Как могут повлиять различные факторы преаналитической стадии клинических исследований на достоверность результатов лабораторных анализов

Факторы, не подлежащие устранению 
Следует учитывать возможность влияния на содержание аналитов (гематологических, клинико-химических) таких моментов, как  пол, возраст  и расовая принадлежность пациента. Для каждого человека они строго индивидуальны и от этих внутренних факторов, как ни крути, не отмахнешься. При этом зачастую можно легко спутать внутренние факторы с внешними.

Влияние возраста
Кровь, как и моча, новорожденного, подростка в период полового созревания и пожилого человека имеет различную концентрацию аналитов. У взрослого человека  более низкий гемоглобин (соответственно, меньшее количество эритроцитов), чем у  только что появившегося на свет малыша. И этому есть логичное объяснение. Артериальная кровь новорожденного перенасыщена кислородом. Под его воздействием гибнут эритроциты, повышается уровень содержания гемоглобина, и активизируется процесс превращения этого железосодержащего белка в билирубин. Печень новорожденного еще не столь совершенна, чтобы выдержать подобные темпы  глюкуронидации, поэтому концентрация билирубина в крови  младенцев  также довольно высока.
У новорожденного и у взрослого человека отмечен примерно одинаковый уровень мочевой кислоты. Но достаточно всего пары дней, чтобы концентрация этого вещества в крови новорожденных значительно снизилась. От возраста человека зависит: показатель активности ЩФ (щелочная фосфатаза), содержащейся в сыворотке крови; концентрация холестерина; содержание липопротеинов различной плотности (низкой, высокой). Установлено, что пол человека также оказывает влияние на вышеперечисленные аспекты. Следует учитывать, однако, что подобное различие между полами вовсе не статично и с течением времени претерпевает существенные изменения.

Расовая принадлежность
Лейкоцитов в крови у европейцев намного больше, чем у афроамериканцев (как мужчин, так и женщин), что вполне закономерно, так как гранулоциты у последних также наблюдаются в гораздо меньшем количестве. Европейцы оказались «богаче» и по числу моноцитов. А вот в случае с гемоглобином, лимфоцитами и гематокритом лидировать не пришлось никому. Сравнивая две эти расовые группы, удалось также выявить заметную разницу в уровне активности креатинкиназы. При этом не играли никакой роли ни пол человека, ни его возраст, ни физические показатели развития индивидуума.
Найдено различие в активности фермента амилазы у коренного населения таких стран, как Западная Индия и Англия. Почти у половины выходцев из Западной Индии ее показатели превышают установленные стандарты.
У темнокожих жителей нашей планеты отмечено повышенное содержание таких компонентов сыворотки, как витамин В12 и Lp(a). У европейцев их концентрация гораздо меньше. Стоит отметить, что высокие показатели значений Lp (a) никак не отражаются на уровне смертности представителей негритянской расы.

Половые различия
Они сказываются и на облике человека, и на уровне вырабатываемых его организмом гормонов, и на величине показателей концентрации  различных веществ при проведении гематологических и клинико-химических исследований. 
В сыворотке крови мужчин и женщин, перешагнувших 65-летний рубеж, уже не наблюдается никакого различия в уровне содержания железа. На концентрацию креатинина и активность креатинкиназы оказывает влияние величина мышц, а у женщин мышечная масса меньше, чем у мужчин. Конечно, усердно накачивая мышцы в спортзале, можно свести эту разницу к минимуму.

Период беременности
Истолковывать данные лабораторных анализов можно лишь исходя из  срока продолжительности беременности, достигнутого ко времени их проведения. Увеличение объема плазмы у беременных может составлять около 1300 мл. Медленно, но верно, он достигает отметки в 3900 мл (35-ая неделя). К концу беременности почти на четверть возрастает количество мочи, вырабатываемое организмом женщины, и на 50% ускоряется  клубочковая фильтрация. Половые гормоны концентрируются в плазме в совершенно другом количестве. Меняются и такие аналиты, как электролиты, тироидные гормоны, белки, метаболиты, липиды, ферменты, составляющие фибринолитической системы и факторы свертывания.
Во время беременности отмечено пятикратное ускорение осаждения эритроцитов, впрочем, как и то, что ускоряются обменные процессы, и быстрее синтезируются транспортные белки. По этим причинам, как и из-за разведения крови, меняется  концентрация аналитов.

