(2/2) Współczesna diagnostyka w medycynie Diagnostyka laboratoryjna Analiza chemiczna ilościowa jakościowa analiza moczu i krwi Biomateriały

Skład krwi Krew – płynna tkanka łączna, która jest jednocześnie płynem ustrojowym pełniącym następujące funkcje: Transport substancji odżywczych, gazów oddechowych (tlenu, CO2), regulacyjnych (hormony, witaminy, sole mineralne), produkty przemiany materii Utrzymanie ciepłoty ciała, ciśnienia osmotycznego i pH Reakcje obronne (antyciała i białe krwinki – leukocyty)

Skład morfologiczny krwi Elementy niemorfotyczne (osocze 55% krwi) Elementy morfotyczne (45% krwi) Surowica Fibrynogen Leukocyty (0,1% krwinek) Erytrocyty (97,7% krwinek) Trombocyty (0,2% krwinek) Woda – 90% Białka – 7% Sole mineralne, inne związki nieorganiczne i organiczne – 3% Białko powstające w wątrobie Bierze udział w krzepnięciu krwi

Skład krwi – hemoglobina Hemoglobina – czerwony barwnik występujący w erytrocytach Budowa hemoglobiny: Cztery łańcuchy białkowe Każdy łańcuch zwiera jedną cząsteczkę hemu W centrum cząsteczki hemu znajduje się kation żelaza(II) Fe2+ Kation umożliwia wiązanie tlenu i jego transport do komórki

Skład chemiczny krwi W skład krwi wchodzi ok 4000 związków chemicznych, do ważniejszych związków należą: Związki organiczne zawierające azot: hemoglobina, białka, metabolity pośrednie i końcowe (aminokwasy, mocznik, amoniak) Związki organiczne bezazotowe: glukoza i jej metabolity (pirogroniany, mleczany), lipidy (triglicerydy), cholesterol, barwnik (biliburina) Związki nieorganiczne w formie zdysocjowanej: Kationy – Na+; K+; Ca2+; Mg2+ Aniony – HCO3-; PO43-; Cl-; SO42- Analiza diagnostyczna krwi obejmuje oznaczenie ok. 20 jej składników

Oznaczenie stężenia glukozy Dzienne zapotrzebowanie mózgu na prawidłowe funkcjonowanie wynosi ok. 120g Stężenie glukozy we krwi – poziom glukozy we krwi – glikemia, którą wyznacza się w jednostkach: mg/dl – miligram/decylitr (10-3g/100cm3) mmol/l – milimol/litr (10-3mol/dm3) Mol (M) – miara liczności materii Na mol związku chemicznego, pierwiastka, jonów, elektronów wchodzi NA = 6,02∙1023 cząsteczek, atomów, jonów, elektronów (co odpowiada liczbie atomów węgla izotopu 12C, która zawarta jest w próbce 12g tego izotopu) Co do wartości liczbowej masa molowa jest równa masie cząsteczkowej lub atomowej, jednostką jest M = [g/mol] Przykład: glukoza C6H12O6 mcz = 6∙12u + 12∙1u+ 6∙16u=180u M = 6∙12g/mol + 12∙1g/mol+ 6∙16g/mol=180g/mol

Analiza wyników badania krwi Analiza obejmuje składniki morfotyczne i niemorfotyczne krwi, analiza ilościowa i jakościowa jest źródłem informacji o stanie zdrowia organizmu, daje możliwość diagnozowania niektórych schorzeń W określonych przypadkach analiza krwi może obejmować: pH (prawidłowe: pH = 7,35 – 7,45), ciśnienie cząsteczkowe tlenu [pO2], tlenku węgla(IV) [pCO2], wirusów [HIV], bakterii, pierwotniaków Badanie biochemiczne krwi (elektrolity – Na, K) + profil lipidowy Kreatynina i mocznik Produkty metabolizmu komórkowego usuwane przez układ wydalniczy Podwyższony poziom – stany zapalne nerek Cholesterol (HDL, LDL) Zw. powstający w org. i pobierany z pokarmem Podwyższony poziom wskazuje na duży udział w diecie tłuszczów nasyconych, obniżony – niedoczynność tarczycy Triglicerydy Podwyższony poziom – ryzyko zmian miażdżycowych

Analiza wyników badania krwi Morfologia krwi Leukocyty Krwinki odpowiedzialne za odporność organizmu Podwyższony poziom wskazuje na: zakażenie drobnoustrojami, stany zapalne, chorobę nowotworową Erytrocyty+ hemoglobina+ hematokryt Hematokryt (stosunek objętości erytrocytów do całkowitej objętości krwi) Podwyższony poziom – nadkrwistość (policytemia), Obniżony poziom – niedokrwistość (anemia) Płytki krwi (trombocyty) Poziom podwyższony – nadkrwistość Poziom obniżony – zaburzenia funkcjonowania szpiku kostnego OB (odczyn Biernackiego) Określa szybkość opadania erytrocytów (opad z dodatkiem odczynnika hamującego krzepnięcie) Zwiększony opad – stany zapalne w organizmie

Biomateriały Biomateriały – materiały biomedyczne: materiały do wyrobu elementów stałych lub czasowych zastępujących tkanki i narządy (np. implanty, rozruszniki, nić chirurgiczna) Wymagania dla biomateriałów: właściwości mechaniczne zbliżone do właściwości zastępowanego tkanki/organu/narządu odporne chemiczne na działanie czynników chemicznych zawartych w płynach ustrojowych i tkankach biokompatybilne – nie mogą wywoływać reakcji obronnych organizmu scalające lub niescalające się z tkankami rozkładające (wchłaniane) lub nierozkładające się w organizmie

Wybrane biomateriały Ceramika i szkło Metale i ich stopy Polimery Naturalne Syntetyczne Ceramika korundowa (zawiera Al2O3) Materiały hydroksy-apatytowe (zaw. Ca3(PO4)2 Stal nierdzewna, Stopy chromowo-kobaltowe, Tytan, złoto, Nitinol (stop Ni i Ti) Kolagen Fibryna Chityna Silikony Poliuretany Poli(metakrylan metylu) Poliwinylopirolidon Endoprotezy kości, powlekanie implantów metalowych Endoprotezy stawów Implanty czasowe (wkręty, śruby) Implanty stałe (zastawki, rozruszniki Sztuczne zęby, aparaty ortodontyczne Uszczelnianie i zespalanie implantów z tkankami Implanty piesi Elementy protez ser