спектр рабочего раствора
Рисунок 2. Спектр реакционной смеси (рабочий раствор + глюкоза)
Большая популярность данного метода определения глюкозы объясняется его высокой специфичностью и простотой выполнения. Метод можно реализовать как с применением обычного фотометра (лучше специализированного биохимического фотометра типа Микролаб 540), так и с помощью автоматических биохимических автоанализаторов.
Глюкозооксидазный метод признан сегодня одним из самых точных количественных методов определения глюкозы. В качестве биологического материала используется как сыворотка крови, так и цельная кровь. При работе с последней следует учитывать тот факт, что при взятии капиллярной крови доля сыворотки (плазмы) зависит от величины гематокрита, что может негативно отразиться на точности результата. Поэтому при определении глюкозы вышеописанным методом предпочтительно использовать сыворотку крови пациента.
Наряду с методом фотометрирования по конечной точке, несколько лет назад появились наборы, в которых реализован кинетический метод фотометрирования. Суть метода состоит в том, что при определенном соотношении активностей глюкозооксидазы и пероксидазы, скорость образования окрашенного соединения некоторое время после внесения пробы в рабочий раствор будет пропорциональна концентрации глюкозы в пробе. Преимущество такого метода состоит в том, что результат не зависит от наличия в пробе других соединений, поскольку поглощение последних стабильно во времени. Этот метод требует применения кинетического фотометра, например Stat Fax 1904+, Stat Fax 3300, полуавтоматических анализаторов, например Clima 15, или автоматических биохимических анализаторов. Измерение концентрации глюкозы из цельной крови удобно выполнять с помощью приборов, работа которых основана на амперометрическом принципе измерения, при помощи специальных ферментных датчиков. Перекись водорода является крайне нестабильным химическим соединением и она может служить источником заряженных частиц. Именно это и используется в ферментных датчиках мембранного типа или электрохимических элементах портативных глюкометров.
Рисунок 3. Измерительная ячейка
В измерительной ячейке, сконструированной как проточная, находится измерительная камера, с одной стороны ограниченная ферментной мембраной (Рис. 3). На мембрану толщиной около 60 микрон специальным образом сорбирована глюкозооксидаза. С другой стороны мембраны к ней прижимается платиновый электрод.
Проба цельной крови (обычно 20 мкл) разводится в системном буферном растворе (эритроциты разрушаются), после чего подается по магистрали в проточную ячейку. Глюкоза, подвергается окислению под воздействием фермента глюкозооксидазы, находящейся на мембране. Образовавшаяся перекись водорода диффундирует через мембрану и окисляется далее в каталитической реакции под действием платины. Диффузия перекиси водорода на поверхность платины формирует ток, пропорциональный числу молекул Н2О2. Полученный таким образом сигнал обрабатывается прибором в соответствующее значение напряжения. Это измеренное значение пропорционально концентрации глюкозы в пробы.
В качестве примера приборов, использующих вышеописанный метод можно назвать автоматические анализаторы глюкозы Biosen (Германия). Эти приборы удобны для использования не только в стационарах, но и в поликлиниках, где анализ на глюкозу делают преимущественно из капиллярной крови.
Важным этапом в развитии методов клинической лабораторной диагностики стало появление «сухой химии». Естественно, одним из первых приложений этой технологии стала задача определения глюкозы в крови пациента. Первые приборы значительно уступали по точности традицинным лабораторным методам исследований. Однако, со временем, ряду фирм удалось разработать такие диагностические полоски и отражательные фотометры, которые обеспечили весьма высокую точность анализа. Широко популярными во всем мире в настоящее являются глюкометры One Touch и тест-полоски к ним производства компании Life Scan (США), которые удачно сочетают в себе аналитическую точность количественного ферментативного метода со скоростью и простотой «сухой химии».
Глюкометры One Touch предназначены для быстрого и точного измерения уровня глюкозы в цельной крови. Тест-полоска One Touch содержит все необходимые химические компоненты для двухэтапного глюкозооксидазного метода, включая ферменты глюкозооксидазу и пероксидазу, которые сорбированы на уникальную пористую гидрофильную мембрану. Результатом реакции является образование окрашенного комплекса. Интенсивность развившейся окраски регистрируется отражательным минифотометром.
