Изменения в биохимических анализах при анемиях
Необходимым этапом диагностики анемических состояний является лабораторное исследование [Лабораторная диагностика анемий, 2001; Назаренко, Кишкун, 2002; Клиническое руководство … , 2003; Антонов, Богомолова, Волков, 2008]. По результатам только одного анализа крови не всегда возможно поставить точный диагноз, но определение, в первую очередь, гемоглобина выявит возможные нарушения в деятельности организма и укажет на необходимость дополнительного обследования. А морфологическая картина эритроцитов может нацелить на патогенез анемии.
Характеристика анемических состояний была бы неполной, если бы не учитывала биохимических особенностей разных видов анемий.
Существует целый ряд тестов, позволяющих изучить динамику обмена железа в организме и ее нарушения. Для установления диагноза железодефицитная анемия используется биохимическое исследование сыворотки крови на предмет содержания железа, общей железосвязывающей способности сыворотки, а также уровня ферритина [Лабораторная диагностика анемий, 2001; Дворецкий, 2009; Садовникова, 2010; Ершова, 2011].
Уровень железа в сыворотке крови здоровых людей, определяемый по методу Henry, составляет 0,7 — 1,7 мг/л, или 12,5 — 30,4 мкмоль/л, при дефиците железа он снижается до 0,1 — 0,3 мг/л, или 1,8 — 5,4 мкмоль/л. Выявление пониженного уровня железа в сыворотке крови однозначно указывает на необходимость определения других показателей обмена железа (общая железосвязывающая способность сыворотки и уровень ферритина).
Общая железосвязывающая способность сыворотки отражает резервную «незаполненную» железом емкость транспортного белка — трансферрина. При железодефицитной анемии всегда наблюдается повышение ОЖСС, в отличие других типов гипохромных анемий. Увеличение уровня трасферрина при ЖДА связано с повышенным его синтезом в качестве компенсаторной реакции организма человека в ответ на тканевой дефицит железа. Это следует из механизма метаболизма железа. Около 1/3 (30-35 процентов) всего количества трансферрина сыворотки связано с железом (показатель насыщения трансферрина железом). Остальное количество трансферрина свободно и характеризует скрытую железосвязывающую способность сыворотки крови. Общая железосвязывающая способность сыворотки плазмы крови (или общий трансферрин сыворотки) при железодефицитной анемии увеличивается (норма 1,7 — 4,7 мг/л, или 30,6 — 84,6 мкмоль/л).
Информативным показателем оценки метаболизма железа является коэффициент насыщения трансферрина железом. У больных с дефицитом железа процент насыщения трансферрином снижается до 10 — 20, при этом увеличивается скрытая железосвязывающаяся способность плазмы.
Еще одним высокоспецифичным диагностическим признаком ЖДА является концентрация ферритина в сыворотке крови. Уровень ферритина отражает величину запасов железа в организме. У здоровых людей концентрация ферритина составляет 106 ± 21,5 мкг/л у мужчин и 65 ± 18,6 мкг/л у женщин. Поскольку истощение запасов железа является обязательным этапом формирования ЖДА, то снижение содержания ферритина (менее 15 мкг/л) — характерный признак не только железодефицитной, но и латентного дефицита железа. Однако этот показатель следует оценивать с осторожностью при сопутствующих острых воспалительных процессах, болезнях печени и некоторых опухолях. Дело в том, что ферритин принадлежит к классу острофазных белков и при перечисленных выше состояниях его синтез увеличивается, что при ЖДА может маскировать гипоферритинемию.
Из биохимических исследований в последние годы используется определение концентрации растворимых трансферриновых рецепторов, которая повышается при железодефицитной анемии [Цветкова, 2009].
Если уровень железа в сыворотке крови находится в пределах нормы или повышен, следует заподозрить у пациента анемию, связанную с нарушением синтеза порфиринов или талассемию и на следующем этапе диагностики целесообразно определить концентрацию ретикулоцитов.
По биохимическим параметрам, талассемия отличается от ЖДА признаками повышенного гемолиза (наличием гипербилирубинемии). Запасы железе повышены, судя по уровню ферритина сыворотки. При гетерозиготной в-талассемии повышается осмотическая резистентность эритроцитов. Почти у 75 процентов больных с этой формой анемии обнаруживается повышение уровня непрямого билирубина, чаще незначительное (24-31 мкмоль/л за счет непрямого).
