兽医临床诊断学--生化检验

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中国农业大学动物医学院 夏兆飞 博士

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1 血液生化检验

前 言

血浆生化的基本原理

血浆基本上就是流动的细胞外液,内含用来保持水分的蛋白(通过提高渗透压),它把大量的物质从吸收部位或生成部位运输到利用部位或分泌部位,除蛋白质外,血浆还含有许多其它物质,这些物质对维持细胞外液正常功能是十分重要的。因此,对血浆样品的分析可以提供非常重要的信息。

血浆某种物质浓度异常降低,可能是由于进入血浆中的量减少(合成障碍、营养缺乏、吸收不良、缺乏前体等)或血浆中的清除加快(需要量的增加、排泄量的增加、病理性丢失等)造成的。某种物质浓度异常升高,可能是由于进入血浆的量增加(生成和摄入的增加或从细胞内病理性漏出)或血浆中清除减慢(利用减少、排泄障碍等)造成的。同时,在有些病例中,不要忘记正常的体液平衡机制干扰的影响。

这里讨论的血浆的成分是临床上最常用的,还有许多其它的可用于特异性诊断的检验项目(如激素化验),但这些项目不在这里讲述。

血清和血浆

当含有抗凝剂的血样被离心后,上清液就是血浆,而血清是未抗凝的血样凝固后的上清液。一般来说,大多数的生化检验都可用血清或肝素抗凝的血浆进行,除了化验项目本身的需要外,很少有特殊的例外。但有时肝素抗凝的血比凝固的血被更广泛应用,这是因为它更容易操作的原因,它可以毫不耽误时间地进行离心。凝固的样品必须在室温下静置2小时,以使凝血形成(这不适于急诊病例),而且分离也是十分麻烦的。除非使用(昂贵的)玻璃收集试管,否则样品必须离心两次,这样引起的结果是血清比血浆更容易引起溶血。血浆的唯一的问题是在电冰箱中贮存时,它会形成微小的凝血块,但这不是主要的问题。

第一节 血浆蛋白质测定

正常的总蛋白大约为60-80g/L (犬的稍低)。正常的白蛋白约为25-35g/L (犬和猫的比大动物低)。

血浆含有蛋白的混合物――白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原。它们除具有营养功能、维持胶体渗透压及酸碱平衡的作用外,还具有酶、抗体、凝血因子及运输营养代谢产物的作用。白蛋白、大部分α-球蛋白及β-球蛋白是由肝脏合成的,而免疫球蛋白则是由淋巴器官中的淋巴细胞和浆细胞分泌的。

总蛋白通常用双缩脲法来测定,紧急情况时也可以使用折光法。白蛋白通常用溴甲酚绿染料结合法测定。蛋白成分的分离首先是测定血清总蛋白和白蛋白的量,然后用血清总蛋白的量减去白蛋白的量来得到球蛋白的量。

关于蛋白质更多的信息可以通过电泳来获得。蛋白成分可在pH为8.4的聚丙烯酰胺凝胶上分离。干燥以后,染色的凝胶体可在显像密度计上产生可观察的电泳带。与正常的蛋白质模式相对比,可见一些异常的情况。 中国农业大学动物医学院 夏兆飞 博士

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2 白蛋白/球蛋白(A/G)比率,有助于解释蛋白成分的变化。假如二者大成分一致改变,则认为是一种正常现象,可能是由于脱水引起;如果其中一者的成分明显改变,则认为是异常现象。

一、总蛋白浓度的升高 这有三个主要的原因:

1、相对的水缺乏 也称为假性升高。由于蛋白不完全被局限于循环中,在理论上用于表明脱水的效果,血浆总蛋白浓度没有PCV好。但在实践中,血浆总蛋白浓度有其自身的优点,它不受脾收缩的影响,可以避免脱水时由于激动或应激引起错误的判断,而且对于犬,其范围比PCV狭窄得多,这就更容易评估某一血样脱水的程度。当水的相对缺乏引起血浆蛋白浓度升高时,总蛋白、白蛋白和球蛋白都以同一比率升高。当由于其它原因引起的蛋白浓度绝对升高时,只有球蛋白升高,而白蛋白不变或降低。

2、慢性和免疫介导的疾病 这些疾病包括肝硬化、慢性亚急性细菌性传染病和自体免疫疾病,特别是猫传染性腹膜炎。可以引起球蛋白,特别是γ-球蛋白的升高。

3、副蛋白血症 这是一种相当少见的疾病,它与恶性的产生免疫球蛋白的细胞(通常是淋巴细胞)有关,在其中进行免疫细胞的单克隆增殖,产生大量的外观异常的单个的免疫球蛋白,血浆通常十分粘稠。

二、总蛋白或白蛋白浓度的降低 可见于以下各种不同的临床疾病:

1、相对的水过多 临床上水过多不常见,但可能是医源性的。最常见于从一个正在输液的动物采的血,甚至是在静脉输液的套管中采得的血。这些血样被输液稀释,表现为所有的蛋白都以同一比例改变。

