Человеческий организм состоит из огромного количества веществ органической и неорганической природы. Некоторые из этих веществ являются строительным материалом и входят в состав клеток и тканей. Другая часть выполняет свои функции в организме, находясь в жидких биологических средах — крови, лимфе, секрете желез внутренней секреции, отделяемом внутренних органов и т.д. Исследуя содержание различных веществ в биологических жидкостях можно оценить состояние организма в целом. В настоящее время возможности современных лабораторий сняли вопрос «как определять», поставив перед медиками другую проблему «что и зачем определять?». Перечень веществ, которые можно определить в биологическом материале, сейчас включает сотни компонентов, содержащихся даже в минимальной концентрации (до 10–9 моль на литр). Поэтому мы хотим познакомить вас с основными показателями обмена, которые наиболее часто исследуются у человека.Биохимический анализ характеризует тот или иной состав, позволяет судить о количестве натрия, кальция, железа, белков, билирубина, холестерина и других компонентов. Наиболее часто материалом для исследования является кровь из вены, хотя по показаниям могут быть исследована моча, мокрота, слюна, грудное молоко, сперма. Если анализируется кровь, то ее специальным образом обрабатывают, разделяя клетки крови и жидкую часть — плазму. Плазма состоит из растворенных в воде солей, белков, углеводов, биологически активных соединений, углекислого газа и кислорода и обеспечивает кислотно-щелочное равновесие, постоянство объема внутренней жидкости организма, переносит биологически активные вещества, продукты метаболизма.
1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
БЕЛКИ
Белки — это органические вещества, состоящие из аминокислот, последовательность и количество которых определяют размеры и свойства белка. В организме человека функционируют сотни белков. Функции белков крайне разнообразны:
· белки входят в структуру клеточных мембран;
· участвуют во всех биохимических реакциях в качестве катализаторов (ферменты, гормоны, регулярные пептиды);
· транспортируют различные вещества и лекарственные препараты в кровотоке;
· участвуют в иммунной защите.
В организме идут постоянные процессы разрушения и образования белковых молекул. Скорость этих процессов строго сбалансирована, поэтому концентрация белков в сыворотке крови достаточно постоянна. Суммарная концентрация белков определяется понятием «общий белок». Повышение общего белка бывает очень редко, обычно при некоторых заболеваниях крови, в то время как его снижение регистрируется гораздо чаще: при недостатке белка в пище, уменьшении его синтеза в печени, нарушениях функции желудочно-кишечного тракта, при заболевании почек. Нормальная концентрация общего белка в крови составляет 65–85 г/л.
Белки плазмы делят на 2 группы, которые называются белковыми фракциями. Среди них выделяют альбумины и альфа-, бета- и гамма-глобулины. Их определение и соотношение позволяет более точно оценить нарушение работы внутренних органов.
Кроме этих показателей в крови нередко определяют специфические белки:
· гемоглобин — белок, осуществляющий перенос кислорода между легкими и клетками крови. Наиболее часто встречается пониженное содержание гемоглобина — анемия.
· С-реактивный белок — белок, который является индикатором острого воспаления разной локализации. Несмотря на того, что его определение не является специфичным для какого-то заболевания, нередко С-реактивный белок значительно повышается при ревматизме и ревматоидном артрите.
· Трансферрин — белок, регулирующих транспорт железа в организме. Повышение его концентрации в крови бывает при анемии, приеме некоторых гормонов, в том числе оральных контрацептивов.
ЛИПИДЫ
Липиды (жиры) — сложные органические вещества, которые выполняют в организме очень важные функции: являются компонентом клеточных мембран; представляют собой мощные источники энергии; необходимы для синтеза гормонов, витаминов и других биологически активных веществ. В крови присутствуют липиды 4-х основных групп — холестерин, триглицериды, фосфолипиды, жирные кислоты. Самым распространенным нарушением обмена липидов является избыточное накопление в организме холестерина и его комплексов.
Холестерин образуется в печени и выполняет 2 основные функции — структурную и метаболическую. Его источником служит пища, поэтому показатели холестерина в крови зависят от состояния печени и количества жиров, которые поступают с пищей. Норма холестерин для будущей мамы 5–6 ЕД. Повышение холестерина наблюдается при атеросклерозе, сахарном диабете, заболеваниях печени. Если при исследовании обнаружено повышение холестерина, то проводят расширенный анализ липидов.
