Практикум по бх. Практикум по биологической химии Для студентов лечебного и педиатрического

• Название: Практикум по биологической химии Для студентов лечебного и педиатрического
• Анкор: Практикум по бх.doc
• Дата: 28.01.2017
• Размер: 5.3 Mb.
• Имя файла: Практикум по бх.doc
• Тип: Практикум; #885
• страница: 26 из 38

Тема 12.1.
Водно-солевой обмен.
Нормальные и патологические компоненты мочи

Актуальность

Почки участвуют в регуляции водно-солевого баланса, поддержании кислотно-основного состояния, осмотического давления жидкостей организма, кровяного давления, стимуляции эритропоэза.

Объем и состав образуемой в почках мочи может меняться в значительных пределах, отражая состояние водно-солевого обмена и других сторон метаболизма организма. Обследование каждого больного, не только в стационаре, но и в амбулаторных условиях должно сопровождаться обязательным анализом мочи, так как это исследование может помочь в постановке диагноза, а нередко совершенно изменить первоначальные диагностические предположения, оценить эффективность проводимой терапии.

Цель

Изучить механизмы образования мочи, общие свойства и химический состав мочи в норме и при патологии, роль почек в поддержании кислотно-основного состояния.

Вопросы для самоподготовки

1. 
   Метаболизм почек. Отличие обмена веществ в корковом и мозговом слоях. В какой части почек происходит аэробное и анаэробное окисление глюкозы, глюконеогенез? Особенности обмена белков и липидов в почках. Роль почек в синтезе биологически активных веществ (креатин, эритропоэтин, 1,25 диоксихолекальциферол).
   
2. 
   Роль ферментов в реализации функции почек – глицинамидинтрансфераза, Na⁺,K⁺ АТФаза, глутаматдегидрогеназа, глутаминдезаминаза, щелочная фосфатаза, изоферменты лактатдегидрогеназы.
   
3. 
   Схема строения нефрона. Процессы образования мочи: фильтрация, реабсорбция и секреция. Места действия и эффект гормонов, регулирующих минеральный и водно-солевой обмены.
   
4. 
   Характеристика фильтрации, факторы, влияющие на ее скорость и величину. Оценка скорости фильтрации в клинической практике. Клиренс. Вещества, используемые для определения клиренса.
   
5. 
   Реабсорбция, биохимические реакции, происходящие в просвете канальца и в клетках проксимального и дистального отделов нефрона. Транспорт максимум для глюкозы. Противоточно-умножительный механизм концентрирования мочи.
   
6. 
   Источники воды в организме и пути ее выведения. Роль кожи, легких, органов ЖКТ и почек в выведении воды. Рециркуляция воды между кровью и ЖКТ, кровью и почками. Потребность в чистой воде детей и взрослых. Особенности водного обмена у детей.
   
7. 
   Опишите факторы, влияющие на количество воды в организме – осмоляльность крови, объем циркулирующей крови, артериальное давление, концентрация натрия и калия.
   
8. 
   Регуляция реабсорбция воды. Роль антидиуретического гормона. Факторы, стимулирующие его синтез и выделение. Метаболические последствия гипофункции антидиуретического гормона, клинические проявления.
   
9. 
   Регуляция реабсорбции натрия. Активация и функционирование ренин-ангиотензин-альдостеро­новой системы. Схема, отражающая роль ренин-ангиотензиновой системы в реабсорбции натрия. Механизм возникновения гипертензии при нарушении кровообращения в почках, причины таких нарушений.
   
10. 
    Регуляция реабсорбции кальция. Роль 1,25 диокси­холекальциферола, паратгормона и кальцитонина в обмене кальция.
    
11. 
    Роль почек в поддержании кислотно-основного состояния – реабсорбция бикарбонатов, ацидогенез, аммониогенез, выделение органических кислот.
    
12. 
    Общие свойства мочи здорового человека: количество, цвет, прозрачность, запах, относительная плотность, рН. Как изменяются эти показатели при патологических состояниях?
    