Гемолитические анемии развиваются в результате ускоренного разрушения эритроцитов. При этом в большинстве случаев наблюдается внесосудистый гемолиз — разрушение эритроцитов макрофагами печени и селезенки (как и в норме). Внутрисосудистый гемолиз — разрушение эритроцитов прямо в сосудистом русле — встречается намного реже (как при острых, так и при хронических гемолитических анемиях). От того, где преимущественно происходит разрушение эритроцитов, зависят и клинические и лабораторные проявления [Хоффбранд, Петтит, 2007].
Из клинических симптомов, помимо бледности, нередко наблюдается легкая непостоянная желтуха и спленомегалия. Вследствие избыточной продукции билирубина могут образовываться пигментные желчные камни. Лабораторные данные, помимо ретикулоцитоза (из-за компенсаторного усиления эритропоэза), включают повышение содержания непрямого билирубина в сыворотке крови, стеркобилина в кале и уробилиногена в моче из-за гемолиза; гаптоглобин в сыворотке отсутствует.
Примером состояния хронического гемолиза, обусловленного наследственным дефектом эритроцитов, может служить врожденная сфероцитарная анемия. Уровень гипербилирубинемии у больных сфероцитозом зависит от тяжести заболевания и периода исследования больного. Вне кризов содержание свободного или непрямого билирубина может колебаться от нормальных цифр до 57 — 76 ммоль/л, в период криза оно сильно повышается. Степень гипербилирубинемии связана не только с интенсивностью распада эритроцитов, но и со скоростью образования билирубина-диглюкоронида из свободного билирубина в печеночной клетке. При нормальном функциональном состоянии печени и сравнительно небольшом увеличении распада эритроцитов содержание билирубина у больных сфероцитозом вне криза может быть нормальным. Содержание уробилина в моче, как и при других формах гемолитической анемии, может быть повышенным. Однако у ряда больных реакция на уробилин может оказаться отрицательной, так как его содержание в моче в первую очередь зависит от состояния печени. Нормальная печень в состоянии освободить плазму от значительного количества уробилина. Прямой тест Кумбса, как правило, отрицателен [Руководство по гематологии, 2005].
Для приобретенных гемолитических анемий также характерны ретикулоцитоз и гипербилирубинемия. Для установления диагноза — аутоиммунная гемолитическая анемия применяется реакция Кумбса (антиглобулиновый тест). При проведении прямой пробы Кумбса изучаются эритроциты больного, выявляются фиксированные на них антитела. Имеется порог чувствительности — около 300 молекул Ig, — поэтому при их количестве менее 300 реакция может быть отрицательной. Таким образом, положительная реакция на 100 процентов указывает на фиксацию антител к эритроцитам, в то время как отрицательная не снимает диагноза аутоиммунная гемолитическая анемия. Непрямая проба определяет антитела в сыворотке больного.
Наиболее важна диагностика АИГА с неполными тепловыми агглютининами, поскольку она развивается остро, внезапно, и часто требует немедленной помощи. При частых гемолитических кризах возможно развитие вторичного токсического гемолитическго гепатита, с соответствующим изменением печеночных проб. На фоне гипербилирубинемии может развиться калькулезный холецистит. Кал темного цвета из-за повышения уровня стеркобилина, моча светло-желтая — в ней нет уробилина, но в последующем он может повышаться.
АИГА с тепловыми гемолизинами (гемолиз при этом внутрисосудистый), которая встречается значительно реже, представляет опасность в отношении развития острой почечной недостаточности вследствие гемоглобинемии (выход гемоглобина из эритроцитов), гемоглобинурии и слущивания эпителия почечных канальцев. В этих случаях актуальны биохимические исследования, характеризующие функциональное состояние почек: уровень креатинина сыворотки, мочевины, уровень натрия, кальция, хлоридов. При этой форме аутоиммунной гемолитической анемии повышена лактатдегидрогеназа до 1000 (в норме — до 400) из-за разрушения клеток. Реакция Кумбса отрицательная.
Витамин В12-дефицитную анемию сопровождает умеренная гипербилирубинемия. Билирубин повышается за счет непрямого до 28-47 ммоль/л. Это повышение уровня билирубина связано, в первую очередь, с внутрикостномозговым распадом эритрокариоцитов, содержащих гемоглобин, но в какой-то мере зависит и от повышенного распада эритроцитов периферической крови, так как продолжительность жизни периферических эритроцитов несколько укорочена.