Физическое состояние человека
В клинической химии на большинство аналитов заметное влияние оказывает увеличение или сокращение количества потребляемой человеком пищи и жидкости. Содержание аналитов меняется в прямой зависимости от того, что именно ел человек, и когда после этого была взята проба на анализ. Изменение содержания в сыворотке таких веществ, как триглецириды и холестерин, может быть вызвано многими причинами. Например, введением новых блюд в рацион питания, повышенными физическими нагрузками, приемом кофе и алкогольных напитков, курением.
Уровень мочевой кислоты, аммиака и мочевины  способны поднять пищевые продукты с повышенным содержанием в их составе нуклеотидов и белков. При диагностировании некоторых заболеваний проводится глюкозо-толерантное тестирование, основанное на наблюдении за изменениями, происходящими в организме пациента, после введения ему 75-ти граммов углеводов.  У человека, измученного недоеданием и голодом,  значительно меняется клиническая картина  состава аналитов. Так, например, первым свидетельством нехватки белков в пище служит уменьшение содержания ретинол-связывающего белка и преальбумина.

Голод
Человека, голодающего довольно продолжительное время, энергичным никак не назовешь, вследствие чего и  происходит уменьшение концентрации Т3 и Т4 в сыворотке. Изменяется и степень выведения с мочой различных продуктов метаболизма: аммиак  и креатинин выводятся в большем количестве (сравнительно со стандартными показателями), а кальций, фосфаты и мочевина – в меньшем. Катаболические состояния, проявляющиеся  во время болезни, могут вызвать у пациента аналогичные изменения. Присутствуют они и в послеоперационный период.
Желательно производить количественный анализ порции мочи, собранной в течение 24 часов. Меньший объем может дать некоторую погрешность.
Чтобы исключить ошибочную трактовку проведенного в лаборатории анализа, образец для него разрешается брать лишь спустя определенный промежуток времени (12 часов) после начала голодовки. Физические нагрузки для пациента в это время также недопустимы.

Занятия спортом
Различают два вида физических упражнений.

  1. Изометрические или статические. Они хоть и непродолжительны, но очень интенсивны. Для их выполнения требуется использовать энергию креатинфосфата и АТФ,  уже накопленных в мышечной массе.
  2. Изотонические или динамические.  Они, напротив, довольно продолжительны и не так интенсивны. К ним можно причислить занятия плаванием, бегом, езду на велосипеде и пр. В данном случае источником энергии становится АТФ, получаемая совершенно другим способом – анаэробным или аэробным.

 Не стоит сбрасывать со счетов и такие показатели, как степень  накачанности мускулатуры и уровень  физподготовки. 
Под воздействием интенсивной физической нагрузки стремительно изменяется состав аналитов. Причина может крыться в произошедшем между интерстициальным и внутрисосудистым пространствами сдвиге воды; некотором обезвоживании организма при потении, гормональном дисбалансе, когда происходит резкий выброс норадреналина, адреналина, АКТГ, кортизола, глюкагона и СТГ, а концентрация инсулина, наоборот,  понижается. Последствием подобных гормональных сдвигов является увеличение содержания глюкозы и количества лейкоцитов (25 г/л и больше).
Частично можно найти объяснение происходящему  все в том же смещении воды между пространствами (интерстициальным и внутрисосудистым) или в потоотделении, влекущем за собой потерю влаги организмом. Избыток лактата  приводит к уменьшению количества мочевой кислоты, выводимого с мочой, и это снижение экскреции отражается на составе сыворотки, в которой концентрация мочевой кислоты оказывается повышенной. Так как уровень физической подготовки у всех разный, то существует бесчисленное количество вариантов изменения уровня содержания креатинкиназы, возрастающего при недостатке обеспечения тканей организма кислородом. И этот прирост проявляется тем сильнее, чем более далек человек от занятий спортом.
В результате тренировок происходит увеличение размера и числа митохондрий. Благодаря этому  факту, в  сочетании с  окислительной ферментной системы повышенной емкости, глюкоза, кетоновые тела и кислоты жирного ряда,  полученные аэробным путем, лучше потребляются мышцами. В итоге, уровень КК – МВ (митохондриальный изофермент) достигает 8% от активности креатинкиназы: нарушение функций миокарда при этом не наблюдается.
У спортсменов скелетные мышцы  отличаются высоким процентным содержанием КК-МВ. У нетренированного человека эти показатели, как правило, намного  ниже.  Существуют и другие различия в составе аналитов людей, обладающих различно  развитой мускулатурой. Сравнение показало, что в плазме и моче натренированного человека после занятий спортом гораздо сильнее возрастает концентрация  креатинина, и усиливается экскреция данного вещества. А вот лактат у него, наоборот, образуется намного медленнее.
Иногда, после чересчур интенсивных  физических нагрузок, в моче появляются клетки крови, в частности, эритроциты. Если причина их присутствия кроется именно  в этом, то можно не волноваться – через пару дней все придет в норму.