УГЛЕВОДЫ
Углеводы — важнейший класс природных соединений, которые являются основным источником энергии для организма и входят в структурные комплексы. Различные углеводы, поступающие в организм с пищей, расщепляются в желудочно-кишечном тракте до мономеров, из которых потом синтезируются структурные компоненты, а при избытке происходит их отложение. Основным энергетическим субстратом и компонентом жизнедеятельности любой клетки является глюкоза. Показатели глюкозы в крови очень лабильны и повышаются при обильном углеводном питании, после физических нагрузок, эмоционального стресса. По этой причине анализ на глюкозу должен сдаваться через 10–12 часов после основного приема пищи, в спокойной обстановке в теплом помещении. В норме концентрация в крови у лиц молодого возраста 3,5–5,7 ммоль/л. При устойчивом повышении концентрации глюкозы в крови у врача появляется повод подозревать нарушения углеводного обмена, в том числе заболевание сахарным диабетом. В этом случае проводятся специальные тесты, позволяющие выявить скрытую патологию и уточнить диагноз.
Следует иметь в виду, что при беременности нормальными считаются более низкие цифры глюкозы в крови. В норме у будущих мам уровень глюкозы натощак не должен превышать 5,0–5,8 ммоль/л, а через час после еды — 7,8 ммоль/л. Беременность — это сложное метаболическое состояние, которое включает резкие изменения в секреции гормонов и возрастающие потребности в богатых энергией соединениях, необходимых для плода. В первый триместр беременности обмен веществ в организме беременной женщины можно сравнить с обменом веществ при голодании. К концу 2-го и на протяжении всего 3-го триместра, чтобы компенсировать появившуюся устойчивость тканей к инсулину (веществу, расщепляющему глюкозу) и поддержать уровень сахара в крови в пределах нормы, материнская секреция инсулина возрастает. Именно в этот момент может манифестировать гестационный сахарный диабет. То есть это происходит в тот момент, когда повышенная потребность организма в инсулине превышает функциональную способность клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, что в итоге приводит к его недостаточной секреции для поддержания нормального уровня глюкозы в крови. Частота случаев гестационного диабета в мире варьирует в пределах 2–8% всех беременностей. Поэтому тестирование на присутствие глюкозы в моче у всех беременных в 1-ом триместре должно проводиться каждые 4 недели, во 2-ом — каждые 3 недели, а в 3-ем — каждые 2 недели. Всем беременным в сроки между 24-й и 28-й неделей рекомендуется проведение исследования глюкозы в крови.
ФЕРМЕНТЫ
Ферменты — это белки, которые в качестве катализаторов участвуют во всех биохимических реакциях. В каждой из них участвует свой специфический фермент, поэтому их количество исчисляется сотнями. При этом диагностическое значение имеют всего несколько десятков ферментов. Абсолютное их большинство находится внутри клеток и появляется в крови только при повреждении клеток, что, в свою очередь, является признаком воспаления.
· Ферменты аланинаминотрансфераза (АлАТ) и аспартатаминотрансфераза (АсАТ) — близкие по действию ферменты, участвующие в обмене аминокислот. Самое большое количество АлАТ находится в печени, поэтому при поражении клеток печени вирусами и химическими веществами, активность АлАТ в крови существенно возрастает (в норме до 40ЕД). Фермент АсАТ в большом количестве находится в печени и сердце, что используется при диагностике заболеваний этих органов.
· альфа-Амилаза — фермент, образующийся в слюнных железах и поджелудочной железе. Он обеспечивает переваривание углеводов пищи. При заболеваниях поджелудочной железы (панкреатит, травмы поджелудочной железы) активность амилазы может увеличиваться в два и более раза. Незначительное увеличение активности может наблюдаться при заболеваниях других органов.
· гамма-Глутамилтрансфераза (ГТФ) — фермент, участвующий в превращениях аминокислот и пептидов, и используемый для диагностики заболеваний печени и желчных путей. Определение активности ГТФ — более чувствительный тест по сравнению с другими, особенно, у детей.
