Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет»
Институт медицины и естественных наук
Кафедра биохимии, клеточной биологии и микробиологии
Направление подготовки 06.03.01 Биология
Форма обучения - заочная
Курсовая работа
на тему:
«Биохимическая диагностика патологий печени»
Научный руководитель:
канд. биол. наук, доцент,
доцент кафедры биохимии, клеточной биологии и микробиологии
Попова Ольга Владимировна
Студентка:
Малова Анастасия Валерьевна,
группа ББ-51
Йошкар-Ола 2016
Содержание
Введение. ……………………………………………………………………………...3
1 Теоретические аспекты заболеваний печени. ……………………………………5
1.1 Основные заболевания печени: симптомы и признаки………………………7
1.2 Общая характеристика диагностики заболеваний печени. ………………….11
2 Использование ферментов и общего белка в диагностике заболевания печени ………………………………………………………………………………………17
2.1 Биохимический анализ при заболеваниях печени: показатели и нормы.. ….17
2.2 Белковые пробы.. ………………………………………………………………..25
Заключение…………………………………………………………………...…….28
Список использованной литературы и источников.......................................................29
Список используемых сокращений
АЛТ – аланинамнотрансфераза
АСТ – аспартатаминотрансфераза
ЩФ – щелочная фосфатаза
ГГТ – гамма-глутамилтрансфераза
ЛАП – лейцинаминопептидаза
ЛДГ – лактатдегидрогеназа
ГлДГ – глутаматдегидрогеназа
АБП – алкогольной болезни печени
ВОЗ – всемирная организация здравоохранения
ГДГ – глутаматдегидрогеназа
АЛД – альдолаза
АСТ-м – аспартатаминотрансфераза митохондриальная
γ-ГПТ – γ-глутамилтранспептидаза;
ЛХАТ – лецитинхолестеринацилтрансфераза
ФМФА – фруктозомонофосфатальдолаза
ТП – тимоловая проба
Введение
Актуальность исследования. По данным ВОЗ в последние десятилетия в мире отмечается рост заболеваемости и смертности вследствие заболеваний печени.
Печень играет важную роль в обмене белков, углеводов, липидов. Клетки печени метаболизируют, детоксицируют и экскретируют экзо- и эндогенные вещества. Важной функцией печени является синтез белков плазмы. В печени также синтезируется желчные кислоты, необходимые для переваривания и всасывания жиров. Гликолиз, цикл Кребса, синтез и распад аминокислот, реакции окислительного фосфорилирования – все эти процессы представлены в гепатоцитах, богатых митохондриями. В печени представлены 2 основных типа клеток: гепатоциты или паренхиматозные клетки, составляющие около 60% всей клеточной массы, и Купферовы клетки, входящие в состав ретикуло-эндотелиальной системы и составляющие 30% от всех клеток печени.
Ферменты печени - это одна из самых важных составляющих биохимических процессов в организме. При разнообразных заболеваниях и повреждениях печени в плазме крови изменяется содержание ферментов. Такое явление – важный диагностический показатель.
Несмотря на множество биохимических процессов, протекающих в клетках печени, изменения далеко не всех из них имеют диагностическое значение. Это обусловлено ограниченными методическими возможностями лаборатории, низким уровнем знаний о патофизиологии печени, а также однонаправленными изменениями ряда биохимических тестов.
Доминирующее значение в лабораторной диагностике заболеваний печени имеет определение активности ферментов. Синтезируемые гепатоцитами и клетками эпителия желчных протоков ферменты могут быть разделены на индикаторные, секреторные и экскреторные. К секреторным ферментам относят холестеразу, ее активность в крови при заболеваниях печени понижается вследствие нарушения ее синтеза. К экскреторным ферментам относят ЩФ, ГГТ и ЛАП. Наибольшую группу диагностически важных ферментов представляют индикаторные ферменты, включающие АЛТ, АСТ, ЛДГ и ГлДГ.
Изучение активности описанных выше ферментов, а также определенных показателей белкового обмена является основным направлением биохимической диагностики функционального состояния печени с целью исследования той или иной патологии.
Цель курсовой работы – провести и представить обзор литературных источников, посвященный биохимической диагностике патологий печени.
Для достижения цели были определены следующие задачи:
1) рассмотреть основные заболевания печени;
2) дать общую характеристику принципам диагностики заболеваний печени;
3) охарактеризовать использование таких биохимических показателей, как активность неокторых ферментов печени и содержание общего белка в диагностике заболеваний печени.
1. Обзор литературы
1.1 Основные заболевания печени: симптомы и признаки
Печень - главный орган обезвреживания токсических веществ, попадающих в организм извне (например, при отравлениях) или образующихся в организме пробуктов метаболизма. Обезвреживание токсических веществ происходит посредством химических превращений в нетоксические соединения и элиминации их с желчью [6, c 112].
Прежде чем говорить о причинах болезней печени, скажем несколько слов о том, какие функции выполняет этот орган. Прежде всего, это детоксикация: именно ферменты печени перерабатывают токсичные соединения в безопасную форму. Кроме того, в печени идут важные обменные процессы. В этой железе синтезируется желчь, без которой невозможно нормальное пищеварение (и в первую очередь переваривание жиров), а также формируются запасы гликогена из избытков глюкозы. Здесь же происходит метаболизм витаминов и гормонов.
Печень активно задействована в обмене веществ, и на ее работу влияет множество разных факторов, которые нередко становятся причиной заболеваний.
К таким факторам например можно отнести нарушения обмена веществ и, в частности, ожирение. С ростом числа людей, страдающих лишним весом, растет и число пораженных так называемой неалкогольной жировой болезнью печени, которая приводит к изменению структуры тканей органа. В результате печень не может выполнять свою функцию в полной мере. По данным исследований, в России этим заболеванием страдает примерно 27% населения [4].