2、过多的蛋白丢失 由于白蛋白是血浆中最小的蛋白之一,它比其它的蛋白更容易丢失,所以有些疾病常表现为低白蛋白血症。

肾蛋白丢失 见于肾病综合征、肾小球性肾炎、淀粉性样变等。这可通过检查尿中是否存在蛋白来证实,但有时同时发生的膀胱炎会干扰诊断。

肠蛋白丢失(蛋白丢失性肠病) 在大动物中,特别是马,见于严重的寄生虫病和过量的保泰松对马的毒性作用(不像其它的动物,引起再生障碍性贫血)。在小动物中,要考虑的疾病有淋巴癌、绒毛萎缩、大肠炎和嗜酸性肠炎。

出血 当全血丢失时,血浆蛋白的丢失会引起低蛋白血症,同时存在贫血。这是评估再生性贫血,出血性贫血,还是溶血性贫血最容易的方法(如果是后者,血浆蛋白不会下降)。

烧伤 大面积皮肤烧伤渗出血清,可引起低蛋白血症。

3、蛋白合成的下降

食物中蛋白的缺乏 常见于饲养管理较差的动物。

吸收障碍 可由各种原因引起,例如脾外分泌机能不全(先天性或获得性的)、小肠内细菌的过度繁殖等。另外,在一些蛋白丢失性的肠病中,也有一定程度的吸收障碍并发。

肝衰 白蛋白主要是在肝中合成的,肝脏疾病时血清白蛋白通常降低。注意肝衰和肝细胞损伤是不同的,不能因为肝酶不升高而认为肝衰不是引起低白蛋白血症的原因。进行特异性的肝功试验,如BSP清除率或胆汁酸检测是必须的。 中国农业大学动物医学院 夏兆飞 博士

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三、低白蛋白血症

由于白蛋白在血浆中的主要作用是保持水分,低白蛋白血症的病畜几乎都会发生水肿或腹水,这是常见的主要临床症状。

饮食不良引起的低白蛋白血症较轻,很少出现水肿,除非出现严重的营养不良或快速生长的动物,所以低白蛋白血症要考虑的三个主要方面是肝、肾和内脏。肾性蛋白丢失可以通过尿样来证实。肝衰可以通过肝功检验来证实。吸收不良或蛋白丢失性肠病通常至少是间歇性的腹泻,但这不是一成不变的,在排除了肝和肾的问题以后,就必须检查肠病的问题。在某些疾病中,化验室的检验或其他特殊诊断技术是有帮助的。

患低白蛋白血症的病畜痊愈得非常慢,且伤口反复破溃。

第二节 胆红素和胆汁酸的测定

一、胆红素

正常动物血浆胆红素的浓度低于5μmol/L(反刍动物稍高些),但马的正常的浓度可高达50μmol/L。

胆红素是红细胞代谢分解的副产物。它的初产物是不溶于水的(称为游离性胆红素),在血浆中,它与白蛋白结合在一起。它通过与运输蛋白相结合,转运到肝脏,然后与葡糖醛酸或其它物质结合,变成可溶的结合性胆红素。结合胆红素分泌入胆汁,且它和与它相关的色素(主要是粪胆素)使粪便呈特征性的棕色。直接胆红素是指结合胆红素,而非结合(间接)胆红素是通过总胆红素减去直接胆红素计算出来的。

实验室检测血清总胆红素和结合胆红素常用的方法有改良J-G法和胆红素氧化酶法。

血浆胆红素浓度增加可能由以下原因引起:

1、禁食后的高胆红素血症 马是唯一的容易出现该病的动物。在饥饿或厌食且没有溶血或肝胆异常的马中,血浆胆红素浓度可升高到100μmol/L。这可能是由于游离脂肪酸的原因,这种症状是轻度的,但一些动物会进一步发展而出现临床的高脂血症。

2、血管内溶血 由于正常的网状内皮-肝胆系统的作用,轻度到中度的溶血,血浆胆红素浓度可能并不升高。而严重溶血时,超过机体排泄胆红素的能力而出现高胆红素血症(黄疸),但通常不会特别严重。随溶血的严重程度不同,其水平约为10-20μmol/L。当机体血浆胆红素水平升高时,常伴有明显高水平的游离血红蛋白。大多数或所有的胆红素是非结合性的胆红素。

3、肝脏疾病 由于肝脏有许多不同的功能,肝脏疾病可表现为各种各样临床综合征。一般来说,在急性肝炎中,结合或排泄功能衰竭常常是暂时性的,血浆胆红素浓度可以升高到60μmol/L或更高。在疾病早期,通常出现的是间接胆红素,但在一些病例中,胆管系统完整性的破坏会引起直接胆红素被释放到循环中。

