Γνώρισε το “παρασκήνιο” ενός check up
Γνωρίζοντας τα βασικά όργανα και μόρια του ανθρώπινου σώματος μέσω του check up
ΗΠΑΡ
ΑΝΑΤΟΜΙΑ ΗΠΑΤΟΣ
Εντοπίζεται στο δεξιό υποχόνδριο μεταξύ 7ης-11ης πλευράς.
Έχει βάρος 1400-1800gr.
Έχει 4 λοβούς: δεξιό, αριστερό, κερκοφόρο και τετράπλευρο.
Η χοληδόχος κύστη βρίσκεται στην εκφορητική οδό του ήπατος. Έχει μήκος 7-10cm και πλάτος 3-4cm και χωρητικότητα 30-80ml.
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΗΠΑΤΟΣ
Α) Μεταβολισμός υδατανθράκων
– διατήρηση σταθερών επιπέδων γλυκόζης
– αποθήκευση περίσσειας γλυκόζης με τη μορφή του γλυκογόνου
– γλυκογονόλυση (γλυκονεογένεση) σε νηστεία ή stress
Β) Μεταβολισμός πρωτεϊνών
– συμμετοχή στη σύνθεση υδατανθράκων και αμινοξέων
– απομάκρυνση αζώτου(προϊόν απαμίνωσης πρωτεϊνών) ως ουρία
Γ) Μεταβολισμός λιπιδίων
– σύνθεση του 80% της χοληστερόλης
– σύνθεση, αποθήκευση και απελευθέρωση τριγλυκεριδίων
– σύνθεση, έκκριση και επαναπρόσληψη λιποπρωτεϊνών
Δ) Σύνθεση παραγόντων πήξης
– προθρομβίνη
– βιταμίνη Κ
– ινωδογόνο
Ε) Απέκκριση χολερυθρίνης μέσω χολής
ΣΤ) Αποθήκευση βιταμίνης Α, D, Β12, φυλλικού οξέος, σιδήρου
Z) Παραγωγή ορμονών
– IGF-1. Είναι μεσολαβητής της δράσης της αυξητικής ορμόνης (GH), δηλαδή η GH διεγείρει τη παραγωγή του IGF-1, που με τη σειρά του ασκεί τη δράση στους ιστούς
H) Μεταβολισμός και απέκκριση τοξινών
U) Μεταβολισμός και απέκκριση φαρμάκων
I) Φαγοκυττάρωση ποικίλων παραγόντων από τα ΔΕΣ κύτταρα
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΧΟΛΗΣ
Η χολή αποτελείται από νερό (95%), ανόργανα άλατα και οργανικά συστατικά όπως χολερυθρίνη, χολικά άλατα, χολικά οξέα, χοληστερόλη και λιπαρά οξέα
Λειτουργίες:
– πέψη και απορρόφηση λίπους: τα χολικά οξέα βοηθούν στην απορρόφηση και μεταφορά του λίπους από τον εντερικό βλεννογόνο.
– απέκκριση χολερυθρίνης
ΗΠΑΤΟΧΟΛΙΚΑ ΜΟΡΙΑ
AST(SGOT). Είναι υπεύθυνη για την εξής βιοχημική αντίδραση:
ασπαραγινικό + α-κετογλουταρικό προς οξαλικό + γλουταμινικό
Εντοπίζεται:
– καρδιά (υψηλές συγκεντρώσεις)
– ήπαρ (χαμηλές συγκεντρώσεις): το 70% στα μιτοχόνδρια (mAST) και το 30% στο κυτταρόπλασμα (cAST) των ηπατοκυττάρων.
– σκελετικοί μύες (χαμηλές συγκεντρώσεις)
– νεφρά, εγκέφαλος, πάγκρεας, σπλήνας, πνεύμονες
ALT (SGPT). Είναι υπεύθυνη για την εξής βιοχημική αντίδραση:
αλανίνη + α-κετογλουταρικό προς πυροσταφυλικό + γλουταμινικό
Εντοπίζεται:
– ήπαρ (υψηλές συγκεντρώσεις), όλο στο κυτταρόπλασμα των ηπατοκυττάρων
– καρδιά (χαμηλές συγκεντρώσεις)
– σκελετικοί μύες (χαμηλές συγκεντρώσεις)
– νεφρά
γ-GT. Είναι υπεύθυνη για την εξής βιοχημική αντίδραση:
5-γλουταμυλοπεπτίδιο + αμινοξύ προς πεπτίδιο + 5-γλουταμυλοαμινοξύ
Επίσης μετέχει στο μεταβολισμό της γλουταθειόνης.
Βρίσκεται στη κυτταρική μεμβράνη.
Εντοπίζεται:
– ήπαρ (επιθήλιο χοληφόρων πόρων)
– νεφροί (εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο)
– πάγκρεας
– λεπτό έντερο
– σπλήνας
– καρδιά
ALP. Είναι υπεύθυνη υδρόλυση εστέρων φωσφορικού οξέος προς οργανική ρίζα και ανόργανα φωσφορικά άλατα.
Έχει τρία κλάσματα, οστικό, εντερικό και ηπατικό.
Εντοπίζεται:
– ήπαρ (επιθήλιο χοληφόρων πόρων)
– οστά (οστεοβλάστες)
– λεπτό έντερο
– νεφρός, πλακούντας, μαστός
Οι φυσιολογικές τιμές εξαρτώνται από την ηλικία γιατί σχετίζονται με την ανάπτυξη και την υγεία οστών.
LDH. Είναι υπεύθυνη για την εξής βιοχημική αντίδραση:
πυρουβικό οξύ + NADH προς γαλακτικό οξύ + NAD
Έχει 500 φορές υψηλότερη συγκέντρωση στο κυτταρόπλασμα από τον ορό.
Διακρίνονται 5 ισομορφές με βάση την εντόπισή τους:
LDH-1: καρδιά και RBCs
LDH-2: ΔΕΣ σύστημα
LDH-3: πνεύμονες
LDH-4: νεφρά, πλακούντας, πάγκρεας
LDH-5: ήπαρ και γραμμωτοί μύες
200-480 U/L στους ενήλικες
CPK. Είναι υπεύθυνη για την εξής βιοχημική αντίδραση:
κρεατινίνη + ATP προς φωσφοκρεατινίνη + ADP
Διακρίνονται 3 ισομορφές με βάση την εντόπιση τους:
CPK-MB: μυοκάρδιο (30%) και γραμμωτοί μύες (1%)
CPK-MM: γραμμωτοί μύες (99%) και μυοκάρδιο (70%)
CPK-BB: εγκέφαλος, ΓΕΣ, ουροποιογεννητικό.
ΧΟΛΕΡΥΘΡΙΝΗ
H χολερυθρίνη είναι το τελικό προιόν αποδόμησης της αίμης των γηρασμένων ερυθρών στο μυελό των οστών και στη σπλήνα.
Συγκεκριμένα η αίμη αποδομείται σε σίδηρο, σφαιρίνη και χολοπρασίνη.
Ο σίδηρος και η σφαιρίνη επαναχρησιμοποιούνται.
Η χολοπρασίνη οξειδώνεται σε χολερυθρίνη.
Η χολερυθρίνη μεταφέρεται συνδεδεμένη με αλβουμίνη στο ήπαρ. Αυτή είναι η έμμεση χολερυθρίνη. Είναι αδιάλυτη στο νερό, τη χολή και τα ούρα.
Εντός των ηπατοκυττάρων συνδέεται με γλυκουρονικό οξύ. Αυτή είναι η άμεση χολερυθρίνη. Είναι υδατοδιαλυτή και απεκκρίνεται στη χολή.
Η άμεση χολερυθρίνη απεβάλλεται με τη χολή στο έντερο, όπου με τη δράση μικροβίων μετατρέπεται σε ουροχολινογόνο.
Το 80% αποβάλλεται με τα κόπρανα.
Το 20% εισέρχεται στην εντεροηπατική κυκλοφορία, όπου ένα μέρος μεταφέρεται στο ήπαρ και ένα άλλο απεκκρίνεται στα ούρα.
Όταν παρεμποδίζεται η απέκκριση της άμεσης παλινδρομεί από τα ηπατοκύτταρα στο πλάσμα, όπου συνδέεται χαλαρά με την αλβουμίνη, γεγονός που επιτρέπει τη διήθησή της από το σπείραμα και εξέρχεται στα ούρα.
Ίκτερος ονομάζεται η κίτρινη χροιά δέρματος, σκληρών χιτώνων και βλεννογόνων, που παρατηρείται σε αύξηση της χολερυθρίνης του ορού. Είναι κλινικά εμφανής σε τιμές >3mg/dl.
Αλβουμίνη
Δράσεις:
– μεταφορέας μικρομοριακών ουσιών
– διατήρηση ωσμωτικής πίεσης πλάσματος
– διατήρηση σταθερού όγκου αίματος
– δεξαμενή αμινοξέων για τον οργανισμό
Αυξημένα επίπεδα σε:
– παρατεταμένη περίδεση
– αφυδάτωση
– ίκτερος
– χορήγηση προγεστερόνης
Μειωμένα επίπεδα σε:
– παρατεταμένη νοσηλεία και κατάκλιση
– προχωρημένη κύηση
– καχεξία, υποσιτισμός
– παθήσεις του ΓΕΣ
– παγκρεατίτιδα
– RA, SLE
– νεφρωσικό σύνδρομο
– κίρρωση ήπατος
– ασκίτης
– εκλαμψία
– φάρμακα (αντισυλληπτικά, αντιεπιληπτικά)
Τρανσφερρίνη
Γλυκοπρωτείνη που συντίθεται στο ήπαρ.
Μεταφέρει ιόντα σιδήρου από την φερριτίνη στο μυελό των οστών.
Επίσης, έχει αντιβακτηριακή δράση.
Αυξάνεται σε:
– σιδηροπενική αναιμία
– οξεία ηπατίτιδα
– κύηση
– αντισυλληπτικά
Μειώνεται σε:
– χρόνιες φλεγμονώδεις παθήσεις και λοιμώξεις
– αναιμίες χρονίας νόσου
– νεφρωσικό σύνδρομο
– δρεπανακυτταρική αναιμία
– RA
– κίρρωση ήπατος
– ασιτία
– επανελλειμένες μεταγγίσεις
α1 αντιθρυψίνη
Συντίθεται στο ήπαρ. Αποτελεί το 90% των α1-σφαιρινών.
Αναστέλλει τις πρωτεάσες της σερίνης.
Με τη δράση της αυτή προστατεύονται οι ίνες ελαστίνης των ιστών από την ελαστάση που παράγεται από τα ουδετερόφιλα. Η προστασία αυτή αφορά κυρίως τις ίνες ελαστίνης των πνευμονικών κυψελίδων.
Αυξάνεται σε:
– φλεγμονώδεις παθήσεις
– παθήσεις ήπατος
– οιστρογόνα
Μειώνεται σε:
– γενετική ανεπάρκεια α1-αντιθρυψίνης (αυξημένη πιθανότητα για εμφύσημα ή κίρρωση)
α2 μακροσφαιρίνη
Συντίθεται στο ήπαρ. Δρα ως αναστολέας ευρέως φάσματος πρωτεασών.
Η συγκέντρωσή της είναι φυσιολογικά μεγαλύτερη στις γυναίκες.
Αυξάνεται σε:
– νεφρωσικό σύνδρομο(μεγάλη αύξηση)
– Hodgkin λέμφωμα
– SLE, RA
– ΣΔ
– εγκυμοσύνη, οιστρογόνα
Σερουλοπλασμίνη
Συντίθεται στο ήπαρ. Αποδίδει χαλκό στο κυτόχρωμα C
Μετατρέπει τη καρωτίνη σε βιταμίνη Α. Μετέχει στο μεταβολισμό του Fe και στη σύνθεση της σεροτονίνης.
Είναι πρωτείνη οξείας φάσεως.
Αυξάνεται σε:
– όλες τις φλεγμονώδεις παθήσεις
– απόφραξη χοληφόρων
– οιστρογόνα
– χρόνια παγκρεατίτιδα
– καπνιστές
Μειώνεται σε:
– νόσο Wilson
– χρόνια ηπατίτιδα
– στεατόρροια
Απτοσφαιρίνη
Συντίθεται στο ήπαρ. Δεσμεύει την αιμοσφαιρίνη που απελευθερώνεται λόγω αιμόλυσης.
Αυξάνεται σε:
– φλεγμονές και λοιμώξεις
– τραυματισμοί
– αποφρακτικός ίκτερος
– νεφρωσικό σύνδρομο
– ΣΔ
– ελκώδη κολίτιδα
– πεπτικό έλκος
– stress
– λήψη κορτικοειδών
Μειώνεται σε:
– αυτοάνοση αιμολυτική αναιμία
– αιμόλυση (λόγω ασμύμβατης μετάγγισης)
– αιμοσφαιρινοπάθειες
– λοιμώδη μονοπυρήνωση
– κίρρωση ήπατος
– υπέρταση
– εγκαύματα
CRP
Συντίθεται στο ήπαρ. Είναι γ-σφαιρίνη. Δρα ως ενεργοποιητής των πρωτεινών του συμπληρώματος, ενισχύοντας τη φαγοκυττάρωση.
Οι πρωτείνες οξείας φάσης που εξετάζονται συνήθως σε λοίμωξη είναι η CRP (αυξάνεται μετά τις πρώτες 6 ώρες), η α1-αντιθρυψίνη (μετά το πρώτο 24ωρο) και το C3 (μετά την 3η ημέρα).
ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΗΞΗΣ
– Βιταμίνη Κ. Υποβοηθά τη παραγωγή παραγόντων πήξης στο ήπαρ: προθομβίνη (ΙΙ), προκομβερτίνη (VII), παράγοντα IX και παράγοντα X.
