Биохимические тесты при диагностике сахарного диабета

Помимо определения уровня глюкозы в крови для диагностики сахарного диабета и других нарушений углеводного обмена используются и другие лабораторные тесты.

Глюкозотолерантный тест (ГТТ)

Существует несколько модификаций ГТТ: пероральный ГТТ, внутривенный ГТТ и преднизолон-глюкозотолерантный тест.

Пероральный глюкозотолерантный тест

Показанием для проведения ГТТ являются:

• сомнительные результаты измерений глюкозы натощак (возможные постабсорбтивные результаты или случайно выявленная гипергликемия)
• клинические признаки диабета при нормальном уровне глюкозы в крови
• случайно выявленная глюкозурия

При уровне глюкозы в плазме венозной крови натощак выше 15 ммоль/л (или при нескольких определениях натощак выше 7,8 ммоль/л) для установления диагноза «сахарный диабет» ГТТ не проводится.

При проведении ГТТ пациент в течение 3-х дней до исследования должен получать обычную пищу (с содержанием углеводов более 150 г в сутки), а также воздерживаться от приема пищи вечером накануне обследования. При проведении ГТТ у него определяют уровень глюкозы натощак, а затем дают выпить 75 г глюкозы, растворенной в 300 мл теплой воды или чая с лимоном в течение 35 мин (для детей 1,75 г/кг, но не более 75 г). Повторно определяют уровень глюкозы через 2 часа. Во время проведения пробы обследуемому не разрешают курить. Принципы оценки ГТТ показаны в следующей таблице.

Результаты ГТТ могут быть сомнительными, если:

• хотя бы один из показателей был выше нормы
• при первичном обследовании выявляются показатели нарушения толерантности к глюкозе, а при повторном нормальные данные

Причины повышения толерантности к глюкозе:

• снижение скорости всасывания глюкозы из кишечника на фоне гипофункции надпочечников, заболеваний кишечника (болезнь Уипла, спру, целиакия), гипотиреоза
• повышение секреции инсулина при инсуломе

Причины снижения толерантности к глюкозе

• повышение скорости всасывания из кишечника при из ‘ быточном потреблении глюкозы с пищей, гипертиреозе, состояниях после гастроэктомии, ваготомии
• повышенный гликогенолиз и глюконеогенез на фоне ги пертиреоза, гиперфункции коры надпочечников, феохромаци томы, инфекций, беременности
• нарушения образования гликогена при тяжелых заболеваниях печени, гликогенозах
• снижение утилизации глюкозы тканями на фоне поражений ЦНС (травм, опухолей гипоталамуса)

Внутривенный глюкозотолерантный тест

У лиц, нагрузка глюкозой у которых вызывает тошноту или имеющих заболевания ЖКТ с нарушением всасывания, возможно проведение внутривенного глюкозотолерантного теста.
В этом случае после определения уровня глюкозы натощак обследуемому вводят 25% стерильный раствор глюкозы из расчета 0,5 г/кг массы тела в течение 5 мин.

Затем каждые 10 мин в течение часа определяют содержание глюкозы в крови и рассчитывают коэффициент ассимиляции глюкозы по формуле:

K—10/t, где К коэффициент, показывающий скорость исчезновения глюкозы из крови после внутривенного введения, t время, необходимое для снижения уровня глюкозы в 2 раза по сравнению с показателем через 10 мин после введения глюкозы.

В норме коэффициент К составляет более 1,2 — 1,3;
у больных сахарным диабетом ниже 1,0, а значения от 1,0 до 1,2 указывают на нарушенную толерантность к глюкозе.

Преднизолон глюкозотолерантный тест

Тест способствует выявлению скрытых нарушений углеводного обмена, так как преднизолон стимулирует процессы глкжонеогенеза и подавляет процессы образования гликогена.

В сочетании с нагрузкой глюкозой это приводит к более значительной гликемии у лиц с функциональной недостаточностью β-клеток поджелудочной железы.

Показаниями для поведения теста служат:

• сомнительные данные стандартного глюкозотолерантного теста
• наличие наследственной предрасположенности к сахарному диабету

Для проведения теста пациенту за 8,5 и за 2 часа до проведения перорального ГТТ дают по 10 мг преднизолона per os. Уровень глюкозы в крови определяется натощак, через 1 час и через 2 часа после нагрузки глюкозой. Подъем глюкозы через 1 час более 11,1 ммоль/л, через 2ч более 7,8 ммоль/л указывает на снижение толерантности к глюкозе. Такие пациенты нуждаются в дополнительном наблюдении и обследовании.

Определение глюкозы в моче

В моче здорового человека глюкоза не определяется.

Глюкозурия выявляется при превышении глюкозой крови определенного уровня почечного порога для глюкозы, который составляет 8,810 ммоль/л. В этом случае количество фильтрующейся в первичную мочу глюкозы превышает возможности почек по реабсорбции. С возрастом почечный порог для глюкозы повышается, для лиц старше 50 лет он составляет более 12 ммоль/л.

