Медицина / Диагностика / Диагностика (статья)

Преаналитический этап диагностики

Blood testДанные лабораторных исследований — наиболее чувствительные и динамичные показатели состояния пациента. Это обстоятельство лежит в основе все более возрастающего значения клинических лабораторных исследований для диагностики и лечения заболеваний. Однако известно, что результат анализа определяется не только точностью выполнения аналитической процедуры в лаборатории, но и условиями, в которых находится пациент перед взятием материала для исследования, соблюдением правил его взятия, первичной обработки, хранения, а также транспортировки в лабораторию. Все это и составляет преаналитический этап, соблюдение правил проведения которого не менее важно, чем другие меры по обеспечению качества лабораторного анализа.

Количество методов лабораторной диагностики и выполняемых анализов в мировой медицинской практике ежегодно увеличивается. Это, с одной стороны, облегчает работу врача, помогая разобраться в сложных и неординарных случаях, правильно оценить эффективность и безопасность проводимой фармакотерапии. С другой — появление новых, современных методов лабораторной диагностики требует от врача постоянного усовершенствования знаний в области патогенеза, диагностики патологического состояния и возможностей современных лабораторий. Именно в умении правильно определить набор лабораторных тестов, необходимых для конкретного больного, и состоит искусство врача.

Одной из наиболее распространенных причин ошибок на данном этапе является неумение назначить адекватное лабораторное обследование. Даже заведомо ценный тест не принесет пользы, если его результат никак не применяется. Неоправданное назначение большого количества исследований приводит к увеличению финансовых затрат на лечение пациента и необходимости работать с огромным количеством малоинформативного материала. Сегодня примерно 10-20% общего количества лабораторных анализов назначают необоснованно, и примерно 10% патологически измененных показателей не учитываются при оценке клиницистами.

Именно поэтому качественная лабораторная диагностика должна начинаться в первую очередь с выбора наиболее информативных лабораторных тестов, которые помогут в постановке диагноза или оценке состояния пациента в процессе лечения. При этом большое значение имеет правильно выбранное время для обследования. Иными словами, своевременно назначенный тест для нуждающегося в нем пациента — это и подразумевает качество лабораторной диагностики.

Однако существует и другая проблема — интерпретация лабораторных данных. Правильно оценить результаты клинико-лабораторных исследований и эффективно их использовать в практической деятельности — задача первостепенной важности. А точная интерпретация результатов исследования возможна только при достаточном знании особенностей биохимических сдвигов в организме при различных клинических ситуациях, в том числе при проведении лечебных манипуляций и процедур.

Сегодня все факторы, которые могут повлиять на результаты лабораторного исследования, условно можно разделить на неустранимые, влияния которых невозможно избежать, и устранимые, влияние которых можно по крайней мере свести к минимуму. К известным неустранимым факторам относят: пол, возраст, расовую принадлежность, беременность. Рассмотрим некоторые из них.

Половые различия

В интерпретации результатов лабораторных исследований это, скорее всего, самый изученный аспект преаналитического этапа лабораторной диагностики. Уровни гемоглобина, эритроцитов, СОЭ, железа и др. отличаются по показателям у мужчин и женщин, хотя относительно концентрации железа в сыворотке половые различия исчезают у пациентов старше 65 лет. Половые различия влияют и на активность креатинкиназы (у мужчин она на 15-20% выше), и на концентрацию креатинина. Сывороточная активность и концентрация зависят от мышечной массы, которая обычно более выражена у мужчин. При этом определенная спортивная тренировка, которая ведет к увеличению указанной массы, может сглаживать эти различия. Кроме того, известные половые отличия в активности печеночных трансаминаз: активность аланинаминотрансферазы у мужчин выше на 30-35%, а аспартатаминотрансферазы — на 10-15%.

Возраст

Влияние возраста на результаты лабораторных исследований также является хорошо изученным и учитываемым в трактовке полученных результатов. Существует три «пика» возрастных различий в концентрации аналитов в крови и моче: период сразу после рождения, пубертатный период и период пожилого и старческого возраста. Число эритроцитов и, следовательно, гемоглобина у новорожденных значительно выше, чем у взрослых, что приводит к усиленному преобразованию последнего в билирубин. Поскольку функция печени (особенно глюкуронидация) у новорожденных еще не полностью сформирована, наблюдается повышение концентрации билирубина. Концентрация мочевой кислоты у новорожденных находится в тех же пределах, что и у взрослых людей. Однако в течение нескольких дней после рождения отмечается ее значительное снижение. Среди других примеров возрастной зависимости — активность щелочной фосфатазы в сыворотке, пик которой в период фазы роста отражает активность остеобластов в костной ткани и содержание уровня общего холестерола и липо протеинов низкой плотности.

