Диагностика сахарного диабета уровни гликемии

Биохимия:

09.02.2011

А. В. Индутный, д.м.н.,

Омская государственная медицинская академия

Уровень глюкозы крови имеет основное доказательное значение в диагностике сахарного диабета – синдрома хронической гипергликемии. Корректная клиническая интерпретация результатов определения гликемии и, следовательно, адекватная диагностика сахарного диабета во многом зависят от качества работы лабораторной службы. Хорошие аналитические характеристики современных лабораторных методов определения глюкозы, осуществление внутрилабораторной и внешней оценки качества проведения исследований обеспечивают высокую надежность лабораторного процесса. Но это не решает вопросов сопоставимости результатов измерения глюкозы, полученных при анализе различных видов образцов крови (цельная кровь, её плазма или сыворотка), также как и проблем, обусловленных снижением уровня глюкозы в процессе хранения этих проб.

На практике содержание глюкозы определяют в цельной капиллярной или венозной крови, а также в соответствующих образцах плазмы. Однако нормативные пределы колебаний концентрации глюкозы значимо отличаются в зависимости от вида исследуемого образца крови, что может быть источником интерпретационных ошибок, приводящих к гипер- или гиподиагностике сахарного диабета.

В цельной крови концентрация глюкозы ниже по сравнению с плазмой. Причина этого несоответствия – меньшее содержание воды в цельной крови (на единицу объема). Неводная фаза цельной крови (16%) представлена, главным образом, белками, а также липидно-белковыми комплексами плазмы (4%) и форменными элементами (12%). В плазме крови количество неводной среды составляет лишь 7%. Таким образом, концентрация воды в цельной крови, в среднем, равна 84%; в плазме – 93%. Очевидно, что глюкоза в крови находится исключительно в виде водного раствора, так как распределяется только в водной среде. Поэтому значения концентрации глюкозы при расчете на объем цельной крови и на объем плазмы (у одного и того же пациента) будут отличаться в 1,11 раза (93/84 = 1,11). Эти различия были учтены Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ) в представленных нормативах гликемии [1]. Определенное время они не были причиной недоразумений и диагностических ошибок, поскольку на территории отдельной страны для определения глюкозы селективно использовали либо цельную капиллярную кровь (постсоветское пространство и многие развивающиеся страны), либо плазму венозной крови (большинство европейских государств).

Ситуация резко изменилась с появлением индивидуальных и лабораторных глюкометров, оснащенных сенсорами прямого считывания и измеряющих концентрацию глюкозы в расчете на объем плазмы крови. Безусловно, определение глюкозы непосредственно в плазме крови наиболее предпочтительно, так как не зависит от гематокрита и отражает истинное состояние углеводного обмена. Но совместное использование в клинической практике данных гликемии для плазмы и для цельной крови привело к ситуации «двойных стандартов» при сопоставлении результатов исследования с диагностическими критериями сахарного диабета. Это создало предпосылки для различных интерпретационных недоразумений, отрицательно сказывающихся на эффективности контроля гликемии и нередко препятствующих использованию клиницистами данных, полученных больными при самоконтроле гликемии.

Для решения названных проблем Международная Федерация Клинической Химии (IFCC) разработала рекомендации по представлению результатов определения уровня глюкозы в крови [2]. В данном документе предложено преобразовывать концентрацию глюкозы в цельной крови в величину, эквивалентную eё концентрации в плазме путем умножения значения первой на коэффициент 1,11, соответствующий соотношению концентраций воды в этих двух типах образцов. Использование единого показателя «уровень глюкозы плазмы крови» (вне зависимости от метода определения) призвано существенно сократить число врачебных ошибок при оценке результатов анализа и устранить непонимание пациентами причин различий между показаниями индивидуального глюкометра и данными лабораторного исследования.

Основываясь на мнении экспертов IFCC, ВОЗ внесла уточнения по вопросам оценки уровня гликемии при диагностике сахарного диабета [3]. Важно отметить, что в новой редакции диагностических критериев сахарного диабета из разделов нормальных и патологических значений гликемии исключены сведения об уровне глюкозы в цельной крови. Очевидно, что лабораторная служба должна обеспечивать соответствие предоставляемой информации об уровне глюкозы современным диагностическим критериям сахарного диабета. Предложения ВОЗ [3], направленные на решение этой актуальной задачи, можно свести к следующим практическим рекомендациям:

1. При представлении результатов исследования и оценке гликемии необходимо использовать только данные об уровне глюкозы в плазме крови.