Злоупотребление алкоголем. Вероятно, это одна из самых известных причин, которые в итоге приводят к заболеваниям печени. Факторы риска развития алкогольной болезни печени (АБП), наиболее распространенными формами которой являются жировая дистрофия, алкогольный гепатит и цирроз, отмечаются примерно у 40% населения России, а смертность от нее находится на уровне 14 000 человек в год. Злоупотребление алкоголем приводит к тому, что в клетках печени накапливается жир, они перестают нормально функционировать, и в конечном итоге гибнут, что приводит к разрастанию в печени соединительной ткани.
Не менее внушительной выглядит статистика по вирусным заболеваниям печени: в первую очередь, это вирусные гепатиты, которые приводят к развитию более серьезных патологий, таких как цирроз, рак печени, различные заболевания желудочно-кишечного тракта. По данным ВОЗ, ежегодно от разных форм гепатита умирает около 1,4 миллионов человек, эти вирусные заболевания являются причиной цирроза в 57% случаев, а первичного рака – в 78% случаев. Гепатиты опасны тем, что очень часто переходят в хроническую форму, кроме того, вирусы воздействуют на ткань печени по нескольким направлениям: вызывают воспаление и разрушают гепатоциты [4].
Злоупотребленияе лекарствами и другие токсические поражения. Список препаратов, которые могут приводить к серьезным поражениям железы, достаточно велик: в него входят различные обезболивающие, нестероидные противовоспалительные препараты, некоторые антибиотики, снотворные и другие. Токсическое поражение может развиваться бессимптомно, приобретая хронический характер, и тогда признаки поражения печени будут отмечены лишь спустя несколько месяцев после оказанного на орган негативного воздействия.
Помимо болезней, вызванных вышеприведенными причинами, встречаются аутоиммунные заболевания печени, большую роль играет наследственный фактор, на состояние печени оказывает влияние и наличие в организме гельминтов и т.д. Однако подавляющее большинство заболеваний связано именно с перечисленными факторами. Под их воздействием в печени начинаются различные изменения, которые в итоге приводят к нарушению функций органа.
Таким образом, среди наиболее серьезных патологий можно выделить следующие:
- гепатоз (жировая дистрофия печени, стеатоз);
- гепатиты – воспалительные заболевания, имеющие различную природу;
- фиброз – процесс постепенного замещения здоровых клеток печени соединительной тканью;
- цирроз – необратимое фиброзное замещение тканей печени, которое проходит с серьезным нарушением функций органа;
- печеночная недостаточность – состояние, при котором печень частично перестает выполнять свою функцию;
- рак и другие [4].
Прикзнаки заболеваний печени. Важность этого вопроса обусловлена тем, что обычно на многие начальные симптомы человек может не обращать внимания, списывая ухудшение общего состояния на усталость, стресс, плохую экологию, а когда симптомы заболевания печени становятся более выраженными, лечение требует уже больших усилий со стороны врача и пациента.
Инфекционные заболевания: вирусные гепатиты. Это воспалительные заболевания печени, проявления которых могут различаться в зависимости от вида гепатита (А, В, С и другие, различаются по типу возбудителя). Большое распространение получил гепатит А (болезнь Боткина), который по начальным признакам похож на грипп: у пациента поднимается температура, ухудшается общее самочувствие. Диагноз становится очевидным после начала желтухи: обычно после этого самочувствие больного улучшается.
Более опасными являются формы гепатита В и С. Они могут вызвать цирроз и рак печени и привести к летальному исходу [11, c 116].
Обменные нарушения. Печень нередко называют «депо жира»: именно в гепатоцитах идет жировой обмен, поэтому клетки этой железы очень чувствительны к нарушениям метаболизма. В результате может начаться жировой гепатоз, или ожирение печени. Помимо нарушений рациона причиной жирового гепатоза могут быть и другие заболевания (например, сахарный диабет или болезнь Крона), а также алкоголизм.
Заболевание начинается с накопления жира в клетках печени. Это приводит к нарушению их нормальной работы, избытку в организме свободных радикалов, а затем – к воспалению. В результате развития заболевания клетки железы начинают отмирать (некроз тканей), на их месте активно образуется соединительная ткань, и печень перестает нормально функционировать.
Жировой гепатоз протекает бессимптомно, однако больной может испытывать общий дискомфорт, его беспокоит вздутие живота, тошнота, нарушение стула, повышается температура тела. Обратить внимание именно на печень заставляют такие признаки, как горечь во рту, желтуха, боли в правом подреберье. Однако нередко ожирение печени выявляется в ходе диагностики других заболеваний [4].
Токсические поражения. Одна из основных функций печени – очищение крови от токсинов. Однако существуют вещества, с которыми клетки печени не справляются и которые представляют для железы особую угрозу. Это различные фенолы, альдегиды, производные бензола, ацетальдегид, который является продуктом распада спирта, соли тяжелых металлов и другие. Токсическое поражение печени может развиваться остро, но может протекать и практически бессимптомно.
В результате действия токсинов в клетках железы наблюдается нарушение обменных процессов, накапливается жировая ткань, развивается воспаление и некроз, разрастается соединительная ткань и может возникнуть цирроз. Также токсины могут вызывать нарушение кровообращения, что негативно сказывается на состоянии тканей.
Пациенты с токсическими поражениями печени жалуются на боли в правой части живота, которые начинаются в результате увеличения размеров органа. Могут отмечаться общие признаки интоксикации организма: повышение температуры, ухудшение самочувствия, тошнота, рвота, кровотечение из носа и т.д.
Опухоли печени. Они делятся на доброкачественные и злокачественные. Доброкачественных опухолей печени существует достаточно много – липомы, гемангиомы, фибромы. К доброкачественным новообразованиям относятся также кисты. Эти заболевания часто протекают бессимптомно, и лишь в случае разрастания опухоли или кист размеры органа могут увеличиться, что вызывает боль в правой части живота. Рак печени обычно является следствием инфекционных, обменных заболеваний, однако большинство раковых поражений печени связано с проникновением метастазов из других органов.
