© Copyright by Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa

& F. Kokot, S. Kokot 1996, 1997, 2000, 2002, 2004, 2005

© Copyright by Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2007, 2011

Wszystkie prawa zastrzeżone.

Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości lub części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Redaktor ds. publikacji medycznych: Anna Plewa

Redaktor merytoryczny: Beata Cynkier

Korekta: Zespół

Strony tytułowe zaprojektowała: Lidia Michalak-Mirońska

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2015 r., (wyd. V)

Warszawa 2019

ISBN 978-83-200-5732-4

PZWL Wydawnictwo Lekarskie

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 695 43 21

www.pzwl.pl

Księgarnia wysyłkowa:

tel. 42 680 44 88; infolinia: 801 33 33 88

e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Skład wersji elektronicznej na zlecenie PZWL Wydawnictwa Lekarskiego: mobisfera.pl

Spis treści

Przedmowa

I
Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń metabolicznych i chorób poszczególnych układów lub narządów

A. Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń metabolicznych

Diagnostyka zaburzeń gospodarki węglowodanowej

Hiperglikemia

Hipoglikemia

Diagnostyka zaburzeń gospodarki aminokwasowej

Diagnostyka zaburzeń gospodarki białkowej

Diagnostyka zaburzeń gospodarki tłuszczowej

Diagnostyka zaburzeń gospodarki purynowej

Diagnostyka zaburzeń gospodarki porfirynowej

Diagnostyka zaburzeń gospodarki witaminowej

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach

Witaminy rozpuszczalne w wodzie

Diagnostyka zaburzeń gospodarki metalami śladowymi

Diagnostyka zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej i kwasowo-zasadowej

Diagnostyka zaburzeń gospodarki poszczególnych życiowo ważnych elektrolitów

Zaburzenia gospodarki kwasowo-zasadowej

B. Laboratoryjna diagnostyka chorób poszczególnych układów lub narządów

Układ krążenia

Diagnostyka biochemiczna chorób serca

Diagnostyka biochemiczna nadciśnienia tętniczego

Diagnostyka biochemiczna przewlekłej niewydolności krążenia

Układ oddechowy

Układ trawienny

Żołądek i jelita

Trzustka

Wątroba

Układ moczowy

Układ krzepnięcia

Układ ruchu

Diagnostyka biochemiczna chorób kości

Diagnostyka biochemiczna chorób mięśni szkieletowych

Układ wewnątrzwydzielniczy

Choroby podwzgórza i przysadki

Zaburzenia czynności osi podwzgórzowo-przysadkowo-tarczycowej

Zaburzenia czynności przytarczyc

Zaburzenia czynności osi podwzgórzowo-przysadkowo-nadnerczowej

Zaburzenia czynności rdzenia nadnerczy

Zaburzenia czynności osi podwzgórzowo-przysadkowo-gonadalnej

Zaburzenia sekrecji innych hormonów. Wskaźniki biochemiczne guzów neuroendokrynnych (NET) układu pokarmowego (GEP-NET)

Wskaźniki preeklampsji

Diagnostyka laboratoryjna chorób nowotworowych (opracowano wg [14], [46])

II
Interpretacja wyników badan biochemicznych surowicy krwi

Aceton – patrz: Kwas acetooctowy

ACTH – patrz: Adrenokortykotropina

Adrenalina – patrz: Aminy katecholowe

Adrenokortykotropina (ACTH)

AFP – patrz α-Fetoproteina (APP)

AIAT – patrz: Aminotransferazy

Albumina – patrz: Białka

Aldosteron

Aminopeptydaza leucynowa (LAP)

Aminotransferazy

Aminy katecholowe

Amoniak

α-Amylaza (diastaza)

ANCA (antineutrophil Cytoplasmatic antibodies; przeciwciała antycytoplazmatyczne granulocytów obojętnochłonnych)

Androgeny

Androstendion – patrz: Androgeny

Antygen gruczołu krokowego swoisty (PSA)

Antygen rakowo-płodowy (CEA)

AspAT – patrz: Aminotransferazy

Asymetryczna dimetyloarginina (ADMA)

Base excess – patrz: Nadmiar zasad

Białka

Albumina

α1- i α2-Globuliny

Białko C i S

Białko C-reaktywne (CRP)

Białka wiążące kwasy tłuszczowe pochodzenia sercowego (FABP-C)

Bilirubina

Biomarkery przemijającego niedokrwienia i udaru niedokrwiennego mózgu

Całkowite stężenie estrogenów – patrz: Estrogeny

Całkowita zdolność surowicy do wiązania żelaza – patrz: Żelazo

CAP – patrz: PTH

CBG – patrz: Transkortyna

CCK – patrz: Cholecystokinina

Ceruloplazmina

Chlor

Cholecystokinina (CCK)

Cholesterol

Cholesterol frakcji HDL i LDL

Cholinesteraza (ChE)

Chromogranina A

CIP – patrz: Parathormon

Ciśnienie cząstkowe dwutlenku węgla (pCO_2)

Ciśnienie cząstkowe tlenu (pO_2)

C-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (procollagen I carboxyterminal propeptide - PICP)

C-końcowy telopeptyd kolagenu typu I (carboxyterminal telopeptide of type I Collagen - ICTP)

C-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha α kolagenu typu I (collagen type l crosslinked C-telopeptide – Ctx)

CK – patrz: Kinaza kreatynowa

Ctx – patrz: C-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha α kolagenu typu l