2. Определение концентрации глюкозы в плазме венозной крови (глюкозооксидазным колориметрическим методом, глюкозооксидазным методом с амперометрической детекцией, гексокиназным и глюкозодегидрогеназным методами) следует проводить только в условиях забора крови в контейнер-пробирку с ингибитором гликолиза и антикоагулянтом. Для предотвращения естественных потерь глюкозы необходимо обеспечить хранение контейнера-пробирки с кровью во льду до момента отделения плазмы, но не более чем 30 мин от момента забора крови.

3. Концентрация глюкозы в плазме капиллярной крови определяется при анализе цельной капиллярной крови (без разведения) на приборах, имеющих обеспеченное производителем отделение форменных элементов (Reflotron) или встроенное преобразование результата измерения в уровень глюкозы плазмы крови (индивидуальные глюкометры).

4. При исследовании разведенных образцов цельной капиллярной крови (гемолизатов) приборах с амперометрической детекцией (EcoTwenty, EcoMatic, EcoBasic, Biosen, SuperGL, АГКМ и т. п.) и на биохимических анализаторах (глюкозооксидазным, гексокиназным и глюкозодегидрогеназным методом) определяется концентрация глюкозы в цельной крови. Полученные таким способом данные следует привести к значениям гликемии плазмы капиллярной крови, умножив их на коэффициент 1,11, что преобразует результат измерения в уровень глюкозы плазмы капиллярной крови. Максимальный допустимый интервал от момента забора цельной капиллярной крови до проведения аппаратного этапа анализа (при использовании методов с амперометрической детекцией) или центрифугирования (при использовании колориметрических или спектрофотометрических методов) – 30 мин, с хранением проб во льду (0 – +4°С).

5. В бланках результатов исследования необходимо отражать вид образца крови, в котором производилось измерение уровня глюкозы (в форме наименования показателя): «уровень глюкозы плазмы капиллярной крови» или «уровень глюкозы плазмы венозной крови». Уровни глюкозы в плазме капиллярной и венозной крови совпадают при обследовании пациента натощак. Интервал референтных (нормальных) значений концентрации глюкозы натощак в плазме крови: от 3,8 до 6,1 ммоль/л [4].

6. Следует иметь в виду, что после приема пищи или нагрузки глюкозой концентрация глюкозы в плазме капиллярной крови выше, чем в плазме венозной крови (в среднем – на 1,0 ммоль/л) [1–3]. Поэтому при проведении теста толерантности к глюкозе в бланке результата исследования необходимо указывать информацию о виде образца плазмы крови и предоставлять соответствующие ему критерии интерпретации (таблица).

Интерпретация результатов стандартного теста толерантности к глюкозе [1, 3]

7. Для определения уровня глюкозы не допускается использование сыворотки крови, вследствие неконтролируемого снижения концентрации глюкозы в процессе образования сгустка и последующего хранения (данные о гликемии в сыворотке крови отсутствуют в действующих критериях [3]). 

Соблюдение этих рекомендаций позволит лабораториям получать правильные и сопоставимые результаты определения глюкозы у обследуемых пациентов, что крайне необходимо для решения актуальной задачи наиболее полного и своевременного выявления больных сахарным диабетом, для обеспечения надежного мониторинга течения заболевания, для адекватного использования данных самоконтроля гликемии, для грамотного подбора и оценки эффективности терапии.

Литература

1. World Health Organization: Definition, Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus and its Complications: report of a WHO Consultation. Part 1: Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. Geneva, World Health Org., 1999. 59 p.
2. D’Orazio P., Burnett R.W., Fogh-Andersen N. et al. // Clinical Chemistry. 2005. V. 51. P. 1573–1576.
3. Definition and diagnosis of diabetes mellitus and intermediate hyperglycemia: report of a WHO/IDF consultation. Geneva, World Health Org. 2006. 46 p.
4. Аметов А.С., Демидова И.Ю., Селиванова А.В. // Болезни эндокринной системы. 2006. № 3. С. 52–56.

