главная

зоология

ботаника

физиология

скачать

вопрос-ответ

FAQ

ссылки

контакты

поддержка


СВТ - обратный осмос и другие процессы.

РАСШИФРОВКА КЛИНИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ АНАЛИЗОВ


Хиггинс К.

Расшифровка клинических лабораторных анализов / К. Хиггинс; пер. с англ.; под ред. проф. В. Л. Эмануэля. — 3-е изд., испр. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. — 376 с. ил

+ Содержание


Биохимические тесты

Глава 3.
Определение глюкозы в крови

Наиболее важное значение определение концентрации глюкозы в крови имеет для диагностики и мониторирования лечения диабета — распространенного хронического метаболического заболевания, которым страдает более 1 млн людей в Великобритании и 100 млн человек в мире. И эти цифры постоянно растут [1, 2]. Точно не установлено сколько, но известно, что множество больных диабетом нуждается в ежедневном определении уровня глюкозы в крови. Как вы увидите дальше отклонения уровня глюкозы от нормы еще не означают, что пациент страдает диабетом.

НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Углеводы, входящие в состав пищи, поставляют нам около 60% требуемой энергии. В желудочно-кишечном тракте сложные углеводы пищи (в основном полисахарид крахмал) расщепляются (перевариваются) ферментами до простых молекул, которые всасываются в кровь. Это так называемые «моносахариды» — глюкоза, фруктоза и галактоза. Из них в организме наиболее широко представлена глюкоза, на долю которой приходится до 80% абсорбированных моносахаридов. Кроме того, большая часть фруктозы и галактозы также превращается в глюкозу. Таким образом, все поступающие с пищей углеводы фактически метаболизируются до глюкозы. Большинство клеток в организме человека, когда потребность в глюкозе велика, а ее поступление ограничено (например, при голодании), способно превращать в глюкозу неуглеводные продукты (жиры и белки) (комментарий редактора: Процесс глюконеогенеза осуществляют клетки печени и почек, а также в 1-3% некоторых клетках кишечника).

Почему важна глюкоза?

Глюкоза может функционировать только внутри клеток, где она играет роль источника энергии.
В каждой клетке аэробного организма энергия запасается в результате метаболического окисления глюкозы в присутствии кислорода до диоксида углерода (углекислого газа) и воды. В ходе этого процесса энергия, аккумулируемая в молекуле глюкозы, используется для образования макроэргического (энергоемкого) соединения — аденозинтрифосфата (АТФ) из аденозиндифосфата (АДФ). Энергия, заключенная в молекуле АТФ, в дальнейшем используется для осуществления многих биохимических реакций внутри клетки (рис. 3.1).
Катаболизм глюкозы с запасанием энергии в виде макроэргических связей молекулы АТФ происходит в клетках по двум метаболическим путям (рис. 3.2) (комментарий редактора: 1 — катаболизм глюкозы в отсутствии кислорода с образованием 2 молекул лактата и 2 молекул АТФ (гликолиз — путь Эмбдена-Мейрегофа); 2 — катаболизм глюкозы в присутствии кислорода, когда сопряженная работа цикла Кребса и дыхательного пути позволяют получить 38 молекул АТФ и конечные метаболиты в виде СО2 и Н2О).
Процесс начинается с гликолиза, в котором глюкоза в ходе 10 последовательных ферментативных реакций превращается в пировиноградную кислоту (пируват). Судьба пирувата зависит от относительной оксигенации клетки. При нормальном содержании кислорода пируват в митохондриях превращается в вещество, называемое ацетилКоА (ацетил-коэнзим А), которое вступает в цикл Кребса и конденсируется с другой кислотой — щавелевоуксусной (оксалоацетат), образуя лимонную кислоту. В последующих девяти ферментативных реакциях молекула лимонной кислоты превращается снова в молекулу оксалоацетата, которая может вновь конденсироваться с ацетилКоА, поставляемым катаболическим превращением глюкозы.
При катаболизме одной молекулы глюкозы в присутствии кислорода образуется 2 молекулы пирувата и 8 молекул АТФ. При дальнейшем превращении двух молекул пирувата в пируватдегидрогеназном комплексе и цикле Кребса и сочетанной работе дыхательной цепи синтезируется еще 30 молекул АТФ. Таким образом, окисление одной молекулы глюкозы до СO2 и Н2O сопровождается образованием 38 молекул АТФ с макроэргическими связями.
При недостатке кислорода глюкоза может окисляться в процессе гликолиза, но пируват не поступает в митохондрии, имеющие ферменты пируватдегидрогеназного комплекса и цикла Кребса. Он превращается в цитоплазме в молочную кислоту (лактат). Накопление молочной кислоты в крови (лактоацидоз) — причина метаболического ацидоза (см. главу 6), который сопровождает многие патологические процессы, ассоциирующиеся с недостаточной перфузией тканей и, следовательно, относительной тканевой гипоксией. Лактоацидоз — прямое следствие анаэробного гликолиза, т. е. гликолиза в тканях с недостаточной оксигенацией.


Рис. 3.1. Глюкоза играет центральную метаболическую роль внутри клеток, обеспечивая энергией многие химические реакции, требующиеся для осуществления клеточных функций


Рис. 3.2. Упрощенная схема внутриклеточного окисления глюкозы


Важность поддержания нормального уровня глюкозы в крови

В отличие от всех других тканей головной мозг не способен синтезировать и депонировать глюкозу и потому всецело зависит от ее поступления из крови для обеспечения своих энергетических нужд. Для нормального функционирования мозга необходимо поддержание уровня глюкозы в крови на минимальном уровне — около 3,0 ммоль/л. Это очень важно, однако надо помнить, что концентрация сахара в крови не должна быть слишком высокой. Глюкоза — это осмотически активное вещество. Это означает, что при возрастании ее содержания в крови вслед за ней (в соответствии с законами осмоса) в кровь поступает вода из тканей, что приводит к относительной дегидратации. Чтобы компенсировать этот потенциально опасный эффект, почки начинают выводить глюкозу с мочой, когда ее уровень превышает определенное значение, называемое почечным порогом (обычно это 10,0-11,0 ммоль/л). При этом организм теряет важный источник энергии, который представляет собой глюкоза. Следовательно, в норме концентрация глюкозы в крови не должна превышать пороговые значение, иначе организм будет терять важный источник энергии, но и не должна опускаться ниже определенного уровня, обеспечивающего нормальное функционирование головного мозга.

Глюкоза может депонироваться

Хотя как источник энергии глюкоза требуется всем клеткам, различия в потребностях между ними могут быть очень существенны. Различаются также потребности клеток одного типа в разное время суток. Так, потребности мышечных клеток (миоцитов) в глюкозе наиболее высоки во время выполнения физических упражнений и минимальны во время сна. Необходимость в глюкозе не всегда совпадает по времени с приемом пищи, поэтому поступающая с пищей глюкоза должна запасаться впрок для дальнейшего использования по мере необходимости. Большинство клеток человеческого организма способно запасать глюкозу в ограниченных количествах, но основными депо глюкозы являются три типа клеток:

  • печеночные;
  • мышечные;
  • адипоциты (клетки жировой ткани).

Эти клетки способны захватывать глюкозу из крови, когда потребность в ней мала, а содержание высоко (после еды) и, напротив, высвобождать, если потребность в ней возрастает, а содержание падает (в перерывах между приемами пищи).

Клетки печени и миоциты запасают глюкозу в виде гликогена, представляющего собой высокомолекулярный полимер глюкозы. Ферментативный процесс синтеза гликогена из глюкозы называется гликогенезом. Обратный процесс — гликогенолиз — позволяет глюкозе покидать депо и стимулируется в ответ на снижение уровня сахара в крови. Глюкоза может поступать в жировые клетки, где в процессе липогенеза происходит ее превращение в глицерин, вовлекающийся в состав триглицеридов (запасную форму жиров). Для обеспечения клеток энергией триглицериды могут мобилизовываться в процессе липолиза, но это происходит только после того, как исчерпаны запасы гликогена. Таким образом, гликоген обеспечивает краткосрочное депонирование глюкозы, а жиры — долгосрочное.

Как поддерживается нормальный уровень глюкозы в крови?

Несмотря на значительные колебания в поступлении и утилизации глюкозы в течение дня, ее уровень в крови обычно не поднимается выше 8,0 и не опускается ниже 3,5 ммоль/л. На рис. 3.3 продемонстрированы типичные суточные колебания концентрации глюкозы в крови.

Сразу после еды уровень глюкозы в крови повышается, так как сахар, содержащийся в продуктах питания, всасывается из кишечника. Глюкоза захватывается клетками организма для удовлетворения их энергетических потребностей. Клетки печени и миоциты запасают избыточное количество глюкозы в виде молекул гликогена. Между приемами пищи содержание глюкозы в крови понижается и она мобилизуется из депо для поддержания минимально необходимого уровня в крови. Если требуется, глюкоза может быть получена и из неуглеводных источников (например, белков) в процессе так называемого глюконеогенеза. Как захват глюкозы клетками, так и все ее метаболические превращения (гликогенез, гликогенолиз и др.) находятся под контролем гормонов, секреция которых зависит от уровня сахара в крови.


Типичные суточные изменения уровня глюкозы в крови у здорового человека

Рис. 3.3. Типичные суточные изменения уровня глюкозы в крови у здорового человека


Гормональный контроль концентрации глюкозы в крови

Наиболее важными регуляторами уровня глюкозы в крови являются гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон. Инсулин способствует снижению содержания глюкозы в крови при помощи следующих механизмов:

  • способствуя захвату глюкозы из крови клетками организма (захват клетками печени и центральной нервной системы не зависит от инсулина);
  • стимулируя внутриклеточную метаболизацию глюкозы до пирувата (гликолиз);
  • активируя образования гликогена из глюкозы в печени и мышцах (гликогенез);
  • ингибируя продукцию глюкозы из неуглеводных продуктов (глюконеогенез).

Инсулин секретируется так называемыми бета-клетками поджелудочной железы в ответ на увеличение концентрации глюкозы в крови и действует посредством связывания с инсулиновыми рецепторами на поверхности инсулинчувствительных клеток. Нормальный гормональный ответ на повышение уровня сахара в крови зависит таким образом:

  • от выработки адекватного количества инсулина, то есть от нормального функционирования бета-клеток поджелудочной железы;
  • от количества и функциональной активности инсулиновых рецепторов на поверхности инсулинчувствительных клеток.

Если какое-либо из этих условий нарушено, концентрация глюкозы в крови будет повышена.
Глюкагон — антагонист инсулина, секретируемый α-клетками поджелудочной железы в ответ на уменьшение концентрации глюкозы в крови. В противоположность эффекту инсулина эффект глюкагона заключается в повышении уровня сахара в крови при участии следующих механизмов:

  • усиление распада гликогена в печени (гликогенолиз);
  • увеличение внутриклеточного синтеза глюкозы из неуглеводных продуктов (глюконеогенез).