Cyjanokobalamina – patrz: Witamina B_12

Cynk

Cystatyna C

Czas kaolinowo-kefalinowy (czas aktywowanej tromboplastyny częściowej; APTT – activated partial thromboplastin time)

Czas krwawienia

Czas krzepnięcia

Czas protrombinowy

Czynnik wzrostowy insulinopodobny (IGF-1)

Czynnik wzrostu 23 fibroblastów (FGF23)

Czynnik wzrostu hepatocytów (HGF)

Dehydroepiandrosteron – patrz: Androgeny

D-dimery – patrz: Produkty degradacji fibryny

Dehydrogenaza β-hydroksymaślanowa (HBDH)

Dehydrogenaza mleczanowa (LDH)

DHEA – patrz: Androgeny

1,25-Dihydroksycholekalcyferol [1,25(OH)2D_3]

24,25-Dihydroksycholekalcyferol [24,25(OH)2D_3]

Dihydrotestosteron – patrz: Androgeny

Dopamina – patrz: Aminy katecholowe

Dopełniacz – patrz: Układ dopełniacza

Endotelina

Erytropoetyna

Estradiol – patrz: Estrogeny

Estriol – patrz: Estrogeny

Estrogeny

Estron – patrz: Estrogeny

Ferrytyna

α-Fetoproteina (AFP)

FDP (fibrin degradation products) - patrz: Produkty degradacji fibryny

Fibrynogen

Folitropina (FSH)

Fosfataza kwaśna (FK)

Fosfataza zasadowa (FZ)

Fosfor

FSH – patrz: Folitropina

Gastryna

(α1-Globuliny – patrz: Białka

(α2-Globuliny – patrz: Białka

β-globuliny – patrz: Białka

γ-Globuliny – patrz: Białka

Globuliny więżące T4 – patrz: Hormony tarczycy

Glukagon

Glukoza

γ-GT – patrz: Transpeptydaza γ-glutamylowa

HBDH – patrz: Dehydrogenaza β-hydroksymaślanowa

Gonadotropina kosmówkowa ludzka (HCG)

Hemoglobina glikowana HbAIc

Hepcydyna

HGH – patrz: Hormon wzrostu

Hiperlipoproteinemie typu l, II, III, IV, V – patrz: Lipidy

Homocysteina

Hormon wzrostu (somatotropina, GH)

Hormony tarczycy

25-Hydroksycholekalcyferol (25-OH-D_3)

Immunoglobuliny

Insulina

Kalcytonina (CT)

Karnityna

Kinaza kreatynowa – CK (kreatynofosfokinaza, CPK)

Kolagen IV

Kortyzol

Kreatyna

Kreatynina

Krioglobuliny

Kwas acetooctowy

Kwas askorbinowy – patrz: Witamina C

Kwas cholowy – patrz: Kwasy żółciowe

Kwas deoksycholowy – patrz: Kwasy żółciowe

Kwas foliowy

Kwas β-hydroksymasłowy

Kwas mlekowy

Kwas moczowy

Kwasy żółciowe

LAP – patrz: Aminopeptydaza leucynowa

LDH – patrz: Dehydrogenaza mleczanowa

Leptyna

LH – patrz: Lutropina

Lipaza

Lipidy

Lipokalina neutrofilowa asocjowana z żelatynazą (NGAL)

Ludzka gonadotropina kosmówkowa (HCG) – patrz: Gonadotropina kosmówkowa ludzka

Luka anionowa (LA)

Lutropina (LH)

Łańcuchy lekkie λ i κ – patrz: wolne łańcuchy λ i κ

Magnez

Markery nowotworowe

Markery wirusowego zapalenia wątroby

Miedź

β2-Mikroglobulina

Mioglobina

Miozyna

Mocznik

Molalność (osmolalność) osocza

Nadmiar zasad (BE)

NEFA – patrz: Wolne (nieestryfikowane) kwasy tłuszczowe

N-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (procollagen I aminoterminal propeptide -PINP)

N-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha α kolagenu typu I – patrz: Ntx w moczu

Noradrenalina – patrz: Aminy katecholowe

NR-2 i anty-NR-2 – patrz: Biomarkery przemijającego niedokrwienia i udaru niedokrwiennego mózgu

5-Nukleotydaza

Odczyn Biernackiego – patrz: Opadanie krwinek czerwonych

Oksytocyna

Opadanie krwinek czerwonych

Osoczowe białko ciążowe A (PAPPA)

Osteokalcyna

Osteopontyna

Parathormon (PTH)

Peptyd aktywacji trypsynogenu – patrz: TAP

Peptyd C

Peptyd strukturalnie zbliżony do parathormonu (parathyroid hormone related peptide - PTHrP)

Peptydy natriuretyczne

Przedsionkowy peptyd natriuretyczny (ANP)

Mózgowy czynnik natriuretyczny (BNP) oraz N-końcowy fragment pro-BNP (NT-pro-BNP)

pH

PINP – patrz: N-końcowy propeptyd prokolagenu typu I

pO_2 – patrz: Ciśnienie cząstkowe tlenu

Polipeptyd trzustkowy (PP)

Potas

Produkty degradacji fibryny

Progesteron

Prokalcytonina (P-CT)

Prolaktyna

Protrombina – patrz: Czas protrombinowy

Przeciwciała przeciw białkom Cytoplazmatycznym granulocytów obojętnochłonnych – patrz: ANCA

Przeciwciała przeciw błonie podstawnej kłębuszków nerkowych (anty-GBM)

