aacido bazna ramnoteza mineralni soli i mikroelementi

34
КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ Доц. д-р Татјана Рушковска 1 7. ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ 7.1. ЕЛЕКТРОЛИТИ Електролитите претставуваат наелектризирани честички со мала маса кои се присутни во интацелуларната и екстрацелуларната течност. Според видот на електричниот полнеж електролитите се класифицирани во две групи: - катјони, кои се позитивно наелектризирани и - анјони, кои се негативно наелектризирани. Најзначајни електролити во организмот се: Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , SO 4 2- , како и некои органски анјони како што е лактатот. Амино киселините и протеините во воден раствор исто така носат електричен полнеж, но поради нивната хемиска природа тие вообичаено се разгледуваат одделно. Кај човекот и цицачите одржувањето на осмотскиот притисок и дистрибуцијата на водата во организмот е функција главно на четирите најзначајни електролити: натруим (Na + ), калиум (К + ), хлорид (Cl - ) и бикарбонат (HCO 3 - ). Освен улогата која ја имаат во одржување на водената хомеостаза, овие четири електролити имаат и други функции: - учествуваат во одржување на рН во организмот, - обезбедуваат правилна функција на срцето и мускулите, - учествуваат во оксидо-редукциони реакции, - се јавуваат како кофактори на некои ензими. Всушност речиси и да не постои метаболички процес кој не е во некаква зависност од електролититe.

Upload: kiril-uzunov

Post on 30-Oct-2014

165 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

1

7. ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

7.1. ЕЛЕКТРОЛИТИ

Електролитите претставуваат наелектризирани честички со мала маса кои се присутни во интацелуларната и екстрацелуларната течност.

Според видот на електричниот полнеж електролитите се класифицирани во две групи: - катјони, кои се позитивно наелектризирани и - анјони, кои се негативно наелектризирани.

Најзначајни електролити во организмот се: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-,

H2PO4-, HPO4

2-, SO42-, како и некои органски анјони како што е лактатот.

Амино киселините и протеините во воден раствор исто така носат електричен полнеж, но поради нивната хемиска природа тие вообичаено се разгледуваат одделно.

Кај човекот и цицачите одржувањето на осмотскиот притисок и

дистрибуцијата на водата во организмот е функција главно на четирите најзначајни електролити: натруим (Na+), калиум (К+), хлорид (Cl-) и бикарбонат (HCO3

-). Освен улогата која ја имаат во одржување на водената хомеостаза, овие

четири електролити имаат и други функции: - учествуваат во одржување на рН во организмот, - обезбедуваат правилна функција на срцето и мускулите, - учествуваат во оксидо-редукциони реакции, - се јавуваат како кофактори на некои ензими. Всушност речиси и да не постои метаболички процес кој не е во некаква

зависност од електролититe.

Page 2: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

2

7.1.1. НАТРИУМ

Натриумот претставува главен катјон на екстрацелуларната течност. Неговите серумски концентрации се движат во рамките од 135 – 145 mmol/L и не зависат од возраста. Храната генерално е сиромашна со натриум и затоа истиот се внесува како нејзин додаток во облик на NaCl (готварска сол). Се препорачува дневниот внес на готварска сол да биде под 5,8 g (Dietary Guidelines for Americans, 2005). Меѓутоа, со стандардна исхрана во организмот се внесува значително поголемо количество NaCl (дури и до 15 g дневно), кој речиси целосно се апсорбира во гастроинтестиналниот тракт. Вишокот се екскретира преку бубрезите кои се најзначајни регулатори на количеството на Na+, a со тоа и на количеството на вода во организмот. Натриумот слободно се филтрира во гломерулите. Во проксималните тубули 60 – 70% од филтрираниот натриум активно се реапсорбира. При тоа водата и хлоридот пасивно го следат, со што се одржуваат осмотската еквивалентност и електронеутралноста. Во слегувачкиот дел на Henle-oвата петелка пасивно се реапсорбира само водата но не и електролитите, поради високата осмотска сила на интерстициелната течност во овој регион. Во качувачкиот дел на Henle-овата петелка активно се реапсорбира хлоридот, а натриумот го следи. На ниво на дисталните тубули, под дејство на хормонот алдостерон од кората на надбубрежните жлезди натриумот се реапсорбира во замена за калиум и во помала мерка H+ кои се секретираат за да се одржи електронеутралноста, a водата го следи натриумот пасивно. Тоа се случува при низок притисок во артериолите кој претставува стимулус за бубрежните југстагломеруларни клетки да лачат ренин. Тој, преку ангиотензинот ја стимулира секрецијата на алдостерон. На ниво на дисталните тубули дејствува и антидиуретичниот хормон (вазопресин) од задниот резен на хипофизата кој се лачи при намален волумен на плазмата или нејзина зголемена осмолалност и условува реапсорпција на водата. Вишокот натриум се екскретира. Освен преку урината натриумот се екскретира и преку потта.

Хипонатремијата претставува состојба кога концентрацијата на Na+ во плазмата ќе падне под долната граница на референтните вредности. Се манифестира со наузеа и општа слабост, со ментална конфузија кога вредноста ќе достигне под 120 mmol/L и тешка ментална состојба при вредности од 90 - 105 mmol/L. Невролошките симптоми карактеристични за хипонатремијата се резултат на навлегувањето на вода (со цел да се одржи осмотската рамнотежа) во клетките на централниот нервен систем. Доколку хипонатремијата се развива брзо, клинички симптоми можат да се јават и при концентрации на Na+ од приближно 125 mmol/L.

Page 3: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

3

Хипернатремијата претставува состојба кога концентрацијата на Na+ во плазмата ќе се покачи над горната граница на референтните вредности. Симптомите се примарно невролошки: тремор, иритабилност, атаксија и кома. И во овој случај од брзината на развој на хипернатремијата ќе зависи концентрацијата на натриум на која ќе се јават симптомите.

7.1.2. КАЛИУМ

Калиумот претставува главен катјон на интрацелуларната течност. Во

клетките на различни ткива неговата просечна концентрација е околу 150 mmol/L, додека во еритроцитите таа изнесува 105 mmol/L. Референтните вредности за калиум во серум кај возрасни се од 3,5 – 5,0 mmol/L, a за новороденчиња од 3,7 – 5,9 mmol/L.

Калиумот е доволно застапен во храната, па при рационална исхрана не се очекува негов дефицит. Се апсорбира од страна на гастроинтестиналниот тракт, дел се користи од страна на клетките, а вишокот се екскретира преку бубрезите.

Во бубрезите калиумот се филтрира во гломерулите, а потоа скоро целосно се реапсорбира на ниво на проксималните тубули. На ниво на дисталните тубули се секретира во замена за натриумот, под дејство на алдостеронот.

Хипокалемијата се дефинира како намалена концентрација на калиум во

плазмата, под долната граница на референтните вредности. Клинички се манифестира со тахикардија и промени на EKG, иритабилност и парализа.

Хиперкалемијата, која претставува состојба на покачена концентрација на

калиум во плазмата, над горната граница на референтните вредности, се манифестира со брадикардија и промени на EKG, ментална конфузија и слабост. Пролонгирана тешка хиперкалемија (над 7,0 mmol/L) може да доведе до периферен васкуларен колапс и кардијален арест. Концентрации над 10,0 mmol/L се обично фатални.