Как видно на рис. 3.3, концентрация глюкозы в крови возрастает после еды вследствие всасывания углеводов пищи. Повышенный уровень глюкозы стимулирует секрецию инсулина поджелудочной железой. При участии различных механизмов инсулин снижает уровень сахара в крови. В свою очередь это приводит к индукции секреции глюкагона, что влечет за собой уменьшение содержания глюкозы. Постоянный синергизм этих двух оппозитных механизмов позволяет поддерживать оптимальную концентрацию глюкозы в крови.
В ответ на низкое содержание глюкозы в крови или на стресс вырабатываются еще три гормона. Это кортизол, синтезируемый корой надпочечников, адреналин (эпинефрин), синтезируемый в мозговом веществе надпочечников, и гормон роста, секретируемый передней долей гипофиза. Все они увеличивают уровень глюкозы в крови. Таким образом, четыре гормона способствуют увеличению уровня сахара, не позволяя ему опускаться слишком низко, и только один инсулин предотвращает излишнее увеличение концентрации сахара в крови. Это обстоятельство отражает важность обеспечения минимального уровня глюкозы в крови для нормального функционирования головного мозга. В табл. 3.1 резюмирована роль гормонов в регуляции концентрации глюкозы в крови.


Таблица 3.1. Гормоны, участвующие в регуляции уровня сахара в крови

Гормон

Место продукции и высвобождения

Высвобождается
в ответ на

Основные эффекты в отношении уровня сахара в крови

Инсулин

Поджелудочная железа (бета-клетки)

Повышенный уровень глюкозы в крови

Понижает

Глюкагон

Поджелудочная железа (α-клетки)

Пониженный уровень глюкозы в крови

Повышает

Адреналин (эпинефрин)

Надпочечники (мозговое вещество)

Стресс

Повышает

Кортизол

Надпочечники (кора)

Пониженный уровень глюкозы в крови и/или стресс

Повышает

Гормон роста

Передняя доля гипофиза

Пониженный уровень глюкозы в крови и/или стресс

Повышает


ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ
В ЦЕЛЬНОЙ КРОВИ ИЛИ В ПЛАЗМЕ КРОВИ

Подготовка пациента
Если проводится тестирование уровня глюкозы в крови натощак, то пациент не должен принимать пищу по крайней мере в течение 12 ч до взятия крови. В других случаях никакой специальной подготовки пациента не требуется.

Время взятия крови
Уровень глюкозы в крови изменяется в течение дня: он наиболее высокий в течение часа после приема пищи, а самый низкий утром перед завтраком. Для правильной интерпретации результатов на направлении должно быть указано время взятия крови. Пробы могут быть взяты «случайно» (без привязки к приему пищи), натощак (после ночного голодания) или через 2 ч после еды.

Подготовка образца
2 мл венозной крови собирают в специальную пробирку, содержащую консервант глюкозы (натрия фторид) и антикоагулянт (калия оксалат). Фторид является ферментным ядом, который эффективно предотвращает гликолиз в эритроцитах, сохраняя тем самым имеющуюся концентрацию глюкозы в крови. Антикоагулянт не дает крови свертываться. Смешивать кровь с этими реагентами следует осторожно, аккуратно переворачивая пробирку. Уровень глюкозы можно измерять непосредственно в цельной крови или в плазме (жидкости, которая остается после удаления кровяных клеток).

Нормы:

уровень глюкозы в крови натощак

3,5-5,0 ммоль/л;

уровень глюкозы в крови не натощак

3,5-8,0 ммоль/л;

уровень глюкозы в крови через 2 ч после еды

должен вернуться к нормальным значениям в крови натощак

Внимание! Уровень глюкозы в плазме крови на 10-15% выше, чем в цельной крови.

Критические значения
Это значения < 2,2 ммоль/л и > 25,0 ммоль/л. Тяжелая гипогликемия, особенно у младенцев, ассоциируется с высоким риском повреждения головного мозга. Тяжелая гипергликемия может быть следствием острых жизнеугрожающих осложнений диабета, диабетического кетоацидоза или гиперосмотической (некетоновой) комы.

Термины, используемые при интерпретации результатов анализа:

  • нормогликемия — нормальный уровень глюкозы крови или в плазме;
  • гипергликемия — повышенный уровень глюкозы крови или в плазме;
  • гипогликемия — пониженный уровень глюкозы в крови или плазме.

ПРИЧИНЫ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ

Патологические изменения уровня глюкозы в крови — практически всегда результат недостатка или избытка одного из гормонов, участвующих в регуляции этого процесса. Наиболее важной причиной гипергликемии является сахарный диабет.

Сахарный диабет

Сахарный диабет характеризуется гипергликемией, возникающей вследствие абсолютной или относительной инсулиновой недостаточности. Глюкоза накапливается в крови, так как не может проникать в клетки (за исключением клеток печени и головного мозга) в отсутствии эффективного инсулинового ответа. Клетки испытывают относительную недостаточность глюкозы. Существует два основных типа сахарного диабета. 10-15% больных страдают диабетом 1-го типа (инсулинзависимым), при котором гипергликемия возникает вследствие инсулиновой недостаточности, обусловленной аутоиммунной деструкцией инсулинпродуцирующих (бета) клеток поджелудочной железы. Остальным больным ставят диагноз диабета 2-го типа (инсулиннезависимого), при котором основной проблемой является не недостаточная продукция инсулина (у большинства больных концентрация инсулина даже повышена), а его неэффективность. Этот феномен называется инсулиновой резистентностью. Некоторые различия между диабетом 1-го и 2-го типов отражены в табл. 3.2.

