Сахар в крови: норма и повышенный. Измерение сахара в крови

Описание Какое количество сахара в крови считается нормой? - Сахарный

Прибор первой необходимости

причины ошибок при работе с глюкометром

III. интерпретационные ошибки, связанные с разными способами калибровки глюкометров

А. В. Тимофеев, ведущий научный сотрудник Института молекулярной медицины Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова и заведующий консультационно-диагностическим отделением Медицинского центра «Медиус»

глюкометр5.jpgВ этой статье мы начнем рассказ об ошибках, происходящих из-за неправильного истолкования показаний глюкометра. Такие ошибки называют интерпретационными.

Одна из причин интерпретационных ошибок — различия в способах калибровки глюкометров. В России продается не менее 22 моделей глюкометров; одни калиброваны «по крови», а другие — «по плазме». Из-за этого разнобоя у больных сахарным диабетом, да и у многих врачей возникают трудности при оценке показаний разных глюкометров и при сопоставлении результатов глюкометров и лабораторий. Это приводит к взаимному непониманию и даже к конфликтам между больными и врачами, а также между пользователями и глюкометр6.jpgпроизводителями глюкометров.

«По крови» или «по плазме?»

Есть у Хемингуэя замечательный рассказ — «Ожидание». Мальчик, недавно вернувшийся с родителями из Франции, простудился, и родители вызвали врача. Тот померил температуру и сказал: «102 градуса». И мальчик стал ждать смерти, потому что от французских приятелей он слыхал, что при температуре выше 44 градусов человек умирает. Но отец объяснил, что в Европе температуру меряют по Цельсию, а в Америке — по Фаренгейту, и что бояться нечего:

«…— Бедный мой малыш. Это все равно как мили и километры. Ты не умрешь. Это просто другой термометр. На том термометре нормальная температура тридцать семь градусов. На этом девяносто восемь.

— Ты это наверное знаешь?

— Ну, конечно, — сказал я. — Это все равно как мили и километры....»

Эта история как нельзя лучше отражает путаницу из-за разных способов калибровки глюкометров. А основная причина путаницы в том, что подавляющее большинство больных сахарным диабетом и, не будем греха таить, многие врачи не понимают, что значит калибровка «по крови» и «по плазме».

Мы постараемся прояснить эту ситуацию, но для этого потребуются кое-какие базовые знания.

Строение крови

Кровь состоит из жидкой части — плазмы глюкометр7.jpgи взвешенных в ней клеток —эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Плазму можно отделить от клеток путем центрифугирования.

Кровь выполняет транспортные и защитные функции. глюкометр 8.jpgПлазма переносит растворенные в ней вещества. Эритроциты содержат гемоглобин, переносящий кислород и углекислый газ (кстати, благодаря гемоглобину кровь имеет красную окраску). Лейкоциты предохраняют нас от бактерий, вирусов и вредных молекул. Тромбоциты участвуют в свертывании крови и таким образом защищают организм от кровопотери.

Как распределена глюкоза в крови?

Глюкоза поступает в кровь из желудочно-кишечного тракта (после приемов пищи) и из печени (при расщеплении гликогена) и растворяется в плазме. Часть глюкозы диффундирует в клетки крови. Поскольку самые многочисленные клетки — эритроциты, можно считать, что в них содержится почти вся «клеточная» глюкоза крови. В эритроцитах глюкоза непрерывно расходуется для получения энергии. Поэтому концентрация глюкозы в эритроцитах меньше, чем в плазме. Например, при концентрации глюкозы в плазме 5,5 ммоль/л концентрация глюкозы в эритроцитах равна 4 ммоль/л

В лабораториях глюкозу измеряют как в плазме, так и в цельной крови

Процедура анализа глюкозы в плазме выглядит так: берут кровь из периферической вены (обычно из вены локтевого сгиба), центрифугируют, отбирают пробу плазмы и загружают ее в лабораторный анализатор. В анализаторах, как и в глюкометрах, для измерения глюкозы применяются ферментативные методы, основанные на изменении окраски реакционной смеси.

Процедура анализа глюкозы в цельной крови сложнее, чем в плазме. Ведь нужно измерить глюкозу не только в плазме, но и в эритроцитах. А для этого их надо разрушить. Кроме того, надо избавиться от гемоглобина, чтобы он не влиял на окраску реакционной смеси. Поэтому к пробе сначала добавляют депротеинирующий реагент, который разрушает эритроциты и свертывает гемоглобин. После этого пробу центрифугируют и измеряют концентрацию глюкозы в надосадочной жидкости.

Поскольку надосадочная жидкость — это смесь плазмы и содержимого эритроцитов, концентрация глюкозы в надосадочной жидкости имеет промежуточное значение между плазмой и эритроцитами. Если взять цифры из предыдущего примера (5,5 ммоль/л в плазме и 4 ммоль/л в эритроцитах), то концентрация глюкозы в надосадочной жидкости составит 4,9 ммоль/л. Эту цифру и считают концентрацией глюкозы в цельной крови.

