Цели занятия: научить определять глюкозу в сыворотке крови глюкозооксидазным методом и интерпретировать полученные результаты.
Задачи обучения:
1.знать принцип метода определения глюкозы в сыворотке крови глюкозооксидазным методом;
2.уметь составлять алгоритм проведения анализа;
3.уметь определять глюкозу в сыворотке крови;
4.знать диагностическую ценность данного анализа;
5.уметь интерпретировать полученные результаты.
6.объяснять механизмы гормональной регуляции обмена углеводов.
7.научиться объяснять изменения уровня глюкозы в зависимости от ритма питания, энергетического и гормонального статуса организма.
Основные вопросы темы:
1.Роль глюкозы в крови. Норма уровня глюкозы в сыворотке крови.
2.Гормональная регуляция углеводного обмена. Роль инсулина, глюкагона, глюкокортикоидов.
- Нарушения гормональной регуляции уровня глюкозы в крови. Сахарный диабет.
4.Гипер- и гипогликемии, причины их возникновения.
6.Принцип метода определения глюкозы в сыворотке крови.
7.Диагностическое значение определения глюкозы в сыворотке крови.
Методы обучения – дискуссия и лабораторная работа.
Наиболее важны гормоны-антагонисты инсулин и глюкагон, участвующие в регуляции уровня глюкозы в крови.
Инсулин – гормон анаболического действия: увеличивает скорость синтеза липидов, белков, гликогена, понижает уровень глюкозы в крови.
Молекулярная масса инсулина, состоящего из двух полипептидных цепей, соединенных двумя дисульфидными мостиками составляет 5700 Д.
Предшественником инсулина является препроинсулин, образующийся в эндоплазматическом ретикулуме. В пластинчатом комплексе от препроинсулина отщепляется пептид и образуется проинсулин, который представляет собой одну цепь из субъединиц А и В, соединенных между собой С-пептидом. Затем от проинсулина отщепляется С-пептид и высвобождается инсулин, который легко полимеризуется с участием цинка
(цинк-инсулин) и сосредотачивается в гранулах.
В сердце, скелетных мышцах и жировой ткани инсулин стимулирует переносчик глюкозы в плазматической мембране, а в печени активирует гексокиназу и глюкокиназу, что также ускоряет проникновение глюкозы в клетку.
Одновременно инсулин подавляет синтез ключевых ферментов глюконеогенеза (фосфоенолпируваткарбоксикиназы и фруктозо-1,6-дифосфатазы), снижает уровень цАМФ в печени, уменьшая тем самым активность фосфорилазы гликогена и триглицеридлипазы, но стимулируя гликогенсинтетазу и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, продуцирующую НАДФН2, необходимую для синтеза жирных кислот и глицеролфосфата. В результате в печени начинается активный синтез гликогена и триацилглицеридов.
Глюкагон стимулирует гликогенолиз и липолиз, быстро мобилизуя источники энергии (глюкозу и жирные кислоты). Глюкагон – гормон катаболического действия, повышает концентрацию глюкозы и кетоновых тел в крови.
При недостаточной секреции инсулина или его неадекватном действии на клетки-мишени развивается сахарный диабет. ВОЗ определила сахарный диабет как синдром хронической гипергликемии, развивающийся вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина и проявляющийся глюкозурией, полиурией, полидипсией, нарушениями липидного, белкового и минерального обменов и развитием характерных осложнений (острых и хронических).
Различают два типа сахарного диабета: инсулинзависимый (ИЗСД, I типа) и инсулиннезависимый (ИНСД, II типа). Причины ИЗСД: вирусное поражение поджелудочной железы, образование ауто-антител к инсулину или генетический дефект системы синтеза этого гормона. Диабет II типа чаще развивается у тучных людей. Причина ИНСД – не низкий уровень инсулина в крови, а сниженная экспрессия рецепторов инсулина в клетках-мишенях или нарушения в системе проведения сигнала от рецептора инсулина к переносчику глюкозы в клеточной мембране. Больные ИНСД составляют 80-90% всех больных сахарным диабетом.