Во время нормально протекающей беременности возникают многочисленные гормональные изменения, предрасполагающие к гипергликемии и, следовательно, к развитию сахарного диабета. По разным оценкам (в зависимости от используемых критериев), от 1 до 14% беременных женщин страдают транзиторным диабетом. Если диагноз диабета ставят во время беременности, его называют гестационным диабетом. Этот диагноз не касается женщин с диагностированным до наступления беременности диабетом 1-го или 2-го типа. Как правило, при гестационном диабете в конце беременности, когда гормональные уровни возвращаются к фоновым, исчезают и проявления болезни. Однако у 30-50% женщин с гестационным диабетом в анамнезе в дальнейшем развивается диабет 2-го типа [3].

Кроме сахарного диабета 1-го и 2-го типов и гестационного диабета, выделяют четвертую группу больных, у которых диабет является следствием определенного первичного заболевания. Эти больные с так называемым вторичным диабетом составляют очень маленький процент от общей популяции диабетиков. В этом случае при успешном лечении основного заболевания признаки диабета исчезают. В табл. 3.3 приведены основные причины вторичного сахарного диабета.

Вне зависимости от типа диабета в отсутствии лечения у больных сохраняется гипергликемия. Устойчиво нормальный уровень глюкозы в крови исключает диагноз диабета.


Таблица 3.2. Основные различия между диабетом 1-го и 2-го типов

Диабет 1-го типа (инсулинзависимый сахарный диабет, ИЗСД)

Диабет 2-го типа (инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНЗСД)

Обычно диагноз ставится в детстве

Обычно диагноз ставится взрослому

Инсулина мало или нет вообще

Продукция инсулина в норме или усилена

Более редкий тип (10 – 15% больных диабетом)

Гораздо более частый тип (85 – 90% больных диабетом)

Генетические факторы имеют меньшее значение, чем при диабете 2-го типа

Генетическая предрасположенность — очень часто носит семейный характер

Обычно нет ожирения, больные могут быть худыми

Часто сопутствует ожирение

Кетоацидоз может быть первым проявлением болезни или проявляться после постановки диагноза

Кетоацидоз возникает крайне редко

Абсолютная зависимость от инъекций инсулина

Нет абсолютной зависимости от инсулина; обычно назначают специальную диету и пероральные сахароснижающие средства


Таблица 3.3. Наиболее распространенные причины развития вторичного диабета

Первичное заболевание

Механизм развития патологии

Гормональные эффекты

Эффект в отношении уровня глюкозы в крови

Акромегалия (гигантизм)

Опухоль

Увеличение продукции гормона роста

Увеличение

Феохромоцитома

Как правило, опухоль мозгового вещества надпочечников

Увеличение продукции адреналина

Увеличение

Синдром Кушинга

Гиперфункция коры надпочечников

Увеличение продукции кортизола

Увеличение

Гемохроматоз

Повреждение поджелудочной железы вследствие накопления в ней железа

Уменьшение продукции инсулина

Увеличение

Хронический панкреатит

Повреждение поджелудочной железы вследствие воспаления

Уменьшение продукции инсулина

Увеличение


Признаки и симптомы диабета

Если в крови уровень глюкозы нормальный, в моче она не обнаруживается. Если же содержание сахара в крови превышает почечный порог, который для большинства людей (и диабетиков, и недиабетиков) равен 10-12 ммоль/л, глюкоза начинает выводиться с мочой. Благодаря выраженному осмотическому эффекту глюкозы вода начинает поступать вслед за ней, что вызывает полиурию (увеличение объема мочи) и потенциально — дегидратацию, стимулирующую центр жажды в мозгу с последующим увеличением потребления воды. По этому механизму тяжелая гипергликемия вызывает 5 классических симптомов нелеченого диабета:

  • выведение глюкозы с мочой (глюкозурия);
  • увеличение количества мочи (полиурия), частое опорожнение мочевого пузыря ночью (никтурия);
  • увеличение объема потребляемой жидкости (полидипсия);
  • дегидратация (только если компенсаторная полидипсия недостаточна для восполнения потерь жидкости с мочой).

Диабет типа 2 имеет длительный субклинический период без проявления симптомов и поэтому часто диагностируется по увеличенному количеству сахара в крови или глюкозурии при профилактических осмотрах. Диабет ассоциируется с повышенным риском инфицирования определенными бактериями или грибами (фурункулез, инфекции мочевого тракта, кандидоз пениса у мужчин — баланит, инфекции женского генитального тракта — вагинит). Эти инфекции могут быть первым признаком диабета 2-го типа.

Патология поджелудочной железы, вызывающая диабет 1-го типа, проявляется в раннем возрасте. Так как с течением времени такое повреждение прогрессирует, инсулиновая недостаточность постепенно становится настолько значительной, что начинают проявляться клинические признаки — обычно в детстве или ранней юности. Первым проявлением диабета может быть диабетический кетоацидоз — острое, угрожающее жизни состояние очень тяжелой инсулиновой недостаточности, спровоцированное инфекцией или другими интеркуррентными заболеваниями.