Przeciwciała przeciw cyklicznemu cytrulizowanemu peptydowi (anty-CCP)

Przeciwciała przeciwfosfolipidowe

Przeciwciała przeciwjądrowe (ANA)

Przeciwciała przeciwpaciorkowcowe (ASO)

Przeciwciała przeciwko receptorowi TSH (anty-TSHR)

Przeciwciała przeciwko tyreoglobulinie (anty-TG)

Przeciwciała przeciwko tyreoperoksydazie (anty-TPO)

Przedsionkowy peptyd natriuretyczny (ANP) - patrz: Peptydy natriuretyczne

PTH – patrz: Parathormon

Receptor transferrynowy rozpuszczalny w surowicy (sTfR)

Renina (aktywność reninowa osocza – ARO)

Sekretyna

Somatotropina – patrz: Hormon wzrostu

Sód

TBG – patrz: Hormony tarczycy

Testosteron – patrz: Androgeny

TIBC – patrz: Żelazo

S-Transferazy glutationu (GST)

Transferryna

Transkortyna (globulina wiążąc a kortykosteroidy, CBG)

Transpeptydaza γ-glutamylowa (γ-GT)

Triglicerydy (TG)

Trijodotyronina całkowita – patrz: Hormony tarczycy

Trijodotyronina wolna – patrz: Hormony tarczycy

Troponiny

TSH – patrz: Tyreotropina

Tyreotropina (TSH)

Tyroksyna całkowita – patrz: Hormony tarczycy

Tyroksyna wolna – patrz: Hormony tarczycy

Układ dopełniacza

VIP – patrz: Wazoaktywny polipeptyd jelitowy

Wapń

Wazoaktywny polipeptyd jelitowy (VIP)

Wazopresyna (AVP)

Wczesny antygen raka gruczołu krokowego 2 (early prostate cancer antigen-2 – EPCA-2)

Witamina A

Witamina B_12 (cyjanokobalamina)

Witamina C (kwas askorbinowy)

Wodorowęglany (stężenie standardowe)

Wolne łańcuchy lekkie λ i κ

Wolne (nieestryfikowane) kwasy tłuszczowe (NEFA)

Współczynnik wiązania tyroksyny – patrz: Hormony tarczycy

Współczynnik wolnej tyroksyny – patrz: Hormony tarczycy

Żelazo

Całkowita zdolność surowicy do wiązania żelaza (TIBC)

III
Interpretacja wyników badań morfologicznych krwi

Krwinki czerwone (erytrocyty)

Krwinki białe (leukocyty)

Płytki krwi (trombocyty)

IV
Interpretacja wyników badań biochemicznych moczu

Adrenalina (A), noradrenalina (NA)

Albumina

Aldosteron

α-Amylaza

Androgeny – patrz: Androgeny we krwi i 17-ketosteroidy w moczu

Azot α-aminokwasowy

Białko

Białko Bence Jonesa

Bilirubina

Cystyna

Deoksypirydynolina – patrz: Pirydynolina

Estradiol – patrz: Estrogeny

Estriol – patrz: Estrogeny

Estrogeny

Estron – patrz: Estrogeny

FIGLU – patrz: Kwas formiminoglutaminowy

Fosforany nieorganiczne

Glukoza

Hemoglobina

5-HIO – patrz: Kwas 5-hydroksyindolooctowy

17-Hydroksykortykosteron – patrz: Kortyzol

Hydroksylizyna

Hydroksyprolina

17-Ketogenne steroidy – patrz: Kortyzol

17-Ketosteroidy (17-KS)

Kolagen IV

Koproporfiryny – patrz: Metabolity porfirynogenezy

Kortyzol

Kortyzol wolny – patrz: Kortyzol

Kreatynina

Kwas δ-aminolewulinowy – patrz: Metabolity porfirynogenezy

Kwas cytrynowy

Kwas formiminoglutaminowy (FIGLU)

Kwas 5-hydroksyindolooctowy (5-HIO)

Kwas 3-metoksy-4-hydroksymigdałowy – patrz: Kwas wanilinomigdałowy

Kwas metylomalonowy

Kwas moczowy

Kwas szczawiowy

Kwas wanilinomigdałowy (kwas 3-metoksy-4-hydroksymigdałowy; MHM)

Metabolity porfirynogenezy

Metanefryna – patrz: Metoksyadrenalina

Metoksyadrenalina (metanefryna, MA); metoksynoradrenalina (normetanefryna, MNA)

Mikroalbuminuria – patrz: Albuminuria

α_1-Mikroglobulina

β_2-Mikroglobulina

Mioglobina

N-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha α kolagenu typu l (collagen type l crosslinked N-telopeptide – Ntx)

Ntx – patrz: N-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha α kolagenu typu l

Noradrenalina – patrz: Adrenalina

Normetanefryna – patrz: Metoksynoradrenalina

Ołów

Peptyd będący produktem aktywacji trypsynogenu – patrz: TAP

pH moczu

Pirydynolina (Py) i deoksypirydynolina (DPy)

Porfobilinogen – patrz: Metabolity porfirynogenezy

Potas

Pregnandiol

Sód

TAP – peptyd będący produktem aktywacji trypsynogenu do trypsyny

Testosteron

Tetrahydroaldosteron – patrz: Aldosteron

Urobilinogen

Uroporfiryny – patrz: Metabolity porfirynogenezy

Wapń

V
Interpretacja wyników badań cech fizycznych, mikroskopowych i bakteriologicznych moczu