Έλλειψη σε:
– στεατόρροια
– αποφρακτικό ίκτερο
– νεογνά
– διαταραχή εντερικής χλωρίδας
– ανεπαρκής δράση σε λήψη αντιπηκτικών
Εκδηλώνεται με αιμορραγικές επιπλοκές.
– Προθομβίνη. Παράγεται στο ήπαρ με τη βοήθεια της βιταμίνης Κ.
– Ινωδογόνο. Μετέχει στο σχηματισμό θρόμβου.
Αυξάνεται σε:
– άσηπτες φλεγμονές και λοιμώξεις
– κατάγματα, τραυματισμούς, εγχειρήσεις
– νεφρωσικό σύνδρομο
– κύηση
– εγκαύματα
ΟΜΟΚΥΣΤΕΪΝΗ
Αυξημένα επίπεδα του αμινοξέος ομοκυστεΐνης προκαλούν οξείδωση της χοληστερόλης, δημιουργώντας τη βλαπτική οξειδωμένη LDL. Επίσης καταστρέφει το εσωτερικό του τοιχώματος των αγγείων, ευνοώντας τη θρόμβωση.
Σε τιμές >12 μmol/L, θεωρείται σημαντικός και ανεξάρτητος παράγοντας καρδιαγγειακής νόσου.
Αυξάνει σε υποθυρεοειδισμό, νεφρικές παθήσεις, μείωση φυλλικού οξέος και B12.
ΛΙΠΙΔΙΑ
Είναι μια ετερογενής ομάδα ουσιών που είναι αδιάλυτες στο νερό.
Δράση:
– πηγή ενέργειας για τα κύτταρα
– δομικά συστατικά κυτταρικών μεμβρανών
– ορμονική δράση
– συμβολή στη πέψη
ΧΟΛΗΣΤΕΡΟΛΗ
Είναι σημαντικό δομικό συστατικό κυτταρικών μεμβρανών
Μετέχει στη σύνθεση της βιταμίνης D, στεροειδών ορμονών και χολικών οξέων
Προέλευση: ενδογενής σύνθεση – ήπαρ(90%), έντερο
τροφές
χολικές εκκρίσεις
απελευθέρωση από κύτταρα εντερικού βλεννογόνου
Στη κυκλοφορία του αίματος το 70% της χοληστερόλης είναι εστεροποιημένο. Η αποθήκευση των εστέρων γίνεται με με τη μορφή ελεύθερων σταγονιδίων λίπους. Μειώνεται έτσι η κυτταροτοξικότητα της ελεύθερης χοληστερόλης
ΛΙΠΑΡΑ ΟΞΕΑ
Διακρίνονται ανάλογα με τη μορφή κορεσμού σε κορεσμένα (ζωικής προέλευσης), μονοακόρεστα (ελαιόλαο) και πολυακόρεστα (ψάρια).
Τα ακόρεστα υπάρχουν σε cis και trans μορφή, ανάλογα με το προσανατολισμό της αλυσίδας. Τα θηλαστικά έχουν αποκλειστικά cis μορφής. Η trans μορφή προκύπτει κατά της επεξεργασίας τους για να αυξηθεί το σημείο ζέσεως.
Ο οργανισμός συνθέτει κάποια λιπαρά οξέα, αλλά όχι όλα (το λινολεικό υπάρχει μόνο στα φυτά και είναι πρόδρομη ουσία των προσταγλαδινών). Τα περισσότερα προέρχονται από τη διατροφή (90% με τη μορφή τριγλυκεριδίων). Στη κυκλοφορία υπάρχουν είτε ως ελεύθερα(συνδεδεμένα με αλβουμίνη), είτε εστεροποιημένα σε τριγλυκερίδια είτε ως φωσφολιπίδια, είτε ως εστέρες χοληστερόλης.
ΕΣΤΕΡΕΣ ΓΛΥΚΕΡΟΛΗΣ
i) Μονογλυκερίδια, διγλυκερίδια και τριγλυκερίδια.
Τα τριγλυκερίδια αποτελούν το 95% του αποθηκευμένου λίπους στους ιστούς.
Στο δωδεκαδάκτυλο τα τριγλυκερίδια διασπώνται σε μονογλυκερίδια, γλυκερίδια και λιπαρά οξέα από τις λιπάσες, απορροφώνται από τον εγγύς ειλεό και επανασυντίθενται στα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου σε χυλομικρά.
ii) Φωσφολιπίδια. Είναι βασικό δομικό συστατικό των κυτταρικών μεμβρανών.
iii) Καρδιολιπίνες. Αποτελούνται από 2 φωσφολιπίδια ενωμένα με μία γέφυρα γλυκερόλης. Βρίσκονται στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων. Μετέχουν στην οξειδωτική φωσφορυλίωση για τη παραγωγή ενέργειας.
ΣΦΙΓΓΟΛΙΠΙΔΙΑ
– Κεραμίδιο
– Σφιγγομυελίνη
– Γλυκοσφιγγολιπίδια (γαλακτοζυλκεραμίδιο, γλυκοζυλκεραμίδιο, γαγγλιοσίδες)
Συμμετέχουν στη μετάδοση σημάτων, την αναγνώριση των κυττάρων και τη προστασία της κυτταρικής επιφάνειας από περιβαλλοντικούς παράγοντες.
ΕΙΚΟΣΑΝΟΕΙΔΗ
Προσταγλαδίνες (PGs), Θρομβοξάνες, Λευκοτριένες
Δράσεις:
– μεταβολή Αρτηραικής Πίεσης (αύξηση με PGs, μείωση με PGI2)
– επιρροή στη κινητικότητα και τις εκκρίσεις του εντέρου
– βρογχόσπασμος (PG, TX, LT)
– βρογχοδιαστολή (PGI2)
– μεταβολή διαπερατότητας αγγείων ( αύξηση με PGE2, PGI2, LT μείωση με PGF, TX)
– επιρροή στη πηκτικότητα του αίματος (αύξηση με TX, μείωση με PGD2, PGI2)
– διέγερση λευκοκυττάρων (TX, LT)
– αναστολή λευκοκυττάρων (PGE2, PGD2)
– επαγωγή τοκετού (PGE2)
Tα εικοσανοειδή παράγονται σχεδόν από όλους τους ιστούς και έχουν τοπική και άμεση δράση. Διασπώνται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.
Τα COX ένζυμα ευθύνονται για τη παραγωγή. Τα αντιφλεγμονώδη φάρμακα (ΜΣΑΦ) αναστέλλουν τα COX ένζυμα.
ΛΙΠΟΠΡΩΤΕΙΝΕΣ
Σφαιρικά σωματίδια με μη πολικά λιπίδια (τριγλυκερίδια, εστέρες χοληστερόλης) στο πυρήνα τους και αμφιφιλικά λιπίδια (φωσφολιπίδια, χοληστερόλη) στην επιφάνεια.
Χρησιμεύουν για τη μεταφορά λιπιδίων μέσω της κυκλοφορίας του αίματος στους ιστούς.
ΧΥΛΟΜΙΚΡΑ
Παράγονται στο έντερο.
Μεταφέρουν τα λιπίδια που προέρχονται από τη διατροφή.
Είναι πλούσια σε τριγλυκερίδια.
Κύρια απολιποπρωτείνη που περιέχει είναι η apoB-48.
Με τη δράση της λιποπρωτεινικής λιπάσης χάνουν τριγλυκερίδια και στοιχεία επιφανείας και μετατρέπονται σε υπολείμματα χυλομικρών που προσλαμβάνονται από το ήπαρ. Συνδέεται με τον υποδοχέα της LDL.
VLDL
Παράγεται στο ήπαρ.
Προμηθεύει τους ιστούς με τριγλυκερίδια κυρίως ηπατικής προέλευσης και χοληστερόλη.
Αποτελείται από 50% τριγλυκερίδια, 40% χοληστερόλη+φωσφολιπίδια, 10% πρωτείνες.
Η κύρια απολιποπρωτείνη που περιέχει είναι η apoB-100.
IDL
Παράγεται στη κυκλοφορία του αίματος από το καταβολισμό της VLDL.
Η κύρια απολιποπρωτεΐνη που περιέχει είναι η apoB-100.
Είτε προσλαμβάνεται από το ήπαρ (συνδέεται με τον LDL-receptor), είτε μεταβολίζεται σε LDL.
LDL
Παράγεται στη κυκλοφορία του αίματος μέσω του μεταβολισμού της VLDL.
Αποτελούν το 50% των λιποπρωτεϊνών στο αίμα.
Αποτελούνται από 50% χοληστερόλη, 25% πρωτείνες, 20% φωσφολιπίδια, ίχνη τριγλυκεριδίων.
Η κύρια απολιποπρωτεΐνη που περιέουν είναι η apoB-100.
Το 75% προσλαμβάνεται από το ήπαρ (συνδέεται με τον LDL-receptor) ενώ το υπόλοιπο αποδίδεται είτε στους ιστούς, είτε στα κύτταρα των αθηρωματικών πλακών.
HDL
Παράγεται στο ήπαρ.
Αποτελείται κυρίως από πρωτεΐνες και χοληστερόλη και ίχνη τριγλυκεριδίων.
Η κύρια απολιποπρωτεΐνη που περιέχει είναι η apoA-1.
Μετέχει στην ανάστροφη μεταφορά χοληστερόλης από τους ιστούς στο ήπαρ (κυρίως αλλά και στα επινεφρίδια και τις γονάδες). Δηλαδή απομακρύνει τη περίσσεια της χοληστερόλης και έτσι ασκεί καρδιοπροστατευτική δράση.
LIPOPROTEIN A-LP(a)
Θεωρείται μόριο LDL που έχει προστεθεί η LP(a).
Δεσμεύεται με την apoB-100 και εμποδίζει τη σύνδεσή της με τον LDL-receptor.
Σε αυξημένη συγκέντρωση αυξάνει ο κίνδυνος για καρδιαγγειακές επιπλοκές.
Εππισης έχει προθομβωτική δράση.
ΑΠΟΛΙΠΟΠΡΩΤΕΪΝΕΣ
Βοηθούν στη πρόσληψη των λιποπρωτεϊνών δρώντας ως μόρια αναγνώρισης και βοηθούν στη διατήρηση της δομικής ακεραιότητας αυτών.
apoB-100: Βρίσκεται σε VLDL, LDL, IDL. Συντίθεται στο ήπαρ. Συνδέεται με τον LDL-receptor.
apoB-48: Βρίσκεται στα χυλομικρά. Συντίθεται στο έντερο. Δεν συνδέεται με τον LDL-receptor.
apoA-1: Βρίσκεται στην HDL. Συντίθεται στο ήπαρ και το έντερο. Ενεργοποιεί την LCAT που καταλύει την εστεροποίηση της χοληστερόλης στη κυκλοφορία.
apoC-II: Βρίσκεται στα χυλομικρά και την VLDL. Ενεργοποιεί την λιποπρωτεϊνική λιπάση.
apoE: Βρίσκεται στα χυλομικρά, στη VLDL, στα υπολείμματα της VLDL, στη IDL, στην HDL.
ΕΞΩΓΕΝΗΣ ΟΔΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΛΙΠΙΔΙΩΝ
Τα λιπίδια των τροφών μετατρέπονται σε χυλομικρά στα εντερικά κύτταρα.
Κατόπιν εισέρχονται διαμέσου της λέμφου στη κυκλοφορία του αίματος.
Εκεί προσλαμβάνουν τις απολιποπρωτεΐνες apoE και apoC-II.
H apoC-II ενεργοποιεί τη λιποπρωτεϊνική λιπάση του ενδοθηλίου.
Η λιπάση διασπά τα τριγλυκερίδια των χυλομικρών σε λιπαρά οξέα τα οποία συνδέονται με αλβουμίνη και είτε προσλαμβάνονται από τα κύτταρα για να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας είτε αποθηκεύονται στα κύτταρα του λιπώδους ιστού.
Τα υπολείμματα των χυλομικρών προσλαμβάνονται από τα ηπατοκύτταρα με τη δράση των apoE και apoB-48.
Εκεί τα τριγλυκερίδια των υπολειμμάτων υπόκεινται β-οξείδωση είτε προς παραγωγή ενέργειας, είτε προς αποθήκευση, είτε προς επανέκκριση με τη μορφή VLDL.
ΕΝΔΟΓΕΝΗΣ ΟΔΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΛΙΠΙΔΙΩΝ
Στόχος είναι η μεταφορά λιπιδίων από το ήπαρ στους ιστούς.
Η VLDL απεκκρίνεται από το ήπαρ στη κυκλοφορία όπου με τη δράση της λιποπρωτεινικής λιπάσης απελευθερώνονται λιπαρά οξέα και μετατρέπεται σε IDL και κατόπιν σε LDL.
Tα τριγλυκερίδια της LDL μειώνονται περαιτέρω με τη δράση του ενζύμου CETP, που ανταλλάσει τριγλυκερίδια της LDL με εστέρες χοληστερόλης της HDL.
To μεγαλύτερο μέρος της LDL επιστρέφει στα ηπατοκύτταρα όπου προσλαμβάνεται μέσω του LDL-receptor και η χοληστερόλη είτε επαναχρησιμοποιείται για τη σύνθεση λιποπρωτεινών, είτε για τη σύνθεση χολικών αλάτων, είτε απεκκρίνεται στη χολή.
Το υπόλοιπο μέρος της LDL προσλαμβάνεται από τους περιφερικούς ιστούς.
ΝΕΦΡΑ
ΚΡΕΑΤΙΝΙΝΗ
Η κρεατίνη συντίθεται στους νεφρούς και το ήπαρ.
Μεταφέρεται σε διάφορα όργανα, κυρίως μύες, όπου φωσφορυλιώνεται σε φωσφοκρεατίνη.