Пероральные тесты, используемые для определения толерантности к глюкозе

Наибольшее распространение получили пероральный стандартный глюкозотолерантный тест с нагрузкой 75 г глюкозы и его модификация, а также тест с пробным завтраком (постпрандиальная гипергликемия).

Стандратный глюкозотолерантный тест (СПТ), в соответствии с рекомендацией ВОЗ (1980 г.), представляет собой исследование гликемии натощак и через каждый час в течение 2 ч после однократной пероральной нагрузки 75 г глюкозы. Для обследуемых детей рекомендуется нагрузка глюкозой, исходя из 1,75 г на 1 кг массы тела (но не более 75 г).

Необходимым условием теста является принятие больным с пищей в течение нескольких дней накануне его проведения не менее 150-200 г углеводов в сутки, поскольку значительное уменьшение количества углеводов (в том числе и легкоусвояемых) способствует нормализации сахарной кривой, что затрудняет диагноз.

Изменение показателей крови у здоровых лиц, больных с нарушенной толерантностью к глюкозе, а также сомнительные результаты при использовании стандратного глюкозотолерантного теста представлены в таблице.

Содержание глюкозы в крови при проведении перорального (75 г) глюкозотолерантного теста, ммоль/л

Поскольку наибольшее значение при оценке показателей гликемии при проведении перорального глюкозотолерантного теста имеет уровень сахара в крови через 2 ч после нагрузки глюкозой, Комитет экспертов по сахарному диабету ВОЗ предложил для массовых исследований его укороченный вариант. Он проводится аналогично обычному, однако исследование сахара в крови производится только один раз через 2 ч после нагрузки глюкозой.

Для исследования толерантности к глюкозе в условиях клиники и амбулаторно может быть использован тест с нагрузкой углеводами. При этом испытуемый должен съесть пробный завтрак, содержащий не менее 120 г углеводов, 30 г из которых должны составлять легкоусвояемые (сахара, варенье, джем). Исследование сахара в крови производят через 2 ч после завтрака. Тест свидетельствует о нарушении толерантности к глюкозе в том случае, если гликемия превышает 8,33 ммоль/л (по чистой глюкозе).

Другие тесты с нагрузкой глюкозой диагностических преимуществ, по мнению экспертов ВОЗ, не имеют.

При заболеваниях желудочно-кишечного тракта, сопровождающихся нарушением всасывания глюкозы (пострезекционный желудочный синдром, мальабсорбция), используется тест с внутривенным введением глюкозы.

Методы диагностики глюкозурии

Моча здоровых людей содержит очень небольшие количества глюкозы – 0,001-0,015 %, что составляет 0,01-0,15 г/л.

При использовании большинства лабораторных методов вышеуказанное количество глюкозы в моче не определяется. Некоторое увеличение глюкозурии, достигающее 0,025-0,070 % (0,25-0,7 г/л), наблюдается у новорожденных в течение шервых 2 нед и пожилых людей старше 60 лет. Выделение глюкозы с мочой у вдоровых людей мало зависит от количества углеводов в диете, однако может Увеличиваться в 2-3 раза по сравнению с нормой на фоне высокоуглеводной диеты шосле продолжительного голодания или проведения глюкозотолерантного теста.

При массовом обследовании населения с целью выявления клинического диабета используют иетоды, позволяющие быстро обнаружить глюкозурию. Высокой специфичностью и чувствительностью обладает индикаторная бумага «Глюкотест» (производство завода «Реагент», Рига). Аналогичную индикаторную бумагу выпускают зарубежные фирмы под названием «тест-тайп», «клинистикс», «глюкотест», «биофан» и др. Индикаторная бумага пропитана составом, состоящим из глюкозооксидазы, пероксидазы и ортолидина. Полоску бумаги (желтого цвета) опускают в мочу; при наличии глюкозы бумага через 10 с меняет окраску от светло-голубой до синей вследствие окисления ортолидина в присутствии глюкозы. Чувствительность вышеуказанных типов индикаторной бумаги колеблется от 0.015 до 0,1 % (0,15-1 г/л), при этом в моче определяется только глюкоза без редуцирующих веществ. Для выявления глюкозурии необходимо использовать суточную мочу или собранную в течение 2-3 ч после пробного завтрака.

