Slajd 1

Interpretacja oznacze jonw wapniowych, magnezowych i fosforanwGabriela CzechuraIII OAM gr.B2 wystpuje w najwikszej iloci w organizmie

najwaniejszy skadnik mineralny koci: 99% caego wapnia wystpujcego w organizmie jest zdeponowana w kociach i zbach (z fosforanami tworzy hydroksyapatyty)

0,01% to wap osocza

reszta znajduje si w przestrzeni midzykomrkowej (10-3 mmol/l) i wewntrzkomrkowej (10-7 mmol/l) jako jon Ca2+

jony wapnia odgrywaj rol w przewodnictwie nerwowym i kurczliwoci miniWapWartoci referencyjne: cakowity: 2,15- 2,20/ 2,54- 2,57 mmol/l

zjonizowany: 1,15- 1,33 mmol/l kofaktor enzymw, procesy krzepnicia krwi, regulacja aktywnoci ATP- az regulacja przepuszczalnoci bon komrkowych, wymiana jonw, powstawanie potencjaw czynnociowych, przewodzenie bodcw nerwowych, procesy zwizane ze skurczem i rozkurczem mini (take minia sercowego), reakcje uwalniania substancji z ziarnistoci pytek krwi i innych komrek.

Rola wapnia w organizmie:W komrce wap zmagazynowana jest w tzw.

magazynach pytkich (o duym powinowactwie do wapnia i maej pojemnoci): cysterny siateczki rdplazmatycznej, elementy cytoszkieletu komrkowego, lizosomy. Wap jest z nich uwalniany pod wpywem sygnau pochodzcego z pobudzonych receptorw bonowych,

magazynach gbokich (o maym powinowactwie, ale duej pojemnoci): mitochondria (udzia w regulacji cyklu Krebsa) i jdro komrkoweDzienne zapotrzebowanie na wap (dostarczany z pokarmem) wynosi ok. 25 mmol/dob (tyle wydalane jest z moczem i kaem).Prawidowe stenie wapnia w osoczu zaley od:

- wiek, pe, rnice sezonowe, cia (zmiana rwnolegle z albumin). diety,- regulacji hormonalnej (parathormon, kalcytonina, estrogeny i witaminy 1,25(OH)2D3),

Hormony reguluj wchanianie wapnia w przewodzie pokarmowym, jego uwalnianie z koci oraz resorpcj zwrotn w odcinku dystalnym kanalikw nerkowych (kalciuria).Wap w osoczu wystpuje w 3 formach:

wolny (ok. 45%)- w postaci zjonizowanej Ca2+- forma aktywna biologicznie

pula uzupeniajca: kation (20%) w skadzie fosforanw, mleczanw, siarczanw, cytrynianw, lub w poczeniu ze zwizkami kompleksowymi,

zwizany z biakami (35%)- 80% z albumin (0,8 mg wapnia jest zwizane z 1g albuminy), 20% z globulinami Czynniki wpywajce na stenie wapnia zjonizowanego:

zmiany stenia albumin i globulin (zesp nerczycowy),

nieprawidowe biaka,

heparyna,

pH ( pH powoduje spadek stenia Ca2+),

wolne kwasy tuszczowe,

bilirubina,

leki,

temperatura.Frakcj aktywn biologicznie jest wap zjonizowany (wolny).Frakcj przesczaln w kbuszkach- wap wolny i w kompleksach.Zmiany stenia substancji wicych wap mog powodowa istotne klinicznie zmiany stenia wapnia zjonizowanego bez zmiany stenia wapnia cakowitego. Dlatego jeli nie ma moliwoci oznaczenia wapnia zjonizowanego naley oblicza wap skorygowany:Ca (mmol/l)= Ca cakowity (mmol/l) + 0.02 x (40- stenie albumin (g/l))Ca skorygowany jest miar cakowitego stenia wapnia w przypadku prawidowego stenia albuminy. Warto ta lepiej odzwierciedla stenie wapnia zjonizowanego ni wap zmierzony. gdy pH krwi pozostaje w granicach 7,35- 7,45, ok.46% wapnia pozostaje w formie zjonizowanej:

Aktywno jonw Ca jest zalena od pH: pH powoduje wizania jonw przez albuminy co skutkuje stenia wapnia zjonizowanego: pH o 0,1 powoduje Ca2+ o 0,05 mmol/l, pH o 0,1 skutkuje Ca2+ o 0,05 mmol/l

