Исследование углеводного обмена - практические навыки педиатра
Видео: Инсулинотерапия при сахарном диабете в клинике «Модерный диабетический центр»
Основное биологическое назначение углеводов в организме — обеспечение энергетических затрат. Некоторые продукты углеводного обмена действуют как катализаторы и способствуют окислению ряда веществ. Углеводы используются организмом в качестве начальных соединений для биологического синтеза жирных кислот, аминокислот, входят в состав гликопротеидов, гепарина, нуклеиновых кислот и т. д.
Для характеристики состояния углеводного обмена определяют содержание глюкозы, гликогена или промежуточных продуктов его распада в крови- влияние на уровень сахара в крови адреналина, инсулина, кортизона и др.- промежуточные продукты углеводного обмена (пировиноградную и молочную кислоты)- содержание сахара и кетоновых тел в моче, ставят нагрузочные пробы с глюкозой, левулезой (фруктозой), галактозой- исследуют активность ферментов углеводного обмена. Наиболее часто используются определение содержания глюкозы в крови и нагрузочные пробы с глюкозой, левулезой (фруктозой), галактозой.
Методы исследования глюкозы. Для определения содержания глюкозы кровь у детей берут, как правило, из пальца, реже из пятки или мочки уха. Определять сахар следует не более чем через час с момента взятия крови, поскольку в случае хранения ее при комнатной температуре содержание глюкозы постепенно уменьшается в результате обмена веществ в эритроцитах и лейкоцитах. Для определения глюкозы используются ортотолуидиновый, Хагедорна—Иенсена и энзиматический методы (И. Тодоров, 1968- В. Г. Колб, В. С. Камышников, 1976).
Для определения глюкозы в крови отечественной промышленностью выпускается экспресс-анализатор «ЭКСАН-Г». Для проведения анализа требуется 0,05 мл пробы, время одного анализа не более 2 мин.
Ортотолуидиновый метод базируется на том, что глюкоза при нагревании с ортотолуидином в растворе уксусной кислоты дает зеленое окрашивание, интенсивность которого прямо пропорциональна концентрации глюкозы в крови или моче и определяется колориметрически. С помощью этого метода находят содержание глюкозы в крови и моче. При определении глюкозы в моче вначале ставится качественная проба на содержание глюкозы. Затем мочу разводят в 2—10 раз в зависимости от характера реакции и проводят количественное определение глюкозы ортотолуидиновым методом.
Метод Хагедорна—Иенсена основан на свойстве сахара восстанавливать железосинеродистый калий (красную кровяную соль) в железистосинеродистый калий (желтая кровяная соль) при кипячении в щелочной среде По степени восстановления титрометрически устанавливают концентрацию сахара в крови. Однако наряду с углеводами редуцирующими свойствами обладает ряд не относящихся к ним веществ: глютатион, креатинин, мочевая, глюкуроновая, аскорбиновая кислоты и др. Таким образом, методом Хагедорна — Иенсена одновременно определяется не только истинная глюкоза, но и редуцирующие вещества. Вот почему получаемое этим методом содержание сахара в крови оказывается выше истинного количества глюкозы. Метод Хагедорна — Иенсена может использоваться лишь в лабораториях, не располагающих фотоэлектроколориметрами.
Энзиматический (глюкозооксидазный) метод основан на том, что глюкоза в присутствии фермента глюкозооксидазы окисляется кислородом воздуха с образованием пероксида водорода, а последний окисляет ортотолидин с образованием окрашенного соединения, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию глюкозы.
Для определения ставятся две пробы. Опытная проба: в центрифужную пробирку помещают 1,1 мл 0,9 % раствора натрия хлорида, добавляют 0,1 мл крови (плазмы, сыворотки, спинномозговой жидкости), 0,4 мт 5 % раствора цинка сульфата и 0,4 мл 0,3 М раствора натрия гидроксида. Пробу перемешивают и через 10 минут центрифугируют при 2500 об/минут в течение 10 мин. Затем надосадочную жидкость сливают, к 1 мл ее добавляют 3 мл энзимохромогенного реактива (В. Г. Колб, В С. Камышников, 1976), осторожно перемешивают и на 20—23-й минуте измеряют экстинцию на ФЭКе в 10 мм кювете при красном светофильтре против контрольной пробы. Контрольная проба: к 1 мм дистиллированной воды добавляют 3 мл энзимохромогенного реактива. Содержание истинной глюкозы в крови здоровых людей колеблется от 2,77 до 5,55 ммоль/л. Количество глюкозы в крови детей меняется с возрастом. У новорожденных концентрация глюкозы в крови равна концентрации ее в крови матери [(4,44± 1,1) ммоль/л]. После рождения ребенка содержание сахара в крови быстро падает и через 3—6 ч после рождения составляет (2,77 ± 1,37) ммоль/л. Затем количество глюкозы в крови увеличивается и к 5—6-му дню достигает (3,61 ±1,1) ммоль/л, что является нормой для детей грудного возраста. У недоношенных детей уменьшение глюкозы в крови выражено гораздо сильнее, чем у доношенных. После первого года жизни содержание глюкозы в крови продолжает повышаться и к 15 годам достигает нормального для взрослого уровня.
