Лабораторная диагностика нарушений электролитного и минерального баланса

Под электролитами понимают соли, кислоты, основания, которые в водном растворе в большей или меньшей степени диссоциируют на свободные подвижные ионы. Ионы делятся на катионы и анионы.

Основные катионы организма: натрий (Na+), калий (К+), кальций (Са2+), магний (Mg2+). Анионы: хлор (С1-), фосфаты (НР042-, Н2Р04), сульфат (S042-), гидрокарбонат (НСОЗ-).

Концентрацию электролитов в Международной системе единиц (СИ) выражают в ммоль/л.

Исследование электролитного обмена имеет большое практическое значение, так как при целом ряде заболеваний сердечно-сосудистой системы, почек, ЖКТ характер клинического течения и исход в значительной степени зависят от нарушений электролитного баланса.

Кальций

Кальций - основной минерал человеческого скелета и самый распространенный катион организма.

В плазме крови концентрация кальция относительно постоянна и составляет 2,25-2,5 ммоль/л. Кальций в плазме распределен в трех фракциях: 50-60 % ионизированного и 5- 10 % связано с органическими и неорганическими кислотами, 35-50 % связано с белками, преимущественно с альбумином.

Биологически активной формой является только ионизированный кальций, концентрация которого составляет 1,05-1,3 ммоль/л.

Основными методами определения общего кальция являются:

1) титрование с ЭДТА в присутствии мурексида - метод Вилкинсона;

2) колориметрический метод с использованием метил-тимолового голубого;

3) колориметрический метод с использованием крезол-фталеина или арсеназа III;

4) флуориметрический метод с использованием кальцеина;

5) пламенная эмиссия;

6) атомно-абсорбционная спектрофотометрия.

Повышение концентрации кальция до 3,0 ммоль/л достоверно свидетельствует о гиперкальциемии.

Причинами гипокальциемии (ниже 2,1 ммоль/л) являются снижения функции паращитовидных желез (хирургические вмешательства, кровоизлияния), дефицит витамина D, рахит, переливание большого количества цитратной крови.

Ионизированный кальций (Са2+) с точки зрения физиологии является более ценным показателем.

Основными методами определения Са2+ являются:

1) применение ион-селективных электродов;

2) ферментативные методы.

Учитывая зависимость Саобщ от концентрации альбумина, измерение Са2+ считается более важным диагностическим показателям у пациентов с белковыми нарушениями.

Железо

Железо является важным катионом организма. 75-80 % железа приходится на гемовое железо, 20-25 % - резервное количество; 5-10 % входит в состав миоглобина; 1 % содержится в составе цитохромов, катализирующих процессы тканевого дыхания в клетках и тканях.

Баланс железа в организме складывается из равновесия между поступлением, депонированием, мобилизацией из депо и выведением этого микроэлемента.

В плазме (сыворотке) крови референтная концентрация железа составляет 3,0-31,3 мкмоль/л.

Наиболее распространенным методом определения железа в сыворотке крови является метод с батофенантролином.

Больной, у которого берут кровь, не должен принимать препаратов железа по крайней мере 5 дней (!). В противном случае могут быть получены завышенные результаты.

Определяемое в сыворотке железо связано с особым белком бета-глобулиновой фракции - трансферрином. В норме этот белок насыщен железом только на 30 %. Максимальное количество железа, которое может присоединять трансферрин до своего насыщения, обозначается как общая железосвязывающая способность сыворотки крови (ОЖСС).

Железосвязывающая активность сыворотки составляет 44,7-74,3 мкмоль/л.

Содержание железа сыворотки значительно снижается при железодефицитных анемиях. Величина ОЖСС либо находится в пределах нормы, либо даже несколько выше нормы.

Содержание железа снижено при уремии, гнойных и септических заболеваниях, а также инфаркте миокарда. Высокое содержание железа сыворотки имеет место либо при недостаточном использовании железа, либо при его повышенном поступлении в организм (первичный гемохроматоз). ОЖСС несколько снижена. Высокое содержание железа в сыворотке отмечается при так называемых сидероахрестических анемиях, при талассемиях и при всех формах желтух.

Калий

Калий - внутриклеточный катион. Калий активно участвует в обмене.

Состояние баланса калия оценивают, определяя его концентрацию в плазме (сыворотке) крови, моче и эритроцитах.

Концентрация калия в плазме 3,7-4,7 ммоль/л, в моче 30-90 ммоль/л.

Снижение калия в клетках развивается при ацидозе, повышение - при алкалозе. Гиперкалиемия никогда не бывает изолированной, а сочетается с изменениями кислотно­щелочного состояния крови.

В отличие от калия, на внутриклеточный объем приходится менее 7 % натрия. При этом во внеклеточном пространстве содержание натрия составляет 50 % от общего количества в организме. Оценить сбалансированность обмена натрия позволяет определение его концентрации в плазме крови, моче и эритроцитах.

Концентрация натрия в плазме составляет 137-147 ммоль/л, в моче 150-220 ммоль/л, в эритроцитах 13,5-21,8 ммоль/л.

В клинической лабораторной диагностике для исследования электролитного обмена широко используется ионселективный метод.

Содержание калия снижается при:

1) неадекватном питании (голодании);

2) неадекватном всасывании или острой потере кишечной жидкости (рвота, понос, синдром мальабсорбции);

3) повышенной потере через почки;

4) аномальном распределении калия между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью при применении тестостерона.

Повышение содержания калия в сыворотке крови имеет место при почечной недостаточности, недостаточности функции надпочечников, при применении верошпирона.

Уровень калия в плазме 7-8 ммоль/л - показание к проведению диализа.

Натрий

Уровень натрия возрастает при состояниях, связанных с потерей воды через кожу, легкие, ЖКТ, почки, а также при гиперальдостеронизме, синдроме и болезни Иценко - Кушинга, избыточной терапии солевыми растворами.

Гипонатриемия развивается при потреблении недостаточного количества натрия на фоне рвоты, поноса, избыточного потоотделения, злоупотребления диуретиками, при нефропатиях с потерей солей, гипоальдостеронизме, циррозе печени, нефротическом синдроме. Уровень натрия ниже 120 ммоль/л приводит к появлению выраженной общей слабости, ниже 110 ммоль/л - бульбарных и псевдобульбарных параличей, ниже 105 ммоль/л - тяжелых неврологических симптомов.