Рисунок 4. Конструкция тест-полоски
В дополнении к этому, мембрана обладает гидрофильными свойствами, благодаря которым капля крови “притягивается” к поверхности тест-полоски при касании.Мембрана тест-полоск One Touch напоминает губку с микроскопическими порами и выполняет тройственную функцию. Она действует: 1) как резервуар, собирая необходимое количество крови, 2) как фильтр, блокируя твердый клеточный материал (эритроциты, лейкоциты и др.), 3) как гладкая оптическая поверхность, на которой измеряется отраженный свет. Последняя функция, в частности, очень важна для работы прибора. Она делает возможным считывать нижнюю часть полоски, тогда как кровь остается на верхней части тест-полоски. Соответственно, нет необходимости стирать (промокать) кровь с поверхности тест-полоски.
В состав приборов One Touch входит два специальных светодиода. Обработка развившейся окраски на тест-полоске идет следующим образом. Как только тест-полоска вставлена в прибор – происходит нулевое считывание. В этот момент на дисплее мы видим: “ЖДАТЬ”. Когда капля крови наносится на тест-полоску, плазма крови моментально сорбируется мембраной, тогда как эритроциты и излишки плазмы остаются на поверхности мембраны. После полного впитывания капли крови немедленно происходит окрашивание. Прибор регистрирует изменение величины отражения и автоматически запускает таймер. Через 45 секунд химическая реакция заканчивается, результат светоотражения обрабатывается. Окрашенный продукт реакции поглощает свет, испускаемый первым светодиодом. Форменные элементы крови и лишняя плазма также поглощают свет, излучаемый диодом. Чтобы скорректировать фоновое отражение, второе считывание производится вторым светодиодом на другой длине волны. Разность сигналов от первого и второго светодиода несет информацию о поглощении света хромогеном. Сигнал, полученный от хромогена для оценки концентрации глюкозы, соотносится со специальной калибровкой. Все приборы One Touch откалиброваны с использованием референтного метода на лабораторном анализаторе глюкозы. С помощью этой процедуры получается стандартная калибровочная кривая. Отметим, что достаточно сложно наладить производство тест-полосок, которые были бы абсолютно одинаковыми химически, в силу очень низкой концентрации реактивов. Для решения этой проблемы используется стандартная калибровочная кривая, состоящая из 16 –ти калибровочных линий. Контроль качества осуществляется сразу после производства тест-полосок, что позволяет определить, какая из калибровочных линий (от 1 до 16) может быть применена для данной тест-полоски. Это так называемый номер кода, который проставляется на упаковке тест-полосок. Эти 16 калибровочных линий также программируются в микропроцессоре прибора. Для получения оптимально точных результатов, номер кода, указанный на упаковке тест-полосок выставляется в приборе при помощи кнопки кода. Таким образом, неправильно установленный код на приборе может являться причиной ошибки измерения.
С момента появления на рынке приборов One Touch прошло большое количество клинических исследований в лабораториях России, Америки и Европы. Одно из таких исследований было проведено Эндокринологическим научным центром РАМН по заказу Российской Ассоциации Медицинской Лабораторной Диагностики. Специалисты Центра провели сравнительный анализ двух методов измерения уровня глюкозы в крови. Результаты, полученные на One Touch, сопоставлялась с данными, полученными на биохимическом анализаторе Spectrum II (Abbott Laboratories, США), реализующем гексокиназный метод определения глюкозы. Было исследовано 190 проб крови от 95 пациентов. Коэффициент корреляции результатов составил 0,98641. Коэффициент вариации в нормальном и патологическом диапазонах на глюкометре One Touch не превысил 2,5%.
Рис. 5. Корреляционная зависимость показаний “One Touch” и «Спектрум-2» (коэффициент корреляции 0,98641)
В заключении следует упомянуть и о недостатках глюкозооксидазного метода. Образующаяся перекись водорода и супероксид анион-радикал могут окислять не только хромоген, но и другие вещества, присутствующие в биологической жидкости: аскорбиновую кислоту, мочевую кислоту, билирубин. При этом, соответственно, доля перекиси, принимающая участие в окислении хромогена, снижается, что приводит к занижению результата по глюкозе. Этот метод линеен, как правило, до 20-30 ммоль/л глюкозы.В официальном отчете Эндокринологического научного центра РАМН сказано: «приборы One Touch обладают высокой точностью и правильностью, а также широким диапазоном измерений. Их можно использовать для диагностики неотложных состояний при диабете, в том числе бригадами “Скорой помощи”, поскольку эти приборы не только надежны, но и быстро дают результаты».