Page 4: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

4

Одредувањата на концентрациите на натриум и калиум се едни од најчестите анализи во клиничко-биохемиските лаборатории, особено во болнички услови. Oдредувањата на овие аналити вообичаено се вршат електрохемиски при што се користат јон-селективни електроди (ISE – ion-selective electrode), а методите обично се означуваат како ISE методи. Постојат два типа ISE методи: индиректни и директни, кои се разликуваат во однос на принципот на одредувањето.

1. Индиректнитите ISE методи се карактеризираат со тоа што пред да се

пристапи кон мерење, примерокот се дилура со релативно голем волумен на соодветен дилуент. На тој начин се врши прекривање на целата површина на електродата која е релативно голема, а од друга страна се намалува концентрацијата на протеини на површината на самата електрода. Индиректните ISE методи вообичаено се користат во состав на автоматските биохемиски анализатори со голем капацитет.

2. Директните ISE методи се карактеризираат со тоа што примерокот се носи

до мерната електрода без претходна дилуција. Директните ISE методи обично се застапени во состав на апаратите кои се користат во единиците за интензивна нега и ургентните центри. Освен електрохемиски, концентрациите на натриум и калиум можат да се

измерат и (1) со атомска апсорпциона спектрофотометрија, (2) со пламена емисиона спектрофотометрија и (3) спектрофотометриски. Сепак овие три техники во современите рутински лаборатории се користат ретко.

За анализа најчесто се користи серум кој е добиен од примерок од венска крв, а анализите обично се изработуваат на автоматски биохемиски анализатори кои имаат вградени јон-селективни електроди. Во единиците за интензивна нега и ургентните центри вообичаено е концентрацијата на натриум и калиум да се одредува во хепаринизирана полна крв (капиларна, венска или артериска), на посебни анализатори прилагодени за таа намена. Концентрацијата на натриум и калиум може да се одредува и во хепаринизирана плазма.

Постои разлика во референтните вредности за различни типови примероци, но само разликата меѓу серум и плазма кај калиумот е клинички сигнификантна. Имено, зависно од бројот на тромбоцитите, во серум се мерат нешто повисоки концентрации на калиум во однос на плазмата поради тоа што дополнително количество калиум се ослободува во серумот како резултат на руптурата на тромбоцитите во процесот на коагулација на примерокот.

Силно липемични примероци, како и примероци со особено висока концентрација на вкупни протеини не треба да се употребуваат за анализа на натриум и калиум со индиректни ISE методи поради тоа што и липемијата и

Page 5: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

5

хиперпротеинемијата интерферираат со одредувањето. Оваа интерференција е избегната кај директните ISE методи.

Особено треба да се внимава за одредување на концентрацијата на калиум да не се користи хемолизиран примерок поради тоа што при хемолиза калиумот излегува од еритроцитите, што е причина за добивање на погрешен резултат. Проблем претставува идентификувањето на хемолизирани примероци кога се работи со полна крв.

При пролонгиран контакт на серумот или плазмата со крвните клетки калиумот дифундира од клетките во серумот односно во плазмата, што исто така доведува до добивање на погрешен резултат. Ладењето на примерокот пред изработка на анализата исто предизвикува дифундирање на калиумот од крвните клетки.

Иако поретко, концентрациите на натриум и калиум се одредуваат и во урина.

7.1.3. ХЛОРИД

Хлоридот претставува најзначаен екстрацелуларен анјон. Неговите серумски концентрации кај здрави лица се движат од 100 – 108 mmol/L. Хлоридните анјони примени со храната речиси целосно се апсорбираат во гастроинтестиналниот тракт.

Во бубрезите хлоридот се филтрира во гломерулите, а потоа, на ниво на проксималните тубули, пасивно се реапсорбира следејќи го натриумот. Во качувачкиот дел на Henle-овата петелка хлоридот активно се реапсорбира како резултат на функцијата на хлоридната пумпа, а натриумот го следи. Вишокот хлорид се екскретира преку урината. Хлорид се губи и преку потта.

Во одржување на ацидо-базната рамнотежа во организмот хлоридот учествува преку замена за бикарбонатот со цел да се одржи електронеутралноста. Во нормални услови концентрацијата на хлорид во плазмата главно ја следи концентацијата на натриумот. Меѓутоа во услови на пореметена ацидо-базна рамнотежа одредувањето на концентацијата на хлоридот е значајно за поставување на диференцијална дијагноза на пореметувањето.

Вообичаено концентрацијата на хлоридот се одредува заедно со натриумот и калиумот.

Page 6: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

6

7.1.4. БИКАРБОНАТ

Бикарбонатот е екстрацелуларен анјон од ендогено потекло. Се

синтетизира од CO2 кој е краен продукт на разложувањето на многубројни органски материи. За јаглерод диоксидот и водата е карактеристично тоа што, под дејство на ензимот карбон анхидраза, реагираат меѓу себе при што се добива јаглеродна киселина, која понатаму дисоцира:

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

-

За концентрациите на водородниот јон (cН+), бикарбонатот (cHCO3

-) и растворениот СО2 (cdСО2) важи следната равенка:

К′ = c𝐇+

c𝐇𝐂𝐎𝟑−

cd𝐂𝐎𝟐

каде: К’ e константа чија вредност изнесува 4,68 х 10-7.

Треба да се нагласи дека концентрацијата на растворениот CO2 (cdСО2) го

вклучува во себе и малото количество недисоцирана (растворена) јаглеродна киселина. Поради тоа важи следната равенка:

cdCO2 = α PCO2

каде: PCO2 e парцијалниот притисок на јаглерод диоксидот

α е коефициент на растворливост за CO2

Доколку двете константи К’ и α се заменат со К конечно се добива:

c𝐇+ = К P𝐂𝐎𝟐

c𝐇𝐂𝐎𝟑−

Значи, доколку се одреди концентрацијата на водородните јони (рН) и

парцијалниот притисок на јаглерод диоксидот, може да се пресмета концентрацијата на бикарбонатот. Овие анализи се изработуваат со помош на

гасен анализатор, во полна крв.

Page 7: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

7

Во серум или плазма може да се одреди концентрацијата на вкупниот CO2, кој во себе ги содржи бикарбонатот и растворениот СО2. За таа цел се користат ензимски или електрохемиски методи.

Референтните вредности изнесуваат од 21 – 32 mmol/L. Промени на концентрациите на бикарбонатот (HCO3

-) и растворениот CO2 се среќаваат при нарушување на ацидо-базната рамнотежа.

Одредувањето на овие два параметри, заедно со одредувањето на останатите три претходно споменати електролити и рН е од големо значење во дијагностиката и третманот на нарушувањата на ацидо-базната рамнотежа.

7.2. АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА

Во тек на метаболичките процеси непрекинато се синтетизира релативно

големо количество кисели соединенија, така што организмот непрестано е изложен на опасност од закиселување.