Wystpuje wspzawodnictwo jonw wapnia i jonw H+ o miejsca wizania na albuminieCa zjonizowany (mmol/l) = 0,46 x Ca cakowity (mmol/l)skorygowane stenie Ca2+ zjonizowanego [mmol/l]= stenie Ca2+ cakowitego [mmol/l] + 0,05 x (7,40-pH aktualne)Wapnia skorygowanego (zjonizowanego!), nie oblicza si u pacjentw z:

znacznymi zaburzeniami skadu biaek osocza (np. szpiczak),

zaburzeniami gospodarki wodno- elektrolitowej,

w czasie stosowania pynw infuzyjnych zawierajcych cytryniany i dekstroz,

u chorych leczonych hemodializami.

Pobranie materiau do oznaczania wapnia cakowitego:

surowica, osocze heparynowe lub krew pena heparynowa, wykluczone stosowanie antykoagulantw chelatujcych wap (szczawian, wersenian sodowy lub potasowy),

wykluczona hemoliza i znaczna lipemia,

konieczne moliwie szybkie oddzielenie osocza (surowicy) od krwinek,

mocz powinien zosta zakwaszony HCl do pH 2,62 mmol/l

jednorazowe uzyskanie stenia wapnia cakowitego > 2,73 mmol/lPrzyczyny:

pierwotna nadczynno przytarczyc -35% (najczciej gruczolak),

nowotwory zoliwe (z zajciem ukadu kostnego)- 40% ,

zatrucie wit. D,

wzrost stenia biaek osocza,

leki: estrogeny, progesteron, diuretyki,

spadek wydalania. Objawy:

nadcinienie ttnicze,

osabienie,

neuropsychiatryczne (depresje, saba koncentracja, ubytki pamici),

odkowo- jelitowe (zaparcia, nudnoci, wymioty),

osteoporoza, patologiczne zamania koci,

nawrotowa kamica nerek, wapnica nerek, wielomocz,

zogi wapniowe w tkankach mikkich, zmiany przewodnictwa nerwowego i czynnoci CSN.

Wap w moczu:

wzrost poday Ca z diet ma niewielki wpyw na nerkowe wydalanie wapnia,

wydalanie Ca z moczem zalene jest od: rasy, rnic geograficznych, zmian sezonowych,

prawidowe wydalanie Ca z moczem nie wyklucz hiperkalciurii (np. gdy wydalanie jest znacznie wiksze od poday)

wskazania: wzrost/ spadek Ca cakowitego w surowicy,

prawidowy poziom Ca w surowicy, ale:- ble kostne,- objawy niewydolnoci nerek,- przewleke biegunki,- dugotrwaa terapia sterydami, minimalne wydalanie 18.00- 6.00, maksymalne w poudnie,

brak zakwaszenia moczu -> alkalizacja na skutek wzrostu bakterii i wytrcania fosforanw wapnia,

dobowa zbirka bez konserwantw: przed analiz doda 10 ml HCl i ogrza w celu rozpuszczenia szczawianu wapnia,

2- godzinna zbirka na czczo pomidzy 8.00 a 10.00 przy podejrzeniu wzrostu mobilizacji wapnia z koi.

Fosfor wystpuje w przestrzeni:- wewntrzkomrkowej (1mmol/l),- zewntrzkomrkowej (osoczowy): organiczny (2,8- 4,0mmol/l), nieorganiczny- oznaczany (0,87-

- HPO4, H2PO4 (80%),- zwizany z biakami (15%),- zwizany z Ca lub Mg (5%).

w cigu dnia stenie maleje , wzrasta w cigu nocy, dobowa zmienno siga 1mg/dl, po posiku stenie fosforanw obnia si,

wewntrzkomrkowo jest zwizany z lipidami, biakami tworzc fosfolipidy i fosfoproteiny.1,45mmol/l):Warto referencyjne:

doroli: 0,81-1,45 mmol/l, u niemowlt poziom fosforu ok. 50% wyszy przewodzenie bodcw nerwowych,

skadnik bon komrkowych, tkanek mikkich (nerki, serce, mzg, minie),

stanowi skadnik budulcowy kwasw nukleinowych i nukleotydw,

nonik wysokoenergetycznych wiza (ATP)

utrzymanie prawidowej struktury koci i zbw,

regulacja pracy serca i funkcjonowania nerek,

utrzymywanie prawidowego pH,

umoliwia wchanianie glukozy,

agodzi ble i zapalenia staww.Rola fosforu w organizmie:Wystpuje podczas zwikszonego wydalania fosforanu z moczem, w pierwotnej i wtrnej nadczynnoci przytarczyc, oraz kwasicy ketonowej.