大多数的肝脏病例,特别是肝炎,会表现出血浆肝脏酶的活性升高,这些肝酶活性(特别是转氨酶)与肝实质的相关程度要比碱性磷酸酶高。但在一些肝硬化或肿瘤浸润末期,血浆酶水平可能正常或降低。同样,一些肝衰的疾病也与出血性贫血有关,如果对黄疸和贫血的病畜产生怀疑,就应检测BSP清除率或血浆胆汁酸。在肝胆机能不全的病例中,清除率的时间会明显的延长。血浆氨浓度也会在肝衰时升高。

4、胆管阻塞性疾病 肝内性或肝后性的阻塞,肿瘤是最常见的病因。在完全阻塞的疾病中,血浆胆红素浓度可以升到非常高,甚至超过100μmol/L。由于缺乏粪胆素,粪便变中国农业大学动物医学院 夏兆飞 博士

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4 为苍白色。在该疾病早期,胆红素几乎都是直接胆红素,且肝实质酶几乎都正常,但碱性磷酸酶会有明显的升高。在阻塞后期,受阻的胆汁会引起真性的肝损伤,这时也可见到间接胆红素升高;碱性磷酸酶以外的其它肝脏酶水平也会升高,但这些酶的升高没有碱性磷酸酶那么特异,碱性磷酸酶在阻塞性黄疸时,很容易超过10000iu/L;BSP清除率时间也会明显延长;血浆胆汁酸浓度也会升高,但氨浓度通常是正常的。

二、胆汁酸

正常的血浆胆汁酸浓度低于15μmol/L。

胆汁酸分为游离胆汁酸和结合胆汁酸两大类,游离胆汁酸主要有胆酸、鹅胆酸和脱氧胆酸三种,它们由肝细胞产生。结合胆汁酸是胆汁酸与甘氨酸和牛磺酸结合形成的。胆汁酸随胆汁分泌入肠道乳化脂肪,是消化吸收食物中脂肪和脂溶性维生素(A、D、E、K)的必须条件。

分泌入肠道的胆汁酸,大约95%又重新被吸收入血液,然后又被肝脏摄取,随胆汁分泌入肠道,此现象称为肝肠循环。

血清胆汁酸的检测方法采用放射免疫法或酶联法。

血清胆汁酸含量增多见于胆管阻塞,其增多变化常与血清ALP活性增高相平行。马、犊牛、羊和犬的急性中毒性肝坏死时,血清胆汁酸含量明显增加。

第三节 碳水化合物和脂肪代谢物的测定

一、葡萄糖

禁食后,正常单胃动物血糖浓度约为4-5.5mmol/L,反刍动物血糖为3-4mmol/L。

要注意的是这里的血糖浓度是指血浆葡萄糖的浓度。老的方法是测定全血中的葡萄糖浓度,全血血糖值要比血浆值约低0.5mmol/L(取决于PCV),因为红细胞内的葡萄糖浓度明显低于血浆中的葡萄糖浓度。但有时很难知道血糖浓度指的是全血的葡萄糖浓度还是血浆的葡萄糖浓度,因为血糖浓度这个词用得很泛,代表两种意思。

正常的血浆葡萄糖浓度对于大脑功能是十分重要的,机体为了适应脑的需要,其范围也相当大。血浆中的葡萄糖有一种或多种来源方式,这取决于当前碳水化合物的代谢状态。禁食动物的血糖浓度是通过利用体内所能找到的碳水化合物来维持的――正常情况下,肝糖分解占优势,并有少量的脂解,但如果持续饥饿,脂解就变得更重要。

无论当前是否禁食,激素和复杂又严格的反馈机制控制了这些途径,使血浆葡萄糖浓度维持在一个相对稳定的水平。平时胰岛素降低血糖浓度,而胰高血糖素和生长激素则升高血糖。发生异常时,如持续的禁食或应激,糖皮质激素和肾上腺轴都是十分重要的,它们都可以升高血糖浓度。由于激素的复杂性,对血浆葡萄糖浓度的解释是十分不容易的。

(一)肾糖阈 肾脏对糖的处理是通过允许血浆葡萄糖的滤过并在肾小管近端重吸收来实现的。但近端肾小管重吸收能力是有限的,当血糖浓度接近于10mmol/L时,重吸收是不完全的,一些糖就会出现在尿中。高于糖尿出现的血浆糖浓度就是肾糖阈。正常情况下,发现糖尿就意味着在采尿时,血浆糖浓度已超过肾糖阈。低于10mmol/L的肾糖阈常见于幼畜和在妊娠期间的母畜,也见于近端肾小管的缺陷(范尼氏综合征),在该病中葡萄糖重吸收功能差,可在没有高糖血症时出现糖尿。在长期患糖尿病的动物中,肾糖阈可能会升高。未治疗的高血糖可能会引起白内障、脂肪肝等。在存在高糖症的情况下,没有糖尿的原因是肾脏的疾病,肾病可使肾小球的滤过率降低,这样近端肾小管的压力就降低了,故可能完全重吸收而不出现糖尿。