Меѓутоа, организмот поседува единствена способност да одржува рамнотежа меѓу киселите и базните компоненти, односно да ја одржува својата ацидо-базна рамнотежа. Така во нормални услови вредноста на рН на артериската крв се движи во тесни граници од 7,35 – 7,45, а во венската се разликува само за малку и изнесува од 7,32 – 7,38. Вредностите на рН над 7,8 и под 7,0 значат директна животна опасност за човекот за само неколку минути.

Најзначајните системи кои ја регулираат ацидо-базната рамнотежа во

организмот се следните: 1. Пуферните системи, 2. Респиратониот систем и 3. Бубрезите. Најголемо учество во одржување на ацидо-базната рамнотежа имаат

пуферните системи со 80% и моментно дејство. Потоа, за 1-3 минути се вклучува респираторниот систем со 10% и на крај бубрезите се вклучуваат последни, по 1-2 часа, со вкупно учество од 10%.

Page 8: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

8

7.2.1. Пуфери

За пуферите е карактеристично тоа што се состојат од две компоненти:

една кисела и една базна, па поради тоа можат да се спротивстават на промената на pH на растворот, како под дејство на киселина, така и под дејство на база. Како резултат на активноста на пуферот тој самиот го менува својот состав, додека pH на средината останува константна.

Во регулацијата на ацидо-базната рамнотежа на крвта учествуваат четири

пуфери: 1. бикарбонатен, 2. фосфатен, 3. протеински и 4. хемоглобински. Првите три пуферни системи се пуфери на плазмата. Во еритроцитите е особено важен хемоглобинскиот пуфер, иако во помала

мерка се застапени и останатите. Од сите пуфери во организмот бикарбонатниот пуфер е застапен во

најголемо количество. Тој не зависи од внесената храна или течност, туку само од правилната работа на респираторниот систем, бубрезите и од нормалното одвивање на метаболичките процеси во организмот.

Базната компонента на пуферот е претставена со бикарбонатот (cHCO-3), a

неговата кисела компонента е растворениот СО2 (cdCO2). Во нормални услови просечната концентрација на бикарбонатот во плазмата изнесува 25 mmol/L, a на растворениот СО2 е 1,25 mmol/L. Oд тука произлегува дека односот cHCO-

3 / cdCO2, односно базна / кисела компонента изнесува 20 / 1. Базната компонента на пуферот ги неутрализира киселините, а киселата базите.

На пример, ако во раствор кој го содржи бикарбонатнит пуфер се додаде

силна киселина, водородните јони ќе реагираат со HCO-3 и ќе се формира

јаглеродна киселина која е слаба киселина и која потоа ќе се разложи до јаглерод диоксид и вода. На тој начин опаѓањето на рН ќе биде минимално. Нарушената рамнотежа на пуферот повторно ќе се воспостави на тој начин што вишокот јаглерод диоксид ќе се отстрани преку белите дробови.

Ефикасноста на бикарбонатниот пуфер е особено висока поради тоа што

истиот е тесно поврзан со функцијата на белите дробови и бубрезите. Така, кога во организмот има вишок на кисели компоненти белите дробови вршат елиминација на јаглерод диоксидот, додека при вишок на базни компоненти вршат негова ретенција.

Page 9: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

9

Бубрезите ја претставуваат последната одбранбена линија против промените на рН во организмот.

Во услови кога има вишок на кисели компоненти бубрезите нив ги екскретираат, а ги конзервираат базите. Овие процеси главно се случуваат преку следните механизми: (1) секреција на водород во замена за натриум, (2) синтеза на амонијак и екскреција на NH4

+ и (3) реапсорпција на бикарбонатот.

Во услови кога има вишок на базни компоненти бубрезите нив ги екскретираат, а ги конзервираат киселините. Клиничките состојби кои се означени како метаболички пореметувања на ацидо-базната рамнотежа се примарно пореметувања на cHCO-

3 (ренална компонента).

Од друга страна, клиничките состојби кои се означени како респираторни пореметувања на ацидо-базната рамнотежа се примарно пореметувања на cdCO2 (респираторна компонента).

Ацидемија претставува состојба кога вредноста на рН на артериската крв е

помала од 7,35. Алкалемија е состојба кога вредноста на рН на артериската крв е

поголема од 7,45. Со термините ацидоза и алкалоза се означуваат патолошките состојби кои доведуваат до ацидемија и алкалемија.

7.2.2. Изработка на гасни анализи

Page 10: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

10

7.3. КАЛЦИУМ, ФОСФОР И МАГНЕЗИУМ

7.3.1. КАЛЦИУМ

Калциумот е елемент чиј метаболизам е еден од најстрого регулираните

процеси во организмот. Од целокупната содржина на калциумот во организмот дури 99% влегува во

состав на скелетот, главно во форма на екстрацелуларни кристали чија структура е блиска со таа на хидроксиапатитот: [Ca10(PO4)5(OH)2].

Останатиот 1% од калциумот влегува во состав на: Клетките - интрацелуларен калциум и Екстрацелуларната течност – екстрацелуларен калциум.

Интрацелуларниот калциум има клучна улога во бројни важни физиолошки процеси во организмот како што се: контракција на мускулите, секреција на хормони, метаболизам на гликогенот, делба на клетките и др.

Концентрацијата на интрацелуларен калциум е значително пониска во однос на концентрацијата на калциум во екстрацелуларната течност.

Во крвта речиси целокупната содржина на калциум се наоѓа во крвната плазма, каде неговата концентрација се движи во границите од 2,25 до 2,75 mmol/L (B. Štraus, 1988). Калциумот во крвната плазма се наоѓа во два облици:

Дифузибилен калциум и Недифузибилен калциум.

Дифузибилниот калциум поминува низ полупропустливите мембрани, додека недифузибилниот калциум главно е врзан со серумските албумини (во многу мала количина се среќава врзан и со глобулините) и не може да поминува низ полупропустливите мембрани.

Дифузибилниот калциум претставува 50-60% од вкупниот калциум во плазмата и се состои од две фракции:

Јонизиран калциум и Комплексно врзан калциум со цитрати, бикарбонати, сулфати или

фосфати. Комплексно врзаниот калциум сочинува само мал дел од дифузибилниот

калциум (0,050-0,125 mmol/L). Поголемиот дел од дифузибилниот калциум претставува јонизиран калциум и неговата концентрација изнесува од 1,05-1,40 mmol/L (B. Štraus, 1988). Физиолошки е активен само јонизираниот калциум.

Екстрацелуларниот калциум има значајна улога во минерализацијата на коските, во процесот на коагулација на крвта, а ја регулира и пермеабилноста и ексцитабилноста на клеточните мембрани.

Намалувањето на концентрацијата на јонизиран калциум во плазмата резултира со зголемена невро-мускулна ексцитабилност и појава на тетании. Обратно, зголемувањето на концентрацијата на јонизиран калциум во плазмата доведува до појава на редуцирана невро-мускулна ексцитабилност.

Page 11: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

11

Калциумот се внесува во организмот со храната и се апсорбира во дуоденумот. Дневните потреби за калциум зависат од возраста и физиолошката состојба. За возрасни е доволно околу 0,5 g дневно, за деца во периодот на раст околу 1 g, а за бремени жени и доилки од 1 – 2 g дневно. Млекото и млечните производи се извонредно богати со калциум.