Злокачественные опухоли приводят к ухудшению общего состояния, слабости, потере аппетита, снижению общей массы тела. В дальнейшем, когда меняется структура тканей печени, орган становится плотным на ощупь и болезненным. Заболевание нередко сопровождается желтухой.
Первые симптомы заболеваний печени часто не вызывают опасений у пациентов. Если лечение не начато вовремя или проводится неверно (например, если пациент занимается самолечением), это может привести к серьезным последствиям [4].
Так, если на начальной стадии многих заболеваний печени в клетках происходит накопление жиров, то прогрессирование болезни в итоге приводит к перерождению тканей и нарушению нормального функционирования органа. Однако это не все опасные последствия. Например, практически во всех случаях развития цирроза у больных также повышается давление в воротной вене. Это приводит к варикозному расширению других вен, в том числе желудка и пищевода, что в итоге может закончиться кровотечением и летальным исходом (в 30% случаев цирроза) [4].
Другим осложнением является асцит – накопление жидкости в брюшной полости, а также перитонит. В результате некачественного очищения крови от токсинов и их влияния на центральную нервную систему у пациента может развиться энцефалопатия, которая в конечной, IV стадии, вызывает кому.
Таким образом, последствия несвоевременного или неправильного лечения заболеваний печени могут быть самыми серьезными. Именно поэтому большое внимание нужно уделять вопросам профилактики. Важна также и своевременная диагностика [4].
1.2 Общая характеристика диагностики заболеваний печени
Печень продуцирует большое число ферментов, поступающих непосредственно в кровь. При поражениях печени количество одних ферментов в сыворотке крови понижается, а других - повышается.
Ферменты, которые обнаруживаются в норме в плазме или сыворотке крови, условно можно разделить на 3 группы [1].
Секреторные ферменты, синтезируясь в печени, в норме выделяются в плазму крови, где играют определенную физиологическую роль, например ферменты, участвующие в процессе свертывания крови (протромбиназа), холинэстераза. При поражении печени их синтез снижается, и активность этих ферментов падает.
Индикаторные ферменты попадают в кровь из тканей, где они выполняют определенные внутриклеточные функции. Одни из них находятся в цитозоле клеток (ЛДГ, АЛТ, АСТ), другие - в митохондриях (ГДГ, АСТ) и т.д. Экскреторные ферменты синтезируются главным образом в печени (щелочная фосфатаза). В физиологических условиях эти ферменты в основном выделяются с желчью. При многих патологических процессах выделение экскреторных ферментов с желчью нарушается, а активность их в плазме крови повышается[7].
Клетки паренхимы печени – гепатоциты – являются основной химической лабораторией организма человека, в которой посредством богатого набора ферментов вырабатываются многие жизненно важные вещества, в том числе почти все белки плазмы крови. Поэтому о функции печени можно судить, исследуя самые разные лабораторные показатели. Количество печеночных проб огромно: некоторые авторы насчитывают их до 500 [9].
Однако определение органоспецифических ферментов плазмы печеночного происхождения занимает особое место, поскольку служит признаком не нарушения функции всего органа , а лишь повреждения отдельных гепатоцитов, что развивается значительно раньше. Эти пробы очень чувствительны. Подсчитано, что разрушение всего одной печёночной клетки из 700 приводит к достоверному повышению активности органоспецифических ферментов в сосудистом русле. [7].
Диагностика болезней печени значительно сложнее, чем острого инфаркта миокарда, поскольку количество вариантов патологических состояний очень велико и они могут накладываться друг на друга.
С учётом возможностей энзимодиагностики всё разнообразие патологических процессов в печени делиться на три группы: острые и хронические поражения паренхимы и заболевания желчных путей. Возможно наложение одного из этих состояний на другое. Например, острый гепатит почти всегда в той или иной мере сказывается на состоянии желчных путей; хронический процесс может протекать с обострениями. Исследование ферментов в ряде случаев помогает установить природу первичного или ведущего процесса [11, c 56].
При острых гепатитах инфекционной природы через повреждённые клеточные мембраны в кровь выходят содержащиеся в цитоплазме гепатоцитов АСТ и АЛТ, альдолаза (АЛД), ЛДГ и другие ферменты. При боее глубоких повреждениях, когда наступает некроз клеток, из них выходят связанные с клеточными структурами АСТ-м и ГДГ (глутаматдегидрогеназа).
При вирусных гепатитах чаще всего определяют активность аминотрансфераз, поскольку этот тест очень чувствителен, хотя и не очень специфичен. Цитоплазматический фермент АСТ выходит из гепатоцитов в большем количестве, чем АЛТ, но последняя медленнее удаляется из кровотока, поэту её относительная концентрация в плазме выше. При остром гепатите отношение активности АСТ/АЛТ плазмы (коэффициет де Ритиса) меньше единицы. Этот важный показатель позволяет отличить ферментемию печёночного происхождения от сердечной. Повышение активности АЛТ – очень ранний симптом инфекционного гепатита, который имеет особенно большое значение при эпидемиологических обследованиях, поскольку обнаруживается как при безжелтушных формах, так и в продромальном периоде заболевания [13, c 17].
Широко распространено так же определение АЛД. Ее изофермент типа В (фруктозо-1-фосфатальдолаза) содержится только в печени, поэтому более специфичен при гепатитах, чем аминотрансферазы. Другой изофермент типа А (фруктозо-1,6-дифосфатальдолаза), может иметь как печёночное, так и мышечное происхождение. Для контроля за ходом заболевания используют так же определение активности ЛДГ, особенно её пятого изофермента, а также ферментов, в большой степени характеризующих повреждение желчных путей: γ-глутамилтранспептидазы, нуклеазы и д.р.
