Клінічна фармація 29.09.2015 01:46

ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені Данила Галицького

 

 

 

 

КАФЕДРА БІОлогіЧНОЇ ХІМІЇ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ для практичних занять

З КЛІНІЧНОЇ БІОХІМІЇ

(для студентів фармацевтичного факультету  4 курсу

спеціальності «Клінічна фармація»)

 

 

 

(частина 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛЬВІВ 2012

 

 

 

 

 

Методичні вказівки підготували: ас. Л.П.Білецька, доц. Т.І.Бондарчук, ас. Н.М.Гринчишин, доц. Л.І.Кобилінська, ас. О.Є.Мазур, доц. Макаренко Т.М., ас. Н.Б.Панасюк,  в.о.доц. Ю.М.Федевич, ст.викл. О.П.Хаврона.

 

 

За редакцією проф. О.Я.Склярова

 

Рецензент: зав.кафедри фармакології Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького О. Р. Піняжко

 

 

 

Затверджено на засіданні методичної комісії з хімічних дисциплін та фізики фармацевтичного факультету Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького 20 січня 2012 року, протокол № 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

Особливості функціонування того чи іншого органу або тканини пов’язані з особливостями обміну речовин в них, тому вивчення цих особливостей допомагає зрозуміти молекулярні закономірності життя макроорганізму, що, в свою чергу, допомагає у пошуку шляхів ефективного впливу на життєдіяльність того чи іншого органу в разі необхідності. Клінічна біохімія висвітлює проблеми патологічної біохімії, включаючи типові порушення обміну білків, нуклеїнових кислот, ліпідів, вуглеводів, води та мінеральних речовин, та шляхи їх регуляції в різних органах і тканинах. Ефективна фармакокорекція патологічних змін неможлива без чіткого уявлення про особливості тканинного метаболізму та напрямки його можливих змін. Отримані знання можуть бути використані студентами спеціальності «Клінічна фармація» у їх майбутній професійній діяльності.

Згідно з навчальним планом вивчення клінічної біохімії здійснюється у VІІ семестрі. Програма дисципліни розроблена на засадах Європейської кредитно-трансферної системи (ECTS) для студентів вищих навчальних закладів освіти України ІІІ-IV рівнів акредитації та структурована на модулі, змістові модулі, теми у відповідності з вимогами «Рекомендацій щодо розроблення навчальних програм навчальних дисциплін» (наказ МОЗ України від 12.10.2004 р. № 492).

Програма дисципліни «Клінічна біохімія» включає 1 модуль, який поділено на 2 змістовних модулі.  Згідно з навчальним планом на лекційний матеріал відведено 10 год; практичні заняття – 70 год; самостійну роботу студентів – 46 год, що відповідає 3,5 кредитам ECTS. На кожному практичному занятті студенти будуть засвоювати визначений програмою навчальний матеріал у вигляді тестів та теоретичних питань, проводити дослідження певних показників у біологічних рідинах та інтерпретувати отримані дані. До кожного змістового модуля студентам пропонуються теми для індивідуальної самостійної роботи.

Для покращення засвоєння навчального матеріалу студентам рекомендується використовувати сучасні підручники та посібники, які  підготовані провідними спеціалістами України та працівниками кафедри біологічної хімії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького.

Клінічна біохімія як навчальний предмет ставить за мету :

• Ø Підготовку спеціалістів клінічних провізорів, які володіють значним обсягом теоретичних та практичних знань відносно біохімічних основ функціонування організму і природи метаболічних процесів, що відбуваються в організмі людини.
• Ø Ознайомлення з сучасними методами біохімічної діагностики стану метаболізму організму.
• Ø Створення бази уявлень про необхідну терапію патологічних станів фармацевтичними препаратами.
• Ø Оцінка рівня теоретичних і практичних знань про клініко-біохімічні критерії захворювань травної, гепатобіліарної, серцево-судинної, нервової, легеневої, газотранспортної, сечовидільної, імунної систем і системи згортання крові.
• Ø Формування знань молекулярних основ передачі генетичної інформації, біосинтезу білка та механізмів їх регуляції.
• Ø Забезпечення теоретичної бази для вивчення інших медико-біологічних дисциплін: фармакотерапії з фармакокінетикою, клінічної фармакології та окремих фармацевтичних дисциплін.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загальні правила техніки безпеки при роботі студентів

у навчальній хімічній лабораторії

1. Перебуваючи в хімічній лабораторії, необхідно суворо дотримуватися загальних правил техніки безпеки, враховуючи, що будь-яке порушення може призвести до нещасного випадку.

2. У хімічній лабораторії працювати тільки в медичних халатах та шапочках.

3. На робочому місці залишати тільки необхідні речі (книгу, зошити, ручки), всі інші речі (портфелі, сумки, одяг) зберігати в спеціально відведеному для цього місці, одяг у гардеробі.

4. Кожен студент повинен працювати за закріпленим за ним місцем, перехід на інше робоче місце без дозволу викладача не дозволяється.

5. Категорично забороняється виконувати в лабораторії роботи, не пов’язані із виконанням навчального практикуму.

6. Реактиви після їх використання необхідно ставити на відведене місце.

7. Роботи з концентрованими кислотами, лугами слід проводити обережно, під витяжною шафою, щоб виключити можливість їх потрапляння в очі, а також появу опіків і пошкодження одягу.

8. Бути обережним при роботі з електроприладами. Працювати тільки із заземленим обладнанням.

9. При запалюванні газу кран пальника відкривати поступово.

10. Для уникнення нещасних випадків не працювати з леткими та легкозаймистими речовинами поблизу запаленого пальника.

11. Користуватися горючими і токсичними речовинами (галогени, концентровані кислоти, луги, сірководень тощо), а також проводити досліди, які супроводжуються виділенням шкідливих парів, газів, дозволяється тільки у витяжній шафі.

12. При нагріванні речовин у пробірці не направляти її отвір у бік товариша, який працює, або до себе.

13. Не можна залишати в лабораторії без нагляду ввімкнуті електроприлади, гарячі водяні бані, газові пальники, центрифуги тощо.

14. У випадку пожежі негайно погасити найближчі пальники і гасити вогонь, використовуючи вогнегасник, покривало, пісок.

15. При опіках

а) сильними лугами: необхідно промити уражені ділянки тіла водою і накласти компрес, змочений 1 % розчином оцтової кислоти;

б) сильними кислотами: необхідно промити уражені ділянки тіла водою і накласти компрес, змочений 1 % розчином соди;

в) фенолом: розтерти побілілу від опіку ділянку до нормального стану шкіри, а потім промити водою і накласти пов’язку із гліцерином.

16. У разі потрапляння кислоти або лугу в очі необхідно промити їх великою кількістю води, а потім 2 % розчином соди або борної кислоти.

17. Не виливати в раковину вміст пробірок з концентрованими кислотами та лугами.

18. Не кидати папір, сірники, побитий посуд у водостічну раковину, для цього користуватися смітником.

19. Після закінчення роботи прибрати своє робоче місце, протерти полиці і стіл вологою ганчіркою, поставити посуд з реактивами на відведене місце, виключити воду та газ. Оформити протокол, зробити висновки.

Модуль 1. Клініко-біохімічні показники обміну окремих органів та систем органів

Тематичний план практичних занять з модуля 1

№ п/п	Тема заняття	к-сть год
1	Методи біохімічних досліджень.	4
2	Клініко-біохімічна оцінка білкового обміну. Визначення небілкових нітрогенвмісних компонентів та їх клініко-діагностичне значення.	4
3	Клініко-біохімічна оцінка порушень вуглеводного обміну.	4
4	Клініко-біохімічна оцінка порушень ліпідного обміну.	4
5	Клініко-діагностичне значення визначення ферментів у плазмі крові.	4
6	Клініко-біохімічні критерії порушень обміну вітамінів.	4
7	Клініко-біохімічна оцінка стану ендокринної системи.	4
8	Роль макро- і мікроелементів в підтриманні гомеостазу клітини і цілого організму.	4
9	Клініко-біохімічні критерії захворювань травної системи.	4
10	Клініко-біохімічні критерії захворювань гепатобіліарної системи.	4
11	Клініко-біохімічна характеристика порушень серцево-судинної системи.	4
12	Клінічна біохімія крові. Характеристика загортальної, антизгортальної систем крові та фібринолізу.	4
13	Оцінка функціонального стану легень, газотранспортної функції крові та системи згортання крові.	4
14	Клініко-біохімічна характеристика порушень нервової системи.	4
15	Клініко-біохімічні критерії порушень сечовидільної системи.	4
16	Клініко-біохімічна оцінка функціонального стану імунної системи.	4
17	Клініко-біохімічна характеристика канцерогенезу. Біохімічні критерії злоякісного росту.	4
18	Підсумковий модульний контроль “Клініко-біохімічні показники обміну органів та їх систем. Біохімічні критерії порушень метаболічних процесів організму”.	2

 

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ

№ зп	Тема	Кількість годин
1.	Клініко-біохімічна характеристика обміну білків.	2
2.	Клініко-біохімічна характеристика обміну вуглеводів.	2
3.	Клініко-біохімічна характеристика обміну ліпідів.	2
4.	Характеристика ферментативних порушень. Ензимодіагностика та ензимотерапія.	2
5.	Клінічна біохімія при захворюваннях органів травної системи.	2
Всього		10

 

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ

№ зп	Тема	Кількість годин
1	Зміни активності ферментів системи антиоксидантного захисту в умовах дії ксенобіотиків	2
2	Застосування  та механізм дії коферментів як лікарських засобів	2
3	Використання негормональних  цукрознижуючих засобів для лікування цукрового діабету	2
4	Клініко-біохімічна характеристика ускладнень цукрового діабету	2
5	Роль пероксидного окиснення ліпідів в етіології патогенезу атеросклерозу	2
6	Первинні та вторинні порушення ліпідного обміну, причини їх виникнення  та шляхи корекції	2
7   8	Патологія обміну гемоглобіну: гемоглобінопатії, таласемії,   еритроцитарні ензимопатії. Вітамінна нестача у хворих із захворюваннями  органів травної системи	2   2
9	Порушення обміну вітамінів	2
10	Роль захворювань ротової порожнини при захворюваннях ШКТ	2
11	Вплив лікарських засобів (сечогінних та сульфаніламідних) на виникнення гострого панкреатиту	2
12	Препарати калію, що застосовуються у медичній практиці	2
13	Гормоноподібні речовини, їх функції в організмі	2
14	Патологічні стани, які виникають при порушенні кортикостероїдів, шляхи їх корекції	2
15	Характеристика судинних порушень при інфаркті міокарда та їх фармакологічна корекція	2
16	Біохімічні механізми дії β-адреноблокаторів і блокаторів кальцієвих каналів	2
17	Клініко-біохімічна характеристика згортальної функції крові.	2
18	Клініко-біохімічна характеристика згортальної функції крові.	2
19	Біохімія онтогенезу.	2
20	Фармпрепарати – індуктори І та ІІ фаз детоксикації у печінці	2
21	Біохімія неоплазій	2
22	Використання сучасних досягнень молекулярної біології і генетики у медицині та фармації.	2
23	Біохімічні механізми токсичних уражень організму, токсикоманій. Біохімічні основи використання фармпрепаратів при їх лікуванні.	2
Всього		46

 

За поточне навчання та на контрольних заняттях засвоєння змістових модулів студентові нараховуються бали: "відмінно" - 7 балів, "добре" – 5,5 балів, "задовільно" - 4 бали, "незадовільно" - 0 балів.

Студент допускається до підсумкового контролю засвоєння модулю 1 при виконанні всіх вимог навчальної програми та за умов, якщо за поточне оцінювання та за контроль засвоєння змістових модулів (17 занять) він набрав не менше 68 балів (4х17=68).

Підсумковий тестовий контроль зараховується студенту, якщо він демонструє володіння практичними навичками та набрав при виконанні тестового контролю теоретичної підготовки не менше 50 балів.

 

 

 

Модуль 1. Клініко-біохімічні показники обміну окремих органів та систем органів

Змістовий модуль № 1. Організація клініко-біохімічних досліджень. Патохімія основних видів обміну речовин

 

Тема №1  МЕТОДИ БІОХІМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Мета заняття. Оволодіти деякими фізико-хімічними методами досліджень біологічно важливих речовин та загальними принципами обробки й інтерпретації результатів.

Актуальність теми. В біохімічних дослідженнях використовуються сучасні фізико-хімічні, фізичні та математичні методи. При оцінюванні стану хворого та ефективності дії фармпрепаратів провідне місце займають методи біохімічних досліджень. Встановлення діагнозу й прогноз захворювання  значною мірою пов’язані з визначенням біохімічних показників та правильною їх інтерпретацією.

Конкретні завдання:

• Ø Вміти визначити  активність каталази крові та інтерпретувати отримані результати
• Ø Показати залежність отриманих результатів від ступеня гемолізованості крові
• Ø Виявити ступінь впливу фармпрепаратів на біохімічні показники в організмі

Теоретичні питання

1. Оптичні методи в біохімії (фотоелектроколориметрія,  спектрофотометрія, флюоресцентний аналіз, імуноферментний тощо).
2. Електрофорез (горизонтальний, диск-електрофорез, ізоелектричне фокусування, імуноелектрофорез).
3. Види хроматографії (афінна, іонообмінна, тонкошарова, газова, гель-хроматографія).
4. Принцип полярографічного методу дослідження.
5. Імуноферментний  метод аналізу.
6. Загальні принципи клініко-біохімічної оцінки результатів обстежень.
7. Помилки при проведенні  лабораторних досліджень.

 

Блок інформації

Характеристика фізико-хімічних методів  дослідження

У біохімії широке використання знайшли діаліз, центрифугування, оптичні та електрохімічні методи, різні види хроматографії, радіоімунні дослідження тощо.

Центрифугування суть процесу центрифугування полягає в розділенні неоднорідних систем (суспензій, емульсій)  в полі дії доцентрових сил. Під дією цих сил суспензії розділяються на тверду фазу -осад і рідку - центрифугат, який називають також супернатантом, або надосадовою рідиною. Велику роздільну здатність має “центрифугування в градієнті  густини”. У даному випадку частинки речовини у процесі центрифугування  розподіляються вздовж градієнта у вигляді дискретних зон або полюсів і не змішуються між собою.

В залежності від фактору (характеризує відношення   прискорення доцентрових сил до прискорення сили тяжіння) розділення центрифуги умовно поділяють на звичайні (G менше 3500) і  зверхцентрифуги  (ультрацентрифуги G більше 3500). Звичайні центрифуги використовують з  метою препаративного центрифугування. Ультрацентрифуги дозволяють розвинути доцентрове прискорення поля до 300000 G. Вони використовуються  з аналітичною метою, для визначення молекулярної маси речовин  та виділення їх  окремих фракцій із розчинів.

До оптичних методів дослідження  належать :

фотоелектроколориметричні;

спектрофотометричні;

флюоресцентний та інші.

Із хроматографічних методів дослідження використовують гель – хроматографію, іоннообмінну, афінну, тонкошарову, газову.

Серед сучасних методів дослідження провідна роль належить спектральному аналізу. Він відноситься до фізико-хімічних методів якісного й кількісного визначення атомного та молекулярного складу речовин, заснованих на дослідженні спектрів, що поглинаються або випромінюються речовинами, які аналізують. В основу цих методів покладено принцип вимірювання зміни інтенсивності світлового потоку. Залежно від довжини хвилі змінюється характер випромінювання, тому електромагнітний спектр поділено на зони : g - і  промені з довжиною хвилі 0,1 - 9 нм, ультрафіолетова зона - 100 - 380 нм, видима зона - 380 - 760 нм, інфрачервона зона - 760 - 1100 нм.

Спектральні методи дослідження поділяються на 2 групи: абсорбційні та імерсійні. В основу абсорбційної спектроскопії покладено принцип вимірювання поглинання світла, що проходить крізь досліджуваний розчин внаслідок абсорбції його речовиною, яку визначають. Кожна речовина поглинає світло певної довжини хвилі, отже, абсорбція світла є вибірковою.

Фотометричні методи  оптичного фізико- хімічного аналізу поділяються на дві групи: абсорбційну фотометрію і емісійну.

Абсорбційна фотометрія – це метод, оснований на вимірюванні ступеня ослаблення монохроматичного світлового потоку в результаті вибіркового поглинання світла розчиненою речовиною. Основним законом фотометрії є закон  Ламберта- Бера. Закон формулюється таким чином: Логарифм відношення інтенсивності світлового потоку, що проходить через розчин до інтенсивності світлового потоку, який виходить з розчину, прямо пропорційний концентрації речовини і товщині поглинаючого шару.

До методів абсорбційної фотометрії відносяться: спектрофотометрія і нефелометрія.

Спектрофотометрія  або в більш широкому розумінні – колориметрія- вимірювання інтенсивності забарвлення розчину досліджуваної речовини, відносно інтенсивності забарвлення еталонного розчину з точно відомою концентрацією.

Фотоколориметрія - це вимірювання поглинання видимої частини спектру забарвленими розчинами.

Власне спектрофотометрія - це вимірювання поглинання (і пропускання)  прозорих розчинів в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній зонах спектру (220 - 1100 нм).

Прилади, які грунтуються на вимірюванні світлопоглинання речовин, називаються абсорціометрами. До них належать фотоелектроколориметри (ФЕК) і спектрофотометри (СФ). Фотоелектроколориметри дають змогу проводити вимірювання в видимій частині спектра.

Спектрофотометри (СФ) дають змогу проводити вимірювання в широкому діапазоні хвиль від ультрафіолетового до інфрачервоного (210 - 1100 нм) і досліджувати забарвлені та безбарвні розчини у вузькій частині спектра, в зоні максимального поглинання монохроматичного потоку світла.

В основі абсорбційної спектроскопії лежать загальні принципи здатності речовин поглинати світлову енергію за законом Бугера - Ламберта і Бера. При вимірюваннях інтенсивності поглинання світлового потоку користуються величиною, яка називається оптичною густиною розчину й позначається буквою D.

D = k x Сx d,

якщо концентрацію С виразити в моль/л, а товщину шару d - в сантиметрах, то величина k - називається молярним коефіцієнтом поглинання (екстинкція). Цей коефіцієнт поглинання дорівнює оптичній густині 1 М розчину при товщині шару в 1 см..

Нефелометрія - це метод аналізу, пов’язаний з оцінкою ступеня мутності досліджуваного розчину. Інтенсивність розсіювання залежить від розмірів частинок  і кількості розчиненої речовини.

Емісійна фотометрія - це метод аналізу оснований на вимірюванні енергії, яка випромінюється досліджуваною речовиною в результаті енергетично збудженого стану. До методів емісійної фотометрії  відносять: флюориметрію і полум’яну фотометрію.

Флюориметрія  основана на ефекті флюоресценції, який виникає в результаті енергетичного  збудження  досліджуваної речовини під впливом короткохвильового опромінення.

Полум’яна  фотометрія. При цьому методі дослідження,  як енергетичний агент, що викликає стан збудження досліджуваного речовини, використовують полум’я газової горілки. Іони металів забарвлюють полум’я  у відповідності з характерними для них спектрами випромінювання.  Щоб виділити випромінювання окремих іонів, застосовують  спеціальні світлофільтри, після цього проводять всі необхідні вимірювання.

 Явище “холодного світіння” деяких речовин, що викликане зміною електронного стану молекул або атомів, називається люмінесценцією.

Люмінесцентний аналіз, в основі якого лежить флюоресценція, має широке застосування.

Вимірювання інтенсивності флюоресценції залежить від концентрації речовин, що дає змогу проводити кількісне визначення речовин на спеціальних приладах флюориметрах. При цих дослідженнях використовують, як джерело збудження, ультрафіолетове випромінювання.

Електрофорез - це розділення заряджених частинок у електричному полі. Різна  молекулярна маса зарядів речовин визначає неоднакову швидкість пересування, що дає можливість їх диференціювати. Швидкість руху іонів підвищується зі збільшенням електрофоретичного заряду, сили електричного поля, але зменшується зі збільшенням радіуса часточок, що рухаються і збільшенням в’язкості  середовища. На швидкість руху заряджених часточок впливає температура, з підвищенням якої зростає швидкість руху іонів.

Використовують такі методи електрофорезу :

- фронтальний,

- зональний електрофорез,

- ізоелектричне фокусування, 

- імуноелектрофорез.

Фронтальний електрофорез - це розділення речовин у гомогенному розчині без стабілізації зон розподілу. Зональні методи електрофорезу дають змогу отримувати стабільні зони розподілу й класифікуються залежно від середовища, на якому проводяться розділення. Для цього електрофорезу, як середовище, використовують порошки та інші пористі матеріали (крохмаль, целюлозу, полівінілхлорид), гелі (крохмальний, агаровий, поліакриламідний), смуги паперу та інших волокнистих матеріалів.

Зональний електрофорез у залежності від джерела живлення і камери поділяється на горизонтальний і вертикальний (диск-електрофорез).

Імуноелектрофорез  належить до найбільш чутливих і сучасних методів імунологічного аналізу. За допомогою цього методу можна визначити число компонентів суміші, а також ідентифікувати ці компоненти за їх електрофоретичною рухливістю, імунологічною специфічністю, а іноді за хімічною природою. За допомогою цього електрофорезу можна виявити компоненти, які здатні давати реакцію преципітації з антитілами, тобто, головним чином, білки і вуглеводи.

Метод імуноелектрофорезу дає можливість дуже точно визначити компоненти складних білкових сумішей за їх імунологічною специфічністю і електрофоретичною рухливістю.

Хроматографія. Для розділення і кількісного визначення білків і амінокислот, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів та інших метаболітів використовують різні методи хроматографії.

Є декілька різновидів хроматографічного методу аналізу.

Найважливіші з них:

адсорбційна хроматографія, що базується на різній здатності окремих сполук адсорбуватися на тих чи інших сорбентах;

іонообмінна - базується на різній здатності речовин, які розділяють, до іонного обміну з тим чи іншим іонітом;

розподільна - заснована на різній розчинності речовин, які розділяють, у двох рідинах, що частково змішуються;

дифузна - заснована на розділенні речовин за швидкістю дифузії в середину сорбента (гель - фільтраційна хроматографія, при якій розділення речовин грунтується на механічному явищі молекулярного просіювання;

хроматографія за спорідненістю (афінна хроматографія) - високоспецифічний метод розділення різних сполук, базується на використанні нерозчинних форм біологічно активних речовин, що мають спорідненість до речовин, які розділяють.

При газовій хроматографії розділення суміші речовин ведуть в атмосфері газу. Адсорбційну, іонообмінну, розподільну, дифузну хроматографію можна проводити в колонках і на площині (на папері і в тонких шарах).

Гель - фільтрація дає змогу розділяти речовини залежно від їх молекулярної маси і форми молекул. Принцип цього методу полягає в тому, що молекули різних розмірів і форм здатні дифундувати в гелі з різною швидкістю. Для гель - фільтрації найчастіше використовують декстранові гелі, які отримали назву сефадексів.

Полярографічний метод засновано на принципі визначення сили струму, яка виникає під час окисно-відновних реакцій, що проходять на зовнішній поверхні робочого електроду. Під час проходження струму в процесі  електровідновлення або електроокиснення на полярограмах з’являються ділянки, на яких сила струму пропорційна концентрації реагуючих речовин. Зміна висоти полярограм дає уявлення про концентрацію речовини.

При дослідженні біологічних об’єктів полярографічним методом визначають катіони, аніони, амінокислоти, вітаміни, вуглеводи та інші речовини.

Особливе місце займає полярографічний метод при дослідженні білків, ферментів; за його допомогою можна отримати відомості про деякі функціональні групи білків (-SH, -NH₂, імідазольну групу), визначити каталітичну активність ферментів тощо.

Використання манометричного і радіоізотопного методів дозволяють провести дослідження як на рівні  клітини, так і на рівні цілого організму.                   

Імуноферментний аналіз (ІФА).

Імуноаналіз – це метод кількісного визначення речовин, які знаходяться в дуже низьких концентраціях. Цим методом можна визначити будь- які речовини, що викликають утворення антитіл.

 Основою цього методу є  реакція “ антиген – антитіло”, тобто специфічне зв’язування антитіла з певною речовиною.

Для кількісного аналізу застосовують в основному два види виконання ІФА. Першим етапом їх здійснення виступає зв’язування моноспецифічних антитіл на поверхні твердої фази. Дальше стає можливим проведення реакції конкурентного або непрямого (сендвіч) типу. Антиген, мічений ферментом, конкурує з неміченим досліджуваним антигеном за антитіла на твердій фазі. В іншому варіанті біологічні рідини реагують з імобілізованими на твердій фазі антитілами, після чого решта суміші видаляють і в реакцію вводять мічені ферментом антитіла, які зв’язуються вже імобілізованим антигеном.

Зразки сироватки крові, які містять речовину, що визначають, поміщають у лунки планшету для мікротитрування, на стінках якого сорбовані антитіла, здатні специфічно зв’язувати дану речовину, наприклад гормон. Одночасно в інкубаційну суміш вносять невелику кількість гормону, хімічно зв’язаного з ферментом, так званий кон’югат. Кон’югат і гормон, який визначають, конкурують між собою  за зв’язування з обмеженою кількістю сорбованих антитіл. Після цього як  зв’язування антигенів  відбулося, незв’язані молекули відмивають.

Для визначення кількості зв’язаного кон’югованого антигену в лунки вносять субстратний буфер і забарвлені продукти ферментативної реакції визначають фотометрично. Чим більше гормону в тестованій пробі, тим  менше  кон’югату  буде зв’язуватися з  антитілами. Кількісна оцінка здійснюється за допомогою калібрувальної кривої, яку будують за стандартними зразками з відомою концентрацією.

Загальні принципи клініко- біохімічної оцінки результатів обстежень.

До способів рзрахунку результатів дослідження, які використовуються в клінічній біохімії, можна  віднести  використання умовних одиниць, розрахунки за стандартним (еталонним розчином), розрахунки за калібрувальним графіком, розрахунки за коефіцієнтом перерахунку.

Умовні одиниці  використовуються поряд з системними одиницями переважно в методиках, які давно використовуються в лабораторії.

Розрахунки результатів за стандартним (еталонним ) розчином.

Стандартні розчини обробляються одночасно з серією досліджуваного   біоматеріалу і знаходяться в цих самих умовах, що й досліджуваний матеріал. Еталонні розчини повинні  містити строго визначену концентрацію даної речовини. Розрахунок результатів дослідження, які виконуються зі стандартними розчинами, проводяться за способом пропорції, де за трьома відомими величинами розраховується четверта, досліджувана.

                                 Ест           Сст

                                  ^______ =   ^______ ,

                                  Едос        Сх

 де Ест – екстинкція стандартного  розчину, Едос- екстинкція досдіжуваної проби, Сст- відома концентрація стандартного розчину, Сх- досліджувана концентрація  проби.

Розрахунки результатів дослідження за калібрувальним графіком

 Калібрувальні графіки  будують для кожного фотометра, використовуючи серію стандартних розчинів. Такі розчини відрізняються між собою концентрацією речовини, бажано в порядку зростання її величини.

Розрахунки результатів дослідження з допомогою коефіцієнта перерахунку (фактора перерахунку).

 Даний варіант розрахунку є найбільш простим. Розрахунки проводяться за формулою:

                      С= FxЕ,

де  С- концентрація досліджуваного компоненту,

F- коефіцієнт перерахунку, Е-екстинкція досліджуваної реакційної суміші.

Коефіцієнт перерахунку є величиною специфічною для кожного окремого тесту.

Помилки, що мають місце під час проведення лабораторних досліджень.

У ході лабораторного дослідження  можна  допустити помилки. Остаточний результат кожного визначення складається з остаточно дійсної вартості ( дійсних величин) та певної помилки  дослідження, які є його складовою частиною. Оцінка достовірності результату та його клінічна оцінка потребують знання видів помилок, які можуть виника­ти протягом дослідження. Загалом під час діагностичних досліджень трапляються помилки, які можна класифікувати так:              

• помилка перед проведенням дослідження;

• аналітична помилка (лабораторна);

• помилка інтерпретаційна.

 Помилка перед проведенням дослідження). Ця помилка охоплює групу факторів, які можуть впливати на остаточний результат дослі­джень, доки матеріал аналізують у лабораторії. Отже, ці фактори пов’я­зані з підготовкою хворого до дослідження, із забором та зберіганням матеріалу до початку аналізу. Вплив вживаних ліків завжди треба брати до уваги, коли інтерпрету­ють результат. З’ясовуючи питання впливу ліків на результат дослі­дження, ми мусимо, перш за все, знати, що існують два основні механіз­ми інтерференції.

             Перший механізм полягає в інтерференції ліків або їх продуктів з ідентифікаторами або методами визначення. У, першу чергу, це фізико-хімічний та біохімічний вплив. Прикладом фізико-хімічної взаємодії є можливість зміни відносної маси сечі, за умови використання більшої кількості декстрану або впливу тетрацикліну на визначення концентра­ції глюкози. Прикладом біохімічного впливу може бути вплив ліків, які мають  відновні властивості, на завищені результати визначення вмісту креатиніну.Ці впливи, тобто інтерференція фізико-хімічна та біохімічна, основ­ним чином спричинені недостатністю специфічної методики. Застосуван­ня специфічних методик буде  обмежувати цей вплив.

  Другий механізм полягає у фармакологічній дії ліків, незалежно від запланованого лікування, на складові частини  або процеси системи, які призводять до змін, що не пов’язані з  захворюванням.

Інтерференція, спричинена фармакологічною дією ліків, має дуже велике значення. Її не можна залишати поза увагою. Істотне значення має кількість ліків та індивідуальна чутливість організму, а також спосіб застосування ліків. Виключення помилки, пов’язаної із впливом ліків, вимагає прове­дення досліджень перед лікуванням або проведення його протягом лі­кування, з вибором найкращого методу забору матеріалу. Здається, що інтерференція ліків буде найменш вираженою тоді, коли концентрація їх в  організмі буде найменшою.Незалежно від того чи відбувається  обмеження впли­ву ліків, цей фактор треба взяти до уваги під час інтерпретації резуль­тату, а саме непередбачуваного результату.                     

 Аналітична помилка (лабораторна). Ця помилка пов’язана із пе­ребігом дослідження біологічного матеріалу в лабораторії. Виділяють кілька видів такої помилки.

           Систематична помилка (точність) виражає різницю між величи­ною отриманою і дійсною. Джерелом систематичної помилки є власти­вості методу або способи його реалізації, які є причиною того, що визна­чений показник не відповідає дійсній величині, тобто вона спричинена особливостями методу, або лабораторією (дослідником). Систематична помилка методу, прикладом її може бути визначен­ня концентрації глюкози за методом Хагедорна-Ієнсена. Метод цей ґрунтується на  відновних властивостях глюкози. Інші присутні в кро­ві речовини, які мають  відновні властивості, також беруть участь у ре­акції. Тому результат визначення глюкози цим методом є завищеним.Систематична помилка в лабораторії полягає в тому, що в процесі дослідження виявляють неточність, яка постійно повторюється. Вона мо­же стосуватися кожного етапу процесу (вироблення ідентифікаторів, приготування та визначення стандарту) або може бути пов’язаною з ла­бораторним устаткуванням.   

Випадкова помилка (повторюваності) виражає різницю між резуль­татами вимірювання одного і цього ж зразка, що було зроблено на тому самому лабораторному устаткуванні й тим самим методом, і спричинена змінами умов під час виконання вимірів. Джерело випадкової помилки пов’язано із взаємодією багатьох факторів, які не вдається передбачи­ти, і тих випадків, які змінюють умови визначення. Саме ця зміна спричинює різницю результатів кількох визначень одного і цього ж зразка в тому самому матеріалі. Мірою випадкової помилки є акуратність (точність). Найчастіше її відхилення приймають як стандарт або визначають у процентах як кое­фіцієнт зміни.

Під час аналітичного процесу, який охоплює багато дій і методів та значну кількість визначень, може статися, що один з етапів процесу або одна із дій будуть протікати не так, як цього вимагає процес. Це формує помилку, що називається тривіальною.Частота помилок є важливою під час обчислення показника. Вважа­ється, що одна помилка на 2000 значень становить абсолютний мінімум.

 Помилка інтерпретації результату. Використання поодинокого результату лабораторного аналізу в діагностичному процесі або моніто­ринг під час терапії можуть бути джерелом численних і зумовлених різ­ними факторами помилок.                                

 Помилка І типу виникає, коли на основі результату дослідження роблять висновки про наявність хво­роби, у випадках, коли хворий є дійсно здоровим. Помилка II типу тра­пляється, коли на основі результату дослідження дійсно хворого вважа­ють здоровим. Ці два типи помилок мають місце за граничних значень.

Щоб уникнути таких помилок або зменшити їх кількість, треба па­м’ятати про такі правила:

• фізіологічні коливання (є також інколи значними) інтерферують із можливістю клінічної інтерпретації отриманого результату. Це призводить до думки про необхідність проведення додаткових до­сліджень. Ці зміни можуть бути циклічними: годинні, денні, се­зонні;                                       

• зміна внутрішнього середовища організму пов’язана з багатьма досліджуваними параметрами.

Кожний етап  процесу від моменту початку дослідження до моменту отримання і використання результату може бути джерелом помилки. Встановлення причин помилок допомагає обмежувати їх до мінімуму.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Дослід  1. Залежність  активності каталази  від ступеня гемолізованості  крові та впливу фармпрепаратів.

Принцип методу. Пероксид  водню утворює з солями молібдену  сполуки жовтого  кольору,  інтенсивність  забарвлення яких залежить від кількості пероксиду водню в розчині, тобто від активності каталази в пробі.

Матеріальне забезпечення: 0,3% розчин пероксиду водню, 4% розчин натрію молібдату.

Хід роботи. Для дослідження використовують  сироватку крові та гемолізовану кров. В дослідні і контрольну пробірки додають по  2 мл розчину пероксиду водню, в першу дослідну – 0,01 мл сироватки крові, в другу дослідну- 0,01мл гемолізованої крові,  в третю- 0,01мл сироватки  крові хворого, який  приймає протитуберкульозні препарати, в контрольну – 0,01 мл дистильованої води. В кожну пробу додають по 1 мл розчину  натрію молібдату, перемішують і зразу вимірюють екстинкцію при l = 410 нм в кюветі 10 мм проти води.

          Розрахунок результатів виконують за формулою:

                                                 Е_к -Е_о

                        Каталаза (%)= ^{_______  х}  100,

                                                     Е_к

де Е_к  і Е_о – екстинкції відповідно контрольної і дослідної проб.

Контрольні величини. У здорових людей активність каталази еритроцитів становить 73,8-77,4%.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ  КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ

Каталаза  широкопоширена в організмі людини і тварин, найбільша кількість ферменту виявлена в еритроцитах, печінці і нирках. Каталазна активність виявляється також у всіх рослинах і мікроорганізмах, за винятком облігатних анаеробів. Цей  фермент  попереджує нагромадження пероксиду водню, що утворився при дисмутації супероксидного аніону і  аеробному окисненні відновлених флавопротеїдів.

Каталаза приймає участь у розкладанні пероксиду водню, який може утворюватися при тканинному  диханні і  таким чином захищає організм від  шкідливого впливу цієї  сполуки; приймає участь у внутрішньоклітинних процесах, що пов’язано з участю цього ферменту в системі антиоксидантного захисту. 

Оскільки каталаза локалізується переважно в печінці і еритроцитах, тому при захворюваннях печінки і при гемолітичних процесах доцільно визначати її активність у сироватці крові. Значне підвищення  активності каталази у  крові хворих з переломами кісток пояснюється руйнуванням  червоних кров’яних тілець і поступленням  каталази     еритроцитів у судинне русло. Зростає активність цього ферменту і  при гострих пневмоніях, при введенні в організм кофеїну, ацетонових тіл, алкоголю, при деструкції мозкової тканини і попаданні в ліквор еритроцитів активність каталази значно зростає.

Гіпоксія супроводжується значним зниженням активності каталази, подібна динаміка активності каталази виявлена при хронічних легеневих захворюваннях, лейкозах, ревматоїдному артриті, хворобі Шенлейна –Геноха. Пониження активності ферменту спостерігається при злоякісних  пухлинах, при інфекційних захворюваннях, як черевний тиф, скарлатина, малярія, туберкульоз легень.

Пояснити отриманий результат. Зробити висновок. Звернути увагу на  можливість зміни  активності  каталази в крові людини  при   патологічних станах   та під впливом фармпрепаратів.

Контроль виконання лабораторної роботи

1. Який принцип лежить в основі колориметричних методів дослідження?

2. Який принцип лежить в основі флюориметрії?

3. Які біохімічні показники можна визначити  полярографічним методом?

4. Загальні принципи клініко- біохімічної оцінки результатів обстежень.

5. Які помилки мають місце під час проведення лабораторних досліджень?

Приклади тестів

1. Для розділення білків на фракції використовують такі методи дослідження:

А. Люмінесцентний аналіз

В. Електрофорез

С. Іонообмінну хроматографію

D. Полярографію

Е. Імуноферментний аналіз

 

2. У біохімічних дослідженнях при діагностиці захворювань та оцінці ефективності дії фармпрепаратів часто використовують методи, які грунтуються на:

А. Вимірюванні  інтенсивності зміни світлового потоку

В. Вимірюванні поглинання видимої частини спектру

С. Оцінці ступеня мутності досліджуваного розчину

D. Визначенні інтенсивності флюоресценції розчинів

Е. Розділенні заряджених частинок в електричному  полі

 

3. У клініці для парантерального харчування використовують фармпрепарати гідролізату білків. Повноцінність гідролізатів визначається наявністю незамінних амінокислот. Вкажіть яким методом можна розділити суміш амінокислот:

А. Хроматографією

В. Імуноелектрофорезом

С.Полярографією

D. Інфрачервоною спектроскопією

Е. Імуофермантним аналізом

4. Укажіть хроматографічні методи дослідження, які використовують у біохімічних дослідженнях:

А. Гель - фільтрація

В. Радіоімунний аналіз

С. Флуорисцентний аналіз

D. Полярографія

Е. Імуноферментний аналіз

 

5. Важлива роль в окисно–відновних реакціях  організму належить трипептиду глутатіону. Яким методом можна виявити  наявність SH – групи в  цій сполуці?

А.Полярографією

В. Електрофорезом

С. Хроматографією

D. Гель-фільтрацією

Е. Фотоелектроколорименрією

 

6. На фармацевтичному підприємстві випускається розчин ферменту (фібринолізин) для довенного введення. Який метод  для очистки ферменту можна використати?

А. Діаліз

В. Хроматографію

С. Седиментацію

D. Електрофорез

Е. Імуноферментний аналіз

 

7. Для визначення молекулярної маси нових лікарських речовин може бути використаний метод:

А. Седиментації

В. Полярографії

С. рН–метрії

D. Фотоколориметрії

Е.  Хроматографії

 

8. При обстеженні хворого встановлено підвищення в крові активності однієї з ізоформ лактатдегідрогенази. За допомогою якого методу можна розділити ці форми?

А. Електорофорезу

В. Радіоізотопного методу

С. Центрифугування

D. Хроматографії

Е. Поляриметрії

 

9. Лікар скерував хворого на цукровий діабет у біохімічну лабораторію для визначення рівня цукру в крові. При оцінці отриманих результатів, яка можлива помилка?         

А.Систематична

В. Аналітична

С. Випадкова

D. При  інтерпретації  результатів

Е. Перед проведенням дослідження

 

10. У якому біологічному матеріалі найбільш доцільно проводити визначення активності каталази?

А. Сечі

В. Цільній  крові

С. Гепаринізованій крові

D. Сироватці крові

Е. Еритроцитах

Ситуаційні задачі

1. Вкажіть оптичний метод за допомогою якого можна визначити активність каталази в крові. Поясніть принцип на якому він грунтуюється.
2. Вкажіть електорохімічний метод за допомогою якого можна визначити активність каталази крові. Поясніть принцип  на якому він грунтується.
3. Визначена активність каталази  в досліджуваній крові пацієнта значно нижча від норми . Для яких патологічних станів це характерно ?
4. Пояснити, який  фермент присутній  у білогічному матеріалі, якщо при додаванні  до нього розчину Н₂О₂ відбувається виділення міхурців кисню.
5. У крові активність каталази значно  перевищує норму. Вказати можливі причини такого стану.

