ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΛΙΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ (1)

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ-ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΛΙΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ

Γ.Α.ΚΑΡΙΚΑ-Γ.ΤΣΟΤΣΟΥ

2014

ΕΝΖΥΜΑ

Κυτταρικά οργανίδια-Ενζυμικοί δείκτες

Κυτταροπλασματική μεμβράνη (Na+, K+ - ATΡάση, φωσφοδιεστεράση).

Κυτταρόπλασμα.

Πυρήνας (DNA).

Ενδοπλασματικό δίκτυο (φωσφατάση–6–Ρ–γλυκόζης).

Ριβοσώματα (rRNA).

Σύστημα Golgi (α-μανοζιτάση ΙΙ).

Ενδοσώματα – εξωσώματα (πρόσληψη υπεροξειδάσης).

Μιτοχόνδρια (ηλεκτρική αφυδρογονάση, κυτοχρωματική C οξειδάση).

Λυσοσώματα – υπεροξυσώματα (καταλάση, γλυκοαμινιδάση κ.ά.).

Περί ενζύμων

Το 1878 ο W. Kuehne εισήγαγε τον όρο "ένζυμο" για να προσδιορίσει τις ουσίες αυτές που

ήταν υπεύθυνες για τις ζυμώσεις. Η λέξη ένζυμο προέρχεται από τον όρο "εν ζύμη" (αυτό

που ευρίσκεται στη ζύμη).

Τα ένζυμα, εκτός του RNA και των ριβοενζύμων, είναι ουσίες πρωτεϊνικής φύσης που

παράγονται στα ζώντα κύτταρα και καταλύουν θερμοδυναμικά δυνατές αντιδράσεις χωρίς

να μεταβάλλουν τη σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης.

Αυτό που επιτυγχάνουν τα ένζυμα είναι να επιταχύνουν την αποκατάσταση της ισορροπίας

μιας χημικής αντίδρασης, μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης, δηλαδή το ποσό

ενέργειας, που θα απαιτούσε χωρίς τη παρουσία τους.

Χαρακτηριστικά ενζύμων

Τα ένζυμα, ως πρωτεΐνες κατά κύριο λόγο, έχουν τις 3 χαρακτηριστικές δομές, ενώ αρκετά

έχουν και τεταρτοταγή δομή.

Η εξειδίκευση αυτή του ενζύμου προς μία αντιδρώσα ουσία, το υπόστρωμα (substrate), το

οποίο μετατρέπεται στα προϊόντα, είναι αποτέλεσμα της πρωτεϊνικής φύσης του ενζύμου

και οφείλεται στη δομή του πρωτεϊνικού μορίου

Χωροταξία ενζύμων

Τα ενδοκυτταρικά ένζυμα είναι κατανεμημένα σε κάθε κυτταρικό χώρο όπως στο

κυττόπλασμα, στα μιτοχόνδρια, στον πυρήνα, στα λυσοσώματα κλπ.

Τα εξωκυτταρικά ένζυμα παράγονται από τα κύτταρα αλλά εκκρίνονται από αυτά για να

δράσουν σε άλλους χώρους, όπως π.χ. τα πεπτικά ένζυμα του παγκρέατος και άλλα.

Κατάταξη ενζύμων

Με την εύρεση της πληθώρας των ενζύμων, η Διεθνής Ένωση Βιοχημείας (IUB)

συστηματοποίησε τη κατάταξη και ονοματολογία των ένζυμων, με βάση ένα συγκεκριμένο

κωδικό αριθμό.

Ο κωδικός αυτός αποτελείται από το ακρωνύμιο EC συνοδευόμενο από 4 αριθμούς, που

καθορίζουν κατά σειρά τη κατηγορία του ενζύμου, τις υποκατηγορίες και τις υπο-

υποκατηγορίες αυτών και την εξειδίκευση (υπόστρωμα) που δρα.

Οι 6 βασικές ενζυμικές κατηγορίες είναι:

Δομή ενζύμων

Δράση ενζύμων

Τα ένζυμα είναι καταλύτες. Ως καταλύτες :

αυξάνουν την ταχύτητα αντιδράσεων,

δεν είναι χημικώς δραστικά σώματα,

έχουν μέγεθος πολύ μεγαλύτερο από εκείνο του υποστρώματος,

επιταχύνουν τις αντιδράσεις κατά ένα εκατομμύριο φορές ή και περισσότερο

Μηχανισμός της δράσης των ενζύμων:

Δεν είναι κοινός για όλα τα ένζυμα.

Δραστική περιοχή είναι το ενεργό κέντρο που αποτελείται από ομάδες από

απομακρυσμένα σημεία της πρωτοταγούς δομής και έχει καθορισμένα γεωμετρικά

χαρακτηριστικά.

- υπόθεση "κλειδιού-κλειδαριάς",

μοριακή αναγνώριση με βάση υδρόφοβες ,

ηλεκτροστατικές, Van der Waals αλληλεπιδράσεις και

δεσμούς υδρογόνου


Συσχέτιση ενεργού κέντρου και εξειδίκευσης.

Δράση ενζύμων - σχετικά videos

Ταχύτητα ενζυμικής αντίδρασης

E + S ES E + P


Ενεργό κέντρο ενζύμου

Ενζυμικοί Συμπαράγοντες

Κάποια ένζυμα χρειάζονται συμπαράγοντες για να δράσουν καταλυτικά:

Αποένζυμο+συμπαράγοντας = ολοένζυμο

Οι συμπαράγοντες μπορεί να είναι μικρά οργανικά μόρια (συνένζυμα) ή μέταλλα

το συνένζυμο (οργανικός συμπαράγοντας) αποχωρίζεται εύκολα, π.χ. ΝΑDH, NADPH, FMN,

FAD, CoA, βιταμίνες ομάδας Β

η προσθετική ομάδα είναι σταθερά συνδεδεμένη με χημικό δεσμό, π.χ. αίμη

Μεταλλικοί ενεργοποιητές είναι π.χ. Fe2+, Ca2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+, K +

Μη μεταλλικοί, ανόργανοι ενεργοποιητές είναι τα αλογόνα Br-, Cl-

Δράση αναστολέων /ενεργοποιητών για καλύτερο έλεγχο ενζυμικής δράσης

Ένας μη αντιστρεπτός αναστολέας συνδέεται ομοιοπολικά ή μη με το ένζυμο αλλά πάντως

πολύ ισχυρά. Ο αναστολέας ενώνεται μόνιμα στο ενεργό κέντρο και δεν απομακρύνεται σε

υψηλές [S]. Ενεργοποιητές είναι συνήθως ορισμένα μέταλλα (ιόντα) όπως Ca++, Mg++, που

αντιδρούν με πλευρικές αλυσίδες των αμινοξέων του ενεργού κέντρου, καθιστώντας το

ένζυμο δραστικότερο.

Αντιστρεπτή αναστολή

Ανταγωνιστική (competitive), όπου με τη προσθήκη αναστολέα μεταβάλλεται το Km, ενώ

δεν επηρεάζεται το Vmax.

Μη ανταγωνιστική (noncompetitive), όπου συμβαίνει το αντίθετο.

Συναγωνιστική (uncompetitive), όπου τα Km, Vmax μεταβάλλονται κατά τον ίδιο παράγοντα

Επίδραση Τ, pH στις ενζυμικές αντιδράσεις

Επίδραση της θερμοκρασίας

Από τη θερμοκρασία εξαρτάται η ταχύτητα της ενζυμικής αντίδρασης λόγω:

- μεταβολής της μοριακής κίνησης

- μετουσίωσης του ενζύμου

Επίδραση του pH

Από το pH εξαρτάται η ταχύτητα της ενζυμικής αντίδρασης λόγω:

- τη μετουσίωσης του ενζύμου

- τον ιονισμό ομάδων του ενζύμου ή του υποστρώματος.

Ισοένζυμα

• Ανήκουν στα ολιγομερή ένζυμα, και βρίσκονται στον ίδιο οργανισμό με

περισσότερες μορφές (μικρές διαφορές ως προς αλληλουχία αμινοξέων).

Χρησιμοποιούνται ως βιοχημικοί δείκτες.

• Καταλύουν την ίδια αντίδραση, αλλά διαφέρουν ως προς τις φυσικοχημικές

ιδιότητές τους πχ. το ΜΒ , τη θερμική τους σταθερότητα και πιστοποιούνται

ανοσοενζυμικά, με ηλεκτροφόρηση, ή εκμεταλλευόμενοι άλλες διαφορές στις ΦΧ

ιδιότητές τους. Μπορεί να διαφέρουν ως προς την εξειδίκευση και τον μηχανισμό

ρύθμισής τους.

• Π.χ. Η γαλακτική δεϋδρογονάση (LDH) έχει

4 πεπτιδικές αλυσίδες και καταλύει την

αμφίδρομη αντίδραση:

Γαλακτικό+NAD+<=>Πυροσταφυλικό+NADH+H+ ,

- συνεπώς είναι απαραίτητη για την αναερόβια

αναπνοή-.

Ισοένζυμα- LDH

Γαλακτικό+NAD+ <====> Πυροσταφυλικό+NADH+H+

• στους σκελετικούς μύες έχει τη μορφή Μ4. Οι σκελετικοί μύες λειτουργούν συχνά

σε αναερόβιες συνθήκες: η Μ4 ανάγει εκεί το πυροσταφυλικό με υψηλή ταχύτητα

και έτσι παράγεται ΝAD+, το οποίο μέσω της γλυκόλυσης παράγει ATP (κέρδος για

το κύτταρο).

• Η LDH στην καρδιά έχει τη μορφή Η4. Σε αντίθεση με τους σκελετικούς μύες, η

καρδιά λειτουργεί σχεδόν αποκλειστικά με αερόβιο μεταβολισμό, δηλ. η καρδιά

διοχετεύει το πυροσταφυλικό στον κύκλο του Krebs (πιο ενεργειακά συμφέρουσα

οδός για το κύτταρο). Η Η4 ανάγει το πυροσταφυλικό σε γαλακτικό με μικρή

ταχύτητα, προκειμένου να διοχετεύεται αυτό στον κύκλο του Krebs .

Ενζυμική δραστικότητα

Δεν προσδιορίζεται η ενζυμική συγκέντρωση, αλλά η δραστικότητα ή ενεργότητα ενζύμων.

Η δραστικότητα των ενζύμων αυξάνεται με αύξηση της συγκέντρωσης τους

1 IU= 1 μmol/min

Η δραστικότητα εξαρτάται από ενζυμική συγκέντρωση, pH, θερμοκρασία, παρεμποδιστές,

ενεργοποιητές και το υπόστρωμα.

Οι Τιμές αναφοράς έχουν καθοριστεί με βάση τις φυσιολογικές συγκεντρώσεις ενζύμων

στο αίμα. Για να σταθμιστούν σωστά τα αποτελέσματα των ενζυμικών εξετάσεων πρέπει να

συνεκτιμούνται και οι παρακάτω παράγοντες: ηλικία, φύλο, φυλή, περιβάλλον, χρήση

φαρμάκων, συνυπάρχουσες νόσοι κ.α.

Ένζυμα στην κλινική διάγνωση

Τα ένζυμα που ανευρίσκονται στο αίμα ενός φυσιολογικού ανθρώπου είτε:

1. επιτελούν λειτουργικές διεργασίες σε αυτό π.χ. πήξη αίματος

2. προέρχονται από φυσιολογική λύση κυττάρων ιστών, είτε από διάχυση εξωκυττάριων

ενζύμων στο αίμα

Αυξημένη δραστικότητα ενζύμων με υπέρβαση τιμών αναφοράς, υποδηλώνει εκτεταμένη

λύση των ιστών που αυτά ευρίσκονται, δηλαδή είτε μη φυσιολογική καταστροφή ιστού,

είτε αλλαγή στη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών, είτε νέκρωση κυττάρων και

λύση τους.

Ορισμένα ένζυμα (ή ισοένζυμα) ευρίσκονται αποκλειστικά σε κάποιον ιστό, και μπορούν να

χρησιμοποιηθούν ως εξειδικευμένοι δείκτες λειτουργικότητας του ιστού, αλλά για την

πλειονότητα των ενζύμων μόνο η ποσότητα τους διαφέρει από ιστό σε ιστό. Το χρονικό

διάστημα ύπαρξης αυξημένων επιπέδων δραστικότητας αποτελεί ενδεικτικό παράγοντα της

σοβαρότητας της κατάστασης.

Καρκινικοί δείκτες

Ένζυμα μπορούν να χρησιμεύσουν και ως καρκινικοί δείκτες, λόγω της υπερπαραγωγής

τους από καρκινικά κύτταρα τοπικά σε κάποιον ιστό, αλλά συνήθως δεν έχουν μοναδική και

αποκλειστική διαγνωστική αξία και πρέπει να αξιολογούνται μόνο σε συνάρτηση και με

άλλες εξεταστικές μεθόδους.

Ο προσδιορισμός, γενικά, των καρκινικών δεικτών χρησιμεύει:

για τη διάγνωση του καρκίνου

για το στάδιο της εξέλιξης του

για την παρακολούθηση της θεραπείας

για την πιστοποίηση της ίασης ή της πιθανής επιδείνωσης

Ένζυμα ως αντιδραστήρια

Ένζυμα ως αντιδραστήρια

1. σε διάλυμα ή

2. ακινητοποιημένα σε γέλες (πιο σταθερά))

για μέτρηση φυσιολογικών συστατικών π.χ. γλυκόζη, ουρικό οξύ, χοληστερόλη

(ακριβείς μέθοδοι, σύντομες και ευαίσθητες). Προϊόν που προκύπτει αναλύεται (π.χ.

χρωματομετρικά)

3. Ανοσοενζυμικοί προσδιορισμοί, π.χ. ELISA

ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay)

Sandwich Assay

Ένζυμα και κληρονομικές ασθένειες

Τα ένζυμα υπάγονται σε γενετικό έλεγχο, συνεπώς μπορεί για γενετικούς λόγους άτομα να

έχουν ένζυμα με αλλοιωμένη αλληλουχία και δραστικότητα

Η αλλοιωμένη πληροφορία μεταφέρεται στους απογόνους: μοριακή ασθένεια ή εκ γενετής

μεταβολικό ελάττωμα

Π.χ. έλλειψη G6PD: Ερυθρά αιμοσφαίρια γίνονται πιο ευπρόσβλητα σε οξειδωτικά,

οξείδωση αιμοσφαιρίνης σε μεθαιμοσφαιρίνη και μετουσίωση αιμοσφαιρίνης και

αιμόλυση, δηλ. με κλινικά συμπτώματα αιμολυτικής αναιμίας.