У больных сахарным диабетом определение глюкозы в моче используется для оценки компенсации и контроля за лечением. Проводится определение глюкозы в суточной моче либо в трех порциях (натощак, после основного приема пищи и перед сном). Критерием компенсации у больных сахарным диабетом II типа считается достижение аглюкозурии, а при сахарном диабете I типа допускается выделение до 2030 г глюкозы за сутки.

Состояние сосудов может существенно изменить почечный порог для глюкозы, поэтому отсутствие глюкозы в моче не может окончательно указывать на отсутствие сахарного диабета, а глюкозурия на его наличие.

Определение гликозилированного гемоглобина

Гипергликемия при сахарном диабете приводит к неферментативному гликозилированию гемоглобина эритроцитов. Этот процесс происходит спонтанно и в норме в течение всей жизни эритроцитов, но при повышении концентрации глюкозы в крови скорость реакции нарастает. В начальной стадии остаток глюкозы присоединяется к Nконцевому остатку валина β-цепи гемоглобина, образуя нестойкое соединение альдимин.

При снижении глюкозы, крови альдимин распадается, а при стойкой гипергликемии изомеризуется в стойкий, прочный ке тимин и циркулирует в такой форме весь период жизни эритроцита, т.е. 100 — 120 дней. Таким образом, уровень гликозилиро ванного гемоглобина (HbAlc) находится в прямой зависимости от уровня глюкозы крови.

Эритроциты, циркулирующие в крови, имеют разный возраст, поэтому для усредненной характеристики ориентируются на период полужизни эритроцитов 60 суток. Следовательно, гликозилированный гемоглобин показывает, какой была концентрация глюкозы в предшествующие 48 недель до момента обследования и является показателем компенсации углеводного обмена на протяжении этого времени.

По рекомендации ВОЗ (2002 г.), HbAlc определяют в крови больных сахарным диабетом 1 раз в 3 месяца.

Использование показателя HbAlc:

• для скрининговой диагностики сахарного диабета
• для контроля за состоянием и лечением больных сахарным диабетом
• для установления компенсации сахарного диабета
• в качестве дополнения к глюкозотолерантному тесту
• для обследования беременных женщин

Нормальным значением гликозилированного гемоглобина считают 46% общего уровня гемоглобина.

Повышение гликозилированного гемоглобина также указывает на увеличение риска развития осложнений сахарного диабета. Ложное повышение уровня HbAlc может быть связано с высокой концентрацией фетального гемоглобина (HbF), а также при уремии. Причинами ложного снижения HbAlc являются гемолитические анемии, острые и хронические геморрагии, переливание крови.

Данный метод по сравнению с определением уровня глюкозы не зависит от времени суток, физических нагрузок, приема пищи, назначенных лекарств, эмоционального состояния.

Фруктозамины сыворотки крови

Избыток глюкозы связывается в крови не только с гемоглобином, но и с белками крови, главным образом альбуминами. Лизин альбуминов, связываясь с глюкозой, образует нестойкое соединение альдимин, который в последующем превращается в кетамин стойкое соединение белка с глюкозой, называемое также фруктозамином. Фруктозамины в сыворотке здоровых людей содержатся в количестве 22,8 ммоль/л. Период их полу жизни составляет около 3х недель. Поэтому уровень фруктоза минов отражает состояние углеводного обмена за 1 3 недели до момента обследования.

Тест используется для оценки компенсации сахарного диабета: уровень 2,83,2 ммоль/л указывает на компенсированный сахарный диабет; а более 3,2 ммоль/л декомпенсацию сахарного диабета.

Иммунореактивный инсулин

Оценка сохранности продукции инсулина проводится по уровню иммунореактивного инсулина и С-пептида.

Нормальное содержание инсулина в сыворотке крови натощак составляет 624 мкЕд/л (29181 ммоль/л).

В норме уровень гормона в крови резко возрастает после приема пищи, так как углеводы являются основным регулятором секреции гормона из поджелудочной железы.
Эта реакция позволяет использовать тест для дифференциальной диагностики сахарного диабета 1 и II типов при параллельном определении с ГТТ.

У лиц с сахарным диабетом I типа базальный уровень инсулина снижен, отсутствует выраженная реакция его на прием пищи. При сахарном диабете II типа базальный уровень инсулина в норме или повышен, а его реакция на увеличение глюкозы в крови замедлена.

Однако использование этого теста возможно лишь у пациентов, не получающих и не получавших ранее препараты инсулина, так как к экзогенному инсулину образуются антитела, искажающие результаты исследования.

Поэтому наиболее часто определение иммунореактивного инсулина проводится для диагностики инсулином и дифференциальной диагностики гипогликемических состояний.