Измерение глюкозы в цельной крови широко применяется в поликлиниках и больницах, и прежде всего потому, что для него достаточен небольшой объем пробы (20—100 мкл), то есть можно использовать не только венозную кровь, но и капиллярную кровь из пальца. Между тем, этот метод имеет большой недостаток: результаты сильно зависят от численности эритроцитов. Если она падает (например, при кровотечении), результат оказывается завышенным за счет уменьшения доли «эритроцитарной» глюкозы. Наоборот, при чрезмерном увеличении числа эритроцитов результат будет заниженным.

Анализ глюкозы в плазме лишен этого недостатка, так как концентрация глюкозы в плазме не зависит от числа эритроцитов. Кроме того, не требуется депротеинирующий реагент, то есть упрощается процедура анализа. Поэтому измерение концентрации глюкозы в плазме считается эталонным методом в диагностике и оценке эффективности лечения сахарного диабета.

Сравнивая результаты измерений глюкозы в плазме и цельной крови, врачи установили важнейшее правило: концентрация глюкозы в плазме всегда на 10—15% (в среднем на 12%) выше, чем в плазме. Значит, если известен уровень глюкозы в цельной крови, можно приблизительно рассчитать ее уровень в плазме. Для этого результат измерения в цельной крови нужно умножить на 1,12. Пример:

Измеренная концентрация глюкозы в цельной крови = 6 ммоль/л.

Примерная расчетная концентрация глюкозы в плазме = 6 ммоль/л х 1,12 = 6,72 ммоль/л.

Точно так же можно рассчитать уровень глюкозы в цельной крови, зная ее уровень в плазме. Для этого результат измерения в плазме нужно умножить на 0,88. Пример:

Измеренная концентрация глюкозы в плазме = 7 ммоль/л.

Примерная расчетная концентрация глюкозы в цельной крови = 7 ммоль/л х 0,88 = 6,16 ммоль/л.

Где — в крови или в плазме — измеряют глюкозу глюкометры?

Для всех глюкометров пробой служит цельная капиллярная кровь. С этим все ясно. А вот вопрос о том, где именно глюкометры измеряют глюкозу — в цельной крови или в плазме, — далеко не так прост.

Разберемся с этим на примере электрохимических глюкометров. Напомним, что в тест-полоске есть зона нанесения крови и реакционная зона (другие названия: зона химической реакции, тестовое поле). В реакционной зоне расположены биосенсоры. Каждый биосенсор представляет собой миниатюрную пластинку, в которой собраны реагенты, окисляющие глюкозу. У биосенсора есть микроэлектрод, соединенный с контактом тест-полоски. При окислении глюкозы в биосенсорах возникают электроны, создающие электрический ток. Он улавливается микроэлектродами и передается через контакты тест-полоски в измерительное устройство глюкометра, которое измеряет силу тока и отображает ее на дисплее в виде концентрации глюкозы.

Некоторые модели электрохимических глюкометров измеряют глюкозу в цельной крови, поступающей непосредственно из зоны нанесения в реакционную зону.

В других электрохимических глюкометрах между зоной нанесения и реакционной зоной имеется еще и зона разделения. Она отделена от реакционной зоны мембраной с микроскопическими порами, через которые свободно проходит плазма, но не проходят эритроциты. Такие глюкометры измеряют глюкозу в плазме.

А теперь откроем важный секрет. Когда мы говорим: «Этот глюкометр измеряет глюкозу в цельной крови, а тот — в плазме», мы упрощаем и даже искажаем реальную ситуацию. Дело в том, что биосенсоры взаимодействуют вовсе не с цельной кровью или с плазмой, а со сложными смесями, которые образуются из плазмы, некоторого количества тканевой жидкости, целых эритроцитов, разрушенных эритроцитов и их содержимого. Понятно, что плазма и целые эритроциты — это компоненты цельной крови, а вот откуда берутся тканевая жидкость и разрушенные эритроциты?

В подушечках пальцев и других местах, из которых берут кровь, капилляры подходят очень близко к поверхностному слою кожи, но все-таки между этим слоем и капиллярами есть прослойка соединительной ткани. В ней довольно много жидкости. При проколе кожи небольшое количество тканевой жидкости попадает в каплю крови и смешивается с ней. Поскольку концентрация глюкозы в тканевой жидкости ниже, чем в капиллярной крови, концентрация глюкозы в анализируемой смеси уменьшается. Такой «эффект разведения» проявляется только при измерениях глюкозы с помощью глюкометров, поскольку объем капли крови очень невелик (1—10 мкл). При лабораторных измерениях глюкозы в цельной крови эффект разведения не проявляется по той простой причине, что для таких анализов берут большие объемы крови.

Когда кровь вытекает из прокола иглюкометр9.jpg проходит через зону нанесения, часть эритроцитов разрушается. При этом их содержимое, в том числе и глюкоза, смешивается с плазмой. Как вы уже знаете, концентрация глюкозы в эритроцитах меньше, чем в плазме, поэтому концентрация глюкозы в анализируемой смеси немного снижается.

Из всех этих данных мы выведем два правила.