Активность наиболее специфичных для гепатоцитов ферментов – сорбитолдегидрогеназы, аргиназы, гистидазы и др. также возрастает при вирусных гепатитах, но реже исследуется в практических лечебных учреждениях, так как эти ферменты менее чувствительны и в основном имеют значение для дифференциальной диагностики. Если же диагноз ясен и определение ферментов необходимо для контроля за ходом заболевания, то главное значение приобретает чувствительность тестов, а так же возможность их систематического выполнения. Иное дело поражение печени при мононуклеозе, периодической болезни и других инфекциях, а также при сердечной недостаточности, когда надо на фоне разнообразной патологии оценить степень поражения именно данного органа. В этом случае более специфичные ферменты выходят на первое место.
Различные варианты вирусных гепатитов не могут быть дифференцированы с помощью ферментологических исследований, хотя известно, что при гепатите А (болезнь Боткина) ферментемия не такая длительная, как при гепатите В (сывороточный гепатит).
При острых токсических поражениях печени активность ферментов сыворотки крови также повышается, но здесь есть свои особенности. Так, на алкогольную интоксикацию бурно реагирует γ-глутамилтранспептидаза; активность фермента увеличивается также при заболеваниях желчных путей. При алкогольном гепатите она возрастает не только в абсолютных величинах, но, главное, по сравнению с активностью других ферментов. Видимо, спирт не просто повышает проницаемость клеточных мембран для γ-ГПТ, но и индуцирует её синтез. При отравлениях органическими растворителями, в частности четырехлористым углеродом, ферментный спектр плазмы соответствует спектру гепатоцитов, поэтому отношение акивностей в плазме такое: ЛДГ > АСТ > АЛТ, в то время как при вирусном гепатите: АЛТ > АСТ > ЛДГ [13, c 69].
При выздоровлении после острого гепатита клинические симптомы часто исчезают ещё до того, как полностью нормализовалась активность ферментов, но лишь полное возвращение ферментов к нормальным величинам как в покое, так и при физических нагрузках, служит признаком выздоровления. Стероидная терапия, делая клеточные границы менее проницаемыми, понижает содержание ферментов, но это ещё не признак выздоровления, так как после отмены гормонов ферментемия может восстановиться. При благоприятном течение следует ожидать возвращения к норме мышечного изофермента АЛД, через 3 недели – мышечных изоферментов ЛДГ и печеночных изоферментов АЛД, через 4 недели – митохондриальной АСТ и через 5 недель – цитоплазматической АСТ и сердечных изоферментов ЛДГ. Если этого нет, то надо опасаться перехода острого процесса в хронический; особенно информативен в этом отношении АСТ-м.
Поскольку для контроля за ходом выздоровления при гепатите по уровню ферментов надо систематически брать венозную кровь, делались попытки разработать более щадящие пути решения этого вопроса.
Предложено определять ЩФ кала, печеночный изофермент которой при неосложненном течении нормализуется через месяц после выписки из стационара (уже после того, как активность аминотрансфераз плазмы перестала быть повышенной); при осложнённом течении на это уходят месяцы.
В некоторых случаях острое заболевание переходит в хроническое поражение печени, основным признаком которого является повышение активности ферментов плазмы.
Это состояние протекает с обострениями, во время которых энзимемия возрастает ещё больше.
Самый неблагоприятный вариант вирусного гепатита – агрессивный, он выражается в пролиферативной реакции мезенхимальной ткани с последующим исходом в цирроз. Для этого варианта характерны повышение уровня иммуноглобулинов, появление белков острой фазы и другие черты воспаления, но ферментологически его невозможно дифференцировать от более благоприятного персистирующего гепатита.
При хроническом процессе по мере ухудшения состояния больного и уменьшения количества активно функционирующих гепатоцитов ферментативный спектр плазмы меняется: активность плазматических ферментов печеночного происхождения снижается вплоть до слегка повышенных или даже нормальных величин; при этом активность АЛТ уменьшается быстрее, чем активность АСТ, и коэффициент де Ритиса может стать больше единицы.
Одновременно нарушается и белок-синтезирующая функция печени. Это сказывается не только на составе белков плазмы, но и на активности вырабатываемых в печени плазмоспецифических ферментов: уменьшается активность моноаминоксидазы, лецитинхолестеринацилтрансферзы (ЛХАТ), факторов свёртывающей системы.
Недостаток ЛХАТ затрудняет образование эфиров холестерина, что приводит к увеличению относительного содержания свободного и уменьшению содержания эфирносвязанного холестерина в плазме крови. Распад печёночных клеток в этих условиях может продолжаться, поэтому активность ГлДГ может быть высокой.
Аналогичная, но значительно более бурная динамика бывает при коматозных состояниях, развивающихся на фоне как острого, так и хронического гепатита [5].
В первые 2 суток из поврежденных клеток выходит много ферментов и активность их в плазме очень высока. На этой стадии аминотрансферазы могут в сотни раз превышать нормальные величины; значительно повышенной бывает также активность ГлДГ и других ферментов. Если кома длится 2 суток, то активность АСТ и АЛТ резко падает, но это ни в коем случае не служит признаком выздоровления; активность других ферментов – ЛДГ, ГлДГ, АЛД и сорбитолдегидрогеназы – продолжает расти.
При повреждении клеток желчных путей в кровоток выходят ЩФ, ЛАП, γ-ГПТ, а также нуклеаза, которые считаются специфическими для этого вида патологии.
Дифференциальная ферментодиагностика холангитов и паренхиматозных гепатитов непроста, поскольку гепатиты в той или иной степени обычно захватывают и желчные протоки. Наряду с этим само по себе затруднение оттока желчи сказывается на гепатоцитах.
Сравнение активностей ферментов, специфичных для той или другой ткани, в ряде случаев позволяет сделать заключение о первичном процессе. Неосложненные холелитиазы, как и хронические, и острые холециститы, в ряде случаев могут вызывать изолированное увеличение активностей специфических для желчных путей ферментов, но при обтурационной желтухе возрастает содержание и «печеночных» ферментов, поэтому на определённой стадии заболевания ферментологически его очень трудно отличить от вирусного гепатита.
