KCI 1
ZHAW_BSc_BMLD22_FS23_Klinische Chemie und Immunologie 1
ZHAW_BSc_BMLD22_FS23_Klinische Chemie und Immunologie 1
Komplikationen Diabetische Ketoazidose (Typ 1)
• Plasmaglukose > 13.9 mmol/L
• arterieller pH < 7,5
• Ketonkörper im Urin
Komplikationen
•Hyperosmolares hyperglykämisches Syndrom (Typ 2)
• Sehr hohe Glukosewerte, z.B. Plasmaglukose > 22.2 mmol/L
• Plasmaosmolalität ≥ 315 mOsmol/kg
• Patient eingetrüb
Folgen von Diabetes
Diagnostik
Behandlung
Medikament Metformin wirkt auf Leber, Skelettmuskel,Fettzellen, Darm
weitere..
Wissen was der pH Wert ist und wie er gemessen wird
Negativer, dekadischer Logarithmus der Hydronium-Aktivität (Konz.)
pH = -log(a H+) = -log(H+)
pH im Blut vom Mensch 7.35-7.45
pKs-Wert
gibt an wie stark oder schwach eine Säure in wässriger Lösung ist (je kleiner, desto stärker die Säure)
Puffer
Gemisch aus schwacher Säure und korrespondierenden Base
Konzept von Puffer: pH Sprung wird abgefedert
Das Prinzip und die Funktionsweise des Kohlendioxid/Hydrogencarbonat-Puffers kennen
Hauptpuffer in unserem Körper
Wissen wie eine Alkalose oder Azidose definiert ist und was sie ausmacht
Azidose: Störung Säure-Base Gleichgewicht (pH <7.35)
Ursachen:
-Anfall von Ketonsäuren (Diabetes Mellitus, Hunger)
- Laktatbildung (Laktatazidose, Hypoxie bei Shock, respiratorische Insuffizienz, Anämie)
-Salicylsäure (Salicylat-Intoxikation)
-Ameisensäure (Methanol-Intoxikation)
-Erhöhte Chloridaufnahme (NH4Cl-Gabe, Uretero-Enterostomie (Austausch von Cl- mit HCO- im Darm)
-Akutes Nierenversagen/chronische Niereninsuffizienz (Bicarbonat-Resorption eingeschränkt)
-Angeborene und erworbene (medikamentös bedingt) Funktionsstörung der prox. & dist. Tubuli der Niere
-Hyperkaliämie (Kalium strömt im Austausch gegen H+ in die Zellen)
Alkalose: Störung Säure-Base Gleichgewicht (pH >7.35)
Ursachen:
- Chloridverluste (Erbrechen oder Magendrainage, Diuretika)
- Diuretika
-Mineralkortikoide (gesteigerte renale H+ und Kaliumsekretion)
-Primärer und sekundärer Hyperaldosteronismus sowie Cushing-Syndrom (K+serum↓, Cl-Serum ↓)
-Zufuhr alkalischer Substanzen (Natron, Antazida, Citrat (Blutkonserven), Laktat oder Milchalkalisyndrom)
-Kaliummangel
-Nach akuter Korrektur einer Hyperkapnie (e.g. nach Intubation kompensatorisch erhöhtes Bicarbonat und rasch sinkendes CO2)
Wissen wie und aus was (Material) im Labor Blutgas gemessen wird
Material: Arterielles heparin Vollblut (Kapillarblut) - von Herz weg daher nicht venöses Blut
gemessen wird:
• Partialdruck von Sauerstoff (pO2 )
• Partialdruck von Kohlendioxid (pCO2 ),
• pH • HCO3 -