Обнаруженная одним из вышеуказанных методов глюкозурия не всегда является признаком клинической формы сахарного диабета. Глюкозурия может быть следствием почечного диабета, беременности, заболевания почек (пиелонефрит, острый и хронический нефрит, нефроз), синдрома Фанкони.

Гликозилированный гемоглобин

К методам, позволяющим выявить транзиторную гипергликемию, относится определение гликозилированных белков, период присутствия которых в организме колеблется от 2 до 12 нед. Связываясь с глюкозой, они как бы кумулируют ее, представляя собой своеобразное запоминающее устройство, хранящее информацию о содержании уровня глюкозы в крови «Blood glucose memory»). Гемоглобин А у здоровых людей содержит малую фракцию гемоглобина A1с, в состав которой входит глюкоза. Процентное содержание (Гликозилированного гемоглобина (HbA1с) составляет 4-6 % от общего количества гемоглобина. У больных сахарным диабетом при постоянной гипергликемии и с трушенной толерантностью к глюкозе (при транзиторной гипергликемии) увеличивается процесс включения глюкозы в молекулу гемоглобина, что сопровождается увеличением фракции НЬА1с. В последнее время обнаружены и другие малые фракции гемоглобина – A1а и А1b, которые также обладают способностью связываться с глюкозой. У больных сахарным диабетом суммарное содержание гемоглобина A1 в крови превышает 9-10 % – величину, характерную для здоровых лиц. Транзиторная гипергликемия сопровождается повышением уровней гемоглобина A1 и A1с в течение 2-3 мес (в течение периода жизни эритроцита) и после нормализации уровня сахара в крови. Для определения гликозилированного гемоглобина используют методы колоночной хроматографии или калориметрии.

Определение фруктозаминов в сыворотке крови

Фруктозамины относятся к группе гликозилированных белков крови и тканей. Они возникают в процессе неферментного гликозилирования протеинов при образовании альдимина, а затем кетоамина. Увеличение содержания фруктозамина (кетоамина) в сыворотке крови отражает постоянное или транзиторное повышение уровня глюкозы в крови в течение 1-3 нед. Конечным продуктом реакции является формазан, уровень которого определяют спектрографически. В сыворотке крови здоровых людей содержится 2-2,8 ммоль/л фруктозаминов, а при нарушении толерантности к глюкозе – больше.

[17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30]

Определение С-пептида

Его уровень в сыворотке крови позволяет оценить функциональное состояние Р-клеточного аппарата поджелудочной железы. Определяют С-пептид при помощи радиоиммунологических тест-наборов. Нормальное его содержание у здоровых лиц составляет 0,1-1,79 нмоль/л, по данным тест-набора фирмы «Hoechst», или 0,17-0,99 нмоль/л, по данным фирмы «Byk-Mallin-crodt» (1 нмоль/л=1 нг/млх0,33). У больных сахарным диабетом I типа уровень С-пептида понижен, при сахарном диабете II типа нормален или повышен, а у больных с инсулиномой – повышен. По уровню С-пептида можно судить об эндогенной секреции инсулина, в том числе и на фоне инсулинотерапии.

[31], [32], [33], [34], [35], [36], [37]

Определение иммунореактивного инсулина

Исследование иммунореактивного инсулина (ИРИ) позволяет судить о секреции эндогенного инсулина только у больных, не получающих препаратов инсулина и не получавших их ранее, поскольку к экзогенному инсулину образуются антитела, искажающие результат определения иммунореактивного инсулина. Содержание иммунореактивного инсулина у здоровых людей в сыворотке составляет 0-0,29 мкЕД/мл. I тип сахарного диабета характеризуется пониженным, а II тип – нормальным или повышенным базальным уровнем инсулина.

[38], [39], [40], [41], [42], [43], [44], [45], [46], [47], [48], [49], [50], [51], [52], [53]

Проба с толбутамидом (по Unger и Madison)

После исследования сахара в крови натощак пациенту внутривенно вводят 20 мл 5 % раствора толбутамида и через 30 мин повторно исследуют сахар в крови. У здоровых лиц наблюдается снижение сахара в крови более чем на 30 %, а у больных диабетом – менее 30 % к исходному уровню. У больных с инсулиномой сахар в крови падает более чем на 50 %.