13. 
    Органические и неорганические компоненты мочи здорового человека.
    
14. 
    Причины появления патологических компонентов мочи – белок, глюкоза, желчные пигменты, кетоновые тела, кровь, ферменты.
    
15. 
    Принцип методов определения физико-химических свойств мочи (плотность, величина рН). Клинико-диагностическое значение этих показателей. Нормальные величины.
    
16. 
    Принцип лабораторного определения компонентов мочи – белок, глюкоза, кетоновые тела, билирубин, уробилиноген, гемоглобин, эритроциты. Клинико-диагностическое значение, нормальные величины.
    
17. 
    Оценка скорости клубочковой фильтрации в клинико-лабораторной диагностике. В чем состоит определение клиренса по креатинину?
    

ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТИВНЫХ СООБЩЕНИЙ

1. 
   Физиологическая и патологическая протеинурия и креатинурия.
   
2. 
   Механизм действия диуретических средств. Использование диуретиков в клинической практике.
   

Лабораторная работа 1

Определение физико-химических свойств мочи

Материал исследования

Нормальная моча и образцы мочи N 1, 2, 3.

Определение относительной плотности

Оборудование

Урометр, высокий цилиндр для мочи.

Проведение анализа

При наличии пены на поверхности мочи ее удаляют фильтровальной бумагой.

Если мочи мало, то ее можно перед исследованием развести в 2-3 раза дистиллированной водой, а потом полученный результат умножить на степень разведения.

В высокий узкий цилиндр наливают по стенке мочу и осторожно погружают в нее урометр так, чтобы урометр не касался стенок и дна цилиндра. Производят отсчет по шкале урометра, используя нижний мениск жидкости.

В случае большой относительной плотности мочи берут второй тип урометра (шкала 1,030-1,060). Если моча имеет температуру, не соответствующую условиям, отмеченным на урометре, то на каждые 3С выше или ниже этой температуры соответственно добавляют или отнимают по 0,001 от показаний шкалы урометра.

Нормальные величины

Моча 1,010-1,025

Клинико-диагностическое значение

Относительная плотность нормальной мочи прямо зависит от концентрации растворимых веществ и находится в обратной связи с количеством выделяемой мочи.

Увеличение относительной плотности мочи отмечается при сахарном диабете (глюкозурия), поражении гломерулярного фильтра (протеинурия).

Снижение плотности связано с полиурией любой этиологии.

Определение рН

Принцип

Основан на изменении цвета индикатора в соответствии с рН раствора.

Проведение анализа

Полоску индикаторной бумаги опускают в пробирку с мочой и по изменению цвета, сравнивая с эталонной шкалой на упаковке, устанавливают рН исследуемой мочи.

Нормальные величины

Моча 5,0-6,5

Клинико-диагностическое значение

Преобладание в пище животных белков определяет сдвиг рН мочи в кислую сторону, преобладание растительной пищи – в щелочную.

Кислая реакция мочи отмечается при лихорадочных состояниях, декомпенсированном сахарном диабете, туберкулезе почек, голодании, недостаточности почек.

Щелочная реакция мочи наблюдается при цистите, пиелитах, гематурии, после рвоты, диареи (поноса), при рассасывании экссудатов, хронической инфекции мочевыводящих путей, после приема соды и щелочных минеральных вод.

Оформление работы

Записывают принцип методов и результаты исследования. Результаты данной работы используют для выводов в лабораторной работе 2.

	Выявляемый показатель
	Плотность	Цвет	Прозрачность	рН
Норма
Образец N 1
Образец N 2
Образец N 3

Лабораторная работа 2

Количественное определение состава мочи

Материал исследования

Нормальная моча и образцы мочи N 1, 2, 3.

Оборудование

Тест-полоски "Глюкофан", "Кетофан", "Диафан", "Альбуфан", "Пентафан", "Билифан", "Иктофан".

