Лабораторные исследования играют важную роль в диагностике нарушений гормонального статуса, поскольку окончательный диагноз большинства эндокринных заболеваний может быть установлен только после проведения специальных тестов и функциональных проб. Получить информацию об активности эндокринной железы можно путем непосредственного определения уровня соответствующего гормона, промежуточных продуктов его синтеза или превращения, а, также, определяя биохимические, физиологические и другие параметры процессов, на которые влияет тот или иной гормон. Некоторые эндокринные нарушения возникают из-за образования антител к гормонам и веществам, участвующим в их образовании. В таких случаях определение уровня (титра) антител позволяет точно определить механизмы гормонального нарушения. В современных специализированных лабораториях широко используются радиоиммунологические методы определения гормонов, которые очень точны, специфичны, хотя и дороги.
Исследования иммунной системы
Человек постоянно находится в окружении огромного количества различных патогенных бактерий и вирусов, которые содержатся в воздухе, воде, почве, на окружающих предметах, продуктах питания и теле самого человека. Они могут вызывать множество заболеваний, но происходит это в течение жизни относительно редко, так как в организме имеется сложная система защиты от чужеродных агентов — иммунная система. Организм человека можно сравнить с государством, располагающим большой хорошо вооруженной армией — иммунитетом. Огромное число «солдат» — иммунокомпетентных клеток — циркулирует в крови, «патрулируя» все органы и ткани и ликвидируя не только инфекционные агенты (микробы, их токсины, вирусы и т.д.), но и очищая организм от патологически измененных, злокачественных, отмирающих и пересаженных клеток (органов). Таким образом, основной функцией иммунной системы является распознавание и уничтожение тел и веществ чужеродной природы.
Центральными органами иммунной системы являются костный мозг и тимус (вилочковая железа), основными периферическими — лимфатические узлы, миндалины, селезенка. В иммунной системе выделяют клеточное и гуморальное звено, которые в организме тесно взаимосвязаны.
Клеточное звено иммунитета включает лимфоциты и их производные - плазматические клетки, а также макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и тучные клетки. Их количество определяется по общему количеству лейкоцитов в крови и по лейкоцитарной формуле (лейкограмме). Выявление иммунокомпрметированных лиц основывается на анализе данных анамнеза, результатов клинико-лабораторного и иммунологического обследования. Определение иммунного статуса человека включает комплекс анализов, дающих качественную и количественную характеристику клеточного и гуморального звена иммунитета. Частые инфекционно-воспалительные заболевания, их затяжное течение и возникающие после осложнения свидетельствуют о функциональных или структурных дефектах иммунной системы человека.
Исследования функции почек
Почка — парный орган, расположенный по обе стороны позвоночника в поясничной области. Функция почек многообразна. Почки участвуют в удалении конечных продуктов обмена веществ, чужеродных и ядовитых веществ, поступающих в организм из внешней среды, поддерживают постоянство в крови осмотически активных веществ, кислотно-щелочное равновесие, участвуют в регуляции водного баланса, продуцируют вещества, регулирующие артериальное давление, эритропоэз и т.д. В конечном итоге, основная функция почек — образование мочи. Механизм образования мочи сосредоточен в сложной почечной структуре, называемой нефроном.
Нефрон состоит из клубочка и извитых канальцев. Кровь, поступающая в клубочек, фильтруется и в извитых канальцах образуется первичная моча, по своему составу соответствующая сыворотке крови. Однако через этот фильтр крупномолекулярные белки не проходят. Из первичной мочи вода и некоторые растворенные в ней вещества всасываются и возвращаются в кровь. Оставшаяся сконцентрированная жидкость выводится из организма в виде мочи.
Таким образом, процесс образования мочи состоит: из фильтрации сыворотки крови, обратного всасывания воды и растворенных в ней веществ (реабсорбция) и канальцевой секреции.
Пробы, используемые для изучения функции почек, в одних случаях позволяют оценивать их способность концентрировать мочу и выводить воду, в других — характеризовать отдельные процессы, связанные с мочеобразованием (функцию клубочков, извитых канальцев, исследовать почечный кровоток и т.д.
Вместе с тем, исследования функциональной способности почек ничуть не умаляют диагностическое значение результатов, полученных при химическом и микроскопическом изучении мочи.
Исследования функции печени
Печень занимает центральное место в процессах обмена веществ организме человека. Большое количество крови, проходящее через печень, позволяет этому органу выделять в кровоток и извлекать из него многие биологические вещества. Выделение желчи — лишь одна из функций печени.