Диабетический кетоацидоз

В отсутствии инсулина глюкоза не может проникать в клетки различных тканей, кроме мозга и печени и, следовательно, требуется другой источник энергии для выживания. Таким альтернативным источником являются жиры (триглицериды), запасающиеся в адипоцитах — клетках жировой ткани. Многие из симптомов кетоацидоза являются результатом мобилизации жиров для обеспечения энергетических потребностей клеток в отсутствие глюкозы. Первый этап получения энергии из жиров — это расщепление триглицеридов (липолиз) с высвобождением жирных кислот. Жирные кислоты транспортируются из адипоцитов через кровь во все клетки организма (кроме мозга), где они утилизируются как источник энергии. В печени жирные кислоты также окисляются. В митохондриях они подвергаются процессу бета-окисления с образованием ацетилКоА, поступающего в цикл Кребса. Сопряжение цикла с дыхательной цепью позволяет получить достаточно большое количество молекул АТФ. Избыточное количество молекул ацетилКоА (вынуждено) направляться на синтез ацетоацетата. Он метаболизируется до 3-гидроксибутирата и ацетона, которые вместе с ацетоацетатом называют кетоновыми телами. Все они являются обычными продуктами обмена жиров, которые в норме метаболизируются дальше. При диабетическом кетоацидозе, однако, они накапливаются в крови и выводятся с мочой. Часть избыточного ацетона выводится через легкие, поэтому его запах может чувствоваться в воздухе, выдыхаемом больным диабетом. Другие кетоновые тела по химическому строению относятся к кислотам (кетокислотам), и их избыток в крови приводит к нарушению нормальных гомеостатических механизмов, поддерживающих уровень рН, что выражается в развитии метаболического ацидоза (см. главу 6).
Естественный механизм компенсации метаболического ацидоза — усиление дыхания (гипервентиляция), что позволяет выводить избыток углекислого газа из крови и, следовательно, поддерживать нормальное значение рН. У больных кетоацидозом он проявляется в виде глубокого дыхания (дыхание Куссмауля). В заключение заметим, что, кроме имеющихся в результате гипергликемии симптомов (глюкозурия, полиурия, жажда, полидипсия и дегидратация), больные с диабетическим кетоацидозом имеют:

  • кетоны в крови и моче (кетонемия, кетонурия);
  • запах ацетона при дыхании;
  • метаболический ацидоз (низкий уровень рН крови);
  • гипервентиляцию (дыхания Куссмауля);
  • нередко гипотензию из-за существенного нарушения водного и электролитного баланса в моче и рвоты (обычной для диабетического кетоацидоза).

Без лечения симптомы у больных диабетом прогрессивно нарастают, что неминуемо приводит к развитию комы. Уменьшение объема крови вследствие недостатка жидкости вызывает нарушение перфузии почек, поэтому если объем крови не восполняется немедленно, может развиться острая почечная недостаточность.

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ДИАБЕТА

Критерии лабораторной диагностики диабета базируются на рекомендациях ВОЗ, сформулированных в 1985 г. [4] и пересмотренных в 1998 г. в соответствии с рекомендациями Американского диабетического общества [5]. Последний вариант был одобрен в Великобритании в июне 2000 г. Диагноз диабета ставят, если в единственном анализе крови натощак уровень глюкозы оказался >6,1 ммоль/л (> 7,0 ммоль/л плазмы) или в обычном анализе (не натощак!), по крайней мере, дважды он превышал 10 ммоль/л (11 ммоль/л плазмы). У некоторых пациентов (их меньшинство) уровень глюкозы в крови хотя и выше нормального, но недостаточно высок, чтобы проявлялись признаки диабета. Этим пациентам показано выполнение глюкозотолерантного теста (ПТ).

ГЛЮКОЗОТОЛЕРАНТНЫЙ ТЕСТ

Принцип ПТ заключается в измерении уровня глюкозы до и после нагрузки глюкозой в стандартной дозе (75 г) на голодный желудок.

Подготовка пациента. По крайней мере за 3 дня до проведения ПТ пациент должен соблюдать обычную углеводную диету (более 150 г углеводов в день). Тест проводят утром, после ночного голодания не менее 12 ч. Пациент может не ограничивать себя в потреблении воды. Курение в день проведения теста запрещено.

Протокол. Для определения исходного уровня глюкозы у больного берут кровь натощак. Затем растворяют 75 г глюкозы в 300 мл воды и дают ее выпить пациенту (более удобно использовать Lucozade — 353 мл). Через 2 ч берут второй образец крови для определения концентрации глюкозы.

Интерпретация. В норме сразу после нагрузки глюкозой ее концентрация в крови возрастает, что стимулирует секрецию инсулина. Это в свою очередь снижает концентрацию глюкозы в крови, так что уже через 2 ч ее уровень практически возвращается к исходному. В табл. 3.4 объясняется, как результаты ПТ используются в диагностике диабета.

Термины «нарушенная толерантность к глюкозе» и «аномальная гликемия натощак» используются в тех случаях, когда признаков диабета не обнаруживается, хотя результаты анализов отличаются от нормы. Такие пациенты имеют повышенный риск развития диабета и должны проходить ежегодное обследование.

Таблица 3.4. Интерпретация результатов ПТ

Вывод

Концентрация глюкозы в плазме крови натощак, ммоль/л

Концентрация глюкозы в плазме крови через 2 ч после сахарной нагрузки (75 г глюкозы), ммоль/л

Сахарный диабет маловероятен

< 5,5 (4,9)

< 7,8 (6,7)

Нарушенная толерантность к глюкозе

< 7,0 (6,1)

7,8-11,1 (6,7-10,0)

Аномальная гликемия натощак

6,1-7,9 (5,3-6,1)

Сахарный диабет

> 7,0 (6,1)

> 11,1(10,0)