Zabarwienie moczu

Bakteriomocz

Chyluria

Gęstość względna moczu (ciężar właściwy)

Krystaluria

Krwiomocz

Leukocyturia

Wałeczkomocz

Zapach moczu

Zmętnienie moczu

VI
Interpretacja wyników badań płynu mózgowo-rdzeniowego

Albumina – patrz: Białko

Barwa

Białko

Chlorki

Ciśnienie

Elementy komórkowe

Globuliny – patrz: Białko

Glukoza

Kwas mlekowy

pCO_2

pH

Wodorowęglany

VII
Diagnostyka płynu opłucnowego

Cechy różnicujące przesięki od wysięków

Cechy fizyczne płynu opłucnowego

pH płynu opłucnowego

Biochemiczne składniki płynu opłucnowego

Badania enzymatyczne płynu opłucnowego

Badania immunologiczne

Badania cytologiczne

Badania bakteriologiczne

Biopsja opłucnej

VIII
Diagnostyka płynu stawowego

IX
Diagnostyka płynu w worku osierdziowym

Piśmiennictwo

Profesorowi dr. hab., dr. h.c. Stanisławowi Czekalskiemu z okazji Jego 70. urodzin pracę tę poświęcamy

F. Kokot

L. Hyla-Klekot

S. Kokot

Przedmowa

Badania laboratoryjne stanowią ważne narzędzie zarówno w diagnostyce, jak i monitorowaniu wielu chorób. Prawidłowe ich wykorzystanie musi jednak być oparte na ugruntowanej wiedzy patofizjologicznej. Toteż piąte wydanie jest rozszerzeniem wydania IV, w którym wprowadzono patofizjologiczną interpretację wyników badań laboratoryjnych. Wzbogacono ją o nowe rozdziały (diagnostyka płynu pobranego z jamy opłucnej, z worka osierdziowego lub ze stawów) oraz o nowe liczne hasła, odzwierciedlające postępy, jakie dokonały się na przestrzeni ostatnich 8 lat. W obecnym wydaniu uwzględniono uwagi naszych Czytelników, którzy entuzjastycznie przyjęli poprzednie wydania. Wyrażamy nadzieję, że i obecne wydanie spełni rolę pożytecznego i zwięzłego poradnika dla każdego praktykującego lekarza, niezależnie od jego specjalności.

Książka nie mogłaby ukazać się bez życzliwej pomocy Redaktorów Wydawnictwa Lekarskiego PZWL oraz nieocenionej pomocy naszej sekretarki p. Urszuli Kowaczek. Wyrazy wdzięczności kierujemy do licznej grupy naszych Czytelników za konstruktywne krytyczne uwagi, dzięki którym książka zyskała na wartości merytorycznej.

Franciszek Kokot

Lidia Hyla-Klekot

Stefan Kokot

I Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń metabolicznych i chorób poszczególnych układów lub narządów

A. Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń metabolicznych

Diagnostyka zaburzeń gospodarki węglowodanowej

Zaburzenia gospodarki węglowodanowej mogą dotyczyć pentoz (rybozy, rybulozy, arabinozy, ksylozy, ksylulozy), heksoz (glukozy, fruktozy, galaktozy, mannozy), disacharydów (laktozy, sacharozy) lub też zaburzeń glikogenogenezy lub glikogenolizy. Najczęstszym zaburzeniem gospodarki węglowodanowej jest cukrzyca uwarunkowana bezwzględnym lub względnym niedoborem insuliny. Dlatego też oznaczanie stężenia glukozy we krwi oraz zawartości glukozy w moczu należy do podstawowych badań biochemicznych, które należy wykonać u każdego chorego niezależnie od dolegliwości, z jakimi się zgłasza do lekarza.

Hiperglikemia

Badanie stężenia glukozy we krwi należy wykonać na czczo po nocnym niepobieraniu jakichkolwiek pokarmów lub płynów zawierających glukozę. Prawidłowa glikemia oznaczona na czczo jest niniejsza od 5,6 mmol/l (100 mg%). Glikemia oznaczona na czczo, wyższa od 7,0 mmol/l (126 mg%), przemawia za rozpoznaniem cukrzycy, a wartości ≥ 5,6, a < 7,0 mmol/l – za występowaniem nietolerancji węglowodanowej. U takich chorych należy przeprowadzić test obciążenia glukozą (75 g), oznaczając glikemię przed spożyciem glukozy i 2 h po spożyciu. Jeżeli stężenie glukozy w 2 h po obciążeniu glukozą przekracza 11,1 mmol/l (200 mg%), rozpoznanie cukrzycy jest pewne. Glikemia ≥ 7,8 mmol/l (140 mg%), lecz < 11,1 mmol/l (200 mg%) przemawia za występowaniem nietolerancji węglowodanowej. Obecnie uważa się, że oznaczanie glikemii na czczo i 2 h po obciążeniu glukozą pozwala na wczesne wykrycie cukrzycy.

Wskaźnikiem stanu wyrównania gospodarki węglowodanowej u chorych na cukrzycę na przestrzeni ostatnich 6-12 tygodni jest stężenie hemoglobiny glikowanej (HbAIc) lub stężenie fruktozaminy (odzwierciedla wyrównanie gospodarki węglowodanowej w ciągu ostatnich 3 tygodni). U chorych z dobrze wyrównaną cukrzycą odsetek HbAIc powinien być mniejszy od 6,5%.