Паратироидниот хормон и 1,25-дихидрокси витаминот D се

најзначајните хормони кои ја регулираат концентрацијата на калциум во плазмата и неговиот метаболизам воопшто.

Паратироидниот хормон ја покачува концентрацијата на калциум во

плазмата преку: а) Брза мобилизација на калциумот од коските, б) Стимулирање на синтезата на 1,25-дихидрокси витаминот D и в) Зголемување на реапсорпцијата на калциумот на ниво на бубрежните тубули.

1,25-дихидрокси витаминот D ја покачува концентрацијата на калциум во

плазмата првенствено на тој начин што ја стимулира неговата апсорпцијата во дуоденумот.

Плазматските протеини врзуваат еден дел од калциумот, па поради тоа

намалувањето на нивната концентрација, пред сè на албуминот, предизвикува намалување на концентрацијата на вкупен калциум во плазмата. Ова намалување се однесува само на недифузибилната фракција и ретко е причина за појава на тетании. Намалена концентрација на калциум во серум (хипокалцемија) може да се јави при следните заболувања / состојби:

Хипопаратиреоидизам, Рахитис и остеомалација, Хронична бубрежна слабост.

Зголемена концентрација на калциум во серум (хиперкалцемија) може да се јави при следните заболувања / состојби:

Хиперпаратиреоидизам, Малигни заболувања, Хипервитаминоза D.

Хронична хиперкалцемија со хиперкалциурија може да доведе до формирање на бубрежни камчиња.

Page 12: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

12

7.3.1.1. Определување на концентрацијата на вкупен калциум

Принцип на методата: Калциумовите јони реагираат со о-крезолфталеин-комплексон во алакална

средина, при што се формира виолетово обоено комплексно соединение.

Апсорбанцијата на овој комплекс е пропорционалана со концентрацијата на

вкупниот калциум во примерокот.

Состав на реагенсот: BUF:

Лизински пуфер (рН=11,1) 0,2 mol/L Na-азид 0,095 %

RGT:

8-Хидроксикинолин 14 mmol/L о-Крезолфталеин-комплексон 0,1 mmol/L

HCl 40 mmol/L STD:

Ca2+ јони 8 mg/dL или 2 mmol/L Na-азид 0,095 %

Подготовка и стабилност на реагенсите:

За оваа метода се изработува работен реагенс кој се подготвува со мешање на

RGT и BUF. Се земааат еднакви волумени од двата реагенси и внимателно се

промешуваат.

Вака подготвениот работен реагенс се остава да отстои 30 минути на собна

температура пред да почнеме да го користиме.

Реагенсите (RGТ, BUF) и стандардот се стабилни дури и по отварањето сè до

означениот рок на употреба, доколку се чуваат на 2...25C.

При работа со нив мораме да ја одбегнеме контаминацијата.

Работниот реагенс е стабилен 7 дена доколку се чува на 2...8C или 3 дена на

15...25C.

Примерок: Серум или хепаринизирана плазма.

Стабилност калциумот во серумот: 10 дена на 2...25C.

Page 13: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

13

Постапка: Бранова должина: 570 nm, Hg 578 nm Должина на киветата: 1 cm

Температура: 20...25C

Шема за пипетирање:

Слепа проба Стандард Примерок

Примерок 20 µL

Стандард (STD) 20 µL

Работен реагенс 1000 µL 1000 µL 1000 µL

Епруветите внимателно се промешуваат и се инкубираат 5 мин. Потоа се мерат

апсорбанциите на примерокот ∆Апримерок и на стандардот ∆Астандард наспроти

слепата проба, во рок од 30 минути.

Пресметување на концентрацијата на калциум:

или

Карактеристики на методата:

Тестот за концентрацијата на калциум во серум или плазма е линерен во граници до 15 mg/dL (3,75 mmol/L). Примероците со повисока концентрација се разредуваат 1 + 1 со вода и се повторува определувањето на концентрaцијата. Резултатот се множи со 2.

Page 14: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

14

Податоците за перформансите на тестот со верификационен извештај можат да се најдат на следниве веб страници:

www.human.de/data/gb/vr/ey-ca.pdf www.human-de.com/data/gb/vr/ey-ca.pdf

Референтни вредности:

Во серум или плазма: 8,1-10,4 mg/dL или 2,02-2,60 mmol/L

Забелешки:

1. Контаминираниот стаклен лабораториски прибор е еден од најзначајните

извори за грешка при одредувањето на калциумот, па затоа се препорачува

користење на пластични садови за еднократна употреба.

2. Концентрациите на хемоглобин до 200 mg/dL или на билирубин до 20 mg/dL

не влијаат врз резултатите од тестот.

3. Доколку имаме липемичен или хемолитичен примерок потребно е да се

изработи слепа проба за примерокот (sample blank). За изработка на

слепата проба за примерокот се користи истата шема за пипетирање,

односно се пипетираат 20 µL од примерокот во 1000 µL вода и се мери

апсорбанцијата (∆Аслепа проба за примерокот) наспроти апсорбанцијата на водата.

Оваа ∆Аслепа проба за примерокот мора да се одземе од ∆Апримерокот.

4. BUF и SUB содржат Na-азид (0,095%) и не смеат да се проголтаат. Да се избегнува контакт со кожа и мукозни мембрани.

Human, протокол број EY-CA INF 101101 GB 06-2008-16

Page 15: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

15

7.3.2. ФОСФОР

Фосфорот е елемент кој, слично како калциумот, во највисок процент (80 - 90% од вкупната содржина во организмот) влегува во состав на коските.

Од фосфорот кој се наоѓа во меките ткива најголем дел е органски фосфор кој влегува во состав на нуклеинските киселини, фосфолипидите, фосфопротеините и високоенергетските соединенија како што е АТР.

Фосфорот во крвта се наоѓа во форма на неоргански и органски фосфор. Органскиот фосфор примарно е лоциран во крвните клетки. Во крвната плазма фосфорот вообичаено се среќава во форма на едновалентни (H2PO4

-) и двовалентни (HPO4

2-) фосфатни јони. Обично кога се говори за фосфор во крвта и кога од клиничките лаборатории се бара да се одреди концентрацијата на фосфорот се мисли на одредување на концентрацијата на неорганскиот фосфор, поточно на фосфатите во плазмата, односно во серумот. Неорганскиот фосфор е онаа фракција од фосфорот чиј метаболизам е тесно поврзан со метаболизмот на калциумот, со одржувањето на ацидо-базната рамнотежа, осмотскиот притисок и распределбата на вода во организмот.

Концентрацијата на фосфорот во плазмата е регулирана од страна на паратироидниот хормон и 1,25-дихидрокси витаминот D.

Паратироидниот хормон ја намалува концентрацијата на неорганскиот фосфат во плазмата на тој начин што ја инхибира неговата реапсорпција во бубрежните тубули.