Проведение анализа

Не прикасаясь руками к зоне индикации, из пенала упаковки берут полоску и погружают на 1-2 секунды в исследуемую жидкость. Капли мочи удаляют, проведя полоской по краю сосуда. Полоски оставляют в горизонтальном положении. Через 1 минуту по цветной шкале на упаковке определяют концентрацию искомого вещества.

Определение глюкозы тест-полосками "Глюкофан"

Принцип

Принцип определения глюкозы основан на ферментной глюкозооксидазной реакции. Зона индикации пропитана растворами ферментов глюкозооксидазы, пероксидазы и красителем тетраметилбензидином. Глюкоза с помощью глюкозооксидазы окисляется кислородом воздуха до глюконовой кислоты с образованием перекиси водорода. Перекись водорода в присутствии фермента пероксидазы окисляет краситель, и происходит переход желтой окраски в зеленую.

Нормальные величины

Моча

Глюкоза	тест-полоски "Глюкофан"	проба отрицательна
	другие методы	0,1-0,8 ммоль/л или 1-15 мг/100 мл (мг%)

Клинико-диагностическое значение

Уровень глюкозы в моче возрастает при всех случаях гипергликемии свыше 10 ммоль/л (почечного порога).

Глюкозурии могут быть физиологическими и патологическими.

К физиологическим относятся алиментарная глюкозурия, глюкозурия беременных и нейрогенная глюкозурия на почве стрессовых состояний.

Патологическая глюкозурия обнаруживается:

• 
  при гипергликемии – сахарный диабет, тиреотоксикоз, акромегалия, гиперплазия коры надпочечников, инфаркт миокарда, отравления морфином, фосфором, кровоизлияния во внутренние органы, острые инфекции и нервные заболевания;
  
• 
  при повреждениях почечных канальцев – пиело- и гломерулонефриты, токсические поражения почек, почечный диабет (семейная почечная глюкозурия), нефропатии.
  

Определение кетоновых тел тест-полосками "Кетофан"

Принцип

Тест основан на реакции Легаля (см. Тема 9.2. "Обнаружение кетоновых тел в моче"). Желтая зона индикации на полосках содержит щелочной буфер в смеси с нитропруссидом натрия, дающий с ацетоном и ацетоуксусной кислотой красное, вишневое или фиолетовое окрашивание. Проба более чувствительна к ацетоуксусной кислоте, чем к ацетону. С  гидроксимасляной кисло­той индикатор не реагирует. Таким образом, интенсивность окраски отражает только концентрацию ацетоуксусной кислоты в моче.

Нормальные величины

Моча

Кетоновые тела	тест-полоски "Кетофан"	проба отрицательна
	другие методы	20-30 мг/сут

Клинико-диагностическое значение

Кетоновые тела в моче (кетонурия) появляются при кетонемии, которая возникает при голодании, сахарном диабете, при повышении концентрации жиромобилизующих гормонов в крови, при ацетонемических состояниях у детей.

Определение белка тест-полосками "Альбуфан"

Принцип

Тест основан на изменении цвета с желтого до зелено-голубого кислотно-основных индикаторов (тетрабромфенолового синего и эфира тетрабромфенолфталеина) под влиянием белков. Проба наиболее чувствительна к альбуминам, значительно менее чувствительна к глобулинам, мукопротеинам, гемоглобину. При сильно щелочном рН мочи проба может давать ложноположительные результаты.

Нормальные величины

Моча

Белок	Тест-полоски "Альбуфан"	проба отрицательна
	Другие методы	10-140 мг/л

Клинико-диагностическое значение

Небольшое количество белка в суточной моче обнаруживается и у практически здоровых лиц, однако в разовой порции мочи такие концентрации обычными методами не выявляются. Часть этих белков сывороточного проис­хождения, другая часть является продуктом клеток мочевыводящих путей.