 

Індивідуальна самостійна робота студентів 

                           Теми для реферативних доповідей:

1. Характеристика сучасних оптичних  методів дослідження, що використовуються в фармації.
2. Характеристика сучасних електрохімічних методів дослідження та їх застосування в фармакології.
3. Характеристика хроматографічних методів дослідження та їх використання в фармації.
4. Принцип методу та використання в медицині ланцюгової полімеразної реакції.
5. Значення для медицини імуно-хімічних методів дослідження

 

Література

1. Біологічна хімія /Вороніна Л.М., Десенко В.Ф., Мадієвська Н.М. та ін. //Харків: Основа. Видавництво НФаУ, 2000.- 608 с.
2. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі. / За ред. О.Я. Склярова. – К. : ВСВ  «Медицина», 2010. – С. 7 – 36.
3. Біохімічні показники в нормі і при патології. Довідник / За ред.. Склярова О.Я – К.: «Медицина» , 2007. – 318с.
4. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000.  С. –36 – 40.
5. Практикум з біологічної хімії / За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 3 – 24.
6. Клінічна біохімія / За ред. Склярова О.Я. – Київ: Медицина, 2006. С . 11-28.
7. Клінічна біохімія. Навчальний посібник / За ред. проф. О.П. Тимошенко. – Київ: Професіонал, 2005. – 292 с
8. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы патохимии (Учебное пособие для студентов медицинских   вузов). – СПб.: ЭЛБИ, 2000. – 688 с.
9. Камышников В.С. Справочник по клинико- биохимической лабораторной диагностике.  В 2 т. т. І. – М.: Беларусь, 2000.- 495 с.
10. Строев Е.А., Макарова В.Г., Песков Д.Д., Борискина М.А.  и др. Патобиохимия / Под ред. Е.А.Строева, В.Г. Макаровой, Д.Д. Пескова .-М.: ГОУ ВУНМЦ, 2002. – 234 с.
11. Цыганенко А.Я., Жуков В.И., Мясоедов В.В., Завгородний И.В.    Клиническая  биохимия. М.: Триада-Х, 2002. – 504 с.
12. A.Gaw, R.A. Cowan, M.J. Stewart, J. Sheperd. Clinical Biochemistry. – Edinburg: Churchill Livingstone. – 1999. – 166 Р.

 

Тема №2. КЛІНІКО - БІОХІМІЧА ОЦІНКА БІЛКОВОГО ОБМІНУ

Мета заняття. знати основні біохімічні показники білкового обміну і правильно інтерпретувати отримані результати.

Актуальність теми. Обмін білків займає центральне місце в метаболізмі речовин в організмі людини. Біохімічні показники білкового обміну є  чутливими до різноманітних патологічних змін, тому використовуються для діагностики, моніторингу лікування та профілактики захворювань. Вміння правильно інтерпретувати результати досліджень має важливе  значення при встановленні діагнозу й проведенні лікування.

Конкретнізавдання:

• Ø Вміти розділити білки сироватки крові методом висолювання на фракції.
• Ø Кількісно визначити білок біуретовим методом на фотоелектроколориметрі.
• Ø Кількісно визначити в сироватці крові  карбоксигемоглобін.
• Ø Визначити наявність порфобіліногену в сечі за реакцією з п-диметиламінобензальдегідом (ДАБ).

Теоретичні питання

1. Зміни травлення білків при патології  органів травної системи (виразкова хвороба, панкреатит, коліт ). Вікові особливості травлення білків.
2. Біохімічні основи білкового голодування. Роль амінокислот у парентеральному харчуванні.
3. Роль кишкової флори в метаболізмі білків і амінокислот.
4. Причини порушення обміну білків.
5. Порушення внутрішньоклітинного обміну амінокислот. Біохімічні основи спадкового порушення обміну амінокислот (фенілкетонурія, алкаптонурія, гістидинемія, альбінізм тощо).
6. Білковий коефіцієнт, клінічне значення його визначення.
7. Клінічна інтерпретація  результатів  визначення загального білка і білкових фракцій крові. Гіпо-, гіпер-, дис.- та парапротеїнемії, їх причини.
8. Білки гострої фази запалення. Протеїнурія при патології сечовидільних органів.
9. Залишковий азот крові, діагностичне значення його визначення.
10.  Азотемії, види, причини виникнення.
11.  Порушення обміну сечовини, аміаку, креатиніну. Інтерпретація отриманих результатів.
12.  Порушення обміну порфіринів та їх клініко-біохімічна характеристика.
13.  Порушення обміну пуринових та піримідинових нуклеотидів (подагра, ксантинурія, оратацидурія).

 

Блок інформації

Порушення травлення білків. Вивчення складу шлункового соку має значення при захворюваннях шлунка (гастритах, виразках, раку тощо).

В основі виникнення порушення травлення білків лежить генетично зумовлена або набута недостатність  вироблення травних ферментів.

Набуті ензимопатії спостерігаються при  хронічних ентеритах, хворобі Крона, виразці шлунка або тонкої кишки, панкреатиті, гепатиті, цирозі печінки, при захворюваннях органів ендокринної системи (діабет, гіпертиреоз), а також при застосуванні деяких лікарських засобів (антибіотики, цитостатики) і променевій хворобі.

Біосинтез деяких ферментів порушується при нестачі коферментів, до складу яких входять водорозчинні вітаміни. Це може бути пов’язано з  наявністю в харчових продуктах антивітамінів, які руйнують або витісняють вітаміни  з молекул ферментів. Наприклад, антагоністом нікотинової кислоти є ніацитин, виділений з кукурудзи, піридоксину- лінатин, міститься в насінні льону.

Забруднення харчових продуктів солями важких металів (ртуть, свинець, миш’як), пестицидами, які реагують з SH- групами білкових молекул, гальмують біосинтез  ферментів.

В залежності від виду травлення розрізняють недостатність порожнинного, пристінкового (мембранного) і внутрішьоклітинного травлення.

При порушенні порожнинного травлення виникає некомпенсоване зниження секреторної функції шлунка, кишечника, підшлункової залози, жовчовиділення.  Суттєву роль в  його виникненні відіграє порушення рухової функції шлунково- кишкового тракту: застій вмісту в результаті спазму,  стенозу, або стиснення кишки.

В результаті цього утворюються такі токсичні продукти як індол, скатол, аміак, які подразнюють слизову оболонку кишки, викликають інтоксикацію організму. Особливо небезпечне надмірне харчове перевантаження в поєднанні з психічними і фізичними перенапруженнями, переохолодженням,  перегріванням, тобто факторами, які гальмують секреторну функцію травних залоз.

Недостатність пристінкового травлення – характерний признак хронічних захворювань тонкої кишки, виникають дистрофічні і склеротичні зміни слизової оболонки, змінюється  кількість й структура мікроворсинок.

Порушується травлення білків при виразковій хворобі та панкреатитах.

Виразковий процес в шлунку та дванадцятипалій кишці є кінцевим етапом складного захворювання, в патогенез якого включені центральна нервова система, ендокринна система, біогенні аміни та поліпептиди травної системи.

Внаслідок дії кислотно-пептичного фактору на фоні порушеного мукоїдно-бікарбонатного бар’єру зменшується захисний градієнт - рН. Плин активних Н⁺-іонів спрямовується через апі­кальну мембрану епітеліоцитів в товщину слизової та підслизової оболонки. Розвивається місцевий ацидоз тканини. Під дією ацидозу починають звільнятися біогенні аміни (гістамін, серотонін), що призводить до порушень мікроциркуляції, зрос­тання гіпоксії тканини.

В період загострення  захворювання  різко збільшується вміст кислих протеїназ, особливо гастриксину, який тривалий час зберігає пептичну активність.

У хворих з повною або частковою резекцією шлунка після вживання м’ясної їжі спостерігається більш значне підвищення кіль­кості амінокислот, ніж у здорових, одночасно з різкою зміною спів­відношення між окремими амінокислотами. При цьому помітно порушується використання амінокислот у синтезі білків. Доведено, що після резекції шлунка сповільнюється використання амінокислот печінкою і підвищується їх концентрація в крові (аміноацидемія), спостерігається  також збільшена втрата амінокислот із сечею (аміноацидурія).

 Треба зазначити, що процеси травлення білків і всмоктування амінокислот можуть порушуватися не тільки внаслідок первин­них захворювань шлунково-кишкового тракту, а й в зв’язку з вторинними функціональними його ураженнями. Так, при гіпопротеїнеміях та анеміях (екзо- та ендогенного походження) відбу­ваються зміни  в обміні води і в зв’язку з цим спостерігаються набряки слизової оболонки шлунка і кишечника, порушується як секреторна, так і всмоктувальна функція епітелію,  а такожфункція ряду протеолітичних ферментів.

Деякі білки можуть всмоктуватися з кишечника у незміненому вигляді  й потрапляти в лімфатичні судини. Можливість проник­нення у кров незмінених білків з травного тракту підтверджується наявністю фізіологічної харчової (аліментарної) альбумінурії. Алі­ментарна протеїнурія спостерігається найчастіше у дітей при пере­вантаженні організму білковою їжею.

Білкове голодування.

Тривала білкова недостатність супроводжується пригніченням синтезу нуклеопротеїдів, білків, зниженням активності ферментів. Це призводить до зменшення кількості клітин в органах, розвитку атрофічних  процесів у кістковому мозку, органах травної системи. Сповільнюється ріст і розвиток кісток. Порушується всмоктування вітамінів і заліза у травному тракті.

При тривалому голодуванні  також розпадаються білки печінки,  поперечносмугастих м’язів  та шкіри.  В останню чергу витрачаються білки  серця  та головного мозку.

При крововтратах, голодуванні, важких протеїнуріях порушується азотиста рівновага, яка може відновитись  введенням додаткової кількості білків у дієту хворого.

Обмежувати кількість білків у дієті хворих з порушеною функ­цією нирок можна лише до певної межі, нижче якої втрачається лікувальний ефект. Надмірне обмеження білків у раціоні призво­дить до розпаду власних білків тканин. У таких випадках до основного захворювання приєднується патологія білкового голо­дування.

Роль амінокислот у парентеральному харчуванні.

У медичній практиці застосовуються  гідролізати біл­ків, окремі амінокислоти та їх похідні. Як засоби для парентерально­го  харчування  використовуються препарати, які є про­дуктами кислотного або ферментативного гідролізу білків тканин ор­ганів великої рогатої худоби. Ці препарати забезпечують білкове  харчування організму та позитивний азотистий баланс у хворих після значної втрати білків, наприклад, при опіках, а також у хворих після операцій на органах шлунково-кишкового тракту. Такими препара­тами є гідролізин, гідролізат казеїну, амінокровін-гідролізат білків крові людини, фібриносол - продукт по­вного гідролізу фібрину, амікан, поліамін  тощо.

Як плазмозамінюючі і антигеморагічні засоби застосовуються, наприклад, желатиноль - колоїдний розчин частково гідролізованого харчового желатину, а також такі препарати, як протамін сульфат, альбумін.

Як фармпрепарати застосовуються такіамінокислоти та їх похі­дні: глутамінова кислота як ефективний засіб, що стимулює окислю­вальні процеси в тканині мозку, а також зв’язує утворений аміак; пре­парати ГАМК (g-аміномасляна кислота), що є продуктом декарбоксилювання глутамінової кислоти і виконує роль нейромедіатора цент­ральної нервової системи (аміналон, пантогам).

Гідрохлорид гістидину застосовується для лікування гепатитів, виразкової хвороби шлунка та дванадцятипалої кишки. Широко ви­користовуються такі препарати як панангін - калієва та магнієва сіль аспарагінової кислоти, метіонін, який є донором метильних груп і бере участь у синтезі адреналіну, ряду ферментів, а також застосову­ється для лікування атеросклерозу  за рахунок своєї ліпотропної дії.

Отриманий лікарський препарат на осно­ві амінокислоти гліцину, який сприяє синтезу лецитину, запобігаючи таким чином утворенню атеросклеротичних бляшок.

Широко застосовуються препарати, до складу яких входять цис­теїн і тирозин: віцеїн, вітайодурол, церебролізин, тиреоїдин, ангіотензинамід.

Участь кишкової мікрофлори у метаболізмі білків  та амінокислот.

Окремі амінокислоти, що не всмокталися в тонкій кишці, і не розщеплені білки попадають у товсту кишку, де при участі мікроорганізмів  утворюються токсичні продукти (так зване гниття білків у кишечнику). У процесі перетворення з амінокислот утворюються аміни, спирти, феноли, індол, скатол, путресцин і кадаверин - речовини, отруйні для організму.  Після всмоктування в кров, вони викликають токсичну дію на організм. Різкому підвищенню інтенсивності процесів гниття сприяють порушення ферментативної і моторної функції травного  тракту, захворювання органів травної системи, гострі шлунково-кишкові інфекційні захворювання  тощо.

Порушення білкового обміну в організмі пов’язані з:

1. кількісним надходженням білка в організм (білкове  перегодовування та білково-енергетична недостатність як форма часткового голодування);
2. кількісним складом білків (дефіцит та надлишок окремих амінокислот,  такий стан може призвести як до їх антагонізму, так і до прямої токсичності);
3. процесами  травлення білків  у шлунково - кишковому тракті;
4. трансмембранним транспортом амінокислот (кишкового всмоктування та амінокислотні тубулопатії, синдром  аміноацидурії);
5. порушенням проміжного обміну амінокислот (процесів дезамінування, переамінування, декарбоксилювання);
6. порушенням  співвідношення білкових фракцій плазми (гіпопротеїнемії та диспротеїнемії);
7. порушенням кінцевих етапів обміну білків (аномалії та недостатність циклу сечовини). 

В гепатоцитах відбувається синтез альбумінів, фібриногену,  b -глобулінів, частини a-глобулінів, багатьох компонентів  системи згортання крові. У клітинах імунної системи синтезується основна кількість b-глобулінів.

Білковий коефіцієнт крові є відношення кількості альбумінів до кількості глобулінів крові. У здорових дорослих людей він коливається в межах 1,2 - 2,2. Білковий коефіцієнт знижується при гіпоальбумінемії або гіперглобулінемії; підвищення його при патологічних станах спостерігається дуже рідко.

При вагітності незначне зменшення кількості альбумінів при одночасному збільшенні кількості глобулінів призводить до зни­ження білкового коефіцієнта крові. Цей коефіцієнт зменшується при гострих гепатитах внаслідок зниження кількості альбумінів;

при захворюваннях нирок типу нефрозів - в результаті виділення білків крові (у першу чергу альбумінів) з сечею.

Гіпо-,  гіпер-, дис-, та парапротеїнемії, їх причини.

Змінами кількісного і якісного співвідношення білків крові супроводжує  майже всі патологічні стани, а також вроджені аномалії синтезу білків. Порушення вмісту білків плазми крові може виявлятися зміною загальної кількості білків (гіпопротеїнемія, гіперпротеїнемія) або співвідношення між окремими білкови­ми фракціями (диспротеїнемія) при нормальному загальному змісті білків.

Гіпопротеїнемія виникає здебільшого за рахунок зниження кількості альбумінів і є набутою (у разі голодування, захворю­вань печінки, порушеного всмоктування білків) і спадковою.

До гіпопротеїнемії може призвести також вихід білків з кровоносного русла (крововтрата, плазмовтрата, ексудація, транссудація) і втрата білків із сечею (протеїнурія).

Відносна гіпопротеїнемія спостерігається при фізіологічній гідремії (підвищення вмісту води в крові після  вживання значної кількості рідини). Абсолютна гіпопротеїнемія розвивається при білковій недостатності, що супроводжується порушенням синтезу білка в тканинах, при посиленні процесів розпаду  тканинних білків, при втраті білків організмом внаслідок  кровотеч, альбумінурії.

Гіпопротеїнемія виявляється при аліментарному білковому голодуванні внаслідок обмеженого  вживання їжі  у хворих із захворюваннями органів травної системи (виразкова хвороба шлунка і дванадцятипалої кишки, гастрит, стеноз  пілоруса), при порушенні  травлення білків і всмоктуванні амінокислот. Захворювання печінки (хронічний і гострий гепатит, цироз, жирова дистрофія) часто супроводжуються гіпопротеїнемією внаслідок порушення процесів синтезу білків у цьому органі.

Найбільший ступінь гіпопротеїнемії спостерігається при хронічних захворюваннях нирок з нефротичним синдромом, коли рівень загального білка в плазмі крові знижується до  30 - 40 г/л, в основному за рахунок фракції альбумінів.

Гіпопротеїнемія може появлятися при вагітності і лактації, гострих та хронічних крововтратах, серцевій недостатності, набряках, зксудатах,  обширних опіках, злоякісних пухлинах, тиреотоксикозі, під впливом глюкокортикоїдів.

Підвищена концентрація білка (гіперпротеїнемія) може бути відносною (за рахунок порушення гемодинаміки і згущення крові) і абсолютною. Відносна гіперпротеїнемія спостерігається у випадках втрати води організмом: при профузному проносі, холері, нецукровому діабеті, опіках, перегріванні, у післяопераційний період. Абсолютна гіперпротеїнемія спостерігаєтьсяься при гепатиті в стадії видужання при паразитарних захворюваннях - малярії, токсоплазмозі, індійському вісцеральному лейшманіозі, при мієломній хворобі (за рахунок появи патологічних білків - парапротеїнів). Причиною гіперпротеїнемії в цих випадках є, як правило, підвищення рівня глобулінів у плазмі крові.  Часто підвищується фракція g-глобулінів у  початкових стадіях пневмонії і при хронічних інфекціях.

Вміст білкових фракцій досліджують у сироватці крові методом електрофорезу. При електрофорезі на папері в здорової людини виявляється 5 білкових фракцій (альбуміни, a₁-, a₂-, b, g-глобуліни), при електрофорезі на агаровому гелі-7-8, на поліакриламідному-16-17 фракцій.

Кількість альбумінів у сироватці крові становить 35- 45 г/л (55,5%±4,5%). Гіпоальбумінемія виявляється при аліментарній білковій недостатності, захворюваннях печінки, хронічних захворюваннях нирок з нефротичним синдромом, інфекційних хворобах, злоякісних пухлинах, серцевій недостатності, вагітності, у немовлят (анальбумінемія спадкової природи).

Глобуліни (a₁-, b-, g-), як і альбуміни, відносяться до простих білків. У сироватці крові (і спинномозковій рідині) існує, визначене співвідношення кількостей альбумінів і глобулінів, що характеризується альбуміно-глобуліновим коефіцієнтом. Кількість a₁- глобулінів у сироватці крові становить 1-4 г/л (3-6,6 %),  a₂-глобулінів-4-12 г/л (7-13 %). Зменшення кількості a-глобулінів спостерігається рідко: при важких дистрофічних процесах у печінці, цирозах, рідше - при лімфолейкозі, мієломі.

Збільшення вмісту a₁-, a₂-глобулінів характерно для всіх гострих запальних процесів, загострення хронічних гепатитів, пухлин печінки, гострої атаки ревматизму, захворювань сполучної тканини, нефриті, вагітності. Концентрація  a₂-глобуліну підвищується в перші години інфаркту міокарда.

Вміст b-глобулінів становить 5-11 г/л (8-14%). Цей показник самостійного діагностичного значения не має. Кількість b-глобулінів збільшується одночасно із вмістом  a₂-  або g-глобулінів при хронічних інфекціях, цирозі печінки,  захворюваннях сполучної тканини, малярії, злоякісних пухлинах.

Концентрація (g-глобулінів становить 5-16 г/л (15-22 %) від загальної кількості глобулінів. Ця фракція містить основну масу антитіл-імуноглобулінів  ІgG, ІgM, ІgA, ІgE.

Диспротеїнемія має як набутий, так і спадковий характер. Умовно виділяють дисглобулінемію, дисгамаглобулінемію і дис-імуноглобулінемію. При останніх білковий склад крові є лише від­ображенням загальної перебудови імунної системи, в тому числі й клітинних реакцій.

Прикладами диспротеїнемії, яка трапляється найчастіше, можуть бути збільшення вмісту a₂-глобулінів, зменшення a- і b-ліпопротеїдів внаслідок порушення функцій печінки, зміна кількості  й структури фібриногену.

 Парапротеїни - білки, які утворюються в організмі при деяких патологічних станах. Це вид імуноглобулінів, які продукуються патологічними імунокомпетентними клітинами (патологічні імуноглобуліни-РІg). Такі імуноглобуліни секретуються пухлинними клітинами системи      b-лімфоцитів. Парапротеїни складаються з  структурних одиниць (двох Н- і двох поліпептидних ланцюгів),  які знаходяться в нормальних імуноглобулінах.

Білки гострої фази запалення

Гаптоглобін відноситься до білків плазми  крові, концентрація яких збільшується у відповідь на різні патологічні стани (запалення, пошкодження тканин, пухлини тощо). Крім захисту організму від втрати заліза,  гаптоглобін приймає участь у процесах детоксикації, захищає від протеолізу (інгібітор  катепсину В),  бере участь у транспорті вітаміну В_12, проявляє гальмівну дію на систему пропердину.

 Гаптоглобін міститься в крові в концентрації 1-3 г/л. Різко виражене збільшення   його концентрації в  сироватці крові спостерігається  у хворих  з деструктивними та  запальними процесами в тканинах – при опіках, при нефротичному синдромі, інфекційному мононуклеозі, інфекціях (наприклад, стафілококовій в тому числі септичному ендокардиті), раку (особливо з метастазами), системному червоному вовчаку, ревматизмі, артрит та деяких інших аутоімунних захворюваннях, пієлонефриті  й станах, що супроводжуються некрозом тканин (в післяопераційному періоді, при інфарктах міокарда). 

 Оскільки гаптоглобін виступає білком гострої фази, при одночасному розвитку гемолітичного процесу і запалення часто спостерігаються  низькі показники гаптоглобіну. Під впливом анаболічних стероїдів (андрогенів) рівень гаптоглобіну підвищується, тоді як під впливом естрогенів і пероральних контрацептивів – знижується.

Церулоплазмін – мідьвмісний білок голубого кольору (молекулярна маса 132000 Да), проявляє властивості фермента фероксидази і тому приймає участь в окисненні двохвалентного заліза киснем повітря, відновлюючи кисень до води.

Церулоплазмін відноситься до a₂- глобулінів (білки гострої фази, глікопротеїни), містить 90% міді, однак не приймає участі в обміні міді. Він містить 8 атомів міді на одну молекулу, чотири з них знаходяться в одновалентному стані, тоді як інші можуть бути  двовалентними в залежності від присутності субстрату.”Чистий” білок має інтенсивне голубе забарвлення, яке надає зеленуватий відтінок сироватці крові, особливо, якщо вміст  альбуміну (і відповідно, некон’югованого білірубіну) в ній аномально знижений.

Активність церулоплазміну інгібують ціаніди, азиди, хлориди, броміди, тіоціанати у великих концентраціях, сечовина, сечова кислота і білірубін; підвищують – естрогени, андрогени, пероральні контрацептиви  й міді сульфат.

Цей білок може обмежувати окиснення Fe²⁺ до Fe³⁺  і цим самим послаблювати процеси вільнорадикального окиснення, для яких необхідні іони негемового заліза. Церулопазмін активно  приймає участь  у руйнуванні токсинів (бактеріальних)  і біогенних амінів, перш за все, адреналіну.Тому  його можна розглядати як один з  факторів нейроендокринної регуляції   й захисту організму  при  стресових ситуаціях, запаленнях, алергічних процесах тощо.

Макроглобулінемія Вальденстрема супроводжується появою па­тологічних парапротеїнів типу макроглобулінів з молекулярною  масою 1000000. На електрофореграмі це позначається збільшен­ням кількості глобулінів у b- або g-фракції, а інколи появою біл­кової фракції у проміжку між ними (6-ї фракції).

Кріоглобулінемія є парапротеїнемією. У крові в та­ких випадках появляються білки, які при охолодженні переходять у стан гелю і знову розчиняються при нагріванні. Кріоглобулінемія спостерігається при плазмоцитомі, макроглобулінемії, цирозі печінки, лейкемії, склеродермії  тощо.

a₂- Макроглобулін – білок a₂ – глобулінової фракції, універсальний сироватковий інгібітор протеаз, вміст якого в крові найвищий, порівняно з іншими протеазними інгібіторами, становить в середньому 2,5г/л. 

Біологічна роль a₂- макроглобуліну полягає в регуляції систем тканинного протеолізу, які мають важливе значення в таких процесах як згортання крові, фібриноліз, процеси імунітету, функціонування системи комплементу, реакції запалення, регуляції судинного тонусу (кінінова  та ренін- ангіотензинова система).

a₁- Антитрипсин (a₁-  протеїназний інгібітор)- глікопротеїн, концентрація його в крові становить 2-3 г/л. Він утворює комплекси з протеїназами, гальмуючи протеолітичну активність таких ферментів як трипсин, хімотрипсин, плазмін, тромбін та протеаз, які вивільняються при при руйнуванні лейкоцитів або чужорідних клітин у вогнищах запалення.

Важливе клінічне значення має визначення вмісту в сироватці крові С- реактивного білка. 

У здорових людей реакція на С- реактивний білок від’ємна. Реакція буває позитивною при: ревматизмі, септичному ендокардиті, колагенозах, ракових пухлинах тощо.

Цей білок сприяє фагоцитозу, збільшує рухливість лейкоцитів, активує імунні реакції та зв’язування комплементу.

Комплемент- складна  багатокомпонентна система, яка включає 11 білків крові з молекулярною масою від 79000 до 400000 Да, здатних при взаємодії з антитілами викликати зміни функції або загибель (лізис) клітин. Комплемент приймає участь в активації  лейкоцитів.

В клінічних умовах реакція  зв’язування  комплементу застосовується для виявлення у крові бактеріальних паразитарних антигенів.

За  біохімічною  природою білки комплементу є каскадною системою протеаз, які послідовно активуються після утворення комплексу антиген-антитіло і спричинюють розщеплення мембранних структур клітин, які підлягають руйнуванню в процесі імунної реакції.

Серед a₁-  і  a₂- глобулінів має клінічне значення група білків, які інгібують протеолітичні ферменти. В цю групу входять a₁- антитрипсин,

a₂ – макроглобулін та інтер-a- трипсиновий інгібітор, які отримали назву інгібіторів протеаз або антипротеаз.

Антипротеази інгібують багато ферментів згортання крові, а також протеази ( трипсин, хімотрипсин), які поступають  у кров в результаті загибелі та руйнування клітин.

Основна фізіологічна  функція a₂ - макроглобуліну – регулювати активність  тромбіну і кінінагену. Сумарний вміст антипротеаз у сироватці крові здорових людей становить 2- 2,5 г/л і збільшується при запальних процесах, у вагітних жінок, при ряді інших станів.

 Протеїнурія при патології сечовидільних органів.

У сечі здорової людини практично немає білків. Спеціальними “чутливими” методами можна виявити у дорослої людини 20- 80 мг білка в добовій сечі і 3- 47 мг - у дітей.

З сечею виділяються низькомолекулярні білки плазми крові або інших тканин. До цих білків відносяться ферменти (пепсин, трипсин, підшлункова  амілаза тощо), білки злущених клітин сечовивідних органів.

Поява білка в сечі - протеїнурія буває  ниркова та позаниркова. Найчастіше зустрічається ниркова: так, при гломерулонефритах  або пієлонефритах відповідна ступінь протеїнурії характерна  майже для 99% хворих. Позаниркові протеїнурії пов’язані з ураженням сечовивідних шляхів або  передміхурової залози. При патологічних станах у сечу попадають деякі ферменти: амінотрансферази, ліпази, рибонуклеази, амілази, фосфатази. Для підтвердження діагнозу захворювання  застосовують їх визначення.

Протеїнурії, як тимчасове явище, можуть появитися внаслідок нервово-психічних, механічних (наприклад, пальпація нирок), хімічних, термічних та інших впливів.

У дітей фізіологічні протеїнурії, що швидко проходять, легко виникають при перегодовуванні (аліментарна протеїнурія), пере­охолодженні та інші. Якщо усунути причини, що спричинюють протеїнурію, то  захворювання швидко проходить.

Протеїнурія може спостерігатися при функціональних розла­дах нирок - функціональні ниркові протеїнурії або  їх органічних ураженнях - органічні ниркові протеїнурії (при нефрозах, нефрозо-нефриті, нефриті, неф­росклерозі та інші). При цьому з сечею виводяться білки сироватки крові.

Протеїнурії при гарячкових і токсичних станах пов’язані з функ­ціональним напруженням нирок.

Транзиторні альбумінурії спостерігаються при гіперфункції щи­товидної залози, жовтяницях, опіках, анеміях, гострій кишковій непрохідності тощо.

Позаниркові (екстраренальна, несправжня) протеїнурії зумовлені   домішками білка (секретами, клітинами, що розпалися), які виділяються при захворюваннях сечових шляхів і статевих органів. Найчастіше позаниркові альбумінурії спостері­гаються внаслідок циститів і цистопієлітів, рідше - внаслідок вульвовагінітів, конкрементів або пухлини статевих шляхів.

Порушення обміну фенілаланіну і тирозину.

Перетворення феніл­аланіну і тирозину тісно пов’язані одне з одним. Тирозин легко утворюється в організмі окисненням фенілаланіну.  Останній перетворюється в тирозин  за допомогою ферменту фенілаланін- 4-гідроксилази.

 В клініці   зустрічається   таке   захворювання   як фенілпіровиноградна олігофренія (1/10 000). Це порушення є аутосомно-рецесивне і найчастіше зустрічається в скандинаво-балтійському регіоні.

Порушення обміну фенілаланіну і тирозину спричинює виник­нення таких захворювань, як алкаптонурія, фенілпіровиноградна олігофренія, альбінізм тощо.

Більшість випадків фенілкетонурії супроводжується дефіцитом ферменту печінки фенілаланін-4-гідроксилази. Як правило, це призводить до різкого підвищення концентрації фенілаланіну в крові. При цьому утворюються метаболіти, що практично відсутні в нормі (фенілетиламін, ортофенілоцтова кислота). Всі ці сполуки є потужними нейротоксинами і здатні порушувати метаболізм ліпідів в мозку. При відсутності певних нейромедіаторів такий механізм відповідає за прогресивне зниження інтелекту в хворих, яке проявляється вже через декілька місяців після народження. Для хворих також характерними є схильність до екземи, специфічний запах сечі та поту, який зумовлений присутністю фенілацетату.

При олігофренії блоковано ферментативне перетворення фенілаланіну в тирозин.

Причина порушення психіки ще не вияснена. Очевидно, слабоумство є наслідком токсичної дії на нервову систему проміжних продуктів обміну, що нагромадились.

У хворих на фенілпіровиноградну олігофренію порушується і обмін тирозину, про що свідчить  незначне утворення меланінів, що призводить до альбінізму; шкіра хворих залишається світлою.

Алкаптонурія найчастіше зустрічається в Північній Ірландії (1/200 000), в Західній Європі її частота незначна - 1/1 000 000. Вона зумовлена аутосомно-рецисивним дефектом синтезу гомогентензинової кислоти. За нормальних умов фермент n-оксифенілпіруватдегідроксигеназа (разом з вітаміном С) перетворює n-оксифенілпіруват, отриманий з тирозину, в гомогентизинову кислоту. В нирках гомогентизинова кислота в присутності Fe²⁺ та глутатіону перетворюється на 4-метилацетооцтову кислоту. Якщо цей процес гальмується, то накопичення гомогентизинової кислоти призводить до утворення хінонових поліфенолів – “охронозних пігментів”, які виводяться нирками та зумовлюють темне забарвлення сечі. Охронозний пігмент алкаптон не повністю виводиться з сечею і відкладається  у хрящовій та інших видах сполучної тканини  й робить її крихкою. Такі зміни часто призводять до кальцифікації та дегенеративного артриту хребта, а також суглобів кінцівок, пігментації склер та хрящів вушних раковин та інших змін.

 При алкаптонурії може виділятися до 0,5 г гомоген­тизинової кислоти за добу. Захворювання можна виявити у ран­ньому дитинстві (сеча швидко темніє на повітрі).

Алкаптонурія, як тимчасове явище, спостерігається при авіта­мінозі С. Вона швидко зникає при насиченні організму аскорбіно­вою кислотою. Справжня алкаптонурія не зале­жить від насиченності організму вітаміном С і його введення не усуває екскреції гомогентизинової кислоти. При С-авітамінозі з сечею виводяться й інші проміжні продукти обміну фенілаланіну і тирозину: n-оксифенілпіровиноградна і n-оксифенілмолочна кис­лоти.

Гомогентизинова кислота може виділятися і при захворюван­нях нирок.

Альбінізм є вродженою аномалією обміну тирозину. При цьому порушується синтез ферменту тирозинази, в результаті цього блоку­ється перетворення діоксифенілаланіну (ДОФА) у меланіни. У аль­біносів утворення і обмін адреналіну не порушуються, тому важко припустити, що обмін тирозину гальмується на більш ранніх ста­діях перетворення (до стадії утворення ДОФА).

Визначення небілкових азотистих компонентів крові  та їх клініко-діагностичне значення. Нормальна концентрація залишкового азоту в крові становить 14-28 ммоль/л,  або 0,2-0,4-г/л. Це азот органічних і неорганічних сполук, які залишаються в розчині після осадження білків крові. Приблизно 50 % залишкового азоту припадає на азот сечовини, 25 % - на азот амінокислот, 7,5 % - на креатин і креатинін, 0,5 % - на амонійні солі й індикан, 13%-на частку інших азотистих речовин крові. Збільшення концентрації залишкового азоту в крові називається гіперазотемією.

В залежності від  причин гіперазотемію поділяють на ретенційну і продукційну. Ретенційна гіперазотемія виникає внаслідок недостатнього виділення із сечею азотовмісних продуктів при нормальному їх надходженні в кров. Така гіперазотемія може бути нирковою і  позанирковою.

При нирковій ретенційній гіперазотемії послабляється видільна функція нирок і в крові різко підвищується концентрація залишкового азоту, в основному за рахунок сечовини, а також сечової кислоти, креатину  тощо. Цей тип азотемії зустрічається при гломерулонефритах, піелонефритах, туберкульозі й амілоїдозі нирок. При різних захворюваннях нирок ступінь підвищення рівня залишкового азоту і концентрації сечовини визначається  пошкодженням нефрону, інтенсивністю  тканинного протеолізу, ступенем інтоксикації й іншими причинами. Особливо високі рівні гіперазотемії спостерігаються при гострій і хронічній нирковій недостатності (до 100-200 ммоль/л і вище).

 Позаниркова ретенційна гіперазотемія є наслідком наявності перешкоди відтоку сечі після її виділення в  нирках в результаті  стиснення сечівника пухлиною, гіпертрофованою простатою тощо. Вона може бути  зумовлена також порушенням гемодинаміки з наступним зниженням клубочкової фільтрації. Причинами  позаниркової ретенційної гіперазотемії можуть бути серцево-судинна декомпенсація, зневоднення організму внаслідок  блювоти і профузних проносів, інфекційні гепатити, непрохідність кишечника, опіки, травматичний шок, цукровий діабет  та інші захворювання. У вказаних випадках гіперазотемія, як правило, перевищує норму не більше, ніж  у 2-3 рази. Продукційна гіперазотемія виникає при надлишковому надходженні азотовмісних речовин у кров внаслідок посиленого розпаду тканинних білків. Функція нирок, як правило, не порушена. Це має місце при голодуванні, кахексії, гострих і хронічних інфекціях, тиреотоксикозі, лікуванні глюкокортикоїдами, травмах, лейкозах, променевій хворобі. Цей вид гіперазотемії має  місце за рахунок фракції залишкового азоту - підвищення вмісту амінокислот, поліпептидів, сечової кислоти, креатину і креатиніну.

Азотистий обмін в організмі помітно порушується під впливом іонізуючої радіації. Причинами цих змін є: безпосередній вплив радіації на молекули білка в тканинах і зміна їх фізико-хімічних властивостей, інтенсифікація процесів  тканинного протеолізу під впливом активації протеолітичних ферментів, порушення біосинтезу білків у тканинах опроміненого організму. Істотну роль відіграє знижене всмоктування амінокислот стінками тонкої кишки.

Порушення обміну сечовини, креатиніну.

У здорової людини концентрація сечовини в крові  становить від  2,5 до 8,33 ммоль/л. Цей показник є важливим діагностичним тестом, що характеризує  сечовиноутворюючу функцію печінки, видільну функцію нирок і стан білкового обміну як основного джерела азоту амінокислот і продуктів їх розпаду для біосинтезу сечовини. Зокрема, ретенційна гіперазотемія значною мірою залежить від рівня сечовини в крові. У пізній термін хронічної ниркової недостатності вміст сечовини в крові може досягати 30 - 40 ммоль/л і вище, кількість азоту сечовини як фракції залишкового азоту значно збільшується, досягає 80-90 %. Особливо високий вміст сечовини спостерігається при гострій нирковій недостатності.

В  нормі вміст креатину в цільній крові становить 220-300 мкмоль/л, у плазмі-76-114 мкмоль/л. У нормі креатин у сечі не виявляється і лише при збільшенні його концентрації в сироватці крові понад 120 мкмоль/л він переходить у сечу. Підвищення вмісту креатину в сироватці крові  супроводжується креатинурією, яка спостерігається при різних пошкодженнях м’язів: міопатіях, м’язових дистрофіях, міастеніях, міозитах, після ампутацій. У сироватці крові здорової людини міститься 53-106 мкмоль/л креатиніну як кінцевого продукту обміну креатину.

Підвищення рівня креатиніну в сироватці крові свідчить про порушення видільної функції нирок і спостерігається при ретенційній гіперазотемії.

Рівень креатиніну в сироватці крові підвищується також при порушенні відтоку сечі внаслідок закупорки сечових шляхів, непрохідності кишечника, важкому  перебігу цукрового діабету, м’язової дистрофії, опіках.

Індикан - калієва  або натрієва сіль індоксилсірчаної кислоти синтезується в печінці з індоксилу, що є продуктом окиснення індолу, який утворюється в товстій кишці з триптофану в процесі гниття білків у кишечнику. Вміст індикану в крові-1,19-3,18 мкмоль/л (0,03- 0,08 мг/100 мл).  За  кількістю  індикану в сечі людини судять про інтенсивність процесів гниття білків у кишечнику і про функціональний стан печінки. Збільшення кількості індикану в крові спостерігається при ретенційній азотемії, порушенні функції кишечника, кишковій непрохідності.

Внаслідок дезамінування амінокислот та інших азотистих сполук у клітинах постійно утворюється аміак, який є токсичним для організму. Особливо чутлива до аміаку центральна нервова система. Нагромадження аміаку неминуче призвело б до загибелі організму, проте цього не спостерігається, тому що в організмі є ряд механізмів, які знешкоджують аміак.

Вміст аміаку в сироватці крові незначний (11,6 мкмоль/л), хоч в тканинах організму при дезамінуванні амінокислот, азотистих основ  утворюється значна його кількість. Особливо багато аміаку утворюється в тканинах печінки, нирок, м’язів, мозку  тощо.

Аміак знешкоджується у печінці  шляхом синтезу сечовини і лише незначна частина його виво­диться з організму  в вигляді амонійних солей.

Ацидоз і підвищена екскреція аміаку бувають  при га­рячкових станах, голодуванні та інших порушеннях обміну речо­вин. Такі захворювання нирок як цистити, цистопієліти, можуть супроводжуватися  значним збільшенням кількості аміаку в сечі внаслідок розкладу сечовини бактеріями в сечовивідних шляхах.

При алкалозі спостерігається зниження вмісту аміаку в сечі. Алкалоз може виникати при попаданні в організм лугів, при  тетанії, епілепсії, гіперфосфатурії тощо.