(1) Концентрация глюкозы в смеси, попадающей в реакционную зону тест-полосок, работающих «по крови» (без отделения эритроцитов от плазмы), всегда ниже истинной концентрации глюкозы в цельной крови.

(2) Концентрация глюкозы в смеси, попадающей в реакционную зону тест-полосок, работающих «по плазме» (с отделением эритроцитов), всегда ниже истинной концентрации глюкозы в плазме.

Заметим, что эти правила касаются не только электрохимических, но и фотометрических глюкометров.

Зачем и как калибруют глюкометры

Как мы выяснили, глюкометры измеряют глюкозу не в цельной крови и не в плазме, а в некой смеси, образующейся из пробы крови. Кроме того, измеренная концентрация глюкозы всегда бывает несколько ниже истинной. Как же тогда сопоставлять результаты разных глюкометров друг с другом и с результатами лабораторий?

Чтобы это было возможно, каждую новую модель глюкометра калибруют, то есть настраивают таким образом, чтобы концентрация глюкозы, измеренная глюкометром и отображенная на его дисплее, была максимально близка к истинной концентрации глюкозы, измеренной эталонным лабораторным методом. Как мы уже знаем, в лабораториях глюкозу измеряют как в цельной крови, так и в плазме. Следовательно, глюкометр тоже можно откалибровать как по крови, так и по плазме. Сейчас мы подробно опишем, как калибруют глюкометры «по крови».

На первом этапе проводят параллельные измерения глюкозы глюкометром и лабораторным анализатором в пробах капиллярной крови, которые берут у здоровых людей и у больных сахарным диабетом. Важно, что для параллельных измерений глюкометром и лабораторным прибором используют одну и ту же каплю крови.

По результатам измерений составляют диаграммы,глюкометр10.jpg на которых отображают концентрации глюкозы, измеренные глюкометром и анализатором, и указывают отклонения результатов глюкометра от результатов анализатора в процентах.

Допустим, в пробе № 1 анализатор показал концентрацию глюкозы 5,25 ммоль/л, а глюкометр — 5 ммоль/л. Если принять результат анализатора за 100%, то отклонение глюкометра составляет − 5%.

Для калибровки используют не только пробы с нормальными уровнями глюкозы (№№ 1, 2, 3), но и пробы с высокими (№№ 4, 5, 6) и низкими (№№ 7, 8, 9) уровнями. Делают это потому, что в разных диапазонах концентраций глюкозы глюкометр может давать разные отклонения.

После проведения многих сотен параллельных измерений рассчитывают средние отклонения для каждого диапазона концентраций глюкозы. Например, в нашем случае среднее отклонение для нормального диапазона составляет − 5%.

На втором этапе глюкометр перепрограммируют таким образом, чтобы он автоматически учитывал отклонения и с соответствующей поправкой выдавал показания на дисплее.

По плазме глюкометры калибруют по такому же принципу, но с одним важным отличием. Для параллельных измерений используют разные пробы крови: из пальца и из вены. Глюкозу в крови из пальца измеряют глюкометром, а глюкозу в плазме крови из вены измеряют анализатором.

Теперь сделаем важные обобщения:

· Глюкометр, калиброванный «по крови», показывает на дисплее результат, эквивалентный результату измерения глюкозы в капиллярной крови с помощью лабораторного анализатора.

· Глюкометр, калиброванный «по плазме», показывает на дисплее результат, эквивалентный результату измерения глюкозы в плазме венозной крови с помощью лабораторного анализатора.

· При измерении глюкозы натощак результат глюкометра, калиброванного «по плазме» будет всегда на 10—15% (в среднем на 12%) больше, чем результат одновременного измерения, проведенного глюкометром, калиброванным «по крови».

Практические рекомендации

Выше мы сказали, что эталонным методом измерения концентрации глюкозы считается измерение в плазме. Отсюда следует, что для людей с сахарным диабетом и другими нарушениями обмена глюкозы предпочтительны глюкометры, калиброванные по плазме. Во-первых, хозяевам таких глюкометров не нужно переводить показания глюкометра «из крови на плазму» с помощью процентов, коэффициентов или пересчетных таблиц. Во-вторых, врачам легче интерпретировать результаты глюкометров, калиброванных по плазме, поскольку они эквивалентны результатам эталонного лабораторного метода.

Источник: Электронный журнал

«Диабет. Образ жизни», 2011, № 1 http://endocrin.ru/pribor_pervoj_neobhodimosti_12011.htm

ВэтойпубликациииспользованыданныеизстатейGinsberg B.H.: Factors affecting blood glucose monitoring: sources of errors in measurement. // J. Diabetes Sci. Technol., 2009, 3(4): 903—913; Tonyushkina K., Nichols J.H.: Glucose meters: a review of technical challenges to obtaining accurate results. // J. Diabetes Sci. Technol., 2009, 3(4): 971—980, а также материалы официального сайта Патентной службы США (http://www.uspto.gov).

Источник: http://dfomed.ru/articles/prichiny_oshibok_pri_rab...