Klinická biochemie Natrium, kalium, chloridy Natrium (Na) - 50% v ECT (hlavní extracelulární kationt, 132-145 mmol/l), 40% v kostní tkáni, 10% v ICT (3-10 mmol/l) F - v ECT se nejvíce podílí na osmolalitě (osmotický tlak), ze všech iontů na sebe váže nejvíce vody (retence Na+ proto způsobuje i retenci vody a naopak) příjem z potravy, hlavně ve formě NaCl, při zvýšeném příjmu je Na+ i zvýšeně vylučováno ledvinami Retence Na - až při poklesu glomerulární filtrace pod 0,5 ml/l, při menším poklesu stačí ledviny zvýšit frakční exkreci sodíku zvýšeným vylučováním tubuly Ztráty Na ztráty močí - diuretika, osmotická diuréza (hyperglykémie), polyurická fáze selhání ledvin, nedostatečná produkce aldosteronu, necitlivost tubulárních buněk na aldosteron (pseudohypoaldosteronismus) ztráty GIT - zvracení, průjmy, píštěle, drény ztráty potem - při výrazném pocení, postupně ale dochází k adaptačnímu poklesu Na+ v potu Reakce organismu na ztrátu prosté vody - při ztrátě prosté vody stoupne osmolalita ECT, dojde proto k přestupu osmoticky aktivních látek do ICT výměnou za vodu, která se tak dostává z ICT do ECT, nedostatek vody se tak rovnoměrně rozloží mezi ICT a ECT v plazmě ale dojde k relativnímu zvýšení koncentrace bílkovin a hemoglobinu (hematokrit je normální), při tomto zvýšení plazmatické osmolality dojde k zvýšené produkci ADH, ten vyvolá v distálním tubulu zvýšenou zpětnou resorbci vody, poklesne tak následně osmolalita plazmy Reakce organismu na ztrátu izotonické tekutiny (voda a ionty) - při ztrátě izotonické tekutiny zůstane osmolalita normální, proto nemůže dojít k adaptačnímu přesunu tekutin z ICT do ECT výměnou za ionty, krev je proto výrazně hemokoncentrovaná, protože se zvýší hematokrit, sníží se proto i objem cirkulující tekutiny a sníží se tlak krve, což vede k poklesu tlaku ve vas afferens ledvin, proto juxtaglomerulární aparát začne produkovat renin, dalším stimulem pro produkci reninu je snížená koncentrace Na+ registrovaná chemoreceptory v macula densa ledvin, spouští se tak systém renin-angiotenzin-aldosteron Systém renin-angiotenzin-aldosteron - renin mění angiotenzinogen na angiotenzin I, ten je působením angiotenzin-konvertujícího enzymu (z plic) měněn na angiotenzin II a jeho metabolit angiotenzin III, které mají přímý vazokonstrikční účinek na cévní stěnu a zvyšují produkci aldosteronu v kůře nadledvin, aldosteron zvýší v distálních tubulech zpětnou resorbci Na+, čímž se v organismu retinuje i voda, ve výsledku tak dojde účinkem angiotenzinu II a III k vazokonstrikci a aldosteron zvýší cirkulující objem, čímž dojde ke zvýšení tlaku krve a tím k zlepšení perfúze ledvin pro dostatečnou glomerulární filtraci laboratorní známka hyperaldosteronismu - v moči bude koncentrace K+ převyšovat koncentraci Na+ (U-Na+ / U-K+ < 1) Reakce organismu na přebytek sodíku a zvýšený krevní objem - dojde ke zvýšené produkci natriuretických peptidů (atriální, mozkový a peptid typu C), které vyvolávají v distálních tubulech inhibici zpětné resorbce Na+, dojde tak ke zvýšení ztrát Na+ močí, natriuretické peptidy působí i vazodilatačně a snižují vznik a účinek angiotenzinu II, distální tubuly ledvin dokáží produkovat samy urodilatin, který způsobuje natriurézu přímým působením na buňky distálního tubulu Hodnocení natrémie ve vztahu k chloridémii - hodnotí se podle rozdílu plazmatické koncentrace Na+ a Cl-, která činí cca 37, výkyvy rozdílu koncentrací obou iontů většinou doprovází změny plazmatické koncentrace hydrogenuhličitanů, tedy i poruchy acidobazické rovnováhy zvýšení rozdílu - metabolická alkalóza, kompenzovaná respirační acidóza (v obou případech je zvýšená koncentrace hydrogenuhličitanů) snížení rozdílu - metabolická acidóza z retence chloridů (koncentrace hydrogenuhličitanů je snížena) jestliže jsou oba ionty zvýšeny nebo sníženy rovnoměrně, tedy jejich vzájemný rozdíl je normální (37), jedná se většinou o jinou poruchu, než je porucha acidobazické rovnováhy ve vztahu k proteinémii - při hypoproteinémii klesá v plazmě sloupec aniontů, proto v rámci zachování elektroneutrality je nutné, aby úměrně klesl i sloupec kationtů, což se projeví poklesem koncentrace Na+, hyponatrémie je proto v tomto případě pouze relativní a pokud budeme doplňovat Na+ v infúzích (roztok NaCl), nedojde k úpravě natrémie, ale naopak dojde k retenci Na+ a vody v ECT (otoky) Draslík (K) - 98% v ICT (hlavní intracelulární kation, 110-160 mmol/l), 2% v ECT (skoro všechen ionizován ve formě K+, 3,8-5,2 mmol/l) F - iontové rozložení kationtů (Na+ převážně extracelulárně a K+ převážně intracelulárně) je nezbytné pro zachování správné funkce buněk (nervosvalová dráždivost, dráždivost buněk převodního systému srdce), správný poměr obou iontů je zajišťován aktivní činností Na+K+ATPázy, která vyměňuje 3Na+ za 2K+ a H+, na celý děj se spotřebovává jedna molekula ATP (bazální energetický výdej), při nedostatku energie uniká K+ z buněk příjem z potravy, obsažen hlavně v rostlinné stravě, množství vyloučeného K+ ledvinami záleží na příjmu, při nedostatku K+ ho ledviny nedokáží tak efektivně zadržovat jako Na+, většina K+ se zpětně vstřebává již v proximálním tubulu (do distálního tubulu se dostává méně než 10% K+, hlavní místo regulace je právě distální tubulus, kde se Na+ vstřebává výměnou za K+ a H+) Hyperkalémie P - selhání ledvin s oligurií nebo anurií (nedostatečné vylučování K+ ledvinami), selhání kůry nadledvin (porucha sekrece aldosteronu, tedy Addisonova choroba), pseudohypoaldosteronismus (rezistence tubulárních buněk na aldosteron), zničení juxtaglomerulárního aparátu (porucha sekrece reninu), podávání inhibitorů ACE, zvýšený příjem K+ potravou při porušené funkci ledvin KO - svalová slabost, hodnota nad 6,5 mmol/l je indikací k hemodialýze, hodnota nad 9 mmol/l je nebezpečná, protože může způsobit náhlou zástavu srdce na podkladě fibrilace komor T - při vysoké hyperkalémii je první pomocí podání Ca2+, které působí na buněčné membráně antagonisticky, při akutním selhání ledvin se může kalémie rychle snížit o 1-2 mmol/l podáním beta2-mimetik nebo diuretik (furosemid) Hypokalémie P - hyperaldosteronismus, dlouhodobá léčba glukokortikoidy, předávkování diuretiky (furosemid), osmotická diuréza, polyurická fáze selhání ledvin, renální tubulární acidóza, ztráty tekutin GIT KO - svalová slabost, může nastat až paralytický ileus a poruchy srdečního rytmu, při déletrvající hypokalémii se může poškodit koncentrační schopnost ledvin (hypokalemická nefropatie) T - infúze KCl, není-li stav urgentní, mohou se podávat kalium šetřící diuretika (antagonista aldosteronu spironolakton, amilorid) Změny distribuce K+ mezi ECT a ICT - velice závažné katabolismus (štěpením nitrobuněčných proteinů se uvolňují na ně vázané K+ a přestupují do ECT), anabolismus (opačný proces, nebezpečný je rychlý anabolismus po déletrvajícím katabolismu, kdy může dojít k těžké hypokalémii), inzulín a beta-sympatomimetika (podporují přechod K+ do buněk), acidóza (H+ přecházejí z ECT do buněk, z buňky poté odchází K do ECT, při alkalóze je děj opačný), nedostatek energie pro Na+K+ATPázu (K+ přechází z buněk do ECT) Chloridy (Cl-) - hlavní aniont ECT (97-108 mmol/l), v ICT je Cl- méně (3-10 mmol/l), podílí se spolu s Na+ na osmotickém tlaku ECT, velký význam pro udržení acidobazické rovnováhy (při ztrátách Cl- je nahrazován hydrogenuhličitany, při retenci Cl- hydrogenuhličitany klesají), HCl je mnohem silnější kyselina než H2CO3, proto při ztrátách Cl- vzniká metabolická alkalóza, při retenci Cl- poté metabolická acidóza, z Cl- se tvoří kyselá žaludeční šťáva, neutrofilní granulocyty vytvářejí z Cl- a peroxidu vodíku (myeloperoxidáza) kyselinu chlornou, která likviduje fagocytované mikroorganismy příjem z potravy ve formě NaCl, jsou proto přijímány v ekvimolárním množství s Na+, stejně tak se spolu s Na+ vylučují (v ledvinách se vstřebávají společně s Na+) Hyperchloridémie P - selhání ledvin (snížené vylučování ledvinami), tím se zadržují i jiné anionty silných kyselin (sulfáty, fosfáty), rozvíjí se tak renální metabolická acidóza, při tubulární acidóze a při léčbě inhibitorem karboanhydrázy (acetazolamid) je porušena zpětná resorbce hydrogenuhličitanů, místo nich se proto spolu s Na+ vstřebávají Cl-, těžká hyperchloremická metabolická acidóza může vzniknout při ureterosigmoideostomii, kdy se z moči ve střevě zvýšeně vstřebávají Cl-, při opakovaných infúzích NaCl se do organismu dostane také více Cl-, protože normálně je v ECT koncentrace Cl- o 37 mmol/l menší než koncentrace Na+ (v roztoku NaCl je koncentrace Na+ a Cl- stejná) Hypochloridémie P - zvracení, odsávání žaludeční šťávy, léčba diuretiky (furosemid), insuficience nadledvin, těžký katabolismus (Cl- se ztrácí močí spolu s K+, které se uvolnilo z buněk), nadměrné pocení 2. Kalcium, fosfát, magnesium Kalcium (Ca) - 99% v kostech ve formě hydroxyapatitu (mechanická opora a pohotová zásoba kalcia), zbytek kalcia je skoro všechen v ECT (v ICT je ho minimum), 98-99% kalcia z glomerulárního filtrátu se v tubulech zpětně vstřebá (hlavně v proximálním tubulu, méně v Henleho kličce, nejméně v distálním tubulu, kde jeho resorbce závisí na resorbce Na+, protože spolu oba ionty kompetují) Plazmatické Ca - necelá polovina Ca se váže na plazmatické bílkoviny (hlavně albumin), tento podíl nemůže pronikat semipermeabilní membránou (glomerulární membrána, ale i umělá membrána dialyzátoru), malá část Ca je v plazmě vázána v komplexech rozpustných ve vodě (citrát, laktát), zbytek (necelá polovina) Ca je v plazmě ionizovaný, tedy ve formě Ca2+ difuzibilní frakce Ca - ionizovaný Ca2+ a Ca v komplexech dokáže procházet semipermeabilní membránou podíl tohoto Ca se mění (při stálé koncentraci celkového Ca) podle pH (vzestup pH vede k poklesu tohoto podílu, protože Ca2+ soutěží s H+ o vazebné místo na albuminu), podle proteinémie (při ztrátách bílkovin dojde k vzestupu tohoto podílu, protože se snižuje podíl nedifuzibilní frakce), podle koncentrace anorganického fosforu (při zvýšené koncentraci fosforu dojde k poklesu tohoto podílu, protože vzniká nerozpustný fosforečnan vápenatý) fyziologicky aktivní je pouze ionizovaný vápník jelikož difuzibilní frakce proniká nejen glomerulární membránou, ale i umělou membránou dialyzátoru, musí se zabránit nevhodným ztrátám Ca2+ z krve pacienta do dialyzačního roztoku nastavením takové koncentrace Ca2+ v dialyzačním roztoku, která odpovídá fyziologické kalcémii difuzibilní frakce Intracelulární Ca - Ca má největší gradient v koncentraci mezi ECT a ICT ze všech iontů, tento gradient je udržován pasivní výměnou Ca2+ z Na+ a aktivním transportem (Na+Ca2+ATPáza, kofakterem je Mg2+) Ca2+ se do buňky dostává kalciovými kanály, při vzestupu intracelulární koncentrace Ca2+ se spouští velice důležité fyziologické procesy (uvolnění neurotransmiteru na nervových synapsích, regulace svalové kontrakce, glykogenolýzy apod.), kalmodulin je hlavní intracelulární bílkovina vázající Ca2+ (spouští krátkodobé děje) při dlouhodobém zvýšení intracelulární koncentrace Ca2+ (ischémie) se aktivují fosfolipázy a začnou štěpit fosfolipidy buněčných membrán, vznikající diacylglyceroly aktivují proteolytické enzymy, které mohou buňku dále poničit, ve výsledku tak může nastat až smrt buňky Význam - snížení nervosvalové dráždivosti, snižuje propustnost membrán a kapilárních stěn (proto IV aplikace Ca2+ při alergických stavech), potřebný pro svalovou kontrakci, nezbytný pro hemokoagulaci (aktivuje koagulační faktory, jejichž syntéza je závislá na vitamínu K), součást anorganické kostní matrix (hydroxyapatit), nezbytný pro laktaci Regulace kalcémie - vitamín D (stimuluje v tenkém střevě syntézu proteinu potřebného pro absorbci Ca, podporuje ztráty fosfátů močí), parathormon (stimuluje odbourávání kosti, brání zpětné resorbci fosfátů, podporuje exkreci HCO3-, tím šetří Ca2+, ve výsledku tak způsobuje hypofosfatémii a mírnou acidózu), kalcitonin (podporuje ukládání Ca2+ v kostech) Hyperkalcémie P - hyperparatyreóza, dlouhodobá imobilizace, kostní nádory KO - polyurie, polydypsie, somnolence, svalová únava, zácpa, zvracení Hypokalcémie P - hypovitaminóza D, chronické selhání ledvin (nemocné ledviny nedokáží tvořit kalcitriol, retence fosfátů způsobuje vznik nerozpustného fosforečnanu vápenatého, tím klesne frakce ionizovaného Ca, stimulují se tak příštítná tělíska a dojde odbourávání kostí), hypoparatyreóza, malabsorbce KO - křeče Fosfáty - součást kostní tkáně, pufr (anorganické fosforečnany), obsažen v životně důležitých organických sloučeninách (fosfolipidy, ATP, nukleové kyseliny), nutný k esterifikaci cukrů (glykolýza) Hyperfosfatémie P - selhání ledvin, hypoparatyreóza, intoxikace vitamínem D Hypofosfatémie P - hyperparatyreóza, hypovitaminóza D Magnesium - 50% v kostech, zbytek hlavně v ICT (druhý hlavní intracelulární kationt, nejvíce ve svalových buňkách), v GIT se vstřebává pouze 30%, vylučuje se stejný podíl močí i stolicí, podobně jako Ca se vyskytuje v difuzibilní a nedifuzibilní frakci Význam - kofaktor mnoha enzymů, snižuje nervosvalovou dráždivost, stabilizuje buněčné membrány (antioxidant), brání krystalizaci (antilitogenní efekt), podporuje fibrinolýzu Hypermagnezémie P - selhání ledvin, acidémie (hořčík opouští výměnou za H+ buňky) KO - útlum nervosvalového přenosu, útlum CNS, pokles krevního tlaku, arytmie, až zástava srdce T - infúze glukózy s inzulínem (hořčík se poté vrací do buněk) Hypomagnezémie P - nedostatečný příjem, ztráty močí (osmotická diuréza, polyurická fáze selhání ledvin, diuretika, hyperaldosteronismus), ztráty sekrety GIT (zvracení, průjmy, píštěle) 3. Celková bílkovina, albumin, bílkoviny krevního séra Celková bílkovina - 62 - 82 g/l Význam - udržení onkotického tlaku, transport látek (minerály, hormony, lipidy), obrana proti infekci (imunoglobuliny, komplement), hemokoagulace, fibrinolýza, enzymy, ochrana před volnými radikály (albumin, ceruloplazmin, haptoglobin, hemopexin) Změny koncentrace celkových bílkovin (všech) - vzácné, při dehydrataci nebo malabsorbci snížení koncentrace, při hyperhydrataci zvýšení koncentrace, většinou dochází ke zvýšení nebo snížení koncentrace pouze jedné frakce bílkovin (polyklonální nebo monoklonální hyperimunoglobulinémie) Elektroforetické vyšetření bílkovin - elektroforéza dokáže rozdělit bílkoviny krevního séra na 5-6 frakcí (albumin, alfa1 globuliny, alfa2 globuliny, beta globuliny (často beta1 a beta2) a gama globuliny), frakce s albuminem obsahuje pouze jeden typ bílkoviny (albumin), ostatní frakce jsou tvořeny různou směsí bílkovin, nárůst nebo naopak pokles určité frakce bílkovin může být spojován s patologickým stavem, proto je popsáno na základě dlouholetého klinického pozorování několik elektroforetických typů Typ akutního zánětu - celková bílkovina je normální, albumin je lehce snížen (urychlený katabolismus), nejvýraznější je vzestup alfa1 a alfa2 globulinů (často i beta2 globulinů), protože je zvýšena syntéza proteinů akutní fáze zánětu Typ chronického zánětu - celková bílkovina je normální, albumin je lehce snížen, vzestup alfa1 a alfa2 globulinů je méně výrazný, významný je vzestup a rozšíření gama globulinové frakce (polyklonální hyperimunoglobulinémie) Typ chronické hepatopatie - u pacientů s těžkou fibrózou, až jaterní cirhózou, je snížena frakce alfa1, alfa2 a beta2 globulinů (proteiny normálně tvořené játry), významný je vzestup gama globulinové frakce, která se postupně zvyšuje již od frakce beta globulinů, vzniká tak jakýsi můstek, který je podmíněn zvýšenou syntézou IgA (u chronické hepatitidy není přítomen tento můstek) Typ nefrotického syndromu - výrazný pokles frakce albuminu, často i gama frakce (albumin a bílkoviny v gama frakci mají malou molekulu, proto se zvýšeně ztrácejí močí), naopak stoupá frakce alfa2 a beta globulinů (jsou zde totiž bílkoviny s velkou molekulou) Malnutriční typ - významné snížení albuminu a beta1 globulinové frakce (z poruchy syntézy albuminu a transferinu), je výrazně snížena celková bílkovina (nejde poznat z elektroforézy) Monoklonální hyperimunoglobulinémie - mezi frakcemi alfa2 a gama globulinů je vysoký úzký pruh monoklonálních imunoglobulinů, typické pro mnohočetný myelom Albumin - tvoří více než 50% všech plazmatických bílkovin (35-53 g/l), podílí se 75% na onkotickém tlaku plazmy, má důležitou transportní funkci (pro nekonjugovaný bilirubin, neesterifikované mastné kyseliny, tyreoidální hormony, Ca, Mg, Zn apod.), váží se na něj i některé důležité léky (penicilin, digoxin, salicyláty) Hypoalbuminémie - při snížené syntéze (těžká hepatopatie, malnutrice), zvýšeném katabolismu, zvýšených ztrátách močí (nefrotický syndrom), hyperhydrataci (hemodiluce) Alfa1 globuliny - alfa1-antitrypsin (inhibitor proteolytických enzymů), orozomukoid (stoupá při akutních zánětech), alfa1-fetoprotein (v prenatální diagnostice, tumorový marker), alfa1-lipoprotein (odpovídá HDL), alfa1-mikroglobulin (potlačuje migraci leukocytů a jejich odpověď na antigen) Alfa2 globuliny - alfa2-makroglobulin (inhibitor endoproteáz), haptoglobin (váže volný hemoglobin, tento komplex je poté vychytáván RES, proto chrání před vznikem hydroxylového radikálu, na kterém se volný hemoglobin podílí), ceruloplazmin (přenáší Cu, katalyzuje přeměnu Fe2+ na bezpečné Fe3+), ferritin (zásobní bílkovina obsahující Fe) Beta globuliny - transferin (přenáší Fe), hemopexin (váže hem, má tak podobnou funkci jako haptoglobin), složky komplementu C3 a C4, beta-lipoprotein (odpovídá LDL), beta2-mikroglobulin (součást HLA systému, je homologní s Fc fragmentem IgG, produkují ho hlavně myeloidní a lymfoidní buňky, může se proto použít i jako tumorový marker), C reaktivní protein (rychle stoupá při akutní bakteriálním zánětu), fibrinogen (účastní se na hemokoagulaci) Gama globuliny - hlavně imunoglobuliny 4. Efektivní osmolalita a její poruchy Osmolalita - je veličina závislá na počtu částic v roztoku bez ohledu na jejich velikost, udává se v mmol/kg, lze ji udávat i v Pa, protože částice působí v roztoku na membránu oddělující je od čisté vody určitým tlakem (osmotický tlak) 1 mol glukózy nebo močoviny má proto stejnou osmolalitu jako 1 mol vysokomolekulárního albuminu (roztok obsahující 1 mol NaCl má při úplné disociaci částic vlastně dvojnásobnou osmolalitu, protože obsahuje dvojnásobné množství částic, tedy 1 mol Na+ a 1 mol Cl-) osmolalita plazmy je 285 +- 10 mmol/kg, tato hodnota je velice přísně regulována osmoreceptory v mezimozku, ty také řídí sekreci ADH, který podporuje zpětnou resorbci vody v distálním tubulu ledvin (pokles osmolality plazmy) Měření osmolality - lze ji měřit na základě poklesu bodu tuhnutí roztoku, který je úměrný počtu částic v roztoku (kryoskopická metoda), k měření lze také využít poklesu tenze vodních par nad roztokem, který je také úměrný počtu částic v roztoku (rosný bod) Výpočet osmolality pro praxi - (2 x Na+) + urea + glukóza neplatí při hyperproteinémii nebo hyperlipidémii (mění podíl vody v plazmě, není již proto možné počítat s jedním litrem vody jako s jedním kilogramem), také neplatí při vysoké koncentraci látky o malé molekule, která ovlivní osmolalitu, ale není zahrnuta ve výpočtu, jedná se většinou o etanol nebo etylénglykol při otravách (tohoto fenoménu lze využít pro přibližný odhad koncentrace toxické látky v plazmě, kdy se od přístrojem naměřené hodnoty osmolality odečte osmolalita vypočtená vzorcem) Význam měření osmolality hlavně pro sledování léčby hyperosmolárních stavů (hyperglykemické kóma), kdy se s léčbou musí postupovat opatrně, aby nedošlo při rychlém poklesu osmolality k nasátí vody do CNS a tedy k odému mozku, pokles by proto měl být maximálně 4 mmol/kg/h dá se také použít pro odhad koncentrace toxické látky v plazmě (etanol, etylénglykol) 5. Parametry vodního hospodářství 6. Parametry acidobazické rovnováhy Krevní pufry - nejdůležitější je hydrogenuhličitanový (hlavní), bílkovinný (hemoglobin a plazmatické bílkoviny) a fosfátový Henderson-Hasselbach rovnice - pH = pK + log (pufrovací báze/pufravací kyselina) u hydrogenuhličitanového pufru je pufrovací báze hydrogenuhličita a pufrovací kyselina CO2, poměr čitatele a jmenovatele zlomku musí být 1:20, aby bylo pH stabilní 7,4, při výkyvu toho poměru se vychýlí i pH u hemoglobin-oxyhemoglobinového pufru je oxyhemoglobin silnější kyselina než hemoglobin, je proto ve jmenovateli, tento pufr se uplatňuje hlavně v alveolárních kapilárách, kdy vyrovnává zvýšení pH po ztrátě CO2, naopak v periferních tkáních po odevzdání kyslíku dojde k poklesu pH, tento pufr ho proto opět vyrovná Orgány podílející se na udržování acidobazické rovnováhy Plíce - CO2 difunduje z krve do plicních alveolů, odkud je vydýcháván, s měnící se plicní ventilací se proto také mění množství vydechovaného CO2 Ledviny - dokáží zadržovat nebo zvýšeně vylučovat H+, tím se mění ECT koncentrace hydrogenuhličitanů, protože za každý vyloučený H+ (výměnou za Na+), přibude v ECT jeden hydrogenuhličitan jakmile se dostane H+ do moči, okamžitě interaguje s močovými pufry (fosfáty, amoniak), tím tolik neklesne pH moči v distálním tubulu pod 4,5 což umožní vyloučení dalšího dostatečného množství H+ do moči (podle novější teorie vznikají amonné ionty již v tubulárních buňkách, při acidóze se vylučují do moči, při alkalóze se naopak uvolňují do krve, kde slouží jako substrát pro syntézu močoviny v játrech, kdy vznikají v játrech H+ ionty, které tak mohou dále acidifikovat alkalické prostředí ECT) při alkalóze ledviny vylučují hydrogenuhličitany, což je provázeno současně ztrátami K+ Ostatní orgány - udržují pH pomocí odstraňování kyselých metabolitů z ECT, myokard vychytává ketolátky (zdroj energie), játra metabolizují laktát játra mohou podle pH změnit cestu detoxikace amoniaku, kdy při alkalóze z amonných iontů syntetizují močovinu a dva ionty H+ (okyselení), ale při acidóze dokáží syntetizovat z amonných iontů alternativní cestou glutamin bez vzniku H+ iontů Poruchy acidobazické rovnováhy - jsou definovány v závislosti na změnách hydrogenuhličitanového pufrovacího systému, při změnách koncentrace hydrogenuhličitanů vznikají metabolické poruchy, při změnách pCO2 respirační poruchy acidobazické rovnováhy Měřené parametry Parciální tlak plynu (pO2 nebo pCO2) - vyjadřuje, jakým podílem se sledovaný plyn rozpuštěný v krvi podílí na celkovém tlaku Aktuální hydrogenuhličitany - koncentrace HCO3- v litru krve nasycené kyslíkem při akutálním pCO2 a teplotě pacienta Standardní hydrogenuhličitany - koncentrace HCO3- v litru krve nasycené kyslíkem při pCO2 = 5,3 kPa a tělesné teplotě 37 oC Base excess - množství bazí v milimolech (při pCO2 = 5,3 a teplotě 37 oC), které je nutno ubrat nebo dodat (poté base deficit), aby se pH vrátilo k normální hodnotě 7,4 Saturace hemoglobinu kyslíkem - podíl oxyhemoglobinu a hemoglobinu (od hemoglobinu se musí odečíst deriváty hemoglobinu neschopné přenášet kyslík, tedy methemoglobin, sulfhemoglobin apod.) Pomocné výpočty pro posouzení smíšených poruch acidobazické rovnováhy Buffer base = Na+ + K+ - Cl- používá se hlavně k posouzení podílu Cl- na poruše acidobazické rovnováhy, normální hodnota je cca 42 mmol/l, při zvýšení této hodnoty se podílí metabolická alkalóza na smíšené poruše (může se také jednat o kompenzovanou respirační acidózu), při snížení této hodnoty se podílí metabolická acidóza s hyperchloridémií na smíšené poruše (může se také jednat o kompenzovanou respirační alkalózu) Anion gap = (Na+ + K+) - (Cl- + HCO3-) používá se hlavně k potvrzení podílu metabolické acidózy na smíšené poruše, normální hodnota je 18 mmol/l, při metabolické acidóze je tato hodnota zvýšena 7. Urea, kreatinin, glomerulární filtrace, odpady látek do moče Urea (močovina) - konečný metabolit dusíku aminokyselin (bílkovin), vzniká v játrech, vylučuje se glomerulární filtrací, 40% se v tubulech zpětně pasivně vstřebá společně s vodou, normální sérová koncentrace je 2,5 - 8,3 mmol/l Zvýšená koncentrace močoviny ze zvýšené tvorby - nadměrný přívod bílkovin potravou, zvýšený katabolismus, nadprodukce glukokortikoidů, masivní krvácení do GIT ze sníženého vylučování ledvinami - selhání ledvin, jaterní selhání, jsou daleko zvýšené hodnoty sérové močoviny (hodnoty nad 30 mmol/l jsou indikací k hemodialýze) Snížená koncentrace močoviny - méně častá porucha, při sníženém příjmu bílkovin, při terminálním stádiu selhání jater, v anabolických stavech (rostoucí děti) Kreatinin - vzniká ve svalu jako konečný metabolit kreatinu a kreatinfosfátu, vylučuje se glomerulární filtrací, není tubuly zpětně resorbován (při vysoké kreatininémii je ale kreatinin vylučován do moči i tubulárními buňkami) koncentrace kreatininu je specifičtější ukazatel porušené funkce ledvin než močovina, protože jeho nárůst při fyzické námaze je menší (nárůst močoviny z jiné než renální příčiny je častější a také výraznější) Clearance endogenního kreatininu - viz ot. 16 (2. část) Zvýšená koncentrace v séru - funkční i anatomické selhání ledvin, obstrukční uropatie, narozdíl od močoviny kreatinin výrazně stoupá při chronickém selhání ledvin, při akutních stavech bývá naopak nárůst koncentrace menší než u močoviny Snížená koncentrace v séru - v dětském věku (méně svaloviny), u těhotných (vyšší glomerulární filtrace) Glomerulární filtrace - viz ot. 16 (2. část) 8. Glukosa v krvi, moči, ketolátky, laktát Diabetes mellitus DM 1. typu - defekt tvorby inzulínu vyvolaný autoimunitní destrukcí beta-buněk Langerhansových ostrůvků, pacient je závislý na dodávce inzulínu, dědičnost není tak vyjádřena jako při DM 2. typu, pacienti mají sklon k rozvoji ketoacidózy DM 2. typu - pacient je rezistentní na inzulín (snížení počtu receptorů pro inzulín nebo postrecepční blokáda) a nebo relativní nedostatek inzulínu (obézní pacienti nebo snížená odpověď beta-buněk na hyperglykémii), pacient většinou není závislý na inzulínu, postiženi jsou hlavně starší a obézní pacienti, po redukci váhy se metabolismus glukózy výrazně zlepšuje (snížení inzulínorezistence), jedná se pravděpodobně o polygenní dědičnost Gestační DM PF - při nedostatku inzulínu nebo při inzulínorezistenci nemůže dojít k navázání inzulínu na inzulínový receptor, nedojde proto k produkci cAMP, která nespustí celou řadu dalších reakcí, na jejichž konci by mělo dojít k průniku glukózy do buňky (erytrocyty a buňky CNS nepotřebují k utilizaci glukózy inzulín), v krvi se hromadí nezužitkovaná glukóza, stoupá tak glykémie, která vede osmotické diuréze s velkými ztrátami tekutin, buňky mají málo energie, proto zvýšeně spotřebovávají mastné kyseliny, což ale vede ke zvýšené produkci ketolátek Vyšetření a dignóza DM Stanovení diagnózy z hodnoty glykémie - o DM se jedná, pokud glykémie přesáhne: jednou níže uvedenou hodnotu a současně jsou přítomny klinické známky DM (polyurie, polydipsie, ketonurie, úbytek hmotnosti) nejméně dvakrát níže uvedenou hodnotu, ikdyž je pacient bez klinických příznaků DM Kritické hodnoty glykémie: nalačno v celé žilní nebo kapilární krvi (7 mmol/l), nalačno v žilní nebo kapilární plazmě (8 mmol/l, podle americké diabetologické asociace 7 mmol/l) kdykoli po jídle v celé žilní krvi (10 mmol/l) nebo celé kapilární krvi (11 mmol/l) nebo v kapilární plazmě (12 mmol/l) Glukózový toleranční test - tento test se provádí, pakliže je glykémie v žilní nebo kapilární krvi 5-7 mmol/l (nebo v plazmě 6-8 mmol/l), test se liší podle provedení na: Perorální (oGTT) - informuje o schopnosti organismu udržet glykémii po standardní dávce glukózy (75 g), pacient jí 3 dny před testem potravu bohatou na sacharidy, 12 hodin před testem lační, poté se odebere krev nalačno, následně se podá 75 g glukózy v 300 ml vody, za 1 a 2 hodiny se odebere znovu krev Intravenózní - používá se v případech, kdy je u pacienta porušena absorpce glukózy ze střeva, při tomto vyšetření se ale obchází stimulace produkce inzulínu enterohormony Sedmibodový farmakokinetický test - používá se v případech, kdy je výsledek oGTT nejasný, podává se také perorální 75 g glukózy, během 3 hodin se odebírá 7 vzorků krve a sestrojuje se glykemická křivka, stanovuje se absorpční konstanta, eliminační konstanta, distribuční objem a celková clearance Jednorázová glykémie - stanovuje se při akutních stavech, následně se podle výsledku reaguje adekvátní terapií, pacient se může glykémii sám měřit pomocí glukometru RH - v celé krvi 3,3 - 5,6 mmol/l (nalačno), v plazmě 3,6 - 6,2 mmol/l (nalačno), u novorozence je glykémie nižší Glykemický profil - glykémie se měří několikrát za den (5x nebo 9x), používá se pro nastavení léčby inzulínem Glykemický index - informuje o dobré nebo špatné kompenzaci diabetika, při hodnotě do 10 je kompenzace velmi dobrá, nad 20 neuspokojivá glykémie se měří 9x denně, k zprůměrované hodnotě glykémie ze všech 9 vzorků se přičte rozdíl nejvyšší a nejnižší glykémie dělený dvěma Stanovení glykosurie - glukóza v moči se objevuje při překročení jejího renálního prahu (10 mmol/l po dobu 15 minut), z koncentrace glukózy v moči nelze určit glykémii, protože renální práh se u jednotlivých diabetiků značně liší Hodnocení dlouhodobé kompenzace diabetu Glykace krevních proteinů - při hyperglykémii dochází k neenzymové reakci aldehydické skupiny glukózy s volnou aminoskupinou proteinu, rychlost této reakce je tím vyšší, čím je vyšší glykémie, vzniká tak reversibilní komplex (Schiffova baze), který se po odeznění krátkodobé hyperglykémie opět rozpojí, pokud ale hyperglykémie přetrvává delší dobu, stane se komplex ireverzibilním (Amadoriho produkt) a v oběhu přetrvává po celou dobu životnosti bílkoviny glukóza se nejvíce váže na albumin, který má poločas cca 20 dní, proto jeho glykovaný podíl vypovídá o průměrné glykémii za posledních 20 dní glukóza se váže také na hemoglobin, jeho glykovaný podíl vypovídá o průměrné glykémii za posledních 6-8 týdnů (stanovuje se frakce hemoglobinu Hb A1) Inzulín - jeho stanovení u diabetiků nemá význam, protože se nedá určit kolik inzulínu je endogenního a kolik ho je uměle