U chorych z rozpoznaną cukrzycą hiperglikemii może towarzyszyć glikozuria. Obecność glikozurii przy występowaniu prawidłowej glikemii sugeruje rozpoznanie glikozurii cewkowej. W tym ostatnim przypadku należy zawsze dokładnie określić występującą melliturię.

Hiperglikemia może być również spowodowana zwiększoną sekrecją glikokortykosteroidów, hormonów tarczycy, glukagonu, amin katecholowych (phaeochromocytoma) lub niedoborem potasu.

Hipoglikemia

Glikemia < 2,8 mmol/l (50 mg%) przebiegająca klinicznie z objawami neuroglikopenii (aktywacja układu współczulnego, poty, uczucie głodu, drgawki, stany podniecenia lub depresji, objawy podobne do schizofrenii) może być spowodowana:

• głodzeniem kalorycznym,

• nadmierną sekrecją insuliny przez nowotwór komórek B wysp Langerhansa,

• nadmiernym zużyciem glukozy przez nowotwory o dużej masie (mesothelioma),

• upośledzeniem glukoneogenezy u chorych:

– z przewlekłym uszkodzeniem miąższu wątrobowego,

– z pierwotną lub wtórną niewydolnością kory nadnerczy,

– z niedoczynnością tarczycy,

• defektami glikogenolizy,

• defektami przemiany niektórych aminokwasów.

Najczęstszą przyczyną hipoglikemii jest hipoglikemia reaktywna. Przejawia się ona prawidłową glikemią na czczo, natomiast spadkiem glikemii 1-4 h po spożyciu posiłków węglowodanowych (np. u chorych po resekcji żołądka). U takich chorych objawy neuroglikopenii są łagodne, a glikemią rzadko obniża się poniżej 2 mmol/l. Przez oznaczanie stężenia insuliny, peptydu C i glukozy w próbkach krwi pobieranych co godzinę w warunkach całkowitego głodu (test głodowy) łatwo odróżnić hipoglikemię reaktywną od spowodowanej wyspiakiem trzustki wydzielającym insulinę.

Należy również pamiętać o możliwości wystąpienia hipoglikemii po spożyciu alkoholu, doustnych leków przeciwcukrzycowych oraz u osób z galaktozemią i fruktozurią.

Wartość diagnostyczna testu leucynowego lub glukagonowego w diagnostyce wyspiaka trzustki jest niewielka.

Diagnostyka zaburzeń gospodarki aminokwasowej

Białka zawarte w pokarmach ulegają rozkładowi w świetle przewodu pokarmowego lub w rąbku szczoteczkowym enterocytów do oligopeptydów lub wolnych aminokwasów i wchłonięciu do krwi wrotnej (głównie) lub krwi systemowej. Aminokwasy zawarte w białkach pokarmowych zużytkowane są do syntezy białek de novo przez różne komórki lub też ulegają spalaniu do mocznika (głównie) i amoniaku. Szkielet węglowy niektórych aminokwasów może być wykorzystany do syntezy glukozy (są to tzw. aminokwasy glukogenne) w procesie określanym jako glukoneogeneza, podczas gdy spalanie innych (np. leucyna) może być źródłem substancji ketonowych (aminokwasy ketogenne). Niektóre aminokwasy mogą być zarówno gluko-, jak i ketogenne (np. lizyna, izolizyna). Niektóre aminokwasy ustrój potrafi sam syntetyzować (są to tzw. aminokwasy endogenne), natomiast inne, np. fenyloalanina, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, tryptofan i walina (są to tzw. aminokwasy egzogenne), muszą być dostarczane z pokarmami, ponieważ organizm ludzki nie jest zdolny do syntezy ich szkieletu węglowego.

W nerkach 95% przesączonych w kłębuszkach nerkowych aminokwasów ulega resorpcji zwrotnej, głównie w cewkach proksymalnych nefronów. W moczu azot aminokwasowy stanowi zaledwie 2-5% całkowitego azotu wydalonego przez nerki w ciągu doby.

Zaburzenia przemiany aminokwasów mogą być spowodowane:

• upośledzeniem wchłaniania aminokwasów uwarunkowanym defektami transporterów tych związków ze światła przewodu pokarmowego do krwi,

• defektami przemiany grupy aminowej lub szkieletu węglowego aminokwasów lub

• upośledzonym wchłanianiem zwrotnym aminokwasów w cewkach nerkowych.

Z powyższego wynika, że biochemiczny obraz zaburzeń gospodarki aminokwasowej może charakteryzować się:

• zmienionym profilem aminoacydemii,

• wzrostem stężenia metabolitów aminokwasów znajdujących się na szlaku przemiany przed blokiem lub defektem enzymatycznym przemiany poszczególnych aminokwasów lub(i)

• wzrostem wydalania z moczem poszczególnych aminokwasów (u chorych z defektami cewkowymi, np. z zespołem De Toniego-Debrégo-Fanconiego) lub ich metabolitów.

Z powyższego wynika zakres badań niezbędnych do ustalenia przyczyny występujących zaburzeń przemiany aminokwasowej. Wymagają one dobrego zaplecza laboratoryjnego umożliwiającego ilościowe oznaczanie poszczególnych aminokwasów i ich metabolitów zarówno w surowicy krwi, jak i w moczu.

Najczęstszymi zaburzeniami gospodarki aminokwasowej są: fenyloketonuria, alkaptonuria, albinizm, Cystynoza (zespół De Toniego-Debrégo-Fanconiego), defekty przemiany aminokwasów cyklu mocznikowego i aminokwasów rozgałęzionych. Wczesne wykrywanie (tj. jużu noworodków) np. fenyloketonurii lub zaburzeń przemiany aminokwasów cyklu mocznikowego pozwala na rozpoczęcie optymalnego postępowania leczniczego zapobiegającego rozwojowi ciężkich uszkodzeń narządowych, w tym szczególnie ośrodkowego układu nerwowego (OUN).