Расовая принадлежность

Фактор заслуживает особого внимания, так как влияет на зависимость содержания аналитов и, в первую очередь, указанных различий у лиц европеоидной и негроидной рас. Известно, что по сравнению с европейцами у чернокожих американцев обоего пола содержание лейкоцитов существенно ниже, в первую очередь за счет уменьшенного количества гранулоцитов. При этом содержание гемоглобина, гематокрита и количество лимфоцитов одинаково в обеих группах, а число моноцитов у европейцев выше, чем этот показатель у представителей негроидной расы. Существенными являются различия в активности креатинкиназы, которые не зависят от возраста, роста и массы тела, в обеих половых группах среди европейцев и темнокожих. Интересен факт, что 50% уроженцев Западной Индии имеют повышенную активность амилазы по сравнению с известными стандартами. У темнокожих жителей отмечено повышенное содержание таких компонентов сыворотки, как витамин В12 (почти в 1,35 раза) и Lp(а) (Lp(а) – липопротеин (а). Подкласс липопротеинов плазмы крови человека. Является фактором риска ишемической болезни сердца и других сердечно-сосудистых заболеваний. Отличается высоким полиморфизмом в своем белковом компоненте и высокой гетерогенностью концентрации в крови)  (в 2 раза). У европейцев их концентрация гораздо ниже, однако следует отметить, что высокие показатели значений Lp(а) никак не отражаются на частоте возникновения атеросклероза и уровне смертности представителей негроидной расы. Эти частные примеры обозначают лишь наличие проблемы в интерпретации результатов лабораторных исследований в зависимости от расовой принадлежности.

Беременность

Отдельную категорию составляют беременные. Трактуя результаты лабораторных исследований у данной группы, необходимо учитывать срок беременности в момент взятия пробы. Абсолютно логичны и хорошо известны изменения выработки и концентрации в плазме половых гормонов, что сопровождается соответствующим изменением уровня тиреоидных гормонов, электролитов, белков, липидов, ферментов, факторов свертывания и компонентов фибринолитической системы. Изменения концентраций указанных аналитов вызваны повышением синтеза транспортных белков, увеличением скорости обменных процессов и разведением крови. Общеизвестным является также тот факт, что при физиологической беременности средний объем плазмы крови увеличивается от 2600 до 3900 мл, причем интенсивный прирост отмечается после 10-й недели, достигая указанного объема к 35-й неделе беременности. Наблюдается также физиологическое увеличение объема мочи почти на 25% и 50% физиологическое повышение скорости клубочковой фильтрации, повышение скорости оседания эритроцитов почти в 5 раз в III триместре беременности.

К устранимым факторам можно отнести физическое состояние, диету, которой придерживается больной, употребление алкоголя, курение и т. д., которые могут кардинально изменить результаты некоторых лабораторных тестов и привести к неправильной трактовке результатов лабораторных исследований.

Диета и потребление жидкости

Диета и потребление жидкости являются основными факторами, которые влияют на многие аналиты в клинической практике, значения которых зависят от состава пищи и времени, прошедшего от момента приема пищи до взятия пробы. Известно, что состав пищи и время, прошедшее от момента ее приема до взятия пробы, а также физическая активность, курение, употребление алкоголя и кофе влияют на концентрацию холестерола и триглицеридов в сыворотке. При диете, богатой белками, наблюдается повышение уровня аммиака, мочевины и мочевой кислоты. В то же время недостаточное питание и голодание могут также изменить уровень концентрации аналитов клинически значимым образом. Ранними индикаторами бедной белками диеты являются снижение концентрации преальбумина и ретинолсвязывающего белка. Кроме того, длительное голодание приводит к логически оправданному снижению расхода энергии и, как следствие, снижению в сыворотке концентрации тиреоидных гормонов: Т₄ и, еще в большей степени, Т₃. Помимо указанных изменений при длительном голодании нарушается экскреция с мочой многих веществ. Так, экскреция аммиака и креатинина повышается, тогда как выделение мочевины, кальция и фосфатов снижается. Катаболические состояния, проявляющиеся во время болезни, могут вызвать у пациента аналогичные изменения. Присутствуют они и в послеоперационный период.