Objawy niedoboru:

nadpobudliwo, nadwraliwo, dezorientacja, ataki padaczki, piczka, anemia rozlunienie, bolesno mini, krzywica, osteomalacja (chroniczny niedobr).HipofosfatemiaPrzyczyny:

zaburzenia genetyczne,

cia (u niektrych ciarnych),

niedoywienie, wymioty, biegunki,

zaywanie zwizkw wicych fosfor w przewodzie pokarmowym np. wodorotlenku glinu, wodorowglanw,

niedobr witaminy D lub/i oporno na witamin D (osteomalacja, krzywica),

choroba cewek nerkowych (np. zesp Falconiego),

nadczynno przytarczyc, tarczycy (wzrost utraty fosforu),

hipokaliemia, hipomagnezemia, hiperkalcemia,

zaburzenia RKZ np. zasadowica oddechowa, metaboliczna, kwasica ketonw,

cukrzyca, ostry atak dny,

zatrucie salicylanami. Podwyszone stenie fosforanw we krwi wystpuje w niewydolnoci nerek (konsekwencja obnionej filtracji w nerkach) i niedoczynnoci przytarczyc. Jest te uwalniany ze zniszczonych tkanek (godzenie, kwasica cukrzycowa, zmiany nowotworowe w kociach).HiperfosfatemiaPrzyczyny:

u dzieci (agodny wzrost), cia, laktacja, menopauza, niedoczynno przytarczyc (zwikszona resorpcja fosforanw), PNN, ONN, choroby koci (zamania, nowotwory), zatrucia witamin D, akromegalia, choroba Addisona, sarkoidoza, biaaczka szpikowa, zwikszona poda fosforanw, liza komrek (np. biaaczka, terapia cytotoksyczna), spadek wydalania nerkowego,Wydalanie z moczem:

oznaczanie fosforanw w surowicy nie jest wystarczajce do oceny statusu fosforanw,

zaley od:dziennej poday, metabolizmu koci, GFR, nerkowej reabsorpcji fosforanw,

wskazania: - choroby kanalikowe poczone z utrat fosforanw,Pobranie materiau do oznaczania fosforanw:

osocze krwi pobranej na heparyn,

surowica (pod warunkiem szybkiego oddzielenia od krwinek - stenia fosforanw w czasie),

materia bez ladu hemolizy, oddzielenie osocza od krwinek w cigu 2h (w krwinkach jest wysokie stenie fosforanw),

mocz (zaleca si konserwowa tymolem). Przed oznaczeniem powinien zosta zakwaszony HCl w celu rozpuszczenia osadw mineralnych.Oznaczanie fosforu:Wpyw czynnikw przedanalitycznych:

przy duszym przechowywaniu krwi, stenia u niemowlt (ok. 50%),

wartoci faszywie podwyszone: hemoliza,

faszywie zanione: fenotiazydy, cytryniany lub szczawiany stosowane jako antykoagulanty,

wartoci nisze: po posiku, w czasie menstruacji, po doylnym podaniu glukozy/ fruktozy,

interferencje: bilirubina, lipemia

rytm dobowy (prbki ranne)Metody oznaczania fosforu:

1. W metodach rutynowych oznaczania fosforanw wykorzystuje si najczciej reakcj:fosforany + H2SO4 + molibdenian amonowykwas fosforomolibdenowy ( kompleks Mo-PO4)Metody bezporednie opieraj si na pomiarze absorbancji fosfomolibdenianu:

przy lambda= 340nm (najczciej stosowana)lub pomiarze bichromatycznym przy lambda= 340 i 380nm b) W metodach porednich (redukcyjnych) fosfomolibdenian jest redukowany do bkitu molibdenowego: kompleks Mo- PO4 + odczynnik redukujcy barwny kompleksPoszczeglne metody rni si zastosowanym odczynnikiem redukujcym np.: hydrochinon, ANS (1-amino- 2-naftol-4-sulfonian), SnCl2 , SnCl2 + siarczan hydrazyny, NH4FeSO42. Metoda enzymatyczna:

HPO42- + inozyna hipoksantyna + rybozo-1-fosforanHipoksantyna + 2H2O + 2O2kwas moczowy + 2H2O2H2O2 + substrat chromogennypurpurowy kompleksPNPXODPODPNP- fosforylaza nukleotydw purynowychXOD- oksydaza ksantynowaPOD- peroksydaza

Intensywno zabarwienia powstaego kompleksu jest proporcjonalna do stenia fosforu.Magnez w organizmie znajduje si 20- 30g magnezu z czego poowa znajduje si w kociach i podlega cigej wymianie z magnezem zjonizowanym, ktry wystpuje w pynach ustrojowych,

50% znajduje si w kociach, reszta w tkankach mikkich, w miniach, 1% w przestrzeni zewntrzkomrkowej,

brak objaww i prawidowe stenie magnezu w osoczu i krwinkach czerwonych nie wyklucza niedoboru w organizmie

ukad nerwowy (nadpobudliwo nerwowo- miniowa), sercowo- naczyniowy i kostno- stawowy s szczeglnie wraliwe na niedobr magnezu,

w osoczu wystpuje w trzech frakcjach:-zjonizowany (60%),- skadnik kompleksw z cytrynianami, fosforanami, szczawianami (7%),- zwizany z biakami, gwnie albuminami (33%).Wartoci referencyjne: 0,66 - 1,07 mmol/l,

stenie w erytrocytach jest trzykrotnie wysze ni w surowicy,

magnez zjonizowany- 0,45 - 0,6 mmol/lRola magnezu w organizmie:

gwny kation pynu wewntrzkomrkowego,

rozkurcz mini (rytm serca, pobudliwo nerwowo- miniowa- antagonista Ca2+)

stabilizuje pytek krwi i fibrynogenu (procesy krzepnicia),

aktywuje enzymy glikolityczne,

uatwia magazynowanie i przenoszenie energii (ATP),

udzia w syntezie kwasw nukleinowych,

udzia w metabolizmie kwasw tuszczowych i biaek,

gospodarka lipidowa ( stenia Mg prowadzi do VDL, LDL i HDL),

uatwia wchanianie witaminy B6 (zwiksza syntez GABA),

dystrybucja potasu i wapnia (obnia stenie K i podwysza Na i Ca we wntrzu komrek),

reguluje cinienie krwi ( stenia Mg prowadzi do wraliwoci naczy na dziaanie noradrenaliny),

kofaktor ATP-azy Na/K,

wpywa na czsto pobudze w wle zatokowym serca, powstawanie pobudze dodatkowych, prg wystpienia migotania komr,

Jony Mg wizane s przez kwasy nukleinowe, ATP, fosfolipidy. Od iloci tych substancji zaley zawarto jonw magnezu w komrkach.

Stenie magnezu w tkankach jest od 3 do 100 razy wysze ni w osoczu. Poziom albumin wpywa na stenie magnezu w osoczu.

Bogate w magnez s: kakao, orzechy, soja, kasze, nasiona rolin strczkowych, pieczywo penoziarniste Przyczyny obnienia poziomu magnezu:

stres, naduywanie alkoholu, nadmierna poda glukozy i tuszczw, mocna kawa, herbata, intensywny wysiek fizyczny, rodki odchudzajce, biegunki, wymioty, zmniejszona poda magnezu (godzenie, niewaciwe ywienie pozajelitowe), utrata z przewodu pokarmowego (biegunki, przetoki, zesp zego wchaniania), endokrynopatie (pierwotny aldosteronizm, niedoczynno przytarczyc, nadczynno tarczycy).

HipomagnezemiaSkutkuje wtrn niedoczynnoci przytarczyc, prowadzi do hipokalcemii- gruczoy przytarczyczne trac zdolno do wydzielania PTH.Objawy niedoboru:

wzmoone napicie miniowe, drenia, skurcze mini, drgawki, mczliwo zaburzenia rytmu serca, wymioty, zmiany psychiczne (draliwo, stany lkowe, omamy, zaburzenia snu), zaburzenia koncentracji (trudnoci z zapamitywaniem, niedobory dopaminy), nadpobudliwo, mrowienie rk i ng,amliwo paznokci, wypadanie wosw, wzrost cinienia krwi, niedokrwienia serca wzrost krzepliwoci krwi, cholesterolemia , miadyca, zaway serca/ mzguHipermagnezemiaPrzyczyny:

- nadmierna poda (doustna, doodbytnicza, parenteralna),

- upoledzone wydalanie magnezu przez nerki (ONN, PNN),

- endokrynopatie (niedoczynno tarczycy lub kory nadnerczy, choroba Addisona),

- odwodnienie,

- poda litu.Pobranie materiau do bada:

krew pena lub osocze krwi pobrane na heparyn, surowica (warunkiem szybkie oddzielenie od krwinek- stenia magnezu w czasie), materia bez ladu hemolizy, mocz zakwaszony stonym HCl do pH= 1.Oznaczanie magnezu magnez cakowity oznacza si coraz rzadziej (suplementacja),

magnez zjonizowany jest oznaczany w :- surowicy, osoczu, krwi penej(elektrody jonoselektywne)Wpyw czynnikw przed analitycznych:

a) wartoci faszywie dodatnie: hemoliza (erytrocyty zawieraj 3x wicej magnezu ni osocze), bilirubina, lipemia

b) wartoci faszywie ujemne: cytryniany, szczawiany, EDTA stosowane jako antykoagulant (chelatowanie jonw magnezu).Metody oznaczania magnezu:

Atomowa spektometria absorpcyjna (ASA)- metoda referencyjna.

Spektrometryczny pomiar kompleksw magnezu (najczciej stosowane):- z bkitem ksylidylowym,- z kalmagitem,- z bkitem metylotymolowym,- arsenazolem,- chlorofosfonazo III.

3. Pomiar fluorescencji kompleksw:- Mg-calceina,- Mg-o,o-dihydroksyazobenzen.

4. Metoda enzymatyczna:

a)glicerol+ Mg- ATP glicero- 3- fosforan2 H2O2 + kofaktorglicero- 3- fosforan + ATPfosforan dihydroksyacetonu + H2O2oksydaza fosforanu glicerolukinaza glicerolowaperoksydaza barwny produktb)izocytrynian potasu + NADP dehydrogenaza izocytrynianowa + Mg2- szczawioglutaran + NADPH + CO25. Elektrody jonoselektywne- oznaczanie magnezu zjonizowanego.

Regulacja metabolizmu wapnia i fosforanw w organizmie czowiekaW skad ukadu regulujcego gospodark fosforanowo- wapniow wchodz: nerki, koci, jelito cienkie oraz substancje: parathormon (PTH), kalcytonina i witamina D3, dziaajce na wspomniane narzdy.

Regulacja stenia wapnia i fosforu we krwi dziaa bezporednia na ukad kostny i nerki a porednio na wchanianie jelitowe,

jego synteza w komrkach przytarczyc jest pobudzana przez niskie stenie wapnia zjonizowanego na zasadzie sprzenia zwrotnego ujemnego,

w nerkach zwiksza wchanianie zwrotne Ca i Mg a obnia fosforanw i wodorowglanw (spadek wodorowglanw powoduje zakwaszenie krwi i spadek wizania wapnia z albuminami),

pobudza syntez witaminy 1,25(OH)2D3, a tym samym wchanianie wapnia w jelitach.

PTH wchaniana z przewodu pokarmowego lub wytwarzana w skrze pod wpywem promieniowania UV z prowitaminy,

jej aktywna posta (kalcytriol) powstaje w nerkach, w wyniku spadku stenia fosforanw (PTH),

Witamina D3 produkowana przez komrki C tarczycy, w wyniku zwikszonej iloci wapnia zjonizowanego w surowicy lub spadku fosforanw,

zmniejsza stenie wapnia i fosforanw w osoczu ( ich wydalania i odkadania w kociach),

porednio pobudza wytwarzanie kalcytriolu (wzrost stenia fosforanw). dziaaj podobnie do kalcytoniny powodujc obnienie uwalniania wapni z koci (menopauza-> osteoporoza)KalcytoninaEstrogenyDzikuj

Arkusz1Hormon KociNerkiJelitoPTH resorpcji Ca2+ resorpcji zwrotnej Ca2+ wchaniania Ca2+ resorpcji PO43- resorpcji zwrotnej PO43- wchaniania Mg2+ wchaniania PO43-Witamina D3 resorpcji Ca2+ resorpcji zwrotnej Ca2+ wchaniania Ca2+ resorpcji PO43- resorpcji zwrotnej PO43- wchaniania Mg2+ wchaniania PO43-Kalcytonina resorpcji Ca2+ resorpcji zwrotnej Ca2+nie wpywa resorpcji PO43- resorpcji zwrotnej PO43-

Arkusz2

Arkusz3