С-пептид

С-пептид фрагмент молекулы проинсулина, отщепляемый при образовании активного инсулина. Он выделяется в кровоток почти в равных с инсулином концентрациях. В отличие от инсулина С-пептид биологически неактивен и метаболизируется в печени в несколько раз медленнее. Поэтому соотношение С-пептида и инсулина в периферической крови равно 5:1. При использовании ИФАметода Спептид не дает реакции перекреста с инсулином и поэтому позволяет оценить секрецию инсулина даже на фоне приема экзогенного инсулина, а также при наличии аутоантител к инсулину.

Нормальная концентрация С-пептида равна 4,0 мкг/л.

После пероральной нагрузки глюкозой отмечается 56 кратное увеличение С-пептида.

Определение С-пептида используется:

• для контроля за функцией β-клеток поджелудочной железы, особенно на фоне введения препаратов инсулина и после оперативного удаления части поджелудочной железы
• дифференциальной диагностики гипогликемических состояний (инсулиномы)
• дифференциальной диагностики диабета I и II типов (при I типе С-пептид снижен, при II повышен)
• оценка возможной патологии плода у беременных женщин, больных сахарным диабетом

Уровень С-пептида повышен:

• при приеме пищи
• инсулиноме
• сахарном диабете II типа
• почечной недостаточности

Уровень С-пептида снижен:

• при сахарном диабете I типа
• введении препаратов инсулина
• алкогольной гипогликемии
• стрессе
• наличии антител к инсулину

Уровень ретикулоцитов

В норме уровень ретикулоцитов составляет 0,2 — 1,0%.

Содержание ретикулоцитов у больных сахарным диабетом нередко повышено. Это связывается с тканевой гипоксией, развивающейся на фоне ангиопатии при сахарном диабете, а также вследствие гликозилирования гемоглобина и протеинов мембраны эритроцитов. Гликозилированный гемоглобин обладает большим сродством к кислороду и хуже отдает его тканям.

При развитии диабетической нефропатии уровень ретикулоцитов может быть сниженным, что связывают с уменьшением продукции эритропоэтинов почками.

Диагностика коматозных состояний

Классификация коматозных состояний при сахарном диабете

• гипергликемическая или кетоацидотическая кома, сочетающуюся с абсолютной инсулиновой недостаточностью и кетоацидозом
• гиперосмолярная некетоацидотическая кома с умеренной недостаточностью инсулина
• лактатацидотеческая кома, протекающую с резко выраженной гипоксией, сердечнососудистым шоком
• гипогликемическая кома, развитие которой связано с передозировкой инсулина, отсутствием адекватного приема углеводов или избыточной их утилизацией вследствие физической нагрузки

Лабораторная диагностика этих состояний, помимо перечисленных выше параметров, включает также определение следующих показателей углеводного обмена.

Молочная кислота

Конечный продукт анаэробного гликолиза. Ее содержание в норме значительно отличается в различных биологических жидкостях: артериальная кровь 0,33 — 0,78 ммоль/л; венозная кровь 0,56 — 1,67 ммоль/л; спинно-мозговая жидкость 0,84 — 2,36 ммоль/л.

Молочная кислота также определяется при раке желудка в желудочном соке, хотя в норме она там отсутствует.

Молочная кислота в крови повышена при:

• кислородном голодании тканей (гипоксия) вследствие перехода тканей на анаэробный гликолиз
• тяжелых физических нагрузках
• усиленных мышечных сокращениях (судороги при эпилепсии, столбняке и др.)
• у рожениц
• воспаленнии тканей, при лихорадках
• раковых опухолях
• сердечной недостаточности с застойными явлениями
• циррозе печени
• хроническом алкоголизме
• осложнениях сахарного диабета (лактатацидемическая кома)

Пировиноградная кислота (ПВК)

Образуется при гликолизе, ее основная масса поступает в цикл Кребса через образование ацетил-КоА в ПДГ-комплексе. Избыток образовавшейся ПВК в анаэробных условиях превращается в молочную кислоту.

Содержание пировиноградной кислоты в крови в норме составляет 45,6 — 114мкмоль/л.

Пировиноградная кислота повышена:

• при дефиците витамина В1 (нарушениях работы ПДГ-комплекса), авитаминозе B1 болезни бери-бери
• гепатитах, циррозах печени (нарушениях превращения пирувата)
• сахарном диабете (повышенное образование за счет ускоренного расщепления аминокислот)
• отравлениях солями тяжелых металлов
• острой и хронической почечной недостаточности
• эритроцитозах, эритремии

Сиаловые кислоты

В качестве одного из маркеров воспаления и деструкции соединительной ткани используется определение уровня сиало вых кислот крови.

Содержание сиаловых кислот в норме составляет 2,0 — 2,36 ммоль./л.

Уровень сиаловых кислот повышается в следующих случаях:

• цитолиз клеток различных органов (инфаркт миокарда, гепатиты и др.), так как сиаловые кислоты входят в состав мембран клеток
• деструкция соединительной ткани (коллагенозы, остеомиелит, переломы костей)
• поражение базальных мембран (гломерулонефрит, васкулит)

Изменение клинических и лабораторных показателей при коматозных состояниях на фоне сахарного диабете представлены в таблице.

Источник