Следует также отметить, что во многих компонентах повседневной пищи могут содержаться стимуляторы ЦНС и вещества, вызывающие зависимость. К таковым относится кофеин. Несмотря на его широкое употребление, влияние кофеина на различные клиникохимические аналиты детально не исследовано. Кофеин ингибирует фосфодиэстеразу и, следовательно, расщепление циклического аденозинмонофосфата (АМФ). Циклический АМФ усиливает гликогенолиз, увеличивая тем самым концентрацию глюкозы в крови. Кроме того, концентрация глюкозы возрастает из-за стимуляции глюконеогенеза под влиянием адреналина. Активация триглицеридлипазы ведет к троекратному повышению уровня этерифицированных жирных кислот. Через 3 ч после приема 250 мг кофеина повышается активность ренина плазмы и концентрация катехоламинов. Следовательно, при исследовании и интерпретации данных аналитов потребление кофеина должно либо учитываться, либо быть ограничено.

Принимая во внимание существенное влияние диеты на результаты лабораторных тестов, во избежание неправильной интерпретации последних в качестве стандартной процедуры взятие образцов рекомендуется производить после 12-часового голодания, при этом не изменять кардинально характер питания, вечером — легкий ужин без жирной, жареной и острой пищи, утром натощак — взятие крови.

Физическая активность

Именно физическая активность является тем фактом, который может существенно повлиять на результаты лабораторных исследований с последующими ошибками в диагностике состояния пациента и контроле эффективности лечения.

Как известно, физические нагрузки — это в первую очередь избыточное использование энергетических ресурсов организма. Однако при статических или изометрических упражнениях короткой продолжительности и высокой интенсивности используется энергия, уже запасенная в мышцах (АТФ, креатинфосфат), а при динамических или изотонических упражнениях низкой интенсивности и большой продолжительности (бег, плавание, езда на велосипеде) — используется АТФ, образуемый аэробным или анаэробным путем. Кроме того, следует учитывать, что быстро возникающие изменения аналитов во время упражнений обусловлены сдвигами объемов жидкости между внутрисосудистым и интерстициальным пространствами, ее потерей в связи с потоотделением и изменением концентрации гормонов (например, повышение концентрации адреналина, норадреналина, глюкагона, соматотропного и адренокортикотропного гормонов, кортизола и снижение концентрации инсулина и железа). Эти гормональные сдвиги, в свою очередь, могут приводить к изменениям количества лейкоцитов в крови более чем до 25 г/л, а также достоверному повышению уровня концентрации глюкозы.

Изменения могут отчасти объясняться упомянутым выше смещением объема жидкости из внутрисосудистого пространства в интерстициальное или ее потерей с потом. Однако повышение концентрации мочевой кислоты в сыворотке является следствием снижения ее экскреции с мочой из-за повышения уровня концентрации лактата. Опосредованный гипоксией прирост креатинкиназы зависит от тренированности и, следовательно, показывает высокую степень индивидуальной вариабельности. У физически менее тренированного человека повышение содержания креатинкиназы выражено больше. Хорошо тренированные люди имеют более высокий процент МВ-фракции креатинкиназы в скелетных мышцах по сравнению с нетренированными. Важно отметить, что на фоне физического усилия повышается не только активность креатинфосфокиназы, но и лактатдегидрогеназы, аланин- и аспартатаминотрансферазы. При этом изменения активности указанных ферментов сохраняются более 24 ч.

Некоторые аналиты также зависят от степени тренированности и мышечной массы. Так, содержание креатинина в плазме, в моче и его экскреция повышены, а образование лактата снижено после выполнения физических упражнений у тренированных людей по сравнению с нетренированными. Чрезмерная физическая нагрузка может вызвать появление в моче эритроцитов и других клеток крови. При этом отмечается повышение уровня общего белка и его фракций, не пропорциональное величине физического усилия.

Учитывая, что изменения, вызванные физической нагрузкой, обычно исчезают лишь в течение нескольких дней, за сутки до предполагаемого обследования необходимо их исключить, либо если обследование проводится в экстренном порядке, сообщить врачу об имевшей место физической нагрузке.