Η κρεατίνη και η φωσφοκρεατίνη μετέχουν στη μεταβολική διαδικασία της σύσπασης των μυών.
1-2% της κρεατίνης των μυών μετατρέπεται αυτόματα σε κρεατινίνη που απελευθερώνεται στο πλάσμα με σταθερό ρυθμό.
Υπάρχει και μικρή ενδογενή παραγωγή κρεατινίνης στους μύες, που εξαρτάται από την ηλικία και το φύλο και αποτελεί δείκτη εκτίμησης της λειτουργίας των μυών.
Επηρεάζεται από την ηλικία και το φύλο αλλά επηρεάζεται πολύ λίγο από την τροφή και την ενυδάτωση. Επίσης αυξάνει σε μεταβολές της μάζας των μυών(ανεξάρτητα από την νεφρική λειτουργία) και μειώνεται σε έντονη νηστεία.
Τέλος δεν είναι καλός δείκτης σε ηλικιωμένους ασθενείς όπου έχουμε φυσιολογικά μείωση της GFR και της μυϊκής μάζας.
Θεωρείται ο πιο αξιόπιστος δείκτης νεφρικής λειτουργίας.
Όμως η GFR μπορεί να έχει μειωθεί έως και 50% προτού η κρεατινίνη του πλάσματος ξεπεράσει τα φυσιολογικά ανώτερα όρια. Δηλαδή μπορεί να έχουμε φυσιολογική κρεατινίνη πλάσματος με διαταραχή της νεφρικής λειτουργίας.
ΟΥΡΙΑ
Παράγεται στο ήπαρ και είναι τελικό προιόν καταβολισμού των πρωτεϊνών.
Συγκεκριμένα, η οξείδωση των αμινοξέων παράγει ΝΗ3 η οποία είναι τοξική και μέσω του κύκλου του Crebs μετατρέπεται σε ουρία η οποία είναι μη τοξική και χρησιμεύει για την απομάκρυνση της περίσσειας αζώτου μέσω των ούρων (90% αποβάλλεται).
Το 40-70% διαχέεται παθητικά έξω από τα νεφρικά σωληνάρια.
Επηρεάζεται από τη διατροφή, από προ- και μετα-νεφρικούς παράγοντες. Άρα είναι χειρότερος δείκτης εκτίμησης νεφρικής λειτουργίας από την κρεατινίνη.
BUN: η συγκέντρωση ουρίας του πλήρους αίματος
Η ουρία μειώνεται πάρα πολύ σε:
– μειωμένη πρόσληψη πρωτεινών
– κύηση
– σοβαρή ηπατική βλάβη
ΟΥΡΙΚΟ ΟΞΥ
Είναι προϊόν καταβολισμού των πουρινών (αδενίνη-γουανίνη).
Συντίθεται στο ήπαρ και αποβάλλεται κατά 75% με τα ούρα και 25% με τα κόπρανα.
Στα νεφρά διηθείται πλήρως, επαναρροφάται πλήρως στο εγγύς και απεκκρίνεται ενεργητικά στο άπω σωληνάριο.
Αυξάνεται σε:
– ουρική αρθρίτιδα
– αυξημένη κατανάλωση αλκοόλ
– καταστάσεις με αυξημένο καταβολισμό DNA)
– νεφρική ανεπάρκεια
– διουρητικά
– κύηση
– υπέρταση
– παχυσαρκία
ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΕΣ
ΑΣΒΕΣΤΙΟ
Ο ανθρώπινος οργανισμός περιέχει 1-1,3kg ασβέστιο:
99% ως υδροξυαπατίτης στα οστά
0,5% ενδοκυττάρια
0,1% εξωκυττάρια, στο πλάσμα. Απ΄αυτό, το 40% είναι συνδεδεμένο με αλβουμίνη, το 10% δημιουργεί σύμπλοκα με διτανθρακικά και το 50% είναι ελεύθερο ή ιοντισμένο και έχει βιολογικά ενεργό ρόλο.
Η ημερήσια πρόσληψη ασβεστίου είναι 1000mg (1500mg στην κύηση).
Το 35% προσλαμβάνεται από το δωδεκαδάκτυλο και τη νήστιδα με ενεργητική μεταφορά (με τη βοήθεια της βιταμίνης D).
Με τον ιδρώτα αποβάλλονται 15-100mg.
Με τα ούρα αποβάλλονται 100-200mg (1% του διηθούμενου ασβεστίου).
Με τα κόπρανα αποβάλλονται 800mg.
Τα ανωτέρω, μαζί με την ανακατανομή ασβεστίου μεταξύ οστών και πλάσματος (bone remodeling) συνιστούν την ομοιόσταση του ασβεστίου.
Ορμονική ρύθμιση ασβεστίου:
– PTH: κινητοποίηση ασβεστίου από σκελετό προς πλάσμα
αύξηση νεφρικής επαναρρόφησης
αύξηση απορρόφησης από το έντερο
– Βιταμίνη D: ίδιος ρόλος με PTH
– Καλσιτονίνη: καταστολή οστεοκλαστών
αναστολή PTH και βιταμίνης D
Ρόλος ασβεστίου:
– απαραίτητο δομικό συστατικό του σκελετού
– σταθεροποίηση κυτταρικής μεμβράνης
– ρύθμιση συσταλτικότητας σκελετικών μυών και μυοκαρδίου, εκκριτικής λειτουργίας αδένων, κυτταρικής διαίρεσης, δραστικότητας ενζύμου και μεταβολισμού γλυκαγόνου (ενδοκυττάριο ασβέστιο)
– συμμετοχή στο μηχανισμό πήξης και στο μεταβολισμό των οστών (εξωκυττάριο Ca)
ΦΩΣΦΟΡΟΣ
Ο ανθρώπινος οργανισμός περιέχει 700-800gr. φωσφόρου:
80-85% ως υδροξυαπατίτης στα οστά και τα δόντια
15-20% στους μαλακούς ιστούς (ως φωσφορικοί εστέρες)
0,1% στο πλάσμα. Απ ’αυτό, το 1/3 βρίσκεται ως ανόργανος φώσφορος σε φωσφορικά ιόντα, ενώ τα 2/3 ως οργανικός φώσφορος στα ερυθρά.
Η ημερήσια πρόσληψη φωσφόρου είναι 800-1400mg.
Το 65% απορροφάται από το έντερο με παθητική διάχυση αλλά και με ενεργητική μεταφορά (με τη δράση της βιταμίνης D).
Με τα ούρα αποβάλλονται 900mg (>80% του διηθούμενου).
Με τα κόπρανα αποβάλλονται 500mg.
Τα ανωτέρω, μαζί με τη διακίνηση φωσφόρου μεταξύ οστών, μαλακών ιστών και πλάσματος, συνιστούν την ομοιόσταση του φωσφόρου.
Ορμονική ρύθμιση φωσφόρου:
– PTH: αναστολή επαναρρόφησης Ρ από τα νεφρά, αυξάνει την απορρόφηση του Ρ του πλάσματος από τα οστά
– βιταμίνη D: αύξηση εντερικής και νεφρικής απορρόφησης, αυξάνει το Ρ του πλάσματος
– καλσιτονίνη: μείωση της νεφρικής απέκκρισης αυξάνει το Ρ του πλάσματος
Ρόλος φωσφόρου:
– συστατικό οστίτη ιστού
– συστατικό DNA-RNA, φωσφολιπιδίων, φωσφοπρωτεϊνών
– συστατικό μορίων υψηλής ενέργειας (c-AMP, c-GMP, ATP)
– συστατικό ενζυμικών συστημάτων (σύστημα κινασών)
– έλεγχος μυϊκής συσταλτικότητας
– συμμετοχή στη μεταφορά Ο2 από Hb (2,3-DPG)
– συμμετοχή στη ρύθμιση της οξεοβασικής ισορροπίας
– ρύθμιση επιπέδων ασβεστίου ορού
ΜΑΓΝΗΣΙΟ
Το τέταρτο πιο συχνό κατιόν στο σώμα και το δεύτερο ενδοκυττάριο (μετά το κάλιο).
55% στο σκελετό
44% ενδοκυττάριο (συνδεδεμένο με πρωτείνες και ATP)
1% εξωκυττάριο (35% συνδεδεμένο με αλβουμίνη)
Η απορρόφηση γίνεται στο λεπτό έντερο.
Το 60% αποβάλλεται με τα κόπρανα, ενώ το 40% από τα νεφρά, όπου επαναρροφάται το 95%.
Άρα το όργανο-κλειδί της ομοιόστασης του μαγνησίου είναι τα νεφρά.
Ρόλος μαγνησίου
– ρύθμιση νευρομυικής σύναψης (αναστολή εισόδου ασβεστίου στους νευρώνες)
– ρύθμιση πήξης (αναστολή της καταλυτικής δράσης του ασβεστίου στη μετατροπή της προθομβίνης σε θρομβίνη)
– ρύθμιση έκκρισης PTH (χαμηλά επίπεδα μαγνησίου αναστέλλουν την έκκριση της PTH)
– συστατικό ενζυμικών συστημάτων που μετέχουν στη πρωτεϊνοσύνθεση, στη σύνθεση νουκλεϊνικών οξέων και στο μεταβολισμό υδατανθράκων
ΔΕΙΚΤΗΣ ΑΝΑΙΜΙΑΣ
ΣΙΔΗΡΟΣ
Ο ανθρώπινος οργανισμός περιέχει 4-5gr σιδήρου.
Κατανομή σιδήρου:
65% στην αιμοσφαιρίνη
4% στην μυοσφαιρίνη
1% σε ενώσεις αίμης (κυτοχρώματα)
0,1% συνδεδεμένος με τρανσφερρίνη (σίδηρος ορού)
35% αποθηκευμένος ως φερριτίνη.
Η ημερήσια πρόσληψη είναι 10-20mg, από τον οποίο απορροφώνται 1-2mg στο δωδεκαδάκτυλο και στο άνω μέρος της νήστιδας. Η απορρόφηση αυξάνεται με τα κιτρικά και τη βιταμίνη C, ενώ μειώνεται με αντιόξινα και καζείνη (γάλα).
Η χρήση σιδήρου από τη φυσιολογική καταστροφή των γηρασμένων ερυθρών είναι η κύρια πηγή σιδήρου.
1mg αποβάλλεται με τα κύτταρα του ΓΕΣ, του ουροποιητικού και του δέρματος καθώς και με τον ιδρώτα.
1mg αποβάλλεται επιπλέον κατά την έμμηνο ρύση.
Η τρανσφερρίνη είναι η πρωτεΐνη μεταφοράς Fe από τον ορό στους ιστούς.
Η TIBC εκφράζει το σύνολο θέσεων της τρανσφερρίνης προς σύνδεση με το σίδηρο.
ΦΕΡΡΙΤΙΝΗ
H φερριτίνη είναι σύμπλοκο αποφερριτίνης και σιδήρου. Βρίσκεται κυρίως στα ηπατοκύτταρα και στα μακροφάγα. Μικρή ποσότητα βρίσκεται στον ορό και αντικατοπτρίζει τα σωματικά επίπεδα σιδήρου. (1ng/ml φερριτίνης αντιστοιχεί σε 10mg αποθηκευμένου σιδήρου). Ο σίδηρος της φερριτίνης αποδίδεται εύκολα προς χρήση. Σημειώνεται ότι η φερριτίνη είναι πρωτεΐνη οξείας φάσης και αυξάνει σε κακοήθειες, φλεγμονές και ηπατοπάθειες.
ΒΙΤΑΜΙΝΗ Β12
Πηγές πρόσληψης: κρέας, αυγά, γάλα
Το 50% αποθηκεύεται στο ήπαρ. Συνολικά ο οργανισμός έχει 2-5 mg.
Χρειάζονται αρκετά χρόνια για να εμφανιστεί έλλειψη όταν υπάρχει ανεπαρκής πρόσληψη.
Απορρόφηση: η προσλαμβανόμενα Β12 είναι συνδεδεμένη με πρωτεΐνες. Στο στομάχι απομακρύνονται οι πρωτεΐνες με τη δράση του HCL και συνδέεται με τον ενδογενή παράγοντα. Το σύμπλοκο αυτό μεταφέρεται στο άπω ειλεό όπου συνδέεται με τους υποδοχείς του ενδογενή παράγοντα και εισέρχεται στο αίμα.Το 75% τηε Β12 είναι συνδεδεμένο με την απτοκορρίνη (τρανσκοβαλαμίνη Ι) που είναι η μη ενεργή μορφή, ενώ το 25% συνδέεται με την τρανσκοβαλαμίνης ΙΙ και αποτελεί την ενεργή μορφή. Άρα η συγκέντρωση της ολικής Β12 επηρεάζεται από αλλαγές στις συνδετικές πρωτεΐνες.( μέτρηση σε μηχάνημα της Beckman coulter τη βγάζει χαμηλότερα από τις υπόλοιπες εταιρείες)
Έχει δύο μεταβολικές δράσεις. Πρώτον μετατρέπει την ομοκυστεΐνη σε μεθειονίνη και δεύτερον μετατρέπει το μεθυλομαλονικό οξύ σε σουκινολικό οξύ. Άρα σε ανεπάρκεια της Β12 είναι αυξημένα η ομοκυστεΐνη και το μεθυλομαλονικό οξύ.
Η μέτρηση της ομοκυστεΐνης επηρεάζεται από το τσιγάρο, το καφέ και το αλκοόλ, όπως και από την ηλικία και τη νεφρική λειτουργία. Τα δύο τελευταία επηρεάζουν και τη μέτρηση του μεθυλομαλονικού οξέος.
Τα αντισώματα έναντι του ενδογενούς παράγοντα έχουν χαμηλή ευαισθησία αλλά πολύ υψηλή ειδικότητα.