• Elektrolyten (Na+ und K+ )
• Lactat
• Hämoglobin
• Hämatokrit
Die Präanalytischen Anforderungen der Blutgasanalytik kennen
Arterielles Blut:
• Verwendung von Kunststoffspritzen mit innen aufgesprühtem Elektrolyt-balanciertem Heparin
• Die Spritze muss sofort nach der Entnahme entlüftet und verschlossen sein
Luftblasen falsch hohe oder falsch tiefe Resultate
• Ohne Kühlung, Messung <15min bis zur Analyse
• Mit Kühlung (0-4 °C) <30 min bis zur Analyse
Arterialisiertes Kapillarblut:
• Entnahme vom Ohrläppchen oder der Fingerbeere mittels heparinisierter Glaskapillare
• Unmittelbare Analyse notwendig
• Blasenfreie Entnahme (end-to-end)
Wissen wie Blutgas-Ergebnisse Interpretiert werden (Normogramm)
• 1. pH-Wert
Referenzbereich 7.35-7.45: keine Störung oder Störung kompensiert
< 7.35: Azidose, >7.45: Alkalose
2. [HCO3] std. / base excess
Referenzbereich [HCO3] std. Erwachsener: männlich: 22.2-28.3 mmol/l, weiblich 21.2-27.0 mmol/l
↓ primär metab. Azidose oder komp. resp. Alkalose
↑ primär metab. Alkalose oder komp. resp. Azidose
3. pCO2
Referenzbereich Erwachsener: männlich: 4.66-6.38 kPa, weiblich 4.26-5.99 kPa
↓ primär resp. Alkalose oder komp. metab. Azidose
↑ primär resp. Azidose oder komp. metab. Alkalose
4. pO2
Referenzbereich 2-Tage bis 60 Jahre: 11.0-14.4 kPa
↓ Hinweis auf Sauerstoffmangel
↑ Hinweis auf maschinelle Beatmung
5. Serum-Anionenlücke
zur Beurteilung metabolischer Azidosen
= Na+- (Cl- + HCO3) (Normalwert: 8-16 mmol/l)
Die Bedeutung von Wasser, Osmolalität und Elektrolyte für das Leben
Ohne Wasser und Elektrolyte kein Leben
Mensch besteht zu 60% aus Wasser
Osmotischer Druck um Druck auszugleichen
Menschliche Regulationsmechanismen für Wasser-Elektrolyt-Osmolalität-Haushalts
Bei Wasserverlust muss wieder mehr Wasser aufgenommen werden
Einziges durch Steuerungsmechanismen reguliertes Kompartiment ist der Extrazellulärraum.
Osmoregulation erfolgt durch Ausscheiden/Retention von freiem Wasser.
Volumenregulation des Extrazellulärraums erfolgt durch Ausscheiden/Retention von Natrium.
Wichtigste Ionen und deren Bedeutung für den menschlichen Organismus
Technische und biologische Einflüsse bei Elektrolyt-Bestimmungen
Die Bedeutung von Calcium und Phosphat für den menschlichen Organismus
Aufbau des Knochens: Anorganische Bestandteile (ca. 45%) Calcium und Phosphat
Speicherfunktion (Calcium, Phosphat)
Phosphat ist zusammen zusammen mit Calcium zentrales Element der Knochenmatrix: Calcium Hydoxy Apatit. Ausserhalb des Knochens ist Phosphat wichtiger Energieträger (ATP: liefert Energie für diverse Stoffwechselvorgänge), pH Puffer.
