При исследовании глюкозы крови необходимо иметь в виду, что пациент должен перед исследованием голодать не менее 6–8 ч, быть в спокойном состоянии, перед анализом не должен курить, выполнять физическую работу.
Хранение пробы в холодильнике, длительное стояние пробы приводят к заниженным результатам. Несмотря на высокую точность глюкозооксидазного метода определения глюкозы, красители, используемые для измерения продукции перекиси водорода, могут подвергаться окислению и приводить к завышенным результатам.
Принцип метода
Глюкоза в присутствии фермента глюкозооксидазы окисляется кислородом воздуха с образованием в ходе реакции перекиси водорода. Перекись водорода в присутствии фермента пероксидазы окисляет ортотолидин с образованием окрашенного соединения, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию глюкозы.
Нормальное содержание глюкозы – 4,1–5,9 ммоль/л; в возрасте от 60 до 90 лет – 4,6–6,4 ммоль/л; у детей – 3,3–5,6 ммоль/л.
Необходимые реактивы
1. Натрия хлорид, 9 г/л (изотонический раствор): готовят, растворяя 0,9 г NaCl в 100 мл воды.
2. Цинка сульфат, 50 г/л: 5 г сульфата цинка (ZnSО4) растворяют в воде, объем доводят до 100 мл.
3. Натр едкий, 0,3 моль/л: готовят, растворяя 1,2 г NaOH в 100 мл воды, концентрацию проверяют титрованием (она должна быть 0,3 н).
4. Ортотолуидин, 1 %-ный раствор: 1 г препарата растворяют в 100 мл абсолютного спирта. Раствор можно хранить в холодильнике в склянке с притертой пробкой несколько месяцев. Имеющийся в продаже препарат можно очистить перекристаллизацией, для чего его растворяют в абсолютном спирте, добавляют воду и выпавшие кристаллы отсасывают на фильтре, затем сушат над хлоридом кальция.
5. Ацетатный буферный раствор рН 4,8: смешивают 4 части 0,25 н уксусной кислоты (проверить титрованием) и 6 частей 0,25 н ацетата натрия (содержит 34 г CH3COONa × 3Н2О в 1 л).
6. Глюкозооксидаза – сухой препарат активностью 3000 ед/мг или больше.
7. Пероксидаза из хрена. Желательно использовать кристаллический препарат фирмы «Реанал» (Венгрия): 1 мг растворяют в 5 мл ацетатного буфера, в холодильнике можно хранить несколько дней.
8. Рабочий реактив: в 80 мл ацетатного буфера растворяют 2 мг глюкозооксидазы и 1 мг пероксидазы, прибавляют 1 мл 1%-ного раствора ортотолуидина, перемешивают и доводят объем буферным раствором до 100 мл. Рабочий реактив должен быть прозрачным, бесцветным или иметь слабо-зеленый оттенок, в этом случае он устойчив при хранении на холоде. Если же окраска интенсивна или через несколько часов после приготовления начинает выпадать осадок, это значит, что ортотолуидин недостаточно чистый и его надо перекристаллизовать.
9. Калибровочные растворы глюкозы. Глюкозу предварительно высушивают при температуре 37 °C и хранят в эксикаторе. Сначала готовят основной раствор с концентрацией 50 ммоль/л, для чего 180 мг вещества растворяют в 20 мл насыщенного раствора (примерно 0,3 %-ного) бензойной кислоты. Из этого раствора готовят рабочие калибровочные растворы, содержащие 3; 6; 9; 12; 15; 18 и 21 ммоль/л, для чего берут 0,6; 1,2; 1,8; 2,4; 3; 3,6 и 4,2 мл основного раствора и доводят насыщенным раствором бензойной кислоты до объема 10 мл. Эти растворы содержат глюкозу в тех же концентрациях, в которых она бывает в крови, что облегчает Расчеты при калибровке.
Ход определения
В центрифужные пробирки вносят 1,1 мл раствора хлорида натрия, 0,4 мл раствора сульфата цинка и 0,4 мл 0,3 н раствора NaOH, перемешивают; при этом образуется очень тонкий гель гидрата окиси цинка, в него выпускают 0,1 мл крови или калибровочного раствора, снова перемешивают и через 10 мин центрифугируют при скорости 3000 об./мин в течение 10 мин.
К 1 мл надосадочной жидкости добавляют 3 мл рабочего реактива и осторожно перемешивают. Постепенно начинает развиваться окраска, которая при обычной комнатной температуре достигает максимума через 13–15 мин, а затем постепенно уменьшается. Фотометрируют всегда через один и тот же промежуток времени после добавления рабочего реактива в кюветах с длиной оптического пути 1 см с красным светофильтром (длина волны 625 нм) против холостого опыта, который ставят одновременно с рабочими пробами, но вместо крови берут физиологический раствор хлорида натрия. При приготовлении калибровочного графика вместо проб крови берут 0,1 мл соответствующего калибровочного раствора.
Расчет можно проводить по правилу пропорций или по калибровочному графику, для построения которого на одной оси откладывают концентрацию глюкозы (ммоль/л), а на другой – величину экстинкции.