Мониторинг диабета

В то время как нарушения, возникающие при вторичном диабете, весьма успешно корригируют, проводя лечение первичного заболевания (лежащего в его основе), кардинальных мер терапии первичного диабета нет. Больные диабетом 1-го типа нуждаются в пожизненных инъекциях инсулина на фоне специальной диеты. Для больных диабетом 2-го типа обычно достаточно ограничений в диете и приема пероральных сахароснижающих средств, однако некоторым больным с течением времени может потребоваться инсулинотерапия. Какова бы ни была терапия, одним из ее главных принципов является поддержание уровня глюкозы как можно ближе к норме. Основная трудность в проведении инсулинотерапии связана с вероятностью развития гипогликемии из-за необходимости снижения повышенного уровня глюкозы в крови. Идеальный контроль диабета подразумевает поддержание уровня сахара в крови не ниже 4,4 и не выше 10,0 ммоль/л [6]. Нормализация уровня глюкозы в крови не только предупреждает развитие острых симптомов диабета (дегидратация, полиурия, жажда, кетоацидоз, эпизоды гипогликемии), но и существенно снижает риск отдаленных прогрессирующих осложнений — заболеваний почек (диабетическая нефропатия) и расстройств нервной системы (диабетическая нейропатия). В связи с этим больные диабетом, особенно те, кому необходима инсулинотерапия, должны регулярно следить за уровнем глюкозы в крови. Измерение этого показателя вне стен лаборатории стало возможным с внедрением в медицинскую практику диагностических полосок и ручных глюкометров.


Самостоятельный мониторинг уровня глюкозы в крови

Существует несколько типов диагностических полосок (так называемые ВМ-тесты), удобных для определения уровня глюкозы в крови, для применения которых достаточно одной капли капиллярной крови и 1-2 мин. В основе всех имеющихся тестов лежит один принцип. Капля крови помещается на диагностическую полоску, которая пропитана цветочувствительными реактивами. Изменения цвета полоски — результат реакции между глюкозой, присутствующей в исследуемой крови, и реагентами, иммобилизованными на полоске. Степень изменения цвета определяется уровнем сахара в крови. Сравнивая получившуюся в результате реакции окраску полоски с прилагаемой цветной шкалой, можно визуально определить концентрацию глюкозы. Альтернативный вариант — помещение полоски в глюкометр (например, Reflolux S), который измеряет интенсивность изменения цвета и обеспечивает таким образом определение уровня глюкозы в крови вручную. Использование глюкометра дает более точные и воспроизводимые результаты, чем визуальная оценка полоски. Если пользоваться прибором, соблюдая инструкции производителя, получение результатов необходимой точности гарантировано. Однако неисправная техника может давать существенные ошибки. Выработанный навык и постоянный контроль программного обеспечения — необходимые условия для получения достоверных результатов. Для этого требуется также взаимодействие больного, врача-диабетолога и сотрудников лаборатории. Производители мониторирующей аппаратуры продолжают совершенствовать свои приборы, делая их все более удобными, однако, пользуясь ими, необходимо придерживаться следующих основных принципов:

  • Кровь на анализ следует забирать из сухого чистого пальца или мочки уха.
  • Какой бы метод взятия крови из пальца не использовался, она должна капать свободно, так как при сжимании пальца получаются заниженные результаты. Для стимуляции тока крови палец можно растереть (нагреть).
  • Кровь должна капать на подложку с реагентами, а не размазываться по ней. Если кровь покрывает только часть подложки, могут получаться ложноотрицательные результаты.
  • Очень точно надо соблюдать время реакции, которое начинается сразу после того, как капля крови соприкасается с областью иммобилизации реактивов. Если время реакции увеличивается, могут быть получены ложновысокие результаты, если уменьшается — ложнонизкие.
  • Реагенты, содержащиеся на полосках, могут инактивироваться, поэтому их надо хранить в соответствии с прилагающейся инструкцией. Их нельзя использовать позднее даты, указанной на упаковке.
  • Необходим контроль качества прибора. В зависимости от его марки это может быть калибровка глюкометра с использованием раствора глюкозы определенной концентрации. Некоторые из приборов имеют внутреннюю калибровку. Все системы необходимо регулярно (через определенные промежутки времени) тестировать, используя внешний стандартный раствор, что позволяет проверять качество прибора и обеспечивать получение надежных результатов измерения глюкозы в крови больного.

Мониторинг сахара в моче

До того как стало возможным самостоятельное мониторирова-ние сахара в крови, диабетики косвенно оценивали уровень глюкозы в крови по результатам тестирования глюкозы в моче. Этот способ до сих пор используется как альтернативный для тех, кто не желает или не может самостоятельно измерять концентрацию глюкозы в крови. Изменение цвета диагностической полоски, опущенной в мочу, свидетельствует о наличии в ней глюкозы. Положительный результат с достоверностью говорит о том, что за время до последнего опорожнения мочевого пузыря уровень глюкозы превышал почечный порог. Так как величина почечного порога варьируется от 6 до 15 ммоль/л, присутствие глюкозы в моче — не слишком хороший индикатор содержания глюкозы в крови. Необходимо измерить почечный порог для каждого больного диабетом, который пользуется определением глюкозы в моче для мониторирования концентрации сахара в крови. С помощью этого теста невозможно отличить гипогликемию от нормогликемии, так как в обоих случаях он отрицателен.


Новые достижения в мониторировании уровня глюкозы в крови

Однако даже при наличии усовершенствованного и удобного в использовании глюкометра необходима процедура взятия крови. Многие пациенты испытывают дискомфорт при мониторировании уровня глюкозы в крови из-за того, что взятие крови сопровождается болью и неудобствами. Поэтому было проведено множество исследований в области поиска возможностей неин-вазивного мониторирования концентрации сахара в крови. Наиболее обещающим направлением является исследование трансдермальной экстракции глюкозы.
Экстрагировать глюкозу через кожу можно при помощи небольшого, совершенно безболезненного электрического потенциала, прилагаемого к ее поверхности. Количество экстрагируемой таким образом глюкозы (метод называется обратным электрофорезом) пропорционально концентрации глюкозы в крови [7]. Сейчас имеется прототип будущих глюкозоизмерительных «часов», работа которых основана на принципе обратного электрофореза. Этот прибор надевается на руку, что позволяет считывать показания концентрации глюкозы в крови через каждые 20 мин без выполнения процедуры взятия крови. Хотя этот метод находится еще в стадии разработки, успешные клинические исследования [8] позволяют надеяться на то, что вскоре он будет внедрен в повседневную практику.