dodáno, u pacientů s DM 2. typu může být při inzulínorezistenci hyperinzulinémie se současnou hyperglykémií C-peptid - jedná se o zbytek (spojovací polypeptid pospojovaný disulfidickými můstky) proinzulínu, ze kterého vzniká inzulín, stanovuje se proto jako ukazatel endogenní produkce inzulínu Clampová technika - tělu je uměle dodáván inzulín, aby se jeho koncentrace udržela na určité hladině, následně se podává postupně glukóza, dokud nedojde k normální glykémii, čím více glukózy se musí podat, tím je větší inzulínová rezistence Hypoglykemické kóma P - předávkování inzulínem, vynechání příjmu potravy, nadměrná fyzická zátěž KO - je dán vyplavením adrenalinu jako odpověď na hypoglykémii Hyperglykemické kóma P - operace, zánětlivé onemocnění PF - dochází k hyperglykémii, ale je nedostatek inzulínu pro utilizaci glukózy v buňkách, buňky tak mají nedostatek energie (nemohou přijímat glukózu), energii proto získávají beta-oxidací mastných kyselin, to vede k tvorbě ketolátek (hlavně u DM 1. typu), které se hromadí v krvi a dají se prokázat v moči z důvodu hyperglykémie dochází k osmotické diuréze s velkou ztrátou vody a iontů (hlavně Na+ a K+), pacient je proto dehydratovaný a má vysokou osmolalitu, jeho oběh se proto centralizuje a vzniká šokový stav s hypoperfúzí a hypoxií periferních tkání, které přecházejí na anaerobní metabolismus a produkují velká množství laktátu z důvodu vysoké hodnoty ketolátek a lakátu dochází k rozvoji metabolické acidózy T - IV inzulín a doplnění tekutin s ionty, musí se ale postupovat opatrně, aby nedošlo k rychlému poklesu osmolality a vzniku edému mozku z přesunu tekutiny, další komplikací může být hypokalémie z rychlého vstupu K+ do buněk 11. Reaktanty akutní fáze, sedimentace erytrocytů Reakce akutní fáze - nespecifická obranná reakce na poškození organismu akutním zánětem, v játrech dochází působením cytokinů (hlavně IL-1, IL-6 a TNF-alfa) ke zvýšené syntéze proteinů akutní fáze Proteiny akutní fáze zánětu - C reaktivní protein, alfa1-antitrypsin, orozomukoid, haptoglobin, hemopexin, koagulační faktory (fibrinogen), složky komplementu (stoupají méně, hlavně C3 a C4) nové ukazatele akutního zánětu - elastáza z granulocytů (uvolňuje se z granulocytů při jejich aktivaci, hlavně při bakteriálním zánětu), prokalcitonin (jeho syntéza stoupá hlavně při bakteriální infekci), neopterin (cytokin produkovaný makrofágy po jejich aktivaci interferonem gama, je také uvolňován T lymfocyty po rozpoznání antigenu) Negativní reaktanty akutní fáze - albumin, prealbumin, transferin jejich koncentrace naopak klesá, pravděpodobně z důvodu urychleného katabolismu, možná je jejich syntéza v játrech tlumena ve prospěch proteinů akutní fáze zánětu Sedimentace erytrocytů - velice nespecifický test, který může pomoci při diagnóze nemoci u pacientů s nevýraznými symptomy, může se použít i pro monitoring léčby nebo průběhu onemocnění, v dnešní době je ale nahrazován stanovováním reaktantů akutní fáze (CRP) fibrinogen, který je při zánětu zvýšen, se váže na erytrocyty, které se poté lepí dohromady a tvoří hrudky, které rychleji sedimentují po hodině se odečítá v milimetrech sloupec usazených erytrocytů ve speciální kapiláře s nesrážlivou krví zvýšená hodnota - při jakémkoliv zánětu nebo při zvýšení hladiny fibrinogenu z jiného důvodu 12. Autoprotilátky Autoprotilátky proti T3 a T4 - způsobují snížení tyreoidálních hormonů Autoprotilátky při Gravesově tyreotoxikóze TSI (thyroid-stimulating immunoglobulin) - autoprotilátka působící proti receptorům pro TSH, tím se vyvolává nadprodukce T4 TGI (thyroid-growth immunoglobulin) - autoprotilátka vyvolává růst štítné žlázy Autoprotilátky při DM 1. typu Autoprotilátky proti Langerhansovým ostrůvkům - před vypuknutím DM 1. typu se v krvi pacienta objevuje vysoký titr těchto protilátek, zatím ale rozvoji choroby ještě v preklinickém stádiu nelze zabránit Autoprotilátky proti glutamátdekarboxyláze Autoprotilátky proti inzulínu Autoprotilátky proti mitochondriím u pacientů s biliární cirhózou (u 90%) 13. Imunoglobuliny Imunoglobuliny - tvořeny buňkami lymforetikulárního systému, jedná se o protilátky proti antigenům Struktura - tvořeny dvěma páry těžkých a dvěma páry lehkých řetězců, které jsou spojeny disulfidickými můstky, podle těžkých řetězců se rozlišuje pět tříd imunoglobulinů (IgG, IgA, IgM, IgD a IgE) papain štěpí molekulu imunoglobulinu na dva menší fragmenty F-ab (antigen-binding) a jeden větší F-c (crystalizable), koncová část F-ab je silně variabilní, liší se podle cílového antigenového zaměření IgG - tvoří největší podíl imunoglobulinů, vznikají jako odpověď na rozpustné antigeny (toxiny bakterií), prochází fetoplacentární bariérou, novorozenec má proto vysokou hladinu mateřských IgG, po narození je schopen produkovat vlastní IgG IgA - v plazmě jsou jako monomery, na povrchu sliznic jako dimery, neprochází fetoplacentární bariérou IgM - vznikají jako časná odpověď na bakteriální nebo virovou infekci, později jsou vystřídány zvýšenou syntézou IgG IgD - mají dosud neznámou funkci IgE - jejich komplex s alergenem vyvolá uvolnění histaminu a dalších mediátorů alergické reakce Hypoimunoglobulinémie - fyziologicky u novorozenců, patologicky při dědičných poruchách syntézy (všech nebo pouze některých imunoglobulinů), při získaných poruchách syntézy (nádory lymfatické tkáně, mnohočetný myelom), při ztrátě imunoglobulinů močí (nefrotický syndrom) Hyperimunoglobulinémie - polyklonální a monoklonální hyperimunoglobulinémie - viz ot. 3 (2. část) 14. Parametry poškození hepatocytu 15. Parametry obstrukce žlučových cest P - kámen zaklíněný v terminální části choledochu, nádor žlučových cest nebo hlavy pankreatu, některé léky, Dubin-Johnson syndrom, Rotor syndrom, u novorozence atrézie žlučových cest Konjugovaná hyperbilirubinémie - blokádou odtoku žluči dochází k návratu konjugovaného bilirubinu do krve, následně se objevuje v moči Kompletní obstrukce žlučových cest - nedostává se vůbec žádný bilirubin do střeva, nemůže tak proto vznikat ani urobilinogen, který se tak neobjeví v moči, stolice je světlá acholická LN - zvýšená aktivita ALP (alkalická fosfatáza) a GMT (gama-glutamyltransferáza) v séru, oba tyto enzymy jsou vázané na atypický lipoprotein X (LpX), stoupá koncentrace většiny sérových lipidů (cholesterol, triacylglyceroly, fosfolipidy) při delším trvání obstrukce se mohou připojit parametry typické pro poškození hepatocytů 16. Parametry syntetické funkce jater 17. Amyláza, lipáza, trypsin, elastáza Alfa-amyláza - katalyzuje štěpení škrobu (alfa-1,4-glykosidové vazby mezi molekulami glukózy ve škrobu), vznikají tak oligosacharidy produkují ji hlavně slinné žlázy a pankreas, jejich amylázy se ale od sebe liší, jsou to isoenzymy zvýšení aktivity amylázy poškození žláz produkujících amylázu - parotitida, sialolitiáza, akutní pankreatitida, penetrující vřed, přetlak ve žlučových cestách při biliární kolice nebo po podání opiátů snížené vylučování amylázy ledvinami - alfa-amyláza má malou molekulu, proto se vylučuje ledvinami a objevuje se v moči, při snížení glomerulární filtrace se tak aktivita enzymu v séru zvýší, jiným důvodem může být z dosud neznámého důvodu vazba amylázy na imunoglobuliny (IgG nebo IgA), tím se velikost molekulárního komplexu zvětší a komplex se proto ledvinami nevylučuje ani zdravými ledvinami s normální glomerulární filtrací Lipáza - katalyzuje v tenkém střevě štěpení triacylglycerolů na monoacylglyceroly a mastné kyseliny, je produkována pankreatem, musí se odlišit od lipoproteinové lipázy membrán endotelů, která hydrolyzuje triacylglyceroly lipoproteinů typu chilomikronů a VLDL zvýšení aktivity lipázy -většinou aktivita enzymu v séru stoupá při postižení pankreatu současně s alfa-amylázou, pakliže není lipáza zvýšena při současném zvýšení alfa-amylázy, má zvýšení alfa-amylázy většinou původ v poškození slinných žláz Trypsin - stanovuje se při vyšetření chronické pankreatitidy RIA technikou Elastáza - stanovuje se při vyšetření chronické pankreatitidy ve stolici 18. Vyšetření funkce tenkého střeva a funkční testy v gastroenterologii Testy na poruchu absorbce lipidů - porucha absorbce lipidů je nejčastějším typem malabsorbce, projeví se také nejdříve, trvá-li delší dobu, může se připojit nedostatek vitamínů rozpustných v tucích P - nedostatek žlučových kyselin (obstrukce žlučových cest, hepatopatie), nedostatek pankreatické lipázy (chronická pankreatitida) Stanovení tuku ve stolici - denní odpad lipidů nesmí přesáhnout 5 g/den, stolice se sbírá 3-5 dní Test s vitamínem A - pacientovi se podá vitamín A spolu se stravou obsahující lipidy, po určitých dobách se měří koncentrace vitamínu A v krvi (vstřebává se spolu s tuky) Dechový test po zátěži značeným triacylglycerolem - PO se podá triacylglycerol značený radionuklidem 14C, následně se detekuje vydechovaný CO2 a sleduje se jeho radioaktivita Testy na poruchu absorbce cukrů Xylózový test - PO se podá xylóza (monosacharid), která se vstřebává v proximálním jejunu, skoro všechna se z krve vyloučí ledvinami (malá část se metabolizuje játry), stanovuje se proto hladina xylózy v krvi a v moči jako ukazatel schopnosti střeva vstřebávat monosacharidy při bakteriální kolonizaci štěpí bakterie xylózu, výsledek testu je proto poté falešně pozitivní Disacharidové toleranční testy - PO se podá 50 g disacharidu (laktóza nebo sacharóza), při defektu disacharidázy se disacharid nerozštěpí na monosacharidy, které by se vstřebaly a nezvýší se tak glykémie, může se proto měřit glykémie nebo obsah vodíku ve vydechovaném vzduchu (vodík vzniká při přeměně disacharidů v tlustém střevě) nebo pH stolice (okyselení metabolity disacharidu přeměněného bakteriemi) musí se provést i kontrolní test na vstřebávání příslušných samotných monosacharidů, aby se vyloučila jejich malabsorbce, definitivní diagnózu podá biopsie s následným histochemickým průkazem enzymů Testy na poruchu absorbce aminokyselin - při poruchách transportu aminokyselin, většinou se ale spíše jedná o poruchu renální tubulární reabsorbce aminokyselin Testy na poruchu absorbce stopových prvků a vitamínů - nejčastěji porucha absorbce vápníku nebo železa, používají se zátěžové testy, častá je i porucha absorbce vitamínu B12, kdy se provádí Schillingův test s PO podaným vitamínem B12 značeným radioizotopem, sleduje se množství vyloučeného značeného vitamínu močí, snížené hodnoty jsou u chronické atrofické gastritidy (snížená tvorba vnitřního faktoru) 19. Screeningové vyšetření v gastroenterologii Test na okultní krvácení - chemický průkaz krve ve stolici při normálním makroskopickém vzhledu chemicky se prokazuje hemoglobin, test je založen na peroxidázové aktivitě hemu, pacient musí 3 dny před začátkem vyšetření vynechat potraviny obsahující krev a preparáty železa (falešně pozitivní výsledek), další možností je imunochemický průkaz globinové části hemoglobinu, která je druhově specifická, není proto zapotřebí držet před vyšetřením dietu, vyšetření je ale daleko dražší slouží hlavně pro včasné odhalení kolorektálního karcinomu (drobně krvácí) 20. Triacylglyceroly, cholesterol, lipoproteiny 21. Železo, transferin, ferritin Fe - vstřebává se v horní části tenkého střeva jako Fe2+, je zapotřebí také kyselá žaludeční šťáva, vstřebává se cca 10% podaného železa lidské tělo obsahuje cca 4 g Fe (3 g jsou v erytrocytech, zbytek je ve formě hemu jiných látek jako enzymy (kataláza, peroxidáza, cytochromy) nebo hemoglobin) muži - 14,3 - 26 umol/l v séru ženy - 10,7 - 21,5 umol/l v séru novorozenci mají hladinu železa vyšší, děti přibližně stejnou jako je hladina u mužů hladina železa se mění podle diurnálního rytmu (nejvyšší hladina ráno, nejnižší večer) Význam pozitivní - přenos kyslíku, oxidoredukční děje negativní - účastní se na tvorbě nebezpečného hydroxylového radikálu z peroxidu vodíku (Fentonova reakce H2O + Fe2+ vzniká OH- + .OH (hydroxylový radikál) + Fe3+) hydroxylový radikál - poškozuje nukleové kyseliny a bílkoviny, může nastartovat řetězovou reakci zvanou lipoperoxidace pro Fentonovu reakci je zapotřebí železo ve formě Fe2+, které vzniká redukcí Fe3+ například působením superoxidového radikálu nebo za určitých okolností kyselinou askorbovou ochrana před redukcí Fe3+ na Fe2+ - transferin dokáže z plazmy vychytávat redukované železo (Fe2+) a tím brání Fentonově reakci, haptoglobin a hemopexin dokáží vázat v plazmě volný hemoglobin nebo hem, jejichž železo by mohlo být také redukováno vejít do Fentonovy reakce, ceruloplazmin dokáže oxidovat Fe2+ v plazmě zpět na Fe3+ Ferritin - podíl vstřebaného železa je dán kapacitou apoferritinu, což je bílkovina střevní sliznice, která se po navázání železa ve formě Fe3+ mění na ferritin železo je ve tkáních uloženo právě ve formě ferritinu, ze kterého se může snadno mobilizovat, může se zde také skladovat ve formě hemosiderinu, jedná se ale o obtížně využitelnou zásobu železa Transferin - na této bílkovině je železo ve formě Fe3+ transportováno plazmou, buňky mají na povrchu receptory pro transferin Hyposiderémie P - nejčastěji při poruchách absorbce z GIT (achlorhydrie žaludeční šťávy), při chronickém krvácení, méně často z nedostatečného příjmu potravou nebo při nefrotickém syndromu (ztráty transferinu močí), hyposiderémie může doprovázet různé akutní nebo chronické infekce nebo některá nádorová onemocnění, kdy dochází ke zkrácení životnosti erytrocytů první známkou bývá snížení koncentrace ferritinu, později bývá zvýšena hladina volného transferinu nejcitlivějším ukazatelem je stanovení koncentrace transferinových receptorů v séru, buňka totiž při nedostatku železa produkuje několikanásobně více receptorů pro transferin, tyto receptory se tak zvýšeně dostávají do krve a lze prokázat zvýšení jejich koncentrace lze tak odlišit anémii z nedostatku železa od anémie doprovázející chronické záněty nebo nádorová onemocnění, kdy se často různě mění hladina transferinu Hypersiderémie (toxicita železa) P - hemochromatóza (dědičné onemocnění, kdy je porušena regulace absorbce železa, to se poté ukládá v játrech a způsobuje cirhózu, v srdci, kdy způsobuje kardiomyopatii a v pankreatu a kůži, kdy způsobuje bronzový diabetes a tmavé zabarvení kůže), hemosideróza (podobné příznaky jako hemochromatóza, vzniká při nadměrném parenterálním přívodu železa), hemolytická anémie, jaterní onemocnění apod. 22. Tumorové markery 23. Stopové prvky Měď (Cu) - absorbuje se z potravy v tenkém střevě, nadměrný přísun mědi blokuje absorbci zinku (a naopak), v krvi je měď vázána na albumin a transkuprein, ze kterého je aktivně vychytáván hepatocyty, játra zabudovávávají měď do ceruloplazminu, který secernují do krve, ceruloplazmin tak dopravuje měď do buněk, měď se vylučuje hlavně játry do žluče měď v séru - 11 - 22 umol/l (měď neproniká na ceruloplazminu do krve novorozence, ve fetálním oběhu je jí proto velmi málo) Význam - součást řady enzymů (tyrozináza, lyzyloxidáza pro stabilizaci kolagenu, cytochrom c oxidáza pro energetický