В діагностиці печінкової недостатності важливим показником є  співвідношення азоту сечовини до залишкового азоту крові. При зниженні цього коефіцієнта нижче 45% - 50% сечовиноутворююча функція печінки вважається порушеною.

Порушення обміну пуринових та піримідинових нуклеотидів.

Найбільш характерним порушенням пуринового обміну є по­дагра. При подагрі в суглобах, хрящах, сухожильних піхвах та слизових сумках суглобів, іноді в шкірі, м’язах і нирках у вигляді кристалів відкладаються солі сечової кислоти - урати.  Відкладення сечової кислоти  утворює такі камені в нирках, що призводить до пошкодження нирок. Більша частина ниркових каменів складається  з погано розчинної сечової кислоти та її солей.

 Подагра  часто супроводить гіпертонічну хворобу та атеросклероз.

При подагрі спостерігається помітне підвищення концентрації сечової кислоти в крові (гіперурикемія). Сечова кислота - продукт обміну пуринових основ, які входять до складу нуклеотидів РНК, ДНК і складних білків- нуклеопротеїдів. Її концентрація в крові становить 0,12-0,45 ммоль/л. Підвищення вмісту сечової кислоти в крові спостерігається при подагрі, злоякісних новоутвореннях, лейкозах, терапії цитостатичними засобами, опроміненні,  при опіках, крупозній пневмонії, малій хореї, епілепсії, гемолітичній анемії, діабетичній комі, множинній мієломі, отруєнні свинцем.

Зниження концентрації сечової кислоти спостерігається при прогресуючій м’язовій  дистрофії, червоному плоскому лишаї,  вживанні  хініну, уротропіну, калію йодиду.

Подагру пов’язують з умовами харчування і порушенням обміну пуринів. Переважання в дієті м’ясних страв та надмірне вживання продук­тів, багатих на пурини, а також страв, багатих на амінокислоти, з яких синтезуються в організмі пуринові основи, загострюють перебіг  захворювання.

При подагрі призначається  дієта без пуринів з обмеженим вмістом жирів, значною кількістю вуглеводів і нормальною кількістю білків.

Підвищення вмісту сечової кислоти в крові та рідинах при подагрі є результатом посиленого утворення цієї кислоти і затримки її виділення з організму.

При лікуванні подагри застосовують солі літію, що сприяють виведенню сечової кислоти з організму. Літієва сіль цієї кислоти більш розчинна, ніж натрієва, тому легше виводиться з сечею. Введення в організм бікарбонатів (лугів) також сприяє виведенню сечової кислоти. Хворим, які страждають на подагру або інші види гіперурикемії, призначають алопуринол, аналог гіпоксантину, антуран. Так, як ця сполука є  специфічним інгібітором ксантиноксидази,  то це призводить до деякого пониження  рівня сечової кислоти в крові та сечі.

 Алопуринол можна застосувати для ослаблення подагричних симптомів у пацієнтів з синдромом Леш-Ніхана. Біохімічною основою ензимопатії є генетичний дефект синтезу  гіпоксантингуанінфосфорибозилтрансферази – ферменту, що забезпечує повторне використання  в метаболічних  реакціях вільних гіпоксантину та гуаніну. Ці розлади супроводжуються розумовою відсталістю, агресивною поведінкою, нанесенням собі пошкоджень,  надмірним утворенням пуринів, нирковою недостатністю, каменями в нирках і 3–6-кратним збільшенням продукції сечової кислоти.

Кількість сечової кислоти  в сечі збільшується при крупозній пневмонії, розсмоктуванні ексудатів, опіках. У жінок,  які наро­джують вперше, відмічається підвищене виділення сечової кислоти незадовго перед  пологами.

У хворих на епілепсію і хорею збільшується кількість сечової кислоти,  яка виділяється з сечею. Причини цього явища ще не з’ясовані. Можливо, вони пов’язані з розпадом аденозинтрифосфорної кислоти до аденілової з наступним дезамінуванням і окис­ненням пуринів.

Саліциловий натрій, атофан і солі літію викликають посилене виділення сечової кислоти.

Кількість сечової кислоти,  яка виділяється з сечею, знижується при отруєнні свинцем, після приймання йодистого калію, хініну, уротропіну, введення атропіну та деяких інших лікарських речо­вин. Можливо, це пов’язано з гальмуванням процесу утворення ендогенної сечової кислоти.

Зменшення виділення сечовоїкислоти можна спостерігати при прогресуючій м’язовій  дистрофії.

Спадкове порушення метаболізму піримідинових основ у людини  відомо як оротова ацидурія, яка характеризується нагромадженням оротової кислоти та її виділенням з сечею. Діти з такими порушеннями не ростуть нормально і страждають мегалобластичною анемією. В такому випадку сильно понижена активність як фосфорибозилтрансферази, так і декарбоксилази, необхідних для утворення УМФ. Введення  уридину або цитидину відновлює нормальний ріст, припиняє  анемію та зменшує виділення оротової кислоти.

 Генетичний дефект ксантиноксидази призводить до  появи ксантину в сечі – ксантинурії.

Порушення обміну пігментів – порфіринів та їх клініко- біохімічна характеристика.

В організмі людини значна частина порфіринів  є екзогенного по­ходження (з харчових продуктів). З шлунково-кишкового тракту порфірини їжі крізь ворітну вену потрапляють в печінку і там пе­ретворюються в копропорфірини. Більша частина копропорфіринів виводиться через жовч з калом і лише незначна частина потрап­ляє в кров і сечу.

Порфірини ендогенного походження  у невеликій кількості ут­ворюються в результаті розпаду гемоглобіну,  а також  вна­слідок синтезу при утворенні гемоглобіну, міоглобіну та дихаль­них ферментів.

Порфіриногени безбарвні, на світлі перетворюються в порфірини червоного кольору. Порфірини забарвлюють сечу в червоний колір.

При споживанні їжі, що не містить м’яса і хлорофілу, в сечі протягом 24  годин виявляється до 150 мкг порфіринів..

Збільшення кількості порфіринів в сечі - явище патологічне, що свідчить про порушення пігментного обміну - порфіринурію або порфірію. Як первинні треба розглядати порфірії, як вторинні - порфіринурії.

Порфірії - первинне ураження пігментного обміну - виявляються у дітей дуже рано. Основними порфіріями (первинними порфіринуріями) є вроджена та гостра.

Конгенітальна порфірія (вроджена порфірія, хвороба Гюнтера) - вроджене захворювання обміну речовин з переважним ураженням пігментного обміну. Клінічно спостеріга­ється тріада: виділення червоної сечі, фотодерматоз і гемолітична анемія з спленомегалією. Нерідко виявляються гіпертрихоз та гірсутизм, а також ряд специфічних (підвищений вміст порфіринів в кістках, зубах та інших тканинах) і неспецифічних симп­томів.

Вважають, що при даному захворюванні блокується процес перетворення ди- і трипірольних продуктів в уропорфірин ІІІ. Внаслідок цього посилюється синтез порфіринів І, що призводить до виділення з сечею уро-і копропорфіринів І (до 50 мг/добу), в  цей  час кількість порфобіліногену і d-амінолевулінової кислоти не збільшується.

Гостра порфірія - патологія обміну речовин, що характеризується певною клінічною картиною. При цьому спосте­рігаються гастроентерити (коліки, блювання, закрепи), нервові па­ралічі, поліневрити та інші ураження периферичної нервової си­стеми, а також психічні розлади (істерія, галюцинації).

Вважають, що гостра порфірія на відміну від вродженої зу­мовлена блокуванням процесу перетворення порфобіліногену в трипіроли.

До первинних порфіринурій відносять також хронічну пор­фірію, спадкову копропорфірію (з виділенням копропорфірину III), латентну порфірію, міопорфірію, порфіремічний фотодерматоз та комбіновану порфірію.                

Вторинні порфіринурії розвиваються внаслідок ряду  захворювань та інтоксикацій.

При гострому гепатиті та цирозі спостерігається копропорфі-ринурія І, при обтураційній жовтяниці- копропорфіринурії І і III, при пухлинах печінки - копропорфіринурія III, при запаль­них процесах (ревматизм, поліомієліт, пневмонія), лейкемії та лімфогрануломатозі ви­водяться копропорфірини І, III.

Розрізняють первинні та вторинні порфіринурії.

Первинні, які називають порфіріями, включають в себе значну групу спадкових захворювань: еритропоетичні та печінкові порфірії.

        Еритропоетичні:

-еритропоетична уропорфірія або хвороба Гюнтера,

-еритропоетична протопорфірія,

-еритропоетична копропорфірія.

        Печінкові:

-гостра переміжна порфірія (ГПП),

-урокопропорфірія або пізня шкірна,

-копропорфірія або змішана;

-спадкова копропорфірія.

При порфірії  Гюнтера та пізній шкірній сеча забарвлюється в червоний колір, а при спадковій копропорфірії- іноді в рожевий.

Вторинні порфірії виникають внаслідок порушення функції печінки, кровотворних органів на фоні певних первинних захворювань, наприклад при:

-важких гепатитах,

-інтоксикаціях свинцем, фосфором, алкоголем,

-деяких алергічних станах.

При вторинних порфіринуріях в сечі виявляють значні кількості копропорфіринів.

Підвищення вмісту порфобіліногену відбувається при гострій переміжній порфірії. Помірне підвищення- при захворюваннях печінки.

Збільшення уропорфіринів типу І в сечі спостерігається при:

шкірній порфірії, а типу ІІІ- при ГПП, шкірній та в ряді випадків портальних цирозів.

Утворення патологічних похідних гемоглобіну.

Карбоксигемоглобін, метгемоглобін.        

Замість кисню до гемоглобіну може приєднуватись оксид вуглецю (II) з утворенням карбоксигемоглобіну (НbСО). Спорідненість гемоглобіну людини  до СО більше, ніж у 200 разів перевищує спорідненість  до кисню. Токсичну дію на організм проявляють навіть невеликі концентрації в повітрі оксиду вуглецю, коли частина гемових груп гемоглобіну зв’язана із СО, а частина - з киснем. Такі молекули гемоглобіну утримують кисень міцніше, ніж гемоглобін, з яким зв’язані 4 молекули кисню. Таким чином, при отруєнні СО гіпоксія зумовлена не тільки блокуванням частини гемів гемоглобіну, а й порушенням процесу дезоксигенації гемів, з якими зв’я­зані молекули кисню.

Fe²⁺ гемоглобіну окиснюється до Fe³⁺ під дією таких агентів (окисників), як амілнітрит, анілін, нітробензол, нітрати і нітрити, тіосульфати, фериціанід. Гемоглобін з Fe³⁺  називається метгемоглобіном (МеtНb). Він не  може забезпечувати транспорт кисню.

Кожного дня в організмі людини 0,5 % всього гемогло­біну перетворюється в метгемоглобін. Але в еритроцитах міститься фермент метгемоглобінредуктаза, який каталізує відновлення метгемоглобіну до гемоглобіну, тому фактично концентрація метгемоглобіну в крові в нормі невелика. Активність метгемоглобінредуктази знижена при спадковому захворюванні - сімейній метгемоглобінемії, основною ознакою якої є ціаноз, виражений різною мірою, що пов’язано з різною концен­трацією метгемоглобіну (від 25 до 45 %). Метгемоглобінемію спостеріга­ють також у клініці після прийому хворими сульфаніламідів, фенацети­ну, саліцилатів.

Fе³⁺ у метгемоглобіні може взаємодіяти з різними аніонами (ОН^-, СІ^-, СN^-, S^2- тощо). Токсична дія ціанідів зумовлена взаємодією їх із Fe³⁺ цитохромоксидази і гальмуванням  тканинного дихання.

Оскільки в організмі міститься значно більше гемоглобіну, ніж цито­хромоксидази, як протиотруту при отруєнні синильною кислотою   та її

солями використовують амілнітрит, нітрит натрію, тіосульфат натрію, які зумовлюють утворення метгемоглобіну, а потім - ціанметгемоглобіну. Ця сполука не токсична і може  зазнавати подальших перетворень.

При отруєннях сульфанолом, вероналом, сульфаніламідними препаратами, миш’яком,, ртутними та свинцевими препаратами, аспірином, хлоралгідратом, бензолом, хлороформом тощо виводить­ся копропорфірин III.

Шлунково-кишкові захворювання (геморагії, ентерити тощо), авітамінози, особливо РР, пантотенової і фолієвої кислот, супрово­джуються   порфіринурією.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Дослід 1. Визначення альбумін / глобулінового коефіцієнту.

I. Висолювання білків.

Розділити білки методом висолювання на альбуміни й глобуліни і біуретовим методом, кількісно їх визначити  біуретовим методом.

Принцип методу. Якщо до розчинів білків додавати солі лужних і лужноземельних металів, то їх іони адсорбуються молекулами білків, знімають з них електричні заряди й перетворюють їх на електронейтральні. Надалі  колоїдні частинки укрупнюються, що зумовлює утворення осаду. Для висолювання білків потрібна різна концентрація солей. Це дає змогу отримати різні фракції білків.

Методом висолювання білків користуються для добування білків, що мають кристалічний вигляд, виділення препаратів ферментів і гормонів.

Білки осаджують за різних концентрацій солей. Деякі з них уже випа­дають в осад за концентрації амонію сульфату близько до 1/10 від наси­чення, глобуліни - за напівнасичення, альбуміни - за повного насичення.

Матеріальне забезпечення: розчин сироватки крові, амонію сульфату, лійки, фільтри, фотоколориметр.

Хід роботи. У пробірку вливають 2-3 мл сироватки крові, додають рівний об’єм насиченого розчину амонію сульфату, перемішують. В осад випадають глобуліни (50 % насичення розчину), які мають відносно ве­лику молекулярну масу і невеликий заряд. Осад відфільтровують. До осаду на фільтрі додають невелику кількість води, в отриманому розчи­ні містяться глобуліни. До фільтрату з розчином альбумінів додають кристалічний амоній сульфат до повного насичення (100 % насичення розчину), в осаді будуть альбуміни. До осаду на фільтрі додають невелику кількість води, в отриманому розчи­ні містяться альбуміни.

Кількісно вміст альбумінів і глобулінів визначають біуретовим методом. Цей метод грунтується на властивості білків утворювати комплексні сполуки  рожево- фіолетового кольору з розчином міді сульфату. 

II. Кількісне визначення альбумінів і глобулінів (біуретовим методом).

Принцип методу. Білки в лужному середовищі реагують із купруму сульфатом, при цьому утворюються сполуки, забарвлені у фіолетовий колір (біуретова реакція).

Матеріальне забезпечення: сироватка крові, калій-натрій виннокис­лий, купруму сульфат, 0,9 % розчин натрію хлориду, 10 % розчин нат­рію гідроксиду, мірні пробірки, піпетки на 1, 2 і 10 мл, ФЕК, біуретовий реактив: 0,15г СuSO₄ ´ 5 Н₂О; 0,6 г калію-натрію виннокислого і 50 мл води. Суміш перемішують і додають 30 мл 10 % розчину натрію гідро­ксиду, 0,1 г калію йодиду і доводять водою до об’єму 100 мл (зберігають у холодильнику в запарафінованому посуді).

Хід роботи. У першу пробірку вміщують 0,1 мл 0,9 % розчину хлориду натрію (контроль), у другу і третю по 0,1 мл стандартних розчинів, відповідно, альбумінів (40 г/л) та глобулінів (30 г/л), в четверту - 0,1 мл розчину альбуміну і п’яту пробірку -  0,1 мл розчину глобуліну, одержаних з дослідного розчину білка (задачі).

 В усі пробірки вливають по 5 мл біуретового реактиву, перемі­шують і через 30 хв визначають екстинкцію за допомогою ФЕК у кюве­тах на 10 мм при червоному світлофільтрі (l=750 нм) проти контрольного розчину.

Розрахунок проводять за формулою:

                              Х = (А ´ В)/С,

де Х — концентрація речовин у дослідній пробі, г/л; А — концентрація речовин у стандартному розчині; В — екстинкція дослідного розчину;

С - екстинкція стандартного розчину білка.

Цим методом  проводять кількісне визначення кожної фракції білків  сироватки крові  (альбумінів і глобулінів). Далі проводять  розрахунок білкового коефіцієнту (знаходять співвідношення  між альбумінами і глобулінами). У нормі А/Г= 1,2- 2,2.

Кількісно білок можна визначати в сироватці або плазмі крові за допомогою тестового набору реактивів напівавтоматичним біо­хімічним аналізатором “Stat  Faх 1904 рlus”.

Пояснити отриманий результат. Зробити висновок про значення величини білкового коефіцієнта  для діагностики захворювань.         

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ  КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ

У нормі в сироватці крові дорослих чоловіків та жінок міститься 60-80 г/л загального білка (ЗБ), у дітей до 6 років 56-75 г/л, у новонароджених 46-70 г/л, у крові з пуповини 48-80 г/л, у недоношених дітей 36-60 г/л; в сечі 25-70 мг/ доба, у лікворі 15-45 мг%. Плазма крові містить на 2-4 г/л білка більше за рахунок фібриногену, якого немає в сироватці.

Фармакологічна та хімічна інтерференція.           

Завищують результати дослідженя ЗБ в сироватці(плазмі)кровіамінокислоти при довенному введенні, анаболічні стероїди, андрогени, АКТГ, ацетилсаліцилова кислота, бутамід, імізин, інсулін, кортикотропін, кортикостероїди, прогестерон, рентгеноконтрастні препарати, левоміцетин, стрептоміцин, сульфаніламіди, тетрациклін, фенотіазин, місклерон, бромсульфалеїн.

Занижують результати досліджень: тразинамід, іони амонію, проносні препарати. Підвищення вмісту a₁-глобулінів спостерігається при прийманні пероральних контрацептивів.

Альбуміни швидко поновлюються і руйнуються – за добу до 10-16 г. Вони підтримують колоїдно-осмотичний тиск крові, регулюють обмін  води між кров’ю і тканинами. При зменшенні вмісту альбумінів нижче 30г/л настає спад онкотичного тиску і як наслідок – вихід води з крові в тканини, що супроводжується набряками.

 За допомогою альбумінів відбувається транспортування кров’ю, жирних кислот, гормонів, пігментів, лікарських  засобів, мінеральних речовин.

Глобуліни сироватки крові у своєму складі містять вуглеводні або ліпідні компоненти. Вони виконують різні функції в організмі. Деякі з них транспортують мінеральні речовини (мідь, залізо тощо), гормони, жирні кислоти, вітаміни, беруть участь у згортанні крові, виконують захисну функцію (антитіла).

Для клініки важливе значення має відношення вмісту альбумінів (А) до глобулінів (Г), яке називається  білковим або альбуміно-глобуліновим коефіцієнтом. Цей показник знижується при: хронічних дифузних ураженнях печінки, інфекційних захворюваннях, гарячці, пневмонії, туберкульозі, злоякісних процесах.

 

Дослід 2. Визначення карбоксигемоглобіну в крові.

Принцип методу. Визначається оптична густина суміші карбоксигемоглобіну (HbCO)  і гемоглобіну (Hb) в крові при фіксованих довжинах хвиль.

Матеріальне забезпечення. Фосфатний буфер 0,06М, рН 6,7- 6,8: 1,153 г КН₂РО₄  і 1,508г Nа₂НРО₄^.2Н₂О розчиняють у 200мл дистильованої води при нагріванні. Після нагрівання  кількісно переносять  в мірну колбу на 250 мл і доводять до мітки водою.

Хід   роботи. Готують  1% прозорий гемолізат крові. Для цього до 20 мл дистильованої води вносять 0,5 мл крові (гепаринізованої), перемішують скляною паличкою і через 1-2 хвилини додають фосфатний  буфер  до загального об’єму  50 мл. Колориметрують при l=534 нм і l= 563 нм в кюветі з товщиною  шару 10 мм.

Розрахунок результатів  проводять за  формулою:

 

                                      ( E₅₃₄ –E₅₆₃)^. 0,719

                          С_HbCO= ^{________________________.} 100%

                                           Е₅₆₃ ^.0,375

Знаючи відсотковий вміст карбоксигемоглобіну і концентрацію гемоглобіну крові в г/л, можна розрахувати концентрацію карбоксигемоглобіну в г/л за формулою:

 

                                              Hb,г/л ´ НbCO%

                       HbCO, г/л =  ^{____________________}

                                                    100%

   Нормальні величини. У здорових  людей вміст НbCO становить до 2% від загального гемоглобіну, у курців – до 6,6%.

Пояснити отриманий результат. Зробити висновок про можливість отруєння чадним газом.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ

HbCO є високотоксичним для організму. Підвищення його вмісту в крові пов’язано в основному з отруєнням  окcидом вуглецю - СО, чадним газом, який утворюється при рано закритих димоходах під час топки печей внаслідок  неповного згоряння органічних речовин, при  невиконанні правил техніки безпеки на виробництві, під час пожеж,  багато оксиду вуглецю (ІІ) (3-7%)міститься у викидних газах автомобілів.

 

Дослід 3. Виявити гемоглобін крові за допомогою бензидинової проби.

Принцип методу. Для виявлення кров’яного пігменту використовують бензидинову пробу, яка основана на каталітичній властивості похідних гемоглобіну окиснювати бензидин за рахунок кисню пероксиду водню. Продукт окиснення бензидину забарвлений в синій колір, при стоянні переходить у червоний.

Матеріальне забезпечення: 1 % розчин крові, 1 % розчин бензидину в крижаній ацетатній кислоті, 3 % розчин гідрогену пероксиду, піпетки.

Хід роботи. В пробірку наливають 5 крапель 1 % розчину крові, 5 крапель розчину бензидину, 2-3 краплі гідрогену пероксиду і спостерігають за появою синього забарвлення.

Зробити висновок. Звернути увагу на те, що дана реакція вказує на присутність гемоглобіну у біологічному матеріалі.

Клініко-діагностичне значення. Підвищення рівня гемоглобіну спостерігається при висотній гіпоксії, хронічній легеневій недостатності, вроджених вадах серця із зменшеним легеневим кровообігом, великій втраті рідини, при тяжкій харчовій інтоксикації та отруєнні чадним газом.

Гіпохромна анемія може виникати у результаті розладів всмоктування заліза, гострої та хронічної кровотечі.

Гіперхромна анемія спостерігається при недостатньому всмоктуванні ціанкобаламіну та фолієвої кислоти в травному тракті, інвазії широким лентецем, ахілічному гастриті, поліпозі шлунку, стані після резекції шлунка.

 

Дослід 4. Напівкількісний метод визначення копропорфіринів (КП) у сечі.

Принцип методу. Копропофірини мають властивість у кислому середовищі в присутності ефіру давати флюоресценцію в потоці УФ-світла.

Матеріальне забезпечення: пробірки, ефір, ацетатна кислота, хроматоскоп.

Хід роботи. До 5 мл сечі в пробірці з притертим корком добавляють декілька крапель крижаної ацетатної кислоти (до кислої реакції за лакмусовим папірцем), потім приливають 5 мл ефіру і суміш енергійно струшують протягом 3 – 5 хв. Після відстоювання і розділення шарів спостерігають флюоресценцію у верхньому шарі, поміщаючи пробірку в потік УФ-світла. Копропорфірини визначають у балах за такою шкалою:

1 бал – блакитна флюоресценція – нормальний вміст КП;

2 бали – ледь помітна рожева –  слабке збільшення концентрації КП;

3 бали – чітка рожева – середнє збільшення концентрації КП;

4 бали – слабка червона – сильне збільшення концентрації КП;

5 балів – чітка червона флюоресценція – дуже сильне збільшення концентрації КП.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ

Захворювання, при яких виявлені порушення обміну порфіринів, умовно поділяють на дві групи: порфірії і порфіринурії. Порфірії - група спадкових захворювань, що виникають внаслідок дефіциту ферментів порфіринового синтезу. Порфіринурії - це порушення обміну порфіри­нів, які виникають вторинно, як наслідок основного захворювання. Спадкова копропорфірія зумовлена дефіцитом копропорфіриноген-оксидази – мітохондріального ферменту, який каталізує перетворення копропорфіриногену ІІІ у протопорфірин ІХ. У крові накопичується копропорфіриноген ІІІ, який у великих кількостях виділяється з калом і сечею та окиснюється в пігмент червоного кольору – копропорфірин. У таких хворих підвищена світлочутливість шкіри. Введення гематину полегшує симптоми.

 

Аналіз біохімічних показників

1. Хвора, 45 років, поступила зі скаргами на слабість, головокружіння, задишку за незначного фізичного навантаження. Протягом двох тижнів спостерігається підвищення температури до 38ْ°С. Неодноразово відмічала виділення сечі темного кольору. Пальпується збільшена селезінка. Об’єктивно стан важкий, бліда шкіра з жовтушник відтінком

Лабораторні дані крові:

Загальний білок – 78 г/л (норма: 65-85 г/л)

Альбуміни – 36 г/л (33-55 г/л)

Альфа-1-глобуліни – 4 г/л

Альфа – глобуліни – 6 г/л

Бета-глобуліни – 10 г/л

Гамма – глобуліни – 22 г/л

Білірубін загальний – 46,1 мкмоль/л (норма: 5-21 мкмоль/л)

Білірубін непрямий – 15 мкмоль/л (норма: до 12 мкмоль/л)

Фібриноген – 2,5 г/л

Продукти деградації фібриногену – 0,15 г/л

Сечовина 7 ммоль/л

Креатинін – 71 мкмоль/л

Пряма проба Кумбса, що виявляє фіксовані на еритроцитах антитіла, підтвердила діагноз аутоімунної гемолітичної анемії.

Поясніть біохімічні зміни при цій патології.

 

2. Хворий, 19 років, студент звернувся до лікаря зі скаргами на слабість, набряки ніг, лихоманку до 38ْ°С. Виявлено асцит, невелике збільшення печінки. Дані сімейного анамнезу: брат пацієнта помер у віці 10 років з діагнозом «цироз печінки». Ультразвукове дослідження та езофагогастроскопія ознак портальної гіпертензії не виявили – нормальні розміри селезінки, відсутність варикозного розширення вен стравоходу. Антитіла до вірусу гепатита С та сироваткові маркери вірусів В і С не виявлені.

Результати лабораторних досліджень:

Білірубін загальний – 30,7 мкмоль/л (норма: 5-21 мкмоль/л)

Білірубін прямий – 8,6 мкмоль/л (норма: )

Холестерин – 3,94 мкмоль/л

Лужна фосфатаза – 3,0 мкат/л (0,5-1,7)

γ – глутамілтрансфераза – 0,53 мкат/л (0,07-0,47)

АсАТ – 0,23 мкат/л (0,08-0,88)

АлАТ – 0,3 мкат/л (0,08-0,88)

Холінестераза сироваткова – 6,7 мкат/л (32,3-54,6)

Церулоплазмін – 45 мг/л (250-500 мг/л)

Загальний білок – 60 г/л

Альбуміни – 22 г/л

Гамма – глобуліни – 29 г/л

Сечова кислота – 249 ммоль/л

Креатинін – 88,4 ммоль/л

Азот сечовини – 3,9 ммоль/л

Глюкоза – 5,82 ммоль/л

Який діагноз було поставлено? Який біохімічний показник крові дозволив поставити попередній діагноз?

Контроль виконання лабораторної роботи

1. Яким методом можна розділити білки на фракції?
2. Вказати методи кількісного визначення білків.
3. Яким методом визначають карбоксигемоглобін?. Клінічне значення цього показника.
4. Які показники порфіринового  обміну мають діагностичне значення та як їх визначають?

Приклади тестів

1. Вказати місце основного синтезу порфіринів та їх ізомерів.

А. Печінка

В. Селезінка

С. Лімфовузли

D. Серце

Е. Нирки

 

2. Які попередники порфіринів мають  діагностичне значення?

А. Янтарна кислота

В. d-амінолевулінова кислота

С. Порфобіліноген

D. b- кетоадипінова кислота

Е. Протопорфірин ІХ

 

3. Вагітній жінці було призначено знеболюючі лікарські препарати, що спровокувало прояви у дитини спадкового захворювання – гострої мінливої порфірії, причиною якої є недостатність уропорфіриногенсинтази. Який проміжний продукт синтезу гему екскретується з сечею у таких хворих?

1. Уропорфіриноген ІІІ
2. Порфобіліноген
3. Копропорфіриноген ІІІ
4. Протопорфірин ІІІ
5. Протопорфіриноген ІІІ

 

4. У хворого, який страждає на еритропоетичну порфірію, спостерігається світлочутливість шкіри. Нагромадження якої сполуки в клітинах шкіри зумовлює її світлочутливість?

1. Протопорфірину
2. Уропорфіриногену ІІІ
3. Уропорфіриногену І
4. Копропорфіриногену ІІІ
5. Гему

 

5. У хворого, який страждає на еритропоетичну порфірію сеча набула рожевого забарвлення. Появою якої речовини в сечі можна пояснити зміну її забарвлення?

1. Гемоглобіну
2. Уропорфірину І
3. Уропорфірину ІІІ
4. Копропорфірину ІІІ
5. Протопорфірину

 

 6. Які попередники порфіринів мають діагностичне значення?

1. Бурштинова кислота
2. δ- Амінолевулінова кислота
3. Порфрбіліноген
4. β- Кетоадипінова кислота
5. Протопорфірин

 

Ситуаційні задачі

1. До якої з перелічених порфірій можна віднести такі показники: дитячий вік, збільшена селезінка, клініка гемолітичної анемії, виразки, рубці, еритема шкірних покривів, підвищена чутливість до сонячного опромінення, лейкоцитоз, підвищена температура. Сеча червоно- оранжевого кольору за рахунок наявності уропорфірину І. Яка можлива причина такого стану?

А. Уропорфірія (хвороба Гюнтера)

В. Печінкова порфірія

С. Еритропоетична порфірія

D. Копропротопорфірія

 

2. У хворого тривалий час спостерігається протеїнурія. До яких змін у складі білків це може призвести?

 

Індивідуальна самостійна робота студентів

Теми для реферативних доповідей:

1. Патологія обміну гемоглобіну: гемоглобінопатії, таласемії,   еритроцитарні ензимопатії.
2. Електрофорез білків  та діагностичне значення його проведення.

             

            Література

             

1. Біохімічні показники в нормі і при патології. Довідник / За ред.. Склярова О.Я – К.: «Медицина» , 2007. – 318с.
2. Бишевський А.Ш., Терсенов Біохімія для лікаря. – Київ.: Українська центральна духовна культура, 2001. – 396 с.
3. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы патохимии (Учебное пособие для студентов медицинских   вузов). – СПб.: ЭЛБИ, 2000. – 688 с.
4. Камышников В.С. Справочник по клинико- биохимической лабораторной диагностике.  В2 т.т І. – Минск.: Беларусь, 2000.- 495с.
5. Клінічна біохімія / За ред. Склярова О.Я. – Київ: Медицина, 2006. С . – 432 с.
6. Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф. Биохимические показатели в клинике внутренних болезней: Справочник.- М.: МЕДпресс, 2000.- 232 с.
7. Строев Е.А., Макарова В.Г., Песков Д.Д., Борискина М.А.  и др. Патобиохимия / Под ред. Е.А.Строева, В.Г. Макаровой, Д.Д. Пескова .-М.: ГОУ ВУНМЦ, 2002. – 234с.
8. Цыганенко А.Я., Жуков В.И., Мясоедов В.В., Завгородний И.В. линическая  биохимия. М.: Триада-Х, 2002.- 498с.
9. A.Gaw, R.A. Cowan, M.J. Stewart, J. Sheperd. Clinical Biochemistry. – Edinburg: Churchill Livingstone.- 1999.- 166 Р.

 

Тема № 3. КЛІНІКО – БІОХІМІЧНА ОЦІНКА ПОРУШЕННЯ ОБМІНУ ВУГЛЕВОДІВ

Мета заняття: 1. Оволодіти методом кількісного визначення глікозильованого гемоглобіну.  2. Оволодіти методом проведення визначення впливу цукрового навантаження на рівень глюкози крові для оцінки порушення обміну вуглеводів.

Актуальність теми: Визначення цукру в крові має суттєве значення для діагностики цукрового діабету та інших порушень обміну вуглеводів.  Оволодіння методами визначення кількості цукру в крові, сечі та інших біологічних рідинах є необхідним для розуміння механізму розвитку патологічного процесу, постановки діагнозу та використання фармацевтичних препаратів при лікуванні хворого. Визначення змін концентрації цукру крові методом цукрового навантаження дозволяє виявити приховані форми діабету, порушення глікогенутворювальної функції печінки та вплив інсуліну на обмін вуглеводів.

Конкретні завдання:

• Ø Вміти провести кількісне визначення глікозильованого гемоглобіну.
• Ø Провести визначення впливу цукрового навантаження на рівень цукру в крові шляхом визначення глюкози в крові глюкозооксидазним методом, методом Хагедорна Йєнсена,  орто-толуїдиновим методом.
• Ø Оцінювати біохімічні показники обміну вуглеводів, розуміти їх діагностичну цінність.
• Ø Розуміти причини порушення обміну вуглеводів та загальні принципи їх корекції фармацевтичними препаратами.  
• Ø Аналізувати та оцінити отримані дані для оцінки розвитку патологічного процесу.

Теоретичні питання

1.Травлення і всмоктування вуглеводів.

2.Біохімічні основи порушення всмоктування і перетворення вуглеводів: (галактоземія, непереносимість фруктози, доброякісна есенціальна фруктозурія, есенціальна пентозурія).

3.Клініко-біохімічна характеристика глікогенозів і аглікогенозів.

4.Цукровий діабет та порушення толерантності до глюкози. Види цукрового діабету.

5.Лабораторні тести під час діагностикита моніторингу цукрового діабету: (глюкозотолерантний тест, цукрове навантаження, види і характеристика цукрових кривих, добовий профіль глюкози, глікозильований гемоглобін, фруктозамін, визначення глюкози в сечі, визначення кетонових тіл в сечі і плазмі крові, ліпіди при цукровому діабеті, визначення інсуліну в плазмі крові, визначення С-пептиду).

6.Клінічна картина цукрового діабету.

7.Метаболічні ускладнення при цукровому діабеті:

-         Діабетичний кетоацидоз (механізм виникнення та лабораторна діагностика);

-         Некетонова гіперосмолярна кома;

-         Лактоацидоз;

8. Гіпоглікемія, можливі причини виникнення, характеристика.

9. Віддалені ускладнення цукрового діабету:

-         мікроангіопатії – хвороби малих судин (ретинопатії та нефропатії);

-         макроангіопатії – хвороби великих судин (ішемічна хвороба серця та захворювання периферичних судин).

10.Принципи лікування цукрового діабету.

11.Патологія обміну складних вуглеводів. Патохімія захворювань сполучної тканини. Мукополісахаридоз (хвороба Гурлер, хвороба Санфіліпо, хвороба Моркіо, хвороба Гюнтера, хвороба Слая).

 

Блок інформації

      Обмін вуглеводів в організмі регулюється нервовою системою та гормонами. Порушення вуглеводного обміну можуть бути спричинені дефіцитом специфічних ферментів обміну окремих цукрів, спадковими порушеннями. Клінічні прояви при цьому коливаються від доброякісної пентозурії у практично здорової людини до галактоземії, яка проявляється виснаженням, недостатністю печінки або важкою діареєю і дегідратацією при синдромі порушеного всмоктування глюкози і галактози. Синдром порушеного всмоктування вуглеводів є наслідком дефіциту специфічної дисахаридази щіткоподібного епітелію або недостатності системи транспорту моносахаридів. В обох випадках вуглеводи накопичуються у просвіті кишок, підвищують осмолярність шлункового соку, що створює умови для переходу води у просвіт. Діти страждають від болю і здуття живота, проносу, спостерігається затримка росту і розвитку.

       Серед інших спадкових дефектів вуглеводного обміну слід назвати галактоземію – рецесивне спадкове захворювання, яке виявляється в нездатності до обміну галактози, що входить до складу лактози молока. Біохімічним дефектом при цьому є секреція в печінці і еритроцитах галактозо-1-фосфат-уридилтрансферази з порушеною активністю. Галактоземія супроводжується галактозурією. При цьому галактоза накопичується у крові, селезінці, печінці, кришталику, розвивається катаракта, цироз печінки. У дітей спостерігається затримка росту, схуднення, розумова відсталість. Вилучення галактози з їжі зберігає дитині життя.

     Існують спадкові ензимопатії, пов’язані з генетичними дефектами синтезу ферментів метаболізму фруктози:

     Непереносимість фруктози – аутосомна – рецесивна форма патології. Причиною її є відсутність альдолази фруктозо-1-фосфату. Наслідком відсутності цього ферменту є нагромадження фруктозо-1-фосфату у тканинах, який є інгібітором деяких ферментів вуглеводного обміну, зокрема фосфорилази глікогену. Тому при фруктоземії відбувається гальмування розпаду глікогену на етапі глюкозо-1-фосфату і наступний розвиток гіпоглікемії, посилення мобілізації ліпідів, формування стеатозу печінки і гіперурикемії. Можливі гепатоспленомегалія і цироз печінки після споживання дієти, що містить фруктозу. Дану хворобу необхідно відрізняти від доброякісної есенціальної фруктозурії, яка характеризується підвищеним вмістом фруктози в крові і сечі, що може призвести до постановки хибного діагнозу – цукрового діабету. Ця форма патології важливого клінічного значення не має. Вона виникає внаслідок відсутності в нирках, печінці і ентероцитах фруктокінази. В результаті фруктоза не перетворюється у фруктозо-1-фосфат і у вільному вигляді виділяється із сечею.

     Есенціальна пентозурія – аутосомно-рецесивний дефект ферменту L-ксилулозо-редуктази. Хворі виділяють до 4 г ксилулози за добу із сечею, що також може призвести до постановки неправильного діагнозу цукрового діабету. Однак, ксилулоза – це пентоза, яка не дає реакції з глюкозооксидазою, що використовується для диференціювання з глюкозурією. Пентозурія не викликає суттєвих клінічних проявів.  

       Спадково знижена активність будь-якого з ферментів розпаду або синтезу глікогену призводить до розвитку глікогенозу, який належить до хвороб накопичення. Найпоширенішим глікогенозом є хвороба Гірке, що виникає внаслідок дефіциту глюкозо-6-фосфатази. У дітей захворювання проявляється надмірним відкладанням глікогену в печінці і нирках, гіпоглікемією. Спостерігається затримка фізичного і психічного розвитку. При  хворобі Герса виявляється низька активність фосфорилази І, відкладання глікогену в печінці і лейкоцитах. Дифузний глікогеноз (хвороба Фобса) характеризується появою глікогену з короткими численними зовнішніми гілками. Це захворювання пов’язують з пониженою активністю аміло-1,6-глюкозидази. У дітей, що хворіють на цю форму глікогенозу, спостерігаються набряки, кровоточивість. Глікоген депонується в печінці, м’язах, еритроцитах, лейкоцитах.

     Мукополісахаридоз – це група захворювань, для яких характерне відкладання в різних тканинах організму полімерних вуглеводів – глікозаміногліканів (мукополісахаридів). Вони входять до складу основної міжклітинної речовини, містяться також у нейронах, аксонах і глії мозку. Захворювання зумовлене дефектом специфічної лізосомної гідролази, що бере участь у послідовному розщепленні глікозаміногліканів. Хворим властиві гротескні риси обличчя, деформація кісток скелету (множинний дизостоз), суглобів. Уражається печінка, селезінка, серце, кровоносні судини. При деяких видах мукополісахаридозу не тільки збільшується кількість глікозаміногліканів у мозку, але й змінюється їх співвідношення з гангліозидами, що проявляється розумовою відсталістю.

     Цукровий діабет - захворювання, яке розвивається при недостатньому синтезі b-клітинами острівців Лангерганса підшлункової залози інсуліну.     Розрізняють два основних типи цукрового діабету: тип І- інсулінозалежний діабет (ІЗЦД), тип ІІ - інсулінонезалежний діабет (ІНЦД). 