Η μέρση της τρανσκοβαλαμίνης ΙΙ είναι πιο ειδική και ευαίσθητη από της ολικής Β12.
Η χαμηλή Β12 συνυπάρχει με τη χαμηλή φερριτίνη σε ασθενείς που δεν τρώνε κρέας.
Η βιταμίνη Β12 μειώνεται κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
ΦΥΛΛΙΚΟ ΟΞΥ
Το φυλλικό οξύ αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα συστατικά του ανθρώπινου οργανισμού και συμμετέχει ενεργά στην παραγωγή των ερυθρών αιμοσφαιρίων, στην λειτουργικότητα των κυττάρων και στην υγιή ανάπτυξή τους. Συμβάλλει σημαντικά κατά τα πρώτα στάδια της κύησης μειώνοντας την πιθανότητα εμφάνισης προβλημάτων κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου και της σπονδυλικής στήλης.
Η βιταμίνη αυτή ανιχνεύεται κυρίως σε πράσινα φυλλώδη λαχανικά, μπιζέλια, ρεβύθια και ξηρούς καρπούς, όπως επίσης και σε φρούτα κυρίως πορτοκάλια, φράουλες, λεμόνια, μπανάνες και καρπούζια. Η ημερήσια συνιστώμενη πρόσληψη για τους ενήλικες είναι 400μg, ενώ για τις εγκύους 10000μg.
ΜΕΛΕΤΗ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ
«Διαβήτης» από το ρήμα διαβαίνω «..ονομάστηκε η πάθηση, επειδή μοιάζει με διαβήτη, καθότι τα υγρά δεν παραμένουν στο σώμα, παρά χρησιμοποιούν το ανθρώπινο σώμα ως διαβήτη (σκάλα) μέσω της οποίας εξέρχονται».
ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ:
ΣΔ ΤΥΠΟΥ 1, ΣΔ ΤΥΠΟΥ 2 ΚΑΙ ΔΙΑΒΗΤΗΣ ΚΥΗΣΕΩΣ
ΣΔ ΤΥΠΟΥ 1: Έχει οξεία έναρξη με πολυουρία, πολυδιψία, γρήγορη απώλεια βάρους. Οι ασθενείς έχουν ινσουλινοπενία λόγω καταστροφής των β-κυττάρων του παγκρέατος και εξαρτώνται από την ινσουλίνη για τη διατήρηση στη ζωή και την αποφυγή κετώσεως. Στις περισσότερες φορές ανιχνεύονται αντισώματα που επιβεβαιώνουν την αυτοάνοση φύση της νόσου ενώ σε αντίθετη περίπτωση καλείται ιδιοπαθής. Η μέγιστη επίπτωση είναι στην παιδική ηλικία και την εφηβεία. Το 75% εμφανίζεται κάτω των 30 ετών. Οφείλεται σε αυτοάνοσο καταστροφή των β-κυττάρων μέσω των Τ-λεμφοκυττάρων. Το 80-90% των κυττάρων καταστρέφεται προ της εκδήλωσης κλινικής συμπτωματολογίας.
Τα αυτοαντισώματα ανιχνεύονται μήνες ή χρόνια πριν την εκδήλωση της νόσου και στρέφονται έναντι των κυττάρων των νησιδίων του παγκρεάτος ή της ινσουλίνης ή της αποκαρβοξυλάσης του γλουταμινικού οξέος. Έχουν ισχυρή προγνωστική αξία.
Η νόσος είναι κληρονομική. Ο κύριος γενετικός τόπος είναι το HLA στο χρωμόσωμα 6. Το 95% των ασθενών τύπου 1 εκφράζουν το HLA DR3/DR4.
ΣΔ ΤΥΠΟΥ 2: Αποτελεί το 90% των περιπτώσεων ΣΔ. Υπάρχει αντίσταση στην ινσουλίνη και δυσλειτουργία των β-κυττάρων του παγκρέατος. Οι ασθενείς έχουν ήπια συμπτώματα, δεν έχουν τάση να αναπτύξουν κέτωση και δεν εξαρτώνται από την ινσουλίνη. Παχυσαρκία συνυπάρχει συχνά (60%). Υπάρχει συσχέτιση με περιβαλλοντικούς παράγοντες. Επίσης υπάρχει γενετική προδιάθεση. Παχύσαρκος έχει 10 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να αναπτύξει ΣΔ τύπου 2 έαν έχει διαβητικό γονέα. Ο έλεγχος της υπογλυκαιμίας μπορεί να γίνει με απώλεια βάρους, δίαιτα, υπογλυκαιμικούς παράγοντες ή ινσουλινοθεραπεία. Συνήθως εμφανίζεται μετά τα 40.
Διάγνωση ΣΔ τύπου 1 και 2
- ΓΛΥΚΟΖΗ ΝΗΣΤΕΩΣ ≥ 126 mg/dL
- ΣΥΜΠΤΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΓΛΥΚΟΖΗ ΤΥΧΑΙΑΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ≥ 200 mg/dL
- ΓΛΥΚΟΖΗ 2 ΩΡΕΣ ΜΕΤΑ ΦΟΡΤΙΣΗΣ (OGTT) ≥ 200 mg/dL
Η OGTT είναι πιο ευαίσθητη από τη γλυκόζη νήστεως αλλά λιγότερο αναπαραγώγιμη.
Η OGTT γίνεται ως εξής:
- διακοπή φαρμάκων που επηρεάζουν την ανοχή στη γλυκόζη
- 3 ημέρες ελεύθερη δίαιτα με πρόσληψη υδατανθράκων τουλάχιστον 150 γρ/ημ και με δραστηριότητα
- προηγείται 10-16 ώρες νηστεία
- στη διάρκεια της δοκιμασίας ο εξεταζόμενος παραμένει καθιστός χωρίς να καπνίζει
- έναρξη της δοκιμασίας 7.00 με 9.00
- 75 γρ (παιδιά 1,75 γρ/κιλο) σε 300ml νερό μέσα σε 5 λεπτά
ΣΔ ΚΥΗΣΕΩΣ: Χαρακτηρίζεται από διαταραχή ανοχής γλυκόζης με έναρξη κατά τη διάρκεια κυήσεως (κυρίως 2ο και 3ο τρίμηνο). O ΣΔ κυήσεως σχετίζεται με αυξημένη θνητότητα και νοσηρότητα του εμβρύου καθώς και με υπασβεστιαιμία, υπογλυκαιμία, μακροσωμία (η υπεργλυκαιμία οδηγει σε υπερέεκκριση αυξητικής ορμόνης στο έμβρυο και μακροσωμία). Η μητέρα κινδυνεύει από καισαρική τομή, υπέρταση και αυξημένο κίνδυνο διαβήτη. Έγκαιρη διάγνωση οδηγεί σε μείωση επιπλοκών.
ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΤΗΝ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ
Ο Σακχαρώδης Διαβήτης τύπου 2 αποτελεί μια σιωπηλή μεταβολική επιδημία του αναπτυγμένου κόσμου. Ο επιπολασμός της νόσου παγκοσμίως έφθασε το 10,5% το 2021 και αναμένεται να ξεπεράσει το 12,2% το 2045. Μάλιστα υπολογίζεται ότι το 44,7% των ασθενών δεν γνωρίζουν ότι πάσχουν από τη νόσο, παρόλο που υπάρχει επαρκή ενημέρωση για αυτήν.
Όμως δεν είναι μια νόσος που εμφανίζεται ex nihilo. Προηγείται ένα φάσμα διαταραχών της ομοιόστασης του σακχάρου που σταδιακά με τη πάροδο των χρόνων καταλήγει στην εγκατάσταση του ΣΔ τύπου 2. Ο κοινός παθοφυσιολογικός μηχανισμός είναι η αδυναμία των κυττάρων των μυών, του λίπους και του ήπατος να ανταποκριθούν επαρκώς στη δράση της ινσουλίνης (είτε λόγω αντισωμάτων, είτε λόγω συνάφειας με τον υποδοχέα της) και επομένως δυσκολεύει η πρόσληψη γλυκόζης. Όμως τα β-κύτταρα του παγκρέατος καταφέρνουν και αντιρροπούν αυτή τη διαταραχή με υπερέκκριση ινσουλίνης.
Αυτό το στάδιο της υπερινσουλιναιμίας καλείται Αντίσταση στην Ινσουλίνη (IR). Υπολογίζεται ότι τουλάχιστον το 15,5% του ευρωπαϊκού πληθυσμού και το 40% του πληθυσμού της Αμερικής έχει IR, ενώ υπολογίζεται ότι χρειάζονται 10-15 χρόνια προκειμένου να εξελιχθεί σε Σακχαρώδη Διαβήτη.
ΠΡΟΔΙΑΒΗΤΗΣ
Πριν όμως καταλήξει εκεί, υπάρχει ένα στάδιο μεταξύ της IR και του Σακχαρώδη Διαβήτη που ονομάζεται προδιαβήτης. Πρόκειται για τη κατάσταση όπου τα κύτταρα του παγκρέατος δεν μπορούν να αντιρροπήσουν τις ανάγκες των κυττάρων του σώματος για ινσουλίνη που προκαλεί η IR. Σαν συνέπεια, η τιμή της γλυκόζης στη κυκλοφορία του αίματος είναι μόνιμα στα ανώτερα φυσιολογικά όρια ή/και οριακά παθολογική χώρις όμως να φθάνει τιμές που συναντώνται στο Σακχαρώδη Διαβήτη. Ο επιπολασμός του προδιαβήτη είναι υψηλός (15,8-20,2%) και υπολογίζεται ότι 80% των ασθενών δεν ξέρουν ότι πάσχουν από τη νόσο. To 25% των ασθενών θα εμφανίσουν ΣΔ σε 3-5 χρόνια, ενώ το 70% κάποια στιγμή στη ζωή τους.
ΒΑΣΙΚΑ ΜΟΡΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΥΝ ΣΤΗ ΠΑΘΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ:
ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ
Πολυυδροξυαλδεύδες ή πολυυδροξυακετόνες ή τα ανυδριτικά τους παράγωγα. Είναι δηλαδή ενώσεις που περιέχουν στο μόριό τους αλδεϋδική ή κετονική ομάδα.
ΜΟΝΟΣΑΚΧΑΡΙΤΗΣ
Είναι ένα απλό σάκχαρο που αποτελείται από μία πολυυδρόξυ –ακετόνη ή –αλδεΰδη και δεν δύναται να υδρολυθεί σε απλούστερη μορφή. Αν είναι αλδεΰδη καλείται αλδόζη, αν είναι κετόνη καλείται κετόζη.
ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ
Παράγεται από τα β-κύτταρα των νησιδίων του Langerhans στην ενδοκρινή μοίρα του παγκρέατος. Κύριο ερέθισμα για την έκκριση ινσουλίνης είναι η γλυκόζη του αίματος. Δρα σε όλους τους ιστούς του σώματος αλλά κυρίως σε ήπαρ, μύες και λιπώδη ιστό.
Δράση ινσουλίνης στο ήπαρ
- αύξηση σύνθεσης και εναπόθεσης γλυκογόνου και αναστολή της διάσπασης του
- αυξηση σύνθεσης πρωτεϊνών, τριγλυκεριδίων και VLDL
- αναστολή γλυκονεογένεσης και ενεργοποίηση γλυκολυτικής οδού για την χρησιμοποίηση της γλυκόζης ως καυσίμου
Δράση ινσουλίνης στους μύες
- αυξάνει τη διαπερατότητα της μεμβράνης στην γλυκόζη, την χρησιμοποίηση της καθώς και την μετατροπή της σε γλυκογόνο για αναπλήρωση των αποθηκών γλυκόζης που καταναλώθηκαν από την μυϊκή δραστηριότητα
- αυξάνει την πρωτεϊνική σύνθεση με μεταφορά αμινοξέων στο μυϊκό
Δράση ινσουλίνης στον λιπώδη ιστό
- αύξηση παραγωγής της λιποπρωτεϊνικής λιπάσης που διασπά τα κυκλοφορούντα στο αίμα τριγλυκερίδια προσφέροντας λιπαρά οξέα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα λιποκύτταρα για την σύνθεση τριγλυκεριδίων
- αύξηση της μεταφοράς γλυκόζης στον λιπώδη ιστό και κατά συνέπεια α-φωσφορικής γλυκερόλης του απαραίτητου ενζύμου για την εστεροποίηση των ελευθέρων λιπαρών οξέων σε τριγλυκερίδια
- αναστέλλει την λιπάση με αποτέλεσμα την αναστολή της ενδοκυττάριας λιπόλυσης των αποθηκευμένων τριγλυκεριδίων
ΓΛΥΚΑΓΟΝΗ
Παράγεται από τα α-κύτταρα των νησιδίων του Langerhans. Κύριο ερέθισμα για την έκκριση γλυκαγόνης είναι η μείωση της γλυκόζης του αίματος.
Δράση γλυκαγόνης
- ενεργοποίηση της γλυκογονόλυσης στο ήπαρ με αποτέλεσμα αύξηση της συγκέντρωσης της γλυκόζης
- διέγερση της νεογλυκογένεσης στο ήπαρ
- αυξάνει την απελευθέρωση λιπαρών οξέων από τα λιποκύτταρα και αναστέλλει την αποθήκευση τους στο ήπαρ καθιστώντας τα έτσι διαθέσιμα για τις ενεργειακές ανάγκες του οργανισμού
- σε υψηλές συγκεντρώσεις ενισχύει την συσταλτικότητα του καρδιακού μυός, την έκκριση χολής, ενώ αναστέλλει την έκκριση ΗCl από τους αδένες του γαστρικού βλεννογόνου.