metabolismus, plazmatická superoxiddismutáza), samotný ceruloplazmin má antioxidační účinky (oxiduje Fe2+ na Fe3+) Nedostatek mědi - Menkesova choroba (porucha absorbce mědi ze střeva, projevuje se velice brzy těžkým opožděným mentálním vývojem a růstem, mozkovou gliózou s cystickou degenerací a zvláštními kudrnatými vlasy), při malabsorbčním syndromu Toxicita mědi - Wilsonova choroba (porucha syntézy ceruloplazminu, proto je výrazně zvýšená volná frakce mědi v krvi, měď proto proniká do jater, mozku a ledvin, kolem rohovky se tvoří typický modrozelený Kayser-Fleisch kroužek, při léčbě podávají vysoké koncentrace zinku, který tak blokuje absorbci mědi ve střevě) akutní intoxikace mědí - zvracení, průjmy, bolesti v epigastriu, v těžších případech šok a akutní selhání jater a ledvin Zinek (Zn) - absorbuje se z potravy (maso) v tenkém střevě, nadměrný přísun zinku blokuje absorbci mědi (a naopak), v krvi je měď vázána na albumin a metalothionein, na rozdíl od železa a mědi se zinek neskladuje v játrech, proto se dříve projeví jeho nedostatek, vylučuje se hlavně žlučí a pankreatickou šťávou zinek v séru - 10 - 20 umol/l (u novorozenců o něco více), zinek je typický intracelulární prvek, proto se při katabolismu z buněk vyplavuje a jeho koncentrace v séru stoupá Význam - součást celé řady metaloenzymů (LD, ALF, amyláza, ACE, superoxiddismutáza apod.), je potřebný pro buněčnou imunitu, proliferaci buněk (nutnost zvýšeného přísunu zinku u novorozenců a malých dětí), tvorbu vaziva, hojení ran a tvorbu spermií Nedostatek zinku - Acrodermatitis enteropathica (vrozená porucha absorbce zinku ze střeva), malabsorbce KO - porucha růstu, špatné hojení ran, červené zabarvení kůže, poruchy imunity, poruchy nálad, vypadávání vlasů Toxicita zinku - zvracení, průjmy, horečka Selen (Se) - absorbuje se z potravy (cibulová zelenina) v tenkém střevě, neskladuje se v játrech, proto se dříve projeví jeho nedostatek, vylučuje se hlavně močí selen v séru - 1 - 1,9 umol/l Význam - obsažen v enzymu glutathionperoxidáze (štěpí peroxid vodíku) a jodotyronin-5-dejodáze (přeměňuje T4 na T3), je zapotřebí pro správný vývoj spermií, chrání před nádorovým bujením Nedostatek selenu - závažná kardiomyopatie, myopatie kosterních svalů, zvýšené riziko kancerogeneze, aterosklerózy a poruch štítné žlázy Toxicita selenu - typický ze česnekový zápach z úst, změny na nehtech a zubech, gastrointestinální příznaky Chróm (Cr) - šestimocná forma (toxická, působí jako mutagen a karcinogen, podporuje lipoperoxidaci), trojmocná forma (antioxidans, snižuje lipoperoxidaci, reguluje účinek inzulínu, zvyšuje průnik glukózy do buněk) Nedostatek - porucha tolerance glukózy Fluór (F) - jako fluorapatit se uplatňuje při mineralizaci kostí a zubní skloviny Nedostatek - zvýšená kazivost zubů Jód (I) - absorbuje se ve formě jodidových iontů, z krve jsou vychytávány štítnou žlázou a oxidovány na jód, ze kterého vzniká tyroxin a účinnější trijodtyronin, dále viz ot. 21 (2. část) Kobalt (Co) - součást vitamínu B12 (cyanokobalamin) Mangan (Mn) - součást mitochondriální superoxiddismutázy, aktivuje některé enzymy potřebné k syntéze lipoproteinů Toxicita manganu - intenční třes, deprese, později stav podobný Parkinsonově chorobě Molybden (Mo) - součást xantinoxidázy (vznik kyseliny močové) 24. Indikátory kostní přestavby, markery kostní resorbce 25. Vyšetření mozkomíšního moku I - míšní onemocnění, zánětlivá onemocnění (meningitida, encefalitida), zánětlivě-autoimunní demyelinizační onemocnění (RS, syndrom Guillain-Barré), náhlé CMP, degenerativní onemocnění (Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, ALS), nádory Odběr - lumbální punkce, při odběru se posuzuje vzhled likvoru, jeho tlak a provádí se manévr na průchodnost likvorových cest, pro hodnocení hematoencefalické bariéry a intratékální syntézy imunoglobulinů je zapotřebí odebrat i krev Vyšetření - kvantitativní vzhled - čirá bezbarvá tekutina, při hnisavém zánětu je žlutá nebo žlutozelená, při obstrukci je žlutá, při krvácení je narůžovělá, až červená (při arteficielní příměsi krve v likvoru při odběru se musí vzorek zcentrifugovat, supernatant je poté čirý), mozkomíšní mok je kalný úměrně počtu leukocytů, které obsahuje, může obsahovat fibrinovou síťku při těžkém poškození hematoencefalické bariéry celková bílkovina (0,15 - 0,40 g/l) - mok obsahuje 200x méně bílkovin než plazma, 80% má plazmatický původ, zbytek má mozkový původ nebo se vytvořily přímo v moku jako imunoglobuliny Hyperproteinorachie - porucha hematoencefalické bariéry, zánětem aktivovaná sekrece imunoglobulinů intratekálního původu, bílkoviny z poškozených buněk mozku nebo při krvácení mírné zvýšení - serózní meningitida více než 1 g/l (až 20 g/l) - bakteriální meningitida, Giullain-Barré syndrom glukóza (2,5 - 3,9 mmol/l) - závisí na glykémii, normálně činí cca 60% sérové hodnoty (při glykémii vyšší než 38 mmol/l se již glykorachie nezvyšuje) Hypoglykorachie - hodnotí se poměr glukózy v likvoru a v séru, lumbální punkce se provádí za 4 hodiny po odebrání glykémie (vyrovná se hladina glukózy v séru a v moku), při bakteriální meningitidě je poměr < 0,4, až nula, protože glukózu spotřebovávají erytrocyty a leukocyty v moku, stejně tak při subarachnoidálním krvácení nebo nádorech mozku a mozkových plen (nádorové buňky spotřebovávají glukózu) laktát - je v moku produkován hlavně baktériemi při anaerobní glykolýze, slouží proto hlavně k diferenciální diagnóze bakteriální (zvýšen) a virové (normálně nízký) meningitidy, v menší míře je produkován i leukocyty, vzniká také při poruše zásobení mozku kyslíkem (ischémie), nadměrné aktivitě mozku (epileptický záchvat) a subarachnoidálním krvácení laktát neprochází hematoencefalickou bariérou chloridy - v moku je vyšší koncentrace Cl-, protože nahrazuje bílkoviny v aniontovém sloupci, pokles jejich koncentrace v moku je známkou porušené hematoencefalické bariéry Vyšetření - kvalitativní Sperktrofotometrie likvoru - slouží k průkazu subarachnoidálního krvácení, velice citlivé, prokáže krvácení ještě před pozitivní cytologií oxyhemoglobin - typický pro čerstvé krvácení bilirubin - typický pro starší krvácení methemoglobin - typický pro intrakraniální nebo subdurální krvácení Izoelektrická fokusace bílkovin - slouží k průkazu oligoklonálních proužků IgG v likvoru, bílkoviny se dělí v elektrickém poli v gradientu pH podle svého izoelektrického bodu, výsledek z likvoru se porovnává s proužky ze séra, pokud se shodují, jedná se o systémovou imunitní reakci, pokud jsou v likvoru proužky bílkovin, které v séru chybí, jedná se o intratekální syntézu imunoglobulinů, nejčastěji při sclerosis multiplex nebo infekci neurotropními viry (spalničky, plané neštovice) Cytologie - zvýšený počet buněčných elementů v moku se nazývá pleocytóza polynukleáry - mají krátkou životnost, prokazují se proto v likvoru na začátku jakéhokoliv patologického procesu monocyty - mají dlouhou životnost, prokazují se hlavně při infekci intracelulárními agens nebo na konci patologického procesu, kdy odklízejí poškozené tkáně, aktivují se na makrofágy, podle fagocytovaného substrátu se dělí na erytrofágy, siderofágy, lymfofágy, leukofágy a lipofágy lymfocyty - odpovědné za specifickou imunitu, T lymfocyty aktivují makrofágy, B lymfocyty se mění na plazmocyty a produkují imunoglobuliny, NK-buňky nespecificky lyzují okolní buňky nádorové buňky - při nádorových onemocněních 26. Statimová vyšetření Iontogram séra - Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+, fosfáty Iontogram moči - Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+, fosfáty Ukazatele acidobazické rovnováhy a laktát Astrup - pH, pO2, pCO2, HCO3-, BE Vyšetření moči - urea, kreatinin v séru a v moči, clearance kreatininu, bilance dusíku, kyselina močová Vyšetření jater - bilirubin, amoniak, ALT, AST, GMT, ALP, LD, amylasa, lipáza Vyšetření metabolismu - glukóza, cholesterol, triacylglyceroly Vyšetření nutrice - albumin, prealbumin, transferin Kardiomarkery - CK, CK-MB, CK-MB mass, myoglobin, troponin T nebo I Markery zánětu - CRP, prokalcitonin 27. Kyslíkové parametry a laktát Odběr krve pro stanovení pO2 - nejvhodnější je arteriální krev, může se použít i arterializovaná krev z ušního lalůčku (musí být dostatečně prokrven), odběr musí být anaerobní (bez vzduchových bublin), krev musí být co nejrychleji dopravena do laboratoře (spotřeba kyslíku krevními elementy), pO2 se nejčastěji z krve měří polarograficky (Clarkova elektroda) Neinvazivní stanovení pO2 - senzor se upevní na prst, obsahuje Clarkovu elektrodu, působením tepla se prst prokrví, krev se tak dostane do kožních kapilár, zlepší se uvolňování kyslíku z hemoglobinu, stoupne tak lokálně pO2, kyslík proto difunduje do kůže, kde jej registruje čidlo, naměřené hodnoty jsou o něco nižší než při přímém stanovení pO2 z krve, protože část kyslíku se spotřebuje při průchodu kůží měření se nesmí provádět při centralizaci oběhu (šok) Ukazatele vychytávání kyslíku v plicích (oxygen uptake) Alveolo-arteriální diference kyslíku (1,3 - 2,7) - jedná se o rozdíl pO2 v alveolárním vzduchu a v arteriální krvi Plicní zkrat (2-4%) - jedná se o procento krve, které prošlo plícemi, aniž by byla krev okysličena Ukazatele uvolňování kyslíku z krve do tkání (oxygen release) - disociační křivku hemoglobinu posunuje doprava a dolů (snižuje se pevnost vazby kyslíku na hemoglobin) snížení pH, snížení koncentrace 2,3-bisfosfoglycerátu v erytrocytech, snížené pCO2 a snížená teplota, změna těchto parametrů opačným směrem vede k posunu křivky doleva (zvyšuje se pevnost vazby kyslíku na hemoglobin) P50 - jedná se o pO2 při 50% saturaci hemoglobinu, její hodnota ukazuje, zda je disociační křivka hemoglobinu posunuta doprava nebo doleva, norma je 3,4 - 3,8 kPa pO2 ve smíšené žilní krvi (krev z arteria pulmonalis) - informuje o gradientu kyslíku mezi hemoglobinem a cytochromy, kritická hodnota je 3,5 kPa methomoglobin, karbonylhemoglobin, sulfhemoglobin - formy hemoglobinu s poruchou uvolňování kyslíku z vazby Laktát - vzniká při anaerobním metabolismu tkání, kdy z pyruvátu vzniká laktát, ten se může hromadit v krvi a způsobovat tak laktátovou acidózu 28. Monitorování vnitřního prostředí v intenzivní péči Vyšetření - pO2, pCO2, pH, saturace hemoglobinu, laktát, hematokrit, krevní obraz, iontogram (Na+, K+, Cl- apod.), CRP apod. 29. Tělesné tekutiny - jejich prostory, hyper a hypohydratace Celková tělesná voda (CTV) - tvoří 55-60% hmotnosti lidského těla (ženy méně než muži, protože mají více tuku), malé děti a těhotné mají zvýšený podíl celkové tělesné vody, naopak ve stáří se podíl vody snižuje Intracelulární tekutina (ICT) - tvoří 2/3 CTV Extracelulární tekutina (ECT) - tvoří 1/3 CTV, ¼ ECT je v cévách, zbytek je v intersticiální tekutina (tkáňový mok) Mechanismy udržující rozdíly v koncentracích iontů mezi ICT a ECT Donnanova rovnováha - ICT a ECT je odděleno semipermeabilní membránou, která umožňuje průnik malých iontů a molekul, ale nikoliv makromolekul, jelikož je v ICT více bílkovin, které nemohou přes membránu projít, musí být v ECT více Cl-, které mají stejně jako bílkoviny negativní náboj, mohou ale difundovat intracelulární bílkoviny na sebe dokáží vázat vodu, udržují ji tak v buňce, proti tomuto onkotickému tlaku působí krevní tlak, který je na začátku kapilárního řečiště větší, proto část tekutiny z kapilár přechází do intersticiální tekutiny, nakonci kapilárního řečiště ale zase převládá onkotický tlak a většina intersticiální tekutiny tak difunduje zpět do krevního řečiště, zbytek je drénován mízními cévami Iontové pumpy - enzymové systémy buněčných membrán, čerpají ionty proti koncentračnímu gradientu, energii získávají štěpením ATP Vodní bilance - rozdíl mezi příjmem a výdejem tekutin, normálně je vodní bilance vyrovnaná Izotonická dehydratace P - ztráta izotonické tekutiny při zvracení, průjmech, popáleninách apod., může nastat i při hromadění transcelulární tekutiny ve třetím prostoru (ascites, pleurální výpotek, hromadění tekutiny v GIT při ileózních stavech) PF - protože se nemění osmolalita plazmy ani koncentrace Na+, nemůže docházet k žádným přesunům tekutiny mezi ICT a ECT, pacient je tak ohrožen oběhovým selháním a selháním ledvin, organismus reaguje aktivací systému renin-angiotenzin-aldosteron LH - známky hemokoncentrace, normonatrémie (zásoby Na+ mohou být ale snížené) T - infúze izotonického roztoku NaCl, případně koloidní roztoky Hypertonická dehydratace P - ztráta čisté vody perspirací a dechem, hlavně při horečnatých stavech, kdy nejsou doplňovány tekutiny, další příčinou může být diabetes insipidus nebo polyurická fáze selhání ledvin PF - následně se přesouvá tekutina z ICT do ECT, čímž se částečně nahrazuje ztráta tekutin, v ICT a ECT ale stoupá osmolalita LH - nejsou známky hemokoncentrace (přesouvá se tekutina z ICT do ECT), hypernatrémie T - příjem vody PO nebo v infúzi s 5% glukózou, náhrada tekutiny musí být ale dostatečně pomalá, aby se zabránilo rychlému přesunu tekutiny z ECT do ICT Izotonická hyperhydratace P - v organismu se hromadí izotonická tekutina a roste objem ECT, aniž by se měnila její osmolarita, příčinou jsou stavy, kdy se rozvíjí sekundární hyperaldosteronismus (kardiální insuficience, hypoproteinémie při nefrotickém syndromu nebo při cirhóze jater) s retencí tekutin a Na+, stejně může být příčinou stav po traumatu nebo závažnější operaci, kdy se zvyšuje hladina aldosteronu, ADH a glukokortikoidů LH - známky hemodiluce, normonatrémie (zásoby Na+ mohou být ale zvýšené) T - zástava příjmu tekutin, diuretika, léčba základního onemocnění Hypotonická hyperhydratace P - v organismu se hromadí hypotonická tekutina, protože ji organismus nedokáže vyloučit, jedná se o stejné pacienty jako při izotonické hyperhydrataci, dále také pacienti s nedostatkem glukokortikoidů a pacienti se selháním ledvin LH - většinou nejsou známky hemokoncentrace (přesouvá se tekutina z ECT do ICT), hyponatrémie T - zástava příjmu tekutin, případně se může podpořit výdej tekutin podáním infúze s 20% manitolem (pokud není příčinou selhání ledvin) Syndrom inadekvátní sekrece ADH - produkce ADH bez zjevné potřeby (pacient nemá hyperosmolalitu séra, ani není hypovolemický), následně natrémie a osmolalita ještě více klesají, je vysoká osmolalita moči, většinou se jedná o přechodný stav, který se upraví po odstranění vyvolávající příčiny P - úrazy CNS, mozkové nádory, meningitida, pneumonie, některé maligní nádory (bronchogenní karcinom nebo karcinom pankreatu), stavy po úrazech nebo operacích Dif. dg. hyperbilirubinemie, ikterus F Biliverdin - porfirinové jádro hemu se štěpí mezi prvním a druhým pyrolovým kruhem, methinový můstek se oxiduje na oxid uhelnatý a odštěpuje se atom železa, žlučové barvivo je zelené Bilirubin - vzniká z biliverdinu ve slezině jeho redukcí, žlučové barvivo je žluté, až rubínově červené krví se dostává ze sleziny do jater, je vázán na albumin, samotný je totiž ve vodě nerozpustný v