Αλλα παραδείγματα, είναι ο αλβινισμός που οφείλεται στην έλλειψη του ενζύμου

τυροσινάση, η φαινυλκετονουρία, που οφείλεται στην έλλειψη της υδροξυλάσης της

φαινυλαλανίνης και η φρουκτοζουρία που οφείλεται σε έλλειψη της φρουκτοκινάσης.

Ενζυμα και φάρμακα

Πολλά φάρμακα και δηλητήρια είναι αναστολείς ή ενεργοποιητές ενζύμων. Τα ένζυμα

επίσης μεταβολίζουν και αποτοξινώνουν τον οργανισμό από τα φάρμακα (κυτόχρωμα

P450)

Η εφαρμοσμένη ενζυμική κινητική συμβάλει καθοριστικά στη ταυτοποίηση και

χαρακτηρισμό των φαρμάκων, που τα περισσότερα αναστέλλουν εκλεκτικά ειδικά ένζυμα

(κυκλοοξυγενάσες, αγγειοτενσίνη-μετατρεπτικό ένζυμο, κινάσες, φωσφοδιεστεράσες,

ATPαση, HMG-CoA αναγωγάση, τoποισομεράσες, πρωτεάσες, που σχετίζονται με την

εκδήλωση πολλών ασθενειών-παθήσεων.

Τέλος τα ένζυμα διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην ανακάλυψη νέων φαρμακοδραστικών

μορίων, στη συγκριτική φαρμακοδυναμική και τον ποσοτικό προσδιορισμό του μηχανισμού

δράσης τους.

Στο σχήμα, σύμπλοκο πρωτεάσης με αναστολέα το φάρμακο κατά του AIDS ritonavir (το

μόριο του φαρμάκου, ως λευκό σύμπλεγμα στο κέντρο του ενζύμου).

Ένζυμα του πλάσματος στην κλινική διάγνωση

- Τα περισσότερα ένζυμα βρίσκονται στο εσωτερικό των κυττάρων σε πολλαπλάσιες

συγκεντρώσεις σε σχέση με το πλάσμα. Τα περισσότερα ένζυμα που απαντώνται

στο πλάσμα δεν έχουν κάποια συγκεκριμένη λειτουργία εκεί, αλλά προέρχονται

από τη φυσιολογική λύση των κυττάρων όπου περιέχονται.

- Τα φυσιολογικά επίπεδα ενός τέτοιου ενζύμου στο πλάσμα είναι συνάρτηση του

ρυθμού σύνθεσης του και απελευθέρωσης αυτού στο πλάσμα και απομάκρυνσης

αυτού (λόγω πρωτεόλυσης και απομάκρυνσης από νεφρούς).

- Τα φυσιολογικά επίπεδα ενός τέτοιου ενζύμου στο πλάσμα μπορεί να αυξηθούν

λόγω εκτεταμένης λύσης/νέκρωσης ή αυξημένης διαπερατότητας των κυττάρων ή

λόγω ενζυμικής επαγωγής ή λόγω μειωμένης σπειραματικής διήθησης.


- Στην περίπτωση που η αύξηση των επιπέδων ενός ενζύμου στο πλάσμα οφείλεται στην

λύση ή αυξημένη διαπερατότητα των κυττάρων όπου περιέχεται, η αύξηση αντικατοπτρίζει

την έκταση της καταστροφής του ιστού και το ρυθμό με τον οποίο αυτή συμβαίνει.

- Στην περίπτωση που η αύξηση των επιπέδων ενός ενζύμου στο πλάσμα οφείλεται

στην λύση ή αυξημένη διαπερατότητα των κυττάρων όπου περιέχεται, η

διαγνωστική αξία ενός ενζυμικού προσδιορισμού μπορεί να αυξηθεί με:

1. ταυτόχρονο προσδιορισμό περισσότερων ενζύμων π.χ. ALP και γ-GT σε νόσους

ηπατοχολικού

2. μέτρηση των επιπέδων ενός ισοενζύμου που απαντάται εξειδικευμένα σε

κάποιον ιστό ώστε να γίνεται διάγνωση παθήσεων που αφορούν συγκεκριμένα τον ιστό.

3. με διαδοχικούς ενζυμικούς προσδιορισμούς ώστε να διαπιστωθεί εάν πρόκειται για

χρόνια πάθηση


- Φυσιολογικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ενζυμική δραστικότητα μπορεί να

είναι

- φύλο , φυλή, ηλικία, εγκυμοσύνη,

- άλλοι παράγοντες μπορεί να είναι η φυσική δραστηριότητα, ο BMI, το κάπνισμα,

φαρμακευτικοί παράγοντες , η κατανάλωση αλκοόλ κ.α.

- Αναλυτικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ενζυμική δραστικότητα, είναι

- το pH, η θερμοκρασία, η παρουσία ενεργοποιητών ή αναστολέων, η συγκέντρωση

του υποστρώματος (και του προϊόντος)

Κινάση της Κρεατίνης (CK)

Το ATP είναι η άμεση πηγή ενέργειας για μυϊκή σύσπαση

Τα αποθέματα του ATP αναπληρώνονται και από φωσφορική κρεατίνη (αποθήκη

ενέργειας)

Η αναπλήρωση του ΑΤP καταλύεται από κινάση της κρεατίνης ( CK)

Κρεατίνη + ΑΤΡ φωσφορική κρεατίνη +ADP

Προσδιορισμός CK

- Προσδιορισμός με αλληλουχία αντιδράσεων, όπου παράγεται ΝΑDPH.

- H απορρόφηση του NADPH στα 340 nm είναι ανάλογη της δραστικότητας του

ενζύμου.

Το ένζυμο συντελεί στην παροχή ενέργειας στο κύτταρο. Η φωσφορική κρεατίνη αποτελεί

ενεργειακή εφεδρεία ή αποθήκη ενέργειας για τους μυς, αφού μπορεί γρήγορα να

χρησιμοποιηθεί για την αναγέννηση του ΑΤΡ.


Κλινική Σημασία

Yπάρχει σε υψηλή συγκέντρωση σε σκελετικούς μύες, στην καρδιά και εγκέφαλο.

Εκφράζεται με 3 ισοένζυμα (διμερή πρωτομερών Μ και Β) : CK-BB (εγκέφαλος), CK-ΜΒ

(καρδιά), CK-ΜΜ (σκελετικός μυς)

Tα επίπεδα της CK στο αίμα αυξάνονται σε τραυματισμό κυττάρων της καρδιάς ή

σκελετικών μυών. Παθολογικές καταστάσεις με αυξημένη CK: μυϊκή δυστροφία, , νόσοι του

ΚΝΣ, υποθυρεοδεισμός, έμφραγμα του μυοκαρδίου (αύξηση 4-8 h μετά, μέγιστο 12-24h,

επιστροφή σε φτ σε 2-3 ημέρες). Είναι ο πρώτος εργαστηριακός δείκτης που δίνει

πληροφορίες για έμφραγμα (έκταση και σοβαρότητα) - ταυτόχρονα προσδιορισμός του

ισοενζύμου CΚ-ΜΒ.

Ο προσδιορισμός ισοενζύμου (ηλεκτροφορητικός ή ανοσοενζυμικός) δίνει πληροφορίες για

όργανο που πάσχει. Το ισοένζυμο με τη μορφή CK-ΒΒ δεν βρίσκεται φυσιολογικά στον

ορό και ανιχνεύεται εκεί σε μόνο σε εκτεταμένη εγκεφαλική βλάβη. Σε φυσιολογικές

συνθήκες 95 % της δραστικότητας οφείλεται σε CK-MM.


Χρησιμοποιούμενα δείγματα:

Ορός (από μη αιμολυμένα δείγματα)

Η CK απενεργοποιείται μετά από αποχωρισμό πήγματος : ανάλυση είτε μέσα σε 4h, είτε

μετά από ψύξη ή κατάψυξη δειγμάτων

Παρατηρήσεις:

H συγκέντρωση CK στον ορό εξαρτάται από τα φύλο, φυλή, ηλικία, μυϊκή μάζα και μυϊκή

δραστηριότητα (αυξημένες τιμές σε αθλητές, αύξηση εξαρτάται από τύπο και διάρκεια

άσκησης)

Οι αθλητές, πρέπει να απέχουν από άσκηση για τουλάχιστον 1 εβδομάδα πριν από

μέτρηση CK.

http://www.youtube.com/watch?v=6r5Ddlcq26s

http://www.rapidtest.com/index.php?i=CK-MB-Serum/Whole-Blood-Rapid-Test-

(Cassette)-RapiCard™-InstaTest&id=234&cat=23

http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=UQwwtvpsHH0

Aλκαλική φωσφατάση (ΑLP)

Καταλύει την υδρόλυση φωσφορικών μονοεστέρων σε αλκαλικό pH, με παραγωγή

αλκοόλης και δεύτερης φωσφορικής ένωσης

Έχει μικρή εξειδίκευση, βέλτιστο pH 9.0-10.00, Mg++= ενεργοποιητής /

Cα++, PΟ4___= αναστολείς

Προσδιορισμός:

Φασματοφωτομετρικός προσδιορισμός γίνεται μέσω άμεσα- ή έμμεσα- παραγόμενης

έγχρωμης ένωσης. Η απορρόφηση της έγχρωμης ένωσης είναι ανάλογη της δραστικότητας

του ALP.



Κυριότερα 4 ισοένζυμα με προέλευση οστική (1/3 συνολικής ALP δραστικότητας) ,

πλακουντιακή, ηπατική (2/3 συνολικής ALP δραστικότητας) και εντερική. Κάθε ισοένζυμο

έχει μερικώς διαφοροποιημένα χαρακτηριστικά ως προς εξειδίκευση, βέλτιστο pH. Σε

νεοπλασίες εμφανίζονται παθολογικά ισοένζυμα.



- Η ολική ALP αυξάνεται φυσιολογικά κατά την κύηση μετά το 2ο τρίμηνο

(πλακουντιακό ισοένζυμο) και σε αναπτυσσόμενα παιδιά (οστικό ισοένζυμο).

- Χρησιμοποιείται για τη διάγνωση κυρίως αποφρακτικών βλαβών των χοληφόρων

(χολόσταση λόγω ηπατίτιδας, αποφρακτικού ικτέρου).

- Σε νόσους του ήπατος, ελαφρώς αυξημένες ή φυσιολογικές τιμές ALP και

παράλληλα υψηλές τιμές γ-GT υποδηλώνουν αλκοολική ηπατική νόσο . Σε

αντίθεση με ALP, η γ-GT δεν αυξάνεται σε οστικές νόσους.

- Χρησιμοποιείται για διάγνωση μεταστατικών καρκινωμάτων και έλεγχο οστικής

αναπαραγωγής σε οστεοπόρωση.

- Προσδιορισμός ισοενζύμου (ηλεκτροφορητικός (με βάση τη διαφορά σε μοριακό

βάρος) ή ανοσοχημικός ) δίνει πληροφορίες για όργανο που πάσχει (διαφορική

διάγνωση).



Ορός ή πλάσμα, ( μη αιμολυμένα* δείγματα), με ηπαρίνη κι όχι άλλο αντιπηκτικό.

Απαραίτητος ο άμεσος προσδιορισμός, λόγω αύξησης δραστικότητας στο ψυγείο.


Όξινη φωσφατάση (ΑCP)

Καταλύει την υδρόλυση φωσφορικών μονοεστέρων σε όξινο pH, με παραγωγή αλκοόλης

και δεύτερης φωσφορικής ένωσης

Έχει μικρή εξειδίκευση, με βέλτιστο pH 5.0.


Φασματοφωτομετρικός προσδιορισμός μέσω έγχρωμης ένωσης που παράγεται μετά από

αντίδραση ειδικού άχρωμου αντιδραστηρίου με προϊόν της δράση της ACP σε φωσφορικό

εστέρα.

Η απορρόφηση της έγχρωμης ένωσης είναι ανάλογη της δραστικότητας του ACP.


Κλινική Σημασία:

ACP υπάρχει σε πολλούς ιστούς (ήπαρ, νεφροί, σπλήνα, ερυθροκύτταρα, οστά), αλλά τα

κυριότερα ισοένζυμα είναι αυτά του προστάτη και των οστών.

-Προστατικό ισοένζυμο όξινης φωσφατάσης (PAP), έχει μεγάλη διαγνωστική αξία για

νόσους προστάτη. Τα τρυγικά αναστέλλουν τη δράση του ισοενζύμου

http://www.emedi.gr/s/hpatitida

http://www.emedi.gr/s/hpatitida

Δεν χρησιμοποιείται πλέον για ανίχνευση ή σταδιοποίηση του καρκίνου του προστάτη

(πλέον χρησιμοποιείται το PSA).

‘Eχει προγνωστική αξία στην πρόγνωση υποτροπής μετά από ριζική προστατεκτομή και

χρησιμότητα στην παρακολούθηση απόκρισης στη θεραπεία κατά τη θεραπεία με

αποστέρηση ανδρογόνων.

Εκτός από τις προστατικές νόσους, η δραστικότητας της αυξάνει σε πολλές άλλες

περιπτώσεις όπως: μεταστατικές νεοπλασίες, οστικές νόσοι, θρομβοκυττοπενία κ.α.

Είναι σημαντική η διαγνωστική σημασία της στην Ιατροδικαστική, σε ανίχνευση

σπέρματος σε κολπικά εκπλύματα (αντίστοιχη διαγνωστική χρήση έχει το PSA, συνήθως

χρησιμοποιείται συνδυασμός PSA και PAP).



Ορός ή πλάσμα, μη αιμολυμένα, χωρίς οξαλικά άλατα ως αντιπηκτικό

Απαραίτητος ο άμεσος προσδιορισμός, λόγω αστάθειας ΑCP μετά τον αποχωρισμό

πηγμάτων.


Τα τρυγικά αναστέλλουν εξειδικευμένα τη δράση του PAP.

Ο προσδιορισμός PAP γίνεται, σύμφωνα με τη γενική μέθοδο, παρουσία η όχι τρυγικών και

αφαίρεση αποτελεσμάτων μετρήσεων.