Menschliche Regulation des Calcium-Haushalts
Wichtigste Parameter in der klinischen Chemie zur Beurteilung des Knochenstoffwechsels
Parameter:
• Calcium
• Phosphat
• Vitamin D
• Parathormon (PTH)
• Calcitonin
• P1NP (Prokollagen-1 N-terminales Propeptid)
• ß-CrossLaps (ß-CTx)
• Knochen-spezifische alkalische Phosphatase (Ostase)
Wichtigste Krankheiten im Zusammenhang mit dem Knochenstoffwechsel
Osteoporose ist eine Knochenerkrankung, die durch einen Verlust an Knochenmasse und eine Verschlechterung der Knochenqualität gekennzeichnet ist
labormedizinischer Prozess
Präanalytik - alle Vorgänge vor eigentlicher Analyse
Analytik
Postanalytik
Fehlerquellen der Präanalytik
- Indikationsstellung und Laboranforderung (Verlaufskontrolle in zu kurzen Abstände)
- Patientenidentifikation (Verwechslung, kein Ettikett)
- Blutentnahme (Falsches Röhrchen, Entnahme bei Infusion, zuwenig, lange Stauung, Faust, Hämolyse)
- Transport und Lagerung (Temperatur, lichtgeschützt, zu lange)
- Zentrifugation
häufigstes präanalytisches Problem
Hämolyse
Probenarten der klinischen Chemie
- Blut (Arteriell, Venös, Kapillar) (Serum, Plasma) -> unterschiedliche Zusätze
- Urin (Spontanurin, 1./2. Morgenurin, Sammelurin) -> unterschiedliche Zusätze
- Liquor
- Speichel
- Stuhl
- Punktat
Serum
Flüssiger Teil NACH Blutgerinnung (ohne Fibrinogen etc)
(30min bis vollständiger Gerinnung)
Plasma
- Flüssigkeit mit Fibrinogen und allen Gerinnungsfaktoren
- Blutflüssigkeit nach Zentrifugation
- Blutgerinnung wurde chemisch verhindert
Zusätze für Blutproben und deren Bedeutung
- EDTA (für Blutbild,Blutasusstrich, DNA/RNA Analytik)
- Natrium-Citrat (Gerinnungsanalytik, Blutsenkung)
- Heparin (Notfall)
- Fluorid (hemmt Glykolyse -> Glukosemessung)
- Gerinnungsakzelerator (beschleunigt Gerinnung)
- ohne Zusätze (Liquordiagnostik, klinische Chemie)
Blutentnahme Richtlinien
Nüchtern (daher optimal am Morgen)
Liegend/Sitzend (15min ruhen)
Eingeschränkte körperliche Aktivität
Nicht am Infusionsarm, aus Katheter, Narben, Ödeme
Füllmenge Blut
- Röhrchen ganz füllen
- Alkoholbestimmung (Verdunstung)
- Bicarbonat (Äquilibrierung mit CO2)
- Röhrchen bis Füllmarkierung füllen
- Gerinnungsuntersuchungen und Blutsenkungsreaktionen
- korrektes Mischverhältnis mit Antikoagulanten ist erforderlich
- Erforderliches Volumen
- KLinische Chemie Routinentest: ca. 5 mL (2.5 mL Serum/Plama)
- Spezialanalysen wie Hormone, Tumormarker: 1-2 mL Blut pro Bestimmung
Reihenfolge der Entnahmeröhrchen und Farbcode
Vorgehen bei der venösen Blutentnahme
- Hände desinfizieren
- Stauung (handbreite oberhalb Punktionsstelle), max. 60sek, kein Pumpen!
- Punktionsstelle desinfizieren (trocknen lassen!!)
- Handschuhe benutzen
- Vene mit Schliff nach oben punktieren
- Stauung lösen bei beginnendem Blutfluss, Röhrchen füllen (Rheinefolge!!)
- Kanüle entfernen, Punktionsstelle abdrücken
- Probe mind. 3 mal invertieren
Kapilarblutentnahme - Zweck und Vorgehen
Ort: Finger, Ferse, Ohr
Zweck: Blutzucker-, Blutgasanalyse, bei Kleinkindern