В этих случаях оказывается полезным так называемый коэффициент Шмидта – отношение АСТ + АЛТ/ГлДГ, который при гепатитах с острым или хроническим течением, а также при циррозе печени бывает свыше 30, а при обтурационной желтухе, как доброкачественной, так и злокачественной, составляет 5-15, при поражении метастазами опухоли около 10. В последнем случае имеет место так же значительное увеличение активности ЛДГ [9].
Итак, печень продуцирует большое число ферментов, поступающих непосредственно в кровь. При поражениях печени количество одних ферментов в сыворотке крови понижается, а других - повышается.
1.3 Использование ферментов и общего белка в диагностике заболеваний печени
1.3.1 Биохимический анализ при заболеваниях печени: показатели и нормы
Ферменты. В печени синтезируется целый ряд необходимых для нормальной работы организма ферментов. Тесты на ферменты печени могут входить в состав биохимического анализа крови или проводиться отдельно в случае выявления серьезных отклонений от нормы (референсных значений). При диагностике необходимо учитывать общую клиническую картину, поскольку исследуемые показатели могут свидетельствовать о патологиях других органов.
Аспартат-аминотрансфераза (АСТ) и аланин-аминотрансфераза (АЛТ).
АСТ - фермент, участвующий в обмене аминокислот, имеет изоферменты, локализованные как в цитозоле, так и в митохондриях, АЛТ – энзим преимущественно цитоплазматический, митохондриальная форма его нестабильна, и ее содержание в клетке низкое. Роль кофермента в трансаминазных реакциях играет пиридоксальфосфат (витамин В6) [9, c 289].
АСТ в высоких концентрациях присутствует в клетках сердечной и скелетных мышц, печени, почках, поджелудочной железе и эритроцитах. Поражение любого из этих органов и тканей может привести к существенному повышению АсАТ в сыворотке крови.
Наиболее резкие изменения активности АСТ наблюдаются при поражении сердечной мышцы. Так, при инфаркте миокарда активность АСТ в сыворотке крови может повышаться в 4-5 раз.
Считается, что между размерами очага инфаркта и активностью АСТ в сыворотке имеется тесная корреляция. Если в течение нескольких дней не происходит нормализация активности фермента, это свидетельствует о расширении зоны инфаркта.
Референсные значения [1]:
- дети младшего возраста - 36 Ед/л;
- девочки 12–17 лет - 25 Ед/л;
- мальчики 12–17 лет - 29 Ед/л;
- мужчины - 37 Ед/л;
- женщины - 31 Ед/л.
Повышение активности АСТ характерно также для печеночных патологий. Так, значительное повышение активности фермента имеет место при остром вирусном и токсических гепатитах. Умеренное повышение может иметь место при циррозе печени (в 2–3 раза), механической желтухе, метастазах опухоли в печень. Это может наблюдаться при поражении скелетной мускулатуры, например при прогрессирующей мышечной дистрофии; при панкреатите; выраженном внутрисосудистом гемолизе.
Следует иметь в виду, что у новорожденных активность примерно в 1,5 раза выше, чем у взрослых.
Снижение активности АСТ имеет место при недостаточности пиридоксина (витамина В6), при почечной недостаточности, при беременности. АЛТ в высоких концентрациях присутствует в клетках печени и в меньшей степени в скелетных мышцах, почках и сердце.
Повышение активности АЛТ наиболее часто отмечается при острых заболеваниях печени и желчных путей [13, c 23]. При высоких концентрациях АЛТ в течение нескольких дней и/или резком повышении числа ферментов требуется срочная госпитализация с целью выявления некротических очагов, которые могут оказаться даже следствием инфаркта миокарда. У беременных женщин возможно незначительное превышение нормы без каких-либо патологий.
АЛТ – фермент, участвующий в образовании глюкозы из белков и жиров. Нормальные показатели [1]:
- новорожденные - 5–43 Ед/л;
- дети до 1 года - 5–50 Ед/л;
- дети до 15 лет - 5–42 Ед/л;
- мужчины до 65 лет - 7–50 Ед/л;
- женщины до 65 лет - 5–44 Ед/л;
- пожилые люди после 65 лет - 5–45 Ед/л.
Границы нормы достаточно широки, в разные дни показатель может варьироваться в пределах 10–30%. При серьезных патологиях печени значение превышает норму в несколько раз [1].
Щелочная фосфатаза (ЩФ).
ЩФ участвует в реакциях отщепления остатка фосфорной кислоты от ее органических соединений. Содержится преимущественно в печени и костях. Норма в крови: [10].
- для женщин - до 240 Ед/л;
- для мужчин - до 270 Ед/л.
Повышенный показатель может свидетельствовать, помимо заболеваний костной системы, о раке или туберкулезе печени, циррозе, инфекционном гепатите.
Лактатдегидрогеназа (ЛДГ).
ЛДГ – фермент, необходимы для реакций гликолиза (высвобождения энергии в результате расщепления глюкозы).
Повышение показателя имеет место при некрозе тканей, особенно при остром повреждении печени. Значительное повышение сопровождает гемолитические анемии, связанные с дефицитом витамина В12 и фолиевой кислоты [10].
Медленное повышение в течение 3-4 дней с последующим снижением за 5-7 дней может свидетельствовать об инфаркте миокарда (необходимо, однако, исключить инфаркт легкого, опухоль, мегабластную анемию). Повышение уровня ЛДГ характерно для острой фазы инфекционного гепатита, между тем при хронических заболеваниях печени активность фермента редко оказывается повышенной. Циррозы, обтурационные желтухи, различные заболевания почек и скелетных мышц, застойная сердечная недостаточность дают средние цифры активности. Незначительное повышение активности фермента отмечается при любых повреждениях клеток, сопровождающихся увеличением проницаемости мембран (инфаркт миокарда и легкого), при лейкозах, лимфомах, хронических гепатитах. Таким образом, общая активность ЛДГ в сыворотке крови не является специфическим тестом для определенной патологии. Поэтому необходимо разделять изоферменты ЛДГ и, затем, оценивать вклад каждого в общую активность, т.к. они органоспецифичны.