Κοινές παθήσεις ήπατος

Ηπατίτιδα: (βλάβη ηπατικών κυττάρων)

Κίρρωση: (αύξηση ινώδους ιστού, συρρίκνωση ήπατος, ελάττωση της ηπατοκυτταρικής

λειτουργίας, χολόσταση-αύξηση αλκαλικής φωσφατάσης)

Καρκινικοί όγκοι: (δευτεροπαθείς, από καρκινικές μεταστάσεις παχέος εντέρου, στομάχου,

βρόγχων)

γ-γλουταμυλ-τρανσφεράση (γGT)

Καταλύει τη μεταφορά γ-γλουταμυλ- ομάδας από γ-γλουταμυλ- πεπτίδια σε ποικίλα

υποστρώματα (αμινοξέα, μικρά πεπτίδια κ.α.)


- Προσδιορισμός μέσω γGT-καταλυόμενης μεταφοράς γ-γλουταμυλ ομάδας από

υπόστρωμα με γ-γλουταμυλ ομάδα σε άλλο μόριο, με ταυτόχρονη παραγωγή

έγχρωμου προϊόντος της αντίδρασης .

- Η ένταση του χρώματος (απορρόφηση του έγχρωμου προιόντος σε x nm) είναι

ανάλογη της δραστικότητας του ενζύμου, σύμφωνα με την αντίδραση:

γ-γλουτάμυλ υπόστρωμα + ολιγοπεπτίδιο έγχρωμο προϊόν

+ γ-γλουτάμυλ- ολιγοπεπτίδιο

γGT


Είναι μεμβρανικό ένζυμο κυττάρων με μεγάλη εκκριτική ή απορροφητική ικανότητα, όπως

είναι τα ηπατοκύτταρα (ενδοχοληφόρες επιφάνειες), τα επιθηλιακά κύτταρα των

νεφρικών σωληναρίων, τα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα και ο προστάτης. Υπάρχουν

ισοένζυμα της γ-GT που προσδιορίζονται με την ηλεκτροφόρηση, τα οποία όμως δεν

είναι ειδικά για τους ιστούς. Το ήπαρ αποτελεί την κυριότερη πηγή της δραστικότητας

αυτού του ενζύμου. Έτσι τα επίπεδα της γGT στο αίμα αυξάνονται σε νόσους

ηπατοχολικού συστήματος.

γGT

Είναι ο πρώτος εργαστηριακός δείκτης δυσλειτουργίας ηπατοχολικού .

Αύξηση δραστικότητας γGT συμβαδίζει με αύξηση δραστικότητας ALP. Επιτρέπει τη

διάκριση οστικών/ηπατοχολικών νόσων. Στις οστικές νόσους υπάρχει μεγάλη δραστικότητα

ALP και φυσιολογική γGT . Σημαντικός δείκτης για ανίχνευση ηπατοχολικών νόσων σε

εφήβους, όπου ALP είναι υψηλή λόγω οστικής δραστηριότητας στην ανάπτυξη.

συνέχεια

- H τιμή γGT δραστικότητας είναι αυξημένη σε ασθενείς, που λαμβάνουν ορισμένα

φάρμακα.

- Δείκτης για ύπαρξη αλκοολισμού και παρακολούθηση αποτοξίνωσης. Σε νόσους

του ήπατος, ελαφρώς αυξημένες ή φυσιολογικές τιμές ALP και παράλληλα υψηλές

τιμές γGT υποδηλώνουν αλκοολική ηπατική νόσο.

γ-γλουταμυλ τρανσφεράση (γGT)


Οροί ή πλάσματα με ΕDΤΑ και κιτρικά

Αιμόλυση δεν επηρεάζει προσδιορισμό, επειδή η γGT δεν βρίσκεται σε ερυθροκύτταρα

Διατήρηση σε ψυγείο ή κατάψυξη.

Γαλακτική Δεϋδρογονάση (LD(H))

Η LDΗ είναι ενδοκυτταρικό ένζυμο που απαντά σε όλα τα κύτταρα του σώματος.

Συμμετέχει στην αναερόβια οξείδωση της γλυκόζης, καταλύοντας την αμφίδρομη

αντίδραση της μετατροπής του πυροσταφυλικού οξέος σε γαλακτικό οξύ παρουσία

NADH/NAD+

Πυροσταφυλικό + Η+ + ΝΑDH L-γαλακτικό + ΝΑD+


- Ο προσδιορισμός βασίζεται σε:

1. σε μέτρηση πυροσταφυλικού (είτε ως προϊόντος είτε ως αντιδρώντος) το οποίο

μετατρέπεται σε έγχρωμο προϊόν σε δεύτερη αντίδραση,

2. Σε αλληλομετατροπή των NAD+/NADH (NADH απορροφάει στα 340 nm)

3. Ανοσοχημικό υπολογισμό.

Γαλακτική Δεϋδρογονάση (LD(Η))


Στους ιστούς τα επίπεδα της LDH είναι περίπου 500 φορές υψηλότερα από αυτά που

βρίσκονται στον ορό φυσιολογικά, όποτε η LDH αποτελεί πολύ ευαίσθητο δείκτη αύξηση

της διαπερατότητας/ καταστροφής κυττάρων όπου απαντάται.

- 5 ισοένζυμα αποτελούμενα από 4 υπομονάδες δύο ειδών (H (heart) και Μ

(muscle)): LD-HHHH (LD—1), LD-HHHM, LD-HHMM, LD-HMMM, LD-MMMM (LD-5

σε σκελετικούς μύες και ήπαρ). Ο προσδιορισμός τους επιτρέπει τη διαφορική

διάγνωση.

H τιμή δραστικότητας LDH είναι αυξημένη σε καρδιακό έμφραγμα (LD-1), αιμολυτική

αναιμία, οξεία παγκρεατίτιδα, οξεία νεφρική απόφραξη, εκτεταμένη πνευμονία,

νεοπλασίες, ηπατική κάκωση ή φλεγμονή, κίρρωση, αποφρακτικό ίκτερο (LD-5), κάκωση

σκελετικών μυών (LD-5)


Η ηλεκτροφόρηση των ισοενζύμων LDH είναι ένα διαγνωστικό τεστ για τη διάγνωση

καρδιακού εμφράγματος (αυξημένη LDH1, λόγος LDH1/LDH2 >1), και ηπατικής

καταστροφής (αυξημένη LDH5 σε κάκωση, φλεγμονή, καρκίνο).

Χρησιμοποιείται παράλληλα με μυογλοβίνη, CK, τροπονίνη και SGOT, στο έμφραγμα του

μυοκαρδίου, γιατί αυξάνεται αργότερα (σε σχέση με μυογλοβίνη μόνο) και παραμένει

αυξημένη για μεγάλο διάστημα, λόγω του μεγάλου χρόνου ημιζωής της.

http://www.youtube.com/watch?v=yU77MtKsiCQ

Τροπονίνες

Troponin complex is a heteromeric protein playing an important role in the regulation of

skeletal and cardiac muscle contraction. Troponin complex consists of three different

subunits – troponin T (TnT), troponin I (TnI) and troponin C (TnC). Each subunit is

responsible for a part of troponin complex function.

Ο προσδιορισμός της τροπονίνης είτε της τροπονίνης T γίνεται κυρίως σε ασθενείς με πόνο

στο στήθος, με σκοπό να ελεγχθεί εάν αυτοί εμφανίζουν καρδιακό έμφραγμα (heartattack)

ή κάποια άλλη καρδιακή βλάβη.


Εάν τα επίπεδα της κρεατινοκινάσης (CK), του ισοενζύμου CK-MB, και της μυοσφαιρίνης

(myoglobin) είναι φυσιολογικά αλλά τα επίπεδα της τροπονίνης είναι αυξημένα, τότε είναι

πολύ πιθανόν ότι η καρδιακή βλάβη είτε είναι μικρού βαθμού είτε έλαβε χώρα τουλάχιστον

24 ώρες πριν.


Τα αυξημένα επίπεδα της τροπονίνης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν από μόνα τους για

διάγνωση ή αποκλεισμό ενός καρδιακού εμφράγματος (heartattack).

Η ιατρική εξέταση, ένα κλινικό ιστορικό και ένα ηλεκτροκαρδιογράφημα (ECG) είναι εξίσου

σημαντικά. Κάποιοι ασθενείς με καρδιακό έμφραγμα θα έχουν φυσιολογικά επίπεδα

τροπονίνης, και κάποιοι άλλοι με αυξημένα επίπεδα τροπονίνης δεν παρουσιάζουν την

αναμενόμενη καρδιακή βλάβη.



Οροί, μη αιμολυμένα δείγματα

Διατήρηση σε ψυγείο επί 1- 2 ημέρες

Μερική απώλεια δραστικότητας στην κατάψυξη.

Μεταβολή των επιπέδων των καρδιακών δεικτών (αύξηση σε σχέση με ανώτατο όριο

φυσιολογικών τιμών έναντι χρόνου σε μέρες μετά από οξύ έμφραγμα μυοκαρδίου)

Τρανσαμινάσες

Οι τρανσαμινάσες ή αμινοτρανσφεράσες καταλύουν αντιδράσεις μεταφοράς αμινομάδας

μεταξύ αμινοξέος και κετοξέος.

Οι δύο τρανσαμινάσες με διαγνωστικό ενδιαφέρον είναι η ασπαρτική αμινοτρανσφεράση

(SGOT (AST)) και η αλανινική αμινοτρανσφεράση (SGPT (ALT))

Προσδιορισμός

- Προσδιορισμός όπως για την LDH και MDH (δεϋδρογονάση του μηλικού)

βασιζόμενος στην αντίδραση

http://www.searo.who.int/en/Section10/Section17/Section53/Section481_1760.htm

Τρανσαμινάσες


-Η αύξησή τους συνήθως αντανακλά ηπατική βλάβη. Αυξήσεις πάνω από 1000 IU/L (δηλ.

τουλάχιστον 20 με 25 x φ.τ.), εμφανίζονται σε εκτεταμένη ηπατοκυτταρική βλάβη, όπως

είναι η ιογενής και η φαρμακευτική ηπατίτιδα.

Μικρότερες αυξήσεις μπορεί να υποδηλώνουν ηπιότερη ηπατική δυσλειτουργία

οφειλόμενη σε λιπώδη διήθηση του ήπατος (παθολογική συγκέντρωση λίπους στο ήπαρ-

σχετίζεται με μεταβολικό σύνδρομο), αποφρακτικό ίκτερο, ηπατική βλάβη από αλκοόλ, από

αυτοάνοσα νοσήματα ή νεοπλάσματα.

H AST (SGOT) είναι ένζυμο λιγότερο ειδικό και ευαίσθητο ένζυμο για το ήπαρ.

Η τιμή της SGOT στον ορό αυξάνει στο έμφραγμα του μυοκαρδίου μετά από 3 με 9 ώρες

και φτάνει στη μέγιστη τιμή μετά από 24 ώρες. Αυξάνει, επίσης, σε παθήσεις των μυών.

Αλλά Διαγνωστικά Ένζυμα

Οι μετρήσεις της ενζυμικής δραστικότητας των παγκρεατικών ενζύμων χρησιμοποιούνται

επίσης ευρύτατα στην κλινική διάγνωση

α-αμυλάση: Παράγεται από την εξωκρινή μοίρα του παγκρέατος. Αποικοδομεί το άμυλο σε

υδατάνθρακες με μικρότερο μήκος αλυσίδας με υδρόλυση γλυκοζιτικών δεσμών.

Στον ανθρώπινο οργανισμό υπάρχουν δύο αμυλάσες, μία στο σίελο και μία στο

παγκρεατικό υγρό. Η ανεύρεση αυξημένης δραστικότητας στο πλάσμα ή τα ούρα βοηθάει

στη διάγνωση κυρίως οξείας παγκρεατίτιδας, απόφραξης χοληφόρου, καρκίνο του

παγκρέατος.

Αμυλάση

Μπορεί να ζητηθεί επίσης αμυλάση ούρων ή κάθαρση κρεατινίνης creatinineclearance μαζί

με αμυλάση ούρων για την αξιολόγηση της νεφρικής λειτουργίας, αφού η μειωμένη

νεφρική λειτουργία μπορεί να έχει σαν αποτέλεσμα την μείωση της ταχύτητας κάθαρσης

αμυλάσης.

Οι εξετάσεις αμυλάσης συχνά χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της θεραπείας

κάποιων καρκίνων του παγκρέατος και μετά από αφαίρεση χολόλιθων, που έχουν

προκαλέσει προβλήματα στη χολή.

Λιπάση

Λιπάση (λιπολυτικό ένζυμο) : Παράγεται από την εξωκρινή μοίρα του παγκρέατος και

υδρολύει τα λίπη (τριγλυκερίδια).

Αυξημένη δραστικότητα στο πλάσμα επιτρέπει τη διάγνωση κυρίως οξείας παγκρεατίτιδας

αλλά και απόφραξης χοληφόρου και καρκίνου του παγκρέατος.

Λιπάση

Στην οξεία παγκρεατίτιδα, τα επίπεδα λιπάσης στο αίμα αυξάνονται παράλληλα με τα

επίπεδα αμυλάσης, αν και τα επίπεδα αμυλάσης τείνουν να αυξάνονται και να μειώνονται

λίγο νωρίτερα από ό,τι τα επίπεδα λιπάσης. Φάρμακα που μπορεί να αυξήσουν τα επίπεδα

λιπάσης είναι η κωδεΐνη, η ινδομεθακίνη και η μορφίνη.

Χοληνεστεράση

Τα 2 ένζυμα που υδρολύουν τον νευρομεταβιβαστή ακετυλοχολίνη (Ach), είναι η

ακετυλοχοληνεστεράση (AchE) και η χοληνεστεράση (ψευδοχοληνεστεράση). Η

αποδόμηση της Ach, είναι απαραίτητη γαι την εκπόλωση-επαναπόλωση των νεύρων. Η

περίσσειά της θα δημιουργήσει εμπλοκή της νευρομυικής δραστηριότητας.

Τα 2 αυτά ένζυμα αναστέλλονται από οργανοφωσφορικές ενώσεις (ζιζανιοκτόνα,

εντομοκτόνα), που οδηγούν σε τρόμο και θάνατο.