Из биохимических тестов диагностическое значение имеет определение сывороточного витамина В12. В настоящее время для определения содержания витамина В12 повсеместно используется радиоиммунологический метод. Обычно исследуют одновременно уровень витамина В12 и фолиевой кислоты в сыворотке крови. Нормальное содержание витамина В12 в сыворотке200-1000пг/мл, при заболевании — снижается до 10 — 150 пг/мл [Руководство по гематологии, 2005].
Но следует помнить, что уровень витамина В12 в плазме крови не отражает потенциально существующей недостаточности данного витамина в тканях. Примерно треть пациентов, у которых уровень витамина В12 находился на нижней границе нормы, страдают анемией и неврологическими симптомами. Более надежным индикатором наличия недостаточности витамина В12 являются уровни метилмалоновой кислоты и гомоцистеина в сыворотке крови. Витамин В12 является кофактором в метаболизме этих веществ. Поэтому при его недостаточности уровень этих соединений в крови повышен. При этом нормальная концентрация метилмалоновой кислоты и гомоцистеина практически исключают недостаточность витамина В12.
В отличие от недостаточности витамина В12, недостаточность фолиевой кислоты обычно является результатом ее неадекватного потребления в пищевом рационе. У 90 процентов пациентов с недостаточностью фолиевой кислоты наблюдается повышенный уровень гомоцистеина. При этом уровень метилмалоновой кислоты остается нормальным, что является существенным фактором в дифференциальной диагностике с анемией, вызванной недостаточностью витамина В12 [Руководство по гематологии, 2005; Гринфельд, 2008]. В диагностике апластической анемии при биохимическом анализе крови выявляется повышенное содержание сывороточного железа, увеличение насыщения трансферрина. Повышение активности печеночных ферментов и содержания билирубина может наблюдаться при апластических анемиях, связанных с наличием у больного острого или хронического гепатита. Серповидно-клеточная анемия, одна из форм гемоглобинопатий, специфических биохимических маркеров не имеет, отмечается лишь умеренное содержание непрямого билирубина.
В настоящее время считается, что в основе анемии хронических заболеваний лежит иммуно-опосредованный механизм: цитокины и клетки ретикулоэндотелиальной системы вызывают изменения в гомеостазе железа, пролиферации эритроидных предшественников, продукции эритропоэтина и продолжительности жизни эритроцитов [Копылов, Щекочихин, 2011].
Открытие гепсидина (hepcidin) — железорегулирующего острофазового белка — позволило во многом прояснить связь между иммунным механизмом нарушения гомеостаза железа и развитием анемии хронических заболеваний: именно через усиление синтеза в печени гепсидина под влиянием воспалительных стимулов происходят снижение всасывания железа в кишечнике и блокирование высвобождения железа из макрофагов.
В этих случаях спектр биохимических исследований будет включать и функциональные характеристики соответствующих систем организма. При подозрении на патологию почек — необходимо исследование сыворотки крови на мочевину и креатинин.
Почему возникает анемия, и каковы причины ее появления у взрослых мужчин и женщин? Какие существуют лабораторные признаки этого состояния, и какой анализ крови при анемии необходимо сдавать сначала: биохимический или общий анализ крови?
Анемию обычно переводят как «малокровие», но если переводить это слово буквально, то это «бескровие», поскольку приставки «а», «ан» носят отрицательный характер. Конечно, стопроцентная анемия крови невозможна, но врачи различных специальностей часто сталкиваются с клиническими и лабораторными проявлениями малокровия. К числу таких частых симптомов относится головокружение, звон в ушах, бледность, одышка, снижение толерантности к физической нагрузке.
Причины возникновения синдрома анемии
Количество причин, приводящих к развитию малокровия очень велико. Их можно разделить на внешние и внутренние. К внешним относятся влияние факторов среды, питание, а к внутренним – заболевания и аномалии развития.
Внешние причины
Поскольку железо и разные белки, образующие гемоглобин, человек получает с пищей, то дефицит железа, голодание, нехватка витаминов, таких как аскорбиновая и фолиевая кислота, приводят к возникновению малокровия. Особую роль играет витамин B12, или цианокобаламин. Его дефицит вызывает тяжелую анемию, которая раньше называлась злокачественной, или пернициозной.
Также к внешним факторам относится применение различных химических веществ, производственные хронические интоксикации и острое отравление, влияние некоторых лекарств. Это мышьяк и бензол, такие лекарства, как цитостатики, некоторые антибактериальные препараты, гормоны, тиреостатики. К тиреостатикам относят такие лекарственные вещества, которые уменьшают выработку щитовидной железой гормонов. Также некоторые противосудорожные средства способны вызывать синдром анемии при длительном применении.