ЛДГ в моче может повышаться в 3-6 раз при хроническом гломеруло- нефрите, системной красной волчанке с поражением почек, диабетическом нефросклерозе, опухолях почек и мочевого пузыря. Однако определение ЛДГ в моче не практикуется из-за ингибирующего действия на фермент кислой среды, мочевины и некоторых короткоцепочечных пептидов мочи.
Норма варьируется в зависимости от возраста: [1].
- дети первого года жизни - до 2000 Ед/л;
- до 2 лет - 430 Ед/л;
- от 2 до 12 лет - 295 Ед/л;
- подростки и взрослые - 250 Ед/л.
Превышение нормы может наблюдаться при повреждении клеток печени.
Глутаматдегидрогеназа (ГДГ).
ГДГ – фермент, участвующий в обмене аминокислот. Отклонения от нормы наблюдаются при тяжелых поражениях печени и желчевыводящих путей, острых интоксикациях.
Норма: [1].
в первый месяц жизни - не более 6,6 Ед/л;
- 1–6 месяцев - не более 4,3 Ед/л;
- 6–12 месяцев - не более 3,5 Ед/л;
- 1–2 года - не более 2,8 Ед/л;
- 2–3 года - не более 2,6 Ед/л;
- 3–15 лет - не более 3,2 Ед/л;
юноши и мужчины - не более 4 Ед/л;
девушки и женщины - не более 3 Ед/л.
Сорбитолдегидрогеназа (СДГ).
СДГ - специфичный фермент, обнаружение которого в крови свидетельствует об остром поражении печени (гепатитах разной этиологии, циррозе). В совокупности с показателями других ферментов помогает в диагностике заболевания.
В норме сыворотка содержит лишь следы фермента (0-0,9 МЕ/л). Фермент органоспецифичен для печени и почек, в других тканях активность незначительна (в селезенке - 1/10, в сердце - менее 1/50 активности в печени). СДГ содержится преимущественно в цитоплазме гепатоцитов, поэтому повышение активности фермента специфично отражает поражение печени. Активность СДГ увеличивается еще в дожелтушный период вирусного гепатита и достигает максимальных величин в первые 10 суток желтушного периода острого гепатита (5-20 норм) [5].
Нормализуется активность СДГ быстрее, чем АЛТ, но высокая специфичность фермента выдвигает его на первое место при постановке диагноза вирусного гепатита. При хронических гепатитах и циррозе печени активность СДГ возрастает в стадии обострения процесса. В первые 4 дня обтурационной желтухи активность СДГ возрастает незначительно (в 23 раза). Изолированное исследование активности СДГ не проводится, т.к. нормальные показатели не исключают поражения печени. Однако определение активности данного фермента в сочетании с другими показателями дает ценную информацию.
Гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ).
Данный фермент содержится в печени и поджелудочной железе, активно выбрасывается в кровь при патологиях печени и алкогольных интоксикациях. После отказа от алкоголя при отсутствии печеночных патологий уровень ГГТ нормализуется через месяц.
Существенное увеличение активности ГГТ наблюдается при холестазе, и лишь незначительное – при повреждении паренхимы печени (некрозе гепатоцитов). Поскольку в последнем случае, как уже указано выше, резко возрастает активность АЛТ, то определение индекса АЛТ/ГГТ позволяет с высокой достоверностью дифференцировать острый вирусный и обструктивный гепатиты. У больных хроническим гепатитом активность ГГТ увеличена в 75% случаев, в то время как показатели АЛТ могут находиться на уровне нормальных значений. Поэтому тест на ГГТ с большей достоверностью подтверждает диагноз заболевания.
ГГТ является более информативным маркером поражения гепатобилиарной системы, чем ЩФ. Активность ГГТ возрастает в более ранние сроки заболеваний и удерживается на повышенных уровнях более длительное время, причем относительное увеличение активности ГГТ выше, чем ЩФ [4].
Кроме того, ГГТ – высокоспецифичный индикатор поражения печени, поскольку в отличие от ЩФ, ее активность у здоровых детей, беременных женщин и пациентов с заболеваниями костной системы находится на уровне нормальных значений. Определение активности ГГТ имеет большое значение для дифференциации желтух. При паренхиматозной желтухе, свойственной инфекционным и токсическим заболеваниям с поражением паренхимы печени, активность ГГТ повышается обычно лишь в незначительной степени (в 2–3 раза) [3].
У всех больных с обтурационной (механической) желтухой, вызванной нарушениями оттока желчи по желчевыводящим путям, такими как закупорка желчных протоков камнем, сдавливание их опухолями, увеличенными лимфоузлами и др., активность ГГТ в сыворотке крови превышает верхнюю границу нормы в 15–140 раз. Весьма важной сферой применения теста для определения ГГТ является онкология.
Референсные значения: [1].
первые полгода жизни - не более 185 Ед/л;
- до 1 года - не более 34 Ед/л;
- 1–3 года - не более 18 Ед/л;
- 3–6 лет - не более 23 Ед/л;
- 6–12 лет - не более 17 Ед/л;
- юноши до 17 лет - не более 45 Ед/л;
- девушки до 17 лет - не более 33 Ед/л;
- мужчины - 10–71 Ед/л;
- женщины - 6–42 Ед/л.
Фруктозо-монофосфатальдолаза (ФМФА).