Гексокиназный метод
Гексокиназный метод состоит из двух последовательных реакций, но совершенно других:
Регистрация осуществляется при длине волны 340 нм по светопоглощению НАДН. Этот метод является высокоспецифичным и не дает реакции с другими компонентами сыворотки крови. Гексокиназный метод считается референтным для определения глюкозы. Как правило, он линеен до 50 ммоль/л, что позволило его широко рекомендовать для клиник с эндокринологическими отделениями.
Из описанного разнообразия методов определения глюкозы сотрудники КДЛ могут решить для себя, какой способ определения и какой прибор выбрать:
- Методы «мокрой» биохимии, реализованные на автоматических биохимических анализаторах, обеспечат нужды лабораторий с большим потоком анализов.
- Анализаторы глюкозы типа Biosen требуют от оператора минимальных трудозатрат, так как они полностью автоматизированы и достаточно производительны (скорость от 50 до 200 проб в час).
- Для лабораторий с небольшим числом исследований, а также экспресс-лабораторий удобен специализированный биохимический фотометр Микролаб 540.
- Для бригад скрой помощи идеальное решение — глюкометры типа One Touch.
Т.о., задача КДЛ обеспечить не только быстрое, но и высокоточное определение глюкозы, на сегодняшний день вполне решаема.
Синонимы: Глюкоза (в крови), глюкоза в плазме, blood Glucose, сахар в крови.
Научный редактор: М. Меркушева, ПСПбГМУ им. акад. Павлова, лечебное дело.
Сентябрь, 2018.
Общие сведения
Глюкоза (простой углевод, моносахарид) поступает в организм с пищей. В процессе расщепления сахарида выделяется определенное количество энергии, которая необходима всем клетками, тканям и органам человека для поддержания нормальной их жизнедеятельности.
Концентрация глюкозы в крови – один из главных критериев оценки состояния здоровья человека. Изменение баланса сахара крови в ту или иную сторону (гипер- или гипогликемия) самым негативным образом сказывается как на общем самочувствии, так и на функциональности всех внутренних органов и систем.
В процессе пищеварения сахар из продуктов питания распадается на отдельные химические компоненты, среди которых основным является глюкоза. Ее уровень в крови регулируется инсулином (гормон поджелудочной железы). Чем выше содержание глюкозы, тем больше инсулина вырабатывается. Однако объем секретируемого поджелудочной железой инсулина ограничен. Тогда излишки сахара откладываются в печени и мышцах в виде своеобразного «сахарного запаса» (гликогена), либо в форме триглицеридов в жировых клетках.
Сразу же после приема пищи уровень глюкозы в крови повышается (в норме), но быстро стабилизируется благодаря действию инсулина. Понизиться показатель может после длительного голодания, интенсивных физических и умственных нагрузок. В этом случае поджелудочная железа вырабатывает другой гормон — антагонист инсулина (глюкагон), который повышает содержание глюкозы, заставляя клетки печени трансформировать гликоген обратно в глюкозу. Так в организме происходит процесс саморегуляции концентрации сахара крови. Нарушить его могут следующие факторы:
- генетическая предрасположенность к сахарному диабету (нарушение метаболизма глюкозы);
- нарушение секреторной функции поджелудочной железы;
- аутоиммунное повреждение поджелудочной железы;
- избыточная масса тела, ожирение;
- возрастные изменения;
- неправильное питание (преобладание в пище простых углеводов);
- хронический алкоголизм;
- стресс.
Наиболее опасным считается состояние, когда концентрация глюкозы в крови резко повышается (гипергликемия) или снижается (гипогликемия). В этом случае развиваются необратимые повреждения тканей внутренних органов и систем: сердца, почек, кровеносных сосудов, нервных волокон, головного мозга, которые могут привести к летальному исходу.