játrech bilirubin hepatocyty z krve vychytávají, prochází jejich cytosolem do mikrosomální oblasti, kde je konjugován s kyselinou glukuronovou pomocí enzymu glukuronyltransferázy, vzniká tak ve vodě rozpustný ester žlučové kyseliny konjugovaný bilirubin se spolu se žlučí dostává do tenkého střeva, kde se redukuje na urobilinogen a sterkobilinogen, ty se dále oxidují na urobilin a sterkobilin (hnědé zabarvení stolice) část žlučových barviv se střevem zpět vstřebá a dostává se do jater s portální krví, hepatocyty urobilinogen vychytají a zmetabolizují, jsou-li ale poškozeny, dostává se do systémového oběhu a do moči Ikterus - při zvýšení koncentrace bilirubinu v krvi dochází ke žlutému zabarvení kůže a sliznic Hyperbilirubinémie Nekonjugované - je zvýšen nekonjugovaný bilirubin Ze zvýšeného vzniku bilirubinu P - hemoglobinopatie, sférocytóza, podání inkompatibilní krve, primární zkratová hyperbilirubinémie (v kostní dřeni vzniká přímo bilirubin při defektní erytropoéze) PF - játra musí přeměnit několikanásobně více bilirubinu než normálně, do střeva se tak dostává i daleko více urobilinogenu, je poté zvýšeně zpětně střevem resorbován a dostává se zpět do portální krve, játra tento urobilinogen nedokáží všechen vychytat, dostává se tak i do systémové krve a moči Z poruchy vychytávání bilirubinu a jeho konjugace - nevzniká nadměrné množství urobilinogenu, nenachází se proto v moči P - defekt syntézy UDP-glukuronyltransferázy Gilbertův syndrom - benigní nekonjugovná hyperbilirubinémie, vzniká pouze velice mírný ikterus, nedochází k žádnému poškození hepatocytů Crigler-Najjarův syndrom - typ 1 se projevuje těžkou hyperbilirubinémií s poškození CNS, dítě umírá do 1 roku života, typ 2 je mírnější forma bez postižení CNS Smíšené P - infekční hepatitidy, toxické poškození jater poškození hepatocytů, dochází tak k poruše vychytávání a konjugace bilirubinu, stejně tak k poruše exkrece konjugovaného bilirubinu do žluče PF - v krvi je zvýšená koncentrace nekonjugovaného i konjugovaného bilirubinu, stejně tak urobilinogenu, který poškozené hepatocyty nedokáží vychytávat z portální krve (i když ho vzniká méně než fyziologicky), urobilinogen se tak objevuje i v moči, spolu s konjugovaným bilirubinem současně jsou zvýšené aktivity aminotransferáz a laktátdehydrogenázy z poškozených hepatocytů Konjugované Z obstrukce žlučových cest - konjugovaný bilirubin se tak vrací zpět do krve, objevuje se i v moči, je-li obstrukce úplná, nedostává se do střeva žádný bilirubin, nevzniká tak ani urobilinogen (v moči není urobilinogen), stolice je světlá, mazlavá, silně zapáchá současně je v krvi zvýšená aktivita alkalické fosfatázy a gama-glutamyltransferázy Z jiných příčin P - poléková cholestáza (estrogeny, chlorpromazin), primární biliární cirhóza, Dubin-Johnsonův syndrom (v hepatocytech je pigment podobný lipofuscinu), Rotorův syndrom (v hepatocytech není pigment) Dif. dg. proteinurie Proteinurie Prerenální - v krvi se nachází vysoká koncentrace atypické bílkoviny o malé molekulové hmotnosti, proto bílkovina přechází do moči v takovém množství, že ji tubuly nedokáží všechnu zpětně resorbovat, ledviny jinak fungují normálně Atypická bílkovina - hemoglobin (hemolytická anémie), myoglobin (crush syndrom), Bence-Jonesova bílkovina (lehké řetězce imunoglobulinů při mnohočetném myelomu) Renální - je poškozena funkce glomerulu Glomerulární - bílkoviny zvýšeně procházejí poškozenou membránou P - akutní nebo chronická glomerulonefritida, diabetická glomeruloskleróza, amyloidóza ledvin, glomerulonefritidy při systémových onemocněních (SLE) Selektivní proteinurie -ztrátou negativního náboje glomerulární membrány prochází do moči i albumin (má nejvyšší negativní náboj), protože není membránou odpuzován, porucha má dobrou prognózu, dobře reaguje na léčbu kortikoidy a imunosupresivy v moči je hlavně albumin Neselektivní proteinurie - těžší poškození glomerulární membrány, procházejí i větší bílkoviny (imunoglobuliny), pacienti denně ztrácí i více než 10 g bílkovin Tubulární - malé bílkoviny, které normálně prošly nejsou dostatečně zpětně resorbovány tubulárními buňkami, v moči se objevují bílkoviny o menší molekulové hmotnosti než má albumin (beta2-mikroglobulin, alfa1-mikroglobulin, lyzozym) P - intersticiální nefritida, intoxikace nefrotoxickými látkami (sloučeniny rtuti, kadmia, aminoglykosidy, cis-platina) při poškození tubulárních buněk se z jejich lyzosomů vyplaví gama-glutamyltransferáza, která se analyzuje v moči ztráta bílkovin močí většinou není příliš velká (do 1 g/den), je-li větší, jedná často o přidruženou glomerulární proteinurii) Subrenální - bílkovina v moči pochází z močových cest, nejčastěji při zánětu nebo krvácení, převládá poté leukocyturie nebo hematurie, z proteinů alfa2-makroglobulin Arteficiální - pacient si sám úmyslně do moči přidává bílkovinu (vaječný bílek), aby pro sebe získal určitou výhodu Přechodná - po značné fyzické námaze, přehřátí nebo podchlazení, horečce apod. Dif. dg. hyper a hypoglykemie viz ot. 8 a 9 (1. část) Ostatní příčiny Hypoglykémie P - nedostatečné zásoby glykogenu v játrech (nedonošení novorozenci, cirhotici), neschopnost štěpit glykogen (glykogenózy), endokrinopatie (hypotyreóza, hypofunkce nadledvin), poruchy absorpce glukózy ze střeva (celiakální sprue) Hyperglykémie P - nadprodukce adrenalinu (feochromocytom), nadprodukce glukokortikoidů (Cushingův syndrom), nadprodukce tyreoidálních hormonů, poškození Langerhansových ostrůvků (akutní nebo chronická pankreatitida, karcinom pankreatu) Dif. dg. hyperurikémie, hypourikémie Kyselina močová - vzniká z tělu vlastních purinových látke (adenin a guanin) nebo z purinových bází z potravy, u člověka a primátů je konečným metabolitem purinových bazí (u zvířat je to alantoin vznikající z kyseliny močové urikázou) Adenin - mění se na hypoxantin a poté enzymem xantinoxidázou na xantin a dále na kyselinu močovou Guanin - mění se přímo na xantin a poté enzymem xantinoxidázou na kyselinu močovou Význam - kyselina močová je významný antioxidant (spolu s albuminem), chrání tak organismus před volnými radikály (zvýšený podíl alantoinu v krvi člověka svědčí o zvýšeném vystavení účinku volných radikálů, ty totiž mění kyselinu močovou na alantoin), ztráta urikázy u člověka a primátů se tak v průběhu evoluce pozitivně projevila (prodloužení průměrného věku) Vyloučení - kyselina močová se z krve dostává přes glomerulární membránu do primární moči, odkud je v proximálním tubulu z 90% zpětně zresorbována, v distálním tubulu je aktivně sekretována do moči Normální hladina - muži 200-420 umol/l, ženy 140-340 umol/l Hyperurikémie - jelikož je kyselina močová ve vodě špatně rozpustná, tvoří při zvýšení její koncentrace krystaly, které se mohou ukládat v okolí kloubů (Dna) nebo tvoří konkrementy v močových cestách Ze zvýšené produkce - zvýšený příjem purinů (maso, zvěřina), zvýšená aktivita PRPP-amidotransferázy (mění fosforybosylpyrofosfát na prekurzor purinů IMP), zvýšená degradace nukleových kyselin při velkém zániku buněk (hemolytická anémie, leukémie, zánět), po intenzivní fyzické zátěži (zvýšené odbourávání ATP), Leschův-Nyhanův syndrom (defekt enzymu měnícího guanin zpětně na GMT) Ze sníženého vylučování - snížená glomerulární filtrace, snížená tubulární sekrece (snižuje ji i alkohol) nebo zvýšená koncentrace některých látek (latkát při laktátové acidóze, anionty, thiazidová diuretika) v krvi, které soutěží s kyselinou močovou o aktivní sekreci v distálním tubulu Hypourikémie - nevýznamná porucha, nejčastěji po podání alopurinolu (inhibuje xantinoxidázu) nebo urikosurik (fenylbutazon snižuje zpětnou resorbci kyseliny močové) Dif. dg. poškození jater Poruchy morfologie jater PF - hepatocyty po obvodu jaterního lalůčku dostávají dostatek kyslíku, obsahují hlavně AST, ALT, LD, GMT a ALP, hepatocyty uprostřed jaterního lalůčku (blízko centrální žíly) jsou zásobeny kyslíkem daleko hůře, obsahují hlavně GMD (jsou daleko náchylnější na hypoxémii a toxické vlivy), buňky žlučovodů obsahují hlavně ALP a GMT Jaterní enzymy - ALT (alaninaminotransferáza), AST (aspartátaminotransferáza), ALP (alkalická fosfatáza), GMT (glutamyltransferáza), GMD (glutamátdehydrogenáza), LD (laktátdehydrogenáza) Mírné poškození hepatocytů - dochází ke zvýšení permeability membrány hepatocytů, do krve se tak dostávají cytoplazmatické enzymy jako ALT, AST a LD Těžké poškození hepatocytů - do krve se z nekrotických buněk dostávají i enzymy lokalizované intramitochondriálně, výrazně stoupá hlavně aktivita AST (poměr AST/ALT > 1) a GMD, v krvi je také zvýšená hladina železa a mědi z poškozených hepatocytů změny v aktivitách jaterních enzymů nevypovídají o funkci hepatocytů Poruchy funkce jater Porucha ureogeneze - játra jsou jediný orgán, který dokáže tvořit močovinu, při terminálních stádiích jaterního selhání je tak snížená koncentrace močoviny a zvýšená koncentrace amoniaku a aminokyselin Porucha proteosyntézy - snížené frakce alfa 1, alfa 2 a beta 1 globulinů při elektroforéze (tvoří se otoky, ascites), snížená koncentrace koagulačních faktorů (hemoragická diatéza) Porucha metabolismu sacharidů - u cirhoticky postižených jater je snížena zásobní kapacita pro glykogen, proto hlavně po delším lačnění dochází k hypoglykémii, po dodání glukózy ji postižená játra hůře utilizují, proto delší dobu přetrvává hyperglykémie (glykemická křivka tvaru románského okna) Porucha metabolismu lipidů - většinou nezávažné změny krevních lipidů, při steatóze jater hypertriacylglycerolémii, při cirhóze jater snížená koncentrace cholesterolu Porucha detoxikace - projevuje se zvýšením nekonjugovaného a konjugovaného bilirubinu v krvi a retencí žlučových kyselin v krvi Brómsulfoftaleinový test - barvivo se podalo IV, po 2-3 minutách a po 45 minutách se měřila jeho koncentrace v krvi, hodnota vyšší než 5% svědčí pro poškození funkce hepatocytů Test s indocyaninovou zelení - podobný test jako předešlý, barvivo se vylučuje hlavně játry Toxické poškození jater - zvýšení GMT (hlavně u alkoholiků) a ALT, pro chronický etylismus svědčí i zvýšení koncentrace transferinu s nízkým obsahem cukrů a makrocytární anémie Cholestáza - zvýšený konjugovaný bilirubin, žlučové kyseliny, atypický lipoprotein X a vyšší aktivita ALP a GMT Jaterní fibróza - zvýšení N-terminálního propeptidu prokolagenu typu III svědčí o zvýšenou tvorbu kolagenu Virová hepatitida - viry destruují hlavně hepatocyty po obvodu jaterního lalůčku, proto je výrazně zvýšená aktivita aminotransferáz (AST/ALT) Dekompenzovaná jaterní cirhóza - zvýšená koncentrace amoniaku a aminokyselin v plazmě, klesá koncentrace bílkovin syntetizovaných v játrech, může být smíšená hyperbilirubinémie, v terminálním stádiu klesá koncentrace močoviny Nádorové postižení jater - lokální cholestáza (zvýšená aktivita ALP a GMT), mírné zvýšení aminotransferáz Dif. dg. poškození pankreatu Duodenální šťáva sekret pankreatu - hydrogenuhličitany, aktivní alfa-amyláza, lipáza (aktivuje se žlučovými kyselinami), proteolytické enzymy (trypsinogen, chymotrypsin, prokarboxypeptidáza, proelastáza) enterokináza produkovaná tenkým střevem aktivuje trypsinogen na tropsin, který aktivuje další peptidázy žluč - hydrogenuhličitany, žlučové kyseliny, lipidy (cholesterol, fosfolipidy), konjugovaný bilirubin sekret duodenálních žlázek - enterokináza Akutní pankreatitida alfa-amyláza - je zvýšena za 3-12 hodin po atace v séru, v moči se objevuje později pankreatická lipáza - stoupá paralelně s alfa-amylázou, neproniká ale do moči (větší molekula) kalcium - snížení koncentrace v séru u těžkých pankreatitid, protože se tvoří nerozpustné vápenné sole mastných kyselin působením pankreatické lipázy methemalbumin - u těžkých pankreatitid vzniká navázáním hematinu na albumin Chronická pankreatitida - v klidovém období jsou testy většinou normální, postupně dochází k destrukci funkčního parenchymu pankreatu, což vede k poruchám trávení a absorbce (hlavně tuků), při atace jsou testy podobnou hodnotu jako při akutní pankreatitidě Sekretin-pankreozyminový test - pacientovi se nalačno zavede dvojcestná sonda do duodena, horní ústí odsává žaludeční šťávu, aby neovlivňovala výsledek testu, podá se sekretin (stimuluje tvorbu pankreatické šťávy, zvyšuje hlavně její objem), následně se odsává pankreatická šťáva, poté se podá pankreozymin (cholecystokinin, který zvyšuje sekreci pankreatických enzymů a vyvolává kontrakci žlučníku), následně se opět odsává pankreatická šťáva a oba vzorky se analyzují, při chronické pankreatitidě klesají ve vzorcích hodnoty všech měřených parametrů (nejdříve hlavně hydrogenuhličitany) Nepřímé testy exokrinní funkce pankreatu - podává se látka, která je štěpena určitým pankreatickým enzymem, její metabolit se poté prokazuje v moči, hodnotí se procento přeměněné látky enzymem Vyšetření a dif. dg. urolitiázy Příčiny urolitiázy - nedostatečný přívod tekutin (hypersaturace moči), zvýšená koncentrace litogenních látek v moči (špatné stravovací návyky, metabolická porucha), nedostatek litogenních inhibitorů (kyselina askorbová - rozkládají ji bakterie, magnézium, pyrofosfáty), infekce močových cest (některé bakterie produkují ureázu, která štěpí kyselinu močovou na amoniak, ten alkalizuje moč a přispívá tak k tvorbě kamenů), stagnace moči (hyperplazie prostaty, vezikoureterální reflux), vrozené malformace vývodných cest močových (ureter duplex) Vyšetření Analýza konkrementu kyselá moč - nejčastěji z oxalátu vápenatého nebo urátu amonného alkalická moč - nejčastěji fosforečnany (hlavně při infekcích, které alkalizují moč nebo při metabolických poruchách jako je renální tubulární acidóza) metabolické poruchy - cystinové (cystinurie), xantinové (porucha metabolismu purinů nebo při léčbě alopurinolem) léky - buď samy tvoří krystaly (sulfonamidy), působí nepřímo litogenně (alopurinol), mění pH Metabolické vyšetření Hyperoxalurie - zvýšené vylučování kyseliny šťavelové (hlavně z metabolismu glycinu, kyseliny askorobové a z potravy), velmi často dochází současně i ke zvýšenému vylučování kalcia a kyseliny močové (hyperurikosurická kalciumoxalátová litiáza) P - snížený přísun kalcia potravou (ve střevě se váže na kyselinu šťavelovou a zabraňuje tak její resorbci střevem), primární hyperoxalurie T - omezit přísun kyseliny šťavelové, přijímat dostatek kalcia Hyperkalciurie - vytváří se kalciumoxalátové konkrementy Primární P - hlavně díky alkalické moči (uroinfekce, renální tubulární acidóza T - omezit přísun Na+ (místo Na+ se tak bude v ledvinách více vstřebávat Ca2+) Sekundární P - hyperparatyreóza (současně snížená resorbce fosfátů ledvinami, léčí se chirurgicky), intoxikace vitaminem D, imobilizace pacienta (zvýšené uvolňování kalcia z kostí, stagnace moči) Hyperurikosurie - kyselina močová je velice špatně rozpustná v kyselé moči (pH 5), často jako kalciumoxalátové konkrementy, protože zřejmě kyselina močová dokáže vyvázat inhibitory litogeneze pro kyselinu šťavelovou P - hyperurikémie (dna, léčba