ΓΛΥΚΟΓΟΝΟ
Το γλυκογόνο είναι μορφή αποθήκευσης της γλυκόζης στο ήπαρ και τους σκελετικούς μύες. Κατά τη νηστεία, το γλυκογόνο του ήπατος μετατρέπεται σε γλυκόζη για να καλύψει τις βασικές ανάγκες, γιατί το ήπαρ έχει το ένζυμο γλυκόζη-6-φωσφατάση ενώ όχι και οι μύες.
Γλυκοζιωμένη αιμοσφαιρίνη (HbA1c): Η γλυκοζιωμένη αιμοσφαιρίνη είναι η αιμοσφαιρίνη που είναι συνδεδεμένη με γλυκόζη με μία αντίδραση που καλείται μη ενζυματική γλυκοζυλίωση. Η αντίδραση συμβαίνει σε όλο το κύκλο ζωής των ερυθρών αιμοσφαιρίων, που είναι 3-4 μήνες. Άρα η μέτρηση της HbA1c μπορεί να γίνει ανα 3-4 μήνες, αφού το ποσοστό γλυκοζυλίωσης της αιμοσφαιρίνης εξαρτάται από τα επίπεδα γλυκόζης του αίματος.
Η HbA1c χρησιμοποιείται σαν δείκτης μικροαγγειοπάθειας.
C-πεπτίδιο: Προέρχεται από τη διάσπαση της προινσουλίνης σε ινσουλίνη και C-πεπτίδιο. Είναι χρήσιμο στη διερεύνηση της υπογλυκαιμίας νήστεως και ως δείκτης λειτουργίας της ενδοκρινής μοίρας του παγκρέατος.
ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟ ΣΥΝΔΡΟΜΟ
Το προαναφερθέν φάσμα διαταραχών της ομοιόστασης του σακχάρου αποτελεί μέρος μιας άλλη εξίσου σοβαρής μεταβολικής κατάστασης: του Μεταβολικού Συνδρόμου (MetS). Πρόκειται για μια κλινική οντότητα που περιλαμβάνει διαταραχές σακχάρου και λιπιδίων αλληλοεμπλεκόμενες με παθολογικούς σωματότυπους και αγγειακές παθήσεις (όπως Αρτηριακή Υπέρταση). Δύο είναι οι πιο σοβαρές συνέπειες του MetS: αυξάνει τις πιθανότητες σοβαρού καρδιαγγειακού επεισοδίου (ASVD), καθώς και τη παρουσία χρόνιας φλεγμονής στο άτομο που το έχει. Ο επιπολασμός του είναι διπλάσιος συγκριτικά με το ΣΔ τύπου 2 (περίπου 24%), ενώ υπολογίζεται ότι >50-70% του γενικού πληθυσμού (στον ελληνικό πληθυσμό υπολογίζεται >90%) γνωρίζει ελάχιστα εώς καθόλου για την ύπαρξη του MetS ως παθολογική οντότητα.
* Το εργαστήριό μας εμπεριέχει στα αποτελέσματα που σας δίνει εκτίμηση μεταβολικού συνδρόμου χωρίς καμία οικονομική επιβάρυνση από την πλευρά σας.
ΟΡΜΟΝΕΣ ΥΠΟΦΥΣΗΣ
ΠΡΟΛΑΚΤΙΝΗ (PRL)
Είναι πολυπεπτιδική ορμόνη. Διεγείρει τη γαλουχία μετά τον τοκετό.
Ο υποθάλαμος ελέγχει την έκκρισή της με τη παραγωγή της ντοπαμίνης που ασκεί ανασταλτικό έλεγχο.
Η μέτρησή της συνιστάται να γίνεται 1,5-2 ώρες μετά την πρωινή έγερση, διότι μαζί με την κορτιζόλη και την TSH είναι οι ορμόνες που προσδιορίζουν τον κιρκαδιανό ρυθμό.
Η υπερπρολακτιναιμία σχετίζεται στον άνδρα με ανικανότητα, μειωμένη libido και υπογονιμότητα, ενώ στην γυναίκα με αραιομηνόρροια, ανωορρηξία και υπογονιμότητα.
ΑΥΞΗΤΙΚΗ ΟΡΜΟΝΗ (GH)
Είναι πολυπεπτιδική ορμόνη. Είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη του σκελετού και των μυών. Επίσης προάγει τη λιπόλυση και τη γλυκονεογένεση στο ήπαρ(δράση αντίθετη με την ινσουλίνη). Τη δράση της στο ήπαρ και τους άλλους ιστούς την ασκεί μέσω της έκλυσης του παράγοντα IGF-1.
Ο υποθάλαμος ελέγχει την έκκρισή της με τη παραγωγή της GHRH που διεγείρει την έκλυση της GH.
Υπερέκκριση GH έχουμε σε όγκο της υπόφυσης και εκδηλώνεται με γιγαντισμό (παιδιά) και μεγαλακρία (ενήλικες).
Η διάγνωση βασίζεται στην κλινική εικόνα και στα υψηλά επίπεδα GH που δεν καταστέλλονται μετά τη χορήγηση 75-100gr γλυκόζης από το στόμα.
ΦΛΟΙΟΕΠΙΝΕΦΡΙΔΙΟΤΡΟΠΟΣ ΟΡΜΟΝΗ (ACTH)
Είναι πεπτιδική ορμόνη. Είναι υπεύθυνη για την έκκριση κορτιζόλης από τα επινεφρίδια (βλέπε παρακάτω στο κεφάλαιο των επινεφριδίων). Ο υποθάλαμος ελέγχει την έκκρισή της με τη παραγωγή CRH που διεγείρει την έκλυση της ACTH.
ΩΧΡΙΝΟΤΡΟΠΟΣ ΟΡΜΟΝΗ (LH), ΩΟΘΥΛΑΚΙΟΤΡΟΠΟΣ ΟΡΜΟΝΗ (FSH)
Είναι πεπτιδικές ορμόνες. Η LH δρα στα διάμεσα κύτταρα του Leydig ώστε να συνθέσουν τεστοστερόνη, ενώ η FSH δρα στα βασικά κύτταρα του Sertoli ώστε να συνθέσουν και να εκκρίνουν androgen binding protein στον αυλό των σπερματικών σωληναρίων εξασφαλίζοντας υψηλή συγκέντρωση τεστοστερόνης και κατά συνέπεια φυσιολογική σπερματογένεση και ανασταλτίνη (inhibin) που αναστέλλει τη FSH (αναλυτικά παρακάτω στο κεφάλαιο των ορμονών του φύλου). Ο υποθάλαμος ελέγχει την έκκρισή της με τη παραγωγή της GnRH που διεγείρει την έκλυσή τους.
ΘΥΡΕΟΕΙΔΟΤΡΟΠΟΣ ΟΡΜΟΝΗ (TSH)
Είναι πεπτιδική ορμόνη. Είναι υπεύθυνη για την έκκριση της θυροξίνης (Τ4) και τριιωδοθυρονίνης (Τ3) από τον θυρεοειδή. Ο υποθάλαμος ελέγχει την έκκρισή της με τη παραγωγή της TRH που διεγείρει τη παραγωγή της TSH.
ΩΚΥΤΟΚΙΝΗ
Εκπίεση του γάλακτος από τους γαλακτοφόρους αδένες του μαστού και διέγερση της συστολής της μήτρας.
ΑΝΤΙΔΙΟΥΡΗΤΙΚΗ ΟΡΜΟΝΗ (ADH)
Διατηρεί την ωσμωτική ομοιόσταση ρυθμίζοντας το ισοζύγιο H2Ο (αυξάνει την επαναρρόφηση H2Ο).
ΘΥΡΕΟΕΙΔΗΣ ΑΔΕΝΑΣ
Βρίσκεται πάνω από τη τραχεία. Έχει 2 λοβούς που συνδέονται με τον ισθμό.
Κάθε λοβός έχει 20-40 θυλάκια.
Κάθε θυλάκιο περιέχει κολλοειδές που αποτελείται κυρίως από θυρεοσφαιρίνη (TG).
Η θυρεοσφαιρίνη είναι η μορφής αποθήκευσης των θυρεοειδικών ορμονών.
Το επιθήλιο των θυλακίων αποτελείται από 2 είδη κυττάρων τα θυλακικά που παράγουν T3 και Τ4, και τα παραθυλακικά, που παράγουν καλσιτονίνη.
Παραγωγή ορμονών: Το ιώδιο εισέρχεται από την κυκλοφορία στα θυλακικά κύτταρα με ενεργό μεταφορά υπό την επίδραση της TSH. Κατόπιν με τη δράση της θυρεοειδικής υπεροξειδάσης (TPO) έχουμε οξείδωση του Ιωδίου. Το οξειδωμένο ιώδιο εντός της θυρεοσφαιρίνης μετατρέπεται σε μονοιωδοτυροσίνη, εν συνεχεία σε διιωδοτυροσίνη και τέλος σε Τ3 και Τ4. Ακολουθεί η πρωτεόλυση της θυρεοσφαιρίνης υπό την επίδραση της TSH και η απελευθέρωση των Τ3 και Τ4 στην κυκλοφορία.
Η Τ4 είναι βιολογικά ανενεργή και στους ιστούς μετατρέπεται σε Τ3. Άρα η Τ3 προέρχεται κατά 80% από μετατροπή της Τ4 και κατά 20% από άμεση θυρεοειδική παραγωγή.
Στη κυκλοφορία είναι συνδεδεμένες με TBG, προαλβουμίνη και αλβουμίνη (η Τ4 περισσότερο από την Τ3). Ελεύθερες είναι το 0,03% της Τ4 και το 0,3% της Τ3.
Ο προσδιορισμός τους γίνεται με ραδιοανασολογική μέθοδο (RIA) και με χημειοφωταύγεια (CEIA).
Δράσεις Τ3 και Τ4:
- MΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ
Διεγείρει μεταβολισμό υδατανθράκων και καταβολισμό πρωτεϊνών - ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΙΣΤΩΝ
Διεγείρουν την ανάπτυξη των νευρώνων
Σημαντικές για την ανάπτυξη των οστών - ΠΡΟΑΓΟΥΝ ΤΗ ΣΕΞΟΥΑΛΙΚΗ ΩΡΙΜΑΝΣΗ
- ΑΥΞΑΝΟΥΝ ΤΗΝ ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΑΠΌ ΤΟΥΣ ΙΣΤΟΥΣ
ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΗΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ
Οι πρωτεΐνες σχηματίζονται από αμινοξέα συνδεδεμένα με πεπτιδικούς δεσμούς.
Διακρίνονται σε ινώδεις (ινωδογόνο, κολλαγόνο, τροπονίνη, μυοσίνη) και σε σφαιρικές (αιμοσφαιρίνη, ένζυμα, πεπτιδικές ορμόνες, πρωτεΐνες πλάσματος).
Ρόλοι πρωτεϊνών:
– καθορισμός χημικών μεταβολών εντός κυττάρου(ένζυμα)
– μηχανική υποστήριξη
– μεταφορά και αποθήκευση ουσιών
– κίνηση
– διεγερσιμότητα και επικοινωνία κυττάρων
– ανοσολογική προστασία
– ολοκλήρωση του μεταβολισμού
– έλεγχος της ανάπτυξης και της διαφοροποίησης
Ηλεκτροφόρηση, είναι η κίνηση ενός φορτισμένου σωματιδίου ή μορίου κάτω από την επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος
Στην ηλεκτροφόρηση διακρίνονται οι εξής πρωτεΐνες:
α) αλβουμίνη (το μεγαλύτερο κλάσμα)
β) α1-σφαιρίνες
- α1-λιποπρωτεΐνη (HDL)
- α1-αντιθρυψίνη
- α1-όξινος γλυκοπρωτεΐνη
γ) α2-σφαιρίνες
- α2-μακροσφαιρίνη
- απτοσφαιρίνη
- αιμοπηξίνη
- αντιθρομβίνη ΙΙΙ
- σερουλοπλασμίνη
- αναστολέας της C1-εστεράσης
δ) β-σφαιρίνες
- τρανσφερρίνη
- C3 παράγοντας
- β-λιποπρωτεΐνη (LDL)
- C1s παράγοντας
- β2-μικροσφαιρίνη
- C4, C5 παράγοντας
ε) γ-σφαιρίνες
- ινωδογόνο
- IgG, IgA, IgM, IgD, IgE
- ελεύθερες αλυσίδες κ, λ
- CRP
Γνωρίζοντας καλύτερα τον τρόπο που λειτουργεί η ιατρική βιοχημεία
ΑΠΟ ΠΟΥ ΞΕΚΙΝΗΣΑΝ ΟΛΑ
Για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης των διαφόρων βιολογικών μορίων στον ορό ή στο πλάσμα δεν υπάρχει gold standard μέθοδος ⚗️. Σε αντίθεση με διάγνωση παθήσεων 🩺 όπου η επιβεβαίωση τους μπορεί να γίνει με την αναγνώριση παθογνωμικών ιστολογικών αλλοιώσεων (π.χ. κακοήθειες 🧫) ή με την ανίχνευση στα βιολογικά υγρά των ασθενών -αλλά όχι των υγιών- συγκεκριμένων παραγόντων χαρακτηριστικών της νόσου (π.χ. αντιγόνα ιών 🦠), τα βιολογικά μόρια εμπεριέχονται φυσιολογικά στο αίμα όλων των ανθρώπων 🩸. Επομένως η συσχέτισή τους με παθήσεις καθορίζεται από τη συγκέντρωσή τους 📈, και συγκεκριμένα από τον ορισμό ενός εύρους αναφοράς 📊 πέραν του οποίου αυτή κρίνεται ως παθολογική ⚠️. Το εύρος αναφοράς προκύπτει από το προσδιορισμό του υπό εξέταση βιολογικού παράγοντα σε μια συγκεκριμένη ομάδα υγιών ατόμων 👩⚕️👨⚕️. Επομένως πρόκειται για μια καθαρά στατιστική έννοια 📐 και σαν τέτοια φέρει τους εξής περιορισμούς 📎:
Η χρήση ενός πεπερασμένου συνόλου υγιών ατόμων 🧍♀️🧍♂️ ως πρότυπη ομάδα αναφοράς 📊 για το γενικό πληθυσμό 🌍, αποκλείει πιθανές εθνογραφικές 🌎, γεωγραφικές 🗺️ και κοινωνικοπολιτικές ⚖️ ιδιαιτερότητες, οι οποίες μπορεί να συμβάλλουν σημαντικά στη διαμόρφωση των φυσιολογικών τιμών 🧬 των διαφόρων βιολογικών μορίων 🧪 (εξαιρούνται οι φυλετικές διαφορές 👥, που πολύ συχνά εμπεριέχονται στο καθορισμό των εύρων αναφοράς 📈).