ФМФА в норме может быть обнаружена в крови в следовых количествах. Повышение ФМФА характерно для острых гепатитов и профессиональных интоксикаций работников вредных производств. Любой фермент - это белковая молекула, ускоряющая одну конкретную биохимическую реакцию в организме при определенной температуре и кислотности среды. По совокупности данных анализа на ферменты можно судить о нарушениях обмена веществ, связанных с теми или иными патологиями. Анализ на ферменты является весьма информативным методом диагностики состояния печени.
Так, определение активности аминотрансфераз сыворотки АЛТ и АСТ является высокочувствительным показателем цитолиза гепатоцитов, что определяет ее ведущую роль в диагностике гепатитов различной этиологии. При цитолитическом процессе, развивающемся в печени больного при вирусном гепатите, преобладает «вымывание» АЛТ, степень повышения АСТ существенно меньше (табл. 1).
По патоморфологическому принципу выделяют четыре биохимических синдрома:
1) цитолиз (повышение активности ферментов – индикаторов цитолиза и печеночно – клеточных никрозов);
2) холестаз (повышение активности щелочной фосфатазы);
3) синдром печеночно–клеточной недостаточности (уменьшение содержания в сыворотке крови альбуминов);
4) иммуновосполительный синдром (повышение гамма-глабулинов сыворотки крови, изменение белково-осадочных проб) [16, c 155].
Таблица 1 - Определение активности ферментов в сыворотке крови
Фермент | Нормальные* значения | Значения при гепатитах |
Аланинаминотрансфераза (АЛТ) | до 40 Ед/л | увеличение |
Аспартатаминотрансфераза (АСТ) | до 40 Ед/л | увеличение |
Щелочная фосфатаза (ЩФ) | 31-115 Ед/л дети: до 350 Е/л | увеличение |
* - значения приведены в соответствии с рекомендациями диагностических тест-систем, используемых в КДЛ, активность АЛТ и АСТ отражает выраженность воспаления в печени, но не этиологию гепатита.
Анализ сводных данных об активности «печеночных» ферментов в сыворотке крови при некоторых заболеваниях и состояниях (табл. 2) показывает, что активность ГГТ является высокочувствительным индикатором заболеваний печени, желчевыводящих путей и поджелудочной железы. Особенно эффективно применение данного маркера в диагностике в комплексе с другими ферментами печеночного профиля.
Таблица 2 - Активность «печеночных» ферментов при различных заболеваниях
Заболевание или состояние | Фермент | Активность фермента, МЕ/л | Кратность превышения нормы | Частота случаев повышения активности, % |
Вирусные гепатиты | ГГТ | 260 | 5,2 | 94 |
ЩФ | 675 | 2,5 | 100 | |
АСТ | 616 | 16,2 | 100 | |
АЛТ | 1240 | 31,0 | 100 | |
ГГТ | 350 | 7,0 | 100 | |
Холецистит, желчекаменная болезнь | ЩФ | 810 | 3,0 | 75 |
АСТ | 57 | 1,5 | 50 | |
АЛТ | 72 | 1,8 | 50 | |
ГГТ | 415 | 8,3 | 100 | |
Холангит, воспаление желчных путей | ЩФ | 1890 | 7,0 | 100 |
АСТ | 76 | 2,0 | 77 | |
АЛТ | 76 | 1,9 | 77 | |
ГГТ | 660 | 13,2 | 100 | |
Карцинома с метастазами в печень | ЩФ | 1780 | 6,6 | 100 |
АСТ | 167 | 4,4 | 100 | |
АЛТ | 120 | 3,0 | 83 | |
ГГТ | 50 | 1,0 | 25 | |
Карцинома с метастазами в кости | ЩФ | 1780 | 6,6 | 100 |
АСТ | 30 | 0,8 | 25 | |
АЛТ | 28 | 0,7 | 25 | |
ГГТ | 260 | 5,2 | 94 | |
Цирроз печени | ГГТ | 220 | 4,4 | 83 |
ЩФ | 945 | 3,5 | 100 | |
АСТ | 110 | 2,9 | 83 | |
АЛТ | 36 | 0,9 | 33 | |
Гранулема печени | ГГТ | 505 | 10,1 | 100 |
ЩФ | 1350 | 5,0 | 100 | |
АСТ | 57 | 1,5 | 100 | |
АЛТ | 56 | 1,4 | 80 | |
Острый панкреатит | ГГТ | 500 | 10,0 | 100 |
ЩФ | 1400 | 5,2 | 80 | |
АСТ | 57 | 1,5 | 80 | |
АЛТ | 44 | 1,1 | 40 |
1.3.2 Белковые пробы
Печень осуществляет переаминирование аминокислот, окисление их до пировиноградной кислоты в цикле трикарбоновых кислот (Кребса), синтез белка. Все альбумины, 75-90 % альфа-глобулинов, 50 % бета-глобулинов синтезируются в печени. Здоровая печень может ежесуточно вырабатывать 13-18 г альбумина. Только в печени синтезируется протромбин, проконвертин, проакцелерин. Синтез белка происходит при участии энергии. Одной из причин снижения синтетической функции печени является уменьшение содержания в ней микроэргических соединений.
При тяжелых заболеваниях печени общее количество сывороточного белка может понизиться до 40 г/л вместо 80 г/л. Значительно уменьшается содержание альбуминов (до 20 г/л вместо 40 г/л).
В условиях патологии печень синтезирует глобулины с необычными свойствами (парапротеины). Известно, что такой белок хуже окрашивается биуретовым реактивом, менее устойчив в солевом растворе (например, хлорида кальция), в присутствии тимола. С учетом этих свойств построены осадочные диагностические пробы.
Помимо уровня ферментов для диагностики патологий печени большое значение имеют и другие биохимические показатели крови.
Общий белок.
Под понятием «общий белок» подразумевают общую концентрацию альбумина и глобулина в сыворотке крови. В организме общий белок выполняет ряд функций: участие в свертываемости крови, участие в иммунных процессах, транспортная функция крови и другие. Общий белок отражает состояние гомеостаза, потому что благодаря белкам кровь имеет определенную вязкость, текучесть и соответственно формируется определенный объем крови в сосудистом русле. Непосредственно с этими важными характеристиками крови связана работа как сердечно-сосудистой системы организма, так и обменной функции организма, которые на прямую влияют на работу организма в целом.