Принято подразделять протеинурию в зависимости от места возникновения:

• 
  преренальную, связанную с усиленным распадом белка тканей или выраженным гемолизом;
  
• 
  ренальную, обусловленную патологией клубочков или канальцев почек;
  
• 
  постренальную, связанную с воспалением мочевыводящих путей.
  

Определение билирубина и уробилиногена
тест-полосками "Иктофан"

Принцип

Полоски содержат две зоны индикации – для билирубина и для уробилиногена.

Тест основан на реакции сочетания билирубина со стабилизированным диазореактивом (см. Тема 11.2. "Определение концентрации общего билирубина и его фракций в сыворотке крови"). Реакционная зона содержит п нитрофенилдиазониевый-п-толуолсульфонат, натриевый бикарбонат и сульфосалициловую кислоту. При контакте с конъюгированным (прямым) билирубином через 30 секунд появляется сиреневато-бежевая (сиреневато-розовая) окраска, интенсивность которой зависит от количества определяемого билирубина.

Определение уробилиногена основано на реакции азосочетания уробилиногена со стабилизированной солью диазония. Реакционная зона меняет цвет в присутствии уробилиногена на розовый или красный.

Нормальные величины

Моча

Билирубин Уробилиноген

проба отрицательна до 17,0 мкмоль/л

Клинико-диагностическое значение

Появление билирубина в моче связано с механической и паренхиматозной желтухами, при которых из крови в мочу фильтруется прямой билирубин.

Повышение концентрации уробилиногена в моче наблюдается при паренхиматозных заболеваниях печени (гепатиты, циррозы, отравления), при гемолитических состояниях, кишечных заболеваниях, связанных с избыточным всасыванием стеркобилиногена слизистой оболочкой кишечника (энтероколиты, запоры).

Определение гемоглобина и эритроцитов тест-полосками "Гемофан"

Кровь в моче может находиться в двух видах – в виде клеток крови (гематурия, эритроцитурия) или в виде кровяного пигмента (гемоглобинурия).

Принцип

Зона индикации тест-полосок содержит органический гидропероксид (куменовая перекись водорода) и индикатор тетраметилбензидин. Гемоглобин катализирует окисление индикатора гидропероксидом с образованием окрашенных в сине-зеленый цвет продуктов.

В присутствии свободного гемоглобина (гемоглобинурия или гемолиз присутствовавших первично эритроцитов) вся сенсорная зона окрашивается в более или менее гомогенный сине-зеленый цвет.

Неизмененные (целые) эритроциты (микрогематурия) проявляются интенсивно окрашенными сине-зелеными точками или пятнышками на неокрашенной реагентной зоне или равномерной сине-зеленой окраской всей зоны (макрогематурия).

При отрицательной реакции зона индикации остается желтоватой (без зеленого оттенка).

Нормальные величины

Моча

Эритроциты и гемоглобин	дети	проба отрицательна или слабо положительна
	взрослые	проба отрицательна

Клинико-диагностическое значение

Единичные эритроциты обнаруживаются в моче даже абсолютно здоровых людей. У практически здоровых людей в сутки выделяется до 1 миллиона эритроцитов, что соответствует содержанию в 1 мкл мочи 1 эритроцита.

Гематурия обнаруживается при поражении паренхимы почки (гломерулонефрит, пиелонефрит, опухоли), при тяжелой физической нагрузке, при поражении мочевыводящих путей.

Определение кетоновых тел и глюкозы тест-полосками "Диафан"

Принцип

Полоски содержат две зоны индикации – для кетоновых тел и для глюкозы.

Принцип определения кетоновых тел такой же, как в случае полосок "Кетофан".

Принцип определения глюкозы такой же, как в случае полосок "Глюкофан".

Нормальные величины

Моча

Глюкоза	тест-полоски "Глюкофан"	проба отрицательна
	другие методы	0,1-0,8 ммоль/л или 1-15 мг/100 мл (мг%)
Кетоновые тела	тест-полоски "Кетофан"	проба отрицательна
	другие методы	20-30 мг/сут

Клинико-диагностическое значение

См. для "Глюкофан" и "Кетофан".