Примечания
1. Можно сначала выпустить кровь из пипетки в изотонический раствор хлорида натрия, а затем добавить растворы сульфата цинка и NaOH.
2. При систематической работе нет необходимости постоянно строить калибровочный график по всем точкам, достаточно ежедневно обрабатывать холостую пробу и 2–3 точки в диапазоне 3–9 ммоль/л, а полный калибровочный график строить лишь при смене реактивов или налаживании методики.
Исследование углеводного обмена в клинике обычно начинают с анализа мочи на присутствие сахара и кетоновых тел, поскольку появление последних тесно связано с нарушениями углеводного обмена.
Таблица 14
Диагностический уровень концентрации глюкозы (ммоль/л)
Диагноз сахарного диабета подтверждается наличием гипергликемии. Диагноз диабета ставится при уровне глюкозы натощак более 7,8 ммоль/л или если при случайном определении он составляет 11,1 ммоль/л (табл. 15).
Глюкозурия не может подтверждать диагноз, так как глюкоза в моче может появиться в результате нарушения канальцевой реабсорбции.
У части пациентов уровень глюкозы в крови может быть повышен, но не достигать значений, при которых ставится диагноз «сахарный диабет». В этих случаях за пациентами устанавливают наблюдение, им рекомендуют диету с ограничением приема углеводов. В данном случае говорят о «нарушении толерантности к глюкозе». Тест на толерантность к глюкозе (ТТГ) проводят в случае, если диагноз не ясен:
1) сомнительные результаты при исследовании глюкозы крови натощак или случайно;
2) неожиданная глюкозурия, в том числе при беременности;
3) клинические признаки сахарного диабета при нормальном уровне глюкозы крови;
4) диагностика акромегалии.
Тест на толерантность к глюкозе
Тест на толерантность к глюкозе заключается в следующем.
Пациент в течение 3 дней должен придерживаться обычного питания с содержанием углеводов не более 250 г в день, а перед исследованием не наедаться на ночь. Утром натощак у больного берут кровь из пальца для определения содержания глюкозы, после чего ему дают выпить заранее приготовленный раствор, содержащий 75 г глюкозы в 200 мл теплой кипяченой воды или в 200 мл жидкого чая с лимоном. Глюкоза может быть заменена сахаром.
Время, в течение которого обследуемый больной пьет раствор, не должно превышать 5 мин, затем через 60 и 120 мин у него берут из пальца кровь для определения уровня глюкозы.
У детей сахарную нагрузку проводят так же, как и у взрослых, изменяя лишь дозы вводимой глюкозы. Так, детям в возрасте от 1,5 до 3 лет следует давать глюкозу исходя из соотношения 2 г/кг; от 3 до 12 лет – 1,75 г/кг; после 12 лет – 1,25 г/кг, но не более 25 г глюкозы.
На основании полученных данных строят кривую, откладывая на вертикальной оси концентрацию сахара в ммоль/л, а на горизонтальной – время в минутах.
Гликемические кривые у детей имеют тот же характер, что и у взрослых, с тем лишь отличием, что повышение концентрации сахара в крови у детей достигает меньших величин.
Референтные пределы уровня глюкозы при проведении ТТГ (ммоль/л): натощак – 3,9–5,8; через 30 мин – 6,1–9,4; через 60 мин – 6,7–9,4; через 90 мин – 5,6–7,8; через 120 мин – 3,9–6,7.
В конце пробы у больного собирают мочу для исследования на наличие сахара. Установлено, что сахар в моче здоровых людей при этой нагрузке приблизительно в половине случаев не появляется вовсе либо отмечается только в момент наибольшего повышения его в крови, т. е. в промежутке от 30 до 60 мин. Если в моче обнаруживается сахар, то в большинстве случаев это свидетельствует о той или иной форме эндокринной глюкозурии. Из неэндокринных заболеваний только тяжелое поражение печени может привести к появлению глюкозы в моче при проведении данной пробы, но и то в небольших количествах.
При подборе лечения больным сахарным диабетом назначают проведение гликемических и глюкозурических профилей с исследованием уровня глюкозы каждые 3 ч. Исследование глюкозы проводят перед каждым приемом пищи и на ночь. Чтобы не пропустить ночную гипогликемию, определяют глюкозу в ночное время. При проведении глюкозурического профиля мочу собирают в промежутках между исследованиями крови.
Назначение профилей преследует 2 задачи:
1) определить дозы инсулина;
2) оценить питание больного и избежать гипогликемических состояний.
При сахарном диабете уровень сахара крови натощак бывает повышенным, нарастание гликемической кривой происходит медленнее, достигая через 60–150 мин значительной величины (более чем на 80 % выше исходного уровня сахара крови). Снижение же кривой затягивается, гипогликемическая фаза спада за время проведения пробы обычно не выявляется (отсутствует). Нагрузка глюкозой сопровождается в большинстве случаев появлением сахара в моче.
Чем тяжелее диабет, тем позже достигает максимума гликемия, и тем он выше. Понижение кривой происходит очень медленно, чаще оно растягивается на 3–4 ч. Все порции мочи, как правило, содержат сахар. Подобный характер кривой можно объяснить нарушением выделения инсулина, что влечет за собой замедление отложения гликогена и торможение окисления глюкозы.