Определение общего белка крови относится к биохимическому исследованию крови и заключается в определении содержания фракций общего белка в крови. Важное условие для проведение анализа на содержание общего белка – он проводится натощак. Общий белок определяет количество белка сыворотки крови, которое имеет свои параметры норм в зависимости от возрастного фактора (содержание общего белка в крови у новорождённых – 48-73г/л, у детей до года – 47-72 г/л, при возрастной категории от 1 года до 4 лет – 61-75 г/л, от 5 до 7 лет – 52-78 г/л, от 8 до 15 лет – 58-76 г/л, взрослые – 65-85 г/л) Изменение содержание общего белка в крови имеет важное диагностическое значение, ведь позволят выяснить работу печени и почек, определить как острые воспалительные процессы в организме, так и нарушения водно-солевого обмена, дисбаланс на микроэлементном уровне. Печень активно синтезирует различные белковые молекулы, поэтому отклонения от нормы могут возникать при неправильной работе печеночных клеток - гепатоцитов. [3]
Так, при острых вирусных гепатитах общее содержание белков плазмы крови и их состав практически не изменяются или снижается пропорционально тяжести.
Снижение количества альбуминов свидетельствует о тяжелом поражении печени со снижением ее белково-синтетической функции, что происходит уже в стадии цирроза.
Исключение представляет тимоловая проба (ТП), в норме имеющая значения до 4 ЕД и возрастающая до 6-8 ЕД при гепатитах. Повышение значения ТП свидетельствует о диспротеинемии, характерной для хронических поражений печени и степени выраженности мезенхимально-воспалительных изменений в органе. [7]
При хроническом гепатите на стадии цирроза печени могут наблюдаться уменьшение концентрации альбумина в сыворотке крови, снижение протромбинового индекса (менее 70%), уменьшение концентрации других факторов свертывания крови в рамках синдрома печеночно-клеточной недостаточности. [5]
В связи с этим очень важно для поддержания здоровья периодически проводить анализ на содержание общего белка в крови.
.
Заключение
Печень - орган, приспособленный к высоким нагрузкам. При заболеваниях печени возникают нарушения той или другой ее функции, что используется в диагностических целях. Диагностика печеночных заболеваний достаточно сложна и, как правило, требует большого количества лабораторных исследований.
При острых воспалительных и токсических поражениях печени из ее ткани освобождается значительное количество внутриклеточных ферментов. В печени синтезируется целый ряд необходимых для нормальной работы организма ферментов. Тесты на ферменты печени могут входить в состав биохимического анализа крови или проводиться отдельно в случае выявления серьезных отклонений от нормы (референсных значений). При поражениях печени количество одних ферментов в сыворотке крови понижается, а других - повышается. Исследование ферментного спектра крови применяется при дифференциальной диагностике различных заболеваний печени, особенно желтух.
Печень активно синтезирует различные белковые молекулы. При различных патологиях также может нарушаться белок-синтезирующая функция печени, что может выражаться как в отклонении от нормы содержания отдельных белковых фракций крови и их соотношения, так и изменения содержания общего белка сыворотки крови. Оценка соотношения белковых фракции и содержания общего белка может быть использовано в биохимической диагностике и печеночных патологий.
Список использованной литературы и источников
1. Анализы для диагностики и контроля заболеваний печени: типы, показатели и расшифровка результатов [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.kp.ru.
2. Березов Т.Т., Коровки Б.Ф. Биологическая химия /Т.Т. Березов. - М., 2011. - 704 с.
3. Биохимия: учебник / под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2014. – 748 с.
4. Болезни печени: симптомы, причины и профилактика [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.kp.ru.
5. Жданов К.В. Вирусные гепатиты /К.В. Жданов.- СПб.: Фолиант, 2011.- 304 с.
6. Карташова O.A. О применении стандартов медицинской помощи: Клиническая лабораторная диагностика /О.А, Каратшова. - М., 2013. - 16 с.
7. Клиническая биохимия / под ред. В.А. Ткачука. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2014. – 512 с.
8. Литвинова О.М. Патогенетические механизмы и диагностическое значения биохимических показателей у больных гепатитами тяжелого течения /О.М. Литвинова. - М., 2016. -13 с.
9. Лифшиц В.М. Биохимические анализы в клинике / В.М. Лифшиц, В.И. Сидельникова. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2015. - 222 с.
10. Назаренко Г.И. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований / Г.И. Назаренко, А.А. Кишкун. - М.: Медицина, 2002. - 544 с
11. Никитина Л.П. Биохимия печени в норме и при патологии: учебное пособие/ Л.П. Никитина, Н.В. Соловьева, П.Б. Цидендамбаев. – Чита: ГОУ ЧГМА, 2015. – 52 с.
12. Николаев А.Я. Биологическая химия / А.Я. Николаев. – М.: Медицинское информационное агентство. – 2013 – 556 с.
13. Попова Т.Н. Медицинская энзимология /Т.Н. Попова. - Воронеж: ВГУ, 2008. - 65 с.
14. Руководство по инфекционным болезням / под ред. Ю.В. Лобзина и К.В. Жданова.- СПб.: Фолиант, 2011.- 936 с.
15. Ферментодиагностика (энзимодиагностика) заболеваний печени [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://infection.in.ua/obshhie-voprosyi/laboratornyie.
16. Шерлок Ш., Дули Дж. Заболевания печени и желчных путей: практ. руководство / пер. с англ.- М.: Гэотар Медицина, 2009.- 864 с.
17. Ющук Н.Д. Вирусный гепатит /Н.Д. Юшук // Клиническая медицина. - М., 2014. - 211 с.