Гипергликемия может развиться и при беременности (гестационный диабет). Если своевременно не выявить проблему и не принять меры по ее устранению, то у женщины беременность может протекать с осложнениями.
Показания
Биохимический анализ крови на сахар рекомендуется делать 1 раз в 3 года пациентам старше 40 лет и 1 раз в год тем, кто находится в группе риска (наследственность по сахарному диабету, ожирение и т.д.). Это поможет предотвратить развитие опасных для жизни заболеваний и их осложнений.
- Профилактический осмотр пациентов из группы риска по сахарному диабету;
- Заболевания гипофиза, щитовидной железы, печени, надпочечников;
- Мониторинг состояния больных сахарным диабетом 1-го и 2-го типа, получающих лечение, совместно с анализом на гликированный гемоглобин и С-пептид;
- Подозрение на развитие гестационного диабета (24-28 неделя беременности);
- Ожирение;
- Предиабет (нарушение толерантности к глюкозе).
Также показанием к проведению анализа является сочетание симптомов:
- сильная жажда;
- частые позывы к мочеиспусканию;
- стремительный набор/потеря веса;
- повышенный аппетит;
- повышенная потливость (гипергидроз);
- общая слабость и головокружение, потеря сознания;
- запах ацетона изо рта;
- учащение сердечного ритма (тахикардия);
- нарушение зрения;
- повышенная восприимчивость к инфекциям.
Группы риска по сахарному диабету:
- Возраст от 40 лет;
- Избыточный вес; (абдоминальное ожирение)
- Генетическая предрасположенность к СД.
Интерпретировать результаты анализа крови на сахар могут эндокринолог, гастроэнтеролог, терапевт, хирург, педиатр и другие узкие специалисты или врачи общей практики.
Нормы глюкозы в крови
Важно! Нормы различаются в зависимости от реактивов и оборудования, используемого в каждой конкретной лаборатории. Поэтому при интерпретации результатов необходимо пользоваться стандартами, принятыми именно в той лаборатории, где сдавался анализ. Также необходимо обращать внимание на единицы измерения.
Нормы лаборатории Инвитро1:
Возраст | Уровень глюкозы |
2 дня — 4,3 недели | 2,8 — 4,4 ммоль/л |
4,3 недели — 14 лет | 3,3 — 5,6 ммоль/л |
14 — 60 лет | 4,1 — 5,9 ммоль/л |
60 — 90 лет | 4,6 — 6,4 ммоль/л |
старше 90 лет | 4,2 — 6,7 ммоль/л |
Нормы в лаборатории Хеликс1:
Возраст | Референсные значения |
меньше 14 лет |
3,3 — 5,6 ммоль/л |
дети старше 14 лет, |
4,1 — 6,1 ммоль/л |
беременные женщины |
4,1 — 5,1 ммоль/л |
Нормы глюкозы, согласно справочнику Л.Даниловой, 20142:
Возраст | Величины натощак |
пуповинная кровь: | 2,5—5,3 ммоль/л |
недоношенные: | 1,1—3,3 ммоль/л |
новорожденные 1 день: | 1,7—3,3 ммоль/л |
дети 1 мес.: | 2,7—4,4 ммоль/л |
дети старше 5 лет: | 3,3—5,6 ммоль/л |
взрослые: | |
до 60 лет: | 3,5—5,5 ммоль/л |
старше 60 лет: | 4,6—6,4 ммоль/л |
Референсные значения, взятые из справочника А.Кишкуна, 20073:
Возраст | Концентрация глюкозы в плазме крови | |
ммоль/л | мг/дл | |
Новорождённые | 2,8-4,4 | 50-115 |
Дети | 3,9-5,8 | 70-105 |
Взрослые | 3,9-6,1 | 70-110 |
Важно! Интерпретация результатов всегда проводится комплексно. Поставить точный диагноз на основании только одного анализа невозможно.
Высокая глюкоза (гипергликемия)
- Сахарный диабет:
- 7,0 ммоль/л и выше натощак;
- 11,1 ммоль/л и выше через 2 часа после приема пищи.