Определение рН, глюкозы, кетоновых тел, белка и крови
тест-полосками "Пентафан"

Принцип

Диагностические полоски "Пентафан" имеют 5 зон индикации для определения кетоновых тел, крови, глюкозы, белка и величины рН.

Принцип определения рН заключается в переходе цвета смешанного кислотно-основного индикатора в диапазоне рН 5,0-9,0 от оранжевой окраски в желтую, далее в зеленую до появления синего цвета.

Принцип определения крови такой же, как в случае полосок "Гемофан".

Принцип определения белка такой же, как в случае полосок "Альбуфан".

Принцип определения кетоновых тел такой же, как в случае полосок "Кетофан".

Принцип определения глюкозы такой же, как в случае полосок "Глюкофан".

Нормальные величины

Моча

Белок	Тест-полоски "Альбуфан"	проба отрицательна
	Другие методы	10-140 мг/л
Кетоновые тела	тест-полоски "Кетофан"	проба отрицательна
	другие методы	20-30 мг/сут
Глюкоза	тест-полоски "Глюкофан"	проба отрицательна
	другие методы	0,1-0,8 ммоль/л или 1-15 мг/100 мл (мг%)
Эритроциты и гемоглобин	дети	проба отрицательна или слабо положительна
	взрослые	проба отрицательна
рН		5,0-6,5

Оформление работы

Записывают принцип методов, результаты исследования образцов мочи и с учетом результатов "Лабораторной работы 1" делают выводы о возможной патологии организма.

Выявляемый показатель	Вид теста	Образцы мочи
		Норма	N 1	N 2	N 3
рН	Пентафан
Глюкоза	Глюкофан Пентафан
Белок	Альбуфан Пентафан
Кетоновые тела	Кетофан Диафан Пентафан
Билирубин	Билифан Иктофан
Уробилиноген	Иктофан
Гемоглобин	Гемофан
Эритроциты	Гемофан

Лабораторная работа 3 (теоретически)

Проба Реберга – определение клиренса креатинина

Материал исследования

Сыворотка крови. Моча.

Принцип

Если какое-то вещество в стабильной концентрации присутствует в плазме, физиологически инертно, свободно фильтруется в клубочках и не секретируется, не реабсорбируется, не синтезируется и не превращается в почках, то количество этого вещества, профильтрованного в клубочках, равно количеству, выведенному с мочой. 

Образовавшийся в организме креатинин практически полностью фильтруется в почечных клубочках и не подвергается реабсорбции в почечных канальцах. Соотношение концентраций креатинина в моче и плазме крови за определенный промежуток времени позволяет судить о фильтрующей способности почек.

Проведение анализа

Обследуемый выпивает натощак 400 500 мл воды или слабого чая. Немедленно идет в туалет. После мочеиспускания отмечают точное время. Через 30 минут берут кровь из вены и определяют концентрацию креатинина в крови. Через час собирают мочу полностью и определяют ее общий объем, вычисляют минутный диурез и определяют концентрацию креатинина в моче (см Тема 5.3. "Определение содержания креатинина в сыворотке крови и моче").

Расчет

, где

С – показатель клиренса, D – минутный диурез,
U и P – концентрация креатинина в моче и плазме соответственно.

Нормальные величины

Скорость клубочковой фильтрации по креатинину

80-120 мл/мин

Клинико-диагностическое значение

Повышение скорости клубочковой фильтрации наблюдается при увеличении сердечного выброса, при беременности, отравлении окисью углерода, белковой диете и гиперкатаболических состояниях, анемии.

Снижение показателя клиренса выявляется при шоке, кровотечении, дегидратации, сердечной недостаточности, различных патологиях почек, гипофункции коры надпочечников.

Оформление работы

Отмечают принцип метода, клинико-диагностическое значение и методику проведения анализа.