cytostatiky), zabránění zpětné resorbce (urikosurika) T - bezpurinová dieta, alkalizace moči (zelenina, alkalické minerální vody) Hyperfosfatourie - hlavně při hyperparatyreóze, kdy je snížená zpětná resorbce fosfátů ledvinami, při deficitu vitamínu D Renální tubulární acidóza - neschopnost ledvin produkovat kyselou moč distální typ - neschopnost buněk v distálním tubulu secernovat H+, proto dochází k metabolické acidóze, zvýšenému vylučování kalcia, fosfátů a kalia proximální - porucha resorbce hydrogenuhličitanů v proximálním tubulu, nedochází k tak výrazné alkalizaci moči Cystinurie - porucha transportu cysteinu a bazických aminokyselin v tenkém střevě a tubulech levin, cystin je nejhůře rozpustná aminokyselina Dif. dg. akutních chorob srdce IM - více než půl hodiny trvající stenokardie (nemusí být u starších pacientů a diabetiků), změny na EKG typu elevace úseku ST a neby vlny Q (mohou být překryty arytmiemi nebo se může jednat o starší infarkt), laboratorní známky Kardiomarkery o nízké specifitě a pomalém vzestupu koncentrace v séru po začátku ischémie AST (aspartátaminotransferáza) - stoupá za 4-6 hodin po začátku ischémie (vrchol za 1-2 dny), jedná se o enzym cytoplazmy (známka ischémie, ne jisté nekrózy), myokard obsahuje velice málo ALT, proto je typický poměr AST/ALT > 1 (stejně jako u aktivní hepatopatie, poškození kosterního svalstva a hemolýzy) velmi malá specifičnost - je kromě myokardu i v játrech, kosterních svalech a erytrocytech CK (kreatinkináza) - časový průběh křivky je podobný jako u AST, nástup vrcholu je ale dřívější, je třeba počítat s jejím zvýšením při poranění kosterního svalstva (fyzická námaha, IM injekce, myopatie) malá specifičnost - je kromě myokardu v kosterních svalech LD (laktátdehydrogenáza) - stoupá velice pomalu, tedy za 2-3 dny, přetrvává ale až 2 týdny (AST pouze 5 dní), jako kardiomarker je velice nespecifický (enzym je obsažen skoro ve všech tkáních, hlavně v erytrocytech, proto hodně stoupá při hemolýze), hodí se hlavně pro diagnózu starších infarktů, nevýhodou je také malé zvýšení jeho koncentrace při IM oproti normální koncentraci Moderní kardiomarkery - vysoce specifické pro myokard, vrchol jejich koncentrace je dosažen brzy po začátku ischémie, hodí se proto pro rychlou diagnózu IM s následnou rekanalizační terapií postižené tepny Myoglobin - stoupá velice rychle (uvolňuje se přímo do krve, ne přes lymfatický systém jako CK), tedy za 0,5-2 hodiny, velice rychle se ale také eliminuje ledvinami (malá molekulová hmotnost) a není příliš specifický (je obsažen i v kosterním svalu) CK-MB - isoenzym CK, tvořící v myokardu cca 40% podíl, v kosterním svalstvu pouze 3% podíl, je proto specifičtější, je výhodnější stanovovat hmotnostní koncentraci enzymu (CK-MB mass) a ne jeho enzymatickou aktivitu v séru, protože prvá metoda prokáže i nefunkční fragmenty enzymu Troponinový komplex - jedná se o tři proteiny vázané na tropomyozin příčně pruhovaného svalu (regulují svalovou kontrakci, kdy Troponin T zajišťuje vazbu na tropomyozin a Troponin I inhibuje aktinomyozin-ATPázu), obě bílkoviny se dají laboratorně plně odlišit od kosterních, proto jsou zatím nejspecifičtější kardiomarkery Troponin T (cTnT) koncentrace zůstává zvýšena i po 2 týdnech od začátku ischémie, výhodou také je, že při IM je jeho koncentrace oproti normálu až 300x při nestabilní angině pectoris mohou být jeho hodnoty také zvýšené (CK je normální), což pravděpodobně svědčí o mikroinfarktech (špatná prognóza) při některých myopatiích kosterního svalstva nebo u dialyzovaných pacientů byla jeho koncentrace také zvýšena, není proto až tak specifický, jak se původně předpokládalo Troponin I (cTnI) je specifičtější než cTnT (jeho koncentrace nestoupá při myopatiích nebo u hemodialyzovaných Nejlepší kombinace kardiomarkerů pro průkaz IM - myoglobin, CK-MB mass, cTnT nebo cTnI doporučení americké národní akademie pro klinickou biochemii - při jasném EKG nálezu (elevace ST) není nutné stanovovat kardiomarkery, jestliže nález EKG je nejasný, stanoví se při příjmu pacienta a po 2 hodinách po příjmu časný kardiomarker (myoglobin), kdy při negativním nálezu je IM vyloučen, je-li nález pozitivní, stanoví se specifický kardiomarker (cTnT nebo cTnI) 2-4 hodiny a 6-9 hodin po příjmu pacienta Potvrzení úspěšnosti reperfúze - po úspěšné rekanalizaci cévy nebo trombolýze se z místa postižení myokardu rychle vyplaví intracelulární bílkoviny, při biochemickém vyšetření kardiomarkerů tak vidíme velice rychlý nástup vrcholu jejich koncentrace Vyšetření testikulárních poruch a ovariálních poruch Vyšetření mužů F - LH stimuluje Leydigovy buňky k sekreci testosteronu, FSH stimuluje Sertoliho buňky k sekreci proteinu vázajícího testosteron nejdříve se v případě infertility provádí spermiogram, při zjištění sníženého počtu spermií se provádí hormonální vyšetření (LH - stimuluje Leydigovy buňky k sekreci testosteronu, FSH - stimuluje Sertoliho buňky k sekreci proteinu vázajícího testosteron, testosteron) Centrální hypogonadismus - nízká koncentrace LH, FSH i testosteronu, je-li porucha v hypofýze, nestoupne poté koncentrace testosteronu po podání GnRH, ale po hCG Periferní hypogonadismus - vysoká koncentrace LH a FSH, ale nízká testosteronu, příčinou je většinou vadný karyotyp (Klinefelterův syndrom - 47XXY) Porucha v semenotvorných kanálcích - normální koncentrace LH, FSH i testosteronu Syndrom testikulární feminizace - nemocní nemají receptory pro testosteron, mají proto mužský genotyp, ale ženský fenotyp Hyperprolaktinémie - způsobuje u mužů infertilitu Vyšetření žen F - estrogeny (estradiol) udržují sliznici dělohy v proliferační fázi, gestageny (progesteron) vyvolávají po ovulaci sekreční fázi sliznice dělohy a připravují ji tak pro nidaci oplodněného vajíčka estrogeny produkuje zrající Graafův folikl, po ovulaci se změní ve žluté tělísko, které poté produkuje i gestageny, později po první fázi těhotenství přebírá hormonální aktivitu žlutého tělíska placenta Infertilita s amenoreou P - může doprovázet somatická onemocnění (DM, tyreotoxikózu, hyperkortikalismus, hypopituitarismus, podvýživu) a psychická onemocnění (stres, anorexia nervosa), často bývá při hyperprolaktinémii (provází ji často galaktorea) zvýšený FSH a LH, snížený estradiol - primární ovariální dysfunkce (Turnerův syndrom, chemoterapie) zvýšený LH, snížený FSH a estradiol - syndrom polycystických ovarií snížený FSH, LH a estradiol - centrální příčina při poruše hypotalamu nebo hypofýzy Infertilita bez amenorey P - v druhé polovině menstruačního cyklu nedojde k vzestupu koncentrace progesteronu (anovulační cyklus) Vyšetření endoteliálního poškození Celkový cholesterol - velice závažný rizikový faktor aterosklerózy, s jeho stoupající koncentrací roste riziko exponenciálně (norma 3,5 - 5,2 mmol/l) Lipoproteiny - lipidy vázané v krvi na proteinové přenašeče, jejich strukturní jádro tvoří nepolární triacylglyceroly a esterifikovaný cholesterol, obal tvoří polární molekuly, tedy fosfolipidy, volný cholesterol a apoproteiny Apoproteiny Chilomikrony - vznikají v tenkém střevě, mají největší objem, obsahují nejvíce lipidů, proto mají nejmenší hustotu, transportují ze střeva exogenní cholesterol a triacylglyceroly lipoproteinová lipáza na membráně endotelií odštěpuje z chilomikronů triacylglyceroly, vzniklé mastné kyseliny slouží jako energetický zdroj pro svaly a jiné tkáně, zbytek se ukládá v tukové tkáni nebo je vychytán játry a přeměněn opět na triacylglyceroly chilomikrony bez triacylglycerolů obsahující hlavně cholesterol jsou z oběhu rychle odstraněny játry VLDL (very low density lipoproteins) - vznikají v játrech, odkud dostávají endogenní triacylglyceroly a malé množství cholesterolu, poté jsou vyplaveny do krve, kde přebírají z HDL další cholesterol a zároveň jsou z nich odštěpovány lipoproteinovou lipázou endotelií triacylglyceroly, rychle tak v nich vzrůstá koncentrace cholesterolu a nazývají se poté IDL IDL (intermediate density lipoproteins) - jsou vychytávány játry a z větší části metabolizovány, zbytek je v játrech přeměněn jaterní lipázou (štěpí jejich zbylé triacylglyceroly) na LDL LDL (low density lipoproteins) - hlavní lipoproteiny přenášející cholesterol, jejich jádro obsahuje prakticky pouze estery cholesterolu, váží se na receptory buněk různých tkání a předávají jim cholesterol, zbylé LDL jsou vychytávány a metabolizovány játry cholesterol v buňce po navázání LDL - stává se součástí buněčné membrány nebo je reesterifikován a uložen jako zásobní cholesterol cholesterol v hepatocytu po navázání LDL - přebytečný cholesterol je vyloučen do žluči ve formě žlučové kyseliny HDL (high density lipoproteins) - vznikají v játrech a tenkém střevě, je nejmenší, přijímá z buněčných membrán volný cholesterol, esterifikuje jej a transportuje v jádře, cholesterol poté předává VLDL, ten se tedy poté dostává do jater zabraňuje ateroskleróze (odvádí cholesterol z buněk do jater a brání oxidaci LDL částic) Ateroskleróza - LDL proniká poškozeným endotelem (hypertenze, kuřáci) do intimy tepen, zde se LDL naváže na mezibuněčnou hmotu (glykosaminoglykany), následně se působením volných radikálů nebo navázáním aldehydů (glykace glukózou při DM nebo malondialdehyd vznikající působením volných radikálů na mastné kyseliny v LDL) na aminoskupinu lyzinu apoproteinu (apoB-100) glykooxidace - současná glykace a působení volných radikálů, vznikají tak vysoce reaktivní AGE-sloučeniny (advanced glycation end products) 1. stádium aterosklerózy - změněné LDL částice jsou pohlcovány v cévní stěně makrofágy po vazbě na scavengerové receptory, ty se poté mění v tzv. pěnové buňky (fatty cells) 2. stádium aterosklerózy - dalším hromaděním cholesterolu pěnové buňky zanikají a uvolňují se z nich cytokiny a růstové faktory, které způsobují proliferaci hladké svaloviny cévy a vaziva, vzniká tak vazivový plát 3. stádium aterosklerózy - vazivový plát kalcifikuje, může dojít k jeho ruptuře a vzniku trombu nasedajícího na aterosklerotický plát Vyšetření koncentrace cholesterolu v HDL a LDL (HDL cholesterol a LDL cholesterol), samotný celkový cholesterol nemá žádnou vypovídací hodnotu, jelikož je to pouhý součet cholesterolu obsaženého v LDL a HDL částicích AI (aterogenní index) = (celkový cholesterol - HDL-cholesterol) / HDL-cholesterol koncentrace apoA-1 (obsažen v HDL) a apoB-100 (obsažen v LDL), měří se index apoB-100 / apoA-1, čím je index vyšší, tím je vyšší riziko aterosklerózy lipoprotein A - má podobnou strukturu jako plazminogen, brání tak vazbě plazminogenu na fibrinogen (antifibrinolytický efekt), navíc podporuje proliferaci buněk hladké svaloviny, působí nezávisle na LDL a jiných rizikových faktorech aterosklerózy homocystein - při hyperhomocysteinémii (dědičná metabolická vada) dochází k rychlému rozvoji aterosklerózy a zvýšenému srážení krve, zřejmě poškozováním endotelu a nebo zkrácením životnosti trombocytů T - podává se kyselina listová (koenzym potřebný k přeměně homocysteinu, přemění se tak na methionin) fibrinogen - podporuje agregaci trombocytů, zvyšuje tak viskozitu krve, váže na sebe lipoproteiny a podporuje proliferaci hladké svaloviny cév, koncentrace fibrinogenu významně stoupá u kuřáků mikroalbuminurie - důležitý prediktivní faktor pro kardiovaskulární onemocnění, protože upozorňuje na zvýšenou permeabilitu endotelu (i velkých cév, jako jsou koronární nebo mozkové) PCR (polymerázová řetězová reakce) - průkaz familiární hypercholesterolémie (defekt tvorby LDL receptorů na buňkách, LDL tak koluje zvýšeně v krvi) Hyperlipidémie Hypercholesterolémie - izolované zvýšení celkového cholesterolu (hlavně LDL frakce) Kombinovaná hyperlipidémie - zvýšení cholesterolu a triacylglycerolů Hypertriacylglycerolémie - izolované zvýšení triacylglycerolů Vyšetření a dif. dg. při osteopatiích Markery novotvorby kostní tkáně Kostní alkalická fosfatáza (bALP) - enzym je součástí membrán osteoblastů, do krve se dostává při jejich zvýšené aktivitě (musí se odlišit od jaterní ALP) Osteokalcin - kromě kolagenu hlavní bílkovina kostní tkáně, váže hydroxyapatit, při novotvorbě kosti jeho koncentrace v krvi mírně stoupá, jeho molekula je ale velice malá, proto se rychle vylučuje ledvinami (biologický poločas je 4 minuty), jeho koncentrace také falešně stoupá u pacientů s renální insuficiencí Karboxyterminální propeptid prokolagenu typu I - jedná se o odštěpek prokolagenu I (C terminální propeptid), což je prekurzor kolagenu I (N terminální propeptid je velice nestabilní, proto se nepoužívá), má velkou molekulu, proto jeho koncentraci neovlivňuje funkce ledvin Markery resorbce kostní tkáně Hydroxyprolin - jedna z hlavních aminokyselin kolagenu, značně nespecifický ukazatel, protože může kromě kolagenu I kostí pocházet i z jiných typů kolagenů vaziva, chrupavek, potravy apod., jeho koncentrace závisí také na funkci ledvin (hydroxyprolin prochází glomerulem, ale je téměř úplně resorbován) a jater (metabolizují hydroxyprolin) stanovuje se po v moči za 24 hodin Glykosidy hydroxylyzinu - jedna z hlavních aminokyselin kolagenu, vylučuje se ve formě glykosidu, kdy cukernou složkou je typickou pro kost je galaktóza (pro vazivo je to glukóza, hydroxylyzin je proto specifičtější marker než hydroxyprolin) Karboxyterminální telopeptid kolagenu I - uvolňuje se z kolagenu I při resorbci kosti, má ale dosti malou molekulu, proto se rychle vylučuje ledvinami ALP rezistentní na tartarát - ALP se tak odliší od prostatické ALP, která je tartarátem rozkládána Pyridinolin a deoxypyridinolin - jedná se o příčné vazby, které navzájem spojují molekuly kolagenu (posttranslační modifikace), prokazují se v moči (deoxypyridinolin je specifičtější, protože vzniká pouze z kostního kolagenu, pyridinolin vzniká i z kolagenu chrupavek) Vyšetření metabolismu porfyrinů Porfyriny - jsou tetrapyroly, které jsou prekurzory hemu, vznikají řadou na sebe navazujících reakcí, které jsou katalyzovány příslušnými enzymy, které mohou být defektní ALA-syntáza - enzym první reakce, z glycinu a sukcinátu vzniká ALA (kyselina deltaaminolevulová) porfobilinogensyntáza - enzym druhé reakce, ze dvou molekul ALA vzniká porfobilinogen defekt kteréhokoliv enzymu řetězce reakcí vede k odstranění inhibice ALA-syntázy, proto se vždy u všech typů porfyrií hromadí ALA KO fotosenzitivita - porfiriny se hromadí v kůži nemocných a absorbují světlo o vlnové délce 400 nm, následně se z molekuly uvolní volné radikály a dojde k poškození buněk kůže, vznikají subepidermální buly, kůže se špatně hojí, mohou zůstávat jizvy akutní bolest břicha a neurologické příznaky (vysoké koncentrace ALA a porfobilinogenu mají neurotoxický účinek) vyvolávající faktory - alkohol, celá řada běžných léků (barbituráty, sulfonamidy, orální kontraceptiva, steroidní hormony apod.) Porfyrie - dělí se podle místa poškození syntézy porfyrinů na jaterní a hematopoetické porfyrie, lepší je ale dělit porfyrie podle klinických projevů na akutní porfyrie (projevují se bolestí