Χοληνεστεράση

Ο προσδιορισμός της χοληνεστεράσης είναι χρήσιμος, πέραν των δηλητηριάσεων και σε

περιπτώσεις επιπλοκών κατά την αναισθησία, σε άτομα με χαμηλή δραστικότητα

χολινεστεράσης, που εκδηλώνουν παρενέργειες στη νάρκωση, από ορισμένα αναισθητικά-

εστέρες της χολίνης.

http://quizlet.com/13797025/clinical-chemistry-enzymes-general-flash-cards/

http://quizlet.com/1394511/enzyme-for-clinical-dx-flash-cards/

ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΕΣ

Ουσίες διαλυόμενες στο νερό διίστανται σε ιόντα. Τα ασθενή οξέα-βάσεις δημιουργούν

ρυθμιστικά διαλύματα, ενώ τα ισχυρά διίστανται πλήρως.

Τα κυριότερα ιόντα του πλάσματος είναι:

Κατιόντα: Na+, K+, Ca++. Mg++

Ανιόντα: Cl-, HCO3-, PO4---, SO4—

Το νερό, ως διαλυτικό, είναι μόριο πολικό.

Ηλεκτρολύτες

Η2Ο

Δεσμοί υδρογόνου

Διαταραχές ηλεκτρολυτών

Οξέωση-Αλκάλωση

Διάχυση-Ωσμωση

Διάχυση, diffusion, είναι το φαινόμενο της κίνησης φορτισμένων ή όχι σωματιδίων, μέσω

ενός ενδο-εξω-κυτταρικού περιβάλλοντος κλιμακούμενης συγκέντρωσης.

Ωσμωση, είναι το φαινόμενο, όπου μόρια νερού, κινούνται μέσω μιας διαχωριστικής-

ημιπερατής μεμβράνης.

Η πίεση που απαιτείται για να ισορροπήσει το φαινόμενο ανάμεσα σε υδατικό διάλυμα και

σε καθαρό νερό, που διαχωρίζονται από ημιπερατή μεμβράνη, ονομάζεται ωσμωτική.

Μηχανισμοί μεταφοράς μέσω κυτταρικών μεμβρανών






Ηλεκτρολύτες στα βιολογικά συστήματα

Τονικότητα

Η τονικότητα καθορίζει τη μετακίνηση του νερού διαμέσου των κυτταρικών μεμβρανών

Η τονικότητα του πλάσματος εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ωσμωτικά δραστικών

ουσιών (π.χ. Νa+, γλυκόζης), ενώ διαλυτές ουσίες (π.χ. αλκοόλη) που διέρχονται ελεύθερα

από τις κυτταρικές μεμβράνες δεν προκαλούν τη διακίνηση του νερού (οι τελευταίες

λέγονται ωσμωτικά ανενεργές ουσίες).

Μετράται σε mOsmole/kg.

Η φυσιολογική τονικότητα είναι περίπου 290 mΟsmole/kg .

Συχνά στη βιβλιογραφία αναφέρεται η φυσιολογική ωσμωτικότητα και μετράται σε

Osmole/L).


Ωσμωτικότητα

Η ωσμωτικότητα του εξωκυτταρικού υργού καθορίζεται από πολύπλοκο ομοιοστατικό

μηχανισμό.

Τα κύτταρα του σώματος δεν μπορούν να εξισορροπούν μεγάλες αποκλίσεις από τη

φυσιολογική ωσμωτική τους πίεση, συνεπώς η καλή λειτουργία του οργανισμού εξαρτάται

από τα συστήματα ρύθμισης της ωσμωτικότητας του εξωκυτταρικού υγρού.




Υγρά στα βιολογικά συστήματα

Ισοζύγιο νερού στα βιολογικά συστήματα

Φυσιολογικοί μηχανισμοί ρύθμισης ισοζυγίου ύδατος

Ωσμωρρύθμιση

Επιτυγχάνεται μέσω της δίψας και της αντιδιουρητικής ορμόνης.

Οι ωσμοϋποδοχείς που βρίσκονται στον υποθάλαμο ενεργοποιούνται από μικρές αυξήσεις

στην τονικότητα και δρουν στο κέντρο δίψας, ενισχύοντας το αίσθημα της δίψας,

αποσκοπώντας στην αύξηση του προσλαμβανόμενου νερού.

Παράλληλα, οι ενεργοποιημένοι ωσμοϋποδοχείς του υποθαλάμου προκαλούν έκκριση της

Αντιδιουρητικής Ορμόνης (ADH) από την υπόφυση, αποσκοπώντας στη ρύθμιση του

αποβαλλόμενου νερού.

Η ADH προκαλεί επαναρρόφηση νερού στα νεφρά (προς το πλάσμα), μειώνοντας έτσι την

ποσότητα του νερού που αποβάλλεται με τα ούρα.

Το αποτέλεσμα είναι η μείωση της τονικότητας του πλάσματος και η ταυτόχρονη

συμπύκνωση των ούρων.


1. Σύστημα Ρενίνης – Αγγειοτενσίνης – Αλδοστερόνης: σε μείωση όγκου

παρατηρείται αυξημένη έκκριση ρενίνης από τους νεφρούς, που οδηγεί σε αύξηση

της παραγωγής αγγειοτενσίνης ΙΙ, που έχει αγγειοσυσπαστική δράση και έχει ως

αποτέλεσμα την αύξηση της πίεσης του αίματος.

Αντιυπερτασικά:

Εδώ βασίζεται η δράση αναστολέων του συστήματος μετατρεπτικού ενζύμου της

αγγειοτενσίνης (α-ΜΕΑ), όπως enalapril, captopril (Capoten), ή ανταγωνιστών του

υποδοχέα της αγγειοτενσίνης ΙΙ, όπως valsartan (Diovan χωρίς ή με διουρητικό),

Candesartan (Atacand), Losartan (Cozaar) κ.α.

Επίσης η αγγειοτενσίνη προκαλεί αύξηση της επαναρρόφησης νατρίου από νεφρούς και

έκκριση αλδοστερόνης από τον φλοιό των επινεφριδίων (η τελευταία επίσης προκαλεί

αύξηση της επαναρρόφησης νατρίου και αποβολής καλίου από νεφρούς και αίσθηση

δίψας).

Η κατακράτηση νατρίου από τα νεφρά αυξάνει την κατακράτηση νερού που έχει ως

αποτέλεσμα την αύξηση του όγκου του αίματος και της πίεσης.




Μηχανισμοί ρύθμισης ισοζυγίου ύδατος/ηλεκτρολυτών




Μηχανισμοί ρύθμισης ισοζυγίου ύδατος /ηλεκτρολυτών


Ανάλυση Ηλεκτρολυτών

Προσδιορισμός Να+, Κ+, Cα++

Προσδιορισμός Να+, Κ+, Cl-

Λειτουργικότητα Νa+

Υπονατριαιμία

Υπερνατριαιμία

Ανάλυση Να+

Μέτρηση ωσμωτικότητας αίματος

Λειτουργικότητα Κ+

Λειτουργικότητα Cl-

Προσδιορισμός Ca++

Προσδιορισμός Μg++

Προσδιορισμός P

Προσδιορισμός CO2

Το ολικό ποσόν του αερίου στο αίμα απαντά αυτούσιο σε ποσοστό 5% και ως όξινο

ανθρακικό ιόν σε ποσοστό 95%.

Οι περισσότερες μέθοδοι στηρίζονται στη οξύνιση του δείγματος για την μετατροπή όλων

των μορφών ανθρακικών σε αέριο διοξείδιο και μέτρησή του με πιεσομετρικές μεθόδους,

ή ποτενσιομετρικές με ιοντοεπιλεκτικά ηλεκτρόδια.

Οι αυτόματοι αναλυτές χρησιμοποιούν την μέθοδο διάχυσης των αερίων.

Sites για επανάληψη

http://quizlet.com/5245019/fluid-electrolyte-balance-flash-cards/

http://thebetterdc.com/uploads/Physiology_II_-Exam_5_Questions.pdf

http://www.google.gr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=web&cd=12&ved=0CCk

QFjABOAo&url=http%3A%2F%2Fhighered.mcgraw-

hill.com%2Fsites%2Fdl%2Ffree%2F0072919329%2F65697%2Fch21.doc&ei=Q9PwUoeAJaH

80QWj4IGgCg&usg=AFQjCNGtYbVm-tTz6VJ-NFAdrlnaCUFt4A

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Φύτου-Παλληκάρη , Α. (2005). «Θεωρία Κλινικής Χημείας». Εκδόσεις ΛΥΧΝΟΣ

2. Καρίκας Γ.Α. (2012). «Εφαρμοσμένη Βιοχημεία». Εκδόσεις ΟΔΥΣΣΕΑΣ

3. http://www.virtual-anaesthesia-textbook.com/vat/acidbase.html ( 2010)

4. Saladin, K.S., (2011). Water, Electrolyte, and Acid-Base Balance. In Anatomy and

Physiology. (6th edition). McGraw-Hill

5. McNamara, J., Worthley, L.I., (2001). Acid-base balance: part I. Physiology. Crit Care

Resusc. 3(3):181-7.

.

ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

● Τι είναι η Οξεοβασική Ισορροπία - Σημασία

●Παραγωγή ιόντων υδρογόνου [Η+] στον οργανισμό

●Απομάκρυνση [Η+] από τον οργανισμό

●Μηχανισμοί Διατήρησης Οξεοβασικής Ισορροπίας

-Αναπνευστικός

-Νεφρικός

-Ρυθμιστικά Διαλύματα

http://quizlet.com/5245019/fluid-electrolyte-balance-flash-cards/



http://www.virtual-anaesthesia-textbook.com/vat/acidbase.html




Οξεοβασική Ισορροπία

Διατήρηση της οξύτητας των υγρών του σώματος σε σταθερά επίπεδα, παρά το φορτίο

οξέων αλλά και βάσεων που παράγονται κατά τον μεταβολισμό των κυττάρων ή που

προσλαμβάνονται καθημερινά με τις τροφές.

Σημασία Οξεοβασικής Ισορροπίας

pH περιβάλλοντος οργανισμού παρουσιάζει μόνο μικρές διακυμάνσεις. Διαφορετικά,

σημαντική απόκλιση λειτουργίας ιστού (λειτουργικότητας πρωτεϊνών και ενζυμικών

συστημάτων, λειτουργίας μεταφοράς οξυγόνου, ερεθιστικότητας ΚΝΣ, συσταλτικότητας του

μυοκαρδίου, κατανομής και κατάστασης ιονισμού των ηλεκτρολυτών (διαταραχές

ηλεκτρολυτικής ισορροπίας)) και συνεπώς του οργανισμού.


- To pH του αίματος είναι 7.4 με εύρος τιμών 7,36-7,44, δηλαδή [Η+ ] =40 nmol/L.

- Διαμερισματοποιημένη [Η+ ]= εξωκυτταρικό υγρό 40 nmol/L,

κατανομή =ενδοκυτταρικό υγρό 80-100 nmol/L,

=ούρα 10 x103 nmol/L

- Σε έναν μέσο άνδρα με δυτικού τύπου διατροφή, 70mmol Η+ (δηλ. περίπου 4500

nmol/L) παράγονται ημερησίως, αλλά μόνο 3mmol (δηλ. περίπου 40 nmol/L) είναι

ελεύθερα μέσα στον οργανισμό.


Οξέωση-Αλκάλωση


Παραγωγή Η+

- Παραγωγή οξέων από τον οργανισμό:

1. ΠΤΗΤΙΚΑ (ενδοκυττάρια παραγωγή)

- Η μέγιστη πηγή Η+ είναι το CO2 - προέρχεται από την πλήρη οξείδωση

υδατανθράκων και λιπών

- Ένας ενήλικας παράγει 400 L CO2 ημερησίως. Αυτό αντιστοιχεί σε 36 L διαλύματος

H2CO3 1N

CO2(g) CO2(aq) + Η2Ο(l) H2CO3 (aq)

2. ΜΗ ΠΤΗΤΙΚΑ (ενδοκυττάρια παραγωγή)

Παράγονται από:

-Καταβολισμό πρωτεινών (αμινοξέα που περιέχουν θείο παράγουν H2SO4)

-Καταβολισμό φωσφολιπιδίων (παράγει H3PO4)

-Αναερόβιο μεταβολισμό υδατανθράκων (γαλακτικό οξύ)

-β-οξείδωση λιπών (κετονικά σώματα)


Παραγωγή Η+

Οξεοβασική ισορροπία -Ενδοκυττάριο pH

Το ενδοκυττάριο pH διατηρείται γύρω στο 7 ,μέσω:

-Παραγωγής Η+ ,κατά τον ενδοκυττάριο μεταβολισμό

-Μετακίνησης Η+ από τον εξωκυττάριο χώρο στον ενδοκυττάριο

μέσω της αντλίας Na+/H+


Απομάκρυνση Η+

Μηχανισμοί Ρύθμισης Οξεοβασικής Ισορροπίας

Η σταθερότητα της οξύτητας του αίματος είναι αποτέλεσμα λειτουργίας τριών μηχανισμών

που εξομαλύνουν αιφνίδιες αλλαγές στην παραγωγή Η+:

1. Των ρυθμιστικών διαλυμάτων ή συστημάτων του οργανισμού (ενδο- και εξωκυττάριων)-

άμεση δράση, αλλά βραχυπρόθεσμη λύση

2. της αναπνευστικής ρύθμισης της μερικής πίεσης του CO2, που πετυχαίνεται με την

απαγωγή προς το περιβάλλον του CO2 διαμέσου των πνευμόνων- επιτυγχάνεται ρύθμιση

οξύτητας στα βιολογικά υγρά σε λίγα λεπτά- αποβολή, μόνιμη λύση

3. της νεφρικής επαναρρόφησης ή απέκκρισης της διττανθρακικής ρίζας (HCO3-) και της

νεφρικής απέκκρισης οξέων και αμμωνίου - επιτυγχάνεται ρύθμιση οξύτητας στα

βιολογικά υγρά σε αρκετές ώρες ή ημέρες-

ο νεφρικός μηχανισμός είναι ο ισχυρότερος ρυθμιστής της οξεοβασικής ισσοροπίας –

απέκκριση, μόνιμη λύση

Ρυθμιστικά Διαλύματα

- Επιτρέπουν την διατήρηση pH εντός στενών ορίων μέσω άμεσης εξουδετέρωσης (μικρής)

ποσότητας οξέος ή βάσεως που προστίθεται στον οργανισμό.