Гликозилированный гемоглобин

Это лабораторный тест долговременного контроля за уровнем глюкозы в крови. Около 5-8% гемоглобина, находящегося в эритроцитах, присоединяют молекулу глюкозы, поэтому такие молекулы гемоглобина называют гликозилированными. Степень гликозилирования гемоглобина зависит от концентрации глюкозы, которая сохраняется в эритроцитах на протяжении всей их 120-дневной жизни. Поэтому в любой конкретный момент времени процент гликозилированного гемоглобина отражает средний уровень глюкозы в крови в течение предшествующих одного-двух месяцев, что позволяет осуществлять точный контроль за содержанием сахара в крови между визитами больного к врачу. Чем выше степень гликозилирования гемоглобина, тем хуже контролировался уровень глюкозы в крови.

Для выполнения этого теста требуется собрать у больного 2,5 мл венозной крови в пробирку с ЭДТА. Никакой специальной подготовки пациента не требуется, то есть кровь на анализ можно взять в любое время дня. Гликозилированный гемоглобин (HbA1) состоит из трех фракций: HbA1a, HbA1b и HbA1c. В одних лабораториях измеряют содержание всех трех фракций и выдают суммарный результат (HbA1), в других определяют только основную фракцию — HbA1c.


Нормы:

  • HbA1 = 5,0-9,0% (в зависимости от метода определения);
  • HbA1c = 4,7-6,1%

При хорошем контроле диабета величина HbA1c < 6,5%. Результаты, лежащие в пределах 6,5-7,5%, являются пограничными. Если же показатель превышает 7,5%, то контроль за уровнем глюкозы в крови нельзя считать адекватным [6].


Гипергликемия у недиабетиков

Повышенный уровень глюкозы необязательно свидетельствует о наличии диабета. Временное увеличение содержания сахара в крови часто сопровождает тяжелый стресс, потому что адреналин (гормон, продуцируемый в ответ на стрессовое состояние) является одним из метаболитов, которые повышают уровень глюкозы в крови. Примером такого механизма является транзиторная гипергликемия в ответ на кардиогенный шок, ассоциирующийся с инфарктом миокарда (сердечным приступом). Основное отличие стрессорной гипергликемии от диабетической — ее преходящий характер: как только стресс прошел, уровень глюкозы в крови быстро возвращается к норме. Концентрация сахара в крови может быть следствием фармакотерапии (внутривенное введение глюкозосодержащих растворов, использование кортикостероидов, фенитоина, некоторых диуретиков).


Гипогликемия

Гипогликемия развивается при уровне глюкозы в крови ниже 2,2 ммоль/л, хотяее симптомы могут наблюдаться и при более высоких концентрациях. Так как функционирование головного мозга зависит от адекватного поступления глюкозы в кровь, при низком уровне глюкозы развивается нейрогликопения (низкий уровень глюкозы в головном мозге и в центральной нервной системе в целом). Гипогликемия также стимулирует синтез и высвобождение адреналина мозговым веществом надпочечников, повышающего в свою очередь содержание сахара в крови. Комбинация нейрогликопении и усиленной секреции адреналина и вызывает основные симптомы гипогликемии.


Симптомы гипогликемии
Следствием повышения уровня циркулирующего адреналина являются:

  • чувство голода;
  • учащенное сердцебиение;
  • усиленное потоотделение;
  • тремор;
  • чувство тревоги.

Нейрогликопения вызывает:

  • заторможенность;
  • головную боль;
  • спутанность сознания;
  • состояние опьянения (неуверенная походка, сбивчивая речь);
  • судороги.

Без лечения гипогликемия переходит в кому и может закончиться смертью головного мозга (редко). Это потенциально фатальное состояние.


Причины гипогликемии

Самая частая причина гипогликемии — слишком высокий уровень инсулина. Передозировка инсулина нередко вызывает гипогликемию у больных диабетом. Так, гипогликемия может возникать в отсутствие приема пищи после инъекции инсулина. Известно, что физические упражнения приводят к понижению уровня глюкозы в крови, поэтому больному требуется меньшая доза инсулина. Слишком большая физическая нагрузка без снижения дозы инсулина может приводить к развитию гипогликемии у больного диабетом.

Гипогликемия у недиабетиков может быть следствием инсулиномы (опухоль бета-клеток поджелудочной железы), при которой отсутствует регуляция синтеза инсулина. Клетки опухоли продуцируют инсулин, несмотря на низкий уровень глюкозы в крови.

Гипогликемию может вызывать либо дефицит какого-либо из трех гормонов, повышающих концентрацию сахара в крови, либо, наоборот, усиленный синтез инсулина. Например, при болезни Аддисона клетки надпочечников, продуцирующие в норме кортизол, погибают. В результате дефицит кортизола часто ассоциируется с гипогликемией. Важную роль в регуляции уровня сахара в крови играет печень. При незначительных нарушениях эта ее функция не страдает, однако если имеется тяжелая печеночная недостаточность, возможно развитие гипогликемии. Алкоголь метаболизируется в печени и ингибирует там процесс глюконеогенеза, который обеспечивает восполнение пула глюкозы при голодании. По этой причине у злоупотребляющих алкоголем людей, питающихся неадекватно, может возникать гипогликемия. Гипогликемия может наблюдаться также в неонатальном периоде, особенно у недоношенных детей и новорожденных. При этом часто ее причина остается невыясненной. Однако у детей, родившихся от матерей, больных диабетом, в первые часы после рождения увеличен риск гипогликемии, а у меньшинства младенцев с гипогликемией в дальнейшем обнаруживается наследственный дефицит одного или нескольких ферментов, участвующих в обмене углеводов.