По назначению врача выполняются также исследование активности ферментов: глюкозо–6-фосфатдегидрогеназа, кислая фосфатаза, креатинфосфокиназа, лактатдегидрогеназа.АЗОТИСНЫЕ ВЕЩЕСТВА
К азотистым веществам относят конечные продукты распада белков и нуклеиновых кислот — мочевину, креатинин, креатин, аммиак, мочевую кислоту. По концентрации этих веществ в крови можно судить об интенсивности распада белков, характере белкового обмена, а также о функции почек, которые выводят эти продукты обмена из организма. При беременности повышение показателей мочевины появляется при нарушении выделительной функции почек и токсикозах. Уменьшение содержания наблюдается при заболеваниях печени, отравлениях лекарственными препаратами, малобелковой диете. Нормальные показатели мочевины в крови у взрослых — 3,5–8,3 ммоль/ л.
ПИГМЕНТЫ
Пигменты — это окрашенные органические вещества. С диагностической целью определяют красные пигменты — порфирины и желчные пигменты — билирубин и уробилиноиды.
Билирубин — желчный пигмент, который образуется после распада гемоглобина (входящего в состав эритроцитов) в печени и селезенке. Определение различных форм билирубина в крови и моче имеет важное диагностическое значение, так как позволяет судить о количестве разрушающихся эритроцитов, о функции клеток печени и транспорте желчи. Высокий уровень билирубина — сигнал появления болезней печени (гепатита) и анемии. При этом избыточное накопление билирубина в крови сопровождается его проникновением в ткани, что проявляется желтой окраской склер и кожи — желтухой.
2. НЕОГРАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
Человеческий организм содержит в разных концентрациях практически все элементы таблицы Менделеева. Из неорганических соединений наибольшее значение имеют концентрации кислорода и углекислого газа, ионов солей, группы макро- и микроэлементов.ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ОБМЕН
Показатели водно-электролитного обмена отражают картину кислотно-щелочного баланса в организме и состояние системы кровообращения в целом. Вода является самым распространенным веществом организма. На ее долю приходится в среднем 60% массы тела человека. Все биохимические реакции протекают в водных растворах внутри клеток или во внеклеточном пространстве. Все неорганические вещества присутствуют в растворах в виде ионов.
· Натрий — основной катион (ион, имеющий положительный заряд) внеклеточного пространства, который играет главную роль в поддержании осмотического давления. Нормальная концентрация натрия в плазме — 135–145 ммоль/л. Снижение концентрации натрия в крови отмечается при длительном приеме мочегонных препаратов, заболеваниях почек, сахарном диабете, избыточном введении воды. Наоборот, увеличение концентрации натрия в крови наблюдается при ограничении приема воды, рвоте и поносе без возмещения жидкости, некоторых гормональных нарушениях.
· Калий— основной внутриклеточный катион, участвующий в поддержании осмотического давления. Концентрация калия в крови существенно влияет на работу сердца. В норме калий содержится в крови в концентрации — 38,4–64,0 ммоль/л. Повышение калия происходит при почечной недостаточности, передозировке некоторых лекарств, диабете. Уменьшение его показателей возможно при поражении кишечника, поносе, рвоте.
· Кальций— основной компонент костной ткани и зубов. Участвует в свертывании крови, сокращении мышц, деятельности эндокринных желез. Кальций в крови увеличивается во время передозировки витамина D и кальция, желтухе, переломах костей, стрессах, хронической депрессии, болезней паращитовидных и щитовидной желез. Снижение кальция появляется, если его всасывание в кишечнике нарушается, а также из-за нехватки витамина D, рахита. Нередко дефицит кальция (снижение его концентрации в крови менее 2,3–2,75 ммоль/л) наблюдается при беременности, что объясняется потребностью ребенка в строительном материале для костей.
· Фосфор— находится в организме в виде фосфатов. Фосфор входит в состав скелета, участвует в процессах накопления энергии и в ферментативных реакциях. Нормальные величины для будущей матери 1–2 ммоль/л. Повышение его содержания в крови наблюдается при передозировке витамина D, снижении функции паращитовидных желез, почечной недостаточности. Снижение — при рахите, почечном ацидозе. Определение концентрации фосфора нередко назначается при нарушениях обмена кальция, так как наибольшее диагностическое значение имеет соотношение количества кальция и неорганического фосфора.