břicha, neurologickými a psychickými příznaky, diagnóza se stanoví ze vzorku moči odebrané při atace, musí se chránit před světlem) a kožní porfyrie (fotosenzitivita, diagnóza se stanoví z analýzy moči, erytrocytů a stolice) Porfyria cutanea tarda - patří mezi jaterní porfyrie (zvýšená koncentrace porfyrinů v játrech), dominuje fotosenzitivita, většina nemocných má alkoholickou hepatopatii nebo jinak poškozená játra Akutní intermitentní porfyrie - současně je porucha metabolismu steroidů v játrech, ty se proto hromadí a indukují tvorbu ALA-syntázy Primární a sekundární dyslipoproteinémie - dif. dg. Primární hyperlipoproteinémie Familiární hypercholesterolémie - porucha syntézy receptoru pro LDL nebo porucha struktury apoB-100 LDL částice vázající se na receptor, heteryzogoti mají koncentraci cholesterolu cca 10 mmol/l, homozygoti více než 20 mmol/l, rychle se rozvíjí ateroskleróza KO - na očních víčkách xanthelasmata (podkožní deposita cholesterolu), na šlachách extensorů jsou typické tvrdé xanthomy, na očích je patrný corneální kruh z deposit cholesterolu Familiární smíšená hyperlipidémie - většinou je mírně zvýšen LDL-cholesterol (méně než u familiární hypercholesterolémie) nebo triacylglyceroly, případně obojí, příčinou je nadprodukce apoB-100 VLDL v játrech a porucha lipolýzy triacylglycerolů, rychleji se rozvíjí ateroskleróza, na očích nebo kůži nejsou depozita lipoproteinů Remnant hyperlipidémie - tvoří se nadbytek zbytkových produktů chilomikronů a VLDL (remnants), současně musí být z jiných důvodů snížena clearence ledvin (DM, obesita, hypotyreóza), aby se zbytky hromadily v oběhu a mohly tak zvyšovat koncentraci cholesterolu a triacylglycerolů, typické jsou měkké a svědivé tuberoeruptivní xanthomy a palmární xanthomy (převaha triacylglycerolů) Metabolický syndrom - zvýšené LDL a VLDL, snížené HDL, insulinová rezistence s hyperinsulinémií, glukózová intolerance a hypertenze Sekundární hyperlipoproteinémie - hypercholesterolémie (obezita, DM, alkoholismus), hypertriglyceridémie (hypertyreóza, nefrotický syndrom, chronická cholestáza, chronické renální selhání), smíšená (obezita, DM, beta blokátory), Primární hypolipoproteinémie - velice vzácné Abetalipoproteinémie nebo hypobetalipoproteinémie - chybění nebo nedostatek apoB-100 lipoproteinu v játrech nebo enterocytech KO - malabsorbce tuků, akantocytóza erytrocytů, retinitis pigmentosa (deposita sterolových esterů) a ataxie Sekundární hypolipoproteinémie - malabsorbční syndrom Metabolická acidóza a alkalóza Normální hodnoty pH = 7,4 +- 0,04 pO2 = 10 - 13,3 kPa pCO2 = 5,3 +- 0,5 kPa aktuální nebo standardní HCO3- = 24 +- 2 mmol/l BE (base excess) = 0 +- 2,5 mmol/l AG (anion gap) = 18 mmol/l Metabolická acidóza P - nahromadění kyselých metabolitů nebo ztráta hydrogenuhličitanů KO - typické hluboké acidotické (Kussmaulovo) dýchání ze stimulace dechového centra vysokou koncentrací H+ iontů, v mozkomíšním moku klesá pH (bolest hlavy, dezorientace, somnolence, až kóma), nauzea a zvracení LH - base deficit, ↓HCO3-, ↓buffer base (pufrové báze), ↓pH, později z plicní kompenzace ↓pCO2 moč - ↓pH, ↑fosfáty, ↑NH4+, ↓HCO3- T - léčba základního onemocnění, alkalizační roztoky podáváme pouze ve vzácných případech, kdy je pH < 7,2 (zároveň pečlivá monitorace pH, bikarbonátů a anion gap) Metabolická acidóza se zvýšeným Anion gap ((Na+ + K+) - (Cl- + HCO3-)) P - nahromadění kyselých metabolitů nebo porucha exkrece kyselin ketoacidóza (acetacetát, beta-hydroxybutyrát) - dekompenzovaný DM, hladovění, alkoholismus urémie intoxikace salicyláty, methanolem (vzniká kyselina mravenčí), ethylenglykolem (vzniká kyselina šťavelová a glyoxalová) laktátová acidóza - nejčastější příčina typ A - nedostatečná oxygenace krve, anémie, hypoperfúze tkání (anaerobní metabolismus) typ B - zhoršené odbourávání laktátu při onemocněních jater, ledvin, po nadměrném podání perorálních antidiabetik typu biguanidů (buformin, fenformin) Metabolická acidóza s normálním Anion gap P - nadměrné ztráty hydrogenuhličitanů těžké průjmy, renální tubulární acidóza (neschopnost ledvin reabsorbovat hydrogenuhličitany nebo vylučovat vodíkové ionty), hyperhydratace (relativní nedostatek hydrogenuhličitanů) Metabolická alkalóza Odpovídající na léčbu chloridy P - nadměrné ztráty Cl- (dlouhotrvající zvracení a průjmy se ztrátou chloridů, předávkování kličkovými diuretiky, kdy ztráty Cl- převyšují ztráty Na+), při zvraceních a průjmech jsou také velké ztráty K+ (v distálním tubulu ledvin se poté musí Na+ směňovat místo za K+ za H+, výsledkem je poté paradoxní acidurie, navíc spolu s Na+ se zpět resorbuje i HCO3-, čímž se ještě zhoršuje alkalóza, celý tento bludný kruh se přeruší IV dodáním KCl) v důsledku poté chybí v proximálním tubulu ledvin Cl-, které se zde normálně vstřebává společně s Na+, do distálního tubulu se proto dostává velké množství Na+, které se směňuje za H+, zároveň se tomu úměrně vstřebává zpět do krve HCO3-, které tak supluje chybějící Cl- v moči je typicky velice nízká koncentrace Cl- (méně než 20 mmol/l) Rezistentní na léčbu chloridy P - Connův syndrom (primární hyperaldosteronismus), sekundární hyperaldosteronismus (při nefrotickém syndromu, kardiální insuficienci nebo chronické hepatopatii), dlouhodobá léčba kortikoidy, předávkování antacidy, dehydratace (relativní nadbytek hydrogenuhličitanů) při hyperaldosteronismu se v distálním tubulu vstřebává zvýšeně Na+ a vylučuje nadměrně H+ a K+, současně dochází k retenci HCO3-, koncentrace Cl- v moči je vyšší než 20 mmol/l KO - při alkalémii klesá koncentrace ionizovaného Ca2+ a zvyšuje se tak neuromuskulární dráždivost (křeče), klesá koncentrace K+ ze ztrát močí, proto může docházet k arytmiím, zhoršuje se uvolňování kyslíku z hemoglobinu (posun disociační křivky hemoglobinu doleva) LH - ↑HCO3-, base excess, ↑pH, ↑pCO2, ↓K+, ↓Cl- T - při metabolické alkalóze ze ztrát Cl- se podává IV argininhydrochlorid, roztok NaCl nebo KCl (dodá se tak i K+), při metabolické alkalóze z jiné příčiny se léčí prvotní onemocnění a upravuje se hypokalémie Respirační acidóza a alkalóza Respirační acidóza P - deprese dechového centra (úraz, nádor, opioidy), ventilační porucha (CHOPN, asthma bronchiale, edém plic, pneumothorax, deformity hrudníku), zástava cirkulace a ventilace (kombinuje se s laktátovou acidózou) KO - bolest hlavy, tremor, křeče, psychózy, zmatenost až kóma LH - ↓pH, ↑pCO2 (stimuluje dechové centrum, jakmile je ale pCO2 > 8, je jediným stimulem pro dýchání hypoxémie), ↓pO2, ↑laktát renální kompenzace - výměna Na+ za nadbytečné H+, současně se zvýšeně ztrácí Cl- a naopak se více zadržuje HCO3- T - odstranění vyvolávající příčiny, při umělé ventilaci se nesmí rychle zvýšit pO2, abychom neodstranily poslední stimul pro dýchání, také pozor na rychlé odstranění hyperkapnie, kdy hrozí u chronické kompenzované respirační acidózy (zadržování hydrogenuhličitanů ledvinami) náhlý přechod do nebezpečné metabolické alkalózy Respirační alkalóza P - volní hyperventilace, dráždění dechového centra (úraz, tumor), špatně nastavená řízená ventilace KO - slabost, vertigo, parestézie, poruchy vědomí (při hypokapnii je výrazně snížena cerebrální perfúze) LH - ↑pH, ↓pCO2, ↑Cl- (nahrazují v krvi chybějící H+) renální kompenzace - klesá výměna Na+ za H+, zvýšeně se ztrácí hydrogenuhličitany močí Funkční vyšetření ledvin Glomerulární filtrace - dána filtračním tlakem, permeabilitou glomerulární membrány a velikostí filtrační plochy Výpočet glomerulární filtrace - musíme použít takovou látku, která se bez omezení filtruje přes glomerulární membránu a zároveň ji renální tubuly nesekretují ani neresorbují, poté pro ni platí rovnice: GF = (U * V) / P GF = množství glomerulárního filtrátu v ml/s, U = koncentrace látky v definitivní moči, V = objem definitivní moči v ml/s (denní diuréza v ml se vydělí 86 400, což je počet sekund za 24 hodin), P = koncentrace látky v plazmě Clearance creatininu - clearance je virtuální pojem, vyjadřující množství plazmy v ml, které je úplně očištěno od určité látky při jednom průtoku ledvinami, jako látka se používá creatinin z výše uvedených důvodů Clkr = (Ukr * V) / Pkr clearance (což je přibližná hodnota glomerulární filtrace) se musí korigovat podle povrchu těla GFcor = GF / S * 1,73 (kdy S je skutečný povrch těla a 1,73 ideální povrch těla) Referenční rozmezí = 1,15 - 2,35 ml/s/1,73 m2 Tubulární funkce Koncentrační pokus DDAVP test - po podání syntetického analogu ADH (ve formě nosních kapek) se provádí sběr moči ve čtyřech hodinových intervalech, přesáhne-li osmolalita moči v kterémkoliv vzorku standardní hodnotu vztaženou na věk, reaguje distální tubulus a sběrací kanálek ledvin správně na ADH a produkuje koncentrovanou moč (dříve se užíval test žízněním, kdy po delší době došlo k vyplavení ADH z neurohypofýzy) Acidifikační test - pacientovi se podá PO chlorid amonný (2 mmol/kg), následně se po hodinových intervalech sbírá moč, v každém vzorku se ihned měří pH moči, klesne-li pH pod 5,5, má pacient neporušenou acidifikační schopnost ledvin (v distálním tubulu ledvin se vylučuje H+ a K+ výměnou za Na+), neklesne-li pH, může mít pacient renální tubulární acidózu I. typu Alkalizační test - pacientovi se podá PO hydrogenuhličitan sodný (2 mmol/kg), následně se po hodinových intervalech sbírá moč, v každém vzorku se ihned měří pH moči, stoupne-li pH nad 7,8, stanoví se ihned v moči i v séru pH a pCO2, z údajů se vypočte HCO3-, při patologických hodnotách se může jednat o renální tubulární acidózu II. typu (postižen je proximální tubulus) Speciální vyšetření funkce ledvin Osmolální clearance - počítá se stejně jako clearance jakékoliv látky, pouze za hodnoty koncentrace látky v séru a moči se dosadí hodnoty celkové osmolality séra a moči, informuje o účinnosti vylučování všech osmoticky aktivních látek, naměřená hodnota je zvýšena při hyperkatabolických stavech, kdy se vylučuje velké množství osmoticky aktivních látek (urea, glukóza apod.) Dif. dg. selhání ledvin Akutní selhání ledvin - ↑↑↑ urea v séru (zachovalejší schopnost tubulární resorbce vody a s ní i močoviny), ↑ kreatinin v séru, normální hematokrit, ↓ fosfáty a normální Ca2+ v séru Chronické selhání ledvin - ↑↑ urea v séru, ↑↑↑ kreatinin v séru, ↓ hematokrit (anémie z nedostatečné produkce erytropoetinu ledvinami), normální fosfáty a ↓ Ca2+ v séru (poškozené ledviny nedokáží v poloze 1 hydroxylovat vitamín D, což má za následek nedostatek kalcitriolu a tím sníženou absorbci vápníku v tenkém střevě) Screening vrozených vývojových vad Prekoncepční období Fenylketonurie u žen - koncentrace fenylalaninu se musí udržovat mezi 120 - 480 umol/l v prekoncepčním období i v průběhu těhotenství, aby se předešlo mentální retardaci a závažným vrozeným vadám dítěte DM u žen - DM musí být dobře kompenzován (HBA < 7%) Léčna antiepileptiky u žen - musí se jejich dávky maximálně snížit, aby se limitoval jejich teratogenní efekt Laboratorní vyšetření v 1. trimestru Diagnostika těhotenství - koncentrace hCG v moči nebo v séru ektopické těhotenství - jestliže je koncentrace hCG > 6500 U/l, ale stále negativní nález plodového vejce v děloze nebo pokud je nárůst koncentrace hCG pomalejší (2/3 oproti normálu) než normálně (zdvojnásobení koncentrace za 24 hodin) choriokarcinom nebo mola gydatidosa - velice vysoká koncentrace hCG Diagnostika komplikujících onemocnění - gestační diabetes, nefropatie, hepatopatie Laboratorní vyšetření v 2. trimestru Screening závažných vrozených onemocnění - koncentrace AFP (alfa1fetoprotein), UE (nekonjugovaný estriol), beta-hCG (beta řetězec choriového gonadotropinu) Normální nález - v době vyšetření (16. týden) beta-hCG pomalu klesá, zatímco AFP a UE plynule narůstají Rozštěpové vady CNS nebo defekty břišní stěny plodu - podezření vzbuzuje zvýšená koncentrace AFP, musí se vyloučit pomocí US vícečetné těhotenství, při opakovaně zvýšeném AFP se provádí amniocentéza, kde se ověřuje hladina AFP, diagnózu podpoří vyšší aktivita ACHE v plodové vodě Down syndrom - snížená koncentrace AFP, poté se provádí pomocí speciálních programů z hodnot AFP, UE, beta-hCG, věku, hmotnosti a rasy matky, délky těhotenství apod. stanovení rizika, při důvodném podezření se provádí chromosomální vyšetření (amniocentéza nebo biopsie choriových klků) Screening hemolytického onemocnění novorozence Rh imunizace plodu - anti-D imunoglobulin přechází z těla matky placentou do krevního oběhu plodu a způsobuje hemolýzu jeho Rh+ erytrocytů Vyšetření - nárůstá-li v krvi Rh- matky titr anti-D protilátek, provede se amniocentéza a z plodové vody se zhodnotí koncentrace nekonjugovaného bilirubinu pomocí absorbance při vlnové délce 450 nm (ukazatel hemolýzy), v případě zjištění zvýšené koncentrace se porod buď urychlí nebo se provede intrauterinní fetální transfúze Laboratorní vyšetření v 3. trimestru Určení zralosti plic plodu - pneumocyty II. typu produkují v plicích plodu surfaktant (nejvíce v posledních týdnech těhotenství), proto nedonošení novorozenci (hlavně diabetických matek) ho mají nedostatek a jsou proto ohroženi syndromem dochové tísně novorozence (neonatal respiratory distress syndrom), při kterém dochází ke kolapsu alveolů a progresivní atelektáze s respiračním selháním v plodové vodě se určuje poměr lecitinu (což je fosfatidylcholin, hlavní fosfolipidová složka surfaktantu) ku sfingomyelinu (musí být více než 2), pakliže je poměr snížený, musí se porod oddálit nebo se matce podají kortikoidy k rychlejšímu zrání plic plodu, pakliže je již dítě narozené, dodá se mu surfaktant Určení ohrožení života plodu - při normálním těhotenství plynule stoupá hladina UE, protože je produkován placentou a játry plodu (fetoplacentární jednotka), dojde-li proto k zástavě růstu nebo dokonce poklesu koncentrace UE, může se jednat o ohrožení plodu Dědičné metabolické poruchy - základní indikace k vyš. fenylketonurie Dědičné poruchy metabolismu - mutací jednoho genu dojde k defektní transkripci a následně i translaci, proto vzniká defektní bílkovina (enzym, receptor, regulační protein, krevní bílkovina, strukturní protein buněčné membrány), dědičnost poruch je téměř vždy autosomálně recesívní Diagnostika na úrovni substrátu - v organismu se hromadí substrát před defektním enzymem, může být nedostatek produktu, může se aktivovat alternativní dráha, která substrát přemění na atypický produkt, který se opět hromadí nevýhoda - nespecifičnost, protože se dá špatně odlišit hromadění substrátu z důvodu defektního genu nebo z důvodu nezralosti jater novorozence, stejně tak je těžké odlišit úplně zdravého jedince od heterozygotů, také nelze prokázat defektní bílkovinu, která nevykazuje enzymatickou nebo receptorovou aktivitu Fenylketonurie - defekt enzymu fenylalaninhydroxylázy, hromadí se tak fenylalanin a je nedostatek tyrosinu (a z něj vznikajícího melaninu, proto je snížená pigmentace), fenylalanin je přeměňován alternativní metabolickou drahou na kyselinu fenylpyrohroznovou, která se prokazuje v moči Familiární