    Цукровий діабет І типу (ІЗЦД) є наслідком руйнування b- клітин острівцевого апарату. У багатьох хворих причиною захворювання на цукровий діабет є дефект імунної системи, при цьому проходить порушення перетворення проінсуліну в інсулін.

    У хворих на діабет ІІ типу (ІНЦД) b-клітини виробляють достатню кількість інсуліну, з часом вони навіть гіпертрофуються, а рецептори органів - мішеней втрачають здатність реагувати на інсулін. З часом спостерігається повільне зниження секреції інсуліну.

    При захворюванні на цукровий діабет, незалежно від етіологічних факторів, порушується вуглеводний, білковий, жировий та мінеральний обмін. Порушення обміну вуглеводів пов’язане з: а) транспортом глюкози у м’язову і жирову тканину; б) пригніченням окиснення глюкози при фосфорилюванні її у зв’язку зі зниженням активності ферментів гексокінази та глюкокінази; в) зниження синтезу глікогену в печінці внаслідок зниження активності глікогенсинтетази; г) посиленням глюконеогенезу.

     Внаслідок порушення жирового обміну утворюються недоокислені продукти - кетонові тіла, що призводять до кетоацидозу. Порушення білкового обміну зв’язане з пригніченням синтезу білків та підвищенням їх розпаду, що призводить до розвитку диспротеїнемії.

    Одним із методів біохімічної діагностики цукрового діабету є крива толерантності до глюкози (цукрова крива). Обстежуваному беруть кров з пальця для визначення в ній глюкози, потім дають випити глюкозу з розрахунку 1 г на 1 кг маси тіла в склянці з водою і через кожні 30 хв протягом 3-х годин беруть кров з пальця і визначають в ній вміст глюкози. Два типи цукрових кривих (у здорової людини та хворої на цукровий діабет) приводиться нижче у розділі “Значення для фармації та клініки”.

       Дослідження впливу цукрового навантаження на вміст цукру в крові відіграє суттєву роль в діагностиці порушень глікогенутворюючої функції печінки та виявленні прихованих форм  діабету.

   Крім кривої толерантності до глюкози, з діагностичною метою використовують наступні тести: а) оральне вживання глюкози (100 г); б) внутрішньовенне введення глюкози (0,33 г глюкози на 1 кг маси тіла); в) визначення цукру в сеч; г) визначення кетонових тіл в крові та сечі; д) визначення білка в сечі; е) ретроспективна оцінка рівня глікемії по визначенню глікозильованого гемоглобіну А₁. Підвищений рівень глюкози в позаклітинній рідині викликає приєднання її (глікозилювання) до молекул білків плазми крові, особливо до молекул гемоглобіну. Глікозилювання є незворотнім процесом. Ступінь глікозилювання гемоглобіну (глікозильований гемоглобін) залежить від кількості глюкози в крові і може використовуватись як тест для ретроспективної оцінки глікемії. є) визначення добового профілю глюкози.

          Фруктозамін  (глікозильовані білки плазми крові) є показником ступеня глікозилювання білків плазми крові). При цукровому діабеті, внаслідок гіперглікемії швидкість глікозилювання білків збільшується, що є причиною ускладнень діабету: пошкодження нирок, сітківки і кришталика ока (помутніння кришталика, катаракта), нервів і артерій. Пошкоджені тканини мають спільну властивість: проникнення глюкози в їх клітини не залежить від інсуліну. Відповідно в них концентрація глюкози така ж як і в крові.

     Цукровий діабет діагностують при наявності, крім клінічних симптомів (поліурії, полідипсії і поліфагії), ряду специфічних порушень обмінних процесів - гіперглікемії (збільшення кількості глюкози в крові), глюкозурії (поява цукру в сечі), гіперкетонемії (збільшення кількості кетонових тіл в крові) та кетонурії (виділення кетонових тіл з сечею).

     Гіпоглікемізуюча терапія включає застосування препаратів інсуліну, негормональних цукрознижуючих препартів, фітотерапії.

     Інсулінотерапія абсолютно показана для лікування ІЗЦД. Введення інсуліну сприяє транспорту глюкози через клітинні мембрани і її утилізації периферичними тканинами (м’язами, жировою тканиною). Крім того, на фоні дії інсуліну підвищується каталітична дія гексокінази, яка сприяє перетворенню глюкози у глюкозо-6-фосфат. Під впливом інсуліну активується глікогеногенез (активується фермент глікогенсинтетаза). Інсулін стимулює також синтез білків і жирних кислот.

     Застосування інсуліну при цукровому діабеті призводить до зниження рівня цукру в крові і нагромадженню в тканинах глікогену. Зменшення глюкози у крові усуває глюкозурію і пов’язані з нею підвищений діурез (поліурія) та спрагу (полідипсія). Наслідком нормалізації вуглеводного обміну є покращення білкового обміну (зменшується концентрація в сечі азотових сполук) і жирового обміну ( у крові та сечі перестають визначатися кетонові тіла). Припиняється похудання і надмірно виражене відчуття голоду (булімія), пов’язані з розпадом жирів та інтенсивним перетворенням білків у глюкозу.   

     Для проведення лікування інсуліном можуть бути використані препарати різної тривалості дії: препарати короткої дії (моноінсулін, Н-інсулін, актрапід МС та ін); препарати проміжної дії (семілонг, лонг, семіленте та ін); препарати тривалої дії (ультралонг, ультраленте, ультратард). Всі фармацевтичні  препарати інсуліну, які використовуються в клінічній практиці можна розділити на гетерологічні (з підшлункових залоз крупної рогатої худоби) і гомологічні (людські, отримані шляхом бактеріального синтезу або напівсинтетичним методом). Звичайно, що перевага надається гомологічним інсулінам. Крім того, при виборі препарату інсуліну необхідно звертати увагу на ступінь очистки препарату від білкових домішок. Перевагу слід віддавати  високоочищеним монокомпонентним препаратам.

     Негормональні цукрознижуючі препарати включають препарати сульфонілсечовини, бігуаніди та інгібітори a-глюкозооксидази.

     Препарати сульфонілсечовини володіють в основному панкреатичною дією і стимулюють секрецію інсуліну b-клітинами. Відбувається це наступним чином:

Похідні сульфонілсечовини

(бутамід, хлорпропамід та ін.)

 

 

Блок АТФ-залежних К⁺ - каналів

b-клітин острівців Лангерганса

 

 

Деполяризація мембран b-клітин

 

 

Відкривання потенціалзалежних Са²⁺-каналів b-клітин

 

 

Входження Са²⁺ всередину b-клітин

 

 

Виділення інсуліну

 

     Крім того, ці препарати гальмують глюконеогенез, глікогеноліз, ліполіз, продукцію глюкагону, сприяють підвищенню рецепторної чутливості до інсуліну. До них відносяться толбутамід, цикламід, гліквідон, гліклазид, гліпізид та ін. Основними показами для лікування препаратами сульфонілсечовини включають ті форми ІНЦД, які не компенсуються дієтою.

     Бігуаніди є похідними гуанідину. Механізм дії – екстрапанкреатичний. Бігуаніди потенціюють ефект інсуліну на рецепторному і пострецепторному рівні (активізують анаеробний гліколіз), гальмують всмоктування глюкози в кишечнику, глюконеогенез і глікогеноліз. Крім того, ці препарати володіють анорексигенним ефектом, незначною гіполіпідемічною і фібринолітичною дією. До таких препаратів відносяться: метформін, метформінретард, буформін та ін. Показами для застосування бігуанідів є ІНЦД з ожирінням.

     Інгібітори глюкозооксидази  впливають на інтенсивність розщеплення полісахаридів і всмоктування глюкози в кишечнику. Це нові препарати, які мають порівняно слабкий гіпоглікемічний ефект, але володіють побічною дією- розвитком мальабсорбції. Синдром мальбабсорбції вуглеводів – це “ферментний блок”, який утворюється або на етапі їх всмоктування, або на ранніх стадіях їх проміжного обміну.

     В лікуванні цукрового діабету використовується фітотерапія. Цей метод є додатковим до раніше перерахованих. Випускаються офіцинальні гіпоглікемічні збори трав – арфазетин, мірфазетин та ін.

Методи визначення концентрації глюкози в крові поділяються на: редуктометричні, колориметричні, які залежно від хімічної природи аналітичної реакції поділяються на ферментативні і неферментативні.

 

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Дослід 1. Визначення глікозильованого гемоглобіну за реакцією з тіобарбітуровою кислотою (Stander, Eaton, 1983 р.)

Принцип методу.  Еритроцити відмивають від білків плазми і глюкози: глікозильований гемоглобін, який в них міститься, гідролізується нагріванням із щавелевою кислотою. При цьому із залишків моносахариду утворюється 5-оксиметилфурфурол, кількість якого визначають за кольоровою реакцією з тіобарбітуровою кислотою. Одночасно визначають концентрацію гемоглобіну в гемолізаті. Результати виражають відсотками глікозильованих молекул гемоглобіну.

     Проводити дослід рекомендується із застосуванням біохімічного напівавтоматичного аналізатора "Stat fax".

Матеріальне забезпечення. Реактив 1: щавелева кислота, 0,5 ммоль/л (розчиняють 22,5 г H₂C₂O₄ в 0,5 л води); реактив 2: щавелева кислота, 0,2 ммоль/л ( готують із 0,5 ммоль/л, змішуючи 40 мл реактиву 1 і 60 мл води; реактив 3: трихлороцтова кислота (ТХО), 40%-й розчин; реактив 4: натрію хлорид, 0,9%; реактив 5: тіобарбітурова кислота (ТБК), 50 ммоль/л (розчиняють 0,72 г ТБК приблизно у 80 мл води, доводять рН до 6,0, додаючи 1Н NaOH, переливають в мірну колбу і доводять об’єм водою до 100 мл; реактив 6: калібрувальний розчин 5-оксиметилфурфуролу (126 мг незабарвленого препарату розчиняють в 100 мл 0,25 моль/л розчину щавлевої кислоти – отримують розчин, який містить 10 ммоль/л. Його розводять у 100 разів тим же розчином щавелевої кислоти, отримують розчин з концентрацією 100 мкмоль/л. З нього шляхом відповідного розведення 0,25 моль/л щавелевою кислотою готують серію калібрувальних розчинів з концентраціями  12,5 – 100 мкмоль/л. Зберігають у замороженому стані при – 20⁰ С. Замість калібрувального розчину 5-оксиметилфурфуролу можна використовувати розчини фруктози, які готують так само, лише для вихідного розчину з концентрацією 10 ммоль/л беруть 180 мг фруктози, розчиняючи в 100 мл розчину щавелевої кислоти 0,25 моль/л.

Хід роботи.  Кров для дослідження беруть, використовуючи як антикоагулянт етилендіамінтетраоцтову кислоту або її солі. В 10 мл ізотонічного розчину натрію хлориду виливають 0,3-0,5 мл цільної крові, перемішують і центрифугують. Надосадову рідину відбирають, до осаду еритроцитів знову додають 10 мл ізотонічного розчину натрію хлориду, перемішують і знову центрифугують. Відмиті еритроцити можуть зберігатися до початку аналізу при – 4⁰ С до 15 днів.

     Еритроцити кількістю 0,1 мл переносять в 1,4 мл води і перемішують, гемоглобін у розчині можна вимірювати методом Салі. При цьому необхідно пам’ятати, що концентрація гемоглобіну в розчині приблизно в 7 раз менша, ніж в цільній крові, т.б. біля 20 г/л. Результати виражають в молях на 1 л.

     До 1 мл гемолізату додають 0,5 мл щавелевої кислоти 0,5 моль/л і закривають пробірку щільним гумовим корком, в який вставлена тонка голка для ін’єкцій. Закриту корком пробірку ставлять на киплячу водяну баню і через 10 хвилин виймають голку, а щільно закриту пробірку продовжують нагрівати при 100⁰ С ще 5 годин. Після цього охолоджують у льодяній воді і додають 1 мл охолодженої на льоду ТХО. Старанно перемішують і осад відокремлюють шляхом центрифугування протягом 10 хвилин при 1000 g. До 1,5 мл надосадової рідини додають 0,5 мл розчину ТБК і с тавлять на 30 хвилин у водяну баню при 40⁰ С. Після цього фотометрують у кюветі товщиною 10 мм при довжині хвилі 443 нм проти контролю, забарвлення зберігається стійким протягом щонайменше 2 годин.

     На всю серію визначень ставлять один контрольний дослід. Для цього змішують залишки декількох гемолізатів та із верхнього шару відбирають 1 мл, в ньому проводять гідроліз і осадження білків ТХО; так як і в досліді, відбирають 1,5 мл надосадової рідини, але до неї додають замість розчину ТБК 0,5 мл води. Суміш інкубують разом з пробами 30 хвилин при 40⁰ С.

     Для побудови калібрувального графіка до 1 мл калібрувального розчину, який містить 5-оксиметилфурфурол в концентрації 12,5-100 мкмоль/л, додають 0,5 мл води і 1 мл розчину ТХО. Із проби відбирають 1,5 мл, до яких додають 0,5 мл розчину ТБК і ставлять кольорову реакцію, інкубуючи на водяній бані при  40⁰ С протягом 30 хвилин, так як і в основному досліді. Калібрувальні проби фотометрують проти контрольної калібрувальної проби, в яку замість калібрувального розчину 5-оксиметилфурфуролу беруть 1 мл розчину щавелевої кислоти 0,25 моль/л.

     Для здійснення розрахунку спочатку вираховують вміст глікозильованого гемоглобіну в 1 л еритроцитів, для цього кількість 5-оксиметилфурфуролу, розраховану за калібрувальним графіком, перемножують на 15 (розведення при отриманні гемолізату). Пізніше розраховують вміст гемоглобіну в тій же еритроцитарній масі, перемножуючи його вміст в гемолізаті на 15. Для переведення результату в ммоль/л необхідно його розділити на 64. Для вираження кількості глікозильованого гемоглобіну в молярних відсотках, його концентрацію в еритроцитарній масі в моль/л, ділять на вміст гемоглобіну в тих же одиницях і перемножують на 100. Для розрахунку можна скористатися формулою:                                          Глі-Hb х 64     

                        Молярні % Глі-Hb =                          ,

                                                              Hb  х 100

де: Глі-Hb – вміст оксиметилфурфуролу в гемолізаті (ммоль/л);

      Hb – вміст гемоглобіну в гемолізаті (г/л).

Примітки.

1. В результаті гідролізу і осадження білків ТХО розчин злегка забарвлюється, тому вводять спеціальну контрольну пробу, яку можна ставити тільки одну  на всю серію.
2. Вміст 5-оксиметилфурфуролу в калібрувальному розчині може бути розрахований за формулою:

                                               К= 813 х  Е ₄₄₃ – 6,18;

де Е ₄₄₃ – оптична густина за довжини хвилі  443 нм.

Зробити висновок.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ  КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ

Нормальні величини глікогемоглобіну відносно загального вмісту гемоглобіну становлять: 4,5 – 6,1 % . Глікозильований гемоглобін використовується як показник ефективності лікування цукрового діабету. Чим ближче до норми його концентрація, тим краще підібрана терапія. При цьому загальнопринятим вважається, що значення, отримані в межах 5,5-10% як добре компенсований цукровий діабет, 10-12% -частково компенсований діабет, > 12% - некомпенсований цукровий діабет.

     Глюкоза має властивість вступати в неферментативну взаємодію з білками, а  власне, з гемоглобіном з утворенням основ Шиффа. Вираженість глікозилювання гемоглобіну пропорційна концентрації глюкози у крові і тривалості контакту глюкози з гемоглобіном. Ступінь глікозилювання гемоглобіну відображає середню концентрацію глюкози за проміжок часу 4-6 тижнів до виконання аналізу (період півжиття молекули гемоглобіну). Даний показник дозволяє ретроспективно оцінити рівень гіперглікемії при цукровому діабеті. Необгрунтовано занижені результати відмічаються при станах, пов’язаних з інтенсивним відновленням молекул гемоглобіну – після кровотеч, при гемолітичних анеміях. 

 

Дослід 2. Вплив цукрового навантаження на вміст цукру в крові.

Дослідження впливу вуглеводного навантаження на рівень цукру в крові відіграє суттєву роль в діагностиці порушень глікогенутворюючої функції печінки та виявленні прихованих форм діабету. У досліджуваного натще визначається базальний рівень глюкози. Необхідно підкреслити, що вуглеводне навантаження можна проводити тільки, коли рівень глюкози в крові натще знаходиться в межах фізіологічної норми. Пізніше пацієнт отримує  перорально 75 г глюкози (із розрахунку 1 г глюкози на 1 кг маси тіла), розчиненої  в 300 мл води, випитої за 5 хв. Рівень глюкози плазми крові (вимірюється глюкозооксидазним методом чи методом Хагедорна – Йєнсена, принцип яких наведений нижче) кожні 30 хв протягом 3 год. Після прийняття глюкози спостерігається збільшення концентрації цукру в крові, яке досягає свого максимуму коло 60-ї хвилини. Через 120 хвилин рівень цукру в здорової людини може бути навіть нижчий від вихідного рівня. Через 180 хвилин рівень цукру в здорової людини, як правило, нормалізується. На основі отриманих даних необхідно побудувати цукрову криву, відкладаючи на вертикальній осі кількість цукру в моль/л, а на горизонтальній – час у хвилинах.

     Студенти отримують три заздалегідь приготовані проби, у яких змодельовані різні концентрації цукру в крові та проводять визначення його концентрації. На основі отриманих даних будують цукрову криву і роблять висновок: отримані дані відповідають цукровій кривій здорової людини або отримані дані характерні для цукрової кривоїхворого на цукровий діабет.

 

Визначення концентрації глюкози в крові глюкозооксидазним методом.

Принцип методу.  Окиснення глюкози киснем повітря під дією глюкозооксидази з утворенням гідрогену пероксиду, який за присутності фенолу з 4 – Аміно – Феназоном (4- Аміноантипірином) утворює забарвлену сполуку.

Матеріальне забезпечення: глюкозооксидаза (активність 60 000 – 120 000 од/г), пероксидаза з кінського хрону (активність 11 000 од/мг), фенол, 4 – аміно – феназон, b - Д- глюкоза, фосфатний буфер 0,1 М рН 7,0 робочий реактив (150 мг/л глюкозооксидази, 1,1 мг/л пероксидази, 1,034 г фенолу, 0,148 г 4 – аміно – Феназону, довести фосфатним буфером до 1 л, стабільний протягом 1 міс в посудині з темного скла за температури 4 °С), 0,2 % розчин бензойної кислоти (2 г бензойної кислоти розчиняють у 800 мл дистильованої води під час нагрівання, після охолодження об’єм розчину доводять у мірній колбі на 1000 мл до позначки дистильованою водою, фільтрують), основний калібрувальний розчин глюкози 27,75 ммоль/л (500 мг висушеної до постійної маси Д – Глюкози розчиняють у мірній колбі на 100 мл в невеликій кількості 0,2 % розчину бензойної кислоти), калібрувальний розчин глюкози 5,55 ммоль/л (100 мг/100мл), стандарт (основний калібрувальний розчин глюкози розводять у 5 разів 0,2 % розчином бензойної кислоти), розчин хлоридної кислоти 0,33 ммоль/л.

 Хід  роботи. Послідовність досліду представлено у табл.1

Таблиця 1. Послідовність визначення концентрації глюкози в крові глюкозооксидазним методом

Інградієнти	Дослідна проба, мл	Стандартна проба, мл	Контрольна проба, мл
Сироватка, плазма	0,02	-	-
Стандарт	-	0,02	-
Робочі реактиви	2	2	2

 

Вміст пробірок перемішують, інкубують за кімнатної температури  30 – 60 хв. Колориметрують за довжини хвилі 490 – 540 нм проти контрольної проби. Результати обчислюють за формулою:

С_досл. = С_ст. ´ Е_досл  ,

                 Е_ст.

де: С_досл. – концентрація глюкози в дослідній пробі, ммоль/л; С_ст.  - концентрація глюкози в стандартній пробі, ммоль/л; Е_досл. – екстинкція дослідної проби; Е_ст. - екстинкція стандартної проби.

Порівняти з нормою отриманий результат. Зробити висновок.

Визначення можна проводити за допомогою наборів реактивів фірми “Cormay”, “La chema”, “Merck” та напівавтоматичного аналізатора “Stat Fax”.

Визначення цукру в   крові за методом Хагедорна-Йенсена.

Принцип  методу. Метод визначення цукру в крові  грунтується на окисненні глюкози в безбілковому фільтраті з одночасним відновленням калію феррицианіду (ІІІ)- (червона кров'яна сіль) - у калію ферроціанид (ІІ)- (жовту кров'яну сіль). Залишок червоної кров^’яної солі, що не прореагував, визначають йодометричним методом. Йод, що виділився в кількості, еквівалентній кількості залишку червоної кров’яної солі, відтитровують розчином натрію тіосульфату, а кількість цукру в крові вираховують, виходячи з даних титрування, за допомогою таблиці 2.

   Механізм вказаних реакцій може бути поданий у вигляді такої схеми:

           1. К₃[Fe (CN)₆ ] +  цукор              K₄[Fe (CN)₆ ] +  продукти  + К₃[Fe (CN)₆]

                                                                                             окиснення

                                                                                                 цукру

           2. 2 K₄[Fe (CN)₆ ] + 3 ZnSO₄              K₂Zn₃[Fe (СN)₆ ] ₂ +  3 K₂SO₄

 

           3.  2К₃[Fe (CN)₆]    +  2КІ               2 K₄[Fe (CN)₆ ]     +  І₂

 

           4.  І₂  +   2 Na₂S₂O₃                   2 NaI      +    Na₂S₄O₆

                     натрію тіосульфат                         натрію тетратіонат

 

Матеріальне забезпечення. Кров, 0,1 н розчин натрію гідроксиду, 0,45% розчин цинку сульфату, 0,005 н розчин калію ферриціаніду (ІІІ), потрійний розчин (суміш в розчині цинку сульфату, натрію хлориду та калію йодиду), 3% розчин ацетатної кислоти, 1% розчин крохмалю, 0,005Н розчин натрію тіосульфату, дистильована вода, штатив з пробірками, скляні лійки, скляні палички, мікропіпетка на 0,1 мл, фільтри, водяна баня (100⁰С), газовий пальник, цукрові пробірки, вата.

Хід роботи. У дві цукрові пробірки вносять по 1 мл 0,1 н  розчину натрію гідроксиду і по 5 мл 0,45% розчину сульфату цинку. Утворюється колоїдний розчин цинку гідроксиду. В одну з пробірок (досліджувана проба) додають мікропіпеткою 0,1 мл крові і два-три рази  промивають її колоїдним розчином, у другу пробірку (контрольну) вносять 0,1 мл дистильованої води. Обидві пробірки ставлять на 2-3 хв. у киплячу водяну баню, білок денатурується і випадає в осад. Суміш фільтрують, зливаючи її по скляних паличках у інші пробірки, в  які перед тим були вставлені лійки із зволоженим гарячою водою маленьким жмутком вати. Кожну пробірку промивають двічі, набираючи по 3 мл гарячої дистильованої води, промивні води зливають по скляній паличці на ватні фільтри та дають їм добре стекти.

     До прозорого фільтрату в кожну цукрову пробірку додають по 2 мл 0,005 н розчину калію ферриціаніду і ставлять  пробірки на  15 хв  у киплячу водяну баню. За цей час  глюкоза повністю окиснюється. Пробірки охолоджують і перемішуючи, додають в кожну з них по 3 мл потрійного розчину, по 2 мл 3% розчину оцтової кислоти та по 2 краплі  1% розчину крохмалю та на білому фоні  йод, що виділився відтитровують 0,005 н розчином натрію тіосульфату до повного зникнення синього забарвлення. Кількість глюкози визначають за таблицею (див.таблицю 2).

Приклад  розрахунку. Припустимо, що на титрування вмісту досліджуваної проби  пішло 1,43 мл 0,005 н розчину натрію тіосульфату, а на титрування вмісту контрольної – 1,97 мл. З таблиці знаходять для досліджуваної проби величину 0,101, а для контрольної проби – 0,005. Вміст   глюкози  в крові   дорівнює  0,101 – 0,005 =  0,096  в  0,1мл або 0,096 ´ 1000=96 мг%. Переведення на міжнародну систему  (СІ):

96 мг% ´ 0,05551 = 5,33 ммоль/л. Порівняти з нормою отриманий результат. Зробити висновок.

Таблиця 2.Вміст цукру в крові за методом Хагедорна – Йєнсена

Гіпо-сульфат Натрію	0,00	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
0,0   0,1   0,2   0,3   0,4   0,5   0,6   0,7   0,8   0,9   1,0   1,2   1,3   1,4   1,5   1,6   1,7   1,8   1,9	0,385   0,355   0,331   0,310   0,290   0,270   0,251   0,232   0,213   0,195   0,177   0,159   0,141   0,106   0,088   0,070   0,052   0,034   0,017	0.382   0,352   0,329   0,308   0,288   0,268   0,249   0,330   0,211   0,193   0,175   0,157   0,139   0,104   0.086   0,068   0,050   0,032   0,015	0,379   0,350   0,327   0,306   0,286   0,266   0,247   0,228   0,209   0,191   0,173   0,155   0,138   0,102   0,084   0,066   0.048   0,031   0,014	0,376   0,348   0,325   0,304   0,224   0,264   0,245   0,226   0,208   0,190   0,172   0,154   0,136   0,101   0,083   0,064   0,47   0,029   0,012	0,373   0,345   0,323   0,302   0,282   0,262   0,243   0,224   0,206   0,188   0,170   0,152   0,134   0,099   0,081   0,063   0,045   0,027   0,010	0,370   0,343   0,321   0,300   0,280   0,260   0,241   0,222   0,204   0,186   0,168   0,150   0,132   0,097   0,079   0,061   0,043   0,027   0,008	0,367   0,341   0,318   0,298   0,278   0,259   0,240   0,221   0,202   0,184   0,166   0,148   0,131   0,095   0,077   0,59   0,041   0,024   0,007	0,64   0,338   0,316   0,296   0,276   0,257   0,238   0,219   0,200   0,182   0,164   0,146   0,120   0,093   0,075   0,057   0,039   0,022   0,005	0,361   0,336   0,314   0,294   0,274   0,255   0,236   0,217   0,199   0,181   0,163   0,145   0,127   0,092   0,074   0,056   0,038   0,020   0,003	0,358   0,333   0,312   0,292   0,272   0,253   0,234   0,215   0,197   0,179   0,161   0,143   0,125   0,090   0,072   0,054   0,036   0,019   0,002

 

Визначення цукру в   крові орто - тоуїдиновим методом (за Гульманом)

Принцип  методу: глюкоза при нагріванні з ортотолуїдином у розчині оцтової кислоти утворює сполуку синьо – зеленого забарвлення, інтенсивність якого є прямопропорційне до вмісту глюкози.

Матеріальне забезпечення: кров, 3% розчин  трихлорацетатної кислоти (ТХАк), орто–толуїдиновий реактив, стандартний розчин глюкози (4ммоль/л 720 мг глюкози розчинити в 1л дистильованої води), дистильована вода, штатив з пробірками, піпетки, мікропіпетка на 0,1мл , центрифуга, центрифужні пробірки, ФЕК, водяна баня (100°С).

Хід роботи: у дві центрифужні пробірки наливають по 0,9мл 3% розчину ТХАк. В одну з них вносять 0,1мл крові, а в другу – 0,1мл стандартного розчину глюкози. Вміст пробірок перемішують і центрифугують при 3000 об/хв. протягом 10 хвилин. З кожної пробірки відбирають по 0,5мл надосадової рідини та додають по 4,5мл орто-толуїдинового реактиву. Поміщають пробірки в водяну баню на 8хв. Потім виймають з водяної бані та охолоджують до кімнатної температури. Після цього на ФЕКу визначають оптичну густину проб у кюветах на 10мм проти води при довжині хвилі 630 нм (червоний світлофільтр).

Розрахунок. Вміст глюкози визначають за формулою:

                      Сстанд. ·  Адосл.

Сдосл.  =  ---------------------------------,

                               Астан.

де: С             -   концентрація глюкози в ммоль/л

      Сстанд.   -  концентрація стандартного розчину глюкози

      Адосл.     -  оптична густина досліджуваної проби

      Астанд.   -  оптична густина стандартного розчину глюкози

 Порівняти з нормою отриманий результат. Зробити висновок.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ

Якісне та кількісне визначення цукру в крові та сечі має важливе клініко-діагностичне значення. Фізіологічна гіперглікемія спостерігається при емоційних стресах, споживанні великої кількості вуглеводів з їжею. Патологічні гіперглікемії найчастіше пов’язані із захворюваннями ендокринної системи. Вони спостерігаються при цукровому діабеті, пухлинах кори наднирників та гіпофізу, важких розладах функції печінки, гіперфункції щитовидної залози, органічних  ураженнях  нервової системи. Гіпоглікемія спостерігається при аденомі  острівцевого апарату підшлункової залози внаслідок підвищеної продукції  інсуліну b - клітинами, недостатній функції щитовидної залози, наднирників, гіпофізу. Крім того, гіпоглікемія може бути викликана голодуванням, важкою фізичною працею, передозуванням інсуліну при лікуванні, порушенням всмоктування вуглеводів, захворюванням нирок, які супроводжуються зниженням ниркового порогу для глюкози.

    Особливе значення має дослідження цукрового навантаження на рівень цукру в крові. Метод цукрового навантаження дозволяє виявити приховані форми діабету, порушення глікогенутворювальної функції печінки та вплив інсуліну на обмін вуглеводів. Для орієнтації студентів нижче приводимо два типи цукрових кривих: № 1 - у здорової людини та № 2 - у хворої на цукровий діабет.

Вміст глюкози,ммоль/л

 

 

 11,5

                                                                                                

  9,2

                                                                                                  № 2

  6,9

  4,6                                                                                            № 1

  2,3

                     30        60        90       120        150       180               час,  хв

     Суттєве клініко-діагностичне значення має діагностичний тест на кетонові тіла в крові та сечі. Наприклад, кетонурія  при ІЗЦД (І типу) вказує на загрозу кетоацидозу. Відсутність кетонемії  або кетонурії під час коматозних станів дозволяє виключити кетоацедотичну кому, як причину порушення. Необхідно мати на увазі, що й інші метаболічні стани: голодування, алкогольний кетоацидоз, вживання їжі багатої на жири та гарячка можуть призвести до утворення кетонових сполук та появи кетонемії, кетонурії.

     Ізотонічні розчини глюкози служать джерелом рідини і харчового матеріалу, а також сприяють знешкодженню та виведенню отрут із організму. Гіпертонічні розчини підвищують осмотичний тиск крові, сприяють зневодненню тканин, посилюють обмінні процеси, антитоксичну функцію печінки, серцеву діяльність, збільшують діурез, володіють детоксикаційними властивостями. Розчини глюкози широко застосовують при гіпоглікемії, інфекційних захворюваннях, хворобах печінки, декомпенсації серцевої діяльності, набряку легень, токсикоінфекціях, різних інтоксикаціях та інших патологічних станах.

     Знайшли застосування в медицині також й інші цукри. Лактулоза – синтетичний дисахарид, не всмоктується  в шлунково-кишковому тракті при його пероральному введенні. Попадаючи в кишечник, лактулоза стимулює перистальтику і усуває закрепи. Крім того, розщеплюючись у товстій кишці, звільняє іони водню, зв’язує вільний аміак, збільшує дифузію аміаку з крові в кишечник і сприяє виділенню аміаку з організму. Застосовують лактулозу в суміші з галактозою і лактозою у вигляді сиропу при хронічних закрепах, а також при печінковій енцефалопатії у хворих з хронічними захворюваннями печінки.

Контроль виконання лабораторної роботи

1. У чому полягає принцип кількісного визначення глікозильованого гемоглобіну у крові?
2. У чому полягає принцип кількісного визначення цукру в крові глюкозооксидазним методом?
3. У чому полягає принцип методу кількісного визначення цукру в крові за    Хагедорном - Йенсеном?
4. Який метод визначення цукру в крові є більш специфічний та технічно простий у виконанні: редуктометричний чи колориметричний?
5. В чому полягає суть методу цукрового навантаження?

 

Приклади тестів

1. Найактивнішим стимулятором секреції інсуліну є:

А. Амінокислоти

В. Вільні жирні кислоти

С. Глюкоза

D. Фруктоза

Е. Електроліти

 

2. Тривала гіпоглікемія призводить до незворотніх змін перш за все в:

А. Міокарді

В. Периферичній нервовій системі

С. Центральній нервовій системі

D. Гепатоцитах

Е. Поперечно-смугастій мускулатурі

 

3. У жінки 52 років розвинулась катаракта (помутніння кришталика) на тлі цукрового діабету. Посилення якого процесу при діабеті є причиною помутніння кришталика?

А. Ліполізу

В. Кетогенезу

С. Глікозилювання білків

D. Протеолізу білків

Е. Глюконеогенезу

 

4. При дослідженні крові у хворого виявлена виражена гіпоглюкоземія натщесерце. При дослідженні біоптату печінки виявилось, що в клітинах печінки не відбувається синтез глікогену. Недостатність якого фермента є причиною захворювання?

А. Піруваткарбоксилази

В. Фосфорилази

С. Альдолази

D. Фруктозодифосфатази

Е. Глікогенсинтетази

 

5. У немовляти відмічається блювання і пронос, загальна дистрофія, гепато- і спленомегалія. При припиненні годування молоком симптоми зменшуються. Який основний спадковий дефект буде відмічатися в патогенезі?

А. Порушення обміну тирозину

В. Недостатність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази

С. Порушення обміну галактози

D. Порушення обміну фенілаланіну

Е. Гіперсекреція залоз зовнішньої секреції

6. У хворого судоми в м’язах при напруженій фізичній праці, у стані спокою почуває себе здоровим. При біопсії м’язової тканини виявлено великий надлишок глікогену. Концентрація глюкози у крові нижча від норми. Про недостатність якого ферменту слід думати?

1. Глюкозо-6-фосфатази
2. Тирозинази
3. Галактокінази
4. Глюкозо-6-фосфатізомерази
5. Фенілаланін-4-монооксигенази

 

7. Вкажіть можливі причини виникнення цукрового діабету І типу:

А. Ожиріння

В. Вірусне ураження b-клітин

С. Травма підшлункової залози

D. Психічна травма

Е. Аутоімунне ураження острівців Лангенгарса з розвитком інсуліту

 

8. Хворий після перенесеного ендемічного паротиту схуднув, постійно відчуває спрагу, п'є багато води, відмічає часте сечовиділення, підвищений апетит, шкірний свербіж, слабкість, фурункульоз. У крові : глюкоза – 16ммоль/л, кетонові тіла – 100мкмоль/л, глюкозурія. Яке захворювання розвинулося у пацієнта?

А. Стероїдний діабет

В. Інсуліннезалежний цукровий діабет

С. Нецукровий діабет

D. Інсулінзалежний цукровий діабет

Е. Гострий панкреатит

9. До лікаря звернулась мати з приводу поганого самопочуття дитини: поганий сон, відсутність апетиту, дратівливість. При біохімічному дослідженні виявлено відсутність глюкоцереброзидази. Для якої патології це характерно?

А. Хвороба Тея – Сакса

В. Хвороба Гірке

С. Хвороба Німана – Піка

D. Хвороба Гоше

Е. Хвороба Помпе

 

10. Дитина 1-го року відстає в розумовому розвитку від своїх однолітків. Ранком відзначаються блювання, судоми, непритомність. У крові гіпоглікемія натще. З дефектом якого якого ферменту це пов'язано?

А. Сахарози

В. Аргінази

С. Фосфорилази

D. Глікогенсинтази

Е. Лактази

                                       Ситуаційні задачі

1. Хвору привезено каретою швидкої допомоги. Стан важкий, свідомість затьмарена, адинамія, тахікардія, запах ацетону з рота. Про наявність якої патології це свідчить? Які додаткові обстеження доцільно призначити? 

2. У хворих з пониженою активністю глюкозо-6-фосфатдегідрогенази в еритроцитах спостерігається підвищена  чутливість до окиснювачів, а також порушується відновлення метгемоглобіну. Яка причина такого стану?

3. У здорових людей після цукрового навантаження вміст глюкози в крові може зменшуватися. Поясніть чому це відбувається.

4. У сечі виявлено 3,6 % глюкози. Які біохімічні дослідження необхідно провести , щоб відрізнити ниркову глюкозурію від діабетичної?

5. Вміст глюкози в крові становить 3,0 ммоль/л. Як називається такий стан і які можуть бути наслідки?

Індивідуальна самостійна робота студентів

Теми для реферативних доповідей:

1. Ферменти обміну вуглеводів в ензимодіагностиці.
2. Використання гормонів (інсуліну, адреналіну, глюкокортикоїдів) як лікарських засобів.
3. Використання негормональних цукрознижуючих препаратів для лікування цукрового діабету.
4. Спадкові порушення обміну глікогену в людини.
5. Метаболічні порушення при цукровому діабеті.
6. Методи діагностики та принципи біохімічної корекції цукрового діабету.

 

Література

1.Біологічна хімія /Вороніна Л.М., Десенко В.Ф., Мадієвська Н.М. та ін. //Харків: Основа;

Видавництво НФаУ, 2000.- С. 241 -277.

2. Биомолекулы – фармпрепараты / Воронина Л.Н., Волощенко М.В., Загайко А.Л. и др. // Харьков: НФаУ, 2008. – С. 48 – 57.

2. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі / За ред. О.Я. Склярова. – К:, «Медицина» 2010. – С. 62 – 84.

3. Біологічна хїімія з біохімічними методами дослідження: підручник / О.Я. Скляров, Н.В. Фартушок, Л.Д. Сойка, І.С. Смачило. – К.: Медицина, 2009. – С.196 – 231.

3.Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ; Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 163-188.

4. Клінічна біохімія / За ред. О.Я. Склярова. – К.: Медицина, 2006.- С 56 – 62, 84, 108.

5. Клиническая биохимия: Учебник для студентов мед.вузов / А.Я. Цыганенко, В.И. Жуков, В.В. Леонов и др. – Харьков: Факт, 2005. – 456 с. 

6. Практикум з біологічної хімії / За ред. проф. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 107 – 118.

7. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. – Минск.: Беларусь, 2000.  – Т.2.- С. 10-104.

8. Клиническая биохимия / Цыганенко А.Я., Жуков В.И., Мясоедов В.В. и др.– М.: Триада-Х, 2002. – С. 163 – 196.

10. Amiel S. A. Human insulin in hypoglicemia // Diabetes.- 1995.- v.44, №3.-P.257-260.

11. Froguel P. Genetics of type I insulin - dependent diabetes mellitus // Horm. Reser.- 1997.- v.48, № 4.- P. 55-57.

 

Тема 4. КЛІНІКО-БІОХІМІЧНАОЦІНКАПОРУШЕНЬЛІПІДНОГООБМІНУ

Метазаняття: Знати основи класифікації, будову, основні фізико-хімічні властивості, функції ліпідів, їх роль у патохімічних процесах організму. Вміти визначати вміст: тригліцеридів та холестерину у сироватці крові та оцінити їх клініко-діагностичне значення.

Актуальність теми: У живому організмі, ліпіди виконують різноманітні функції: вони є складовими компонентами біологічних мембран, приймають участь в регуляції проникності, є енергетичним джерелом, виконують пластичну функцію, а також є попередниками біологічно активних речовин (простагландини). Тому знання клінічними фармацевтамим будови та фізико-хімічних властивостей і процесів патології обміну ліпідів, вміння визначати і оцінювати порушення кількісного складу жирів, співвідношення різних фракцій ліпідів у крові є необхідним для формування у студентів уявлення про функціонування клітини та організму в цілому при патолічних процесах.

Конкретні завдання:

• Ø Вміти якісно виявляти жовчні кислоти у біологічних рідинах.
• Ø Проводити кількісне визначення фосфоліпідів та холестерину у сироватці крові.
• Ø Аналізувати та оцінити одержані дані для розуміння ролі ліпопротеїнів у розвитку патологічних процесів.