История болезни 2

Миссис Бишоп, домохозяйка 25 лет, находится в состоянии тревоги по поводу того, что недавно у ее старшего брата был диагностирован диабет 2-го типа. Он читала, что имеется генетическая предрасположенность к диабету, поэтому решила определить сахар в моче при помощи диагностических полосок, используемых братом. Положительный результат убедил ее в том, что, несмотря на хорошее самочувствие, она больна диабетом. Она пошла на прием к лечащему врачу, который назначил ей анализ крови на сахар. Полученный результат, 6,2 ммоль/л (не натощак), укладывающийся в диапазон нормальных значений, не развеял опасений пациентки по поводу ее заболевания диабетом. Проведенное в последующем дважды тестирование глюкозы в моче опять дало положительные результаты. Врач предложил миссис Бишоп провести ГТТ. Его результаты были таковы: уровень глюкозы в плазме крови натощак составил 4,8 ммоль/л, а через 2 ч после сахарной нагрузки — 7,5 ммоль/л.

  1. Оправданы ли опасения пациентки?
  2. Больна ли она диабетом?
  3. Каково значение положительных результатов определения глюкозы в моче?

Обсуждение истории болезни

  1. Опасения миссис Бишоп оправданы. Существует вероятность передачи по наследству предрасположенности к диабету — примерно треть больных диабетом 2-го типа имеют диабет в семейном анамнезе. Более того, наличие глюкозы в моче — один из признаков диабета. Отсутствие симптомов болезни еще не является опровержением диагноза диабета. Во многих случаях болезнь диагностируют еще до проявления выраженных симптомов, по результатам анализов крови и мочи во время профилактических осмотров.
  2. Результаты ГТТ миссис Бишоп находятся в пределах нормы (см. табл. 3.4), что позволяет исключить диагноз диабета.
  3. Глюкозурия (то есть присутствие глюкозы в моче) обычно наблюдается только при повышенном содержании глюкозы в крови и, следовательно, должна свидетельствовать в пользу диабета. Почечный порог — эта такое значение концентрации глюкозы в крови, при котором она появляется в моче. Обычно он колеблется в пределах 10-12 ммоль/л, но у некоторых людей может быть существенно снижен, так что глюкоза в моче появляется при нормальном ее уровне в крови. Миссис Бишоп из их числа. Для описания этого абсолютно доброкачественного дефекта используется термин «почечная глюкозурия». Хотя обнаружение глюкозы в моче ни в коем случае нельзя игнорировать, в данном случае оно не является признаком диабета.

Цитируемая литература

1. King H., Aubert R. E., Hermann W. Н. (1998). Global burden of diabetes 1995-2025. Prevalence, numerical estimation and projections. Diabetes Care, 21 (9): 1414-31.

2. Gardiner S., Bingley В., Sawtell P. Et al. (1997). Rising incidence of IDDM in children aged 5 years in Oxford region: time trend analysis. BMJ, 315; 713-717.

3. Fisher U., Spinas G., Huch A., Lehmann R. (1999) Using fasting glucose concentrations to screen for gestational diabetes mellitus: prospective population based study. BMJ 319: 812-815.

4. World Health Organization (1985) Study Group: Diabetes Mellitus. WHO Tech. Rep. Ser. 721: 1-104.

5. Expert Committee on Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus (1997) Report of the Expert Committee on Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. Diabetes Care 20: 1057-58.

6. British Diabetic Assotiation (1997) Recommendations for the Managment of Diabets in Primery Care, 2nd edn. British Diabetic Assotiation, London.

7. Tamada J., Bohannon N., Potts R. (1995) Measurement of glucose in diabetic subjects using non invasive transdermal extraction. Nature Med. 11: 1198-1201.

8. Garg S., Potts R., Ackerman N. et al. (1999) Correlation of fingerstick blood glucose measurements with GlucoWatch Biographer Glucose results in young subjects with Type 1 diabetes. Diabetes Care 22: 1708-14.


Дополнительная литература

Coates V. (1994) Monitoring diabetic control. J. Clin. Nursing 3: 263-9.

Diabetes Control and Complications Trial Research Group (DCCT) (1993) The effect of intensive treatment of diabetes on the development and progression of long-term complications of diabetes. NewEngl. J. Med. 329: 977-86.

Gallichan M. (1997) Self monitoring of glucose by people with diabetes. BMJ 314: 964-8.

Hart S.P. & Frier B. (1998) Causes, management and morbidity of acute hypoglycaemia in adults requiring hospital admission. Q.J. Med. 91: 505-10.

Mandrup-Poulsen T. (1998) Diabetes. BMJ 316: 1221-25.

Weiner K. (1992) The diagnosis of diabetes mellitus including gestational diabetes. Ann. Clin. Biochem. 29: 481-93.

Долгов В. В., Аметов А. С, Щетниковия К. А., Демидова Т. Ю., Долгова А. В. Лабораторная диагностика нарушений обмена углеводов, сахарный диабет. — М.: Триада, 2002. — 112 с.

(далее)


А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я