- Συνήθως είναι ασθενή οξέα, με τα άλατά τους με μία ισχυρή βάση, σε ιονισμένη μορφή,

π.χ. ρυθμιστικό διττανθρακικών (HCO3- /H2CO3). Τα ανιόντα των ασθενών αυτών οξέων

συνδέονται με προστιθέμενα Η+, τα οποία κατά τον τρόπο αυτό εξουδετερώνονται,

Αν προσθέσουμε ένα ισχυρό οξύ, π.χ. HCl, τότε τα ιόντα H+ που προκύπτουν σχηματίζουν

αδιάστατα μόρια ΗΑ με τη συζυγή βάση Α- οπότε η επίδραση στο pH είναι πολύ μικρή

Αν προσθέσουμε μια ισχυρή βάση, π.χ. ΚΟΗ, τότε τα ιόντα ΟΗ- που προκύπτουν αντιδρούν

με τα μόρια του αδιάστατου ΗΑ, ελευθερώνοντας Η+ οπότε το pH δεν μεταβάλλεται

σημαντικά.

φυσιολογικές τιμές του pH

Οι φυσιολογικές τιμές του pH στα κύτταρα και το εξωκυττάριο υγρό διατηρούνται

σταθερά, σε στενά όρια.

Στο αίμα: Φ.Τ. pH = 7.35 – 7.45, που αντιστοιχεί σε μέγιστη μεταβολή της συγκέντρωσης Η+,

της τάξης του 30%.

Στο κυτταρόπλασμα: Φ.Τ. pH = 7.0 – 7.3

Στα λυσοσώματα: Φ.Τ. pH = 4.5 – 5.0

Στον πεπτικό σωλήνα: pH = 2 (στόμαχος) pH > 8 (έντερο)

Στα ούρα έχουμε μεγάλες διακυμάνσεις: 4.8 – 7.5

Οι βραχυπρόθεσμες αλλαγές του pH στον οργανισμό προλαμβάνονται από τα ρυθμιστικά

διαλύματα.

Ρυθμιστικά Συστήματα του οργανισμού

Αντιδρούν σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο προσθέτοντας στον οργανισμό ή αφαιρώντας

απ’ αυτόν Η+

Περιλαμβάνουν:

1. HCO3-/H2CO3

– σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση pH σε πνεύμονες, νεφρούς

2. Hb-/HbΗ, σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση pH στα ερυθρά

3. H2PO4-/HPO4

--/H3PO4

4. Πρωτεΐνες

5. Σύστημα Οστών

Τα συστήματα 1+2 συντελούν στο το 90% της ρυθμιστικής δράσης


Ρυθμιστικό διττανθρακικών HCO3-/H2CO3

Το σημαντικότερο. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό διότι:

- Το HCO3-μετατρέπεται σε CO2, το οποίο αποβάλλεται διαμέσου των πνευμόνων κατά την

αντίδραση

Η++ HCO3- H2CO3 Η2Ο+ CO2

- Το HCO3-αναπαράγεται από τους νεφρούς

- Το CO2 μπορεί και διαχέεται εύκολα διαμέσου των κυτταρικών μεμβρανών, οπότε τα

αποτελέσματα της δράσης του ρυθμιστικού αυτού διαλύματος μεταφέρονται γρήγορα στον

ενδοκυττάριο χώρο


Ρυθμιστικό σύστημα αιμοσφαιρίνης Hb/HbΗ+

- Η ιμιδαζόλη της ιστιδίνης της αιμοσφαιρίνης μπορεί να προσλάβει ένα Η+

- Είναι αποτελεσματικότερο ρυθμιστικό σύστημα από τις πρωτεΐνες (λόγω

μεγαλύτερου αριθμού ιστιδίνης/μόριο)

- Οξυγόνωση αιμοσφαιρίνης παριστάνεται με την αντίδραση:

Η++ HbO2 HbH+ + O2

Δηλαδή:

- Η HbΟ2 όταν εκτίθεται σε οξέα (στους ιστούς) και περιβάλλον με χαμηλότερη

συγκέντρωση Ο2 παρέχει Ο2 και προσλαμβάνει Η+

- Η μορφή HbΗ+ στους πνεύμονες οξυγονώνεται και τείνει να απελευθερώσει Η+.

Εκεί τα ελευθερούμενα Η+ δεσμεύονται από τα όξινα διττανθρακικά προς

παραγωγή CO2 και απαγωγή του στο περιβάλλον.

Η++ HCO3- H2CO3 Η2Ο+ CO2

Εξίσωση Henderson-Hasselbach

Η pKa, είναι ο αρνητικός λογάριθμος τη Κα. Κατά συνέπεια, όσο μικρότερη είναι η pKa, τόση

ισχυρότερο είναι το οξύ.

Ένα χαμηλό pΗ, αναστέλλει τον ιονισμό ενός ασθενούς οξέος. Τούτο, διευκολύνει

παραπέρα την απορρόφηση του, διαμέσου της κυτταρικής μεμβράνης.

Ένα χαμηλό pΗ, προωθεί τον ιονισμό μιας ασθενούς βάσης. Αναστέλλει έτσι την

απορρόφηση της, διαμέσου της κυτταρικής μεμβράνης.

Διαταραχή Οξεοβασικής Ισορροπίας

- Προσθήκη ιόντων Η+, απομάκρυνση διττανθρακικών και αύξηση μερικής πίεσης

διοξειδίου του άνθρακα οδηγούν σε αύξηση [Η+], άρα σε μείωση του pH

- Απομάκρυνση ιόντων Η+, προσθήκη διττανθρακικών και μείωση μερικής πίεσης

διοξειδίου του άνθρακα οδηγούν σε μείωση [Η+], άρα σε αύξηση του pH

Φυσιολογικοί μηχανισμοί επαναφοράς της διαταραχθείσας οξεοβασικής ισορροπίας=

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗΣ

Πρωτοπαθείς Αναπνευστικές Διαταραχές

Πρωτοπαθείς Αναπνευστικές Διαταραχές

Πρωτοπαθείς Μεταβολικές Οξεοβασικές Διαταραχές

Πρωτοπαθείς Μεταβολικές Οξεοβασικές Διαταραχές

Aιτίες διαταραχής της οξεοβασικής ισορροπίας

Αναπνευστική Οξέωση:

Μειωμένη απόρριψη CO2

Μειωμένος ρυθμός της αναπνοής (αναπνευστική ώση) εξαιτίας της λήψης φαρμάκων ή

παθήσεων του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Διαταραγμένη αναπνοή και πνευμονικών κινήσεων (αναπνευστική μηχανική) που

οφείλονται, για παράδειγμα, σε τραύμα ή μη φυσιολογική παρουσία του αέρα μεταξύ

πνεύμονα και τοιχώματος του θώρακα (πνευμονοθώρακας).

Νόσους των αναπνευστικών μυών και νεύρων π.χ. βαριά μυασθένεια, αλλαντίαση,

μυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), σύνδρομο Guillain-Barre.

Απόφραξη των αεραγωγών από τρόφιμα και γενικά ξένα αντικείμενα.

Πνευμονοπάθεια.

Αναπνευστική Αλκάλωση:

Αυξημένη αποβολή CO2

Yπεραερισμός λόγω άγχους, πόνου, σοκ.

Φάρμακα (ασπιρίνη).

Πνευμονία, πνευμονική συμφόρηση, ή εμβολή.

Άσκηση, πυρετός.

Όγκος κεντρικού νευρικού συστήματος, τραύμα, λοίμωξη (μηνιγγίτιδα, εγκεφαλίτιδα).

Ηπατικήανεπάρκεια.

Mεταβολική οξέωση:

Μείωση HCO3-, είτε λόγω απώλειας οξέος είτε λόγω αυξημένης συγκέντρωσης του

Αλκοολούχα κετοξέωση.

Διαβητική κετοξέωση.

Νεφρική ανεπάρκεια.

Γαλακτική οξέωση.

Τοξίνες – υπερδοσολογία σαλικυλικών (ασπιρίνη), μεθανόλη, αιθυλενογλυκόλη.

Γαστρεντερική απώλεια διτανθρακικών, όπως σε περιπτώσεις παρατεταμένης διάρροιας.

Μεταβολική αλκάλωση:

Αυξημένα HCO3-, λόγω απώλειας οξέος ή λήψης του διττανθρακικού

Διουρητικά.

Παρατεταμένος εμετός

Σοβαρή αφυδάτωση.

Χορήγηση διττανθρακικού, κατάποση αλκαλίων.

Θεραπεία

Η θεραπεία της οξέωσης και της αλκάλωσης, περιλαμβάνει τον εντοπισμό και την

αντιμετώπιση της αιτίας που προκάλεσε την διαταραχή και την παροχή της απαραίτητης

υποστήριξης στον ασθενή.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν υπάρχει άμεση αντιμετώπιση του αυξημένου ή το

μειωμένου pΗ. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, οι γιατροί μπορεί να χορηγήσουν

ενδοφλέβια HCO3- σε άτομα με επικίνδυνα χαμηλό pΗ στο αίμα.

ΣΙΔΗΡΟΣ

Παίζει σημαντικό ρόλο στη βιοχημεία, σχηματίζοντας σύμπλοκα με το μοριακό οξυγόνο (O2)

στην αιμογλοβίνη και στη μυογλοβίνη, δυο συνηθισμένες μεταφορικές πρωτεΐνες

οξυγόνου, που το μεταφέρουν στα σπονδυλωτά. Είναι το μέταλλο που βρίσκεται στο

ενεργό κέντρο πολλών σημαντικών οξειδοαναγωγικών ενζύμων, που σχετίζονται με την

κυτταρική αναπνοή και την οξειδοαναγωγή πολλών βιοχημικών ενώσεων, σε φυτά και ζώα.

Είναι μέταλλο της 1ης κύριας σειράς των στοιχείων μετάπτωσης με ατομικό αριθμό 26 και

ατομικό βάρος 55,847. Έχει θερμοκρασία τήξης 1535 °C και θερμοκρασία βρασμού 2750 °C.

Είναι το πιο άφθονο χημικό στοιχείο κατά μάζα του πλανήτη Γη και το τέταρτο πιο άφθονο

στοιχείο στον στερεό φλοιό της, μετά το Οξυγόνο (Ο), το Πυρίτιο (Si) και το Αργίλιο (Al).

Βιολογικός ρόλος του Fe

Συστατικό ενζυμικών συστημάτων με ποικίλους ρόλους:

Μεταφορά οξυγόνου

Αιμοσφαιρίνη

Αποθήκευση Οξυγόνου

Μυογλοβίνη

Παραγωγή ενέργειας

Κυτοχρώματα (οξειδωτική φωσφορυλίωση)

ένζυμα κύκλου Krebs

Λοιπά

Αντιδράσεις αποτοξίνωσης στο συκώτι (κυτοχρώματα Ρ450)

Καταλάσες

Υπεροξειδάσες

Bιολογικός ρόλος του Fe

βασίζεται στην ιδιότητά του να μεταβάλλεται εύκολα από τη

δισθενή μορφή [Fe+2] (FERROUS)

στην τρισθενή μορφή του [Fe+3].

Fe+2 + e- Fe+3 (FERRIC)

Πρωτεινική σύνδεση Fe

Ο ελεύθερος, καταλυτικά ενεργός, Fe μπορεί να προκαλέσει οξειδωτικό stress και δομική /

λειτουργική βλάβη του ενδοθηλίου.

Προς αποφυγή της επικίνδυνης άμεσης δράσης του στους ιστούς, ο Fe είναι σχεδόν πάντα

συνδεδεμένος με πρωτεϊνη.

Πρωτεινική σύνδεση Fe

Ο Fe κυκλοφορεί στο πλάσμα συνδεδεμένος με την τρανσφερρίνη

Aποθηκεύεται ενδοκυττάρια στη φερριτίνη.

Λειτουργίες του αίματος

HbA

Κυτοχρώματα

Είναι πρωτεϊνες (συνένζυμα) που περιέχουν αίμη

✐ συμμετέχουν στην αναπνοή και στην παραγωγή κυτταρικής ενέργειας μέσω της

οξειδωτικής φωσφωρυλίωσης

✐συμμετέχουν στη μετατροπή του ADP σε ATP

Οι υπεροξειδάσες,καταλάση,υπεροξειδάση

περιέχουν αίμη και μετατρέπουν το H2O2 σε H2O & O2

Ενζυμα που απαιτούν Fe

ακονιτάση [κύκλος Krebs]

καρβοξυκινάση του φωσφοενολοπυροσταφυλικού [γλυκονεογένεση]

ριβονουκλεοτιδική αναγωγάση [σύνθεση DNA]

υδροξυλάση της τυροσίνης & υδροξυλάση της

τρυπτοφάνης [σύνθεση νευροδιαβιβαστών]

Fe και Ανοσοποιητικό

Η ένδεια ή η υπερφόρτωση σιδήρου επηρεάζει την

απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος

Π.χ. η ένδεια σιδήρου επηρεάζει την κυτταρική ανοσία,

δηλ. οδηγεί σε μείωση των Τ-λεμφοκυττάρων, της

δραστικότητας των κυττάρων φονέων και της ποσότητας

των ιντερλευκινών

Επίπεδα σιδήρου διατηρούνται σταθερά με ομοιοστατικό μηχανισμό

Δεν γίνεται απέκκριση Fe

Φυσιολογικές Απώλειες Fe περίπου 1-2 mg/day:

- Απόρριψη κυττάρων από επιδερμίδα και βλενογόννους

- Έκκριση εξωκυτταρικών υγρών όπως ο ιδρώτας και η χολή

- Ερυθρά αιμοσφαίρια που αποβάλλονται με κόπρανα και ούρα

- Εμμηνορρυσία, κύηση και θηλασμός

- Παθολογικές απώλειες σε εγχειρήσεις, αιμορραγία

Οι Απώλειες αναπληρώνονται από εντερική απορρόφηση 1-2 mg/day

Μεταβολισμός Fe

Ο σίδηρος που απορροφάται από το έντερο είτε χρησιμοποιείται από τα κύτταρα του

εντερικού επιθηλίου (προς δημιουργία σιδηρο(ι)πρωτεϊνών) (1), είτε αποθηκεύεται εκεί ως

φερριτίνη (1) είτε εξέρχεται μέσω φερροπορτίνης και μεταφέρεται στο πλάσμα ως

τρανσφερρίνη (2).

Στον μυελό των οστών τα προγονικά ερυθροποιητικά κύτταρα προσλαμβάνουν τον σίδηρο

για τη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης από την τρανσφερρίνη του πλάσματος (3), είτε αμέσως

μετά την απορρόφηση του Fe, είτε μέσω της ανακύκλωσης των γηρασμένων

ερυθροκυττάρων από μακροφάγα κύτταρα, στον μυελό των οστών, τον σπλήνα (κυρίως)

και στο ήπαρ (4).