hypercholesterolémie - defekt membránového receptoru pro LDL, proto se LDL hromadí v krvi na úrovni proteinu - prokazuje defektní protein, který se nedá prokázat předešlou metodou, využívá se rozdílné pohyblivosti proteinu při elektroforéze, histochemicky nebo imunohistochemicky (hlavně u bílkovin, které se hromadí v buňkách a neuvolňují se tak do krve) na úrovni nukleových kyselin - prokazuje se přímo defekt genu na DNA, metoda je nejspecifičtější, dokáže odlišit i heterozygoty, nevýhodou je, že pro jednu poruchu může existovat více různých defektů jednoho genu a metoda je také velice nákladná PCR (polymerázová řetězová reakce) - DNA pacienta se smísí s uměle upravenou DNA(primer), která obsahuje hledaný gen s prokazovanou mutací, všechna DNA se poté denaturuje vysokou teplotou, čímž se od sebe oddělí vlákna dvoušroubovice DNA, po ochlazení se úseky vlákna DNA pacienta přiloží k primerům (hybridizace), pokud pacientův gen obsahuje stejnou mutaci, jako má primer (shodná sekvence nukleových bazí), poté dojde v reakci katalyzované termostabilní DNA polymerázou ke zmožení úseků DNA na takovou úroveň, kdy je možná jejich detekce, následně se pomocí elektroforézy může odlišit mutovaná DNA od normální DNA Příklady metabolických poruch Fenylketonurie - defekt fenylalaninhydroxylázy, hromadí se fenylalanin, který působí toxicky na mozek (prochází přes nezralou hematoencefalickou bariéru novorozenců) KO - nemoc se začíná projevovat až po 6. měsíci života a to křečemi, poruchou pigmentace (nedostatek melaninu z nedostatku tyrosinu) a poruchou psychického vývoje D - u všech novorozenců se provádí Guthrieho test, kdy se hodnotí růst Bacillus subtilis na půdě s krví novorozence, tento kmen totiž potřebuje jako substrát fenylalanin T - omezení přísunu fenylalaninu podáváním potravy chudé na fenylalanin alespoň do doby dospělosti (u žen po celé fertilní období) Cystická fibróza - nejčastější dědičná choroba bělošské populace, příčinou je defekt membránového proteinu regulujícího přenos Cl- iontů, z tohoto důvodu je v tělních sekretech vysoká koncentrace Cl- a Na+, což je činí velice hustými, proto se často hromadí ve vývodech, nejzávažnější je hromadění vysoce viskózního sekretu v bronších, což vede k jeho infekci a rozvoji opakovaných bronchopneumónií, které vedou brzy k respirační insuficienci a úmrtí pacienta D - zvýšená koncentrace Cl- v potu pacienta po stimulaci pilokarpinem, poté se provede PCR Alkaptonurie - neschopnost organismu přeměňovat kyselinu homogentisovou (metabolit tyrosinu), ta se hromadí v kůži, chrupavkách a vazivu a způsobuje degenerativní změny kloubů Galaktosémie - neschopnost metabolisovat galaktózu, ta se hromadí v organismu a porucha se projeví častými průjmy, zástavou růstu, kataraktou a mentální retardací Glykogenózy - poruchy tvorby nebo odbourávání glykogenu, ten se většinou hromadí v různých orgánech, které tak poškozuje Porfyrie - viz ot. 12 Vyšetření poruch metabolismu lipidů Vyšetření u chorob štítné žlázy Hormony T4 (tyroxin) - je prohormon, který je v plazmě vázán na bílkoviny (z 99,95%), účinná je pouze jeho volná frakce, představuje pool pro vlastní tvorbu velice účinného T3 (trijódtyronin) T3 (trijódtyronin) - vzniká z T4 dejodací v poloze 5', nejvíce v játrech, ledvinách a svalech, je v plazmě také vázán na bílkoviny, účinná je pouze jeho volná frakce, je daleko více účinný než T4 zvyšuje produkci tepla rozpojením oxidativních fosforylací, ovlivňuje intermediární metabolismus tuků, cukrů a bílkovin (zvyšuje glykémii) rT3 (reverzní trijódtyronin) - vzniká z T4 dejodací v poloze 5, je neúčinný TSH - je produkován adenohypofýzou, nárůst jeho hladiny způsobuje ve štítné žláze zvýšené vylučování T4 a T3 (menší množství T3 vzniká i ve štítné žláze) Laboratorní vyšetření TSH - nejcitlivější ukazatel poruch funkce štítné žlázy (i malé změny hladin T4 a T3 způsobují pomocí zpětné vazby na adenohypofýzu velké změny v sekreci TSH) Normální koncentrace TSH - lze vyloučit poruchu funkce štítné žlázy Primární hypertyreóza - snížená koncentrace TSH, většinou je zvýšena volná frakce T4 a T3 Další laboratorní nález - porušená glukózová tolerance, sklon k hyperglykémii, hypercholesterolémie, někdy z důvodu zvýšeného odbourávání kostní tkáně zvýšená hladina Ca2+ a aktivita alkalické fosfatázy T3 tyreotoxikóza - snížené TSH, zvýšená volná frakce T3, ale volná frakce T4 je normální Primární hypotyreóza - zvýšená koncentrace TSH, současně bývá snížena volná frakce T4 (stanovení volné frakce T3 nemá význam, protože je často jeho koncentrace normální, u starších i zvýšená) Další laboratorní nález - hypercholesterolémie se zvýšením LDL Subklinická hypotyreóza nebo hypertyreóza - patologická koncentrace TSH, ale normální hladina volných frakcí T3 a T4, porucha funkce štítné žlázy se zatím klinicky neprojevila Sekundární hypertyreóza - zvýšená hladina TSH z nadprodukce TSH adenohypofýzou (adenom), současně je zvýšená volná frakce i T3 a T4 Sekundární hypotyreóza - snížená hladina TSH a volné frakce T3 i T4 Non-tyreoidální příčiny snížení TSH - inhibice sekrece TSH dopaminem nebo kortizolem, změna koncentrace nebo afinity plazmatických bílkovin apod. Speciální testy Hashimotova tyreoiditida a Gravesova tyreotoxikóza - průkaz antityreoglobulinové protilátky a antimikrosomální protilátky Diferencovaný karcinom štítné žlázy - průkaz zvýšené hladiny tyreoglobulinu Medulární karcinom štítné žlázy - průkaz zvýšené hladiny kalcitoninu Monitorování léčby poruch funkce štítné žlázy Monitorování úspěšnosti léčby hypertyreózy (tyreotoxikóza) - prvé 3 měsíce po zahájení léčby (operace, tyreostatika, radioaktivní jód) přetrvává nízká hladina TSH, proto se pro sledování v tomto období TSH nehodí, používá se sledování hladin volné frakce T4, která by měla být alespoň v horní polovině referenčního rozmezí, po uplynutí prvních 3 měsíců lze stav sledovat již pomocí TSH Monitorování úspěšnosti léčby hypotyreózy - po suplementární léčbě podáváním T4 přetrvávají řadu měsíců zvýšené hodnoty TSH, musí se proto postupovat stejně jako u monitorování léčby hypertyreózy Monitorování úspěšnosti léčby sekundární hypotyreózy - řídíme se podle hladiny T4, která by měla přetrvávat v horní polovině referenčního rozmezí Monitorování úspěšnosti léčby karcinomu štítné žlázy - musí nastat suprese produkce TSH po léčbě T4 Vyšetření parametrů antioxidační kapacity Selen - je obsažen v enzymu glutathionperoxidáze, který katalyzuje štěpení peroxidu vodíku a jiných hydroxyperoxidů, chrání tak tkáně před oxidačním poškozením přijímá se potravou (cibulová zelenina), v těle nepřetrvává dlouho, proto musí být jeho příjem kontinuální nedostatek - snížená imunita, zvýšené riziko nádorů, kardiomyopatie Zinek - je obsažen v enzymu superoxiddismutáze (základní antioxidační enzym), který stabilizuje buněčné membrány a podporuje antioxidační efekt jiných látek přijímá se potravou (maso), není skladován v játrech jako železo nebo měď, proto musí být jeho příjem kontinuální nedostatek - snížená imunita, porucha růstu (podpora proliferace buněk), špatné hojení ran, červená kůže Měď - je jako zinek obsažena v enzymu superoxiddismutáze Vitamín A (retinol) - má mírné antioxidační vlastnosti, daleko účinnější je beta-karoten Vitamín C (kyselina askorbová) - má silný antioxidační účinek, protože společně s vitamínem E chrání buněčné membrány a LDL před oxidací, na druhou stranu ale může redukcí Fe3+ na Fe2+ podporovat vznik nebezpečného hydroxylového radikálu (Fentonova reakce) Vitamín E (tokoferol) - viz vitamín C Další - ceruloplazmin, hemopexin, haptoglobin Alantoin - zvýšený podíl alantoinu v krvi člověka svědčí o zvýšeném vystavení účinku volných radikálů, ty totiž mění kyselinu močovou na alantoin Biologické faktory ovlivňující biochemické hodnoty Pohlaví - většina laboratorních testů nezáleží na pohlaví, výjimkou je například krevní obraz, hladina kyseliny močové, clearance kreatininu apod. Rasa - například negroidní rasa má menší počet granulocytů než běloši Věk - většina testů má v dětském věku nižší horní hranici referenčního rozmezí (díky rychlému růstu méně dusíkatých katabolitů, díky rychlému růstu kostí vysoké aktivity kyselé a alkalické fosfatázy, stejně tak vyšší hodnoty anorganického fosforu) Cyklické změny - diurnální rytmus u kortizolu, měsíční rytmus u ženských pohlavních hormonů Gravidita - nové bílkoviny produkované trofoblastem nebo orgány plodu (hCG, alfa1fetoprotein, placentární alkalická fosfatáza, estrogeny apod.), vlivem jiných hladin hormonů například v posledním trimestru stoupá cholesterolémie, z důvodu hemodiluce klesá u těhotné koncentrace hemoglobinu, což vede k vzestupu glomerulární filtrace, proto dochází k poklesu koncentrace kreatininu i močoviny v séru Biologický poločas stanovované látky - při diagnóze dlouhotrvajících stavů se stanovuje látka s dlouhým biologickým poločasem (albumin při dlouhotrvající malnutrici), při diagnóze krátce trvajících stavů poté naopak látka s krátkým biologickým poločasem (prealbumin nebo transferin), důležitá je také znalost rychlousti vyloučení sledované látky organismem (poločas eliminace) Psychický stres - při odběru krve od pacienta v psychickém stresu může vlivem vyplavení hormonů kůry a dřeně nadledvin dojít k hyperglykémii, zvýšení koncentrace volných mastných kyselin apod. Vliv potravy a tekutin - rozdílné hodnoty při vyšetření odebrané krve najezeného pacienta (hyperglykémie, hypertriacylglycerolémie, vzestup volných mastných kyselin, vzestup močoviny a kyseliny močové apod.), změny pH moči (alkalizuje ji zelenina a ovoce, okyseluje ji maso a tučná strava), pacient, který půl dne před odběrem krve nepil bude mít arteficielní hemokoncentraci apod. Léky, infúzní roztoky Soubory biochemických vyšetření, příklady Preanalytika - příprava vyšetřovaného, odběr materiálu Příprava vyšetřovaného - viz ot. 23 Odběr materiálu Odběr venózní krve Poloha - nejlepší je odběr krve vleže, protože při poloze ve stoje dochází k přesunu intravazální tekutiny do intersticia, v krvi se tak zvyšuje koncentrace vysokomolekulárních látek a na ně vázaných látek (hematokrit může stoupnout až o 15%) Dezinfekce kůže - při použití alkoholové dezinfekce může dojít při stanovování alkoholu v krvi k falešně pozitivnímu výsledku, povrchově aktivní dezinfekční látka (Ajatin) může vyvolat hemolýzu Stažení paže - při příliš dlouhém „cvičení" paží dochází k přestupu intravazální tekutiny do intersticia, stoupá koncentrace laktátu (anaerobní metabolismus) s následnou lokální acidózou, stoupá také K+ a CK Nasávání krve - nesmí se provádět příliš rychle, aby nedošlo k mechanické hemolýze erytrocytů Odběr krve z kanyly, kterou dříve kapala infúze - zcela chybný postup, může dojít k ovlivnění parametrů krve infúzním roztokem (heparin apod.) Odběr tepenné krve - odběr krve musí být úplně anaerobní, v kapiláře nesmí být žádné bublinky Odběr kapilární krve - častá hemolýza vzorku krve dezinfekčním roztokem, při vymačkávání krve dochází k naředění krve tkáňovým mokem Odběr arterializované kapilární krve - musí se také odebírat přísně anaerobně, periférie musí být velice dobře prokrvena (teplá periferie), daleko lepší výsledek dává odběr z ušního lalůčku než z prstu Odběrová nádobka - nejprve se musí nádobka popsat jménem pacienta a před vlastním odběrem ještě jednou zkontrolovat, krev se z nádobky vypouští pomalu (nikdy ne přes jehlu, dojde poté k hemolýze a tím i ke zvýšení K+), dnes se většinou používají jednorázové nádobky z umělé hmoty, ve kterých se ale krev hůře sráží, mají proto na stěnách často speciální povrch podporující srážení odebrané krve (většina vyšetření se provádí ze séra, krev se proto musí nejdříve srazit a poté centrifugovat) Vyšetření z nesrážlivé krve a z plazmy (na rozdíl od séra obsahuje koagulační faktory) - odebraná krev se dostává do odběrové nádobky, která obsahuje antikoagulant, po odběru se musí krev v nádobce pečlivě promíchat (ne třepat, došlo by k hemolýze), všechna antikoagulantia (citrát, heparin) váží Ca2+, snižují tak ve výsledku jeho hodnotu (i Mg2+), při stanovení Ca2+ se proto musí používat heparin titrovaný s ionty Ca2+ vyšetření - celá krev (acidobazická rovnováha, glykémie, laktát, minerály), erytrocyty (glykovaný hemoglobin, K+ nebo Mg2+ v erytrocytech, 2,3-bisfosfoglycerát apod.), plazma (fibrinogen, kyselá fosfatáza) Rozdíl séra a plazmy - při hodnocení séra se musí krev po odebrání nechat srazit a následně zcentrifugovat, v séru proto nejsou koagulační faktory, vždy ale v séru dojde k mírné hemolýze erytrocytů, proto je v něm oproti plazmě zvýšená koncentrace K+ a aktivita kyselé fosfatázy Preanalytika - transport a uchování materiálu Transport materiálu - krev se musí přepravovat v uzavřených odběrových nádobkách, musí se chránit proti velkým výkyvům teplot (vysoká teplota inaktivuje enzymy a snižuje se glykémie, nízká teplota způsobuje hemolýzu erytrocytů), vystavení světlu vede k odbourávání hemoglobinu, transport musí být dostatečně rychlý, aby mohlo být včas odděleno sérum od erytrocytů (pro stanovení K+ do jedné hodiny, pro ostatní do dvou hodin) Uchovávání materiálu - při delším stání krve dochází k poklesu glykémie, protože erytrocyty spotřebovávají glukózu, po vyčerpání glukózy poté nemohou udržet K+ v buňce a Na+ venku, vzrůstá tak koncentrace K+, při uchovávání krve v chladu vzrůstá rychleji koncentrace K+, protože udržování iontové rovnováhy na membráně je enzymatický děj, při uchovávání v teple spotřebovávají leukocyty kyslík, zároveň vzniká CO2 a vlivem anaerobní glykolýzy v erytrocytech vzniká laktát, který snižuje pH krve (pro stanovení acidobazické rovnováhy se musí krev uchovávat na ledu) Pro stanovení glykémie nebo laktátu - do vzorku se přidává fluorid sodný, který inhibuje glykolýzu, může se přidat manóza (alternativní substrát hexokinázy), krev se také může zchladit nebo se použije plazma nebo sérum Chemická konzervace moči - stanovení močoviny (thymol v izopropanolu), kyselina vanilmandlová (kyselina chlorovodíková), fixace buněk (formalin), před stanovením Ca2+, Mg2+ nebo fosforu se musí krev nejdříve okyselit, před stanovením kyseliny močové se musí alkalizovat Point of care testing, suchá chemie Point of care testing - velice rychle dostupná a snadná vyšetření, která může lékař provádět přímo v ambulanci nebo je pacient může provádět sám doma k provedení slouží diagnostické proužky suché chemie, které se hodnotí prostým okem nebo jednoduchým přístrojem (glukometr), případně složitým přístrojem, který je ale velice snadno ovládán a během chvilky dokáže stanovit z velmi malého vzorku materiálu (0,2 ml plné krve) prakticky všechny parametry potřebné k posouzení vnitřního prostředí pacienta v akutním stavu (na JIP, na operačním sále apod.) využití - glykémie, protrombinový čas, vyšetření acidobazické rovnováhy a krevních plynů, vyšetření základních iontů, laktátu, markery IM, CRP, hCG apod. Základní principy vyš. technik, fotometrie, chromatografie, ELISA