Technik:
Punktion mit Einmallanzette/Punktionshilfe
erster Tropfen abwischen
Blut mit Kapillare abnehmen
Uringewinnung
- Spontanurin (ungeeignet für mikrobielle Untersuchung)
- 1. Morgenurin (Teststreifen, Sediment, klinisch-chemische und bakterielle Untersuchung)
- 2.Morgenurin (ersetz Sammelurin, Proteindiagnostik, Teststreifen)
- Sammelurin (24h Probe) (Zusätze: Salzsäure, Konservierungsmittel) (Klinisch-chemische Untersuchungen, keine bakterielle Untersuchung und Sediment)
- Reinigen des Urogenitaltraktes
- Gewinnung des Mittelstrahlurins
- Keine Uringewinnung während oder kurz nach der Menstruation
Aufbewahrung
- Urinsediment innerhalb von 2h nach Urinsammlung
- Aufbewahrung bei 4°C
- Calcium, Magnesium, Oxalat und Phosphat -> Urin ansäuren (pH 2)
- Harnsäure -> Urin alkalisieren (pH > 8)
Sammelurin - Zusätze für entsprechende Analysen
- nur mit HCl Zusatz
- Ammonium
- Calcium
- HIES
- Katecholamine
- Magnesium
- Metanephrine
- Oxalat
- Phosphat + Clearance
- VMS und HVS
- Analysen, welche auch mit angesäuretem Urin durchgeführt werden können
- Citrat
- Cortisol
- Glukose
- Harnstoff
- Kalium
- Kreatinin + Clearance
- Natrium
- ohne Zusatz
- Albumin
- Chlorid
- Delta-Aminolävulinsäure
- Harnsäure
- Osmolalität
- Pankreas-Amylase
- pH
- Porphobilinogen
- Protein total
- Spurenelemente und Blei (Spezialgefäss)
- Thiocyanat
Liquor Gewinnung
Punktion im Sitzen/Seitenlage mit angewinkelten Beinen
Punktion im Zwischenwirbelraum LWK 3/4 oder 4/5
mehrere Einzelproben von 2-10ml (max. 10ml)
Transport von Proben
Stehend bei 18-22°C, vor Sonnenlicht schützen
Vollblut nicht im Kühlschrank/Gefrierer
Transport innert 30min (max. 2-4h bei Blutkulturen)
Bei verzögertem Transport:
-Abbau Metaboliten Glukose sinkt, Laktat steigt, Ammoniak steigt
-Freisetzung von Kalium, AST, LDH, Mg
-Hämolyse oft nicht sichtbar
Zentrifugation
-1300-3000g bei 5-15min (Gel-Röhrchen NIE nachzetrifugieren)
- wenn zu kurz/ zu wenig: keine vollständige Trennung (Thrombozyten)
- wenn zu lange/ zu fest: Hämolyse (Zellen platzen)
Einflussgrössen
in vivo (vom Patient selber)
methodenunabhängig
kurz oder langfristig
nicht beeinflussbar
Störfaktoren
in vitro (bei Probe)
verfälschen Messergebnisse
methodenabhängig
beeinflussbar
-
- 1 / 145
-
Lernkarten
Häufigste Ursache Herzinsuffizienz
- Herzinfarkt (ca. 60% der Fälle)
- Hypertensive Herzkrankheit
- Myokarditis
- Erkrankungen der Herzklappen
Symptome Herzinsuffizienz
-Dyspnoe (aufrecht und liegend)
-Nächtliches Wasserlassen
-Periphere Ödeme
-Leistungsschwäche
...
Labordiagnostik Herzinsuffizienz
-BNP oder pNT-proBNP
• Myokardnekrosemarker: Troponin I oder T (Myoglobin, CK + CK-MB)
• Kreatinin (Niereninsuffizienz?), Elektrolyte, CRP (Entzündung?),…
• Blutbild (Anämie?), Gerinnung
• D-Dimere (Lungenembolie?)
• Kardiomyopathie-Diagnostik (z.B CDT und Lebermarker z.A. Alkoholismus, Ferritin z.A. Hämochromatose, Virus- und Autoantikörper-Serologie?)
• Schilddrüsenfunktion (TSH) (Hypo- oder Hyperthyreose?