 

Теоретичні питання

1. 1.   Біохімічні основи порушення перетравлення та всмоктування ліпідів при патології органів травної системи.
2. 2.   Будова та принципи класифікації ліпопротеїнів плазми крові. Ліпід-переносимі білки. Модифіковані форми ліпопротеїнів.
3. 3.   Дисліпопротеїнемії. Клініко-біохімічна характеристика різних типів гіпер- та гіпопротеїнемій. Принципи лабораторної діагностики дисліпопротеїнемій.
4. 4.   Ожиріння, патохімія, діагностика. Жирове переродження клітин печінки та м’язів. Шляхи їх корекції.
5. 5.   Порушення обміну холестерину. Гіперхолестеринемія та її причини.
6. 6.   Біохімічні основи порушення обміну ліпідів при атеросклерозі. Корекція патохімічних процесів при розвитку атеросклерозу різного ступеню.
7. 7.   Порушення ліпідного обміну при жовчекам’яній хворобі та його корекція фармпрепаратами.
8. 8.   Процеси пероксидного окиснення ліпідів у патогенезі різних захворювань, їх оцінка.
9. 9.   Механізм антиоксидантного захисту, інтерпретація даних. Застосування природніх і штучних антиоксидантів у клінічній практиці.

10. Порушення внутрішньоклітинного обміну ліпідів. Вроджені порушення обміну ліпідів – ліпідози.

 

Блок інформації

Ліпопротеїни (ЛП) – це клас складних білків, простетичною групою яких є ліпіди. Білковий компонент зв’язується з ліпідами нековалентними чи іонними зв’язками. Плазменні ЛП мають характерну будову: всередині ЛП-частинки знаходиться ядро (жирова крапля), яка містить неполярні ліпіди (триацилгліцероли, етерифікований холестерин). Ядро оточене оболонкою, до складу якої входять фосфоліпіди, білок і вільний холестерин. Білки з полярними ліпідами формують поверхневий гідрофільний шар, який оточує і захищає внутрішню гідрофобну ліпідну сферу від водного середовища і забезпечує транспорт ліпідів у кров’яному руслі та доставку їх в органи. Товщина зовнішньої оболонки ліпопротеїдної частки складає 2,1‑2,5 нм, що відповідає половині товщини ліпідного бішару клітинних мембран. До ЛП відносять тромбопластичний білок тканини легень, ліповітелін жовтка курячого яйця, деякі фосфоліпіди молока, а також вони беруть участь в структурній організації мієлінових оболонок нервів, хлоропластів, фоторецепторної та електронотранспортної системи паличок і колбочок.

Існує кілька класифікацій ЛП. Класифікація заснована на різниці в їх щільності, яка залежить від вмісту в них ліпідів: хіломікрони (ХМ), ЛПДНЩ, ЛПНЩ і ЛПВЩ.

Хіломікрони – найбільші ЛП і складаються в основному з триацилгліцеролів, оточених тонким шаром білків. Вони переносять триацилгліцероли з тонкої кишки у печінку.

ЛПДНЩ – синтезуються в печінці і також виконують транспортну функцію. У їх складі виявлені фосфоліпіди і холестерол. ЛПДНЩ, які не попали у жирову тканину перетворюються у ЛПНЩ, у яких вміст ефірів холестеролу зростає до 45%. Їх роль полягає у переносі холестерину до периферичних тканин і регуляції синтезу холестеролу de novo.

ЛПВЩ – синтезуються в печінці, багаті на фосфоліпіди і холестерол. Вони здійснюють транспорт холестеролу від периферичних тканин до печінки.

Білкові компоненти ЛП мають назву аполіпопротеїни (апоЛП) і відносяться до 8 типів апобілків: апоА-І, апоА-ІІ, апоВ, апоС-І, апоС-ІІ, апоС-ІІІ, апоД, апоЕ. Вони відіграють важливу роль у підтриманні структурної цілісності ЛП, регуляції активності ферментів, які діють на ЛП, впізнаванні ЛП рецепторами. АпоВ зустрічається у двох формах – більшій за розмірами апоВ100 і апоВ48, яка складає 48% від молекулярної маси апоВ100. АпоВ100 – це основний апоЛП ЛПНЩ, тоді як апоВ48 зустрічається тільки у хіломікронах. Обидва білки кодуються однаковим геном, проте мРНК для апоВ у кишечнику менше. Це, очевидно, пов’язане з ферментативною зміною нуклеотидних основ у кишечній мРНК, що призводить до утворення стоп-кодону. Визначають три ізоформи апоЕ – Е2, Е3 і Е4, кожна з яких кодується своїм геном. Існує шість можливих фенотипів Е2/Е2, Е2/Е3, Е2/Е4, Е3/Е3, Е3/Е4, Е4/Е4.

Дисліпопротеїнемії – це зміни в складі ЛП плазми крові, які характеризуються їх підвищенням, зниженням чи практично повною відсутністю, а також наявністю у крові нетипових чи патологічних ЛП. Під терміном гіперліпопротеїнемії розуміють підвищення рівня певних класів ЛП у плазмі крові. Гіперліпопротеїнемії можуть бути первинні – пов’язані зі спадковою патологією і вторинні, які виникають на фоні захворювань внутрішніх органів. Розрізняють наступні типи дисліпопротеїнемій:

Тип І – гіперхіломікронемія. Основні зміни у ліпопротеїнограмі наступні – зростає вміст хіломікронів, різко підвищується рівень тригліцеридів в сироватці крові, нормальний чи дещо підвищений вміст ЛПДНЩ, загальний холестерин, холестерин b-ЛП, преb-ЛП і a-ЛП – в межах норми. Коефіцієнт атерогенності у межах норми. Клінічно такий стан виявляється ксантоматозом – множинними ксантомами, які являють собою випуклі утвори на шкірі величиною від головки булавки до лісового горіха спочатку оранжевого кольору, а потім солом’яно-жовті. Супутніми захворюваннями є панкреатит, цукровий діабет. Сироватка крові відразу після взяття має молочновидний характер, різко хілезна. Після відстоювання протягом доби у холодильнику над сироваткою спливають хіломікрони, утворюючи кремоподібний шар, під яким сироватка залишається прозорою.

Тип ІІ – поділяють на тип ІІа – гіперb-ліпопротеїнемія, яка характеризується високим вмістом в крові ЛПНЩ, і тип ІІб – гіперb- та гіперпреb-ліпопротеїнемія, яка вирізняється високим вмістом в крові одночасно двох класів ЛП – ЛПНШ і ЛПДНЩ. Клінічно тип ІІ супрорводжується атеросклеротичними порушеннями, часто розвивається ішемічна хвороба серця.

При підтипі ІІа сироватка крові після взяття і відстоювання 24 години у холодильнику прозора. Біохімічно визначають значно підвищену концентрація загального холестерину і холестерину b-ЛП, яка однак по відношенню до загальної маси b-ЛП не перевищує межі норми (45% від всієї маси b-ЛП). Тригліцериди, холестерин преb-ЛП і a-ЛП – у межах норми. Коефіцієнт атерогенності збільшений.

При підтипі ІІб сироватка крові відразу після взяття злегка мутна чи опалесціююча, після відстоювання 24 години у холодильнику характер мутності не змінюється. Біохімічно досліджується значно вища концентрація загального холестерину, холестерину b-ЛП, незначно збільшена концентрація тригліцеридів і холестерину преb-ЛП, холестерин a-ЛП – у межах норми. Коефіцієнт атерогенності підвищений.

Тип ІІІ – дисb-ліпопротеїнемія. У сироватці крові з’являються ЛП з надзвичайно високим вмістом холестерину і високою електрофоретичною рухомістю (ЛППЩ), яких немає у здорової людини. Вони нагромаджуються в крові внаслідок порушення перетворення ЛПДНЩ у ЛПНЩ. Вміст холестерину по відношенню до загальної маси b-ЛП значно перевищує верхню межу норми (45%). Це можна встановити доповнивши ліпідограму дослідженням b-ЛП за методом Бурштейна-Самай. При візуальній оцінці сироватка крові відразу після її взяття може мати незначну мутність, характер її не змінюється після добового відстоювання у холодильнику. Біохімічно визначають значно підвищену концентрацію загального холестерину і холестерину b-ЛП, незначно збільшена концентрація тригліцеридів і холестерину преb-ЛП, холестерин a-ЛП – у межах норми. Коефіцієнт атерогенності збільшений. Цей тип часто супроводжують різні прояви атеросклерозу, в тому числі ішемічною хворобою серця і ураженням судин нижніх кінцівок.

Тип ІV – гіпер преb-ліпопротеїнемія. Характерне підвищення рівня ЛПДНЩ, нормальний вміст ЛПНЩ, відсутність хіломікронів, збільшення рівня тригліцеридів при нормальному чи незначно підвищеному рівні холестерину, холестерин a-ЛП у нормі, коефіцієнт атерогенності в межах норми чи незначно підвищений. Сироватка крові після взяття мутна, аж до хілезної. Після 24-годинного відстоювання у холодильнику характер мутності не змінюється. Клінічно цей тип може спостерігатися при діабеті, ожирінні, ішемічній хворобі серця, атеросклерозі.

Тип V – гіперпреb-ліпопротеїнемія і гіперхіломікронемія. Спостерігається підвищення рівня ЛПДНЩ, тригліцеридів, наявність хіломікронів. Загальний холестерин, холестерин b- і a-ліпопротеїнів – у межах норми. Коефіцієнт атерогенності в нормі чи незначно підвищений. Сироватка крові після взяття має молочновидний характер, різко хілезна. Після відстоювання у холодильнику у сироватці спливає кремоподібний шар хіломікронів, під яким сироватка залишається мутною. Клінічно проявляється ксантоматозом, збільшенням печінки та селезінки, панкреатитом, іноді поєднується з прихованим діабетом. Ішемічна хвороба серця і атеросклероз при цьому типі не спостерігаються.

Принципи лабораторної діагностики дисліпопротеїнемій. Основним біологічним матеріалом, який застосовують для біохімічної діагностики порушень обміну ліпідів, є кров. Головними ліпідними компонентами крові є холестерин та його ефіри, триацилгліцерини, фосфоліпіди, неетерифіковані жирні кислоти (НЕЖК). Ліпіди нерозчинні у воді, тому три перші класи присутні лише в складі ліпопротеїнів (ЛП), які утворюють стійкі колоїдні розчини і за багатьма властивостями подібні до білків. НЕЖК головним чином адсорбовані на альбуміні.

Холестериновий коефіцієнт атерогенності (К) визначають як відношення холестерину ЛПНЩ і ЛПДНЩ до холестерину ЛПВЩ:

К = (холестерин ЛПНЩ + холестерин ЛПДНЩ) / холестерин ЛПВЩ.

У клініці розраховують цей коефіцієнт на основі визначення загального холестерину і холестерину ЛПВЩ:

К = (загальний холестерин + холестерин ЛПВЩ) / холестерин ЛПВЩ.

Дослідження показали, що у хворих ішемічною хворобою серця вміст a-ліпопротеїнового холестерину нижчий, ніж у здорових (1-2 ммоль/л). Номальними величинами вмісту холестеролу ЛПВЩ для мужчин є 1,15‑1,30 ммоль/л (40-60 мг/дл), для жінок – 1,30–1,55 ммоль/л (50-60 мг/дл). Холестерин ЛПВЩ виявився у 8 разів чутливішим, ніж холестерин ЛПНЩ. Чим вищий коефіцієнт атерогенності К, тим вища ймовірність розвитку ішемічної хвороби серця. У новонароджених цей показник не перевищує 1, у осіб віком 20-30 років варіює в межах 2-2,8, а у здорових осіб старших 30 років без клінічних ознак атеросклерозу складає 3,0-3,5.

ПРАКТИЧНАРОБОТА

Диференційна діагностика гіперпротеїнемій (визначення холестеролу і триацилгліцеридів).

         Для встановлення типу гіперліпопротеїнемії у лабораторії проводять візуальне та біохімічне дослідження сироватки крові пацієнта. Візуально сироватку оцінюють на наявність муті відразу після забору крові та через 24 години відстоювання у холодильнику. Біохімічно проводять комплекс тестів, об’єднаних у ліпідограму, які містять тригліцериди, загальний холестерин, холестерин a-ліпопротеїдів. На основі цих тестів за формулами розраховують показники, які характеризують концентрацію холестерину b-ліпопротеїнів, пре-b-ліпопротеїнів і коефіцієнт атерогенності. Такий підхід є достатнім для встановлення типу порушення ліпідного обміну.

Дослід 1. Кількісне визначення тригліцеридів у сироватці крові за кольоровою реакцією з ацетилацетоном.

Принцип методу. Тригліцериди екстрагують з сироватки крові сумішшю гептану та ізопропанолу, а фосфоліпіди при цьому залишаються у водній фазі. Звільнений у результаті лужного гідролізу тригліцеридів гліцерин окислюють до формальдегіду метаперйодатом натрію. Формальдегід утворює з ацетилацетоном забарвлену сполуку (3,5-диацетил-1,4-дигідролутидин), інтенсивність якого пропорційна концентрації тригліцеридів.

Матеріальне забезпечення: Гептан, ізопропіловий спирт, сірчана кислота 0,04 М, КОН, 5% оцтова кислота, перйодатний реактив, амоній оцтовокислий (рН 8,6), ацетилацетоновий реактив, розчин триолеїну 2,3 ммоль/л.

Хід роботи.

Компоненти	Дослідна проба, мл	Стандартна проба, мл	Холоста проба, мл
Сироватка Вода дистильована Стандартний розчин Гептан Ізопропіловий спирт Сірчана кислота 0,04 моль/л	0,5 – – 2 3,5 1	– 0,5 0,5 2 3,5 1	– 0,5 – 2 3,5 1
Перемішують 20 с, залишають стояти 5 хв., центрифугують 10 хв.
Верхній шар рідини Ізопропіловий спирт Розчин КОН	0,4 2 1 крапля	0,4 2 1 крапля	0,4 2 1 крапля
Перемішують 15 с, нагрівають на водяній бані при 70°С 10 хв. і після охолодження додають
Перйодатний реактив Ацетиацетоновий реактив	0,2 1,0	0,2 1,0	0,2 1,0

Нагрівають 10 хв. на водяній бані при 70°С і відразу вимірюють у кюветі 5 мм при довжині хвилі 400-500 нм (синій світлофільтр) проти холостої проби.

Розрахунок проводять за формулою:

концентрація тригліцеридів (ммоль/л) = Е_досл ´ С_к / Е_к,

де Е_досл – екстинкція дослідної проби; Е_к – екстинкція стандартної проби; С_к – концентрація стандартного розчину.

Зробити висновок. Пояснити отриманий результат. Звернути увагу на те, що пробірки порвинні бути обезжиреними попереднім споліскуванням ізопропанолом.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ФАРМАЦІЇ ТА КЛІНІКИ

         Вміст тригліцеридів у сироватці крові коливається в межах 0,55– 1,65 ммоль/л. Верхня межа норми залежить від віку, статі, способу життя. Зростання вмісту тригліцеридів у сироватці крові визначають при нефротичному синдромі, гіпотиреозі, вагітності, жировій інфільтрації печінки, панкреатиті, алкоголізмі.

 

Дослід 2. Кількісне визначення холестерину у сироватці крові.

І. Визначення визначення загального холестерину у сироватці крові колориметричним методом.

Принцип методу. Холестерин за присутності оцтового ангідриду і суміші оцтової і сульфатної кислот утворює сполуку зеленого кольору. Кількість холестерину визначають за інтенсивністю зеленого забарвлення методом колориметрії.

Матеріальне забезпечення: сироватка крові, реактив №1 (суміш крижаної оцтової кислоти, оцтового ангідриду, концентрованої сульфатної кислоти  1:5:1). Суміш готують на холоді. Сульфатну кислоту додають в останню чергу, по краплях, постійно перемішуючи. Одержана суміш повинна бути безколірною або злегка жовтуватою. Зберігати в холодильнику в темному посуді з притертим корком; стандартний (1,8 г/л) розчин холестерину зберігати в холодильнику. ФЕК, пробірки, піпетки.

Хід роботи. Всі пробірки, піпетки, кювети повинні бути сухими. У дві пробірки наливають 2 мл реактиву №1 (обережно) і додають: в першу пробірку - 0,1 мл стандартного розчину, в другу – 0,1 мл сироватки крові. Вміст пробірок перемішують шляхом струшування і ставлять у темне місце на 20 хв. Забарвлену в зелений колір рідину колориметрують на ФЕК за червоного світлофільтра (довжина хвилі 650-660 нм), у кюветах завтовшки 5 мм проти води.

Розрахунок проводять за формулою:

Е_Д ? С_ст 

                                                    Х =

  Е_ст   

де      Х – вміст холестерину в досліджуваній сироватці , г/л; Е_Д – оптична густина (екстинкція) досліджуваної крові; Е_ст – оптична густина (екстинкція) стандартного розчину; С_ст – концентрація холестерину в стандартному розчині.

Коефіцієнт перерахунку в одиниці системи СІ (ммоль/л) дорівнює 0,0258.

Після проведення досліду зробити висновок. Пояснити отриманий результат. Для успішного проведення досліду хімічний посуд повинен бути обезжирений і абсолютно сухий. Звернути увагу на техніку безпеки при роботі з концентрованими хімічними сполуками.

 

ІІ. Визначення концентрації загального холестерину у сироватці крові ензиматичним колориметричним методом при допомозі  напівавтоматичного біохімічного аналізатора “StateFax 1904 plus”.

Принцип методу.

Ефіри холестерину + Н₂О – холестеролестераза ® холестерин + жирні кислоти;

Холестерин + О₂ – холестеролоксидаза ® холест-4-ен-3-ен-он + Н₂О₂;

2Н₂О₂ + 4-ААР + фенол – пероксидаза ® квініноміновий барвник + 4Н₂О.

Матеріальне забезпечення: Свіжа сироватка крові, реагент №1 (буфер), реагент№2 (ліофілізат), реагент №3 (калібратор 5,17 ммоль/л).

Хід роботи. Підготовка реагентів до аналізу: Робочий реагент: вміст флакону №2 при акуратному перемішуванні розчинити у вмісті флакону №1.

Процедура аналізу:

	Дослідна проба, мл	Калабрувальна проба, мл	Контрольна проба, мл
Сирорватка крові	0,02	–	–
Калібратор	–	0,02	–
Вода дистильована	–	–	0,02
Робочий реагент	2,0	2,0	2,0

Усі пробірки перемішати та інкубувати 15 хв при температурі 20-25°С чи 10 хв при 37°С. Виміряти оптичну густину дослідної і калібрувальної проб проти контрольної проби у кюветі з товщиною поглинаючого шару 10 мм при довжині хвилі 500 нм.

Розрахунок вмісту холестерину у досліджуваному зразку:

С (мг/100 мл) = 200 ´ Е_досл/Е_калібр ;

С (ммоль/л) = 5,17´ Е_досл/Е_калібр . ´ Е_досл/Е_калібр ;

Зробити висновок. Пояснити отриманий результат. Звернути увагу на те, що гемоліз сироватки крові є недопустимим при дослідженні. Після використання реагентів їх необхідно щільно закривати.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ФАРМАЦІЇ ТА КЛІНІКИ

У нормі в крові людини міститься 3–7 ммоль/л загального холестерину. Згідно з сучасними дослідженнями, встановлено зміни вмісту холестерину в залежності від віку. Верхня межа вмісту холестерину в плазмі крові практично здорових людей у віці 20–29 років – 5,17 ммоль/л. Високий рівень розвитку коронарного атеросклерозу у людей у віці 30–39 років і понад 40 років спостерігають за рівнів холестерину, що перевищують, відповідно, 6,21 та 6,72 ммоль/л.

Гіперхолестеринемія зустрічається при механічній жовтяниці, нефриті, нефрозі, сифілісі, гіпотиреозі, авітамінозах. Зменшення концентрації холестерину спостерігають при туберкульозі, тифі, паренхіматозній жовтяниці, гіпертиреозі, анеміях, голодуванні.

Для профілактики та лікування атеросклерозу використовують дієтотерапію (обмеження холестерину, жирів з насиченими жирними кислотами, калорійності раціону, підвищене споживання поліненасичених жирних кислот, рослинної клітковини, пектинів), ліки різних механізмів дії (інгібітори синтезу холестерину, стимулятори синтезу жовчних кислот, препарати, які стимулюють синтез ЛПВЩ, підвищують активність ліпопротеїнліпази, зв’язують у кишечнику жовчні кислоти і обмежують їх всмоктування, препарати поліненасичених жирних кислот із морських продуктів), а також різні види плазмообміну, сорбції атерогенних ліпопротеїнів на спеціальних полімерах.

Питання для контролю виконання лабораторної роботи

1. На чому базується принцип методу визначення холестерину?
2. Які можливі похибки при проведенні та аналізі результатів визначення холестерину?

Приклади тестів

1. У хворого з цукровим діабетом встановлено підвищення вмісту пре-β-ліпопротеїнів і триацилгліцеридів. Кількість холестерину і α-ліпопротеїнів в межах норми. До якого типу порушення обміну ліпідів можуть бути віднесені такі зміни  досліджуваних показників ?

А. Гіперліпопротеїнемія ІІ типу

В. Гіперліпопротеїнемія V типу

С. Гіперліпопротеїнемія ІІІ типу

D. Гіперліпопротеїнемія ІV типу

Е. Гіперліпопротеїнемія ІІ б типу

 

 2. Під час копрологічного дослідження встановлено, що кал знебарвлений, у ньому зафіксовано краплі нейтрального жиру. Найбільш імовірною причиною цього є порушення:

А. Надходження жовчі в кишку

B. Секреції шлункового соку

C. Кислотності шлункового соку

D. Процесів всмоктування в кишках

E. Секреції підшлункового соку

 

3. Найбільш інформативними біохімічними тестами при атеросклерозі є визначення в крові вмісту:

А. Холестерину

B. ЛПНЩ

C. Глюкози

D. Вільних жирних кислот

E. Кетонових тіл

 

 4.

№ п/п	Тести	Варіанти відповідей
1 2 3 4	Оцінити зміни метаболічних показників при певних патологіях (підвищення, зниження)   Атеросклероз Цукровий діабет Ожиріння Голодування	А. Кетонові тіла в крові B. Кетонові тіла в сечі C. Глюкоза в крові D. Неетерифіковані жирні кисло-ти E. Холестерин F. b-ліпопротеїни G. Тригліцериди H. Фосфоліпіди I. a-ліпопротеїни

 

Ситуаційні задачі

1. Хворий після вживання жирної їжі відчуває нудоту, млявість, а з часом з’являються ознаки стеатореї. На що це вказує? Про нестачу яких факторів травлення жирів це свідчить і яка їх функція при цьому?
2. При аналізі сироватки крові людини визначено загального холестерину 5 ммоль/л, фосфоліпідів 3,2 ммоль/л, тригліцеридів 1,5 ммоль/л. Чому дорівнює вміст загальних ліпідів і чи відповідає це нормі? Як називається такий стан і коли він буває?
3. Як змінюється активність ферментів антиоксидантної системи у детоксикації кисневих радикалів та утилізації перекисів ліпідів при атеросклерозі?

 

Індивідуальна самостійна робота студентів

Теми для реферативних доповідей:

1. 1.   Модифіковані форми ліпопротеїнів. Їх роль в механізмах розвитку атеросклерозу.
2. 2.   Роль пероксидного окиснення ліпідів в етіології патогенезу атеросклерозу.
3. 3.   Діагностика та корекція фармпрепаратами порушень процесів окиснення триацилгліцеридів.

 

Література

1. Біохімічні показники в нормі і при патології / За ред. О.Я. Склярова – К.: Медицина, 2007. – С. 106-111.
2. Строев Е.А., Макарова В.Г., Песков Д.Д. и др. Патобиохимия. – М.: ГОУ ВУНМЦ, 2002. – 234 с.
3. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы патохимии. – ЭлБИ-СПб, 2000. – Ч.2. – 688 с.
4. Цыганенко А.Я., Жуков В.И., Мясоедов В.В., Завгородний И.В. Клиническая биохимия. – М.: Триада-Х, 2002. – 498 с.
5. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. В 2-х т. – Минск, 2000. – Т.2. – 463 с.
6. Клінічна біохімія  / За ред. Склярова О.Я. – Київ: Медицина, 2006. – С. 64-81.
7. Титов В.Н. Атеросклероз – патология полиеновых жирных кислот. (Обзор литературы). // Клинич. лаб. диагностика. – 2001. – №1. – С.3-9.
8. Минушкин О.Н., Прописнова Е.П. Холестероз желчного пузыря (обзор). // Кремлевская медицина. Клинический вестник. – 2000. – №1. – С.1-4.

 

 

Тема №5. КЛІНІКО-ДІАГНОСТИЧНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ЕНЗИМІВ У ПЛАЗМІ КРОВІ

 

Мета заняття: Знати основні напрямки та положення клінічної ензимології. Вміти аналізувати результати лабораторних досліджень ізоферментних спектрів та змін ензиматичної активності досліджуваних ензимів, оцінити достовірність змін та інтерпретувати виявлені зміни та активності досліджуваних ензимів, використовувати результати аналізу в діагностиці захворювань.

Актуальність теми: Ензимодіагностика, тобто дослідження активності ензимів сироватці крові широко використовується для діагностики багатьох захворювань. Знання ролі ізоферментів як маркерів розвитку патологічних процесів є необхідним для встановлення правильного діагнозу та вибору найбільш оптимального шляху лікування певного захворювання. Ензими широко використовуються як фармпрепарати.

Конкретні завдання:

• Ø Пояснювати біохімічні основи виникнення ензимопатій.
  • Ø Засвоїти ензиматичні показники, що найчастіше використовуються для діагностики в гематології, кардіології, нефрології, урології, пульмонології, онкології,гематології та ін.
  • Ø Вміти обґрунтувати використання ензимів як лікарських засобів.
    • Ø Засвоїти методику визначення активнасті креатинкінази та вміти пояснювати отримані результати.
    • Ø Оволодіти методикою визначення активності лужної фосфатази та інтерпретувати отримані дані.
    • Ø Оволодіти кількісного визначення γ-глутамілтрансферази у сироватці крові та дати клініко-біохімічну характеристику отриманих результатів.

 

Теоретичні питання

1.Основні напрямки клінічної ензимології: ензимопатії, ензимодіагностика, ензимотерапія, імуноензиматичний аналіз.

2. Біохімічні основи виникнення ензимопатій, їх різновиди. Основні аспекти сучасної ензимодіагностики.

3. Клітинні  секреторні, індикаторні та  екскреторні ферменти. Ізоензими та індикаторні ензими при діагностиці захворювань.

4. Гіпер-, гіпо-, дисферментемії. Механізми гіперферментемії.

5. Ензиматичні показники, що найчастіше використовуються для діагностики в гематології, кардіології, нефрології, урології, пульмонології, онкології,гематології та ін.

6. Вплив ксенобіотиків на ензими.

8. Роль алкогольдегідрогенази в алкоголізмі.

9. Обґрунтування використання ензимів як лікарських засобів.

Блок інформації

         Клінічна ензимологія — один із найважливіших розділів клінічної біохімії, яка має свої завдання, напрямок і специфічні методи дослідження. За останні десятиріччя в цій галузі досяг­нуті значні успіхи: відкрито і виділено цілий ряд нових ензимів; вивчена їх роль у різних ланках метаболізму і в організмі в цілому; створена і визнана універсальна концепція ферментопатології, яка розглядає всі захворювання як послідовні порушення в структурі і функції ферментів.

          Завдяки успіхам ензимології стало можливим розкриття патогенезу ряду захворювань на молекулярному рівні, створення ефективніших методів діагностики, профілактики і лікування. Визначено основні напрямки клінічної ензимології: 1) вивчення ензимних порушень в патогенезі різних захворювань — ензимопатологія; 2) використання ензимних методів для діагно­стики — ензимодіагностика; 3) використання ензимів в тера­пії — ензимотерапія; 4) використання ензимів в лабораторній практиці як високоспецифічних аналітичних реактивів.

Ензимопатії ділять на первинні і вторинні. До першої групи відносять спадкові захворювання обміну речовин, в патогенезі яких основну роль відіграють відсутність, нестача або аномаль­на структура якого-небудь ензиму. Це зумовлює мо­лекулярні або матричні захворювання.

Друга група — захворювання, при яких ензиматичні пору­шення виникають вторинно (набуті ензимопатії), в ході патологічного процесу. Це. Причинами тих і інших ензимопатій мо­жуть бути:

 І. Відсутність, недостатність або аномальна структура ензиму:

1) відсутність, недостатність чи аномальна структура апофер­менту:      а) відсутність чи патологічна структура відповідних матриць ДНК і РНК;    б) порушення енергозабезпечення біо­синтезу апоферменту-дефіцит АТФ, ГТУ, УТФ, ГТФ тощо; в) регуляторне порушення біосинтезу апоферменту (поси­лення утворення чи пригнічення синтезу індукторів; г) не­достатність амінокислот (голодування, розпад тканин);

2) відсутність чи недостатність коферменту: а) недостатнє надходження в організм людини вітамінів, мікроелементів, есенціальних жирних кислот; б) порушення всмоктування вітамінів у травному каналі; в) порушення процесів фосфорилювання вітамінів у кишках; г) інші порушення, що викликають гіпо- і авітаміноз; д) клітинна деструкція різ­ного генезу.                                             

ІІ. Посилене розщеплення або виведення ензимів.

III. Гальмування активності ензимів.

IV. Відсутність активаторів ензимів. 

V. Порушення температурного і рН-оптимумів, оптимальної кон­центрації субстрату тощо.                               

Первинні, або спадкові, ензимопатії виникають в резуль­таті змін в генетичному коді синтезу ензимів. Припускають, що причинами ферментних дефектів можуть бути аномальна струк­тура ДНК, порушення переносу генетичного коду від ДНК до РНК, змінена структура РНК і розлади в передачі інформації від РНК до рибосом. Крім того, причиною метаболічних розладів першої групи можуть бути і генетично зумовлені порушення спів­відношення природних активаторів і інгібіторів ферментів.

Всі спадкові ензимопатії з генетичної точки зору розгля­даються як результат мутацій, які проявляються характерними змінами в активності відповідних ензимів. В одних випадках ензимна активність відсутня, в інших — знижена або (дуже рідко) підвищена. Можуть появлятися патологічні ензими, які в нормі не виявляються.        

Механізм ферментних порушень при спадкових ензимопатіях такий: відсутність чи значне зниження активності ензиму ви­кликає переривання чи сповільнення ходу певної ділянки обміну речовин (метаболічний блок), що є причиною нагромадження не­використаного субстрату і його попередників, які, у випадку їх токсичності, ведуть до патологічних зрушень і можуть викликати вторинний метаболічний блок. Крім того, результатом метаболіч­ного блоку є зменшення утворення продуктів ферментативної ре­акції, які нерідко служать джерелом для синтезу біологічно ак­тивних речовин. Так, наприклад, тирозин використовується для синтезу тироїдних гормонів, катехоламінів і меланінів. При недос­татньому утворенні тирозину із фенілаланіну (фенілпіровиноградна олігофренія) знижується синтез цих важливих для організму людини сполук.

Вторинні, або набуті, ензимопатії розвиваються внаслідок пошкодження тканин різними агентами (вірусами, бактеріями, найпростішими, отрутами тощо). Схематично розвиток будь-якої із набутих ензимопатій можна подати так: етіологічний фактор викликає порушення (пригнічення чи стимуляцію) роботи однієї чи декількох систем внаслідок чого змінюються обмін­ні процеси і виникає захворювання. Так, інфекційні хвороби (вірусні, бактеріальні, паразитарні) супроводжуються тяжкими розладами функцій ферментних систем насамперед в результаті дії на них екзо- і ендотоксинів мікроорганізмів, які блокують синтез ряду важливих ферментів чи гальмують їхню активність.

Різні отрути, які потрапляють в організм в силу тих чи інших причин, гальмують дію певних ферментних систем, викликають клітинну деструкцію, посилюють ферментну дезорганізацію. Так фосфорорганічні отрути пригнічують холінестеразу, а також ряд інших ферментів; ціаніди блокують ферменти тканинного дихання тощо.

Прикладом вторинних ензимопатій є ендокринні захворю­вання. Гіпо- чи гіперфункція певної ендокринної залози пов'яза­на із зниженням чи підвищенням синтезу відповідних гормонів, а отже, з порушенням роботи ферментних систем, які ними регулю­ються. Так, при діабеті дефіцит інсуліну викликає пригнічення чи стимулювання активності цілого ряду ферментів: блокується ак­тивність ферментів, які забезпечують окислення глюкози і акти­вуються ферменти глюконеогенезу, ліполізу, метаболізму білків тощо.                                                     

Гіпо- і авітамінози, недостатність незамінимих амінокислот, есенціальних жирних кислот, макро- і мікроелементів в харчово­му раціоні викликають порушення синтезу цілого ряду ферментів, сприяючи цим самим розвитку ферментопатії.

У патогенезі деяких захворювань відбувається не тільки галь­мування ферментних систем, але і їх гіперактивація. Так, напри­клад, для гострого панкреатиту характерні гіперпродукція і гіпер­активація протеолітичних ензимів, що викликає тяжкі метабо­лічні розлади. Тому штучне блокування протеаз їх інгібіторами (трансілолом, контрікалом) забезпечує при цій патології вира­жений терапевтичний ефект. При травмах легень із легеневої тка­нини в кров'яне русло викидається значна кількість фібринокіназ, які викликають гострий фібриноліз.

Таким чином, ензимопатії включають практично всю галузь патології людини. Тому важко уявити існування захворювання при якій не було б ферментних порушень.

Ензимодіагностика — один із найважливіших розділів клі­нічної ензимопатології. Найчастіше як об'єкт для дослідження використовують сиро­ватку крові, ферментний склад якої відносно постійний і має різ­номанітне походження. В сироватці крові виділяють три групи ферментів: 1) клітинні; 2) секреторні; 3) екскреторні.

Клітинні ферменти. У сироватці крові міститься ферменти, які попадають у неї з тканин в результаті фі­зіологічного старіння і відмирання клітин або підвищення про­никливості клітинних мембран. Оскільки кров'яне русло є своє­рідним колектором, який збирає метаболіти практично від всіх органів і тканин, склад клітинних ферментів в сироватці крові надзвичайно різноманітний. Рівень вмісту окремих клітинних ферментів залежить від кон­центрації їх в тканинах, молекулярної маси, топографії в клітині, періоду напівжиття ферменту і інших факторів.

У залежності від локалізації в тканинах ензими ділятьнадві групи — неспецифічні і органоспецифічні. Ферменти першої групи, які каталізують універсальні реакції обміну, локалізуються в більшості органів і тканин, другої групи — в одному чи неве­ликій кількості органів. Органоспецифічні ферменти називають індикаторними, або маркерними (наприклад, креатинфосфокіназа, [КФ 2.7.3.2], в м'язовій тканині, аргіназа, [КФ 3.5.3.1] в парен­хімі печінки).

Секреторні ферменти іноді називають «власне ферментами», бо вони виконують специфічні функції в кров'яному руслі. На­приклад, ферменти згортання крові і фібринолізу синтезуються в печінці, потім надходять в кров і беруть участь в коагуляції, церулоплазмін, [КФ 1.16.3.1] забезпечує транспорт міді, ліпопротеїдліпаза, [КФ 3.1.1.34] здійснює гідроліз ліпідів тощо.

Екскреторні ферменти утворюються деякими травними зало­зами (підшлунковою залозою, слизовою кишок, ендотелієм жовчо­вивідних шляхів). Поява цих ферментів в сироватці крові пояс­нюється природним руйнуванням клітинних структур, в яких вони утворюються (лужна фосфатаза, [КФ 3.1.3.1], 5-нуклеотидаза,

ІКФ 3.1.3.5], гама-глутамілтранспептидаза, [КФ 2.3.2.2], амілаза, КФ 3.2.1.1], ліпаза, [КФ 3.1.1.3], трипсин, [КФ 3.4.21.4], енте-рокіназа, [КФ 3.4.21.9], хімотрипсин, [КФ 3.4.21.1]).

Типи змін активності ферментів при патології. Використання ферментів сироватки крові в діагностиці різних захворювань ба­зується на виявленні відхилень їх активності від нормального рівня. Відомо три типи змін активності ферментів при патології:

гіперферментемія — підвищення, гіпоферментемія — зниження активності ферментів у порівнянні з нормальною активністю; дисферментемія — поява в крові ферментів, відсутніх в нормі.

Переважна більшість ферментів змінюється при патології по типу гіперферментемії. Механізм підвищення активності фермен­тів в сироватці крові при різних видах патології ще до кінця не вивчений. Припускають, що гіперферментемія є наслідком виходу ферментів із пошкоджених органів і тканин, а при відсутності пошкоджень — результатом вегетативної перебудови організму, викликаної дією різних сильних подразників. При цьому виникає загальна реакція організму, що супроводжується порушенням ме­таболічних процесів, підвищенням проникливості клітинних мем­бран. Крім того, в механізмі гіперферментемії відіграє роль і по­силення синтезу ферментів. Можливо, вихід ферментів із уражених органів і зниження їх вмісту в тканинах індукує синтез ферментів по типу зворотнього зв'язку.                    

Ступінь і тривалість гіперферментемії залежить від ряду фак­торів: молекулярної маси ферменту, топографії його в клітині, концентрації в тканинах, міри і характеру пошкодження органу, маси ураженого органу, швидкості інактивації і виведення фер­менту.                                                   

Гіпоезинемія характерна для деяких ферментів, наприклад холінестерази, [КФ 3.1.1.8]. Механізм виникнення гіпоферментемії, очевидно, більш однозначний — це зниження синтезу ферменту в тканинах.

Дисферментемія характеризується тими ж механізмами роз­витку, що і гіперферментемія. Умовне виділення цієї групи сто­сується тих ферментів, які в нормі в сироватці крові не виявля­ються. По типу дисферментемії змінюються деякі органоспецифічні ферменти — сорбітолдегідрогеназа, [КФ 1.1.1.14], фруктозомоно-фосфатальдолаза, [КФ 4.1.2.13], глюкозо-6-фосфатаза, [КФ 3.1.3.9].

Ферменти використовуються в клініці в широкому діапазоні для вирішення різних завдань: 1) встановлення раннього діагнозу; 2) постановки диференційного діагнозу; 3) оцінки динаміки пе­ребігу хвороби; 4) визначення ефективності застосованого ліку­вання; 5) оцінки ступеню виздоровлення; 6) з прогностичною метою.                         

Для ранньої діагностики ряду захворювань використання фер­ментів виявилось більш інформативним, ніж застосування інших біохімічних тестів. Так, зміна активності аланінамінотрансферази [КФ 2.6.1.2], аспартатамінотрансферази, [КФ 2.6.1.1], альдолази, [КФ 4.1.2.13] при інфекційному гепатиті виявляється у більшості хворих значно раніше, ніж інші біохімічні показники (тімолова проба, вміст білірубіну, білкових фракцій тощо). Підвищення активності лужної фосфатази, [КФ 3.1.5.1] при рахіті, креатин-фосфокінази,  [КФ 2.7.3.2], аспартатамінотрансферази,  [КФ 2.6.1.1] — при інфаркті міокарду успішно використовується для ранньої діагностики цих захворювань. Особливо важлива рання діагностика при інфекційних захворюваннях. Своєчасне виявлення і ізоляція інфекційних хворих попереджує інфекцію, сприяє швид­кому призначенню адекватної терапії.

Ізоферментні спектри широко використовуються при різних ви­дах патології, насамперед в гепатології, кардіології, при захво­рюваннях нирок, підшлункової залози, легень, скелетних м'язів, в онкології, гематології тощо. Методи прижиттєвої пункційної біоп­сії дають можливість досліджувати ізоферменти в тканинах лю­дини, що достовірніше відображає картину ферментних зрушень в ураженому органі.                               