Печень участвует в синтезе белков, углеводов, жиров, в пигментном обмене, образовании мочевины, креатина и целого ряда других соединений. Велика роль печени в обезвреживании различных токсических веществ путем образования безвредных комплексов, удаляемых из организма через почки. Функции печени определяются с помощью проведения проб (проба с нагрузкой сахарами, проба на синтез гиппуровой кислоты, бромсульфалеиновая проба).
Маркеры опухолей
Маркеры опухолей — белки с углеводными или липидными компонентами, которые выявляются в опухолевых клетках или сыворотке крови, являются показателем злокачественного процесса в организме. Эти белки обладают равной степенью специфичности — одни могут появляться при нескольких видах опухолей разной локализации, другие — только при каком-то одном определенной злокачественном новообразовании. Различна частота их обнаружения и диагностическая значимость, так как в 10-15% случаев (для разных опухолей эти величины различны) белок-маркер может не выявляться при наличии опухоли.
Опухолевые маркеры используются для контроля за течением заболевания и эффективности проводимой химиотерапии, хирургического и биологического лечения. Динамическое наблюдение за уровнем опухолевого маркера позволяет делать заключение о полной остановке или прогрессировании процесса, появлении метастазов. Нередко повышение концентрации опухолевого маркера отмечается значительно раньше каких-либо клинических признаков заболевания. Определение маркеров опухолей хотя и дорогой, но очень важный метод исследования, без которого в ряде случаев обойтись просто невозможно.
Большинство лабораторных методов исследования требуют специального оборудования.
Так, для подготовки и сохранения проб при заданной температуре, а также проведения бактериологических и серологических исследований используют термостаты, а также холодильники (криостаты). Для поддержания температуры выше температуры окружающей среды пользуются жидкостными и воздушными термостатами. Теплоносителем в жидкостных термостатах является вода или масло, в воздушных — воздух. Водяные термостаты позволяют поддерживать температуру от 10 до 100°, масляные и воздушные — до 300°. Термостаты снабжены подогревающим и терморегулярующим устройствами, имеют внутреннюю камеру, куда помещают исследуемый материал или биологическую пробу. Камера заключена в рубашку, в которой циркулирует теплоноситель, подогреваемый электронагревательным элементом или охлаждаемый холодильной машиной. В медицине используют главным образом термостаты, поддерживающие более высокую температуру, чем в помещении. В практике заготовки крови, хранения органов и тканей для трансплантации, различного биологического материала используют криостаты, обеспечивающие сохранность материалов при пониженных температурах.
Для иммунобиологических исследований используют приспособления для разлива и разведения проб и реактивов, обеспечивающие одновременный разлив исследуемых проб в многоячейковые планшеты однократного применения.
При гистологических исследованиях применяют автоматы для гистологической обработки и окраски тканей, микротомы для получения тонких срезов препаратов, автоматы для фиксации и окраски мазков крови.
Технические средства для количественных и качественных исследований
К ним относят оптические визуальные и фотометрические приборы для регистрации колориметрических, поляриметрических и других световых характеристик различных растворов, суспензий и эмульсий: колориметры, фотоколориметры, нефелометры, поляриметры, фотометры, спектрофотометры и др. Колориметры служат для определения светопоглощения в различных участках светового спектра. Визуальные колориметры позволяют исследователю сравнить проходящий через исследуемый объект световой поток с эталоном в определенном световом диапазоне; подбирая наиболее близкий по окраске эталон, определяют концентрацию данного вещества в пробе. Современные колориметрические приборы (фотометры, спектрофотометры) принципиально устроены так же, но в них световой поток, проходя через исследуемый раствор, улавливается не визуально, а фоточувствительным элементом, в котором возникшая электродвижущая сила прямо пропорциональна силе светового потока. По заранее построенному графику зависимости светопоглощения от концентрации исследуемого вещества определяют его содержание в исследуемой пробе. Для выделения необходимого участка светового диапазона в фотоколориметрах используют светофильтры, в спектрофотометрах с целью более строгого определения участков светового диапазона применяют, кроме того, монохроматоры, выделяющие очень узкий участок спектра. Эти методы основываются на том, что различные вещества имеют максимум светопоглощения в определенных участках спектра. Применение спектрофотометров, где более строго выделена опорная длина волны, обеспечивает возможность работы в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, что значительно расширило возможности фотометрических методик. Наибольшее распространение в мед. практике получили фотоэлектроколориметры, фотоэлектроколориметры-нефелометры, микроколориметры. Фотоколориметры в качестве измерительных приборов встраивают в биохимические автоанализаторы, которые обеспечивают определение многих показателей в автоматическом режиме.