· Магний— второй по концентрации, после калия, внутриклеточный катион. Магний играет важную роль в работе нервно-мышечного аппарата, входит в состав ряда ферментов. Повышение магния в организме бывает при неполноценном питании, нарушении всасывания этого элемента в кишечнике, усиленном выведении магния почками. Норма при беременности составляет — 0,7–1,2 ммоль/л.МИКРОЭЛЕМЕНТЫ И ВИТАМИНЫ
К микроэлементам относят химические элементы, содержание которых в организме колеблется от нескольких микрограмм до нескольких нанограмм. Несмотря на такое мизерное количество, их влияние на биохимические процессы и функции организма очень существенно, а избыток или недостаток может приводить к тяжелым расстройствам. Естественно, при беременности роль микроэлементов становится еще более важной. Определение концентрации микроэлементов проводят только в специализированных лабораториях и в особых случаях. Для анализа используют не только кровь, мочу или ткани, но и волосы, ногти.
· Железо — входит в состав молекул гемоглобина, миоглобина, цитохромов и некоторых ферментов. Общее содержание в организме 4–5 г. Железо, которое высвобождается при разрушении старых эритроцитов, не выводится из организма, а используется повторно для синтеза гемоглобина. Наибольшие потери железа происходят при кровотечениях. В связи с этим потребности в железе у женщин в среднем в 2 раза выше, чем у мужчин.
· Медь— входит в состав ферментов, участвующих в процессах кроветворения и в иммунных реакциях. Снижение концентрации меди в крови — характерный признак болезни Коновалова-Вильсона — наследственного снижения синтеза белка, который переносит медь в организме. Избыток меди в организме отмечается редко и считается профессиональным заболеванием (гиперкупроез у рабочих медных рудников).
· Йод — элемент, напрямую связанный с тканью и функцией щитовидной железы. Скорость поглощения йода тканью железы пропорциональна ее функциональной активности. Как известно, вода и почва большей части территории России не содержат достаточного количества йода, поэтому у жителей отдельных регионов отмечается низкая концентрация йода в крови, что приводит к разрастанию щитовидной железы (зобу). Из-за недостатка йода снижается выработка гормонов щитовидной железы и развивается гипотиреоз, который проявляется широким спектром различных симптомов.
· Витамины— регуляторы важнейших химических процессов в обмене веществ. Выделяют более 10 групп различных витаминов, которые поступают в организм с пищей. Минимальная суточная потребность будущей матери в витаминах составляет:
витамин А — 800 мкг
витамин D –10 мкг
витамин К — 65 мкг
витамин Е –10 мг
витамин С — 70 мг
витамин В1 –1,5 мг
витамин В2 — 1,6 мг
витамин В6 — 2,2 мг
витамин В12 — 2,2 мкг
витамин РР — 17 мг
фолиевая кислота — 400 мкг
Хорошо сбалансированный, тщательно рассчитанный ежедневный рацион беременной женщины содержит достаточное количество витаминов, поэтому в обычных случаях при наличии такой диеты врачи не рекомендуют дополнительно принимать витаминные препараты. Исключение составляет только фолиевая кислота, которая назначается всем беременным независимо от характера их питания. Однако витаминные и микроэлементарные добавки необходимы женщинам:
при многоплодной беременности;
находящимся на недостаточном рационе;
курящим;
употребляющим алкоголь и наркотики;
проживающих с районах с биогеохимическими особенностями (недостаток фтора, йода).
Как видите, современные возможности лабораторной диагностики биохимических показателей огромны. Сориентироваться в них может только специалист, но каждому человеку желательно понимать хотя бы ключевые аспекты процессов, происходящих в организме. Тогда, возможно, у многих исчезнет необоснованный страх перед исследованиями, связанный с возможным выявлением тех или иных заболеваний. Ведь в настоящее время человек подвергается воздействию комплекса факторов, часть которых может оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Это воздействие очень важно выявить до начала болезни, а сделать это можно при помощи различных лабораторных тестов. В этом случае появляется реальный шанс не допустить развития заболевания или принять необходимые меры для скорейшего решения проблемы. Так что боятся не надо, надо думать о будущем