Спротивно делува 1,25-дихидрокси витаминот D кој ја стимулира

апсорпцијата на фосфор во јејунумот и илеумот. Во крвниот серум кај здрав човек концентрацијата на неоргански фосфор се

движи во граници од 0,81 - 1,62 mmol/L. Кај доенчиња и мали деца референтните вредности за неоргански фосфор во серум се повисоки и се движат од 1,30 – 2,26 mmol/L. Намалена концентрација на неоргански фосфор во серум (хипофосфатемија)

може да се јави при следните заболувања / состојби: Хиперпаратиреоидизам, Хиповитаминоза D, Бубрежни тубуларни заболувања.

Клиничките манифестации на хипофосфатемијата зависат од должината и степенот на дефицит и можат да се движат од мускулна слабост, па сè до рабдомиолиза, хемолиза и кома. Зголемена концентрација на неоргански фосфор во серум (хиперфосфатемија)

може да се јави при следните заболувања / состојби: Хипопаратиреодизам, Хипервитаминоза D, Бубрежни заболувања.

Рапидно покачување на плазматичната концентрација на неорганскиот фосфат може да предизвика хипокалцемија и тетанија.

Page 16: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

16

7.3.2.1. Определување на концентрацијата на фосфор

Принцип на методата:

Фосфатот од примерокот реагира со молибдат анјонот во силно кисела средина,

при што се формира комплексно соединение. Апсорбанцијата на овој комплекс е

правопропорционална со концентрацијата на фосфатниот анјон.

Состав на реагенсот: RGT: Амониумхептамолибдат 0,3 mmol/L Сулфурна киселина (рН<1,0) 160 mmol/L Детергент 1% Активатори и стабилизатори STD:

Фосфор 10 mg/dL или 3,2 mmol/L

Подготовка и стабилност на реагенсите: Реагенсот (RGT) и стандардот (STD) се готови за употреба.

Тие се стабилни дури и по отворањето, сѐ до означениот рок на употреба доколку

се чуваат на 2...25C.

При работа со нив мораме да ја одбегнеме контаминацијата.

Примерок: За овој тест како примерок може да се употребува само серум. Плазма не смее да се користи бидејќи антикоагулансите може да доведат до лажно ниски резултати.

Во серум калциумот е стабилен до 7 дена ако примерокот се чува на +4C или 2

дена на 20...25C. Постапка:

Бранова должина: 340 nm, Hg 334 nm Должина на киветата: 1 cm

Температура: 20…25C

Page 17: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

17

Шема за пипетирање:

Слепа проба Стандард Примерок

Примерок 10 µL

Стандард (STD) 10 µL

RGT 1000 µL 1000 µL 1000 µL

Епруветите внимателно се промешуваат и се инкубираат 1 минута на собна

температура. Потоа се мерат апсорбанциите на примерокот ∆Апримерок и на

стандардот ∆Астандард наспроти слепата проба, во рок од 60 минути.

Пресметување на концентрацијата на фосфор:

или

Карактеристики на методата: Тестот за одредување на концентрацијата на фосфор во серум е линерен во граници до 20 mg/dL (6,4 mmol/L). Примероците со повисока концентрација се разредуваат со вода во однос 1 + 1 и се повторува определувањето на концентрaцијата. Резултатот се множи со 2. Податоците за перформансите на тестот со верификационен извештај можат да се најдат на следниве веб страници:

www.human.de/data/gb/vr/su-phos.pdf www.human-de.com/data/gb/vr/su-phos.pdf

Page 18: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

18

Референтни вредности:

Возрасни : 2,5-5,0 mg/dL или 0,81-1,62 mmol/L

Деца : 4,0-7,0 mg/dL или 1,30-2,26 mmol/L

Забелешки:

1. Доколку имаме иктеричен или слабо липемичен примерок потребно е да се

изработи слепа проба за примерокот (sample blank). За изработка на

слепата проба за примерокот се користи истата шема за пипетирање, односно

се пипетираат 10 µL од примерокот во 1000 µL вода и се мери апсорбанцијата

(∆Аслепа проба за примерокот) наспроти апсорбанцијата на водата. Оваа ∆Аслепа проба за

примерокот мора да се одземе од ∆Апримерок.

2. Силно липемични и хемолитични примероци не смеат да се употребуваат.

3. Контаминираниот стаклен лабораториски прибор е еден од најзначајните

извори за грешка при одредувањето на фосфорот, па затоа се препорачува

користење на пластични садови за еднократна употреба.

4. RGT содржи сулфурна киселина. Доколку овој реагенс дојде во контакт со

кожа или мукозни мембрани местото треба обилно да се измие со вода.

Human, протокол број SU-PHOS INF 102701 GB 05-2007-14

Иако во презентираните протоколи од Human тоа не е опишано, треба да се

знае дека концентрациите на калциум и фосфор може да се одредуваат и во 24-часовна урина.

Page 19: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

19

7.3.3. МАГНЕЗИУМ

Магнезиумот е елемент од витална важност за организмот. Тој е активатор

на повеќе од 300 различни ензими, а учествува и во регулацијата на нервно-мускулната надразливост.

Околу 50% од магнезиумот во организмот се наоѓа во коските. Околу 95% од останатиот магнезиум се наоѓа во клетките, што значи дека после калиумот, магнезиумот е најзастапен интрацелуларен катјон.

Најголем дел од магнезиумот примен со храната се апсорбира во тенкото црево. Количеството на магнезиум во организмот е контролирано од страна на бубрезите. При недостиг на магнезиум се врши негова реапсорпција на ниво на бубрежните тубули, додека при вишок истиот се излачува.

Концентрацијата на магнезиум во крвниот серум изнесува од 0,80-1,00 mmol/L. Заради високата концентрација на магнезиум во еритроцитите, хемолитични примероци не смеат да се користат за анализа.

Намалена концентрација на магнезиум во серум (хипомагнеземија) се

јавува при малнутриција, малапсорпција и дијареа, долготрајно земање на диуретици, бубрежни заболувања. Се среќава и кај тешки алкохоличари. При значителен недостиг на магнезиум може да се јави тетанија. Дефицитот на магнезиум во организмот многу бавно се одразува во серумот. Во таков случај најпрвин се регистрира намалено излачување на магнезиум преку бубрезите. Поради тоа, концентрацијата на магнезиум во урина е подобар индикатор за дефицитот на магнезиум во организмот.

Зголемена концентрација на магнезиум во серум (хипермагнеземија) е

доста ретка состојба која може да се јави кај пациенти со хронична бубрежна инсуфициенција кои примаат лекови што содржат магнезиум како помошна состојка. При интоксикација со магнезиум се јавува депресија на невро-мускулниот систем.

Page 20: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

20

7.3.3.1. Определување на концентрацијата на магнезиум

Принцип на методата:

Магнезиумовите јони со ксилидил сино во алкална средина формираат обоен комплекс. Порастот на апсорбанцијата е правопропорционален со концентрацијата на магнезиумови јони во примерокот. При оваа постапка се користи и дополнителен реагенс, гликолетердиамин - N, N, N’, N’- тетраоцетна киселина (GEDTA), кој служи за маскирање на калциумовите јони. Состав на реагенсите: RGT:

CAPS 49 mmol/L GEDTA 0,13 mmol/L Ксилидил сино 0,09 mmol/L Na-азид 0,095 % Активатори STD:

Mg2+јони 2,5 mg/dL или 1,03 mmol/L

Na-азид 0,095 %

Подготовка и стабилност на реагенсите: Реагенсот (RGT) и стандардот (STD) се готови за употреба. Тие се стабилни дури и по отворањето, сѐ до означениот рок на употреба доколку

се чуваат на 2...25C. При работа со нив мораме да ја одбегнеме контаминацијата.