Natriuretische Peptide
ANP („atrial“) Vorhöfe des Herzens
BNP („brain“) Herzventrikel und Hirn
CNP Endothel
Nekrose von Leberzellen: wichtigste diagnostische Marker
ALT Alanin-Aminotransferase -> spezifisch (wird oft verwendet) 15% Mitochondrien, 85% Zytoplasma
AST Aspartat-Aminotransferase -> nicht sehr spezifisch (auch in Muskelzellen etc) 80% Mitochondrien, 20% Zytoplasma
GLDH Glutamat-Dehydrogenase-> sehr spezifisch aber nicht sensitiv (braucht viel) 100% Mitochondrien
Leber Aufgabe und Funktion
-Filtert und entgiftet den Körper
-Proteinsynthese (Albumin, Gerinnungsfaktoren)
-Stoffwechsel
Choleastase
Gestörte Abbau der Sekrete von Galle in Leber
Bilirubinmessung als diagnostische Marker der Choleastase
Bilirubin (Ec-Abbau) wird gemessen
-konjugiertes (direktes) Bilirubin
-unkonjugiertes (indirektes) Bilirubin
(gesamt Bilirubin) - (direktes Bilirubin) = (indirektes Bilirubin)
-Alkalische Phosphatase (unspezifisch, aus vielen Geweben exprimiert)
-gamma-Glutamyltransferase (ubiquitär, sensitiv bei hepatobiliärer Erkrankung, Medikamente und Alkohol)
Prähepatischer Ikterus
intrahepatischer Ikterus
posthepatischer Ikterus
Prähepatischer Ikterus: hämolyse
intrahepatischer Ikterus: Absorptionsstörung, Konjugationsstörung, Exkretionsstörung
posthepatischer Ikterus: Verschluss des Gallengangs
diagnostische Marker der metabolischen Leberinsuffizienz
Funktionsstörung der Leber bis zum Ausfall ihrer Stoffwechselaufgaben
-Messung der Konzentration hepatogener Syntheseprodukte: Albumin, Quick/INR (Vit. K abhängig)
-Messung Biotransformationsleistung: Ammoniak
-Messung Proteinmarker
-Cholinesterase (Enzym dass in Leber synthetisiert wird)
diagnostische Marker der Fibrose
Fibrose: Zellen sterben und werden durch Bindegewebe ersetzt (weiter fortgeschritten -> Zirrose)
es gibt kein eigene Fibrose-Marker aber:
-Ultraschall, Biopsie
- FIB4 (Anzahl ALT, AST)
-APRI
Labordiagnostik bei akuter Pankreatitis
Entzündung des Pankreas
-Diagnose: Pakreasamylase, Lipase
-CRP
chronische Pankreatitis Diagnostik
Pankreaselastase im Stuhl gemessen
Lipide
Fette
sind hydrophil, gering Polar (wenig geladen)
Triacylglyceride und Phospholipide und Sphingolipide
Triacylglyceride: Drei Fettsäuren verestert mit Glycerin (Energievorrat)
Phospholipide: Zwei Fettsäuren verestert mit Glycerin und Phosphatrest
Sphingolipide: hat Sphingosin und Fettsäure
Cholesterin
Aufbau Membran
Umbau in Steroidhormone, Vit. D3 und Gallensäure
Lipoproteine
Um Fette in Körper zu transportieren
Enthalten Apoproteine
HDL - high density Lipoprotein
LDL - low density Lipoprotein
Nahrung
Bei Nahrungsaufnahme bilden sich Chylomikrone (Fett-tröpfchen), gelangen in Blutbahn, werden wieder gespalten, umbau zu Tryglyceride als Energiequelle
LDL Katabolismus
Leber bildet LDL und nimmt überschüssiges LDL auf über Hepatozyten
Makrophagen nehmen auch LDL auf (auch modifiziertes)
Atherosklerose
Makrophagen mit LDL überschuss (Schaumzellen)
Verstopfung der Blutgefässe (geronnens Blut im Gefäss)
Prozess der stetig voranschreitet, Plaques haftet ab
Atherosklerose Risikofaktoren
Alter, geschlecht
rauchen, bewegungsmangel, adipositas, stress
diabetes melitus, LDL erhöht, HDL erniedrigt
Fettstoffwechselstörung (Dyslipoproteinämie)
Verschiebung der Zusammensetzung der Lipide/ Lipoproteine des Blutplasmas
Angeboren: im Genom
erworben: Diabetes, Schilddrüse, Adipositas,...
Lipoproteinstoffwechsel
-Lipoproteinbildung
-Apoproteinausstattung
-enzymatischer Umbau
-Rezeptorvermittelte Aufnahme
Hypertriglyzeridämien
Eine Hypertriglyceridämie ist eine Fettstoffwechselstörung, bei der es zu einer unphysiologischen Erhöhung der Triglyceride im Blut kommt
- Folgen sind übergewicht
durch Lebenstiel (Adipositas)
durch diverse Medikamente
Chylomikronämie-Syndrom
Lipid gefüllte Pickel am Körper
extreme Hypertriglyzeridämie
rezidivierende Pankreatitiden
Hepatosplenomegalie
eruptive Xanthome
verursacht durch mutation in Genen
Apolipoprotein
je mehr desto höher ist das Herzinfarkt risiko
Metabolisches Syndrom
Kombination von gestörtem Kohlenhydratstoffwechsel, Hypertonie, Dyslipoproteinämie und Adipositas.