Diagnostyka zaburzeń gospodarki białkowej

Białka stanowią około 17% masy ciała dorosłego nieotyłego człowieka. U osób z wyrównanym bilansem białkowym 100-200 g białka ustrojowego ulega codziennie degradacji, równocześnie zaś odbywa się synteza takiej samej ilości białka de novo. Zarówno proces syntezy białek de novo, jak i rozpad białek do aminokwasów i ich końcowych produktów (mocznik, NH_4+, CO_2) zależne są od czynników hormonalnych, zawartości białek w spożytych pokarmach, stężenia H+ w płynach ustrojowych, aktywności układu współczulnego i przywspółczulnego oraz wielu czynników pozaustrojowych (toksyn bakteryjnych, leków, promieni rtg).

Do czynników zwiększających katabolizm białek zalicza się wzrost stężenia H+ we krwi, duże stężenia hormonów tarczycy, glikokortykosteroidów i progesteronu, hipokaliozę, promienie rtg, duże stężenie witaminy A, natomiast do czynników zmniejszających katabolizm i zwiększających syntezę białek -insulinę, androgeny, somatotropinę, czynnik wzrostowy insulinopodobny 1 (IGF-I), estrogeny, fizjologiczne stężenie tyroksyny oraz aktywację układu przywspółczulnego.

Funkcja białek jest wielokierunkowa. Stanowią one istotny składnik struktur podporowych dla narządów i tkanek. Białka enzymatyczne uczestniczą we wszystkich szlakach metabolicznych, procesie krzepnięcia krwi, procesach generacji związków wysokoenergetycznych oraz w transporcie przezbłonowym elektrolitów, aminokwasów, glukozy i kwasów tłuszczowych. Ponadto białka uczestniczą w procesach zapewniających izohydrię i izowolemię, w przemieszczeniu hormonów i witamin, w procesach immunologicznych i wielu innych procesach ważnych dla życia.

Przedmiotem badań diagnostycznych są najczęściej białka surowicy lub osocza krwi, rzadziej białka wydalane z moczem, kałem, wydzielinami ustrojowymi lub też białka zawarte w płynach przesiękowych lub wysiękowych.

Zaburzenia gospodarki białkowej mogą być spowodowane:

• niedostateczną podażą białek z pokarmami,

• wadliwym trawieniem białek w przewodzie pokarmowym,

• upośledzonym wchłanianiem aminokwasów z przewodu pokarmowego,

• utratą białek ustrojowych z wydzielinami lub wydalinami ustrojowymi,

• utratą białek drogą przewodu pokarmowego, nerek, przetok, skóry (u chorych oparzonych), płuc (u chorych z rozstrzeniami oskrzeli),

• upośledzoną biosyntezą białek, głównie u chorych z uszkodzeniem miąższu wątrobowego lub układu limforetykularnego,

• zwiększonym katabolizmem białkowym (zakażenia bakteryjne, wirusowe lub pasożytnicze, stany pooperacyjne, zaawansowana choroba nowotworowa, ciężka kwasica nieoddechowa, niedobory niektórych elektrolitów, głównie potasu itd.) lub

• nadmiernym wytwarzaniem białek o prawidłowej lub zmienionej strukturze (paraproteiny).

Testem przesiewowym w diagnostyce zaburzeń gospodarki białkowej jest oznaczanie ogólnej proteinemii, stężenia albumin, białka C-reaktywnego (CRP) oraz stężenia poszczególnych frakcji białkowych w surowicy, metodą elektroforezy agarowej lub bibułowej. W razie stwierdzenia nieprawidłowego proteinogramu w zakresie globulin należy oznaczyć stężenie poszczególnych klas immunoglobulin (ważne dla diagnostyki gammapatii i zaburzeń odporności humoralnej) oraz stężenie łańcuchów lambda (λ) i Kappa (κ).

Celowość oznaczania stężenia fibrynogenu, czynników krzepnięcia lub dopełniacza, białek nośnikowych surowicy (prealbumina, ferrytyna, ceruloplazmina, białko wiążące kortykoidy, hormony tarczycy lub hormony płciowe), α-antytrypsyny lub haptoglobiny powinna być oparta na wywiadach, przesłankach patofizjologicznych oraz obrazie klinicznym.

Diagnostyka zaburzeń gospodarki tłuszczowej

U każdego chorego z podejrzeniem zaburzeń gospodarki lipidowej (chorzy wykazujący obecność żółtaków, chorzy z objawami miażdżycy i cukrzycy) zachodzi potrzeba oznaczenia przynajmniej stężenia:

• cholesterolu całkowitego,

• cholesterolu zawartego we frakcji HDL (HDL-C), LDL (LDL-C) i VLDL (VLDL-C) oraz

• triglicerydów (TG).