Гепатологія. Неспецифічні ферменти: аланінамінотрансфераза (АлАТ), аспартатамінотрансфераза (АсАТ), альдолаза, глюкозо-фосфатізомераза [ГФІ, КФ 5.3.1.9], лактатдегідрогеназа [ЛДГ, КФ 1.1.1.27], малатдегідрогеназа [МДГ, КФ 1.1.1.37], холінестераза (ХЕ), лужна фосфатаза (ЛФ), гексокіназа [КФ 2.7.1.1], альфа-кетоглутаратдегідрогеназа, [КФ 1.2.4.2], сукцинатдегідрогеназа, [КФ 1.3.99.1], альфа-гліцерофосфатдегідрогеназа, [КФ 1.1.1.8] тощо.          

Органоспецифічні ферменти: сорбітолдегідрогеназа [СДГ, КФ 1.1.1.14], аргіназа, [КФ 3.5.3.1], орнітинкарбамоїлтрансфераза [ОКТ, КФ 2.1.3.3], фруктозомонофосфатальдолаза, [КФ 4.1.2.ІЗ], гуаніндезаміназа, [КФ 3.5.4.3], аденозиндезаміназа, [КФ 3.5.4.4].

Відносно специфічні: ізоцитратдегідрогеназа [ІзоЦДГ, КФ 1.1,1.41], алкогольдегідрогеназа [АДГ, КФ 1.1.1.1], глутаматдегід-рогеназа [ГДГ, КФ 1.4.1.3], транскетолаза [КФ 2.2.1.1], гістидаза [КФ 4.3.1.3], глутамінсинтетаза [КФ 6.3.1.2], бета-глюкуронідаза [КФ 3.2.1.31], гама-глутамілтранспептидаза [ГГТП, КФ 2.3.2.2], лейцинамінопептидаза [КФ 3.4.11.1], 5-нуклеотидаза [КФ 3.1.3.5], тирозиназа [КФ 1.14.18.1] тощо.

Для ранньої діагностики гострого гепатиту можна обмежитись тільки визначенням активності АлАТ, інші ж вище названі неспецифічні ферменти мають менше діагностичне значення, а тому паралельне їх визначення не раціональне.

Кардіологія. Ферменти сироватки крові: АсАТ, АлАТ, ЛДГ, МДГ, ІзоЦДГ, глюкозофосфатізомераза, альфа-кетоглутаратде-гідрогеназа, гексокіназа, альдолаза, транскетолаза і їх ізоферментні спектри.

 Зміна активності названих ферментів при інфаркті міокарду має свою специфіку, яка виражається у часі появи початкових і максимальних рівнів гіперферментемії, у ступені найбільшого під­йому, в тривалості підвищення тощо. Швидше від усіх ферментів підвищується активність креатинфосфокінази і ЛДГ. Довше за інших залишається підвищеною активність ЛДГ, МДГ і ЛДГ. Чутливими критеріями глибини структурних пошкоджень вияви­лись ізоферменти АсАТ, МДГ (мітохондріальні фракції), ЛДГ, і креатинфосфокінази. Найбільш інформативним тестом, який харак­теризується великою чутливістю і специфічністю, є ЛДГ, який з успіхом використовується для диференційної діагностики органіч­них і функціональних порушень серцевого м'язу. Підвищення активності ЛДГ не спостерігається при стенокардії, тахіаритмії, перикардитах, зондуванні серця тощо. Для розмежування інфаркту і інсульту, а також ураження скелетних м'язів визначають ізоферменти креатинфосфокінази, ЛДГ і аль­долази.      

Нефрологія і урологія. Сироваточні ферменти: урокіназа [КФ 13.4.99.26], арилсульфатаза [КФ 3.1.6.1], АлАТ, АсАТ, альдолаза, ЛДГ, МДГ, лейцинамінопептидаза, ГГТП, глутамінсинтетаза, глутаміназа [КФ 3.5.1.2], бета-глюкуронідаза, лужна фосфатаза, креатинфосфотрансфераза. Ізоферменти: ЛДГ, АсАТ, лейцинамінопептидази, креатинфосфокінази, альдолази. Ферменти сечі: лізоцим [КФ 3.2.1.17], урокіназа, бета-глюкуронідаза, лейцинамінопепти­даза, ГГТП, АлАТ, АсАТ, ЛДГ, альдолаза, гліцинамінотрансфераза [КФ 2.1.4.1].  

Серед названих ферментів найбільш важливими є сироваткова гліцинамідінотрансфераза, ферменти сечі — лейцинамінопептидаза, ГГТП, бета-глюкуронідаза, арилсульфатаза. Певну діагностичну цінність мають ізоферменти ЛДГ, лужної фосфатази, креатин-фосфокінази в сироватці крові для виявлення ступеню ураження нирок, оцінки лікування і в деяких випадках — прогнозу захворювання.

Онкологія. Ферменти сироватки крові: гексокіназа, глюкозо-фосфатізомераза [КФ 5.3.1.9], тріозофосфатізомераза [КФ 5.3.1.1],ЛДГ, МДГ, ІзоЦДГ, альдолаза, лужна фосфатаза, креатинфосфо-кіназа, піруваткіназа [КФ 2.7.1.40], 5-нуклеотидаза, ГГТП, лей-цинамінопептидаза, бета-глюкуронідаза, АсАТ, АлАТ. Ізофермен­ти: ЛДГ, МДГ, альдолази, лужної фосфатази, піруваткінази, лей-цинамінопептидази.

Загальною закономірністю для пухлинного процесу будь-якої локалізації є підвищення активності ферментів катаболізму вуг­леводів і анаболізму білків і нуклеїнових кислот. Так, більшість злоякісних новоутворень супроводжуються підвищенням активності ряду ферментів вуглеводного обміну — гексокінази, ЛДГ, МДГ, глюкозофосфатізомерази, триозофосфатізомерази, піруваткінази.Однак ці ферменти, як неспецифічні, не можуть дати досто­вірної інформації про локалізацію пухлини, а звідси — мають обмежене значення. Дещо більш інформативними тестами в плані встановлення органного походження пухлини є лужна фосфатаза, 5-нуклеотидаза, ГГТП, лейцинамінопептидаза, креатинфосфокіна-за, ізоферменти ЛДГ і МДГ. Ізоферменти ЛДГ використовуються для діагностики раку молочної залози, пухлин матки, передміху­рової залози, мозку, шлунку, легень, нирок тощо. Ізоферментна діагностика може виявитися досить корисною для розмежування доброякісних і злоякісних пухлин.

Гематологія. Ферменти сироватки крові: гексокіназа, ЛДГ, МДГ, ІзоЦДГ, глюкозофосфатізомераза, триозофосфатізомераза, глюкозо-6-фосфатдегідрогеназа, піруваткіназа, гліцеролфосфатде-гідрогеназа, альдолаза, глутаміонредуктаза [КФ 1.6.4.2], АсАТ, АлАТ.

Ізоферменти: ЛДГ, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, піруваткі­нази, гексокінази, креатинфосфокінази.

Ферменти в еритроцитах: глюкозофосфатізомераза, триозофос­фатізомераза, холінестераза, креатинфосфокіназа, глюкозо-6-фос­фатдегідрогеназа.

Ферменти в лейкоцитах: глутаматдегідрогеназа, ЛДГ, лужна фосфатаза, альдолаза, лізоцим, МДГ.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

    Дослід №1. Кількісне визначення γ-глутамілтрансферази у сироватці крові.

Принцип методу: L-γ-глутаміл-3-карбокси-4-нітроанілін з гліцилгліцином при дії γ-глутамілтрансферази утворюють L-γ-глутамілгліцилгліцин і 5-аміно-2-нітробензоат. Кількість утвореного 5-аміно-2-нітробензоату пропорційне активності ферменту.

Матеріальне забезпечення: Реагент № 1. Буфер (40мл). Реагент №2 L-γ-глутаміл-3-карбокси-4-нітроанілін (10).

Хід роботи: змішують необхідну кількість реагенту № 1 і № 2 у співвідношенні 4:1, тобто 4 мл і 1 мл (робочий реагент). Співвідношення робочий  реагент досліджувана проба – 10:1. До 5 мл робочого реагенту додають 0,5 мл сироватки крові перемішують і через 1 хв визначають оптичну густину при при 405 нм.    

Зробити висновок. Активність ГГТФ у сироватці становить 40 МО/л, що може спостерігатись при механічній жовтяниці, гострому панкреатиті, алкоголізмі, шизофренії Величини ГГТФ в нормі у сироватці крові чоловіків  6-28 МО/л,    жінок –  4-18 МО/л

 

Дослід №2. Визначення активності лужної фосфатази.

Принцип методу: Вимірювання поглинання при 405 нм при утворенні п-нітрофенолу з паранітрофенілфосфату. 

Матеріальне забезпечення: Реагент № 1. ДЕА-буфер (2х100 мл). Реагент № 2. п-Нітрофенілфосфат (40 мл)

Хід роботи: змішують реагент № 1 і реагент № 2 у співвідношенні 5:1 . Відбирають 2,4 мл робочого реагенту і 0,04мл сироватки крові. Перемішують, через 30 с визначають оптичну густину при 405 нм.

Зробити висновок. Активність лужної фосфатази становить ..., що перевищує норму. Підвищення активності ферменту спостерігається при кісткових захворюваннях, зв’язаних з проліферацією остеобластів, і захворюваннях, які супроводжуються явищами холестазу.

 

Дослід №3. Визначення активності креатинкінази.

Принцип методу: Креатинкіназа каталізує перетворення креатиніну у креатинфосфат. Іон фосфату, який утворюється в результаті гідролізу  креатинфосфату, визначають після депротеїнування як жовтий комплекс фосфорнованадієвомолібденової кислоти.                   

Матеріальне забезпечення:  Стандартний розчин фосфору 1,2 ммоль/л (5 мл);  Амоній ванадієвокислий розчин 2 ммоль/л у хлорній кислоті 0,5 моль/л (55 мл); Амоній молібденовокислий розчин 30 ммоль/л (55 мл); Кислота трихлороцтова розчин 1,53 моль/л (35 мл); Буфер гліцин 2,5 ммоль, натрій вуглекислий  2 ммоль, магній сірчанокислий 0,17 ммоль/1 доза (1 доза) 4;  Субстрат гліцин 2,5 ммоль, натрій вуглекислий  2 ммоль, магній сірчанокислий 0,17 ммоль, креатин 1,9 ммоль/1 доза (1 доза); АТФ 0,07 м моль двонатрієвої солі аденозинтрифосфату (5 доз);  Активатор 0,25 ммоль цистеїн хлорида/1 (2 дози).

 

Склад інкубаційної суміші

Буфер гліцин /натрій вуглекислий, рН 9,8      106 ммоль/л

Креатин                                                                45

Цистеїн хлористий                                           12      

АТФ                                                                    4

Співвідношення сироватка/інкубаційна суміш  1/17

Виготовлення робочих розчинів.

Розчин 1 Вміст пробірки з Реактивом 6 розчиняють в 10 мл дистильованої води при 80  С, після охолодження добавляють 15 мл дистильованої води і перемішують

Розчин 2 Готують розчиненням вмісту пробірки з Реактивом 5 таким же чином, як розчин 1.

Розчин 3 Вміст пробірки з Реактивом 8 розчиняють в 5 мл дистильованої води

Розчин 4  Вміст пробірки з Реактивом 7 розчиняють в 2,1 мл дистильованої води

Розчин 5 Готують змішуванням однакових часток Реактива 2 і Реактива 3.

Хід роботи: Виконання досліду проводять згідно таблиці.

Відміряти (мл)	Проба	Контроль розчин  1	Стандарт	Контроль розчин  2
Розчин 1 Розчин 2 Реактив 1 Розчин 3 Сир. крові Дист вода	0,50   -   -  0,20  0,25   -	-    0,50      -      -    0,05    0,20	0,50     -    0,50     -     -    0,20	-   0,50    -    -    -   0,25

Перемішують і попередньо інкубують 5 хв при 37 С

Тоді відмірюють

Розчин 4

0,1

0,1

0,1

0,1

 

Перемішують і  інкубують 60 хв при 37 С

Тоді відмірюють

Розчин 4

0,30

0,30

0,30

0,30

 

Перемішують і центрифугують 5 хв при 3000 об/хв.

Надосадова рідина Розчин 5

0,60 0,60

0,60 0,60

0,60 0,60

0,60 0,60

Перемішують і через 5 хв визначають оптичну густину при довжині хвилі 390-410 нм, кювета 1 см проби А₁, контрольного розчину 1 (А₂), стандарту (А₃) і контрольного розчину (А₄) проти води.

 

Креатинкіназа (мккат/л) = 0,33 ´ (А₁-А₂ / А₃-А₄).

При різниці оптичної густини А₁-А₂ вище 0,4 дослідження повторюють, зменшивши час інкубації до 10-30 хв.

Зробити висновок.

ЗНАЧЕННЯ  ДЛЯ ФАРМАЦІЇ ТА КЛІНІКИ

 

Величини ГГТФ в нормі у сироватці крові чоловіків  6-28 МО/л,    жінок –  4-18 МО/л

Збільшення активності γ-глутамілтрансферази у сироватці крові спостерігається при епідемічному гепатиті, механічній жовтяниці, гострому панкреатиті, алкоголізмі, шизофренії.

Зниження спостерігається при вагітності.

Підвищення активності ферментів викликають лікарські препарати, які здатні індукувати мікросомальну окислювальну здатність (фенобарбітал, етанол). Активність ГГТП збільшується у пацієнтів, які приймають антикоагулянти гідроксикумаринового ряду. Виражене зростання ГГТП відмічене при терапії амідопірином.

У нормі активність лужної фосфатази становить становить 0,5-1,3 ммоль/(год · л). Підвищення активності ферменту спостерігається при кісткових захворюваннях, зв’язаних з проліферацією остеобластів, і захворюваннях, які супроводжуються явищами холестазу. Активність фосфатази зростає при вірусному гепатиті, туберкульозі, амілоїдозі, механічній жовтяниці. Активність ЛФ зменшується при гіпотиреозі, цинзі, кретинізмі, мієлоїдній лейкемії.

Підвищення активності креатинкінази спостерігається при інфаркті міокарду, м’язевій дистрофії, міокардиті, генералізованих судомах, внутрішньом’язевих ін’єкціях (наркотичних і анальгізуючих препаратів), алкогольній інтоксикації, гіпотиреозі. До підвищення приводить прийом клофібрату, преднізолону, отруєння барбітуратами, а також сама процедура внутрішньом’язевого введення ліків. Зниження активності спостерігається при дії на пробу сироватки  крові прямих сонячних або ультрафіолетових променів.

 

Контроль виконання лабораторної роботи

1.У чому полягає принцип методу визначення γ-глутамілтрансферази в сироватці крові?

2.Яке діагностичне значення має визначення γ-глутамілтрансферази в сироватці крові?

3. Яке діагностичне значення має визначення лужної фосфатази?

4. В ензимодіагностиці якого захворювання зростання активності креатинфосфокінази (КФК) в сироватці крові і зокрема ізоферменту МВ є найбільш інформативним тестом? 

 

Приклади тестів

1.

№ п/п	Тести	Варіанти відповідей
1 2 3 4 5 6 7	При яких захворюваннях з діагностичною метою застосовують визначення наступних ферментів Амілаза Пептидази Уреаза Амінотрансферази Каталаза Кисла фосфатаза Креатинкіна	А.Панкреатит Б. Інфаркт міокарду В. Гепатит Г. Перитоніт Д. Виразкова хвороба Е. Анемії Є. Рак простати

 

 

2. У хворого зі скаргами на болі у ділянці серця  за визначенням активності ферментів сироватки крові діагностовано інфаркт міокарда. Вкажіть, активність яких ферментів необхідно визначити?

А. Амілази, ліпази, фосфатази.

В. ЛДГ, креатинкінази, трансамінази.

С. Пептид ази, аргінази, глюкокінази.

Д. Трипсину, лізоциму, цитратсинтази.

Е. Альдолази, сукцинатдегідрогенази, гексокінази.

 

3. У хворого виявлено рак простатичної залози. Вкажіть,  активність якого ферменту буде змінюватись.

А. Кисла фосфатаза.

В. Лужна фосфатаза.

С. Креатинкіназа.

Д.  Лактатдегідрогеназа.

Е.  Аланінамінотрансфераза.

 

4. При загостренні ревматоїдного артриту хворому, в анамнезі якого супутній хронічний гастрит, призначений целекоксиб. Чим обумовлено зменшення побічної дії препарату на травний тракт?

1. _A.      Пригнічення фосфоліпази А₂
2. Переважаюча стимуляція аденілатиклази
3. Пригнічення фосфодіестерази
4. Переважаюче пригнічення циклооксигенази-2
5. Переважаюче пригнічення циклооксигенази-1

 

5. До лікаря звернулася мати з приводу поганого самопочуття дитини – відсутність апатиту, поганий сон, дратівливість. При біохімічному дослідженні в крові виявлено відсутність ферменту глюкоцереброзидази. Для якої патології це характерно?

1. Хвороба Тея-Сакса
2. Хвороба Гірке
3. Хвороба  Гоше
4. Хвороба Німана-Піка
5. Хвороба Помпе

 

6. У крові хворого виявлено підвищення активності ЛДГ_4,5, АлАТ, карбамоїлорнітинтрансферази. В якому органі можна передбачити розвиток патологічного поцесу?

1. Печінка (можливий гепатит)
2. Серцевий м’яз (можливий інфаркт міокарда)
3. Скелетні  м’язи
4. Сполучна тканина
5. Нирки

 

7. У хірургічне відділення лікарні надійшла хвора з явищами гострого панкреатиту: пронос, блювання, сильний оперізуючий біль, слабкість, гіпотензія, зневоднення організму. Який препарат з антиферментною активністю показаний хворому?

1. Атропіну сульфат
2. Натрію гідрокарбонат
3. Адреналін
4. Анальгін
5. Контрикал

 

8. Для лікування деяких інфекційних захворювань, викликаних бактеріями, застосовують сульфаніламідні препарати, що блокують синтез фактора росту бактерій. Назвіть механізм їх дії:

1. Є алостеричними ферментами
2. Є антивітамінами пара-амінобензойної кислоти
3. Є алостеричними інгібіторами ферментів
4. Беруть участь в окисно-відновних реакціях
5. Інгібують всмоктування фолієвої кислоти

 

9. Батьки хлопчика3-х років звернули увагу на потемніння кольору його сечі при відстоюванні. Об’єктивно: температура у нормі, шкірні покрови чисті, рожеві, печінка не збільшена. Назвіть імовірну причину даного стану:

1. Алкаптонурія
2. Синдром Іценко-Кушінга
3. Подагра
4. Гемоліз
5. Фенілкетонурія

 

10. Хвора 46-ти років довгий час страждає прогресуючою м’язовою дистрофією (хвороба Дюшена). Зміна активності якого ферменту крові є діагностичним тестом в даному випадку?

1. Креатинфосфокінази 
2. Лактатдегідрогенази 
3. Піруватдегідрогенази 
4. Глутаматдегідрогенази 
5. Аденілаткінази 

 

Ситуаційні задачі

1.Який фермент впливає на сполучну тканину, розсмоктуючи рубці, гематоми, ексудати і транссудати у плевральній та черевній порожнинах. Вкажіть механізм дії даного ферменту.

2.При гострих респіраторних захворюваннях у дихальних шляхах утворюється велика кількість липкого харкотиння, що утруднює дихання. Які механізми дії ферментів, що використовуються для розрідження слизу?

3. Похідні птерину (аміноптерин і метотрексат) – є конкурентними інгібіторами дигідрофолатредуктази і використовуються в медичній практиці як протипухлинні засоби. Поясніть механізм їх дії та біосинтез якої речовини вони пригнічують?

4. Фармакологічні ефекти антидепресантів пов'язані з блокуванням (інгібуванням) ними ферменту, який каталізує розпад таких біогенних амінів, як норадреналін, серотонін в мітохондріях нейронів головного мозку. Який фермент бере участь у цьому процесі та які кінцеві продукти цього розпаду?

5. До хірургічного відділення надійшов хворий з діагнозом: гострий панкреатит. Розпочато консервативне лікування. Призначення якого препарату з антиферментною активністю є патогенетично обґрунтоване і чому?

 

Індивідуальна самостійна робота студентів

Теми для реферативних доповідей:

1. Зміни активності ферментів системи антиоксидантного захисту в умовах дії ксенобіотиків.
2. Причини виникнення набутих ензимопатій та їх клініко-біохімічна характеристика.
3. Використання ізоферментів креатинкінази в ензимодіагностиці.
4. Приклади дисферментемій та механізм їх розвитку.
5. Застосування та механізм дії коферментів як лікарських засобів.
6. Приклади застосування та механізм дії інгібіторів ферментів в ензимотерапії.
7. Використання ферментів з метою оцінки ефективності лікування та прогнозування захворювання.
8. Метод системної ензимотерапії та характеристика сучасних фармацевтичних засобів, які для цього використовуються.
9. Ферментні препарати як засоби замісної терапії.

 

Література

1. Клінічна біохімія: Підручник / За ред. проф. Склярова О.Я. – Львів, 2006. – С.82-116.
2. Скляров О.Я., Сольскі Я., Великий М.М. та ін.. Біохімія ензимів. Ензимодіагностика. Ензимопатологія. Ензимотерапія. – Львів: Кварт, 2008. – 218 с.
3. Біохімічні показники в нормі і при патології. Довідник / За ред. Склярова О.Я. – Київ: Медицина, 2007. – 318 с.
4. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі / За ред. О.Я. Склярова. – Київ: Медицина, 2010. – С.193-203.
5. Цыганенко А.Я.,  Жуков В.И., Мясоедов В.В., Завгородний И.В. Клиническая биохимия. – М.: “Триада-Х”, 2002. – С. 49-70 .
6. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. – Минск: “Беларусь”, 2000.  – С. 300-305.

 

Тема №6. КЛІНІКО – БІОХІМІЧНІ КРИТЕРІЇ ПОРУШЕНЬ ОБМІНУ ВІТАМІНІВ.

Мета заняття: Знати роль вітамінів у спадкових порушення обміну вітамінів та  виникнення гіповітамінозів, вміти проводити їх корекцію у клінічній практиці. Оволодіти методами кількісного визначення вітамінів С – у сечі та Р – у продуктах.

Актуальність теми: Обмеження надходження вітамінів в організм або патологія їх обміну, пов’язана з порушенням всмоктування, перетворенням вітамінів у коферментні форми, різко знижує інтенсивність процесів енергетичного та пластичного обмінів, порушенням структури та стабільності клітинних мембран, що як наслідок призводить до порушень функцій головного мозку, серця, печінки та інших органів, зниженням імунітету до різних вірусних та інфекційних захворювань, втратою організмом здатності адаптування до різних несприятливих факторів (гіпоксія, дія ксенобіотиків та інш.)

Конкретні завдання:

• Ø Вміти проводити кількісне визначення вітамінів у сечі;
• Ø Використовувати кількісний показник вмісту вітамінів у сечі для встановлення забезпеченості ними організму людини;
• Ø Вміти кількісно визначати вітаміни Р у деяких харчових продуктах;
• Ø Оцінити роль  вітамінів в обміні речовин для пояснення походження гіповітамінозів, їх попередження і лікування.

 

Теоретичні питання

1. Біохімічна роль вітамінів, що приймають участь в енергетичному обміні та  їх активні форми. Патологічні стани при їх нестачі. Лікарські препарати.
2. Біохімічна роль вітамінів, що приймають участь  у кровотворних процесах. Патологічні стани при їх нестачі. Лікарські препарати.
3. Вітамін С та біофлавоноїди їх біохімічна роль. Патологічні стани при їх нестачі. Лікарські препарати.
4. Вітаміноподібні речовини їх біохімічна роль у організмі людини.
5. Біохімічна роль жиророзчинних вітамінів. Патологічні стани при їх нестачі. Лікарські препарати.
6. Вітамінотерапія. Її види, роль та значення у лікуванні різних патологічних станів.
7. Порушення обміну вітамінів (набуті, спадкові, ендогенні, екзогенні).
8. Антивітаміни.
9. Методи визначення вітамінів.
10. Біологічно активні добавки до їжі. Класифікація, роль та значення у забезпеченні повноцінного харчування та профілактики патологічних станів людини.

 

Блок інформації

Вітаміни – це необхідні для нормальної життєдіяльності організму низькомолекулярні органічні речовини різноманітної хімічної природи, синтез яких в організмів даного виду відсутній або обмежений. Усі вітаміни характеризуються наступними біологічними властивостями:

• біосинтез здійснюється переважно поза організмом людини й тварин, тому вони потрапляють із їжею;
• вони не є пластичним матеріалом і не служать джерелом енергії;
• проявляють біологічну активність у малих кількостях і є важливими для багатьох життєво важливих процесів;
• недостатнє надходження до організму окремих вітамінів або порушення їх засвоєння, призводить до розвитку патологічних процесів у вигляді специфічних гіпо- й авітамінозів;
• у фармакологічних дозах використовуються з лікувальною та профілактичною  метою, як неспецифічні фармакологічні засоби.

 

Вітамінні речовини умовно розподіляють на власне вітаміни і вітаміноподібні речовини, які за біологічними властивостями подібні до вітамінів, але необхідні у більших кількостях, ніж вітаміни. Водорозчинні вітаміни переважно виконують роль коферментів, а жиророзчинні  виступають як регулятори структурних компонентів клітин. До організму ці сполуки потрапляють із їжею рослинного і тваринного походження. Частина вітамінів синтезується бактеріями у травному тракті (товста кишка), деякі  – зі своїх попередників.

Номенклатура і класифікація вітамінів

За фізико-хімічними властивостями виділяють 2 великі групи вітамінів: 1) жиророзчинні; 2) водорозчинні. Жиророзчинні вітаміни не розчиняються у воді і виділяються з продуктів за допомогою жирових розчинників. До них відносять вітаміни А, D, Е, К, F та ін. До групи водорозчинних вітамінів входять вітаміни В₁ – В₆, РР, В_с, В₁₂, С та ін. За фізіологічними властивостями виділяють вітаміни є вітаміни, які підвищують реактивність організму (В₁, В₂, РР, С, А), антигеморагійні (С, Р, К), антианемічні (В_12,  В₆, С), антиінфекційні (С, К).

За сучасною класифікацією, яка базується на особливостях хімічної будови вітамінів, їх класифікують на: 1) вітаміни аліфатичного ряду (вітамін С, В₁₅, та ін.), 2) вітаміни гетероциклічної будови (вітаміни В₁, В₂, РР, Е і ін.), 3) вітаміни ароматичного ряду (К, Р, ПАБК та ін.). 4) вітаміни аліциклічної будови (вітаміни А, D та ін.).

Гіпервітаміноз або вітамінна інтоксикація, – прояв позитивного дисбалансу вітамінів, зумовленого їх надлишковим надходженням до організму. Існує думка, що гіпервітаміноз зумовлений тривалим прийманням жиророзчинних вітамінів у високих дозах, що володіють вираженою ліпофільністью і, відповідно, здатністю затримуватися в організмі. Для водорозчинних вітамінів характерніша гостра вітамінна інтоксикація, спричинена разовим введенням вітаміну у високій дозі.

Взаємодія вітамінів на сьогодні вважається доведеною. Встановлено, що кожен окремо взятий вітамін у процесі метаболізму не ізольований від впливу інших вітамінів, що відображається на кінцевому ефекті кожного з них.

Розрізняють наступні основні прояви взаємодії вітамінів.

- вплив одного вітаміну на катаболізм іншого. Наприклад, вітамін Е як антиоксидант перешкоджає пероксидному окисненню вітамінів А і F, підвищуючи їх біологічну активність.

Доведено участь вітаміну В₂ в обміні тіаміну, пантотенової кислоти, холіну, піридоксину, фолієвої кислоти, а також встановлено здатність вітаміну C зменшувати витрати вітамінів В_1, В₂, А, Е, фолієвої й пантотенової кислот, знижуючи потребу організму в них;

- вплив одного вітаміну на утворення коферментних форм іншого, а отже на реалізацію біохімічної функції. При цьому дія одних вітамінів носить синергічний характер, а в інших – антагоністичний. Так, похідні вітаміну В входять до складу ферментів, що каталізують утворення з піридоксину піридоксальфосфату.

Антагоністичні (негативні) взаємовідношення в утворенні коферментних форм властиві тіаміну і піридоксину, які в процесі перетворення на активні фосфорильовані похідні – ТДФ (ТПФ) і ПАЛФ – конкурують за АТФ. Нікотинамід, рибофлавін і пантотенова кислота конкурують між собою в реакціях з’єднання з аденіловою кислотою при утворенні коферментів – динуклеотидів.

- спільна участь вітамінів у єдиному біохімічному процесі. Відмічається спільна участь вітамінів А, В₂, В₆ і В₅ в утворенні й регенерації родопсину, тобто в біохімічних процесах світлосприймання. Фолієва, аскорбінова кислоти і, ймовірно, піридоксин беруть участь у біохімічних реакціях, пов’язаних з проліферацією клітин крові. Цілий комплекс вітамінів (В_1, В₂, В₃, РР, ліпоєва кислота) в поєднанні з відповідними білками формує структуру поліферментних комплексів піруватдегідрогенази й a-кетоглутаратдегідрогенази, що забезпечує метаболізм кетокислот в організмі. Класичним прикладом позитивної взаємодії є участь аскорбінової кислоти і природних біофлавоноїдів (вітамін Р) в утворенні сполучної тканини і в регуляції проникності капілярів.

Наведені приклади свідчать про необхідність враховувати взаємодію окремих вітамінів у разі їх комбінованого застосування. З іншого боку, нагромаджений теоретичний матеріал став підгрунтям створення ефективних полівітамінних препаратів, номенклатура яких на сьогоднішній день представлена більше ніж 100 найменуваннями.

Вітамінотерапія

При абсолютному чи відносному дефіциті вітамінів, проводять замісну вітамінотерапію. Якщо вітаміни призначають з метою полегшити адаптацію до дії несприятливих зовнішніх факторів або стимулювати адаптаційні реакції організму, то в цьому разі мова йде про адаптаційну вітамінотерапію. На сьогодні встановлено, що у високих дозах вітаміни, порівняно з природними дозами, справляють самостійну і досить виражену лікувальну дію. У цьому випадку мова йде про лікування вітамінами й застосування їх фармацевтичних препаратів. Така терапія називається фармакодинамічною.

Класичним прикладом замісної вітамінотерапії є лікування гіпо- й авітамінозів, які на сьогодні належать не до захворювань харчової недостатності, а до ускладнень основної патології. На відміну від аліментарного (екзогенного) гіповітамінозу, такий авітаміноз називається ендогенним. Захворювання проявляється нездатністю організму засвоювати вітаміни, які знаходяться в їжі. Серед причин виникнення ендогенних гіповітамінозів на першому місці – захворювання травної системи. Це пов’язано з порушенням та обмеженням їх всмоктування, дисферментозами, а також із захворюваннями травних залоз – печінки та підшлункової залози. При цьому порушуються процеси травлення, а отже, погіршується вивільнення  вітамінів і всмоктування із харчових речовин, особливо з рослинних продуктів. З іншого боку, зменшення жовчовиділення супроводжується не тільки зниженням емульгування та всмоктування жирів, а й різким обмеженням всмоктування жиророзчинних вітамінів. Порушення ферментативних процесів і фізико - хімічних параметрів травних секретів створює несприятливі умови для життєдіяльності нормальної мікрофлори і порушує процеси біосинтезу вітамінів мікроорганізмами. Встановлено, що при хронічних захворюваннях шлунка та кишок у 70 - 80% випадків спостерігаються полігіповітамінози.

Ендогенний гіповітаміноз супроводжує також серцеву декомпенсацію. При цьому спостерігається комплексний дефіцит вітамінів (тіаміну, рибофлавіну, піридоксину, нікотинової та аскорбінової кислот, рутину). Причиною такого полі гіповітамінозу є, що навіть початкові форми серцевої недостатності призводять до застійних явищ у системі ворітної вени печінки. Унаслідок знижується всмоктування вітамінів у травній системі, а також порушується депонування вітамінів та їх біотрансформація в печінці.

Досить часто серед причин ендогенного гіповітамінозу виділяють гострі й хронічні інфекційні захворювання, не пов’язані з ураженням органів травної системи (туберкульоз, токсоплазмоз тощо). Полігіповітамінози також можуть бути наслідком опікової хвороби, травм і злоякісних новоутворень.

 Прикладом адаптаційної вітамінотерапії є призначення вітамінів з метою полегшити процеси адаптації до змінених умов існування та старіння організму. Тому навіть та кількість вітамінів, що надходить з повноцінного та збалансованого раціону, не задовольняє потреби організму. Ферментні системи функціонально виснажуються, що призводить до погіршення процесів адаптації і як наслідок, до розвитку патологічного стану. Для корекції подібних станів необхідна додаткова кількість вітамінів. Це було доведено у дослідах на експериментальних тваринах, і під час обстеження учасників полярних та екваторіальних експедицій, альпіністів.

 Адаптаційні реакції суттєво порушуються внаслідок старіння, що пов’язано з порушенням важливих ланок гормональної регуляції та сповільненням клітинного метаболізму. Враховуючи роль вітамінів як активаторів клітинного метаболізму, у клініці знайшли широке застосування полівітамінні комплекси  — ефективні адаптогени.

   Адаптогенний і ендогенний гіповітамінози – це переважно полі гіповітамінози. Дуже рідко спостерігається моногіповітаміноз.

Для компенсації зазаначених метаболічних станів на сьогодні розроблено достатню кількість ефективних препаратів, серед яких “Ундевіт”, “Декамевіт”, “Гендевіт”, “Мультивітамол”, “Геровітал”, “Три ві плюс” “Центрум”. “Юнікап,” “Піковіт” тощо. Замісну й адаптаційну терапію необхідно здійснювати курсами, які призначають індивідуально. Однією з важливих умов для досягнення ефекту в період застосування вітамінних препаратів є білкова дієта. При дефіциті білків у раціоні суттєво порушується їх обмін. Спостерігається значне виділення вітамінів з організму та обмежується їх участь у метаболічних процесах.

Фармакодинамічна вітамінотерапія – це використання вітамінів як лікарських засобів для лікування тих захворювань, які не належать до гіпо- чи авітамінозу. У цьому полягає перша суттєва відмінність від замісної чи адаптаційної вітамінотерапії. Друга суттєва відмінність – дозування. При замісній чи адаптаційній терапії доза вітамінів відповідає добовій потребі і може перевищувати її не більше, ніж у 2 – 3 рази, тобто перебуває в межах фізіологічної потреби. З фармакологічною метою вітаміни призначають у дозах, що у десятки, а то й у сотні разів перевищують фізіологічну норму. Наприклад, добова потреба у вітаміні В₁ для дорослої людини становить у середньому 2 мг, при діабетичній комі одномоментно вводять до 100 мг кокарбоксилази – його активної форми. Третьою особливістю фармакодинамічної  вітамінотерапії є не комплексний, а поодинокий характер призначення вітамінів. При цьому намагаються досягнути фармакологічних ефектів характерних для кожного конкретного вітаміну.

Порушення обміну вітамінів

Нездатність організму синтезувати вітаміни можна розглядати як летальну мутацію, патологічний наслідок якої реалізується лише в особливих несприятливих умовах зовнішнього середовища при недостатньому надходженні вітамінів з їжею чи порушенні їхнього синтезу кишковими бактеріями. Оскільки запаси вітамінів в організмі, як правило, відсутні (за винятком ціанокобаламіну та ретинолу), необхідна їх кількість повинна надходити до організму систематично. Якщо не відбувається, то виникає і надалі наростає вітамінна недостатність із визначеними клінічними проявами.

Розвиток вітамінної недостатності може зупинитися на будь-якому початковому етапі. Проте, якщо витрати вітамінів переважатимуть над їхнім надходженням, закономірно будуть прогресувати і прояви вітамінної недостатності в напрямку до гіпо-  і навіть авітамінозу.

Існують набуті і природжені порушення обміну вітамінів.

Дисбаланс вітамінів проявляється їх дефіцитом (негативний баланс) і надлишком (позитивний баланс). Частковий дефіцит вітамінів називається гіповітамінозом, а виражений дефіцит – авітамінозом. Дефіцит одного вітаміну – моногіповітаміноз, а декількох – полігіповітаміноз.

Причини гіпо- чи авітамінозів можуть бути екзогенними й ендогенними. До екзогенних відносить аліментарну форму вітамінної недостатності, зумовлену нераціональним харчуванням, неправильними зберіганням і кулінарною обробкою продуктів.

Іншою, не менше поширеною, причиною екзогенних гіповітамінозів є зміна складу нормальної кишкової мікрофлори – дисбактеріоз, зумовлений як правило довготривалим і безконтрольним застосуванням хіміотерапевтичних засобів (антибіотиків, сульфаніламідних препаратів тощо).

Ендогенні (вторинні) гіпо- й авітамінози спричинені наступними факторами:

• частковим руйнуванням вітамінів у травному тракті внаслідок порушення кислотоутворювальної функції шлунка (вітаміни В₁, В₅, С) або продукції транспортних білків (В₁₂);
• розладами всмоктування і транспорту вітамінів, на фоні хронічних інфекційних запальних процесів у кишках. У разі недостатнього надходження у верхній відділ кишечнику жовчі порушується всмоктування жиророзчинних вітамінів;
• порушенням внутрішніх перетворень окремих вітамінів на біологічно активні і коферментні форми внаслідок окремих захворювань печінки або генетично зумовлених дефектів апоферменту чи ферментів синтезу коферментів;
• посиленням розпаду вітамінів в організмі у зв’язку із впливом чинників зовнішнього середовища, при інфекційно-токсичних процесах та ін.;
• фізіологічно високою потребою у вітамінах (організм в процесі росту, вагітність).

Для цілеспрямованої профілактики дефіциту вітамінів доцільно виділяти так звані групи ризику:

• діти й підлітки в період найінтенсивнішого росту;
• діти, що займаються спортом (максимальне фізичне навантаження);
• хворі діти (гострі інфекційні захворювання вірусного чи бактеріального генезу; патологія серцево-судинної системи, травного тракту тощо);
• хворі, які  тривалий час приймали медичні препарати (фенобарбітал тощо);
• вагітні і жінки, що годують груддю;
• вегетаріанці;
• особи похилого віку;
• діти й дорослі з низьким соціально-економічним рівнем життя; хворі на алкоголізм, курці; хворі з наркотичною залежністю;

Наслідки дефіциту вітамінів:

• погіршення самопочуття;
• зниження розумової та фізичної працездатності;
• порушення процесів детоксикації чужорідних речовин в організмі;
• порушення функцій імунної системи (послаблення опірності до інфекцій);
• сповільнення темпів психічного і фізичного розвитку;
• схильність до розвитку різних патологічних станів і захворювань.

 

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Дослід 1. Кількісне визначення вітаміну С у сечі.

Аскорбінова кислота - найменше стійкий з усіх водорозчинних вітамінів, має відновні властивості. Швидко руйнується в присутності окисників, особливо під час нагрівання в нейтральному і лужному середовищах.

Для оцінки С-вітамінної забезпеченості організму визначають вміст аскорбінової кислоти у продуктах, та вітаміну С у крові, сечі і тканинах, що дає уявлення про відповідність між концентрацією вітаміну С у крові і його кількістю, що виділяється із сечею.

Принцип методу. Аскорбінова кислота в певних умовах легко віддає пару електронів та протонів, а отже є відновником. Інші речовини – окисно-відновні індикатори – у разі переходу з окисненої форми у відновлену здатні змінювати своє забарвлення. Так, натрій 2,6-дихлорфеноліндофенол під час взаємодії з аскорбіновою кислотою відновлюється і змінює забарвлення із синього на рожеве.

Матеріальне забезпечення:досліджувана сеча, концентрована ацетатна кислота, натрію 2,6-дихлорфеноліндофенол, дистильована вода, колбочки, піпетки, бюретка.