При ряде состояний можно наблюдать повышение сахара в крови — гипергликемию, а также понижение концентрации сахара — гипогликемию.
Гипергликемия бывает при сахарном диабете, остром панкреатите, панкреатическом циррозе, после токсического, травматического или механического раздражения центральной нервной системы- при травмах и сотрясении мозга, опухолях, эпилепсии, энцефалите, менингите, токсикозах, а также сильных эмоциях, психическом возбуждении (страх, плач и др.). Она может наступить при гипертиреозе, гиперкортицизме, гипернефроме, приеме кортикостероидных препаратов, АКТГ, адреналина, после обильного приема с пищей углеводов.
Гипогликемия наблюдается при аддисоновой болезни, передозировке инсулина, недостаточности передней доли гипофиза, гипотиреозе, тяжелых инфекциях, энцефалитах, гликогенной болезни, заболеваниях печени (гепатит, цирроз), тонкого кишечника, почек, сердечной недостаточности, отравлениях фенолом, хлороформом, голодании, гипотрофии, продолжительной физической нагрузке.
Исследование углеводного обмена методом нагрузочных проб. Наиболее простой и достоверный метод раннего выявления углеводной интолерантности к глюкозе — стандартный тест на толерантность к глюкозе (СНГ).
Утром натощак у ребенка берут кровь из пальца для определения уровня глюкозы, после чего в половине стакана теплой кипяченой воды ему дают принять чистую глюкозу. Количество ее зависит от возраста: 0—5 лет — 2,5-2 г/кг- 5—10 лет— 1,75—1,5 г- 10—15 лет— 1,5— 1,25 г/кг. Минимальная доза должна быть не менее 10 г, а максимальная не более 50 г. Затем у ребенка берут кровь из пальца через 30, 60, 120, 150 минут (иногда и через 180 мин).
Исследование у новорожденных и недоношенных детей проводят через 6—7 ч после последнего кормления, у детей до 5 лет — через 9 ч, в более старшем возрасте — через 12 ч. Полученные результаты наносят на диаграмму, где ордината выражает концентрацию сахара в крови, а абсцисса — время взятия крови (рис. 55). Перед нагрузкой глюкозой и в конце пробы желательно исследовать мочу на наличие сахара.
В первые 15—30 минут после приема глюкозы содержание ее в крови увеличивается и достигает максимума между 30-й и 60-й минутами, превышая исходный уровень на 35—75 %.
Рис 55 Гликемические кривые при однократной нагрузке глюкозой:
1 норма, 2 — при диабете
После этого количество сахара начинает уменьшаться и ко второму часу наблюдения (120 мин) у здорового человека может снизиться до исходных цифр, т е. до уровня глюкозы, отмечавшегося натощак, или оставаться повышенным, или упасть ниже исходной цифры. Через 2—3 ч уровень глюкозы в крови должен совпадать с уровнем, полученным натощак. Чтобы оценить гликемическую кривую после однократной нагрузки глюкозой, введено несколько показателей.
Гипергликемический коэффициент Бодуэна:
где В — максимальный уровень сахара в крови, полученный после нагрузки- А — уровень глюкозы в крови натощак.
У здорового человека коэффициент Бодуэна равен приблизительно 50 % (35—75). Если он выше 80 %, то это, как правило, свидетельствует о патологии углеводного обмена У грудных детей коэффициент Бодуэна 30—35 %, у пятилетних — 35—40, детей старшего возраста — 40—50 %
- Гипогликемический коэффициент Рафальского:
где С — самый низкий уровень глюкозы
В норме этот коэффициент равен 0,9—1,04. Увеличение его говорит о нарушении обмена углеводов.
У больных сахарным диабетом содержание глюкозы в крови повышено уже натощак. После введения глюкозы сахарная кривая поднимается значительно выше, чем у здорового человека, и через 2 ч еще не возвращается к норме- чаще только к этому времени она достигает наивысшей точки. Нередко сахарная кривая не возвращается к исходному уровню даже спустя 4 и 5 ч. При повышении почечного порога выделения сахара, который иногда является высоким, сахар выделяется в каждой порции мочи.
Резкое увеличение уровня сахара в крови и замедленное снижение его после нагрузки глюкозой наблюдаются также при болезни Иценко—Кушинга, акромегалии. Значительное увеличение глюкозы после нагрузки отмечается при повышенном всасывании глюкозы в кишечнике, гипертиреоидизме, гепатитах, циррозе печени и др. При этих состояниях уровень сахара в крови быстро снижается, возвращаясь к исходному через 2—3 ч.
Повышение толерантности к глюкозе отражается на гликемической кривой двояко: во-первых, начальный подъем (гипергликемическая фаза) незначителен или отсутствует- во-вторых, гипогликемическая фаза продолжительна и сильно выражена. Повышенная толерантность к глюкозе появляется при гиперинсулинизме, аддисоновой болезни, гиперфункции гипофиза и щитовидной железы, почечной глюкозурии, нарушениях функции подбугровой области головного мозга и гиповитаминозе В.
Для более глубокого изучения углеводного обмена применяют и другие пробы: двукратную нагрузку глюкозой, нагрузку инсулином, адреналином, галактозой и др.