Stężenie cholesterolu we frakcji VLDL (VLDL-C) oblicza się ze wzoru:

a stężenie cholesterolu we frakcji LDL (LDL-C) ze wzoru:

LDL-C = stężenie cholesterolu całkowitego – (stężenie VLDL-C + stężenie HDL-C)

Oznaczenie ww. parametrów należy wykonać po 12–14-godzinnym głodzeniu. W razie stwierdzenia hiperlipemii należy wykonać badania elektroforetyczne surowicy, używając jako nośnika agarozy. Celem tego badania jest określenie typu dyslipoproteinemii. Określenie stężenia cholesterolu we frakcji HDL i LDL ma implikacje lecznicze (w odróżnieniu od wzrostu stężenia LDL-C wzrost HDL-C nie wymaga leczenia). Ponadto znaczenie diagnostyczne ma oznaczanie stężenia apolipoproteiny A_1 (prawidłowe stężenie ApoA wynosi 1,59 ± 0,22 g/l), apolipoproteiny B (ApoB) (prawidłowe stężenie wynosi 0,98 ± 0,24 g/l) oraz apolipoproteiny Lp(a) (prawidłowe stężenie Lp(a) wynosi 60-92 mg/1).

U chorych z hiperlipoproteinemią typu III ważne znaczenie diagnostyczne ma oznaczanie stężenia poszczególnych podgrup apolipoproteiny E, tj. apo-E_2, apo-E_3 i apo-E_4. Apo-E_3 jest fizjologiczną apolipoproteiną umożliwiającą prawidłowy katabolizm cząsteczek VLDL. Wzrost stężenia apo-E_2 jest przyczyną upośledzonego katabolizmu cząsteczek VLDL oraz wzrostu stężenia resztkowych VLDL (remnantów VLDL).

Dla identyfikacji poszczególnych rodzajów hiperlipoproteinemii duże znaczenie diagnostyczne ma oglądanie surowicy chorego bezpośrednio po pobraniu krwi oraz po jej odstawieniu na całą noc w temperaturze 4°C. Jeżeli surowica jest mleczna, a po jej odstawieniu oddziela się śmietankowata warstwa, zbierająca się nad przejrzystą warstwą surowicy, można podejrzewać hiperlipoproteinemię typu I. Stwierdzenie przejrzystej surowicy (zawierającej zwiększone stężenie cholesterolu całkowitego) sugeruje obecność hiperlipoproteinemii typu IIa. W hiperlipoproteinemiach typu IIb, III, IV i V surowica jest zwykle mętna, lecz tylko w typie III i V oddziela się śmietankowata warstwa zbierająca się nad nieprzejrzystą warstwą surowicy.

Po określeniu typu hiperlipoproteinemii należy określić pierwotny lub wtórny jej charakter. W tym celu należy zbadać rodzeństwo, rodziców oraz najbliższych krewnych chorego. Oznaczanie typu lipidogramu surowicy ma istotne znaczenie również w diagnostyce hipolipoproteinemii (abetalipoproteinemia z nieobecnymi TG lub prawidłowym stężeniem TG, hipobetalipoproteinemia i hipoalfalipoproteinemia). U takich chorych zachodzi potrzeba oznaczenia również stężenia apolipoprotein A_1 i CIII. Rzadką przyczyną zaburzonej gospodarki lipidowej jest defekt acylotransferazy lecytynowo-cholesterolowej (LCAT).

Oznaczanie metabolitów kwasów tłuszczowych (kwas acetooctowy, kwas β-hydroksymasłowy) ma istotne znaczenie w diagnostyce kwasicy ketonowej (cukrzycowej, głodowej).

Diagnostyka zaburzeń gospodarki purynowej

Zasadami purynowymi są adenina, guanina, hipoksantyna oraz ksantyna. Końcowym produktem przemiany purynowej jest kwas moczowy. Stężenie kwasu moczowego w surowicy krwi zależne jest od:

• nasilenia biosyntezy zasad purynowych endogennych,

• ilości puryn zawartych w pokarmach oraz

• nerkowego klirensu kwasu moczowego.

Hiperurykemia jest najczęściej spowodowana upośledzonym wydalaniem kwasu moczowego przez nerki, rzadziej zwiększonym obrotem komórkowym (białaczki, niedokrwistość hemolityczna wywołana talasemią lub hemoglobinopatią S, łuszczyca), a najrzadziej wrodzonymi defektami enzymatycznymi prowadzącymi do wzmożonej syntezy puryn. Przyczyną znacznej hiperurykemii może być również niekontrolowane podawanie diuretyków, kwasica mleczanowa lub ketonowa oraz wzmożony rozpad tkanki nowotworowej u chorych poddanych agresywnej chemioterapii.

Diagnostyczne znaczenie ma nie tylko oznaczenie urykemii, ale i wydalania kwasu moczowego z moczem oraz klirensu nerkowego kwasu moczowego. Badania te należy przeprowadzić w warunkach monitorowanej podaży zasad purynowych z pokarmami. W warunkach fizjologicznych nerkowy klirens kwasu moczowego wynosi około 15 ml/min.

Obecność kryształków kwasu moczowego w moczu nie ma oczekiwanego znaczenia diagnostycznego nawet u chorych z kamicą nerkową moczanową (w moczu osób zupełnie zdrowych często stwierdza się obecność kryształków moczanów).

Stwierdzenie kryształków kwasu moczowego w płynie wysiękowym zapalnie zmienionych stawów rozstrzyga jednoznacznie o rozpoznaniu skazy dnawej z efektem stawowym.

Diagnostyka choroby Lescha-Nyhana, ksantynurii i niedoboru deaminazy adenozynomonofosforanowej wymaga oznaczania aktywności poszczególnych enzymów purynogenezy w komórkach krwi lub innych tkanek.