Ο σίδηρος σε περίσσεια σε σχέση με τον αναγκαίο για την παραγωγή της αιμοσφαιρίνης

αποθηκεύεται στα μακροφάγα ως φερριτίνη (5), που οξειδώνεται προς αιμοσιδερίνη.

Επίσης αποθηκεύεται σε ηπατοκύτταρα. Αυτές οι αποθήκες σιδήρου θα χρησιμοποιηθούν

όταν υπάρξει ανάγκη για αυξημένη ερυθροποίηση (6)

Μεταβολισμός Fe

Ο Fe δεν βρίσκεται ελεύθερος στην κυκλοφορία, αλλά πάντοτε δεσμευμένος με

τρανσφερρίνη. Συνεπώς πρέπει να αποφεύγεται η περίσσεια Fe.

Δεσμευμένος με την τρανσφερρίνη είναι διαθέσιμος για την

- μεταφορά σε ιστούς και απορρόφηση από κύτταρα εκεί, προκειμένου να

χρησιμοποιηθεί στα μιτοχόνδρια (συμμετέχοντας ως συμπαράγοντας σε σύνθεση ενζύμων)

- μεταφορά σε μυελό των οστών και ερυθροποίηση

- μεταφορά σε ήπαρ και αποθήκευση στα ηπατοκύτταρα ως φερριτίνη

Απορρόφηση Fe

Απορρόφηση σιδήρου από τις αιμοπρωτεΐνες τροφών (αιμοσφαιρίνη / μυοσφαιρίνη) και

από πηγές ανόργανου σιδήρου (μη αιμικός σίδηρος) στο λεπτό έντερο και κυρίως στο

δωδεκαδάκτυλο

Ευκολότερη η απορρόφηση δισθενούς σιδήρου σε σχέση με τρισθενή. Μερική αναγωγή

τρισθενούς μη αιμικού σιδήρου προς δισθενή με τη βοήθεια υδροχλωρικού οξέος

γαστρικού υγρού (και βιταμίνης C).

Fe αίμης (ζωικής προέλευσης) συνιστά ποσοστό πολύ σημαντικό του προσλαμβανόμενου

Fe στις δυτικές κοινωνίες. Έχει μεγαλύτερη βιοδιαθεσιμότητα σε σύγκριση με Fe άλλης

μορφής που επικρατεί σε δίαιτες άλλων κοινωνιών ή σε δίαιτες φυτοφάγων. Η

αιμοσφαιρίνη διασπάται σε σφαιρίνη και αίμη στο στομάχι και έντερο κι ακολουθεί

απορρόφηση αίμης στα εντεροκύτταρα. Η απορρόφηση του αιμικού Fe δεν επηρεάζεται

ιδιαίτερα από άλλες ουσίες.

Φαινολικά φλαβονοειδή και φυτικά οξέα σχηματίζουν αδιάλυτα

άλατα με μη αιμικό Fe και παρεμποδίζουν την απορρόφηση.

Βιταμίνη C και κιτρικά σχηματίζουν διαλυτά σύμπλοκα με μη

αιμικό Fe και διευκολύνουν απορρόφηση

Ρύθμιση Επιπέδων Fe

Επιτυγχάνεται μέσω εντερικής απορρόφησης

Δεν υπάρχει μηχανισμός ρύθμισης των απωλειών Fe από το σώμα

Υπερφόρτωση δεν αντισταθμίζεται με αύξηση απωλειών

Έλλειμμα δεν αντισταθμίζεται με μείωση απωλειών

Ομοιόσταση Fe ελέγχεται μόνο με προσαρμογή πρόσληψης Fe

Προαγωγή απορρόφησης όταν συντρέχουν

Χαμηλή πρόσληψη Fe μέσω τροφών

Χαμηλά επίπεδα αποθηκών Fe

Αυξημένη ερυθροποίηση

Χαμηλά επίπεδα αιμοσφαιρίνης

Χαμηλά επίπεδα κορεσμού οξυγόνου στο αίμα

Αποθάρρυνση απορρόφησης σε

Συστεμική φλεγμονώδη αντίδραση

Ρύθμιση Επιπέδων Fe

Ομοιόσταση Fe ελέγχεται μόνο με προσαρμογή πρόσληψης Fe

Η απορρόφηση του Fe από τα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου και η αποβολή του από τις

αποθήκες των μακροφάγων και των ηπατοκυττάρων ελέγχεται έμμεσα από την ορμόνη

εψιδίνη μέσω της δράσης αυτής στην φερροπορτίνη.

Τοξικότητα σιδήρου

Οι οργανισμοί χρειάζονται οποιοδήποτε απαραίτητο συστατικό αυστηρά σε συγκεκριμένο

εύρος συγκεντρώσεων. Δεν υπάρχει καμία ουσία, η οποία εάν προσληφθεί από τον

οργανισμό σε υπερβολική περίσσεια σε σχέση με την απαιτούμενη ποσότητα δεν είναι

τοξική για αυτόν

Fe: Καταλύει την μετατροπή του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε ελεύθερες ρίζες

Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH− + ∙OH

Οι ελεύθερες ρίζες δύνανται να επιφέρουν αλλαγές σε

Κυτταρικές μεμβράνες

Πρωτεΐνες

DNA

δηλαδή μπορεί να οδηγήσουν σε καταστροφή ιστών

Πιθανή σύνδεση περίσσειας σιδήρου με καρκινογένεση και καρδιοτοξικότητα

Προς αποφυγή των παραπάνω, όλες οι μορφές ζωής που χρησιμοποιούν Fe, τον δεσμεύουν

σε πρωτεΐνες, επιτρέποντας την αποθήκευση και ελεγχόμενη αποδέσμευση του Fe και

περιορίζοντας τις τοξικές συνέπειες του

Σχηματισμός H2O2

Το H2O2 παράγεται εντός του οργανισμού σε πολλές αντιδράσεις, όπως κατά την

ενσωμάτωση ιωδίου στο μόριο της θυροξίνης και κατά τη διαδικασία της λύσης των

βακτηρίων που έχουν υποστεί φαγοκύτωση.

Είναι λιποδιαλυτό και μπορεί να διαπερνά τις κυτταρικές μεμβράνες.

Το ίδιο δεν είναι ιδιαίτερα δραστικό καθώς διασπάται από τη δράση της καταλάσης σε Η2Ο

και O2.

Έχει όμως τη δυνατότητα να σχηματίσει ρίζα υδροξυλίου κατά την αντίδραση Fenton.

Τρανσφερρίνη

Γλυκοπρωτεΐνη μεταφοράς σιδήρου με ΜΒ 77000

Συντίθεται στο ήπαρ

Βιολογικός χρόνος ημίσειας ζωής: 10 ημέρες

Συνήθως το 30% είναι κορεσμένο με Fe

Αντιστρεπτή δέσμευση Fe3+

Πολυπεπτιδική αλυσίδα με δύο αλυσίδες υδατανθράκων, καθεμία από τις οποίες μπορεί να

δεσμεύσει ένα άτομο Fe3+ , δηλαδή κάθε μόριο τρανσφερρίνης έχει δύο θέσεις δέσμευσης

Fe3+

Πρόσληψη Fe μόνο μετά την οξείδωση του Fe2+ σε Fe3+

Τρανσφερρίνη

Απαραίτητη για ομοιόσταση σιδήρου και τον μεταβολισμό του.

Σε καταστάσεις που συνοδεύονται από έλλειψη σιδήρου τα επίπεδά της στο πλάσμα

αυξάνονται.

Κύριος ρόλος τρανσφερίνης:

1. Μεταφορά απορροφηθέντα Fe από έντερο στο πλάσμα, στον τόπο ερυθροποίησης και

στο ήπαρ (για την αποθήκευσή του Fe στα ηπατοκύτταρα ως φερριτίνη ή αιμοσιδερίνη).

2. Μεταφορά Fe από αποθήκες σιδήρου του σπλήνα, του ήπατος και του μυελού των οστών

στον τόπο ερυθροποίησης .

Υποδοχείς τρανσφερρίνης

Διοχετεύoυν μέσα στο κύτταρο (π.χ. μέσα στα ηπατοκύτταρα προς αποθήκευση, μέσα στα

ερυθροποιητικά κύτταρα) τον σίδηρο της τρανσφερρίνης

Στάδια μηχανισμού:

- Υποδοχέας αναγνωρίζει και δεσμεύει την τρανσφερρίνη

Υποδοχέας και δεσμευμένη τρανσφερρίνη εισέρχονται στο κύτταρο με ενδοκύττωση

Ο σίδηρος αποδεσμεύεται μέσα στο κύτταρο

Υποδοχέας και τρανσφερρίνη εξέρχονται του κυττάρου

Η τρανσφερρίνη αποδεσμεύεται

Σίδηρος ορού

Σίδηρος πλάσματος 0.1% του συνολικού σιδήρου στο σώμα

Άνω του 95% του σιδήρου στον ορό είναι δεσμευμένο με την τρανσφερρίνη

Κατά τον εργαστηριακό προσδιορισμό του σιδήρου ορού, προσδιορίζεται ο δεσμευμένος

με τρανσφερρίνη σίδηρος

Προσδιορισμός Fe ορού

Προσδιορισμός Fe ορού

- Φασματοφωτομετρικός:

1. Αποδέσμευση Fe από τρανσφερρίνη μετά από αναγωγή Fe3+ με ισχυρό αναγωγικό

(π.χ. ασκορβικό οξύ, διθειονικά κ.α) ή με πτώση pH Aπολευκωμάτωση.

2. Στη συνέχεια τα ιόντα Fe2+ δίνουν με χρωμογόνο έγχρωμο σύμπλοκο, η

απορρόφηση του οποίου είναι ανάλογη της συγκέντρωσης του δεσμευμένου με την

τρανσφερρίνη σιδήρου

Τρανσφερρίνη (Fe3+ )2 + 2e- → τρανσφερρίνη +2 Fe2+

Fe2+ + χρωμογόνο → έγχρωμη σύμπλοκη ένωση

- Ποτενσιομετρικός

- Ατομική Απορρόφηση

Κορεσμός τρανσφερρίνης

Η συγκέντρωση της τρανσφερρίνης επηρεάζεται από λοιμώξεις, φλεγμονώδη ή κακοήθη

νοσήματα, ηπατικές παθήσεις και ασιτία, ενώ αυξάνεται κατά την κύηση και την λήψη από

του στόματος αντισυλληπτικών.

Συνεπώς η συγκέντρωση της τρανσφερρίνης δεν είναι αξιόπιστος δείκτης για την

εργαστηριακή διερεύνηση επάρκειας σιδήρου.

Ο λόγος του σιδήρου ορού προς την ολική δεσμευτική ικανότητα της τρανσφερρίνης (δηλ.

το ποσό του σιδήρου που απαιτείται για πλήρη κορεσμό τρανσφερρίνης) x 100 αναφέρεται

ως εκατοστιαίος κορεσμός τρανσφερρίνης (TS) και εκφράζει το ποσοστό δεσμεύσεως του

σιδήρου ορού στην τρανσφερρίνη (φυσιολογικές τιμές 20-50 %).

Φ.Τ. Serum iron: 60-170 μg/dl; TIBC: 240-450 μg/dl, TS: 20-50%

Συνήθως το 30% της τρανσφερρίνης είναι κορεσμένο με Fe

Ποσοστό κορεσμού τρανσφερρίνης αυξάνεται σε καταστάσεις υπερφόρτωσης οργανισμού

με Fe και μειώνεται σε σιδηροπενία.

Αποθήκευση Fe

1/3 Fe αποθηκεύεται σε στο ήπαρ, 1/3 στο μυελό των οστών και 1/3 στον σπλήνα και τους

μύες

Κύρια πρωτεΐνη ελεγχόμενης αποθήκευσης Fe στον οργανισμό η φερριτίνη (MΒ 460000).

Πρόσληψη Fe μετά την οξείδωση του Fe2+ σε Fe3+ και απελευθέρωση Fe από τη φερριτίνη

μετά την αναγωγή του Fe3+ σε Fe2+.

Εύκολη διαθέσιμη πηγή σιδήρου για μεταβολικές ανάγκες

Εξωτερικό πρωτεϊνικό κέλυφος (αποφερριτίνη) αποτελούμενο από 24 υπομονάδες

Ικανότητα δέσμευσης (αποθήκευσης) μέχρι και 4500 ατόμων Fe (20%) w/w ανά μόριο

φερριτίνης.

Αποθήκευση Fe

Ανευρίσκεται σχεδόν σε όλους τους ιστούς του σώματος ιδιαίτερα όμως στα ηπατοκύτταρα

και στα κύτταρα του δικτυοενδοθηλιακού συστήματος (ειδικά μακροφάγα κύτταρα Kupffer

που βρίσκονται διασκορπισμένα σε διάφορα όργανα, κυρίως στο ήπαρ, σπλήνα,

λεμφαδένες, μυελό των οστών κλπ).

Η αιμοσιδερίνη είναι μία δεύτερη αποθηκευτική πρωτεϊνη του Fe, είναι αδιάλυτη στο νερό

και αναπτύσσεται μετά τον κορεσμό της φερριτίνης με Fe, σχηματίζοντας κολλοειδή στο

εσωτερικό των κυττάρων.

Επανάχρηση Fe

Γηρασμένα ερυθροκύτταρα αποσυντίθενται από τα μακροφάγα κύτταρα στον σπλήνα ,

ήπαρ, μυελό των οστών

Fe γηρασμένων ερυθρών αιμοσφαιρίων ανακτάται.

Η περίσσειά του αποθηκεύεται στα μακροφάγα

Fe μεταφέρεται ως τρανσφερρίνη στο ήπαρ και στους άλλους ιστούς αποθήκευσης

Πολύ μικρό ποσοστό (1-2 %) Fe χάνεται σε σύνηθες συνθήκες μεταβολισμού.