Примерок: Серум, плазма (не смее да се користи EDTA-плазма), ликвор или урина.

Магнезиумот во примерокот е стабилен 7 дена доколку истиот се чува на 2...8C. Доколку како примерок се користи урина истата треба да се закисели до рН од 3-4 со додавање на неколку капки концентрирана HCl. Урината понатаму се разредува со вода во однос 1+4 и како таква се користи во тестот. Резултатот се множи со 5. Забелешка: Липемичните примероци обично создаваат турбидност на реакционата смеса што може да резултира со лажно повисок резултат од реалниот. Овој тест избегнува такви лажно покачени резултати со помош на липид отстранувачкиот фактор (LCF). Овој фактор го избиструва турбидитетот во липемичниот примерок со концентрација на триглицериди до 2000 mg/dL.

Page 21: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

21

Постапка: Бранова должина: 520 nm, Hg 546 nm Должина на киветата: 1 cm

Температура: 20...25C Шема за пипетирање:

Слепа проба Стандард Примерок

Примерок 10 µL

Стандард (STD) 10 µL

Вода 10 µL

RGT 1000 µL 1000 µL 1000 µL

Епруветите внимателно се промешуваат и се инкубираат 10 минути на

температура од 20-25C. Потоа се мерат апсорбанциите на примерокот ∆Апримерок и на стандардот ∆Астандард наспроти слепата проба, во рок од 60 минути.

Пресметување на концентрацијата на магнезиум:

или

Карактеристики на методата: Тестот за концентрацијата на магнезиум во серум или плазма е линерен во граници до 5 mg/dL (2,05 mmol/L). Примероците со повисока концентрација се разредуваат 1 + 1 со вода и се повторува определувањето на концентрaцијата. Резултатот се множи со 2. Податоците за перформансите на тестот со верификационен извештај, можат да се најдат на следниве веб страници:

www.human.de/data/gb/vr/ey-mg.pdf www.human-de.com/data/gb/vr/ey-mg.pdf

Page 22: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

22

Референтни вредности:

Серум / плазма 1,9-2,5 mg/dL 0,8-1,0 mmol/L

Ликвор 2,5-3,5 mg/dL 1,0-1,5 mmol/L

Урина 1,0-10,0 mg/dL 0,4-4,1 mmol/L 24h урина 50-150 mg/24h 2.0-6.2 mmol/24h

Забелешки:

1. Хемолитични примероци не смеe да се употребуваат поради високата

концентрација на магнезиум во еритроцитите. 2. Липемијата, како и концентрациите на билирубин до 20 mg/dL не влијаат

врз резултатите од тестот. 3. Контаминираниот стаклен лабораториски прибор е еден од најзначајните

извори за грешка при одредувањето на магнезиумот, па затоа се препорачува користење на пластични садови за еднократна употреба.

4. RGT и STD содржат Na-азид (0,095%) и не смеат да се проголтаат. Да се избегнува контакт со кожа и мукозни мембрани.

Human, протокол број ЕY-MG INF 1001001 GB 05-2008-14

Page 23: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

23

7.4. МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Со испитување на хемискиот состав на човековиот организам

констатирано е дека во него се среќаваат голем број хемиски елементи кои процентуално различно се застапени. Според нивната процентуална застапеност во организмот, хемиските елементи се поделени во две групи:

1. Макроелементи, чија концентрација во организмот изнесува 0,04% и повеќе и 2. Микроелементи, чија концентрација во организмот изнесува под 0,04%. Процентуалната застапеност, како и вкупната маса на макроелементите и

дел од микроелементите кај човек тежок 70 kg, се прикажани во следната табела:

Елемент % од телесна

маса

просечно кај човек од 70

kg

макроелементи

Кислород 63 44,1 kg

Јаглерод 20 17

Водород 10 7

Азот 3 2,1

Калциум 1 700 g

Фосфор 1 700

Калиум 0,25 175

Сулфур 0,2 140

Хлор 0,14 100

Натриум 0,14 100

Магнезиум 0,04 28

микроелементи

Железо 0,005 4 g

Цинк 0,00125 1

Бакар 0,0002 150 mg

Јод 0,000036 25

Манган 0,00003 20

Молибден 0,00003 20

Кобалт 0,000015 10

Page 24: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

24

Првите шест макроелементи од табелата (кислород, јаглерод, водород, азот, калциум и фосфор) заедно се застапени со вкупно 98% од телесната маса на човекот. Од друга страна сите микроелементи заедно се застапени со помалку од 0,1%.

Микроелементите кои влегуваат во состав на човековиот организам можат

да се поделат во две групи:

1. Есенциелни микроелементи, кои се неопходно потребни за нормално одвивање на биохемиските процеси во организмот и

2. Неесенциелни микроелементи, кои на организмот не му се неопходно потребни.

Како резултат на недоволното внесување на есенциелните микроелементи со храната може да се јави дефицит во организмот. Од друга страна, нивното прекумерно внесување предизвикува токсични ефекти.

Депонирањето на неесенциелните микроелементи исто така предизвикува токсични ефекти во организмот. Неесенциелните елементи понекогаш се токсични дури и во многу ниски концентрации.

Денес се смета дека најмалку 13 микроелементи имаат есенциелно

значење за нормално функционирање на човековиот организам и тоа: железо, бакар, цинк, хром, манган, флуор, јод, стронциум, молибден, кобалт, селен, никел и ванадиум.

Во рамките на овој предмет ќе биде обработен само метаболизмот на железото, како микроелемент со кој најчесто се среќаваме во клиничката пракса.

7.4.1. ЖЕЛЕЗО

Железото е најзастапениот микроелемент во организмот. Телото на здрав

возрасен човек содржи околу 70-90 mmol (4-5 g) железо. Најголем дел од железото во човековиот организам, околу 65-70%, се наоѓа

во состав на еритроцитите врзано во хемоглобинот, 3-5% е врзано во миоглобинот, помалку од 1% влегува во состав на цитохромите, цитохром оксидазата, пероксидазата и каталазата, додека 20-30% е депонирано во ретикулоендотелниот систем (РЕС) во црниот дроб, слезената и коскената срцевина.

Железото се складира врзано во протеинoт феритин како Fe+3

n-феритин. Доколку се зголеми количеството на депонирано железо во организмот, на пример при неконтолирано парентерално давање на железо или пак при хемохроматоза, тогаш железото се складира и во форма на гранули од хемосидерин.

Page 25: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

25

Слободното железо е токсично за оганизмот. Железото во организмот нормално се внесува преку исхраната и се

апсорбира главно во дуоденумот, со активен транспорт. Хемот содржан во храната се апсорбира директно, преку специфичен рецептор. Неорганското железо се апсорбира само како двовалентно. Редукција на тровалентното железо во двовалентно врши витаминот С и на тој начин ја зголемува апсорпцијата на железото.