Курение

Данный фактор вызывает множество острых и хронических изменений концентраций аналитов. Важно отметить, что хронические эффекты скорее умеренные. Известно, что курение повышает концентрацию в плазме или сыворотке жирных кислот, адреналина, свободного глицерина, альдостерона и кортизола. Эти изменения наблюдаются в пределах 1 ч при курении 1-5 сигарет. Изменения, вызванные хроническим курением, касаются числа лейкоцитов, липопротеинов, активности некоторых ферментов, гормонов, витаминов, опухолевых маркеров, тяжелых металлов. При выкуривании более 15 сигарет в день отмечается повышение уровня холестерола, триглицеридов, липопротеинов низкой и очень низкой плотности на фоне снижения уровня липопротеинов высокой плотности. Кроме того, отмечаются существенные изменения иммунного статуса: снижение концентрации IgA, G, М и (β-липопротеинов, повышение α₂-макроглобулина. В основе такого рода изменений, по мнению некоторых авторов, лежит как прямое, так и опосредованное влияние токсических компонентов табачного дыма: соединений пиридина, цианистого водорода и тиоцианатов. Их влияние может учитываться относительно изменений, касающихся концентрации аналитов. Снижение активности ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) у курящих признается результатом деструкции клеток легочного эпителия с последующим снижением высвобождения АПФ в системе легочного кровообращения и/или ингибированием фермента. Степень изменений также зависит от количества, вида (сигареты, сигары, трубки) и техники курения (с вдыханием дыма или без такового). Именно поэтому перед обследованием необходимо воздержаться от курения. Немаловажно подчеркнуть, что вызванные курением изменения зависят от возраста и пола.

Употребление алкоголя

В зависимости от продолжительности и степени данный фактор также может существенно повлиять на результаты лабораторных исследований. При этом принципиально важно среди обусловленных алкоголем изменений выделять остро и хронически возникающие изменения.

Остро возникающие изменения (в течение 2-4 ч) при употреблении этилового спирта проявляются снижением уровня глюкозы в сыворотке и повышением лактата в плазме в результате торможения глюконеогенеза в печени. Этанол превращается в ацетальдегид и затем в ацетат, что приводит к повышению образования в печени мочевой кислоты. Вместе с лактатом ацетат снижает содержание гидрокарбоната в сыворотке, вызывая метаболический ацидоз. Повышенный уровень лактата снижает экскрецию с мочой мочевой кислоты. Как следствие, после острого употребления алкоголя концентрация мочевой кислоты в сыворотке возрастает.

Хронические изменения, возникающие при употреблении этилового спирта, включают повышение в сыворотке активности печеночных ферментов. Активность глютаматдегидрогеназы, как и аминотрансфераз (аланин- и аспартатаминотрансферазы), повышается вследствие прямого токсического влияния на печень. Повышение активности γ-глютамилтрансферазы обусловлено, скорее всего, индукцией фермента.

Интересен факт «реакции» липидного обмена на алкоголь: при острой алкогольной интоксикации отмечается повышение активности лактатдегидрогеназы, уровня холестерола, триглицеридов, липопротеинов низкой и очень низкой плотности (что связывают с уменьшением расщепления последних в плазме) на фоне снижения концентрации липопротеинов высокой плотности. При этом хронический алкоголизм приводит к формированию «зеркальной картины» — на фоне снижения уровня холестерола, триглицеридов, липопротеинов низкой и очень низкой плотности отмечается повышение уровня липопротеинов высокой плотности.

Циркадные ритмы

Особое внимание в медицине в последнее время уделяется влиянию на состояние пациента так называемых циркадных ритмов (биоритмов). Давно известно, что организм человека живет по своим биологическим ритмам: суточным, сезонным, годовым и др., которые сказываются как на результатах лабораторного тестирования, так и на эффективности проводимого лечения. Некоторые аналиты проявляют тенденцию к колебаниям их концентрации в плазме в течение суток: концентрация калия снижается после полудня по сравнению с утренними часами, тогда как содержание кортизола возрастает в течение дня и снижается ночью. Ритм выделения кортизола является причиной недостоверных результатов теста на толерантность к глюкозе, проводимого во второй половине дня. Для тиреотропина и пролактина наивысшие величины наблюдаются в 2-4 ч ночи, а минимальные — в 17-18 ч вечера, наибольшие отклонения в течение суток составляют до 50%. Минимальные значения холестерола определяются в 13-15 ч. При этом замечено, что чем выше исходный уровень липопротеинов, тем меньше суточные колебания этих показателей, а повышение уровня общих липидов, триглицеридов и холестерола вечером у больных со стенокардией является прогностически неблагоприятным фактором. Кроме того, нарушения суточного ритма липидного обмена может приводить к нарушение процесса гемокоагуляции (повышению свертывающих свойств и угнетению фибринолиза вечером и ночью). Интересен также тот факт, что у больных с инфарктом миокарда не отмечается известного для здоровых лиц снижения уровня неэтерифицированных жирных кислот ночью.