Έλλειψη σιδήρου

Σιδηροπενία, λόγω:

-Μη ικανοποιητικής πρόσληψης του από τροφές π.χ σε χορτοφαγία, κακή διατροφή

-Κακή απορρόφησης (σύνδρομα δυσαπορρόφησης, εγχειρήσεις πεπτικού)

-Σημαντικής απώλειας αίματος

-Αναιμιών ορισμένου τύπου

Έλεγχος Έλλειψης Fe

Σιδηροπενική αναιμία: λόγω μειωμένης πρόσληψης (κακή θρέψη, αποκλειστική

φυτοφαγία, δυσαπορρόφηση, γαστρεκτομή) ή αυξημένης απώλειας Fe (αιμορραγία,

γυναίκες/έφηβοι) ή λόγω συγγενών διαταραχών του μεταβολισμού

Ο έλεγχος γίνεται με:

-Ανάλυση αιμοσφαιρινικών κλασμάτων ηλεκτροφορητικά ή χρωματογραφικά

-Προσδιορισμό μορφολογίας ερυθρών αιμοσφαιρίων Ελαττωμένος μέσος όγκος

ερυθρών (MCV), ελαττωμένη μέση ποσότητα Hb ανά ερυθρό (MCH)

-Προσδιορισμό αιματοκρίτη (ερυθρά αιμοσφαίρια ανά μονάδα όγκου αίματος)

-Προσδιορισμό διαλυτού υποδοχέα τρανσφερρίνης (sTfR) με Latex μέθοδο

ανοσοσυγκόλλησης


-Μέτρηση συγκέντρωσης σιδήρου ορού , (όπως παραπάνω), (Τα επίπεδά Fe πλάσματος

διαρκώς μεταβάλλονται, επομένως από μόνη της δεν επαρκεί για διάγνωση)

-Μέτρηση ολικής δεσμευτικής ικανότητας τρανσφερρίνης (TIBC), (όπως παραπάνω).

Τελικά υπολογίζεται ο κορεσμός τρανσφερρίνης (TS) που σε έλλειψη Fe μειώνεται

-Μέτρηση φερριτίνης ορού χημειοφωταύγεια (αν και πολύ χαμηλή, η C φερριτίνης

ορoύ είναι ανάλογη με τα ολικά αποθέματα σιδήρου)


Πρέπει να σημειωθεί ότι όσον αφορά τους παραπάνω δείκτες, η αξιοπιστία της φερριτίνης

και του κορεσμού τρανσφερρίνης είναι περιορισμένη, επειδή η φλεγμονή επηρεάζει τα

επίπεδά τους, ανεξάρτητα από την κατάσταση επάρκειας σιδήρου.

Υπερφόρτωση με σίδηρο

Λόγω:

-Λήψης τροφών με ιδιαίτερα υψηλά ποσά σιδήρου ή κατάχρηση συμπληρωμάτων

-Αναιμιών με μικρή αιμοποιητική ικανότητα

-Επανειλημμένων μεταγγίσεων αίματος (κυρίως σε συνδυασμό με μειωμένη

ερυθροποίηση)

-Κληρονομικών αιτιών

Οδηγεί σε αιμοσιδήρωση δηλ. συσσώρευση Fe σε ιστούς και όργανα που καταλήγει σε

κίρρωση και ίνωση, σακχαρώδη διαβήτη, μυοκαρδιοπάθειες, χαλκόχροη χροιά δέρματος

κ.α., κυρίως δηλ. προσβάλλονται το ήπαρ, η καρδιά, το πάγκρεας.

Συνοδεύεται επίσης από επιρρέπεια σε λοιμώξεις από σιδηρόφιλους μικροοργανισμούς.

Ιδιοπαθής αιμοχρωμάτωση

Είναι κληρονομούμενη (μία από τις πιο κοινές γενετικές νόσους, εμφανίζεται κυρίως σε

άνδρες Βόρειας Ευρώπης). Απαιτείται ομοζυγία για πλήρη ανάπτυξή της.

Εκδηλώνεται κλινικά όταν οι αποθήκες σιδήρου έχουν τουλάχιστον πενταπλασιασθεί σε

σχέση με φτ, δηλ. μετά το 40ο έτος.

Συνδεόμενες μεταλλάξεις οδηγούν σε διαταραχή του μεταβολισμού του Fe και τοπική

αποθήκευση σε μη φυσιολογικά επίπεδα συμπεριλαμβανομένης και της δυσανάλογης

αύξησης της εντερικής απορρόφησης Fe λόγω π.χ. μειωμένης παραγωγή εψιδίνης ή

αδυναμίας ενδοκύττωσης του συμπλόκου εψιδίνης/φερροπορτίνης.

Έλεγχος Υπερφόρτωσης με Fe

Έλεγχος με

-Μέτρηση συγκέντρωσης σιδήρου ορού

-Μέτρηση κορεσμού τρανσφερρίνης (TS) που σε υπερφόρτωση Fe αυξάνεται (>45%)

-Μέτρηση φερριτίνης ορού

ΚΛΙΝΙΚΗ ΔΙΑΤΡΟΦΗ

ΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΥΓΕΙΑΣ ΕΝΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΥ ΣΕ ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΚΑΤΑ:

68% ΔΙΑΤΡΟΦΗ-ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ –ΤΡΟΠΟ ΖΩΗΣ

22% ΓΕΝΕΤΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ

10% ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΥΓΕΙΑΣ

Μεταβολισμός


Η αερόβια ενεργειακή αξιοποίηση των τροφών ξεκινά με το σχηματισμό των

ακετυλομάδων, οι οποίες μέσω του κύκλου του Krebs τις αποικοδομεί σε διοξείδιο του

άνθρακος και αναγωγικά δυναμικά με τη συμμετοχή κάποιων συνενζύμων.

Η οξείδωσή τους μέσω της αναπνευστικής αλυσίδας σε βάρος του μοριακού οξυγόνου, έχει

ως αποτέλεσμα τη παραγωγή μεγάλων ποσών ενέργειας, που αποθηκεύονται στα μόρια

του ATP, με τη συμμετοχή ενζύμων, ιχνοστοιχείων, ορμονών κλπ.


Οι θρεπτικές ουσίες περιλαμβάνουν τις πρωτείνες (πηγή αμινοξέων), τις ενώσεις που

παρέχουν ενέργεια (υδατάνθρακες και λίπη), τα ανόργανα άλατα και τις βιταμίνες.

Οι καθημερινές απαιτήσεις αυτών των ουσιών εξαρτώνται από την ηλικία, το φύλο, τη

φυσική δραστηριότητα, αλλά και τη παρουσία ασθένειας.

Ομοιόσταση

Η κατάσταση, κατά την οποία ένας οργανισμός μπορεί να διατηρείται σε μία φυσιολογική,

σταθερή, εσωτερική δυναμική ισορροπία, παρ' όλη τη μεγάλη ποικιλία των μεταβολικών

αντιδράσεων του και των αλλαγών του περιβάλλοντός του και οφείλεται σε ειδικούς

κανονιστικούς μηχανισμούς που ελέγχουν το μεταβολισμό του (αναβολισμός-

καταβολισμός).

Ενέργεια από τη διατροφή

Η ενέργεια αυτή πρέπει να παρέχεται από τις τροφές σε λογικές αλληλοσυσχετίσεις.

Οι υδατάνθρακες πρέπει να προμηθεύουν τον οργανισμό με το 50-55% της ενέργειας, τα

λίπη με το 30% και οι πρωτείνες με το 10-15% αυτής.

Θρεπτικά Συστατικά των Τροφών

Χημικές ενώσεις των τροφών, που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη λειτουργία

ενός οργανισμού.

Αν δε λαμβάνονται επαρκώς για κάποιο κρίσιμο χρονικό διάστημα προκαλούνται βλάβες

στον οργανισμό,

Διακρίνονται σε:

- - μακροθρεπτικά συστατικά (υδατάνθρακες, λίπη, πρωτεΐνες, νερό). Αναγκαία σε

ποσότητα >1 g/ημέρα

- - μικροθρεπτικά συστατικά (βιταμίνες, ανόργανα μέταλλα). Αναγκαία σε ποσότητα

<1g/ημέρα. Περιλαμβάνουν τα ανόργανα συστατικά (Mg, Cl, Ca, K, Na, P) και

ιχνοστοιχεία (Fe, Mn, Zn, Ι, Cu F κ.α.)

Θερμιδογόνα συστατικά

-Θερμιδογόνα: Yδατάνθρακες, Λίπη, Πρωτεΐνες. Η καύση τους παρέχει ενέργεια (στην

περίπτωση των πρωτεινών αυτές βοηθούν επίσης στη δόμηση νέου ιστού και επιδιόρθωση

αυτών)

Λίπη=9 Kcal/g , Υδατάνθρακες= 4Kcal/g, Πρωτεΐνες=4 Kcal/g

-Μη θερμιδογόνα: βιταμίνες, ανόργανα στοιχεία, που ρυθμίζουν τη λειτουργία του

οργανισμού

Διατροφική αξιολόγηση

▪ Αξιολόγηση σωματικής διάπλασης- Ανθρωπομετρικοί δείκτες

- Ύψος

-Βάρος σώματος/ Δείκτης μάζας σώματος

(ΔΜΣ, BMI)

- Περίμετρος κεφαλής (παιδιά)

- Περίμετρος μέσης

- Περίμετρος ισχίου

- Πάχος δερματικής πτυχής μεσότητας βραχίονα, ωμοπλάτης

και κοιλιακής χώρας

http://www.youtube.com/watch?v=FH-LN6zsg9U

- Μέτρηση Σύστασης Σώματος (λιπομέτρηση):

Βιοηλεκτρική αγωγιμότητα, MRI, CT, US

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ ΔΕΙΚΤΗ BMI (Kg/m2)

ΜΕΣΕΣ ΗΜΕΡΗΣΙΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΣΕ ΘΕΡΜΙΔΕΣ

Για τις ηλικίες από 15-50 ετών

ΑΝΔΡΕΣ: 2700-3000 kcal

ΓΥΝΑΙΚΕΣ: 2000-2100 kcal

Υποθρεψία

Είναι η μείωση της καθαρής σωματικής μάζας (LBM, αυτή δηλαδή που δεν περιέχει λίπος),

σε σύγκριση με την αναμενόμενη για την ηλικία, το φύλο, το ύψος και τη δραστηριότητα

του ατόμου.

Ενα ποσοστό 25-50% νοσοκομειακών ασθενών πάσχει από υποθρεψία, ενώ ένα 30% εξ

αυτών εμφανίζει αρνητικό θερμιδικό και αζωτούχο ισοζύγιο.

Εκτίμηση υποθρεψίας

Απώλεια βάρους ανά συγκεκριμένη χρονική περίοδο

Πρωτεινική υποθρεψία (αλβουμίνη, τρανσφερίνη)

Ανοσοβιολογική κατάσταση (δερματικές δοκιμασίες)

Ισοζύγιο αζώτου (<16% γρ. πρωτεινικού αζώτου)

Βιοχημικοί παράμετροι

Αναπνευστικό πηλίκο (RQ)

Ενεργειακές ανάγκες , που υπολογίζονται από την εξίσωση Harris-Benedict, Η-Β), που

προσδιορίζει το basal metabolic rate (BMR) και τις καθημερινές θερμιδικές ανάγκες.



Eξίσωση Harris-Benedict

Ανδρες:

BMR = 88.362 + (13.397 x weight in kg) + (4.799 x height in cm) - (5.677 x age in years)

Γυναίκες:

BMR = 447.593 + (9.247 x weight in kg) + (3.098 x height in cm) - (4.330 x age in years)

Εφαρμογές εξίσωσης Η-B

Using the Harris-Benedict Equation, individuals can take a mathematical approach to weight

loss.

There are 3500 kilocalories in 0.45 kg of body fat.

Using the Harris-Benedict Principle, if someone has a daily allowance of 2500 kilocalories,

but he reduces his intake to 2000, then the calculations show a one pound loss every 7 days.

Επιπτώσεις υποθρεψίας

Καρδιά: Μείωση όγκου παλμού-συχνότητας, ατροφία, χαμηλά δυναμικά (παράταση

χρόνου στο διάστημα QT), μείωση ανταπόκρισης σε ατροπίνη, διγοξίνη.

Πνεύμονες: Μυική ατροφία διαγράγματος, θωρακικών μυών, εμφύσημα, υποξία.

Νεφροί: Σπειραματική υαλοειδοποίηση, φλοιώδεις αποτιτανώσεις, μειωμένη σπειραματική

διήθηση, μεταβολική οξέωση, επαναρρόφηση ουρίας, πολυουρία.

Ηπαρ: Ελάττωση μάζας, εναπόθεση λίπους, μείωση ηπατικών πρωτεινών.

Επιπτώσεις υποθρεψίας

Γαστρεντερικό: Ατροφία, υποπλασία λαχνών, μείωση κινητικότητας, αύξηση βακτηριδίων,

μείωση ενζυμικής δραστικότητας, δυσαπορρόφηση, ανορεξία, διάρροια.

Ανοσία: Μείωση λεμφοκυττάρων, φαγοκυττάρωσης, χημειοταξίας, πολυμορφοπύρηνων

και ανταπόκρισης στα χημειοθεραπευτικά.

Φαρμακοθεραπεία: Μείωση δραστικότητας μετατρεπτικών ενζύμων (P450), απέκκρισης

μεταβολικών προιόντων, διαταραχή απορρόφησης και σύνδεσης με τις πρωτείνες, αύξηση

της τοξικότητας.

καχεξία

Περιγράφει το διαταραγμένο μεταβολισμό, που οφείλεται στη παρουσία ασθενειών και όχι

μόνο, όπως:

Stress, προερχόμενο από χειρουργική επέμβαση, τραύμα ή σήψη

Χρόνιες λοιμώξεις

Άλλες περιπτώσεις φλεγμονής

HIV/AIDS

Καρκίνος

Μοντέλα υποθρεψίας

1. Mοντέλο του Stress

Stress ορίζεται ως η μεταβολική απάντηση του οργανισμού στη σήψη ή το τραύμα.

Στη περίπτωση του μοντέλου stress, μεταβάλλεται ο κυτταρικός μεταβολισμός,

παρατηρούνται αύξηση ινσουλίνης, γλυκαγόνης και κατεχολαμινών, με συνέπεια την

αύξηση γλυκονεογένεσης, λιπόλυσης και γλυκογονόλυσης, ενώ εμφανίζεται μείωση της

αυξητικής ορμόνης (λιπόλυση).

2. Mοντέλο της Ασιτίας.

Στη περίπτωση του μοντέλου ασιτίας, λόγω αποφράξεων του πεπτικού σωλήνα,

δυσαπορρόφησης κλπ, παρατηρείται αύξηση γλυκαγόνης, αυξητικής ορμόνης και

κορτιζόλης, ενώ εκδηλώνεται μείωση των επιπέδων ινσουλίνης, κατεχολαμινών και Τ3.