- Гестационный диабет при беременности
- Нарушения работы эндокринной системы и поджелудочной железы;
- Гормональный сбой;
- Панкреатит (воспаление поджелудочной железы) в хронической или острой форме;
- Онкология поджелудочной железы;
- Дисфункция внутренних органов: печени, почек, надпочечников;
- Хроническая почечная недостаточность;
- Гипертиреоз (гиперсекреция йодированных гормонов);
- Синдром Иценко-Кушинга (повышенная выработка надпочечниками гормона кортизола);
- Акромегалия (дисфункция передней доли гипофиза).
Провоцирующие факторы:
- стресс в результате сильной травмы, сложной операции, инфаркта или инсульта, болевого шока;
- несбалансированный рацион (преобладание в меню продуктов, содержащих большое количество углеводов);
- прием лекарственных препаратов: диуретиков, антидепрессантов, кортикостероидов, гормонов, салицилатов, препаратов лития, дилантина, эпинефрина и т.д.
Согласно недавним исследованиям, повышенный уровень глюкозы в крови увеличивает риск развития рака печени у людей с преддиабетом и диабетом4.
Низкая глюкоза (гипогликемия)
- Нарушение работы поджелудочной железы;
- Гипотиреоз (недостаточное производство гормонов щитовидной железы);
- Инсулинома (чаще доброкачественное новообразование, которое способно секретировать инсулин);
- Заболевания печени, почек, надпочечников, в т.ч. злокачественные;
- недостаточность надпочечников (болезнь Аддисона);
- Гипопитуитаризм (нарушение секреции гормонов гипофизом);
- Гликогенозы (группа наследственных заболеваний, обусловленных нарушением процесса синтеза и распада гликогена вследствие имеющихся дефектов различных ферментов).
Провоцирующие факторы:
- длительное голодание, соблюдение строгой диеты или поста;
- нарушение работы желудочно-кишечного тракта, вегетативные расстройства, постоперационные состояния;
- передозировка инсулина или других сахароснижающих препаратов;
- интоксикация (отравление) мышьяком;
- злоупотребление алкогольными напитками;
- тяжелая физическая нагрузка;
- лихорадочные состояния;
- прием лекарственных препаратов: стероидов, амфетамина и т.д.
Подготовка к анализу
Биоматериалом для исследования служит венозная или капиллярная кровь, забор которой осуществляется по стандартным алгоритмам.
- Забор крови выполняется с утра (8.00 – 11.00) и строго натощак. Последний прием пищи должен быть не менее чем за 8-14 часов до процедуры;
- Накануне нельзя злоупотреблять сладостями, жирными и жареными блюдами;
- Также за день до теста необходимо исключить употребление алкоголя, энергетических напитков;
- За 3-4 часа до забора крови не рекомендуется курить;
- В день обследования нужно оградить себя от любых физических и психоэмоциональных нагрузок.
Анализ на сахар в домашних условиях
В домашних условиях возможно проведение экспресс-теста с помощью глюкометра.
Капля капиллярной крови из пальца помещается на тест-полоску, которая устанавливается в устройство, которое считывает информацию и обрабатывает результат в течение нескольких минут. Такой вид диагностики наиболее удобен пациентам с установленным сахарным диабетом, поскольку позволяет самостоятельно контролировать уровень сахара в крови в любое время и в любом месте.
Альтернативный способ контроля глюкозы в крови — обнаружение ацетона в выдыхаемом воздухе с помощью портативного устройства с одноразовыми сенсорными слайдами. Однако такой метод показывает ложноположительные результаты у курильщиков, так как ацетон также является продуктом сгорания табачного дыма5.
Источники:
- 1. Данные лабораторий Инвитро и Хеликс.
- 2. Л.А.Данилова, д.м.н., проф. Анализы крови, мочи и других биологических жидкостей человека в различные возрастные периоды, — СпецЛит, 2014г.
- 3. А.А.Кишкун, д.м.н., проф. Руководство по лабораторным методам диагностики, — ГЭОТАР-Медиа, 2007г.
- 4. Han H., Zhang T. Blood glucose concentration and risk of liver cancer: systematic review and meta-analysis of prospective studies. — Oncotarget. 2017 Jul 25;8(30)
- 5. Miriam E Tucker. A Breathalyzer for Diabetes? Acetone in Breath Reflects Blood Glucose. — Medscape, Nov, 2016.