Конечно, самой простой причиной анемии являются кровотечения. В случае острой потери крови пациенту угрожает не столько анемия, сколько геморрагический шок, а вот при длительном периоде выздоравливания от большой кровопотери вполне можно говорить о развитии анемии. Гораздо чаще приводит к малокровию небольшая, но регулярная кровопотеря, которая носит хронический характер.
Многие считают, что донорство может привести к появлению анемии. Конечно, это так, но по существующим правилам, частота сдачи крови у доноров строго регламентирована. Так, донор не может повторять процедуру, если не прошло 60 дней, или два месяца, после предыдущей сдачи. Кроме того, существует ограничение другого плана. В течение календарного года мужчина может сдать кровь не чаще 5 раз, а женщина — не чаще 4 раз.
Внутренние причины
Большую группу внутренних причин появления синдрома анемии составляют наследственные, или генетические заболевания. Это дефекты строения гемоглобина, которые вызывают талассемии и серповидноклеточную анемию. Также нарушение функционирования ферментов в эритроцитах, или нарушения образования клеточного скелета, приводит к анемии, дефекты эритроцитов, которые проявляются изменением их размера и формы, например, болезнь Минковского-Шоффара. При этом заболевании эритроциты перестают напоминать двояковогнутые диски, и становятся похожими на шарики.
Нарушение всасывания различных веществ в кишечнике также может приводить к хронической анемии, из заболеваний чаще всего гломерулонефрит и туберкулез, хронические вирусные гепатиты и циррозы. Все болезни, которые приводят к кровотечению, также можно отнести к предрасполагающим факторам развития анемии. Это злокачественные новообразования и язва желудка, язвенный колит и болезнь Крона.
Наконец, существуют и физиологические факторы возникновения анемии, например, анемии у женщин часто могут возникать на фоне длительных и обильных месячных. Конечно, природа предотвращает тяжёлую кровопотерю, поскольку менструальная кровь является гораздо более бедной, и кровью в полном понимании этого слова не является. Это не что иное, как внутренняя выстилка матки, или эндометрий, которая стала не нужна.
Из чего «состоит» анемия?
Кровь человека является уникальной жидкой тканью, которая несёт множество различных функций, от транспортной до защитной. Большинство различных веществ, которые содержатся в ней, такие, как билирубин, белки, ферменты, электролиты, являются молекулами, и их можно исследовать, выполнив биохимический анализ крови.
Но при этом главнейшей и важнейшей функцией этой жидкости является дыхательная. Кровь транспортирует кислород от легких во все органы и ткани, и отдает обратно на газообмен углекислый газ. Выполняет она это посредством дыхательного пигмента гемоглобина, который содержится в красных кровяных тельцах — эритроцитах. Поэтому транспортировка кислорода и углекислого газа полностью относится к компетенции эритроцитов.
Все перечисленные симптомы связанные с дефицитом кислорода, относятся к патологии эритроцитов, либо гемоглобина. Поэтому лабораторными признаками любой анемии будут являться различные состояния, которые ведут или к уменьшению концентрации гемоглобина, или к уменьшению количества эритроцитов в стандартном объеме крови. Соответственно, эти два процесса приводят к уменьшению анализа гематокрита, о котором мы писали в статье «Гематокрит (HCT) в анализе крови «, этот показатель отражает отношение клеточного состава крови к ее жидкой части, или плазмы.
Поэтому первым анализом является простой и рутинный общий анализ крови. Он раньше брался из пальца, то есть капиллярная кровь, а теперь всё чаще берётся из вены локтевого сгиба.
В том случае, если речь идёт об анализе крови на анемию, то чаще всего под этим подразумевается обычный общий анализ крови. Практически все нормы, которые существуют в этом анализе и касаются показателей красной крови, являются основными для первичной диагностики синдрома анемии. Какие данные общего анализа крови свидетельствуют об анемическом синдроме?
Данные общего анализа крови
В настоящее время, когда анализы на анемию выполняются автоматически, с помощью биохимических анализаторов, появилась возможность изучать большое количество различных эритроцитарных индексов, которые могут помочь врачу в диагностике малокровия. Мы не будем углубляться в тонкости, и назовем только самые важные показатели, которые помогут определить анемию:
- размер красных кровяных телец, или средний диаметр эритроцитов. Бывают разновидности малокровия, которые сопровождаются как увеличением диаметра кровяных клеток, так и уменьшением их, или нормальными размерами.