Хід роботи. У дві колбочки наливають по 5 мл свіжої сечі, додають 5 крапель концентрованої ацетатної кислоти і одну з них титрують  натрій 2,6 - дихлорфеноліндофенолом до утворення стійкого рожевого забарвлення. Друга колбочка служить для порівняння забарвлення. Розчин натрій 2,6 - дихлорфеноліндофенолу приготовано так, що 1 мл реагує  з 0,1 мг вітаміну С. Середній добовий діурез становить 1500 мл. Визначивши кількість затраченого на титрування натрій 2,6-дихлорфеноліндофенолу, розраховують кількість вітаміну С, яка виділяється з сечею за добу.

Розрахунок кількості вітаміну С проводять за формулою:

                   1500 ?  а

Х  =                          ,

                          5              

де 1500 – добовий діурез мл; а – кількість вітаміну С, що відповідає витраченому на титрування натрій 2,6 - дихлорфеноліндофенолу; 5 – кількість сечі яку досліджують, мл.

У нормі за добу із сечею у людини в нормі виділяється 20 – 30 мг вітаміну С.

Зробити висновок. Пояснити отриманий результат.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ  КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ

У нормі в крові дорослої людини вміст аскорбінової кислоти становить 39,7 – 113,6 мкмоль/л. Аскорбінова кислота і продукти її розпаду виводяться з організму із сечею. У нормі за добу із сечею виводиться 20 – 30 мг або 113,55 – 170,33 мкмоль вітаміну С. Підвищений розпад аскорбінової кислоти супроводить гіпоацидний гастрит, виразкову хворобу шлунка, ентерит. Недостатнє виділення вітаміну С свідчить про С-гіповітаміноз, тобто обмежену С - вітамінну забезпеченість організму.

         Авітаміноз С призводить до розвитку захворювання - цинги, що перебігає із синюшністю губ, нігтів, кровоточивістю ясен, блідістю і сухістю шкіри, появою точкових підшкірних крововиливів, випадінням зубів, болями в суглобах, повільним загоєнням ран. Основою цих змін є порушення утворення колагену і хондроїтинсульфату, а також підвищення судинної проникності і зниження згортання крові.

Для запобігання розвитку гіповітамінозу та з метою його усунення  застосовують лікарські препарати аскорбінової кислоти, аскорутин.

 

Дослід 2. Кількісне визначення вітаміну Р (рутину) в екстракті чаю.

Принцип методу. Визначення вмісту цього вітаміну грунтується на його здатності окислюватися під дією калію перманганату. Як індикатор у цій реакції використовують індигокармін (білий індиго), що вступає в реакцію з калію перманганатом після окиснення рутину. Встановлено, що 1 мл 0,1 н. розчину калію перманганату окиснює 6,4 мкг рутину. При окисненні білий індиго змінює забарвлення, переходячи в світло – жовте, червоно – фіолетове, фіалково – синє (синій індиго).

Матеріальне забезпечення: індигокармін, 0,05 н. Розчин калію перманганату, чай, дистильована вода, пробірки, колби, піпетки.

Хід роботи: 100 мг чаю екстрагують 50 мл дистильованої гарячої води протягом 5 хв. У конічну колбу наливають 10 мл екстракту чаю, додають 10 мл дистильованої води, 10 крапель індигокарміну, змішують і титрують 0,05 н. розчином КmnO₄ до появи стійкого жовтого забарвлення.

Концентрацію рутину (С) розраховують за формулою С = 3,2 А ´50´100 / 10´0,1´100 ; мг%

де А – об’єм 0,05 н. розчину КmnO₄, витрачений на титрування, мл; 0,1 – наважка чаю, г ; 10 – об’єм екстракту взятий для аналізу, мл; 50 – загальний об’єм екстракту, мл; 100 – коефіцієнт переведення у відсотки; 1000 – коефіцієнт переведення мікрограмів у міліграми.

Зробити висновок. Пояснити отриманий результат.

Контроль виконання лабораторної роботи

1. Як можна оцінити забезпечення організму вітаміном С ? Назвіть клініко – фармакологічне значення його кількісного визначення у клінічній фармації.
2. Яким методом можна кількісно визначити вітамін Р?
3. На яких властивостях вітаміну С грунтується його кількісне визначення? Яким методом користуються під час кількісного визначення вітаміну С ? Яка кількість цього вітаміну виводиться за добу із сечею у здорової людини?

 

Приклади тестів

1. При аналізі шлункового соку хворого встановлено: загальна кислотність – 28 ммоль/л, вільна хлоридна кислота - 1,5 ммоль/л, вміст гастромукопротеїну знижений. Дефіцит якого вітаміну спостерігається:

A. Біофлавоноїдів;

B. Фолієвої кислоти;

C. Пантотенової кислоти;

D. Нікотинаміду;

E. Кобаламіну.

 

2. У сироватці крові хворого з гострим гепатитом у 10 разів порівняно з нормою підвищений вміст молочної і в 5 разів – піровиноградної кислот. У цьому разі підвищення концентрації цих метаболітів, зумовлено:

A. Посиленням фосфоролізу глікогену;

B. Активацією аеробного окислення;

C. Зниженням швидкості глюконеогенезу;

D. Дефіцитом вітамінів В₂, РР;

E. Виникненням анемії.

 

3. У жінки 34 років, яка хворіє на хронічний гастрит зі зниженною секреторною функцією, виявлена гіпохромна анемія. Порушення всмоктування якого вітаміну найбільш ймовірно обумовило цей стан?

A. В₆;

B. РР;

C. Фолієвої кислоти;

D. К;

E. В₁₂.

 

4. Хворому на туберкульоз призначили ізоніазид. Дефіцит якого вітаміну може спостерігатися після введення цього лікарського засобу.

1.  В₆
2. В₁₂
3. В₂
4. A
5. В₁

 

5. У хворого виявлена крихкість стінок кровоносних судин, знижена міцність та еластичність шкіри, хитаються та випадають зуби. При нестачі якого вітаміну це спостерігається ?

1.  E
2. В₁
3. D
4. С
5. А

 

6. В чому полягає біохімічний механізм дії сульфаніламідних препаратів на бактеріальну флору?

1. Активують ензими ПАБК
2. Стабілізують конформацію ензима ПАБК
3. Конкурентно заміщують ПАБК
4. Коагулюють ензими ПАБК
5. Індукують синтез ензимів ПАБК

7. У пацієнтки виникли порушення у перебігу вагітності, існує загроза викиду плоду. Дефіцит якого вітаміну може спостерігатися у цьому випадку ?

1.  С
2. Е
3. В₁
4. К
5. D

 

8. Який з наведених лікарських препаратів, що є аналогами вітамінів, має антигеморагічну дію?

1. Аспарагінова кислота
2. Вікасол
3. Глутамінова кислота
4. Кокарбоксилаза
   1. Гепарин

 

9. При аналізі шлункового соку хворого виявлено: загальна кислотність – 28 ммоль/л, концентрація вільної хлоридної кислоти – 1,5 ммоль/л, вміст гастромукопротеїну знижений. Нестача якого вітаміну спостерігається в організмі?

1. Біофлавоноїдів
2. Фолієвої кислоти
3. Пантотенової кислоти
4. Нікотинаміду
5. Кобаламіну

 

10. У крові хворого виявлено підвищений вміст загального білірубіну, в сечі виявлені білірубінглюкуроніди, концентрація стеркобіліну в калі знижена. Нестача яких вітамінів спостерігається в організмі?

1. В₁, В₂ В₆
2. PP, C, U
3. K,D,A
4. H, ліпоєвої кислоти
5. P, пангамової кислоти

Ситуаційні задачі

1. Під час огляду хворого виявлено загальну виснаженість, відсутність апетиту, біль по ходу нервів, параліч нижніх кінцівок. Значний час пацієнт харчувався переважно полірованим рисом. Про який авітаміноз це свідчить?
2. У ході тривалого лікування хворих на туберкульоз виникають порушення, пов’язані з недостатністю вітаміну В₆. Назвіть причину такого стану.
3. За добу в людини виділяється з сечею 10 мг вітаміну С. Чи забезпечений організм цим вітаміном ?
4. У хворого із сечею виділяється підвищена кількість піровиноградної кислоти. Про недостатність яких вітамінів в організмі це свідчить ?
5. Вітаміни А і D можна одночасно вживати в кількості, достатній для підтримання їх нормального рівня, протягом кількох тижнів; вітаміни групи В необхідно приймати значно частіше. Чому?
6. Під час медичного огляду в мужчини 35 років було виявлено географічний язик. Про недостатність у харчуванні яких вітамінів свідчить даний мікросимптом?
7. У дитини віком 4 доби з’явились прояви геморагічної хвороби новонароджених у вигляді мелени. Який вітамінний препарат повинен призначити лікар у перші години життя для профілактики цього захворювання?
8. Дівчина 14 років середньої маси тіла, біологічний вік відповідає календарному, слизові оболонки в нормі. Часто хворіє на ГРЗ, після яких спостерігаються численні точкові крововиливи в місцях тертя одягу (манжети, пояси). Який гіповітаміноз найбільш імовірно розвинувся?

 

Індивідуальна самостійна робота студентів

Теми для реферативних доповідей :

1. Вітамінна недостатність у хворих із патологіями органів травної системи.
2. Вплив дефіциту фолієвої кислоти на розвиток плода й перебіг вагітності.

 

Література

 

1. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі. / За ред. О.Я. Склярова. – К: Медицина, 2010. – 360 с.
2. Біохімічні показники в нормі і при патології / За ред. О.Я. Склярова – К.: Медицина, 2007. – 320 с.
3. Вороніна Л.Н., Десенко В.Ф., Мадієвська Н.Н. та ін. Біологічна хімія. – Харків.: Основа, 2000. – С. 426 – 456.
4. Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. – Київ – Тернопіль.: Укрмедкнига, 2001. – С.107 –123.
5. Клінічна біохімія / За ред. Склярова О.Я. – Київ: Медицина, 2006. – C.162-221.
6. Строев Е.А., Макарова В.Г., Песков Д.Д. и др. Патобиохимия. – М.: ГОУ ВУНМЦ, 2002. – 234 с.

 

Тема №7. КЛІНІКО-БІОХІМІЧНА ОЦІНКА ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ ЕНДОКРИННОЇ СИСТЕМИ

Мета заняття. Засвоїти основні патохімічні розлади в організмі при гіпо - та гіперфункції залоз внутрішньої секреції та встановити способи їх корекції за допомогою фармпрепаратів.

Актуальність теми. Гормони виконують важливу роль у регуляції і підтриманні функцій організму та гомеостазу. Зміни синтезу та виділення гормонів призводить до розвитку численних захворювань та патохімічних розладів.

Конкретні завдання:

• Ø Оцінити роль ендогенних та екзогенних факторів, що призводять до порушень з боку залоз внутрішньої секреції;
• Ø Інтерпретувати біохімічні показники вмісту гормонів у крові;
• Ø Розуміти шляхи корекції патохімічних процесів у залозах внутрішньої секреції;
• Ø Оволодіти методикою кількісного визначення трийодтироніну.

Теоретичні питання

1. Біохімічні порушення функцій у гіпоталамо-гіпофізарної системи та їх можлива корекція за допомогою фармпрепаратів;
2. Причини біохімічних порушень у нейрогіпофізі та їх корекція за допомогою фармпрепаратів;
3. Гіпер- і гіпофункція  щитоподібної та  прищитоподібних залоз  і причини їх виникнення;
4. Порушення функції підшлункової залози та їх наслідки на обмінні процеси в організмі;
5. Мінерало- і глюкокортикоїди та  їх роль в обмінних процесах організму в нормі й при патології;
6. Порушення функцій статевих залоз та їх корекція за допомогою фармацевтичних препаратів.

Блок інформації

Людський організм може існувати завдяки наявності складних механізмів, які регулюють швидкість поділу, росту і загибелі окремих клітин, а також за рахунок використання енергетичного і структурного матеріалу. Важливими елементами даних механізмів є сигнальні молекули - гормони. Отже, для підтримання нормального функціонування організму необхідні нормальний рівень гормонів, нормальна кількість клітинних рецепторів до них і нормальна відповідь клітини на реакцію гормон - рецептор, що залежить від багатьох ферментних систем. Порушення, які виникають в одній з цих ланок, призводять до неадекватної реакції, що може спричинити загибель клітини або безмежну проліферацію та формування пухлини.

Порушення функції гіптталамо-гіпофізарної системи.
    Найпоширенішою причиною підвищення рівня гіпофізарних гормонів є пухлини з гормоносекретувальних клітин або гіперпродукція гормонів у зв'язку із порушенням функції периферійних ендокринних залоз. Такий стан називається синдромом    гіперпітуїтаризму.  

 До зниження концентрації гормонів в організмі призводить загибель гормонопродукувальних клітин, зумовлене інфекційним ураженням гіпофіза (туберкульоз), ішемічний некроз унаслідок тромбоемболії артерій, кровопостачання гіпофіза, велика крововтрата, ріст пухлини, хірургічне чи променеве лікування. Другою причиною може бути ураження гіпоталамуса (інфекції, травми, пухлини, розлади кровопостачання). Окрему групу становлять порушення чутливості клітин - мішеней до гіпофізарних гормонів, унаслідок мутації гена, який кодує молекулу рецептора. Дефіцит гормонів аденогіпофіза називають гіпопітуїтаризмом. Недостатність усіх гормонів аденгіпофіза називають пангіпопітуїтаризмом.

Функціональні розлади в аденогіпофізі. АКТГ секретується клітинами кортикотрофами, активується кортикотропінрилізинггормоном (КРГ ) гіпоталамуса й інгібується кортизолом.

Однією з основних причин гіперпродукції АКТГ є базальні аденоми гіпофіза, які продукують кортикотропін і зумовлюють картину хвороби Іценка - Кушінга. Клінічно це захворювання відзначається надлишком кортикостероїдів (характерне ожиріння, артеріальна гіпертензія, остеопороз, цукровий діабет, симптоматичні виразки шлунка і дванадцятипалої кишки, аменорея, гірсутизм, вугрі, трофічні виразки, м'язова слабість, низька опірність до інфекцій), та позанаднирковими залозовими симптомами (підвищена пігментація шкіри).

Недостатність АКТГ проявляється гіпофункцією надниркових залоз: загальна слабість, артеріальна гіпотензія, зневоднення. Інколи при порушенні глюкогенезу спостерігається  гіпоглікемія. Ці симптоми спричинені дефіцитом глюкокортикоїдів і мінералокортикоїдів, а також зниженням синтезу андрогенів у жінок.

Ліпотропін секретується в еквімолярних кількостях, порівняно з АКТГ Секреція його регулюється КРГ і кортизолом, але період життя його значно тривалішим ніж АКТГ, тому його концентрація значно вища у крові. Цей гормон стимулює ліполіз у жировій тканині і посилює пігментацію шкіри. Концентрація підвищується одночасно з гіперпродукцією АКТГ і посиленим ліполізом.

Тиреотропін синтезується і секретується клітинами тиреотрофами під впливом ТРГ. Його виділення інгібується трийодтироніном, який діє за цитозольним типом, змінює секрецію тиреотропіну (ТТГ). Кортизол гальмує секрецію ТТГ. Естрогени самі впливають на секрецію ТТГ, але посилюють чутливість тиреотрофів до ТРГ. Клітинами - мішенями для ТТГ є щитоподібна залоза, зв'язаними з G-білками, через які сигнал передається на аденілатциклазу і протеїнкіназу А, що фосфорилює деякі білки-мішені. Такий механізм призводить до посилення синтезу, дозрівання і транспорту специфічних білків, які беруть участь у гормоногенезі - тиреоглобуліну, тиреоїдної пероксидази.

Гіперпродукція ТТГ виявляється досить часто, що зумовлює гіперплазію щитоподібної залози Такий механізм утворення зобу часто спостерігається при дефіциті йоду, а також у процесі лікування, антитиреоїдними препаратами дія яких спрямована на інгібування йоду залозою. Секретування пухлинами тиреотропіну, незалежно від йодування ТТГ, спричинює збільшення щитоподібної залози і розвиток гіпертиреозу.

Дефіцит ТТГ призводить до гіпотиреозу, який відрізняється від гіпертиреозу лише низьким рівнем його у крові.

Гонадотропіни - лютенізувальний гормон (ЛГ) і фолітропін (ФСГ) -синтезуються гонадотрофними клітинами, що залежить від рівня статевих гормонів (андрогенів і естрогенів), а також від секреції гіпоталамічного гонадотропінрилізинггормону (ГнРГ). Тестостерон інгібує секрецію ФСГ і ЛГ безпосередньо, а також через зниження секреції ГнРГ. Вплив естрогенів на синтез гонадотропінів - досить складний процес. Позитивний ефект зворотного зв'язку - збільшення продукції ГнРГ під впливом естрогенів — спостерігається лише в жінок. Безпосередня дія естрогенів на гонадотрофи інгібує секрецію ФСГ і ЛГ, а також чутливість до ГнРГ, що дає негативний ефект зворотного зв'язку. Крім цього, на секрецію ФСГ і ЛГ впливає пролактин, який інгібує овуляцію у період фізіологічної лактації і у хворих із гіперпролактомією. Органами - мішенями дії гонадотропінів є клітини статевих залоз. ФСГ і ЛГ, які свої сигнали передають через G-білки на систему аденілат-циклаза-цАМФ-протеїнкіназа А.

Гіперпродукція ФСГ і ЛГ спостерігається дуже рідко. Дефіцит ФСГ і ЛГ  у  жінок   проявляється,   атрофією   грудних  залоз,   сухістю   шкіри, зниженням лібідо. У чоловіків ознаками недостатності є гіпогонадизм, гіпотрофія м'язів. Дефіцит цих гормонів до періоду статевого дозрівання або в період його призводить до повної чи часткової відсутності вторинних статевих ознак.

Соматотропін синтезується під впливом факторів гіпоталамуса:-рилізинг - (СТГ-РФ) та інгібувального (соматостатин). Гіперпродукція СТГ супроводить еозинофільні аденоми гіпофіза. Клінічні ознаки залежать від того, у якому віці почався ріст пухлини. У юнацькому віці розвивається гігантизм, надалі розростаєься трубчаста тканина кісток кистей і стоп, обличчя, а також збільшуються деякі внутрішні органи (печінка, нирки, селезінка, слинні залози). Підвищення вмісту соматотропіну призводить до порушення чутливості до інсуліну, що клінічно нагадує цукровий діабет, який називають гіпофізарним.

Недостатність секреції СТГ у дорослих осіб не супроводжується вираженими ознаками. Може порушуватися толерантність до вуглеводів, зумовлене гіпоінсулінемією. Дефіцит цього гормону в дітей зумовлює розвиток серйозних патологій (гіпофізарний нанонізм, або карликовість). Існує декілька форм гіпофізарного нанонізму, більшість із яких належить до генетичних захворювань.

Пролактин синтезується клітинами лактотрофами. їх кількість різко наростає в період вагітності, оскільки естрогени стимулюють їх ріст і розмноження.

Гіперсекреція пролактину супроводжується появою лактином -пухлин гіпофіза із лактотрофів, при чому часто має місце гіперпродукція ТТГ. Причиною виникнення пролактоном є гіпофункція щитоподібної залози. Йодтироніни за механізмом зворотного зв'язку регулюють секрецію ТТГ й одночасно пролактину, тому гіпотиреоз спричинює не лише підвищення концентрації ТТГ, а й гіперплазію клітин, що продукують пролактин. У разі надлишку цього гормону в жінок припиняються менструації (вторинна аменорея) і виділення молока з молочних залоз (галакторея). Гіперпролактемія в чоловіків виявляється рідко.

Недостатність пролактину проявляється відсутністю лактації в післяпологовий період. Такий стан називається синдромом Шіхена, який може виникнути після великої втрати крові в пологах. Розвивається ішемічний некроз гіпофіза. У таких хворих у післяпологовий період виникає пангіпопітуїтаризм.

Функціональні розлади в нєйрогіпофізі. Вазопресин (АДГ) синтезується в гіпоталамусі і надходить у нейрогіпофіз. Гіперсекреція АДГ може бути адекватною відповіддю на різні подразники (крововтрата, приймання діуретиків, артеріальна гіпотензія) і неадекватною (синдром Пархона). Клінічними ознаками цього синдрому є затримка сечовиділення за відсутності відчуття спраги без явних причини. Відомо, що при цьому захворюванні розвиваються різні патологічні    стани     (пухлини,     системні    захворювання,     отруєння). Гіперпродукція АДГ зумовлює затримку води в організмі, зниження осмолярності крові, що призводить до інгібування синтезу альдостерону й ускладнення процесу п'понатріємії, формування набряків

Недостатність вазопресину без клінічних ознак спричинює тяжку патологію - нецукровий діабет, який характеризується екскрецією розведеної сечі, підвищеного об'єму, яка. призводить до підвищення осмолярності плазми і зневоднення організму, що у свою чергу зумовлює появу відчуття спраги і посилює потребу у воді.

Другим нейрогіпофізарним гормоном є окситоцин, який забезпечує скорочення гладеньких м'язів матки, сечоводів, проток грудних залоз.

 Порушення функції щитоподібної залози. Щитоподібна залоза секретує у кров йодтироніни - тироксин (Т₄) і трийодтиронін (Тз), які регулюють поділ і диференціацію клітин та енергетичний обмін, а також кальцитонін, який впливає на фосфорний обмін.

Гіперпродукція щитоподібної залози, або гіпертиреоз, характеризується утворенням надлишкової кількості йодтиронінів, що спостерігається при дифузному токсичному зобі, токсичному вузловому зобі, тиреотоксичній аденомі щитоподібної залози, тиреойодитах, пухлині щитоподібної залози.

Гіпертиреоз найчастіше супроводжує дифузний токсичний зоб, (Базедова хвороба, хвороба Грейвса , хвороба Паррі): у крові хворих підвищений вміст Т₄ і Т₃ за нормального або зниженого рівня ТТГ. При тиреотоксичній аденомі підвищена секреція йодтиронінів не залежить від секреції ТТГ: у крові значно підвищується рівень Т₃ на тлі помірно підвищеного або нормального рівня Т₄. При підгострому тиреойодиті у крові збільшується концентрація Т₃ і Т₄. При гіпертиреозі у тиреоглобуліні крові наростає співвідношення Т₃ до Т₄.

Посилена функція щитоподібної залози призводить до порушення різних ланок метаболізму: прискорюється всмоктування глюкози у кишках, посилюється розпад, глікогену в печінці і м'язовій тканині зацАМФ залежним механізмом.

Метаболічні зміни при гіпертиреозі зумовлюють збільшення основного обміну, підвищення чутливості до тепла і температури тіла, схуднення, появи нервозності, безсоння, відчуття тривоги, посилюють збудливість. З боку серцево-судинної системи: підвищення хвилинного об'єму, і систолічного артеріального тиску, тахікардія, прискорений кровотік, аритмія, гіпертрофія серця. У тяжких випадках погіршується скоротлива функція міокарда, розвивається серцева недостатність. Зміни з боку травного тракту: гіперфагія, різке погіршення рухливої активності, проноси, слабість, тремор, остеопороз.

Гіпофункція щитоподібної залози характеризується недостатністю йодтиронінів в організмі. Такий стан спостерігається за її відсутності або недорозвинення.

Екзогенною причиною гіпотиреозу є обмежене надходження йоду в організм,   що  призводить до  розвитку  ендемічного  зобу.   При  цьому рівень ТТГ у крові підвищений або в межах норми. Рівень Т₄ - знижений або перебуває на нижній границі норми; Т₃ - підвищений або в межах норми за рахунок посиленої конверсії Т₄ у Т₃.

Дефіцит йодтиронінів спричинює порушення білкового, ліпідного і водно-електролітного обміну, обмежує використання кисню тканинами. Характерна особливість гіпотиреозу - порушення теплопродукції. Усі енергетичні процеси загальмовані. Спостерігається ліпемія, гіперхолестеринемія і жирова інфільтрація печінки. Гіперхолестеринемія імовірно зумовлена зниженням транспорту холестерину з крові через гепатоцити в жовч та його поступове перетворення на жовчні кислоти. Сповільнюється розпад глікопротеїнів й протеогліканів сполучної тканини. У підшкірній жировій клітковині накопичується гіалуронова кислота і гальмується синтез дерматосульфату, що призводить до виникненя мікседеми. Нагромадження гідрофільних слизистих речовин у підшкірній жировій клітковині і гідратація шкіри обличчя спричинює його одутловатість, з потовщеними носом і губами.

Природжений, гіпотиреоз призводить до кретинізму, але в разі своєчасного лікування можна усунути цей розлад особливо у перші З місяці

Порушення функцій прищитаподібних залоз. Гіперфункція прищитоподібних залоз виникає при' гіпертрофії і гіперплазії усіх чотирьох прищитоподібних залоз або на тлі розвитку аденоми. Причиною гіперплазії є ниркова недостатність з патологічно зміненою паренхімою нирки і знижене утворення 1,25-дегідроксикальциферолу, у зв'язку з чим порушується всмоктування кальцію в кишках. Усе це стимулює-виділення паратгормону шляхом гіперплазії залоз. При цьому у крові підвищується концентрація паратгормону і Са²⁺, але знижується вміст фосфатів, одночасно в сечі підвищюється концентрація фосфатів і Са . У разі тривалого перебігу хвороби руйнується колаген кісток і в сечі нагромаджується оксипролін та пептиди, які містять його, що призводить до мінералізації кісткової тканини. Тяжкі гіперпаратиреози (фіброзна остеодистрофія, хвороба Реклінгхаузена) характеризуються перебудовою кісткової тканини з утворенням цист і псевдоцист. Постійна висока концентрація кальцію в клубочковому фільтраті призводить до утворення ниркових каменів, а при запущених станах погіршується функція нирок й інфікуються сечовивідні шляхи. Підвищення концентрації кальцію спричинює кальцифікацію судин скелетних м'язів, міокарда, рогівки, печінки, нирок та ін.

Гіпофункція прищитоподібних залоз призводить до дефіциту
паратгормону і гіпокальціємії і підвищення рівня фосфатів у крові. При
такому захворюванні  підвищується нейрон-м'язова збудливість, зумовлена деполяризацією мембран у зв'язку з низьким вмістом Са²⁺ у позаклітинній рідині. У разі легкого перебігу захворювання спостерігаються парестезії, тяжкого - тетанія з м'язовими спазмами, паралічами дихальних м'язів, ларингоспазмами, сильними судомами, що завершується смертю. Довготривала гіпокальціємія зумовлює зміни з боку шкіри і розвиток катаракти. Біохімічні зміни при гіпопаратиреозі такі самі, як і при гіпотиреозі.

Порушення функції надниркових залоз. Кіркова речовина залоз має пучкову зону, у якій синтезуються глюкокортикоїдні гормони, кортизол і кортикостерон; сітчасту зону, у якій виробляються переважно андрогени, які відіграють важливу роль у гормональному статусі вагітних і є попередниками естрогенів; клубочкову зону клітини якої виробляють мінералокортикоїди, альдостерон і дезоксикортикостерон.

Усі відомі біохімічні зміни з боку кіркової речовини можуть бути при­родженими (ензиматичні дефекти синтезу гормонів), або набутими унаслідок перенесеного захворювання), і призводять до гіпо- або гіперкортицизму. Ці порушення переважно належатть до дефектів гідроксилювальних ферментів (17, 21,11 і 18 гідроксилази).

Гіперплазія надниркових залоз І типу (адреногенітальний синдром) -дефект 21-гідроксилази - зумовлює зниження синтезу кортизолу, а його низькі концентрації у плазмі крові стимулюють секрецію КРФ, який забезпечує синтез і секрецію АКТГ, та стероїдогенез. Унаслідок цих реакцій наростає синтез андрогенів, що призводить до вірилізації в жінок і передчасного статевого дозрівання в чоловіків.

Гіперплазія II типу - недостатність 11-гідроксилази. Кортизол не утворюється, що спричинює гіперпрдукцію АКТГ із наступним підвищенням секреції андрогенів, та одночасним збільшенням продукції мінералокортикоїду й дезоксикортикостероїду.

Недостатність 17-гідроксилази зумовлює порушення синтезу андрогенів і кортизолу, стимулюючи утворення дезоксикортикостерону. У хворих спостерігається статеве недозрівання, артеріальна гіпертензія, гіпокаліємія і метаболічний алкалоз під впливом дії мінералокортикоїдів.  При дефекті 18-гідроксилази, яка відповідає за синтез альдостерону, розвивається Na⁺- втрачальний синдром і підвищується вміст йонів калію, що призводить до гіперкаліємії й ацидозу. Продукція й екскреція амонію знижується, що посилює тенденцію до азотемії. Можливий розвиток ацидозу без посиленого синтезу АКТГ і без гіперплазії кіркової речовини надниркових залоз.

Гіперфункція кіркової речовини надниркових залоз зумовлена розвитком гормонально-активних пухлин, які продукують цей або інший стероїд:

- пухлин, які продукують глюкокортикоїди (глюкостероми). Клінічна картина і біохімічні зрушення, які виникають при цій патології, відповідають синдрому Іценка - Кушінга;

- пухлин, які продукують альдостерон (альдостерома). Спостерігається синдром Кона.

     При  гіпофункці надниркових залоз розвивається хронічна надниркова недостатність (хвороба Аддісона): первинна, зумовлена ураженням кіркової речовини, і вторинна пов'язана з зниженням або припиненням секреції АКТГ.

Унаслідок дефіциту глкжокортикоїдів, які забезпечують глюконеогенез (активація піроваткарбоксилази), зменшуються запаси глікогену в м'язах і печінці, знижується концентрація глюкози в плазмі крові і тканинах. Розвивається гіперчутливість до інсуліну. У разі зниження продукції глюкокортикоїдів інгібується синтез білка в печінці, а недостатня секреція андрогенів послаблює анаболічні процеси. У зв'язку з цим у хворих зменшується м'язова маса, знижується тонус судин. Гіперальдостеронізм може бути первинним і вторинним. Первинний належить до природжених захворювань. Причиною вторинного може бути недостатня продукція реніну нирками або вихід неактивного реніну. Біохімічні зміни, характерні для вродженого дефекту 18-гідроксилази.

Подібно до задньої долі гіпофіза, мозкова речовина - це похідне нервової тканини, у якому синтезується адреналін за рахунок впливу на α - і β - адренорецептори, які розміщені в різних тканинах і органах, гормон дає наступні ефекти: глікогеноліз. у. печінці із наступною гіперглікемією, активацію ліполізу і мобілізацію великої кількості вільних жирних кислот, що спрямоване на забезпечення м'язової роботи легкодоступної енергії. Посилюється серцева діяльность: збільшується хвилинний об'єм серця, частота пульсу, артеріальний тиск. Звужуються судини внутрішніх органів і розширються судини скелетних м'язів.

Гіперфункція мозкової речовини надниркових залоз зумовлена пухлинним процесом (хромафіномою) і характеризується переважно підвищеним тиском. Гіпофункцію не встановлено.

Порушення функцій статевих залоз. Нормальна закладка, розвиток і функціонування статевих залоз залежать від багатьох факторів від моменту запліднення до часу повного розвитку відтворювальних функцій. Беручи за основу біохімічні механізми порушення, усі ендокринні захворювання статевих залоз можна, розділити на природжені та набуті.

Природжені захворювання можуть бути спричинені:

-по-перше, недорозвиненням гонад і/або ензиматичними дефектами в різних стероїдогенних клітинах;

-по-друге, зміною чутливості статевих залоз до статевих гормонів. Серед захворювань першої групи в жінок діагностують синдром Тернера та   його   варіанти,   синдром   збіднілих   яєчників,   а   також   синдром полікістозних яєчників.

Синдром полікістозних яєчників (синдром Штейна - Левенталя) -поширене гінекологічне захворювання, що в 0,6 - 4,3 % випадків призводиить до безплідності.

Причиною виникнення синдрому полікістозних яєчників вважають втрату яєчниками чутливості до ЛГ, що пов'язане з гіперінсулінемією. Надлишок інсуліну посилює в клітинах фолікулів експресію ферментів:

17- α-гідроксилази  і С₁₇,₂₀-ліази, що зумовлює гіперсекрецію андростендіону - основного андрогену яєчників.

У чоловіків таке захворювання пов'язане з тестикулярними дисгенезіями різних ступенів, що супроводжуються гіпопластичністю яєчок і відповідно недорозвиненням інших чоловічих статевих органів (синдром Клайнфельтера). Окремою формою чоловічої статевої патології, не пов'язаною з порушенням стероїдогенезу, є синдром персистувальної парамезанефричної протоки.

Синдром Клайнфельтера - хромосомне захворювання, яке характеризується чоловічим фенотипом, гіпертрофією росту євнухоподібною тілобудовою (вузькі плечі, широкий таз, слабкі м'язи), затримкою розумового розвитку. Має місце безплідність і гіпоандрогенемія внаслідок атрофічних змін у яєчниках, вторинне підвищення концентрації ФСГ і ЛГ у крові. Біохімічні дослідження стероїдогенезу в клітинах Лейдега виявили нормальний синтез 17- α -гідроксипрогестерону і Д-4-андростендіону, тобто дефектним є фермент 17-β-гідроксистероїддегідрогеназа. Крім цього при синдромі Клайнфельтера знижується чутливість статевих залоз до андрогенів за рахунок порушення периферичного метаболізму. Зокрема, під час дослідження клітин епідермісу і волосяних фолікулів лобка встановлено конверсію тестостерону в 5 α - і 5 β -андростендіони.

Синдром Рейфенштейна - спадкове захворювання, що характеризується чоловічим фенотипом із аномальним незакриттям сечівника і дещо зниженим рівнем 17- β -гідроксистероїддепдрогенази, однак основною причиною виникнення даного синдрому є часткова нечутливість статевих органів до андрогенів унаслідок мутації андрогенового рецептора. На сьогодні виявлено понад 100 мутацій, що стосуються структури гена андрогенового рецептора, але жодної мутації гена естрогенового рецептора.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

 

Реакції на гормони підшлункової залози.

Гормони – біологічно активні органічні речовини різної хімічної природи. Вони поступають у кров у дуже малих кількостях і проявляють регулюючу дію на обмін речовин в організмі. Виробляються, в основному, спеціальними залозами внутрішньої секреції.

Якісні реакції на інсулін

Дослід 1. Біуретова реакція.

Принцип методу. Інсулін є простим білком і дає характерні кольорові реакції на білок.

Матеріальне забезпечення: 10 % розчин NaOH, СuSO₄, інсулін.

Хід роботи: До 10 крапель інсуліну додають 5 крапель 10 %-го розчину NaOH і краплю розчину CuSO₄. Рідина забарвлюється у фіолетовий колір.

Зробити висновок.

 

Дослід 2. Реакція Фоля.

Принцип методу. Сірковмісні амінокислоти, особливо цистеїн і цистин, при кип’ятінні з лугом втрачають сірку, яка відщеплюється у вигляді сірководню. Сірководень, взаємодіючи з лугом, утворює сульфіди, які можна виявити при додаванні плюмбуму ацетату (реактиву Фоля). Сульфіди утворюють з ним коричневий або чорний осад плюмбуму сульфіду.

Матеріальне забезпечення: реактив Фоля, інсулін.

Хід роботи: До 5 крапель інсуліну додають 5 крапель реактиву Фоля і кип’ятять. Через 1-2 хвилини після відстоювання утворюється бурий або чорний осад сульфіду свинцю.

Зробити висновок.

Якісні реакції на адреналін

Дослід 4. Реакція з хлорним залізом.

Принцип методу. Адреналін легко окиснюється на повітрі з утворенням адренохрому, який дає смарагдово-зелене забарвлення із феруму хлоридом.

Матеріальне забезпечення: хлорне залізо, аміак, адреналін.

Хід роботи: До 3 крапель розчину адреналіну додають 1 краплю розчину хлорного заліза. Рідина забарвлюється в смарагдово-зелений колір. Якщо додати аміаку спостерігається зміна забарвлення у червоне, а потім – коричневе.

Зробити висновок.

 

Дослід 5. Діазореакція на адреналін.

Принцип методу. Адреналін легко окиснюється на повітрі з утворенням адренохрому, який дає червоне забарвлення з діазореактивом.

Матеріальне забезпечення: 1 % розчин сульфанілової кислоти, 10 % розчин азотнокислого натрію, 0,1 % розчин адреналіну, 10 % розчин вуглекислого натрію.

Хід роботи: В пробірку вносять 3 краплі 1 % розчину сульфанілової кислоти, 3 краплі 10 % розчину азотнокислого натрію, 5 крапель 0,1 %-го розчину адреналіну і 3 краплі 10 % розчину вуглекислого натрію. Рідина забарвлюється у червоний колір.

Зробити висновок.

 

Дослід 6. Якісна реакція на тироксин.

Принцип методу. При руйнуванні молекули тироксину утворюється йодистий калій, з якого йод легко витісняється йодноватим калієм. Йод, який виділився, дає синє забарвлення з крохмалем.

5 КІ + КІО₃ + 3 H₂SO₄ ® 3 І₂ + 3 K₂SO₄ + 3 H₂O

I₂ + крохмаль ® синє забарвлення

Матеріальне забезпечення: тироксин, 10 % розчин H₂SO₄, 10 % розчин йодноватого калію, крохмаль, лакмус.

Хід роботи: До 24 крапель охолодженого гідролізату тироксину додають 10 % розчину H₂SO₄ до кислої реакції на лакмус. Після підкиснення додають 3 краплі 10 % розчину йодноватого калію (не потрібно додавати надлишок). Йод, який виділився, дає синє забарвлення з крохмалем.

Зробити висновок.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ.

Вивчення метаболізму гормонів і медіаторів має велике значення для діагностики ендокринних розладів, а також оцінки функціонального стану організму при багатьох інших формах патологій, які пов’язані з порушенням центральної, вегетативної нервової систем, серця, печінки, нирок і інших паренхіматозних органів.

Будь-які порушення в системі гіпоталамус-гіпофіз-кора наднирників безпосередньо приводять до зміни продукції гормонів наднирників.

При інтерпретації результатів потрібно пам’ятати, що виділення адреналіну у мужчин і жінок майже однакове, за винятком дітей 12-15 років ( у хлопчиків більше виділяється ніж у дівчаток) і в 41-50 років (у чоловіків більше, ніж у жінок).

Виділення норадреналіну до віку 8-11 років однакове у дівчат і хлопців, а в наступні періоди екскреція його у жінок вища, ніж у чоловіків. Виділення адреналіну і норадреналіну у різні періоди доби неоднакове. Так, в день воно становить 7,5 ± 1,1 і 30,9 ± 3,5, а вночі 1,9 ± 0,84 і 11,3 ± 4,2 мг/хв.

Паління, фізичне навантаження, емоційний стрес викликають екскрецію катехоламінів із сечею. Збільшення екскреції катехоламінів спостерігається при гепатитних цирозах печінки, при загостреннях виразкової хвороби шлунка і 12-типалої кишки. Порушення екскреції спостерігається в патогенезі уремій.

Контроль виконання лабораторної роботи

1. Що лежить в основі зміни забарвлення реакційної суміші у біуретовій реакції, реакціях Фоля та Мілона?
2. Які якісні реакції на адреналін ви знаєте? Чим відрізняються ці реакції?
3. Чим пояснити виникнення синього забарвлення розчину у якісній реакції на тироксин?
4. Час життя більшості гормонів у крові порівняно невеликий. Так, якщо ввести тварині радіоактивно мічений інсулін, то половина введеного гормону інактивується у крові протягом 30 хв. Чому важлива відносно швидка інактивація циркулюючих гормонів? Як може підтримуватися постійний рівень гормону в крові за нормальних умов, якщо врахувати його швидку інактивацію? Якими шляхами організм здійснює швидкі зміни концентрації циркулюючих гормонів в організмі?
5. Людина знаходиться в стресовій ситуації. Як такий стан вплине на функцію ендокринних залоз?
6. Які переваги надає організму синтез гормонів у вигляді прегормонів і прогормонів?