Körper reagiert nicht auf Zuckeraufnahme -> Insulin Resistenz -> dadurch verändert sich lipidstoffwechsel
Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen
hohes Risiko:
-Cholesterin >8mmol/l
-LDL > 6mmol/l
-fam. Hypercholesterinämie
-Blutdruck erhöht
-Diabetes
Labordiagnostik Dyslipidämie
ApoA1 (Immunoassay)
ApoB (Immunoassay)
LP(a) (Immunoassay)
hsCRP (Immunoassay)
Triglyceride (Enzym Assay)
Homocystein (Enzym Assay)
Cholesterin (Enzym Assay)
HDL (Enzym Assay homogen)
LDL, VLDL (berechnen)
Lipoproteine auftrennen
mittels Elektrophorese
Zentrifugation
prinzipiell die molekularen Strukturen von Hormonen
Proteine, Peptide (Insulin, Glukagon, TSH, ACTH, LH, FSH, Wachstumshormon, Prolaktin, Parathormon)
Aminosäurederivate (Thyroxin (T4), Trijodthyronin (T3), Adrenalin, Noradrenalin, Serotonin)
Cholesterinderivate (Cortisol, Aldosteron, Estradiol, Progesteron, Testosteron, Vitamin D)
Fettsäurederivate
die Auswirkungen auf die Wahl der Messmethoden
Hormone sind kleine Moleküle - kompetitive Immunoassay
bei grossen Hormonen (Protein,Peptid) àSandwich-Immunoassay
alternativ: Chromatographisches Verfahren
die Prinzipien der Hormonwirkungen und der hormonellen Regulation
Hormon wird übers Blut transportiert zum Zielorgan - Endokrin
Von einer Zelle zur Nachbar-Zelle (bsp Neurotransmitter) - Parakrin
(autokrin wirkt auf Ursprungs-Zelle zurück)
Äussere und innere Einflüsse wirken auf - Hypothalamus - Hypophyse - Hormondrüse - Zielzelle
(neg. Rückkopplung bei zu viel Hormon)
die Prinzipien der Schilddrüsenfunktionsdiagnostik
Nur freie (aktiv) Hormone sind relevant (an Protein gebunden sind nicht wirksam) - Antikörper erkennt nicht nur das freie daher Messung mit
1. Dialyseverfahren (nur freies kommt durch membran)- nicht in routine
2. Indirekte Methode – kompetive Assay
die typischen Befundkonstellationen bei Hypo- und Hyperthyreose
THS Messung – ersetzt die andern da neg. Rückkopplung
Ursachen und labormedizinische Diagnostik der Hypo- und Hyperthyreose
Manifeste Hypothyreose: TSH erhöht, freies T4 tief
Latente Hypothyreose: TSH erhöht, freies T4 normal
latente Hyperthyreose: TSH tief, freies T4 normal
manifeste Hyperthyreose: TSH tief, freies T4 hoch
Hyperthyreose:
Basedow Erkrankung (tiefes TSH, hohes fT4,T3)
toxisches Adenom (tiefes TSH, hohes fT4,T3)
Hypothyreose:
Autoimmune Thyreoiditis Hashimoto
die Prinzipien der Nebennierenrindenfunktionsdiagnostik und typische Befundkonstellationen bei Überfunktion (Cushing, Primärer Hyperaldosteronismus) und Unterfunktion (Addison)
Cushing-Syndrom : zu viel Cortisol
Hyperaldosterismus (häufigste Ursache) à Aldosteron reguliert durch Na im Blut
Kohlenhydrate
mono-, di- und poly-sacharide
Komplexe KH: Stärke (Amylopectin) können wir verdauen
Einfache KH: Disaccharide und Monosaccharide
Kohlenhydrat Verdauung
Carbohydrats > polysaccharide > disaccharide > monosaccharide
Glukose Homöostase
Glucagon (Glucose synthesis Glycogen breakdown Fat breakdown Protein breakdown Formation of keton bodies)
und Insulin (Glucose uptake Glucose utilization Glucose storage Fat synthesis Protein synthesis)
im gleichgewicht