[54], [55], [56], [57], [58], [59]

Глюкагон

Содержание этого гормона в крови определяют радиоиммунологическим методом. Нормальные значения – 0-60 нг/л. Уровень глюкагона в крови повышается при декомпенсированном сахарном диабете, глюкагономе, голодании, физической нагрузке, хронических заболеваниях печени и почек.

Если заболевание возникло в детском или юношеском возрасте и в течение длительного периода компенсировалось введением инсулина, то вопрос о наличии диабета I типа не вызывает сомнения. Аналогичная ситуация возникает и при диагностике II типа диабета, если компенсация заболевания достигается диетой или сахаропонижающими пероральными препаратами. Затруднения обычно возникают в случае, когда больного, который квалифицировался ранее как страдающий диабетом II типа, необходимо перевести на инсулинотерапию. Примерно у 10 % больных диабетом II типа наблюдается аутоиммунное поражение островкового аппарата поджелудочной железы, и вопрос о типе диабета решается только с помощью специального обследования. Методом, позволяющим в данном случае установить тип диабета, является исследование С-пептида. Нормальные или повышенные его значения в сыворотке крови подтверждают диагноз II типа, а значительно пониженные – I типа.

Методы выявления потенциального нарушения толерантности к глюкозе (НТГ)

К контингенту лиц с потенциальной НТГ, как известно, относятся дети двух больных диабетом родителей, здоровый близнец из пары однояйцевых, если второй болен диабетом (особенно II типа) матери, родившие детей массой 4 кг и более, а также пациенты с наличием генетического маркера сахарного диабета I типа. Наличие у обследуемого диабетогенных HLA-антигенов гистосовместимости в различных комбинациях увеличивает риск заболеваемости сахарным диабетом I типа. Предрасположенность к сахарному диабету II типа может выражаться в покраснении лица после приема 40-50 мл вина или водки, если ему предшествует (за 12 ч – утром) прием 0,25 г хлорпропамида. Считают, что у предрасположенных к сахарному диабету людей под влиянием хлорпропамида и алкоголя происходит активация энкефалинов и расширение сосудов кожи.

К потенциальному нарушению толерантности к глюкозе следует, по-видимому, отнести и «синдром неадекватной секреции инсулина», выражающийся в периодически возникающих клинических проявлениях спонтанной гипогликемии, а также (увеличение массы тела больных, которое на несколько лет может предшествовать развитию НТГ или клинического диабета. Показатели ГТТ у обследуемых на этой стадии характеризуются гиперинсулинемическим типом сахарной кривой.

Для выявления диабетической микроангиопатии используют методы при-; жизненной биопсии кожи, мышц, десны, желудка, кишечника, почек. Световая микроскопия позволяет обнаружить пролиферацию эндотелия и перителия, дистрофические изменения эластических и аргирофильных стенок артериол, венул и капилляров. При помощи электронной микроскопии можно обнаруживать и измерять утолщение базальной мембраны капилляров.

Для диагностики патологии органа зрения, согласно методическим рекомендациям МЗ РСФСР (1973), необходимо определять остроту и поля зрения. С помощью биомикроскопии переднего отдела глаза можно выявить сосудистые изменения конъюнктивы, лимба, радужной оболочки. Прямая офтальмоскопия, флюоресцентная ангиография позволяют оценить состояние сосудов сетчатки и выявить признаки и степень выраженности диабетической ретинопатии.

Ранняя диагностика диабетической нефропатии достигается путем выявления микроальбуминурии и пункционной биопсии почек. Проявления диабетической нефропатии необходимо дифференцировать от хронического пиелонефрита. Наиболее характерными признаками его являются: лейкоцитурия в сочетании с бактериурией, асимметрия и изменение секреторного сегмента ренограммы, увеличение экскреции бета2-микроглобулина с мочой. Для диабетической нефромикроангиопатии без пиелонефрита повышение последней не отмечается.

Диагностика диабетической нейропатии основывается на данных обследования больного невропатологом с привлечением при необходимости инструментальных методов, включающих электромиографию. Вегетативную нейропатию диагностируют путем измерения вариации кардиоинтервалов (которая снижена у больных) и проведения ортостатической пробы, исследования вегетативного индекса и др.