Апсорпцијата на железото зависи од неколку фактори и тоа: Заситеноста на резервите во РЕС - доколку резервите во РЕС се

заситени со железо апсорпцијата ќе биде намалена. Еритропоетската активност на коскената срцевина – апсорпцијата на

железото е зголемена при поинтензивна еритропоетска активност. Парцијалниот притисок на кислородот - апсорпцијата на железото е

зголемена при понизок парцијален притисок на кислородот.

Дневната загуба на железото, која се одвива главно преку фецесот, е помала од 1 mg. Загубата и потребата од железо се значително поголеми во тек на менструалниот период, бременоста и породувањето.

Човековиот организам нема развиен механизам за исфрлање на непотребниот вишок на железо. Напротив, организмот развил механизми за негово максимално конзервирање. Поради тоа, депонирањето на токсични количества железо се спречува преку ефикасна регулација на апсорпцијата – при недостиг на железо во организмот се врши апсорпција на железото од примената храна, додека при доволна снабденост на организмот со железо истото не се апсорбира од цревната содржина.

Од интестиналните мукозни клетки апсорбираното железо понатаму, во

циркулацијата се врзува за транспортниот протеин трансферин и во форма на Fe+3

2-трансферин се пренесува низ крвта до ткивата и органите каде што или се искористува или се складира.

Од количината на трансферинот во крвта зависи колкав е вкупниот капацитет за врзување на железо во серумот (TIBC - total iron binding capacity). Во нормални услови само за еден дел од трансферинот (вообичаено за една третина од неговите врзувачки места) е врзано железо, додека другиот дел од трансферинот е слободен, односно незаситен. Незаситениот дел од трансферинот кој може да врзе уште железо се означува како незаситен капацитет за врзување на железо (UIBC - unsaturated iron binding capacity).

Page 26: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

26

Кај возрасни здрави мажи во крвниот серум има околу 14,0-27,0 µmol/L железо, додека кај жените вредностите се вообичаено пониски и се движат од

12,5-25,0 µmol/L железо (B. Štraus, 1988). Оваа тенденција жените да имаат пониски вредности на серумско железо во однос на мажите дополнително е потенцирана за време на менструалниот циклус и бременоста.

Кај лица постари од 70 години железото исто така е доста снижено како и TIBC, при што серумското железо кај нив изнесува од 7,0-14,0 µmol/L (B. Štraus, 1988).

За новороденчиња вредностите на серумско железо се доста повисоки и се движат во границите од 25,0-34,0 µmol/L (B. Štraus, 1988). Ова се должи на забрзаното распаѓање на еритроцитите кај новороденчињата веднаш по раѓањето. Концентрацијата на железо се нормализира после првиот месец и достигнува вредности слични како кај возрсните.

Врз концентрацијата на железото во серумот влијаат поголем број различни

фактори: Возраста и полот, Состојбата на гравидитет кај жените, Менструалниот месечен циклус, Циркадијалниот ритам на организмот кој доведува до значителни дневно

- ноќни варијации кои се движат и до 70% (наутро се мерат повисоки концентрации на серумско железо),

Исхраната и примањето на витаминско-минерални препарати кои содржат железо.

Намалена концентрација на железото во серум може да се јави при следните заболувања / состојби:

Малнутриција и малапсорпција на железото, Тешки крварења, Инфекции, акутни или хронични, кога доаѓа до намалено ослободување

на железото од резервите од РЕС, Автоимуни заболувања, исто така поради намаленото ослободување на

железото од резервите од РЕС, Карциноми.

Поради многуте фактори кои доведуваат до чести и значителни промени на концентрацијата на серумското железо, одредувањето само на неговата концентрација нема големо дијагностичко значење, туку при одредување на железото во серум треба да се одредува најмалку уште и вредноста на TIBC, параметар кој покажува помали физиолошки варијации во однос на серумското железо.

Page 27: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

27

Дефицитот на железо во организмот може да предизвика појава на хипохромна микроцитна анемија. Зголемена концентрација на железото во серум може да се јави при следните заболувања / состојби:

Хемолитичка анемија, поради забрзано распаѓање на еритроцитите и

разградба на хемоглобинот. Намалена еритропоеза во коскената срцевина која може да биде

резултат од труење со олово или пак од недостаток на витамин В12, В6 или фолна киселина.

Цироза, како резултат на зголемено ослободување на складираното железо од црниот дроб.

Примање на орални контрацептивни средства. При преоптовареност на организмот со железо, најчесто при

парентерална терапија со железо. Наследна хемохроматоза, како резултат на зголемената апсорпција на

железото во тенкото црево.

При еднократно внесување на големо количество на железо во организмот можат да се јават симптоми на интоксикација. Оваа појава може да се јави кај деца кои случајно ќе земат преголема доза на препарати на железо.

Долготрајно преоптоварување на организмот со железо предизвикува

појава на две карактеристични состојби: Хемосидероза и Хемохроматоза. Хемосидерозата претставува состојба на преоптовареност на организмот

со железо при што не е присутно оштетување на ткивата. Хемохроматозата пак претставува состојба на преоптовареност на

организмот со железо при кое акумулраниот вишок предизвикува оштетување на ткивата. Симптомите на хемохроматоза се претставени со класичната тријада: бронзена боја на кожата, цироза и дијабет.

Кај пациенти заболени од наследна (идиопатска) хемохроматоза постојат генетски пореметувања кои условуваат зголемена апсорпција на железото внесено со храната. Поради тоа кај овие лица доаѓа до депонирање на големи количини на железо, пред сè во црниот дроб, срцето и панкреасот, што доведува до трајни оштетувања на овие органи.

Page 28: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

28

Пораст на вредноста на TIBC се јавува кога концентрацијата на железото во плазмата е ниска и притоа како одговор се засилува синтезата на трансферин.

Вредностите на ТIBC можат да бидат намалени при нефроза поради загуба на трансферинот. TIBC може да се намали и при хронични инфекции и малигни заболувања, како и при хемохроматоза.

Количеството на железо во серумот е многу мало во однос на вкупното

железо во организмот и не дава комплетна слика за резервите на железо. Токму од таа причина во последно време во клиничките лаборатории сè почесто се врши одредување на концентрацијата на феритинот. Имено, концентрацијата на феритинот во плазмата, односно во серумскиот примерок, е во директна корелација со количеството на железо кое се наоѓа во организмот како резерва. Исклучок постои кај некои заболувања (на пример заболувања на црниот дроб и карциноми) каде феритинот се ослободува од заболените ткива, па поради тоа не постои корелација помеѓу концентрацијата на феритинот во плазмата и количеството на железо кое се наоѓа во организмот како резерва.

Одредувањето на феритин се врши со релативно едноставни методи со

примена на ензимско имунолошки испитувања (EIA).