Οι πρότυπες αυτές ομάδες περιλαμβάνουν άτομα ηλικίας μεταξύ 18-60 ετών συνήθως 👩🔬👨🔬. Έτσι αποκλείονται οι ακραίες ηλικίες ⛔, δηλαδή τα μικρά παιδιά 👶 και τα ηλικιωμένα άτομα 👴 >60 ετών. Ο λόγος είναι ότι τα μικρά παιδιά υπόκειται σε έντονες βιολογικές αλλαγές 🧬 με μεγάλη συχνότητα (ανά εξάμηνο, ανά χρόνο) ⏱️ και ταυτόχρονα είναι δύσκολο να συλλεχθεί ένας ικανοποιητικός αριθμός δειγμάτων 🧪, τόσο για ηθικούς ⚖️ όσο και για πρακτικούς λόγους 🧰 (δυσχέρεια στη συμμόρφωση κατά την αιμοληψία 💉). Αρκετές εταιρίες πάντως δίνουν φυσιολογικές τιμές για παιδιά 👧🧒 αλλά ένα διεθνές consensus 🌐 δεν έχει εγκαθιδρυθεί ακόμη ⏳. Αξιόλογη είναι η προσπάθεια του Caliper project 📘. Από την άλλη, στους ηλικιωμένους και δη στους υπερήλικες 👵👴 δεν είναι σαφές τι ορίζεται φυσιολογικό και τι όχι ⚖️, μιας και και το γήρας είναι αναμενόμενο να προκαλεί την εμφάνιση νοσημάτων 🩺, όπως η αρτηριακή υπέρταση 💓 και η έκπτωση της νεφρικής λειτουργίας 🧫. Παρ’ ολ’ αυτά όμως, στη καθημερινή πρακτική 🩸 συνηθίζεται η χρήση των εύρων αναφοράς 📊 και σε αυτές τις ηλικίες 📆.
Παρατηρούνται αξιοσημείωτες διακυμάνσεις 📈📉 ως προς το προσδιορισμό μιας δεδομένης συγκέντρωσης της υπό εξέταση ουσίας 🧪 μεταξύ των διαφόρων βιοχημικών αναλυτών ⚗️. Για αυτό το λόγο κάθε εταιρεία 🏢 έχει δημιουργήσει τις δικές της φυσιολογικές τιμές 📊, που σε κάποιες περιπτώσεις διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους ⚠️.
Το εύρος αναφοράς ενός βιολογικού μορίου 🧬 προκύπτει από το άθροισμα των μετρήσεών του σε ένα επαρκές δείγμα υγιών ατόμων 👩⚕️👨⚕️. Εάν το σύνολο των μετρήσεων έχει κωδωνοειδή κατανομή (Gaussian distribution) 📊 τότε το εύρος αναφοράς ορίζεται ως η μέση τιμή των μετρήσεων +/- 2 φορές τη σταθερά απόκλισης (standard deviation, SD) ⚖️. Ο ορισμός αυτός προβλέπει ότι το 95% του δείγματος ✅ – και κατ’επέκταση του γενικού πληθυσμού 🌍 – θα εμπεριέχεται εντός του εύρους αναφοράς. Ταυτόχρονα όμως σημαίνει ότι το 5% των υγιών ατόμων ❌ έχει τιμές εκτός του εύρους αναφοράς, το 2,5% χαμηλότερες 🔽 και ένα άλλο 2,5% υψηλότερες 🔼. Δηλαδή η πιθανότητα ένας υγιής άνθρωπος 👤 να εμφανίζει «παθολογική» (εκτός εύρους αναφοράς) τιμή σε μία βιολογική παράμετρο είναι 5% (1-0.95). Αν ταυτόχρονα ελέγχονται 10 ανεξάρτητοι παράμετροι 🧪 σε μία ομάδα ανθρώπων αναμένεται τουλάχιστον ένα «παθολογικό» αποτέλεσμα στο 40% (1-0.9510) των υγιών, ενώ αν ελέγχονται 20 🧫 η πιθανότητα είναι 64% (1-0.9520). Στην πράξη οι πιθανότητες αυτές είναι αρκετά πιο χαμηλές διότι οι περισσότερες βιοχημικές εξετάσεις είναι εξαρτώμενες μεταξύ τους 🔗 (π.χ. αλβουμίνη και ολικά λευκώματα, AST και ALT, ουρία και κρεατινίνη). Να σημειωθεί ότι κάποιες εξετάσεις – όπως η αλκαλική φωσφατάση ⚡, η χολερυθρίνη 🟠, τα τριγλυκερίδια 🟤 – δεν έχουν κωδωνοειδή κατανομή αλλά ουριαία (skew distribution) ↘️ και το εύρος αναφοράς προκύπτει απλά με το αποκλεισμό του 2,5% από κάθε άκρο ❌ ή με λογαριθμική μετατροπή σε Gaussian distribution 📊.
Το εύρος αναφοράς 📊 αποτελεί το στατιστικό ορισμό του ‘φυσιολογικού’ ✅, που όμως δεν σημαίνει πάντα ότι το άτομο 👤 δεν κινδυνεύει να νοσήσει ⚠️, μιας και κάποιες βιοχημικές παράμετροι 🧪 δεν έχουν cut-off ❌ αλλά η πιθανότητα νόσησης αυξάνει 📈 όσο αυξάνεται η συγκέντρωσή τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η συσχέτιση του κινδύνου εκδήλωσης στεφανιαίας νόσου ❤️ με τη συγκέντρωση της χοληστερόλης 🟤, ο οποίος υφίσταται ακόμη και με τιμές χοληστερόλης εντός του φυσιολογικού εύρους ✅.
ΠΟΥ ΕΧΟΥΜΕ ΦΤΑΣΕΙ ΤΩΡΑ
Στη καθημερινή πρακτική 🏥, οι προαναφερθέντες περιορισμοί ⚠️ μπορούν να προκαλούν δυσκολίες στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων 📊 και ο ιατρός βιοπαθολόγος 👩⚕️ καλείται να επιλύσει προκειμένου να προστατέψει τον ίδιο, τον ασθενή 🧑⚕️ και τον κλινικό ιατρό 🩺 από αστοχίες της κλινικοεργαστηριακής διάγνωσης 🔬. Οι τρόποι για να το επιτύχει αυτό είναι οι εξής: ✅
Διεξοδική λήψη πλήρους ιστορικού 📋. Απαιτείται η καταγραφή όλων εκείνων των παραμέτρων ⚙️ που μπορεί να επηρεάζουν το αποτέλεσμα των εξετάσεων 🧪. Μια βασική φόρμα ιστορικού μπορεί να περιλαμβάνει τα εξής 📝:
Ηλικία 👶👵, π.χ. η ALP λόγω οστικής ανάπτυξης 🦴 είναι μεγαλύτερη στα παιδιά από ότι στους ενήλικες, ενώ η κρεατινίνη ⚡ είναι μικρότερη λόγω μειωμένης μυικής μάζας 💪 και αυξημένης σπειραματικής διήθησης 🧫. Επίσης, η ολική χοληστερόλη 🟤 και το ουρικό οξύ ⚗️ τείνουν να παρουσιάζουν υψηλότερες τιμές στους ηλικιωμένους 👴👵, ενώ η αναμενόμενη μείωση της νεφρικής λειτουργίας 🩸 που παρατηρείται με το πέρας της ηλικίας οδηγεί σε αύξηση της συγκέντρωσης της κρεατινίνης ⚡, που όμως συνήθως αντιρροπείται από την αναμενόμενη μείωση της μυϊκής μάζας 💪.
Κάπνισμα 🚬. Δεν επηρεάζονται άμεσα οι βιοχημικές παράμετροι 🧪, όμως μας ενδιαφέρουν πιθανές μακροχρόνιες επιπτώσεις του καπνίσματος ⚠️, π.χ. σε Ca πνεύμονος μπορεί να παρατηρηθεί σημαντική υπονατριαιμία 💧 λόγω παρεκκρινούς έκκρισης ADH (παρανεοπλασματικό σύνδρομο 🧬).
Αλκοόλ 🍷. Η μακροχρόνια κατάχρηση αλκοόλ ⚠️ (αλλά κάποιες φορές και η βραχύχρονη αυξημένη κατανάλωση μεγάλης ποσότητας) προκαλεί αύξηση της γGT ⚡ (λόγω επαγωγής των ενζύμων που συμμετέχουν στη σύνθεσή της) καθώς και των τρανσαμινασών 🧬 (λόγος AST/ALT>2 υποδηλώνει με μεγάλη σιγουριά ηπατοκυτταρική βλάβη από κατάχρηση αλκοόλ), ενώ συχνά παρατηρούνται υψηλές τιμές τριγλυκεριδίων 🟤.
Άσκηση 🏃♂️. Έντονη σωματική δραστηριότητα εντός 24ώρου ⏱️ πριν την αιμοληψία 💉 μπορεί να προκαλέσει αυξημένες τιμές CPK ⚡ και καλίου ⚡, καθώς και κρεατινίνης ⚡ σε μερικές περιπτώσεις νεαρών ανδρών 👦.
Στάση Σώματος 🧍♂️🪑. Στην όρθια στάση η ρενίνη ⚡ και η αλδοστερόνη ⚡ έχουν υψηλότερες τιμές από ό,τι στην καθιστή, λόγω μειωμένης νεφρικής αιματικής ροής 🩸 που ενεργοποιεί τον άξονα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης. Επίσης στην όρθια στάση σώματος έχουμε μετακίνηση ύδατος 💧 από τα αγγεία στον ενδιάμεσο χώρο, που ακολουθείται από μικρομόρια 🧬 και ελεύθερα ιόντα ⚛️ αλλά όχι από μακρομόρια και δεσμευμένα σε αυτά ιόντα. Κατά συνέπεια η συγκέντρωση πρωτεϊνών 🧪, όπως οι λιποπρωτεΐνες, το TSH και άλλες ορμόνες ⚗️ καθώς και δεσμευμένα σε πρωτεΐνες ιόντα όπως ασβέστιο 🟡 και σίδηρος 🟤, τείνουν να έχουν κατά 10% υψηλότερες τιμές στην όρθια θέση συγκριτικά με την καθιστή 🪑. Κάτι ενδιάμεσο παρατηρείται όταν ένα άτομο κάθεται στη καρέκλα αιμοληψίας 💉 μετά από ορθοστασία 🧍♂️.
Κατάκλιση 🛌. Η παρατεταμένη κατάκλιση αλλά και η παραπληγία ♿ προκαλεί μειωμένες συγκεντρώσεις ολικών λευκωμάτων ⚪ (λόγω μετακίνησης ύδατος 💧 στον ενδιάμεσο χώρο) καθώς και κρεατινίνης ⚡ (λόγω μειωμένης μυϊκής δραστηριότητας 💪).
Βάρος Σώματος ⚖️. Η παχυσαρκία 🏋️♂️ προκαλεί αύξηση ↑ στη συγκέντρωση των τριγλυκεριδίων 🟤 και της ινσουλίνης 💉, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο εμφάνισης καρδιαγγειακής νόσου ❤️ και Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου 2 🩸 αντίστοιχα. Επίσης λόγω αυξημένης μυϊκής μάζας 💪 τα παχύσαρκα άτομα τείνουν να έχουν υψηλότερες τιμές κρεατινίνης ⚡ με φυσιολογικό ρυθμό σπειραματικής διήθησης 🧫.
Διατροφή 🍽️. Όταν η αιμοληψία 💉 διενεργείται σε <4 ώρες ⏱️ από το τελευταίο γεύμα 🥪 παρατηρούνται υψηλές συγκεντρώσεις γλυκόζης 🍬, τριγλυκεριδίων 🟤 και ινσουλίνης 💉 για αυτό καλό είναι οι συγκεκριμένες παράμετροι να προσδιορίζονται μετά από νηστεία 10-12 ωρών ⏳. Επιπλέον, η αυξημένη κατανάλωση κόκκινου κρέατος 🥩 λίγες ώρες πριν την αιμοληψία μπορεί να αυξήσει τη κρεατινίνη ⚡ έως και 30%, ενώ γεύμα πλούσιο σε πρωτεΐνες 🥚 αυξάνει τη σύνθεση ουρίας 🧪 και επομένως τη συγκέντρωσή της στο πλάσμα 🩸. Επίσης η παρατεταμένη ή η αυστηρή νηστεία ⏳ μπορεί να προκαλέσει μικρή αύξηση της ολικής χολερυθρίνης 🟠.
Φάρμακα 💊, π.χ. τα θειαζιδικά διουρητικά 💧 προκαλούν μειωμένη συγκέντρωση καλίου ⚡ στο πλάσμα 🩸 λόγω αυξημένης νεφρικής απέκκρισης 🩺, ενώ τα οιστρογόνα ♀️ αυξάνουν τη συγκέντρωση της ολικής T4 🧬 λόγω επαγωγής της σύνθεσης της TBG (Thyroxine Binding Glubin).