Гиперинсулинемия развивается при опухолях поджелудочной железы, ИНСД, панкреатитах, и ожирении, болезни Кушинга, тиреотоксикозе и акромегалии, а также при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки.
Принцип метода определения глюкозы в сыворотке крови – глюкоза в присутствии глюкозооксидазы окисляется до глюконовой кислоты и перекиси водорода. Образующаяся перекись водорода при катализе пероксидазой реагирует с фенолом и 4-аминоантипирином, образуя окрашенный хинонимин. Интенсивность розово-красного окрашивания прямо пропорциональна концентрации глюкозы в образце и измеряется фотометрически.
Для работы используются наборы «Биотест» для определения глюкозы фирмы PLIVA-Lachema Diagnostika.
Для анализа используется негемолизированная сыворотка крови или плазма (гепарин, ЭДТА).
Проведение анализа:
| контроль | образец | стандарт | |
| Реагент R1 | 1,0 мл | 1,0 мл | 1,0 мл |
| Дистил.вода | 0,02 мл | – | – |
| Образец | – | 0,02 мл | – |
| Стандарт | – | – | 0,02 мл |
Взять три пробирки, приготовить по приведенной схеме исследуемые растворы, затем их смешать, инкубировать 10 мин при температуре 37оС или 20 мин при 20-25оС, предохраняя от действия прямого света. Затем измерить оптическую плотность образца (А1), стандарта (А2), относительно контроля при длине волны 500(546) нм в кюветах на 1см. Стабильность окраски 1час.
Расчет: глюкоза в сыворотке крови (ммоль/л)=А1/А2 х Сст, где Сст – концентрация раствора стандарта.
Нормальные величины глюкозы в сыворотке крови (ммоль/л):
Дети: от рождения до 1 месяца 1,7-4,4
2 месяца-15 лет 3,3-5,8
Взрослые: сыворотка, плазма 4,2-6,0
Капиллярная кровь 3,9-5,6
Диагностическое значение определения глюкозы в крови. Уровень глюкозы в крови здоровых людей поддерживается в относительно постоянных пределах благодаря нейрогуморальной регуляции.
Распад глюкозы в клетках обеспечивает до 50-52% необходимой энергии. Больше всего потребляют глюкозу из крови ЦНС, кишечник и мышцы. Около 36% глюкозы задерживается в печени, 3-5% переводится в гликоген, около 30% – в жир.
Гипергликемия наблюдается при сахарном диабете, усиленном распаде гликогена, снижении синтеза гликогена, повышении глюконеогенеза, снижении утилизации глюкозы тканями под влиянием антагонистов инсулина: соматотропина, глюкагона, кортикотропина, глюкокортикоидов, тироксина, тиротропина. Уровень глюкозы в крови повышается также при некоторых заболеваниях печени: циррозе, гемохроматозе.
Гипогликемия чаще всего связана с абсолютным или относительным повышением уровня инсулина в крови.
Результаты занести в тетради, сравнить с нормальными показателями, сделать выводы.
Литература:
1.Тапбергенов С.О. Медицинская биохимия.- Астана, 2001,с.214.
2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М.,2005,с.438.
3.Биохимия, под ред. Чл.-корр. РАН, проф. Е.С. Северина.- М.,2005,с.16, 682.
- Николаев А.Я. Биологическая химия.- М.,2004, с.59, 504.
5.Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике.- Минск, 2000, т.2,с.33-42.
Контроль:
- В каких случаях возникает гипергликемия?
- В чем причина гипогликемии?
- Укажите отличия сахарного диабета от стероидного.
- Какие гормоны повышают уровень глюкозы в крови?
- Как влияет инсулин на уровень глюкозы в крови?
6.Принцип метода определения глюкозы в сыворотке крови глюкозооксидазным методом?
7.Какова роль глюкозы в сыворотке крови?
8.В чем причины гипергликемии при сахарном диабете?
9.Каковы нормальные показатели уровня глюкозы в крови?
10Диагностическое значение определения глюкозы в крови?