Page 29: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

29

7.4.1.1. Определување на концентрацијата на железо

Принцип на методата:

Fe3+ јоните реагираат со хромазурол B (CAB) и цетилтриметиламониумбромид

(CTMA) при што формираат обоено комплексно соединение со максимална

апсорбанција на 623 nm. Интензитетот на обојувањето на растворот е

правопропорционален со концентрацијата на железо во примерокот.

Овој реагенс се употребува и при одредување на вкупниот капацитет за врзување

на железото со TIBC-китот.

Состав на реагенсите: RGT:

CAB 0,18 mmol/L CTMA 2,2 mmol/L Гванидин хлорид 2,6 mol/L Na-ацетатен пуфер (рН=4,7) 45 mmol/L STD: Fe3+ јони 100 µg/dL или 17,9 µmol/L

Подготовка и стабилност на реагенсите: Реагенсот (RGT) и стандардот (STD) се готови за употреба. Тие се стабилни дури и по отворањето, сѐ до означениот рок на употреба доколку

се чуваат на 2...25C. При работа со нив мораме апсолутно да ја одбегнеме контаминацијата. Примерок:

Серум, хепаринизирана плазма.

Не смее да се употреби EDTA плазма, цитратна плазма или хемолитичен

примерок.

Забелешка: Липемичните примероци обично создаваат турбидитет на реакционата смеса, што може да резултира со лажно покачен резултат. Овој тест избегнува такви лажно покачени резултати со помош на липид отстранувачкиот фактор (LCF). Овој фактор го избиструва вкупниот турбидитет во липемичниот примерок за време на инкубацијата на реакционата смеса.

Page 30: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

30

Постапка: Бранова должина: 623 nm, Hg 623 nm Должина на киветата: 1 cm

Температура: 20...25C

Шема за пипетирање:

Слепа проба Стандард Примерок

Примерок 50 µL

Стандард (STD) 50 µL

Вода 50 µL

RGT 1000 µL 1000 µL 1000 µL

Епруветите внимателно се промешуваат и се инкубираат 15 минути на

температура од 20-25C. Потоа се мерат апсорбанциите на примерокот ∆Апримерок и на стандардот ∆Астандард наспроти слепата проба, во рок од 60 минути.

Пресметување на концентрацијата на железо:

а) со фактор

Бранова должина железо (µg/dL) железо (µmol/L) Hg 623 nm !!! 830 x ∆Апримерок 149 x ∆Апримерок

б) со стандард (620 – 640 nm)

или

Page 31: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

31

Карактеристики на методата: Тестот за концентрацијата на железо во серум или плазма е линерен во граници до 500 µg/dL (89,5 µmol/L). Податоците за перформансите на тестот со верификационен извештај, можат да се најдат на следниве веб страници:

www.human.de/data/gb/vr/su-fe.pdf www.human-de.com/data/gb/vr/su-fe.pdf

Референтни вредности:

Кај мажи: 59-148 µg/dL или 10,6-28,3 µmol/L

Кај жени: 37-145 µg/dL или 6,6-26,0 µmol/L

Забелешки:

1. Тестот за одредување на концентрацијата на железо е многу чувствителен.

За да се избегне контаминација стакларијата не смее да содржи железо. За

овој тест строго се препорачува употреба на лабораториски материјали за

еднократна употреба.

2. Водата не смее да содржи железо.

3. Да не се употребува заматен или хемолитичен серум или плазма.

4. Билирубинот со концентрација до 15 mg/dL или бакар со концентрација до

500 µg/dL нема да влијаат врз резултатите од тестот.

Human, протокол број SU-FE INF 1022901 GB 07-2008-23

Page 32: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

32

7.4.1.2. Определување на вкупниот капацитет за врзување на железото

(Total Iron Bindinig Capacity-TIBC)

Принцип на методата:

Трансферинот претставува протеин кој има способност да го врзува железото во

серумот. Доколку серумот го третираме со слободни Fe3+-јони во вишок,

трансферинот се заситува со максималното количество на железо кое тој може да

го врзе. Неврзаните слободни Fe3+-јони се адсорбираат на површината на

алуминиум оксидот и се преципитираат (таложат). На овој начин на крајот го

одредуваме само железото врзано за трансферинот кое се наоѓа во

супернатантот и кое претставува мерка за TIBC на трансферинот.

Состав на реагенсот: Fe: FeCl3 0,09 mol/L ALOX: Al2O3 Стабилност на реагенсите: Реагенсите се стабилни дури и по отворањето, сѐ до означениот рок на употреба

доколку се чуваат на 15...25C. Примерок:

Серум, хепаринизирана плазма.

Не смее да се употреби EDTA плазма, цитратна плазма или хемолитичен

примерок.

Примерокот е стабилен 7 дена доколку се чува на 4C или 4 дена на 15...25C. Шема за пипетирање:

Реагенс Fe 1,0 mL

Примерок 0,5 mL

Page 33: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

33

Добро се промешува. После 3-5 минути во епруветата се додава една мерна

лажичка од алуминиум оксидот (околу 0,25-0,35 mg). Епруветата се затвора и се

става на ротациона мешалка да се меша околу 10 минути. По мешањето

епруветата се остава да стои исправено околу 3 минути или подобро, се

центрифугира 1 минута на 5000 завртувања во минута (пред центрифугирањето

епруветата се отвора).

Во понатамошната постапка бистриот супернатант се користи како примерок

во кој се одредува концентрацијата на железо.

Концентрацијата на железо се одредува според веќе споменатата претходна

постапка.

Пресметувањето на концентрацијата на железо се врши според прописот во

претходната вежба.

Одредување на TIBC (total iron binding capacity):

За да се одреди TIBC вредноста добиена за концентрацијата на железото во

супернатантот се множи со факторот на дилуција, односно со 3.

TIBC = c (железо) x 3

Одредување на UIBC (unsaturated iron binding capacity):

За да се одреди UIBC од вредноста на TIBC се одзема вредноста за серумската

концентрација на железо.

UIBC= TIBC- серумско железо

Карактеристики на методата: Податоците за перформансите на тестот со верификационен извештај, можат да се најдат на следниве веб страници:

www.human.de/data/gb/vr/su-tibc.pdf www.human-de.com/data/gb/vr/su-tibc.pdf

Page 34: Aacido Bazna Ramnoteza Mineralni Soli i Mikroelementi

КЛИНИЧКА БИОХЕМИЈА

ЕЛЕКТРОЛИТИ, АЦИДО-БАЗНА РАМНОТЕЖА, МИНЕРАЛНИ СОЛИ И МИКРОЕЛЕМЕНТИ

Доц. д-р Татјана Рушковска

34

Референтни вредности:

За TIBC: 274-385 µg/dL или 49-69 µmol/L

За UIBC: 180-260 µg/dL или 32-46 µmol/L

Забелешки:

1. Адхеренцијата на прашокот врз ѕидовите на епруветата нема да му смета

на тестот.

2. Билирубин со концентрација до 15 mg/dL или бакар со концентрација до 500

µg/dL нема да влијаат врз резултатите од тестот.

3. За овој тест се препорачани пластични епрувети со капачиња (2-5 mL).

4. Центрифугирањето ја зголемува репродуцибилноста на тестот.

Human, протокол број SU-TIBC INF 1067001 GB 05-2007-13