Stress 😰. Το stress αυξάνει τη συγκέντρωση των ACTH ⚡, κορτιζόλης 🧪, GH 💪, προλακτίνης 🍼 και κατεχολαμινών ⚡, καθώς και σακχάρου 🍬 ↑.
Κιρκαδιανός ρυθμός ⏰. Η κορτιζόλη 🧪 παρουσιάζει πολύ μεγάλες μεταβολές 🔄 στη διάρκεια της ημέρας 🌞🌙. Η συγκέντρωσή της είναι στα χαμηλότερα επίπεδα στις 12 το βράδυ 🌙, κατόπιν αυξάνει σταδιακά ⬆️ και φθάνει στο peak της στις 08:00-09:00 το πρωί 🌅 και ακολούθως μειώνεται σταδιακά ⬇️. Ημερήσια διακύμανση αλλά σε μικρότερο βαθμό παρουσιάζουν οι TSH 🧬, προλακτίνη 🍼 και η τεστοστερόνη 💪.
Διαδικασία αιμοληψίας 💉. Η παρατεταμένη περίδεση 🌀 προκαλεί στάση μακρομορίων 🧬 αλλά και ιόντων ⚛️ συνδεδεμένων με αυτά. Συγκεκριμένα μπορεί να παρατηρηθούν ψευδώς υψηλότερες τιμές σε ολικά λευκώματα ⚪, αλβουμίνη 🧪 και ασβέστιο 🟡. Η έντονη μυϊκή σύσφιξη τη στιγμή της αιμοληψίας («σφιγμένη γροθιά» ✊) προκαλεί απελευθέρωση καλίου ⚡ από τα μυϊκά κύτταρα 💪 και επομένως μεγαλύτερη συγκέντρωσή του στο πλάσμα 🩸. Επίσης οι έντονες μυϊκές κινήσεις 🤸 που παρατηρούνται στις παιδικές αιμοληψίες 👶 λόγω αδυναμίας συμμόρφωσης, συχνά προκαλεί μικρή αύξηση της AST ⚡ (που παράγεται από τα μυϊκά κύτταρα 💪).
Στατιστικοί Αναλυτικοί Παράγοντες 📊. Όπως προαναφέρθηκε τα φυσιολογικά όρια διακύμανσης των βιοχημικών παραμέτρων 🧪 είναι μια καθαρά στατιστική κατασκευή 📈. Αφορούν το 95% ✅ την ομάδα αναφοράς 👥, με αποτέλεσμα όταν τα όρια αυτά εφαρμόζονται στο γενικό πληθυσμό 🌍 αναμένεται ότι ένα φυσιολογικό άτομο 👤 έχει πιθανότητα 5% ⚠️ να εμφανίσει σε μία βιοχημική παράμετρο τιμή εκτός ορίων, πιθανότητα που αυξάνει όταν εξετάζονται περισσότερες από 1 ανεξάρτητες παράμετροι 🔢. Πέραν αυτού όμως, οι ίδιες οι μεθοδολογίες ⚙️ που χρησιμοποιούνται στον υπολογισμό των βιοχημικών μορίων φέρουν όπως είναι αναμενόμενο συγκεκριμένους ενδογενείς περιορισμούς ⛔, οι οποίοι περιγράφονται και ελέγχονται μέσω συγκεκριμένων στατιστικών εννοιών 📐 που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων 📝.
Ακρίβεια (Accuracy) 🎯. Αναφέρεται στην ικανότητα μια μεθόδου ⚙️ να παράγει ένα αποτέλεσμα ✅ που αντανακλά την αληθινή τιμή του εξεταζόμενου μορίου 🧬.
Ανακρίβεια (Bias) ⚖️. Είναι η διαφορά ανάμεσα στη μέση τιμή 📊 ενός συνόλου επαναλαμβανόμενων μετρήσεων 🔄 και την αληθινή τιμή του εξεταζόμενου μορίου 🧬.
Ειδικότητα (Specificity) 🧪. Αφορά την ικανότητα μια μεθόδου ⚙️ να μετράει μόνο τον αναλύτη 🧬 για τον οποίο δημιουργήθηκε.
Αξιοπιστία (Precision) 🎯. Αφορά την ικανότητα επαναληψιμότητας 🔄 μιας μεθόδου ⚙️.
Αναλυτική μεταβλητότητα (Analytical variation or imprecision) 📉. Είναι η σταθερά απόκλιση (standard deviation, SD) ⚖️ ενός συνόλου επαναλαμβανόμενων μετρήσεων 🔄 ενός μορίου 🧬 που εμπεριέχεται σε ένα δείγμα ορού ελέγχου ποιότητας (control) 🧪 με συγκέντρωση εντός του φυσιολογικού εύρους ✅. Τείνει να είναι μεγαλύτερα ⬆️ όταν το σήμα που παράγει η μέθοδος ⚙️ (π.χ. ηλεκτροχημικό σήμα ⚡ ή αλλαγή χρώματος 🎨) είναι χαμηλό ⬇️.
Οι ανωτέρω στατιστικοί όροι 📊 καθορίζουν την συνολική απόδοση των μεθόδων ⚙️ που χρησιμοποιούνται στο προσδιορισμό βιολογικών μορίων 🧬. Οι κατασκευαστές των πολυκάναλων βιοχημικών αναλυτών 🧪 είναι υποχρεωμένοι να παρέχουν μηχανήματα 🖥️ που φέρουν μεθόδους με υψηλή απόδοση 🚀. Κάθε εταιρεία παρέχει μαζί με τα αντιδραστήρια 💊 και έντυπο υλικό 📄 όπου αναγράφονται η ειδικότητα 🧪, η ακρίβεια 🎯 και η αξιοπιστία 🔒 του αντιδραστηρίου για το κάθε υπό εξέταση μόριο 🧬 και για τη κάθε μεθοδολογία ⚙️. Ο ιατρός βιοπαθολόγος 👨⚕️ μπορεί να ελέγχει το κάθε αντιδραστήριο με καθημερινό ορό ελέγχου 🩸, που ταυτόχρονα ελέγχει και την ακρίβεια 🎯 και αξιοπιστία 🔒 της κάθε μεθοδολογίας, ενώ η τακτική διενέργεια βαθμονόμησης (calibration) ⚖️ εξασφαλίζει τη σταθερή απόδοση του αντιδραστηρίου.
ΓΝΩΡΙΖΟΝΤΑΣ ΚΑΛΥΤΕΡΑ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΠΟΥ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΤΟ ΒΑΣΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ: ΤΟ ΑΙΜΑ
Το νερό 💧 είναι το στοιχείο με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση στο ανθρώπινο σώμα 🧍♂️ (το 60% του βάρους ⚖️) και ο κύριος διαλύτης 🧪 (ο άλλος είναι το λίπος 🥓). Κατανέμεται σε 2 χώρους: τον ενδοκυττάριο (intracellular fluid, ICF, το 66,6% του ύδατος 💧) και τον εξωκυττάριο (extracellular fluid, ECF, το 33,3% του ύδατος 💧). Το εξωκυττάριο ύδωρ 💧 με τη σειρά του κατανέμεται στα εξής διαμερίσματα: το ενδοαγγειακό (πλάσμα 🩸, το 6,6% του ύδατος 💧), το διάμεσο (περιλαμβάνει τους διάφορους ιστούς 🧫 και τη λέμφο 💛) και το διακυτταρικό (πλευριτικό 🌬️, περιτοναϊκό, περικαρδιακό ❤️, γαστρεντερικό 🍽️, ΕΝΥ 🧠). Το νερό 💧 στα διαμερίσματα αυτά διαμορφώνεται από τις μεταφορικές διεργασίες ⚡ των κυττάρων 🧬.
Η συγκέντρωση των ηλεκτρολυτών ⚡ διαφέρει σημαντικά μεταξύ των 2 χώρων 🧬. Ο εξωκυττάριος χώρος 🌊 είναι κυρίως διάλυμα νατρίου 🧂, ενώ ο ενδοκυττάριος διάλυμα καλίου 🍌. Η σύσταση αυτή διατηρείται χάρις στη δράση των ATPases ⚙️ αντλιών μεταφοράς των κυτταρικών μεμβρανών 🧫.
Η ισορροπία ⚖️ μεταξύ των διαλυμάτων ICF & ECF 💧 καθορίζεται από την ωσμωτική τους πίεση 🌡️, η οποία με τη σειρά της ελέγχεται από την ωσμωτικότητα κατά βάρος ⚖️ (osmolality) που είναι ο συνολικός αριθμός γραμμομορίων 🧪 (molal) των διαλυμένων και ωσμωτικά ενεργών ουσιών σε 1 λίτρο διαλύτη 💧 (νερό) και μετράται σε mmol/kg. Ο όρος αυτός πρέπει να διακρίνεται από την ωσμωτικότητα κατά όγκο 📏 (osmolarity) που σημαίνει τον συνολικό αριθμό γραμμομορίων 🧪 (molar) των διαλυμένων και ωσμωτικά ενεργών ουσιών σε 1 λίτρο διαλύματος 💧 (περιλαμβάνει εκτός του νερού και τον όγκο των διαλυμένων ουσιών) και μετράται σε mmol/L.
Η ωσμωτικότητα κατά βάρος ⚖️ (osmolality) του ενδοκυττάριου 🧬 και του εξωκυττάριου χώρου 💧, κυρίως του πλάσματος 🩸, ελέγχεται από τη διαπερατότητα της μεμβράνης των κυττάρων 🧫. Η κυτταρική μεμβράνη παρουσιάζει εκλεκτικότητα 🎯 στη μετακίνηση ορισμένων διαλυμένων ουσιών 🧪 μεταξύ των 2 χώρων, όπως είναι οι ηλεκτρολύτες ⚡ και η γλυκόζη 🍬, ενώ άλλα μόρια όπως είναι η ουρία 💊 και το αλκοόλ 🍷 διαχέονται ελεύθερα. Ειδικότερα το νάτριο 🧂, που είναι το ιόν με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση στο πλάσμα 🩸, έχει πολύ περιορισμένη διαπερατότητα προς το ενδοκυττάριο χώρο 🧬 (μόλις το 1/10 της αντίστοιχης του καλίου 🍌), ενώ και αυτό που εισέρχεται αποβάλλεται προς το πλάσμα 🩸 μέσω αντλιών Na+/K+ ⚙️ ATPase. Επομένως, όταν για κάποιο λόγο έχουμε αύξηση της συγκέντρωσης του νατρίου 🧂 στο πλάσμα 🩸, τότε αυξάνει η ωσμωτική πίεση του πλάσματος 🌡️, η οποία με τη σειρά της προκαλεί τη μετακίνηση ύδατος 💧 προς το εξωκυττάριο χώρο 💧. Αντίθετα όταν έχουμε αύξηση της συγκέντρωσης ουσιών όπως η ουρία 💊 στο πλάσμα 🩸, δεν αυξάνει η ωσμωτική πίεση λόγω της γρήγορης ⚡ και ελεύθερης 🆓 μετακίνησής του μεταξύ των 2 χώρων.
Το προαναφερθέν φαινόμενο 🌊 ονομάζεται δραστική ωσμωτικότητα ή τονικότητα ⚖️ (effective osmolality), η οποία σε φυσιολογικές συνθήκες ✅ εξαρτάται σχεδόν αποκλειστικά από τη συγκέντρωση νατρίου 🧂 του πλάσματος 🩸, αλλά σε παθολογικές ⚠️ ή ιατρογενείς 🏥 καταστάσεις εξαρτάται από άλλες διαλυόμενες ουσίες 🧪, όπως η γλυκόζη 🍬 σε αθεράπευτο σακχαρώδη διαβήτη 💉 και η μαννιτόλη 💊 σε περιπτώσεις ενδοφλέβιας χορήγησής της 💉.
Επίσης, η ωσμωτικότητα ⚖️ των ICF & ECF 💧 καθορίζεται και από μόρια 🧪 τα οποία είναι μη διαπερατά της κυτταρικής μεμβράνης 🧫, μέσω του φαινομένου Gibbs-Donnan 🌐. Συγκεκριμένα, οι πρωτεΐνες 🧬 είναι μη διαπερατές αρνητικά φορτισμένες ουσίες ➖, που σε ένα διάλυμα 💧 έχουν τη τάση να έλκουν 💘 -χωρίς όμως να προσκολλούν- τα μικρά κατιόντα ⚡, ενώ ταυτόχρονα απωθούν ⛔ τα μικρά ανιόντα ❌. Αυτό παρατηρείται στο ενδοκυττάριο χώρο 🧬, όπου οι πρωτεΐνες 🧬 έλκουν 💘 και συγκρατούν εντός του κυττάρου 🏠 τα κατιόντα κάλιο 🍌 και μαγνήσιο ⚡ και συγχρόνως απωθούν ⛔ και οδηγούν εκτός κυττάρου 🏃 τα ανιόντα χλωρίου 🧂. Αντιθέτως, η υψηλή συγκέντρωση νατρίου 🧂 στο πλάσμα 🩸, εξουδετερώνει το αρνητικό φορτίο ➖ των πρωτεϊνών 🧬, με αποτέλεσμα να μην παρατηρείται το φαινόμενο Gibbs-Donnan 🌐 στο πλάσμα 🩸. Άρα το τελικό αποτέλεσμα ✅ είναι η υψηλή συγκέντρωση χλωρίου 🧂 στο πλάσμα 🩸 καθώς και καλίου 🍌 και μαγνησίου ⚡ εντός των κυττάρων 🧬, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση διαφοράς δυναμικού ⚡ μεταξύ των δύο πλευρών της κυτταρικής μεμβράνης 🧫.