Именно по этой причине для унификации всех показателей референтные интервалы обычно устанавливают при исследованиях между 7 и 9 часами и в это же время рекомендуется проводить все лабораторные обследования.

В некоторых случаях необходимо учитывать сезонные влияния. Так, содержание трийодтиронина (Т₃) на 20% ниже летом, чем зимой, тогда как 25-ОН-холекальциферол обнаруживается в большей концентрации летом, что также требует коррекции фармакотерапии в указанный сезон.

Аналиты могут изменяться в течение менструального цикла, что может быть обусловлено колебаниями уровней гормонов. Концентрация альдостерона в плазме в два раза выше перед овуляцией, чем в фолликулярной фазе. Подобным образом может проявиться преовуля- торное повышение уровня ренина. Даже уровень холестерола существенно снижается при овуляции, а фосфаты и железо уменьшаются в период менструации.

Высота над уровнем моря

Содержание некоторых компонентов крови подвержено значительным изменениям в зависимости от высоты над уровнем моря. Известно, что адаптация к высоте занимает недели, а возвращение к значениям на уровне моря происходит в течение нескольких дней. С увеличением высоты значительное повышение наблюдается в отношении, например С-реактивного белка (до 65% на высоте 3600 м), β₂-глобулина в сыворотке (до 43% на высоте 5400 м), гематокрита и гемоглобина (до 8% на высоте 1400 м) и мочевой кислоты. Значительное снижение величин с увеличением высоты над уровнем моря обнаружено в отношении креатинина мочи, клиренса креатинина, эстриола (до 50% на высоте 4200 м), осмоляльности сыворотки, ренина плазмы и трансферрина сыворотки. Указанные факторы особенно важны при интерпретации результатов лабораторного обследования пациентов, находящихся на санаторно-курортном лечении в регионах, существенно отличающихся по уровню моря от места постоянного проживания.

Время сбора анализов

Выбор времени забора биологического материала. Для лабораторного исследования по отношению к диагностическим и лечебным процедурам выбор времени забора биологического материала во многих случаях является принципиально важным. Например, результат теста на простатический специфический антиген часто завышен после исследования простаты per rectum, а уровень пролактина повышается после УЗИ молочных желез и гинекологических манипуляций. Оперативные вмешательства способствуют повышению уровня белков острой фазы на фоне гипоальбуминемии. Сильное чувство страха, в том числе и испытываемое пациентом перед процедурой забора крови, может стать причиной повышения уровня пролактина, катехоламинов, глюкозы и тиреотропина.

Техника сбора анализов

Техника забора биологического материала. Казалось бы, данный фактор неспособен существенно повлиять на результаты лабораторного обследования. Однако выявили, что при заборе материала в положении стоя содержание аналитов увеличивается на 5-15% в сравнении с пробами, взятыми в положении лежа. Наложение жгута на 6 мин вызывает сдвиг в содержании аналитов до 3%, что входит в рамки допустимой погрешности, но уже через 2 мин концентрация пирувата снижается на 18%, а через 5 — достоверно повышается содержание белка и активность лактатдегидрогеназы. При этом наложение жгута и сжимание кулака (или сокращение мышц предплечья) существенно изменяют содержание калия в образце (таблица).

Таким образом, приведенные выше данные позволили нам обозначить проблему важности, с одной стороны, подготовки больного к обследованию, с другой — учета в трактовке полученных результатов лабораторного обследования данных о состоянии пациента, его образе жизни, привычках, сопутствующей патологии и др. Это, скорее всего, должна быть унифицированная стандартная операционная процедура, не допускающая каких- либо отклонений в назначении и подготовке к лабораторному обследованию, так как известно, что «анализ пробы, взятой не вовремя, может быть хуже, чем отсутствие анализа вообще».

Лекарственные препараты

Это еще один из наиболее важных факторов преаналитического этапа, которые влияют на показатели лабораторных диагностических исследований. В наше время около 30% людей, а в старших возрастных группах значительно больше, в течение месяцев и даже лет принимают определенные лекарственные средства. Такое влияние может выражаться не только в фармакологическом воздействии препарата на патологический процесс, но и в побочном действии на различные функции клеток, тканей и органов, а также в прямом включении в технологический процесс определения лабораторных показателей. Более подробно узнать о влиянии лекарственных препаратов на результаты лабораторных анализов вы сможете в статье "Влияние препаратов на анализы".