К нормальным размерам относится диапазон от 80 до 100 кубических микрометров для каждой клетки крови. Соответственно, анемия также бывают нормоцитарная, микроцитарная, и макроцитарная;
- цветовой показатель, ЦП. Это значение, которое показывает «яркость» окраски эритроцитов, и зависит от насыщения еих дыхательным пигментом гемоглобином.
В том случае, если цветовой показатель меньше 0,85, то это говорит о снижении гемоглобина в эритроцитах, и соответствует количеству гемоглобина менее 30 г на декалитр, г/дл. В данном случае речь будет идти о гипохромных анемиях. При этом существуют как нормохромные, так и гиперхромные варианты анемии, при которых цветовой показатель будет колебаться около единицы, а среднее содержание гемоглобина в эритроцитах будет также нормальным, от 30 до 38 г/дл;
- Также в красной крови может обнаруживаться пойкилоцитоз, или появление различных нестандартных эритроцитов самых разных форм и размеров.
Этот симптом говорит о том, что в условиях дефицита железа, что бывает при железодефицитной анемии, в красном костном мозге выпускаются эритроциты, далёкие от стандарта, изготовленные «из того, что было в наличии»;
- наличие повышенного количества ретикулоцитов (более 1%).
Ретикулоциты являются молодыми и незрелыми эритроцитами, в которых ещё не до конца удалено первичное ядро, и это структура напоминает сеть, отсюда и название. Повышение количества ретикулоцитов показывает на нехватку красной крови, либо о повышенной скорости разрушения этих клеток. Как правило, с повышенной скоростью разрушаются измененные и дефектные эритроциты, например, при том же наследственном микросфероцитозе Минковского-Шоффара.
- также в общем анализе крови определяется гематокрит, которые косвенно свидетельствует о развитии малокровия.
Когда вы сдаете кровь, то после ее центрифугирования отделяется тяжелый слой красной крови внизу и более легкий слой плазмы сверху. У мужчин нормальный уровень гематокрита не должен быть ниже 0,4, а у женщин — не должен быть менее 0,36. При снижении этого значения возможно наличие синдрома анемии.
Какие вещества и их изменения, характерные для анемии можно обнаружить в биохимическом анализе крови?
Биохимический анализ крови
Биохимическое исследование предполагает определение:
- концентрации железа в сыворотке крови — этот показатель так и называется сывороточное железо.
Если общее железо сыворотки у женщин менее 9, а у мужчин меньше 11,6 микромоль на литр, то речь может идти о железодефицитной анемии.
Рекомендуем пройти небольшой тест «Хватает ли вашему организму железа?«.
- определяется концентрация особого белка, который называется ферритином, и он способен переносить железо в связанном состоянии.
Определение ферритина надежно показывает, сколько депонированного, или отложенного железа в организме существует, и, определяя ферритин, врач оценивает запас железа в крови. У взрослых женщин уровень ферритина не должен быть ниже 10 микрограмм на литр, а у мужчин — ниже 20. Причём понижение значение ферритина говорит только о двух состояниях: это ЖДА, или железодефицитная анемия, и заболевание кишечника, которое называется целиакией.
- наконец, исследуется способность сыворотки крови связывать железо (ОЖСС, общая железосвязывающая способность сыворотки), обычно при анемии она повышена, если речь идёт о дефиците железа. В норме она составляет от 16 до 54 (в среднем 31,2)
Определение ферритина надежно показывает, сколько депонированного, или отложенного железа в организме существует, и, определяющие левитин оценивается запас железа в крови. Исследование этого белка является очень важным. Ведь у взрослых мужчин и женщин уровень ферритина у женщин уровень ферритина не должен быть ниже 10 микрограмм на литр, А у мужчин меньше 20. Причём понижение значение ферритина говорит только о двух состояниях: это дефицит железа связаны с развитием аниме, и заболевания кишечника, которая называется целиакией или спор.
Выше перечислены основные показатели биохимического анализа крови при анемии, которые исследуются в первую очередь. Но также специалисты обращают внимание и на другие результаты исследования. Так, важную информацию несёт врачу показатель билирубина, поскольку именно он является конечным продуктом распада гемоглобина. Некоторые виды анемий, которые связаны с повышенным гемолизом, или распадом кровяных клеток, проявляются желтухой или повышением уровня билирубина.
Важным является оценка уровня фолиевой кислоты в организме, концентрация витамина B12, маркеров аутоиммунных и ревматических заболеваний. Наконец, в сложных случаях, при подозрении на онкологические заболевания крови проводится пункция красного костного мозга, посредством которой исследуется функция кроветворения.