Καρκινική καχεξία

Ο πάσχων εκδηλώνει ανορεξία και εύκολο κορεσμό, που συνοδεύεται από απώλεια

βάρους, μυική αδυναμία, μη ειδική αναιμία και πυρετό. Μια από τις αιτίες της καχεξίας

θεωρείται σήμερα η κυτοκίνη, (TNFa), ιστικός μεσολαβητής και παράγοντας νέκρωσης

όγκων.

Ο καρκίνος, που αφορά όλες τις ηλικίες, δεν είναι μία νόσος, αλλά μια πολυσταδιακή και

πολυπαραγοντική κυτταρική διαδικασία. Είναι υπεύθυνος για το 13% των θανάτων.

Καρκινογένεση

Ανάλογα της συμπεριφοράς των νεοπλασματικών κυττάρων, ο καρκίνος χαρακτηρίζεται ως

εισβολέας, επιθετικός η μεταστατικός.

Ο χρόνος εκδήλωσης του καρκίνου εξαρτάται από την έκθεση του οργανισμού στον

νεοπλασματικό παράγοντα (π.χ ελεύθερες ρίζες, ακτινοβολίες κλπ). Μπορεί να διαρκέσει

από 10-40 χρόνια και οφείλεται πιθανά στη διαταραχή της σχέσης ισορροπίας ανάμεσα στα

ογκογονίδια/ογκοκατασταλτικά γονίδια (π.χ p53), που οδηγεί ανάμεσα σε άλλα στη

παραγωγή πρωτεινών, με αλλαγές στις αζωτούχες βάσεις του γενετικού κώδικα (DNA).

Εκτοπη έκκριση ορμονών

Οι μεταβολικές διεργασίες, που λαμβάνουν χώρα στο καρκινικό κύτταρο, τα λεγόμενα

παρανεοπλασματικά σύνδρομα περιλαμβάνουν την έκτοπη έκκριση ορμονών, από μη

ενδοκρινικούς όγκους, μέσω του συστήματος APUD (amine-precursor-uptake-

decarboxylation), όπως:

Ινσουλίνη

ACTH

Βασοπρεσίνη

Καλσιτονίνη

Χοριακή γοναδοτροπίνη

Εκλυτικός παράγων αυξητικής

Ερυθροποιητίνη

5-υδροξυ-τρυπταμίνη, που μετατρέπεται σε 5-υδροξυ-ινδολικό οξύ

(Η τελευταία ένωση συνιστά διαγνωστικό καρκινικό δείκτη).

Νεοπλασματικού τύπου υποθρεψία

Ο όγκος απαιτεί αυξημένα ποσά ενέργειας

Αδυνατεί να μεταβολίσει το πυροσταφυλικό στο κύκλο του Krebs

Αυξάνει την επανακύκλιση της γλυκόζης (κύκλος Cori)

Χρησιμοποιεί το κύκλο γλυκόλυση-νεογλυκογένεση και όχι το ATP

Παράγει, έκτοπα ορμόνες, που τροποποιούν τη χρησιμοποίηση των θρεπτικών

υποστρωμάτων

Αυξάνει ο βασικός μεταβολισμός ενέργειες σε κατάσταση ηρεμίας

Αυξάνουν λιπόλυση-πρωτεινόλυση, με συνέπεια την απώλεια σημαντικού ποσού αζώτου

μέσω των ούρων (χωρίς τη παρουσία stress)

Εκδηλώνει υπεργλυκαιμία και αντίσταση στην ινσουλίνη

Αυξάνει η λιπιδαιμία και το γαλακτικό οξύ (χωρίς stress).

Τεχνιτή διατροφή

Οι παρενέργειες που συνοδεύουν τις νεοπλασματικές νόσους, όπως ανορεξία, καχεξία,

ναυτία, έμετος, διάρροια, στοματόπονος και δυσκολία στην κατάποση, καθιστά πολλές

φορές αναγκαία τη χορήγηση τεχνητής διατροφής (εντερικής ή παρεντερικής).

Η εντερική διατροφή (εάν είναι δυνατή) κατέχει σημαντικά πλεονεκτήματα, έναντι της

παρεντερικής, όπως:

Ευνοεί τη λειτουργικότητα και τη δομική ακεραιότητα του εντέρου

Αποφεύγονται λοιμώδεις και μεταβολικές επιπλοκές

Εχει μικρότερο κόστος της παρεντερικής

Δεν απαιτεί ειδικές συνθήκες συντήρησης

Κριτήρια χορήγησης τεχνητής διατροφής

Αδυναμία λήψης τροφής από το στόμα για διάστημα μεγαλύτερο των 5 ημερών.

Χαμηλό σωματικό βάρος

Αδυναμία απορρόφησης των απαραίτητων θρεπτικών συστατικών

Ανατομικά προβλήματα (διάτρηση) οισοφάγου, στομάχου

Μέτριος ή υψηλός διατροφικός κίνδυνος.

TPN

Οταν ο ασθενής δεν δύναται να τραφεί είτε φυσιολογικά, είτε τεχνητά από το έντερο

(πλήρης απόφραξη εντέρου, ισχαιμία μεσεντερίου), η συντήρησή του επιτυγχάνεται με τη

χορήγηση ολικής παρεντερικής διατροφής (TPN, Total Parenteral Nutrition).

Χορηγείται είτε σε νοσοκομειακό περιβάλλον είτε κατ οίκον.

TPN

Η εξωγενής χορήγηση θρεπτικών υποστρωμάτων:

Μειώνει τη γλυκονεογένεση από αμινοξέα

Αυξάνει τη κατακράτηση αζώτου

Ελαττώνει τα επίπεδα λιπαρών οξέων, τριγλυκεριδίων και χοληστερόλης στο πλάσμα.

Σύσταση TPN

Η παρεντερική διατροφή χορηγείται ενδοφλέβια (κεντρικά ή περιφερικά) και συνίσταται

από στείρα συνήθως υπερωσμωτικά διαλύματα L-αμινοξέων (3.5-20%), δεξτρόζης με τελική

συγκέντρωση 5-30% γαλάκτωμα λιπιδίων (λιπαρά οξέα μακριάς αλύσου λινολενικού και

λινολεικού).

Σύσταση TPN

ηλεκτρολυτών (Na, K, Cl, Ca, Mg, P), ιχνοστοιχείων (Zn, Cr, Mg, Cu, Se) και βιταμινών

(A,D,E,K, φυλλικό οξύ, θειαμίνη, ριβοφλαβίνη, νιασίνη, πυριδοξίνη, Β12, παντοθενικό οξύ

και βιοτίνη), σε συγκεντρώσεις καθορισμένες για ημερήσια χορήγηση.

Ο ημερήσιος όγκος της TPN καθορίζεται από τις σχέσεις:

30-40ml/Kg βάρους ασθενούς ή 1-1.5ml/kcal που απαιτούνται.

Χαρακτηριστικά TPN

Η μέγιστη χορήγηση θερμίδων, από περιφερική φλέβα είναι τα 80 kcal/Kg/d σε

συγκέντρωση γλυκόζης 10-12.5%.

Μέγιστη ωσμωτικότητα TPN: 600 mOsm/L (χωρίς τη παρουσία λίπους) και 900 mOsm /L

(με λίπος).

Ωσμωτικότητα: Το σύνολο των διαλυτών σωματιδίων (ιόντα ή μόρια) σε υδατικό διάλυμα

Φ.Τ ορού: 290 10mOsm/L

Τονικότητα ορού: Το σύνολο των σωματιδίων Na+, Cl-, BUN (άζωτο ουρίας) στον ορό. Φ.Τ:

280 10 mM/L.

Επιπλοκές TPN

Η περίσσεια δεξτρόζης, οδηγεί σε λιπογένεση, με συνέπεια την αύξηση του CO2, με

συνακόλουθα αναπνευστικά προβλήματα.

Η υπεργλυκαιμία μπορεί να οδηγήσει σε ωσμωτική διούρηση και σηψαιμία.

Αντιμετωπίζεται με χορήγηση ινσουλίνης σε αρχική δόση 0.1 units/g δεξτρόζης.

Η υπογλυκαιμία είναι συχνή μετά την απότομη διακοπή της TPN.

Η υπερβολική χορήγηση πρωτεινών μπορεί να προκαλέσει αύξηση της ουρίας, επιδείνωση

προυπάρχουσας νεφρικής ανεπάρκειας.

Η υπερβολική χορήγηση λίπους μπορεί να προκαλέσει ηπατομεγαλία, λιπώδη διήθηση του

ήπατος (εικόνα).

Είδη επιπλοκών

Ι. Μεταβολικής φύσεως

Υπο-υπερβιταμίνωση

Υπεργλυκαιμία (σε διαβητικούς και stress)

Υπερτριγλυκεριδαιμία

Διαταραχές ηπατικής λειτουργίας

Διαταραχές παραθυρεοειδικών αδένων

Οξέωση

Αλκάλωση

Οστεοπενία

Νεφρολιθίαση

Χολολιθίαση

Αζωταιμία

Υπερωσμωτικότητα

Είδη επιπλοκών

ΙΙ. Λόγω καθετήρα

Λοίμωξη (σηψαιμία, ενδοκαρδίτιδα)

Τραυματική κάκωση της φλέβας

Πνευμονική εμβολή

Θρόμβωση

Πνευμοθώρακας

ΙΙΙ. Διάφορα

Αναιμία

Θρομβοκυττοπενία

Ατροφία εντέρου

Εργαστηριακός έλεγχος

Για το περιορισμό στο μέγιστο δυνατόν των προβλημάτων και επιπλοκών, από τη χρήση της

TPN, είναι απαραίτητος πέραν του κλινικού (βάρος σώματος, ισοζύγιο υγρών κλπ) και ο

τακτικός εργαστηριακός έλεγχος.

Σε ότι αφορά στον εργαστηριακό έλεγχο η παρακολούθηση εστιάζεται στα εξής:


Πρωτείνες πλάσματος, (εβδομαδιαίως) για τον έλεγχο του ισοζύγιου των υγρών

(υπερενυδάτωση, αφυδάτωση), θρεπτικής-ανοσολογικής κατάστασης. Η προαλβουμίνη ως

έχουσα μικρότερο χρόνο ημιζωής (2 μέρες), σε συνδυασμό με το προσδιορισμό της CRP

(δείκτης φλεγμονής), παρέχει περισσότερο χρήσιμες πληροφορίες.

Ισοζύγιο αζώτου

Κάλιο (καθημερινός έλεγχος)

Γλυκόζη (στα ούρα/6ωρο, για την αποτροπή γλυκοζουρίας, λόγω ανοχής)

Νάτριο. Η συνήθης ήπια υπονατριαιμία είναι στα όρια των 125-135mmol/L. Η ψευδής

υπονατριαιμία, οφείλεται στη έγχυση λιπιδίων, ενώ η υπερνατριαιμία είναι πιο σπάνια,

λόγω έλλειψης ύδατος. Καθημερινός έλεγχος.


Κρεατινίνη (ένδειξη πρωτεινικής κατάστασης, 2 φορές/εβδομάδα).

Ουρία (πιο συχνός έλεγχος, 2-3 φορές την εβδομάδα, διότι αυξάνει με την αδυναμία

χρησιμοποίησης των χορηγούμενων αμινοξέων).

Ηπατική λειτουργία (αύξηση αλκαλικής φωσφατάσης, ενώ σπάνια εκδηλώνεται

χολοστατικός ίκτερος).

Τριγλυκερίδια (καθημερινά στην αρχή, δις την εβδομάδα στη συνέχεια)

Τακτικοί αιματολογικοί έλεγχοι. (εβδομαδιαίως)

Ασβέστιο, Φωσφόρος (2 φορές/εβδομάδα).

Ψευδάργυρος, Μαγνήσιο (1 φορά/εβδομάδα).

Οι προσδιορισμοί και άλλων ιχνοστοιχείων ή βιταμινών (φυλλικό οξύ, Β12), μπορεί να

είναι χρήσιμοι σε ασθενείς με μακροχρόνια χορήγηση TPN, π.χ για το σύνδρομο βραχέος

εντέρου.

Διατροφική αξιολόγηση

1. Κλινική εξέταση

Ελέγχονται ενδείξεις ανεπάρκειας ειδικών θρεπτικών ουσιών και κλινικές καταστάσεις,που

εξαρτώνται από τη θρέψη π.χ. εξανθήματα, στοματίτιδα, γλωσσίτιδα, έκζεμα, δερματίτιδα,

αιμορραγίες κ.α.

2. Αξιολόγηση διατροφικών συνηθειών

Ανάκληση προσλαμβανομένων 24ώρου

Ημερολόγιο καταγραφής προσλαμβανομένων τροφίμων/ποτών

Διαιτολογικό ιστορικό

Ερωτηματολόγιο συχνότητας κατανάλωσης τροφίμων

Συμπεράσματα

Από τη κλινική πρακτική, έχει φανεί ότι η αποτελεσματικότητα της TPN, σε ασθενείς με

κακοήθη νεοπλασία είναι σημαντική, εάν πρόκειται για μοντέλο τύπου ασιτίας, ενώ είναι

ατυχώς περιορισμένη εάν αφορά μοντέλο τύπου stress, όπου επικρατεί ο κυτταρικός

μεταβολισμός.

Από τα τελευταία κλινικά δεδομένα προκύπτει επίσης, ότι εάν δεν συντρέχουν οι λόγοι που

αναφέρθηκαν, η εντερική διατροφή υπερτερεί της παρεντερικής.

Συμπεράσματα

Με την εντερική διατροφή που μπορεί να χορηγηθεί παράλληλα με την παρεντερική (ως

μικτή διατροφή) δύναται ακόμη να χορηγηθούν και ειδικά διαλύματα ανοσοδιατροφής,

που περιλαμβάνουν γλουταμίνη, αργινίνη, ω3-ω6 λιπαρά οξέα, Zn, Se και βιταμίνες A,C,E.

Παρ όλα αυτά, τα αποτελέσματα της χορήγησης εντερικής ανοσοδιατροφής σε ασθενείς με

καρκίνο που υποβάλλονται σε μεγάλες χειρουργικές επεμβάσεις στο γαστρεντερικό

σύστημα είναι ακόμη ασαφή και σε πολλές περιπτώσεις αντικρουόμενα.

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΛΙΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ (1)

Documents

Transcript of ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΛΙΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ (1)