Σε κατάσταση ισορροπίας ⚖️, η ωσμωτικότητα κατά βάρος ⚖️ –και επομένως η ωσμωτική πίεση 🌡️– είναι ίση στα ICF 🧬 & ECF 💧, με τιμή 285 mmol/kg 🧪.
Επιπλέον, θα πρέπει να αναφερθεί ότι η παρουσία πρωτεϊνών 🧬 και κυρίως της αλβουμίνης 🥚 στο πλάσμα 🩸 είναι υπεύθυνη για τη κολλοειδωσμωτική πίεση ⚖️ του πλάσματος 🩸 που αποτρέπει την μετακίνηση ύδατος 💧 στο διάμεσο χώρο 🌿. Ο συνδυασμός της κολλοειδωσμωτικής πίεσης ⚖️ με την διαβαθμιζόμενη υδροστατική πίεση 💦 κατά μήκος των τριχοειδών 🩸, ονομάζεται δυνάμεις του Starling 🌟, οι οποίες εξασφαλίζουν τη κυκλοφορίας 🔄 του πλάσματος 🩸 (αλλά και των άλλων εξωκυττάριων διαλυμάτων 💧) στους ιστούς 🌿.
Η διατήρηση σταθερού όγκου ICF 🧬 είναι απαραίτητη για τις διάφορες ενδοκυττάριες λειτουργίες ⚙️ και επομένως για την επιβίωση του κυττάρου 🏠. Υπό φυσιολογικές συνθήκες ✅, το περιεχόμενο του κυττάρου 🧬 σε διαλυόμενες ουσίες 🧪 παραμένει σταθερό ⚖️, επομένως το ICF 🧬 είναι εξαρτώμενο αποκλειστικά από το διαλύτη 💧, δηλαδή το νερό 💧. Το νερό 💧 εισέρχεται στο κύτταρο 🏠 με απλή διάχυση μέσω τη λιπιδιακής διπλοστοιβάδας 🧫 και μέσω καναλιών νερού 💦 που καλούνται ακουαπορίνες (aquaporines, 13 διαφορετικά είδη) 🧬. Στην πλειοψηφία τους τα κύτταρα 🧬 συμπεριφέρονται σαν δραστικά μέτρα ωσμωτικής πίεσης ⚖️, δηλαδή φουσκώνουν 💧⬆️ όταν αυξάνεται ο όγκος ύδατος 💦 του σώματος 🧍 και συρρικνώνονται 💧⬇️ όταν μειώνεται.
Έλεγχος ομοιόστασης ύδατος 💧 μέσω της αντιδιουρητικής ορμόνης (arginine-vasopressin, AVP) 🧬. Η AVP 🧬 συντίθεται στον υποθάλαμο 🧠 και μεταφέρεται στον οπίσθιο λοβό της υπόφυσης 🧠. Το ωσμωτικό ερέθισμα ⚖️ για την έκκριση της είναι η διέγερση κυττάρων-ωσμωυποδοχέων 🧬 του υποθαλάμου 🧠, που διεγείρονται από την αύξηση της ωσμωτικότητας του ECF 💦, δηλαδή την αύξηση της συγκέντρωσης νατρίου 🧂 του πλάσματος 🩸. Μη ωσμωτική έκκριση AVP 🧬 παρατηρείται σε απώλεια ECF 💦 χωρίς επακόλουθη αφυδάτωση των κυττάρων 🧬, επομένως η ωσμωτικότητα του πλάσματος 🩸 παραμένει ίδια ⚖️. Αυτό παρατηρείται σε καταστάσεις που προκαλούν υποογκαιμία 💔 και υπόταση 🩺, όταν οι μεταβολές αυτές είναι >10% 📊. Μάλιστα μεταβολές >20% 📈 επιφέρουν συγκεντρώσεις AVP 🧬 στο πλάσμα 🩸 μεγαλύτερες από εκείνες που παρατηρούνται μέσω της ωσμωτικής ρύθμισης ⚖️. Ειδικά η ναυτία 🤢 είναι το πιο ισχυρό ερέθισμα της μη ωσμωτικής έκκρισης της AVP 🧬. Η AVP 🧬 δρά στο επιθήλιο των συλλεκτικών πόρων 🏞️, που υπό φυσιολογικές συνθήκες ✅ είναι αδιαπέραστο στο νερό 💧. Εκεί διεγείρει τους V2 υποδοχείς (AVPR2) 🧬 που προάγουν τη συγχώνευση μορίων ακουαπορίνης 2 (AQP2) 🧬 με τη κυτταρική μεμβράνη 🧫. Ακολουθεί είσοδος νερού 💧 στα κύτταρα 🧬 και μεταφορά του στην αιματική ροή 🩸 μέσω της ακουαπορίνης 3 (AQP3) 🧬.
Έλεγχος ομοιόστασης ύδατος 💧 μέσω του αντανακλαστικού της δίψας 🥵. Η ωσμωτική ρύθμιση του ύδατος 💧 μέσω των νεφρών 🩺 επιτυγχάνει περιορισμό μιας εγκατεστημένης έλλειψής του ⚠️, όμως η αντιστροφή αυτής της έλλειψης γίνεται με το αντανακλαστικό της δίψας 🥵. Το ωσμωτικό ερέθισμα ⚖️ για την ενεργοποίηση του είναι η διέγερση κυττάρων-ωσμωυποδοχέων 🧬 του υποθαλάμου 🧠, που διεγείρονται από την αύξηση της ωσμωτικότητας του ECF 💦, δηλαδή την αύξηση της συγκέντρωσης νατρίου 🧂 του πλάσματος 🩸. Αυτά τα κύτταρα 🧬 είναι ξεχωριστά αλλά βρίσκονται πολύ κοντά με εκείνα που ελέγχουν την έκκριση της AVP 🧬. Επίσης το threshold ⚠️ έκκρισης της AVP 🧬 διαφέρει από εκείνο της ενεργοποίησης του αντανακλαστικού της δίψας 🥵. Μη ωσμωτική ενεργοποίηση της δίψας 🥵 παρατηρείται σε απώλεια ECF 💦 χωρίς επακόλουθη αφυδάτωση των κυττάρων 🧬, επομένως η ωσμωτικότητα του πλάσματος 🩸 παραμένει ίδια ⚖️. Αυτό παρατηρείται σε καταστάσεις που προκαλούν υποογκαιμία 💔 και υπόταση 🩺, όταν οι μεταβολές αυτές είναι >20% 📈. Ειδικά η αγγειοτενσίνη ΙΙ 🧪 είναι από τους πιο ισχυρούς ενεργοποιητές με μη ωσμωτικό τρόπο της δίψας 🥵, ενώ ο έλεγχος των μεταβολών του όγκου του ECF 💦 είναι απαραίτητος για τη τροφοδότηση των ιστών. Ειδικά το τελευταίο, επιτελείται από το δραστικό όγκο πλάσματος 🩸, που είναι ο όγκος που τροφοδοτεί τους ιστούς. Αυτός με τη σειρά του καθορίζεται από μηχανισμούς που εμπλέκουν διάφορους υποδοχείς στα αγγεία και στους ιστούς, οι οποίοι έχουν σαν τελικό αποτέλεσμα τον επιμελή έλεγχο της ομοιόστασης του νατρίου 🧂. Επομένως, οι μεταβολές της συγκέντρωσης του νατρίου 🧂 στον οργανισμό μεταφράζονται σε μεταβολές του όγκου του πλάσματος 🩸.
Έλεγχος νατρίου 🧂 μέσω νεφρικής σωληναριακής επαναρρόφησης 🩺. Καθημερινά, διηθούνται στους νεφρούς 24000 mmol νατρίου 🧂 που σχεδόν όλο επαναρροφάται 🔄. Συγκεκριμένα, το 80% επαναρροφάται στα εγγύς εσπειραμένα σωληνάρια 🧬, χάρις στην αυξημένη ογκωτική πίεση ⚖️ που ασκούν στα σωληνάρια οι πρωτεΐνες αίματος 🩸 των μετασπειραματικών περισωληναριακών τριχοειδών, και η αυτορρύθμιση αυτή καλείται σπειραματοσωληναριακή ισορροπία ⚖️. Το υπόλοιπο 20% επαναρροφάται στα άπω εσπειραμένα σωληνάρια 🧬 και στους συλλεκτικούς πόρους 🧪, και είναι αυτά τα σημεία που επιδρούν κυρίως στον έλεγχο της νεφρικής επαναρρόφησης του νατρίου 🧂.
Άξονας ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης. Η ρενίνη είναι ένζυμο που εκκρίνεται από τη παρασπειραματική συσκευή του νεφρού 🩺 (εδράζεται ανάμεσα στα απαγωγά και προσαγωγά σπειραματικά αρτηριόλια) και από τα κύτταρα-χημειουποδοχείς του επιθηλίου των άπω εσπειραμένων σωληναρίων 🧬 (ωχρά κηλίδα 👁️🌟). Το ερέθισμα για την έκκρισή της είναι η μειωμένη συγκέντρωση νατρίου 🧂 που φθάνει στα άπω σωληνάρια και η διέγερση των συμπαθητικών νεύρων μέσω β1 αδρενεργικών υποδοχέων ⚡. Η ρενίνη δρα στο αγγειοτενσινογόνο, μια α2 σφαιρίνη που συντίθεται στο ήπαρ 🏥, και προκύπτει η αγγειοτενσίνη Ι. Αυτή με τη σειρά της προάγει την έκκριση του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης (ACE) από τα πνευμονικά τριχοειδή 🌬️. Το ACE μετατρέπει την αγγειοτενσίνη Ι σε αγγειοτενσίνη ΙΙ, η οποία προκαλεί την έκκριση της αλδοστερόνης από τη σπειραματική ζώνης του φλοιού των επινεφριδίων 🧠. Η αλδοστερόνη δρα στα άπω εσπειραμένα σωληνάρια και στους συλλεκτικούς πόρους, μέσω διέγερσης επιθηλιακών καναλιών νατρίου 🧂 και Na-K-ATPases αντλιών ⚡. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η αύξηση της επαναρρόφησης νατρίου 🧂 σε ανταλλαγή με κάλιο 🍌 και ιόντα υδρογόνου 💧. Επιπρόσθετα, στην αύξηση της συγκέντρωσης νατρίου 🧂 συμβάλει και η αγγειοτενσίνη ΙΙ, η οποία προκαλεί αγγειοσύσπαση 💪, ενίσχυση της καρδιακής συσταλτικότητας ❤️, αύξηση της εντερικής επαναρρόφησης νατρίου 🧂 και ύδατος 💧, καθώς και ενεργοποίησης του αντανακλαστικού της δίψας 🥤.
Νατριουρητικά πεπτίδια. Το κολπικό (ANP) ❤️ και το εγκεφαλικό (BNP) 🧠 νατριουρητικό πεπτίδιο, εκκρίνονται από τη καρδιά ❤️, ως αποτέλεσμα αυξημένης τάσης του καρδιακού τοιχώματος 💓. Η δράση τους συνίσταται σε αύξηση της σπειραματικής διήθησης 💧, παρεμπόδιση της επαναρρόφησης νατρίου 🧂 στους συλλεκτικούς πόρους, πρόκληση περιφερικής αγγειοδιαστολής 🩸 και μείωση της έκκρισης ρενίνης ⚡ και αλδοστερόνης 🧬. Επειδή όμως δεν έχουν βρεθεί παθήσεις που να σχετίζονται με την υπό- ή υπέρ έκκριση νατριουρητικών πεπτιδίων, η κλινική χρησιμότητα του προσδιορισμού τους, και συγκεκριμένα του BNP 🧠 και του πρόδρομου μορίου του NT-proBNP 📊, περιορίζεται στη διάγνωση 🩺 και τη παρακολούθηση της καρδιακής ανεπάρκειας ❤️.
Έλεγχος εξωνεφρικών απωλειών νατρίου 💧🧂. Σε φυσιολογικές καταστάσεις που έχουμε αυξημένη εξωνεφρική απώλεια νατρίου, όπως η έντονη άσκηση 🏃♂️💦 και η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες ☀️🔥, ενεργοποιείται το αντανακλαστικό της δίψας 🥤, που οδηγεί σε αυξημένη πρόσληψή νατρίου 🧂 και ύδατος 💧.
Κάλιο 🍌. Το 98% του καλίου είναι ενδοκυττάριο 🧬. Η πρόσληψη καλίου από τα κύτταρα γίνεται μέσω αντλιών Na-K-ATPases ⚡, καθώς και με παθητική διάχυση. Η ισορροπία καλίου μεταξύ ICF & ECF επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες. Η ινσουλίνη 💉 προάγει τη πρόσληψη καλίου από τα κύτταρα μέσω ενεργοποίησης της αντλίας Na-K-ATPase ⚡. Οι κατεχολαμίνες με β-αδρενεργική δράση 🏃♂️ προάγουν την πρόσληψη καλίου από τα κύτταρα, ενώ οι κατεχολαμίνες με α-αδρενεργική δράση ↗️ αυξάνουν την εξωκυττάρια συγκέντρωση του καλίου 🍌 (κάτι που μπορεί να εξηγεί τη μέτρια υποκαλιαιμία που παρατηρείται στους ασθενείς με οξεία λοίμωξη 🤒). Επίσης, η αύξηση της δραστικής ωσμωτικότητας του πλάσματος (υπεργλυκαιμία 🍬, χορήγηση μαννιτόλης 💊) οδηγεί σε αύξηση της συγκέντρωσης καλίου του πλάσματος 🍌, ως αποτέλεσμα της διαφυγής του από τα κύτταρα λόγω αφυδάτωσης του κυττάρου 💧. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι μεταβολές του καλίου 🍌 είναι μεγαλύτερες στο ECF από ό,τι στο ICF.