 

Приклади тестів

1. Який гормон стимулює розпад глікогену печінки до глюкози, а глікогену м'язів - до лактату.

A)   норадреналін;

B)    глюкагон;
C)  інсулін;

D)   адреналін;

E)    естріол.

2. Гормон адреналін стимулює активність:

A)   фосфатази;

B)   амілази;

C)   нуклеази;

D)   аденилатциклази;

  E)    глікогенсинтетази;

3. Вкажіть гормон який регулює водний баланс і осмотичний тиск у плазмі крові, а також стимулює скорочення гладеньких м'язів:

A)     пролактин;

B)    соматостатин;

C)     кортиколіберин;

D)     вазопресин;

E)      кініни;

4.    Іони Са²⁺ - один з еволюційно найдавніших вторинних месенджерів у клітинах. Вони виконують роль активаторів глікогенолізу, якщо взаємодіють із:

A) Кальмодуліном;

B) Кальцитоніном;

C) Кальциферолом;

D) Кіназою легких ланцюгів міозину;

E) Фосфорилазою С;

5. Вплив гормонів АКТГ, глюкокортикоїдів, мінералокортикоїдів, статевих на обмінні процеси:

A)     посилють глкжонеогенез;

B)      знижують синтез глікогену в м'язах;

C)      підвищують розпад жирів;

D)     посилюють синтез білків;

E)      затримуютьNa⁺, Ca⁺²

6. Дати характеристику соматотропному, адренокортикотропному, меланоцитстимулювальному; мелатоніну гормонам:

A)     похідні серотоніну;

B)     білкова природа;

C)     посилюють синтез кортикостероїдів;

D)     сприяють синтезу пігментів (меланінів);

E)     посилюють обмін калію;
F)    впливають на біоритми;

7. Пацієнт звернувся до лікаря зі скаргами на тремор і гіпокінезію. Біохімічний аналіз крові показав зменшену кількість дофаміну. Назвіть його попередник:

A)     діоксифеніламін;

B)     тирозин;

C)     тирамін;

D)     фенілаланін;

E)     фенілпірувату;

8. У вагітних виникає потреба у підвищеній кількості метаболіту, який є потужним синергістом паратгормону, що стимулює процеси кісткової резорбції і виходу кальцію та фосфатів у кров. Назвіть цей метаболіт:

A)     1,25-дигідроксихолекальциферол;

B)      1-гідроксикальциферол;

C)      холекальциферол;

D)     ергокальциферол;

E)      25-гідроксикальциферол;

9. Білкові гормони регулюють біохімічні процеси за рахунок збільшення концентрації йонів кальцію в клітині. Назвіть сполуку, яка виконує цю функцію:

A)     фосфатиди лі нозитол-4,5-д ифосфат;

B)     інозитол-1,4,5-трифосфат;

C)     інозитол-3, 6-дифосфат;

D)     інозитол-6-фосфат;

E)     інозитом;

Ситуаційні задачі

1. Хворий тривало приймав кортикостероїдні гормони, а потім раптово  припинив їх  вживати. Назвіть можливі зміни в обміні речовин.

2. При надлишку тироксину спостерігається посилення основного обміну, виробляється більше тепла. Пояснити біохімічні механізми цього процесу.

3. При захворюванні жінок на рак молочної залози одним із засобів лікування є видалення яйників. Крім цього, додатково вводять чоловічі   статеві   гормони.    Поясніть   біохімічні   основи   такого лікування.

4. Хворий поступив в ендокринологічне відділення із наступними
симптомами: екзофтальм, тремор рук, тахікардія, схуднення. Під
час дослідження сироватки крові виявлено: зниження
тиреотропного гормону (норма 0,3 - 3,0 мО/л) і підвищення
концентрації Т₄ (норма 44-133 мкг/л). Яке захворювання можна
передбачити у даного пацієнта?

5. Дівчина 24 років, фізіотерапевт, звернулась до лікаря зі скаргами на підвищену вологість шкіри, що заважала їй під час роботи. Також її непокоїли випуклість очей і зниження маси тіла, хоча апетит не змінився. При огляді звертали на себе увагу пульс (92 удари/хв в стані спокою) і дещо збільшена щитоподібна залоза. Лабораторні дані, сироватка крові:

ТТГ < 0.1 о/л (норма 0,3-3,0 о/л);

вТ₄ - 34 пмоль/л (норма 12-30 пмоль/л);

вТ₃- 12 пмоль/л (норма 1,2-3,0 пмоль/л). Що стало причиною даного стану?

6. Чоловік середнього віку, бармен за професією, звернувся до лікаря зі скаргами на здуття живота і метеоризм. Протягом останнього часу він худнув, а стілець був частим і великим, мав гнилісний запах і важко змивався водою. Лабораторні дані:

кальцій-2,1 ммоль/л (норма 2-2,28 ммоль/л);

фосфат - 0,7 ммоль/л (норма (0,65-1,53 ммоль/л);

глюкоза (натще) - 12 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л);

лужна фосфатаза - 264 О/л (норма 20-130 о/л);

альбумін - 40 г/л (норма 35-55 г/л). Як можна пояснити дані показники?

7. 33-річна пацієнтка скерована до Консультації Тиреоїдної патології сімейним лікарем. Протягом 6 місяців відчувала неспокій, швидку втому, підвищену чутливість до тепла, втрату ваги тіла при збереженому апетиті, серцебиття та підвищену пітливість. При обстеженні встановлено: пульс 130 уд/хв, теплі і вологі долоні, тремтіння, сповільнене закриття повік і екзофтальм, а також м’який, збільшений зоб. Результати тестування: тироксин – 260 нмоль/л (норма 50 – 150).

Індивідуальна самостійна робота студентів

Теми для реферативних доповідей:

1. Використання гормонів як фармацевтичних препаратів.

2.Роль гормонів у регуляції біохімічних процесів у клітинах за умов норми і патології.

Література

1. Біохімічний склад рідин організму та їх клініко-діагностичне значення /За ред. проф. Склярова О.Я., Київ: Здоровя, 2004.- 191с.

1. Вильям М. Кеттайл, Рональ А. Архи. Патофизиология зндокринной системи / Перевод с англ. под ред. д-ра мед. наук Н.А. Смирнова и под общей ред. акад. Ю.В. Наточина. - Москва-С.-Пб., 2001. - С. 318.
2.  Клінічна біохімія: Підручник / Д.П.Бойків, Т.І.Бондарчук, О.Л.Іванків та ін. За ред. О.Я Склярова. - К.: Медичина, 2006. – С.    

4. Левицкий А.П., Макаренко О.А., Сукманский. Фитозстрогеньї. -Одесса, 2002. - 95 с.

5. Практикум з біологічної хімії. /За ред. О.Я Склярова – К: "Здоров'я", 2002. - С. 167 - 179.

6. Строев Е.А., Макарова В.Г., Песков Д.Д. и др. Патобиохимия. - М.: ГОУ ВУНМЦ, 2002. - 234 с.

 

Тема №8. РОЛЬ МАКРО- ТА МІКРОЕЛЕМЕНТІВ У ПІДТРИМАННІ ГОМЕОСТАЗУ КЛІТИНИ ТА ОРГАНІЗМУ В ЦІЛОМУ

          Мета заняття: Вивчити процеси обміну води і мінеральних речовин в організмі людини. Оволодіти методами кількісного визначення неорганічних речовин у сироватці крові та вміти інтерпретувати отримані результати, що необхідно для діагностики та лікування деяких захворювань.

          Актуальність теми: Для життєдіяльності організму людини вода й неорганічні речовини обов'язкові, їх кількість може змінюватися при різних патологіях, саме тому знання і розуміння процесів їх обміну, якісне та кількісне їх визначення необхідне для оцінки водно-мінерального обміну

Конкретні завдання:

• Ø Вміти кількісно визначати Nа⁺  і К⁺ у сироватці крові;
• Ø Вміти кількісно визначати Са²⁺ у сироватці крові;
• Ø Вміти кількісно визначати Мg²⁺  у сироватці крові;
• Ø Вміти кількісно визначати Сl ^-  у сироватці крові.

Теоретичні питання

1. Біологічна роль води та її розподіл в організмі. Водний баланс, його види.
2. Регуляція водно-сольового обміну, його порушення. Дегідратація та гіпергідратація, біохімічні механізми їх виникнення.
3. Механізм дії Nа⁺,К⁺- АТФази та її регуляція.
4. Біогенні  елементи,  їх класифікація, шляхи надходження до організму.
5. Біологічна роль макро-, мікро- й ультрамікроелементів.
6. Мікроелементози людини: ендогенні й екзогенні (техногенні, ятрогенні, тощо ). Оліготерапія.
7. Вплив радіоактивних ізотопів, рентгенівського та інших  идів опромінення на порушення мінерального балансу.
8. Методи визначення показників водно-сольового та мінерального обмінів.

Блок інформації

          Водно-сольовий обмін - один із найпоширеніших видів обміну речовин при патології, особливо хірургічній, а також при розвитку невідкладних критичних станів. В організмі дорослої людини частка води складає 2/3 (58 - 67%) від маси тіла. Участь води в процесах життєдіяльності дуже різноманітна. Вона є розчинником багатьох сполук, безпосереднім компонентом фізико-хімічних і біохімічних перетворень, транспортером ендо- й екзогенних речовин, бере участь у терморегуляції, підтримує гомеостаз, що залежить від величини осмотичного тиску плазми (ізоосмія) й об'єму рідини (ізоволемія) та функціонування механізмів регуляції кислотно-основного стану, тощо

      Водно-сольовий обмін регулюється різними механізмами і, перш за все, підтриманням осмотичного тиску, або осмолярності, біологічних рідин, різницею у величинах гідростатичного і гідродинамічного тиску, проникністю мембран судинних клітин і паренхіматозних органів, метаболічними системами пасивного й активного переміщення води та електролітів в організмі, а також обміном води із зовнішнім середовищем. У плазмі звичайно вимірюють вміст розчинених речовин, в якому висока концентрація натрію. Хоча багато клітин має натрісві канали і переносники (транспортери), що забезпечують рух натрію за градієнтом концентрації, Nа⁺, К⁺-  АТФазна помпа (мал. 1), наявна практично в усіх клітинах, активно виводить натрій із внутрішньоклітинного простору. У той самий час вона активно переносить у нього калій із позаклітинної рідини. Nа⁺, К⁺-   АТФаза - білок, який складається з двох субодиниць: під час транспорту йонів велика субодиниця (ліпопротеїн) зумовлює гідроліз АТФ на внутрішньому боці плазматичної мембрани, мала субодиниця (глікопротеїн) відіграє допоміжну, регуляторну роль. До АТФази на внутрішній поверхні мембрани  приєднуються 3 іони Na⁺ і  АТФ гідролізує до АДФ і Фн, при цьому фосфатний залишок приєднується до АТФази,      що   призводить  до   зміни   конформації   ферменту - закривається   йонний   канал   із   внутрішнього      боку   мембрани   і відкривається із зовнішнього.

           Nа⁺, К⁺-АТФазу називають ще натрієвою помпою, бо вона постійно викачує  Nа⁺ з  клітини, у той час як К⁺   надходить із позаклітинного середовища в клітину, тобто, відбувається антипорт цих іонів. Гідроліз однієї молекули АТФ забезпечує перенесення через мембрану 3 Na⁺  і 2 К⁺. Важливою функцією натрієвої помпи є захист клітин від осмотичного набухання - викидає з клітини надлишок гідрофільного натрію і затримує гідрофобний калій. Завдяки роботі помпи з обидвох сторін створюється різниця потенціалів, яка врівноважує надлишок речовин у клітині.

 

Мал. 1. Механізм дії Nа⁺, К⁺-АТФази

        Організм людини складається практично з усіх елементів періодичної системи Д.І. Менделєєва. Елементи, необхідні організмові для побудови і життєдіяльності клітин і органів, називають біогенними елементами. Існує декілька класифікацій біогенних елементів:

 за функціональним призначенням:

•  органогени: 97,4% (С, Н, О, Мg, Р, Cl);

•  елементи електролітного фону ( Nа, К, Са, Мg, СІ);

 • мікроелементи -  біологічно активні атоми центрів ферментів,

гормонів (перехідні метали);

    за концентрацією елементів в організмі:

•      макроелементи;

•      мікроелементи;

•     ультрамікроєлементи.

       Біогенні елементи, вміст яких перевищує 0,01% від маси тіла, відносять до макроелементів. До них належать 12 елементів: органогени, йони електролітів і залізо. Вони становлять 99,99% живого субстрату. Біогенні елементи, сумарний вміст яких відповідає величині  10^-5 %, належать до ультрамікроелементів.  Деякі з них постійно наявні в організмі тварин і людини: Gа, Ті, F, АІ, Аs, Сг, Nі, Sе, Gе, Sn та ін. Вони належать до умовно біогенних елементів. Кількість і біологічну роль деяких елементів (Те, Sс, Іn, W, Rе  та ін.) досі не встановлено.

       Елементи також поділяють на такі, що:

•     акумулюються в організмі (Нg, Рb, Сd};

•     не акумулюються в організмі (Аl, Аg, Ті, F).

       Усі живі організми мають тісний контакт із навколишнім середовищем. Життя вимагає постійного.обміну речовин в організмі. Хімічні елементи надходять до організму з продуктами та водою. Організм складається з води -  60%, органічних речовин - 34%  і неорганічних – 6 %. Основними компонентами органічних речовин є С, Н, О, а також N, Р, S. До складу неорганічних речовин обов'язково входять 22 хімічних елементи. Наприклад, при масі тіла 70 кг, визначають (у грамах): Са - 1700; К - 250; Nа -70; Мg

 - 42; Fе - 5; Zn - 3. На частку металів припадає 2,1 кг. Елементи, близькі за будовою атомів, мають багато спільного і в біологічній дії.

        Хоча вміст мікроелементів в організмі дуже низький (10^-3- 10 ^-5), їх біологічні функції важливі. Це свідчить про взаємозалежність усього живого і навколишнього середовища. Саме тому в організмі людини досить легко можуть виникати стани, пов'язані як з надлишком мікроелементів, так і з дефіцитом. Їх  називають мікроелементозами. Мікроелементози - патологічні стани, спричинені дефіцитом чи надлишком, дисбалансом макро- і мікроелементів в організмі людини. Для нормальної життєдіяльності необхідне не лише регулярне одержання макро- і мікроелементів, а й правильне їх співвідношення. Справа в тому, що хімічні елементи не синтезуються в організмі, а надходять ззовні: з їжею, повітрям, через шкіру і слиз. Природа забезпечила нас достатньою кількістю багатих на мінерали продуктів, потрібних для підтримання міцного здоров'я. На жаль, в умовах сучасної обробки продукти втрачають значну частину мінералів. Лікування, спрямоване на усунення дисбалансу й дефіциту мікроелементів, називають оліготерапією.

       Крім захворювань, зумовлених антропогенними факторами забруднення навколишнього середовища, існують хвороби, пов'язані з особливостями біогеохімічних районів: у їх етіології головну роль відіграє недостатність біогенних (есенціальних) елементів чи надлишок як біогенних, так і токсичних мікроелементів, а також їх дисбаланс, у тому числі аномальні співвідношення мікро- і макроелементів. Запропоновано робочу класифікацію мікроелементозів людини (табл. 1)

Таблиця 1. Мікроелементози людини

Основні групи / Основні форми		Коротка характеристика
Природні ендогенні	Природжені, спадкові	В основі захворювання дитини –мікроелементозт матері.   Недостатність, надлишок,    дисбаланс мікроелементів, спричинені патологією хромосом
Природні екзогенні	Зумовлені: а) дефіцитом; б) надлишком;  в) дисбалансом мікроелементів	Природні, не пов'язані з діяльністю людини і пов'язані з географічними районами. Ендемічні захворювання людей, що супроводжуються тими чи іншими ознаками у тварин і рослин
Техногенні	Промислові (професійні)	Захворювання, пов'язані з виробничою діяльністю людини; хвороби й синдроми, зумовлені надлишком мікроелементів у зоні виробництва
Ятрогенні	Зумовлені:  а) дефіцитом;  б) надлишком;  в) дисбалансом мікроелементів .	ІШвидко збільшується кількість захворювань, пов'язаних з інтенсивним лікуванням препаратами, що містять мікроелементи, а також з підтримувальною терапією, що не забезпечує організм необхідним рівнем мікроелементів

 

     У деяких біогеохімічних районах встановлено надлишок чи дефіцит певних мікроелементів, унаслідок чого порушується мінеральне живлення організму, що призводить до виникнення захворювань на цій території. Захворювання, спричинені надлишком чи дефіцитом елементів у певних районах, називаються ендемічними. Симптоми захворювань, зумовлених дефіцитом деяких хімічних елементів в організмі (гіпомікроелементози) наведено в табл. 2.

Таблиця 2. Характерні симптоми дефіциту хімічних елементів

Елемент	Типовий симптом при дефіциті
Кальцій	Сповільнення росту скелета
Магній	М'язові судоми
Залізо	Анемія, порушення з боку імунної системи
Цинк	Ушкодження шкіри, сповільнення росту, сповільнення статевого дозрівання
Мідь	Слабість артерій, порушення діяльності печінки, вторинна анемія
Манган	Безплідність, порушення росту кісток

 

Молібден	Сповільнення клітинного росту, схильність до карієсу
Кобальт	Злоякісна анемія
Нікель	Депресія, дерматити
Силіцій	Порушення росту скелета
Фтор	Карієс
Йод	Порушення роботи щитоподібної залози
Селен	М'язова (зокрема серцева) слабість

 

      Складні мікроелементози можуть розвиватися і внаслідок радіаційного впливу. У разі недостатньої забезпеченості організму стабільними ізотопами кальцію, калію, йоду та інших елементів в організмі можуть посилено накопичуватися радіоактивні ізотопи - двійники, антагоністи життєвоважливих хімічних елементів. Наприклад, при дефіциті кальцію (недостатнє надходження) організм отримує з навколишнього середовища підвищену кількість стронцію та інших хімічних елементів, подібних до кальцію за структурою (наприклад, свинець). Організм, що одержує достатню для забезпечення нормальної життєдіяльності кількість калію, менш налаштований на засвоєння радіоактивного ізотопу цезію Сs¹²⁷, свого двійника - антагоніста. Якщо клітини мають достатній доступ до елементів, необхідних для їхньої життєдіяльності, то ймовірність поглинання ними подібних за хімічною структурою, але небезпечних для організму хімічних елементів знижується. За рахунок харчування і приймання макро- й мікроелементів можна знизити ризик поглинання організмом радіоактивних елементів.

          Радіоактивні ізотопи, рентгенівське та інші види опромінення зумовлюють порушення мінерального балансу та втрату організмом необхідних елементів - кальцію, магнію, цинку, селену, йоду.

                                           ПРАКТИЧНА РОБОТА

      Дослід 1. Метод кількісного визначення К⁺  і Na⁺ у сироватці крові наSTATFAX з використанням наборів реагентів фірми "Ольвекс Диагностикум".

       Для визначення концентрації  Na⁺ і К⁺ застосовують дві основні групи методів:  методи полуменевої фотометрії і  фотометричні (потенціометричні) методи. В клініко-діагностичних лабораторіях також знайшли застосування колориметричні методи з використанням наборів реагентів “Ольвекс Диагностикум”,   “Лахема” та ін.

 Норма:  Nа⁺ в сироватці крові  - 136-145 ммоль/л;

                К⁺  в сироватці крові   - 3,5-5,0 ммоль/л.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ.

Натрій - основний катіон позаклітинної рідини, практично відсутній у клітині, і, отже, визначає осмотичний тиск плазми та інтерстиційної рідини. У разі втрати натрію з'являється осмотично вільна вода, частина якої може переміщуватися в клітини за рахунок різниці осмотичного тиску (осмотичний градієнт), що призводить до набряку клітин. Надлишок натрію спричинює затримку додаткової кількості води, що збільшує позаклітинний простір, зумовлює формування набряків. Гіпернатріємія розвивається при гломерулонефриті, білковому голодуванні, тривалому прийманні глюкокортикоїдних препаратів та ін. У разі гіпернатріємії підвищується осмотичний тиск крові і позаклітинної рідини, клітини дегідратують і зморщуються. Надлишок натрію в позаклітинній рідині сприяє затримці води і розвитку набряків та артеріальної гіпертензії. Перебіг гіпонатріемії безсимптомний. Інколи проявляється підвищеною втомлюваністю. Розвивається на фоні введення глюкози у великій кількості, затримки води при деяких захворюваннях нирок (нефрит) тощо. Наслідок гіпонатріємії - зниження осмотичного тиску позаклітинної рідини, що вирівнюється за рахунок переходу води з позаклітинного у внутрішньоклітинний простір.

      Вплив лікарських засобів на рівень натрію в плазмі крові: підвищують - андрогени, кортикостероїди, естрогени, метилдофа, перорапьні контрацептиви, натрію гідрокарбонат, резерпін; знижують - фуросемід, тріамтерен, гепарин, циклофосфамід, вінкристин та ін.

      Вплив лікарських засобів на екскрецію натрію: підвищують -діуретики, кальцитонін, гепарин, препарати літію, нікотинова кислота, сульфати, тетрациклін, вінкристин; знижують - кортикостероїди, адреналін, левартеренол та ін.

      Калій - катіон, основна частина якого міститься всередині клітин (до 98%). Незначна частина його, яка локалізується в позаклітинному просторі, не відіграє суттєвої ролі в підтриманні осмотичного тиску. Незважаючи на низький вміст калію в сироватці крові, зміна його концентрації погано переноситься організмом. У разі зниження рівня калію в крові (до 3 ммоль/л) погіршується робота серця, порушується ритм і провідність. Гіперкаліємія проявляється нудотою, блюванням, брадикардією, порушенням серцевого ритму. Підвищення концентрації калію понад 6,5 ммоль/л у плазмі - загрозливе, понад 7,5 до 10,5 - токсичне, а понад 10,5 ммоль/л - смертельне. Причини гіперкаліємії: знижене виділення калію із сечею при нирковій недостатності, внутрішньовенне введення калійвмісних розчинів, некроз клітин, недостатність надниркових залоз та ін.. Гіпокаліємія супроводжується м'язовою гіпотонією, апатією, сухістю шкіри. Спостерігається блювання, тахікардія, зниження артеріального і підвищення венозного тиску, аритмії, погіршення толерантності до серцевих глікозидів. Причини гілокаліємії: втрата калію через травний тракт (блювання, пронос, вживання проносних) на тлі приймання лікарських засобів (діуретики, гіпотензивні засоби}, хронічні пієло- і гломерулонефрити та ін.

 

Дослід 2. Кількісне визначення  загального кальцію в сироватці крові    фотометричним методом по кольоровій реакції з гліоксаль-біс-(2-гідроксианіліном).

       Хімічні методи дослідження іонізованого і загального кальцію в сироватці крові можна розділити на дві групи: прямі й непрямі. Більшість методів визначення загального кальцію в крові, заснованих на виділенні його за допомогою амонію оксалату, осадженні пікролоновою, хлораніліновою кислотою з наступним дослідженням осаду гравіметричним, колориметричним або титриметричним методами. Колориметричні методи із використанням мурексиду не набули широкого застосування. Найпоширенішими методами, які засновані на утворенні комплексів кальцію з гліоксаль-біс-(2-гідроксианіліном), о-крезилфталеїном, алізарину сульфонатом - присутність у реакційному середовищі інших катіонів не перешкоджає проведенню визначення вмісту кальцію в сироватці, плазмі крові і сечі.

       Принцип методу. Гліоксаль-біс-(2-гідроксианілін) (ГБОА) утворює з Са²⁺ в лужному середовищі комплексну сполуку червоного кольору, інтенсивність забарвлення якої визначається фотометрично.

        Матеріальне забезпечення: 0,4 н розчин натрію гідроксиду, метанол, розчин ГБОА в метанолі (0,1 г ГБОА розчиняють у 100 мп метанолу); стандартний розчин кальцію (2,5 ммоль/л): 0,125 г кальцію карбонату (висушеного за температури 100 - 120°С) розчиняють при нагріванні в ЗО - 40 мл 0,1 н розчину хлоридної кислоти. Охолоджують, переливають у мірну колбу на 500 мл і доводять об'єм до позначка водою), пробірки, піпетки, ФЕК.

     Хід роботи. У пробірку вносять 1  мл дистильованої води, 0,02 мл свіжої сироватки і додають 2 мл розчину ГБОА. Вміст пробірки перемішують і залишають на 30 хв при кімнатній температурі. Потім додають 0,5 мл розчину NаОН  і вміст знову перемішують. Одночасно ставлять стандартну пробу. Вимірювання екстинкції здійснюють в проміжку між 5 і 15 хв. з моменту додавання NаОН. Екстинкцію дослідного і стандартного розчинів вимірюють по відношенню до дистильованої води на ФЕКу з зеленим світлофільтром (довжина хвилі 540 нм) в кюветах з товщиною шару 10 мм.  

Розрахунки проводять за формулою:

      Х = Едосл. /  Ест. ·  2,50

 де:  Х – вміст кальцію в сироватці крові, ммоль/л

         Едосл.  – екстинкція дослідної проби

         Ест. – екстинція стандартної проби

         2,50 – показник концентрації стардартного розчину кальцію, ммоль/л

Норма   Са ²⁺  в сироватці крові 2,1-2,6 ммоль/л.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ.

Кальцій майже не бере участі у підтриманні осмотичного тиску, тому що його вміст у позаклітинному середовищі невисокий   і значна частина йону зв'язана з білками. У регуляції обміну кальцію беруть участь паратгормон, похідні вітаміну D₃   і  кальцитонін. Збільшення чи зменшення вмісту йонів кальцію в плазмі крові може призвести до різних патологічних процесів. Лікарські препарати, що містять солі кальцію, отримали широке застосування в різних галузях медицини. Гіперкальціемія - зростання концентрації йонізованого кальцію, що спричинює патологічні стани, які проявляються поліурією, блюванням, депресією, порушенням серцевого ритму. Може наступити смерть від ниркової недостатності внаслідок нефрокальцинозу чи від зупинки серця. Гостра гіпокальціємія призводить до розвитку тетанії; хронічна кальцієва недостатність може супроводжуватися порушенням функції скелетних гладеньких м'язів, серцево-судинної системи, розладами згортання крові, розвитком остеопорозу. Причини гіпокальціємії: недостатність прищитоподібних залоз, порушене всмоктування чи  підвищене  виведення кальцію на фоні розладів травлення і всмоктування, дефіцит вітаміну D чи резистентність до нього при рахіті та ін.

     Вплив лікарських засобів на екскрецію кальцію: підвищують - кадмій, амонію хлорид, кортикостероїди, глюкоза, вітамін D та ін.; знижують - гідрокарбонати, діуретики в разі постійного застосування, пероральні контрацептиви та ін.

 

        Дослід  3. Кількісне визначення магнію в сироватці крові фотометричним методом за кольоровою реакцією  з титановим жовтим.

     Серед методів кількісного визначення магнію в біологічних рідинах виділяють: хімічні (титриметричні і колориметричні), емісійний, флюорометричні, атомно-абсорбційну фотометрію, спектрографічні. Методи комплексонометричного титрування трилоном Б неточні і не знайшли широкого застосування в клініко-лабораторній практиці. Сучасні колориметричні методи визначення вмісту магнію розрізняються за способом осадження білків і використання різних барвників:  титанового жовтого, магона, еріохромчорного Т, метилтимолового голубого.

     Принцип методу: Магній реагує з титановим жовтим в лужному середовищі з утворенням комплексної  сполуки червоного кольору, інтенсивність забарвлення якої прямо пропорційна  концентрації магнію.^.

     Матеріальне забезпечення: 10% розчин вольфрамовокислого натрію; 0,67 н розчин Н₂SO₄; 0,2 н розчин NaOH;  1,5 н розчин NaOH; 2% розчин гідрохлориду гідроксил аміну (2 г гідроксиламінагідрохлориду Н₂NОН.НСІ розчиняють в 100 мл води); 0,075% розчин титанового жовтого (18,7 мг речовини розчиняють в 25 мл води, зберігають в холодильнику до 10 днів); розчин метилового червоного  в 95%  етанолі (0,1 г в 100 мл); стандартний розчин – 246,5 г MgSO₄.7Н₂О розчиняють і невеликій кількості дистильованої води в мірній колбі на 1 л і доводять дистильованою водою до мітки; центрифужні пробірки; піпетки; скляні палички; ФЕК.

     Хід роботи: У центрифужну пробірку вносять 2 мл дистильованої води, 1 мл сироватки крові, 1 мл вольфрамовокислого натрію, вміст пробірки перемішують, додають 1 мл розчину Н₂SO₄ і знову розчини перемішують скляною паличкою. Через 10-15 хв. пробу центрифугують при 3500-4000 об/хв. на протязі 10 хв. (або фільтрують через паперовий фільтр). 2,5 мл центрифугату  (фільтрату) (розчин повинен бути прозорим)  переносять в мірну центрифужну пробірку на 10 мл, додають 1 краплю індикатора метилового червоного і нейтралізують 0,2 н розчином NaOH до появи жовтого забарвлення. До вмісту пробірки додають 1 мл гідрохлориду гідроксиламіну, 1 мл розчину титанового жовтого і 2 мл 1,5 розчину NaOH. Після цього  об’єм розчину доводять дистильованою водою до 10 мл, пробу фотометрують на ФЕКу з зеленим світофільтром при довжині хвилі 500-560 нм в кюветі з товщиною шару 10 мм. Результати порівнюють з даними контрольної проби (контрольну пробу проводять паралельно з дослідною - замість сироватки крові беруть  дистильовану воду).

       Розрахунок проводять за калібрувальним графіком. (Для побудови калібрувального графіка в серію пробірок вносять від 0,2 до 1 мл  стандартного розчину, доводять водою до об’єму 6 мл, додають по 1 мл  розчину гідрохлориду гідроксиламіну, 1 мл розчину титанового жовтого і 2 мл 1,5 н розчину  NаОН). Норма  Mg²⁺ в сироватці крові – 0,75-1,25  ммоль/л.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ.

Магній міститься в екстрацелюлярній рідині в кількостях, рівних вмісту кальцію. Основна його маса локалізується у внутрішньоклітинному середовищі (вплив на стан нервово-м'язової збудливості). Зміни вмісту магнію клінічно не проявляються. Гіпермагніємія супроводжує уремію, зневоднення, діабетичну кому та ін. Гіпомагніємія спостерігається при порушенні всмоктування в кишках (стеаторея, проноси, гастроентерити), хронічному алкоголізмі, цирозі печінки, гіпертиреозі, голодуванні тощо.

      Вплив лікарських засобів на показники рівня магнію в крові: збільшують - ацетилсаліцилова кислота, солі магнію, солі літію, прогестерон, вітамін D та ін.; знижують, - фуросемід, ртутні й тіазидні діуретики, інсулін, пероральні контрацептиви тощо.

 

    Дослід  4. Кількісне визначення  CI^-  в сироватці крові аргентометричним методом (метод Mohr).

      Йони хлору визначають:  аргентометричними (осадовими) методами, меркуриметричними осадовими методами,  колориметричними методами (засновані на утворенні кольорових комплексів з тіоціонатом ртуті і ртутним хлоранілатом), електрохімічними (йонометричними) методами, методами, що базуються на окисно-відновних реакціях, ізотопними методами.

     Принцип методу: Хлор осаджують у вигляді AgCI, додаючи в надлишку AgNO_3.. AgNO_3, що не вступив в реакцію, переводять за  допомогою K₂CrO₄ (світло-жовтий)  в Ag₂CrO₄ (червоний).

      Матеріальне забезпечення: 2,906 г AgNO₃  (висушеного над Н₂SO₄ в ексикаторі)  розчиняють у воді і доводять водою до 1000 мл; 92% спирт; 7% розчин хромовокислого калію; піпетки; бюретки; фільтрувальний папір.

     Хід роботи: До 1 мл сироватки крові додають 19 мл спирту і фільтрують. До 10 мл фільтрату додають 1 краплю розчину хромовокислого калію і титрують розчином AgNO₃ до того часу, поки жовте забарвлення не почне набувати бурого відтінку.

      Розрахунки проводять за формулою:

                          Х =   V  ·  2000,607 · 0,282

   де:   Х  - вміст СІ, ммоль/л;

           V – об’єм AgNO_3, витраченого на титрування, мл

Норма  СІ^- в сироватці крові – 96-106  ммоль/л.

ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КЛІНІКИ ТА ФАРМАЦІЇ.

Хлор - найважливіший аніон позаклітинного простору, концентрація якого змінюється відповідно до зміни концентрації натрію. Аніони хлору разом з Nа⁺ та К⁺ відіграють основну роль у підтриманні постійного осмотичного тиску крові, лімфи та інших біологічних рідин. Аніонам хлору і хлоридам належить провідне місце в утворенні хлоридної кислоти шлункового соку.

       Гіперхлоремія - підвищення концентрації йонів хлору в сироватці крові понад 110 ммоль/л — може бути відносною при зневодненні, втраті води без втрати солей, гіперосмолярній дегідратації. Абсолютну гіперхлоремію зумовлюють посилене надходження натрію хлориду в організм, набряки, ексудати. Гіперхлоремія може спостерігатися при гіпертонічній хворобі, серцево-судинній недостатності, лікуванні мінералокортикостероїдами, отруєнні саліцилатами тощо. Гіпохпоремія - зниження концентрації йонів хлору до 90 ммоль/л - зустрічається частіше і більше виражена, ніж гіперхлоремія. Виникає в разі недостатнього надходження, втрат або перерозподілу і затримки тканинами йонів хлору. При гострих і хронічних запальних процесах, некрозах, значних травмах, у післяопераційний період (на 3-4 день) може розвинутися відносна гіпохлоремія на тлі затримки хлору у травмованих і запалених тканинах. При отруєнні сулемою йони хлору переміщуються з крові в тканини. Недостатнє надходження і втрата йонів хлору призводять до абсолютної гіпохлоремії (постійне блювання, стеноз воротаря, фістули, непрохідність кишок). Посилена втрата йонів хлору через нирки пов'язана з порушенням реабсорбції його в канальцях (нефроз, нефросклероз, ниркова недостатність, цукровий діабет).

Вплив лікарських засобів на концентрацію йонів хлору в сироватці крові: підвищують - андрогени, кортикостероїди, теофілін, естрогени, тіазидні діуретики та ін.; знижують - гідрокарбонати, кортикотропін, фуросемід, проносні засоби в разі тривалого вживання.

                             Контроль виконання лабораторної роботи

1. За допомогою яких методів визначають  Nа⁺ та К⁺ ,метод визначення Са ²⁺  ?
2. Поясніть появу червоного забарвлення при визначенні Mg²⁺  фотометричним методом за кольоровою реакцією з титановим жовтим. З якою метою додають розчин натрію вольфрамату?
3. Якими методами визначають СI^- у біологічних рідинах в діагностичних лабораторіях?

Приклади тестів

1. Хворому з порушеною видільною функцією нирок увели розчин глюкози у великому об'ємі. Назвіть порушення водно-електропітного обміну, яке може виникнути у хворого?

1. Гіпергідратація гіпотонічна;
2. Гіпергідратація гіпертонічна;
3. Гіпергідратація Ізотонічна;
4. Дегідратація гіпотонічна;
5. Дегідратація гіпертонічна.

2. У хворого внаслідок безконтрольного приймання калійвмісних препаратів спостерігається нудота, блювання, порушення серцевого ритму Який патологічний процес діагностують?

1. Гіперкаліємію;
2. Гіпокаліемію;
3. Гіпернатріємію;
4. Гіпонатріємію;
5. Гіпохлоремію.

3. Для лікування і профілактики остеопорозу, необхідне надходження в достатній кількості йона:

1. Кальцію;
2. Калію;
3. Натрію;

D.Купруму

Е. Хлору.

4. Назвіть характерні симптоми дефіциту хімічних елементів в організмі людини:

1. Дефіцит цинку - ушкодження шкіри, сповільнення росту, сповільнення статевого дозрівання;
2. Дефіцит молібдену - сповільнення клітинного росту, схильність до карієсу,
3. Дефіцит мангану - безплідність, порушення росту кісток;
4. Дефіцит нікелю - депресія, дерматити;
5. Дефіцит кобальту - злоякісна анемія.

 

5.Хворий, який проживає на півночі і вживає в надлишковій кількості печінку риб (містить вітамін D), звернувся в медичний центр зі скаргою на підвищений тиск. Рентгенологічне обстеження підтвердило відкладання каменів у сечових шляхах. У хворого виявлено:

А. Гіперкальціємію

B. Гіпокальціємію

C. Гіперкуприємію

D. Гіпокуприємію

E. Гіперкаліємію

 

6.Турист у жаркий день довго знаходився без питної води. Нарешті він дістався до джерела і задовільнив спрагу. Це призвело до:

А. Підвищення осмоляльності позаклітинної рідини

B. Зниження осмоляльності позаклітинної рідини

C. Підвищення осмоляльності внутрішньоклітинної рідини

D. Зниження осмоляльності внутрішньоклітинної рідини

E. Підвищення внутрішньочерепного тиску

 

7. До лікаря звернувся хворий, який протягом тривалого часу приймав лікарський засіб – спіронолактон (антагоніст альдостерону) в зв’язку з тахікардією і гіпотензією. Причиною такого стану може бути:

А. Гіпонатріємія

B. Гіпернатріємія

C. Гіперкальціємія

D. Гіпокальціємія

E. Гіперкаліємія

 

8. У приймальне відділення стаціонару поступив хворий у якого виявлено гіпотензію, порушення свідомості, сухість слизових оболонок. Причиною такого стану може бути:

А. Гіпонатріємія

B. Гіпернатріємія

C.Гіперкуприємія

D. Гіпокуприємія

E. Гіперкаліємія

 

9. У хворого, який тривалий час приймає тіазидні діуретини може виникнути:

А. Гіпокаліємія

B. Гіперкаліємія

C. Гіперкуприємію

D. Гіпокуприємію

E. Гіперкальціємія

 

10. Хворому, в якого виявлено клінічні ознаки, зв’язані з гіпернатрією (збільшений венозний тиск, набряк легень) необхідно здійснити корекцію шляхом введення:

А. Води

B. Антибіотиків

C. Сульфаніламідів

D. Вітамінів

E. Незамінних амінокислот

Ситуаційні задачі

1. Чому в разі споживання переважно вуглеводів і жирів і незначного надходження натрію хлориду в організм потреба у воді зменшується?

2.  Поясніть, чому підвищене споживання білків і надходження натрію хлориду збільшують потребу  у воді, необхідній для екскреції осмотичне активних речовин (сечовини і мінеральних йонів).

З.  Поясніть чому кальцій  практично не бере участі в підтриманні осмотичного тиску?

Індивідуальна самостійна робота студентів

Теми для реферативних доповідей:

1. Застосування в медичній практиці препаратів калію.
2. Профілактика і лікування остеопорозу препаратами кальцію.
3. Лікарські препарати, що містять арсен (натрію арсенат, арсеновий ангідрид).
4. Мікроелементози людини.
5. Діагностика водно-електролітного складу організму.

Література

1. Біологічна хімія: Тести та ситуаційні задачі. / За ред. проф.О.Я. Склярова. –   Київ:Медицина, 2010. – С. 310 – 323.
2. Біохімічні показники в нормі і при патології. Довідник / За ред. проф.Склярова О.Я. – Київ: Медицина, 2007. – 320 c.
3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – С. 588 – 592, 595 – 604.
4. Клінічна біохімія: Підручник / за ред. О.Я.Склярова. – Київ: Медицина, 2006.- 432 с/
5. Зайчик А Ш., Чурилов Л П. Основы патохимии. - С-П: Элби-СПб, 2002 - С. 319-347; 403-421.
6. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической пабораторной диагностике. - Минск: Беларусь, 2000. - Ч. 2. – С. 261 - 324.
7. Строев Е.А., Макарова В.Г., Песков Д.Д. и др. Патобиохимия. -  ҐОУ ВУНМЦ, 2002. - 234 с.