Diagnostyka zaburzeń gospodarki porfirynowej

Istotą struktury chemicznej porfiryn jest Czteropirolowy pierścień. Porfiryny stanowią istotny składnik hemoglobiny, mioglobiny, cytochromów i niektórych enzymów. Są one wynikiem syntezy w szlaku metabolicznym rozpoczynającym się od syntezy kwasu δ-aminolewulinowego (ALA) z bursztynylo-CoA z glicyną.

Jak widać na rycinie 1 w syntezie porfiryn uczestniczy kilka enzymów. Niedobór jednego lub kilku z nich może być przyczyną upośledzonej syntezy hemu tworzącego z syntazą ALA układ ujemnego sprzężenia zwrotnego. Blok enzymatyczny na którymkolwiek etapie porfirynogenezy może być przyczyną wzmożonej syntezy metabolitów znajdujących się przed blokiem. Metabolity te są przyczyną uszkodzenia układu nerwowego (polineuropatia), narządów miąższowych (głównie wątroby), skóry (nadwrażliwość skóry na promieniowanie ultrafioletowe z następczym powstawaniem pęcherzy i blizn), mięśni szkieletowych (porażenie mięśni, głównie oddechowych), układu endokrynnego (zespól nieadekwatnej sekrecji wazopresyny z następczą hiponatremią), szpiku kostnego (niedokrwistość) i innych narządów. Wydalane z moczem zwiększone ilości bezbarwnego uroporfirynogenu i koproporfirynogenu ulegają przekształceniu pod wpływem światła UV do barwnej Uroporfiryny lub koproporfiryny (zabarwienie czerwone). Ponadto wymienione porfiryny są znanymi uczulaczami skóry na światło i przyczyną uporczywych fotodermatoz oraz zeszpeceń twarzy i odsłoniętych części rąk.

Rycina 1. Biosynteza hemu. Reakcje w ramce zachodzą w mitochondriach, pozostałe w cytoplazmie. Cyfry w kółkach oznaczają defekty enzymatyczne występujące w porfiriach wrodzonych.
➀ porfiria z niedoboru dehydratazy Δ-aminolewulinianowej; ➁ porfiria ostra przerywana; ➂ porfiria erytropoetyczna wrodzona; ➃ porfiria skórna późna; ➄ koproporfiria dziedziczna; ➅ porfiria mieszana; ➆ protoporfiria erytropoetyczna.

Istotne znaczenie diagnostyczne ma oznaczanie zawartości produktów pośrednich porfirynogenezy w moczu i kale. I tak:

• w porfirii ostrej przerywanej (spowodowanej niedoborem syntazy uroporfirynogenowej I – UPG I) stwierdza się wzmożone ilości ALA i PBG w moczu,

• w porfirii skórnej (uwarunkowanej niedoborem dekarboksylazy UPG III) – zwiększone wydalanie z moczem uroporfiryn,

• w postaci mieszanej porfirii (porphyria variegata) spowodowanej niedoborem oksydazy PPG – zwiększone wydalanie z kałem protoporfiryn, z moczem zaś PBG, uroporfiryn i protoporfiryn,

• w porfirii erytropoetycznej wrodzonej (jest ona spowodowana niedoborem kosyntazy UPG III) – wzmożone wydalanie z moczem hydroksymetylobilanu ulegającego samoistnej konwersji do UPG III i uroporfiryn,

• w koproporfirii wrodzonej (spowodowanej upośledzoną aktywnością oksydazy CPG) – wzmożone wydalanie z moczem PBG, uro- i koproporfiryn oraz

• w protoporfirii spowodowanej niedoborem ferrochelatazy – wzmożone wydalanie z kałem protoporfiryn.

Rozpoznanie poszczególnych postaci porfirii opiera się nie tylko na obrazie klinicznym i wynikach oznaczania poszczególnych metabolitów porfirynogenezy w kale i moczu, ale również na oznaczaniu aktywności enzymów szlaku syntezy porfiryn w tkankach (np. w bioptatach wątroby).

Diagnostyka zaburzeń gospodarki witaminowej

Witaminy są składnikami ustroju człowieka niezbędnymi do życia. Są one koenzymami lub derepresorami informacji genetycznych regulujących syntezę ważnych białek. Zapotrzebowanie na witaminy nie jest wartością stałą, lecz zależną od wieku, składu spożytych pokarmów, aktywności fizycznej, stanów fizjologicznych, takich jak ciąża lub laktacja, nasilenia przemiany materii, stopnia wchłaniania, zużytkowania i wydalania witamin.

Niedobór witamin powstaje najczęściej w następstwie stosowania niewłaściwej diety, zaburzonego wchłaniania witamin z przewodu pokarmowego (wymioty, biegunki) lub zwiększonego zapotrzebowania (ciąża, laktacja, okres wzrostu, nadczynność tarczycy). Bardzo rzadko występują stany chorobowe uwarunkowane niedoborem jednej tylko witaminy.

Obraz kliniczny niedoboru określonej witaminy jest rzadko swoisty, co sprawia, że diagnostyka stanów niedoborów witamin może być bardzo trudna.

Oznaczanie stężenia poszczególnych witamin w surowicy krwi może być pomocne w rozpoznaniu stanów niedoborowych takich witamin, jak witamina A, D, E, K, C, kwas foliowy i witamina B_12. Oznaczanie stężenia wymienionych witamin wymaga jednak dobrego zaplecza laboratoryjnego. Czasami pomocne w rozpoznaniu niedoboru określonej witaminy może być określenie produktów pośrednich torów metabolicznych, w których witamina ta uczestniczy.