Влияние расположения местности пребывания человека
Замечено, что существует зависимость концентрации  определенных составляющих крови от нахождения человека на той или иной местности. Например, поднятие на высоту в 3600 м способствует увеличению до 65% концентрации С-реактивного белка. Если отметка высоты достигает 5400 м – возрастает содержание в сыворотке 32-глобулина (43%), а чтобы концентрация гемоглобина, мочевой кислоты и гематокрита стала равной 8% достаточно и 1400 м над уровнем моря. Мочевой креатинин, эстриол, клиренс креатинина, ренин плазмы, осмоляльность сыворотки и трансферрин сыворотки, наоборот, заметно уменьшают свои показатели при поднятии в горы.
В высокогорной местности организм человека, ранее жившего  на уровне моря,  очень медленно адаптируется к новым условиям. Возвратившись же в привычную обстановку, он буквально за пару дней «вспоминает» свои прежние показатели.

Влияние, оказываемое такими биологическими факторами, как   психоактивные вещества
Многие ингредиенты нашего ежедневного рациона содержат кофеин. Однако, хоть мы и сталкиваемся с ним довольно часто, так до конца и не выяснено, как именно кофеин влияет на разные клинико-химические аналиты. Ингибируя фермент фосфодиэстеразу, кофеин способствует увеличению содержания циклического АМФ, что, в свою очередь, приводит к интенсификации биохимической реакции (гликогенолиза) и  возрастанию содержания глюкозы в крови.
Адреналин также способствует увеличению концентрации глюкозы, так как стимулирует глюконеогенез. Триглицеридлипаза подвергается активированию, что влечет за собой  увеличение в три раза количества этерифицированных кислот жирного ряда. Жирные кислоты инициируют  эффект замещения, а это  препятствует проведению количественного анализа на предмет содержания определенных лекарств и гормонов. Достаточно принять всего 250 мг кофеина, чтобы по истечении трех часов возросло количество катехоламинов, и заметно активизировался ренин плазмы. Значит, проводя анализ таких аналитов, нужно учитывать факт употребления человеком кофеина.

Курение
Концентрация аналитов  под воздействием курения претерпевает заметные метаморфозы, носящие острый или хронический характер. Насыщенность плазмы и сыворотки человека такими веществами, как адреналин, альдостерон, кортизол, свободный глицерин и жирные кислоты повышается уже в течение первого часа после того, как он выкурит 1-5 сигарет. У заядлых курильщиков наблюдаются отклонения от нормы в количестве  липопротеинов, лейкоцитов, тяжелых металлов, опухолевых маркеров, витаминов, а также изменяется активность отдельных ферментов гормонов.
Процессы, служащие причиной подобных изменений, еще до конца не изучены. Известно, что дым сигарет насыщен соединениями пиридина, тиоцианатами и цианистым водородом.  Прямо или косвенно, но они «причастны» к происходящему изменению концентраций  и об этом не стоит забывать. Например, считается, что разрушение клеток легочного эпителия у курящего человека понижает активность АПФ (ангиотензин-превращающий фермент). Насколько сильный вред наносит курение организму, зависит от многих факторов, среди которых пол и возраст человека, техника курения, вид и количество выкуренных табачных изделий.

Действие алкоголя
Длительный прием алкогольсодержащих веществ отражается на составе большинства аналитов, на чем и основан терапевтический мониторинг, а также  некоторые методы диагностирования. Изменения, вызванные алкоголем, бывают двух видов.

  1. Остро возникающие.

 Этиловый спирт, в первые 2-4 часа после его приема, ингибирует глюконеогенез, в результате чего в сыворотке уменьшается концентрация глюкозы, а в плазме отмечается увеличение лактата. В ходе химических реакций этанол преобразуется сначала в ацетальдегид, а затем в ацетат. Это способствует усиленному синтезу мочевой кислоты в печени. Кроме этого, к развитию метаболического ацидоза приводит уменьшение в сыворотке концентрации бикарбоната, вызванное воздействием ацетата и лактата. Мочевая кислота выводится с мочой из организма в меньшем количестве, чем раньше, так как этому препятствуют высокие показатели уровня лактата. Так что вполне естественно, что после приема значительного количества алкоголя будет отмечен резкий скачок содержания мочевой кислоты в сыворотке.

  1. Хронические.

К ним относится повышенная активность печеночных ферментов. Возбуждение фермента вызывает ответную реакцию гамма-глютамилтрансферазы, усиливая и ее активность. Непосредственное отравляющее воздействие, оказываемое на печень, активизирует аминотрансферазы (ACT, АЛТ) и глютаматдегидрогеназу. Из-за ингибирования (на пост-трансляционном этапе синтеза десиалированных белков в печени) ферментативного гликозилирования, в крови возрастает концентрация этих самых белков, в частности, углевод-дефицитного трансферрина. Злоупотребление алкоголем ведет к тому, что триглецириды  в плазме расщепляются в гораздо меньшем количестве, а из-за этого растет концентрация сывороточных  триглециридов. Кровеобразующие клетки, подвергнувшиеся отравляющему воздействию, могут стать причиной увеличения MCV. Недостаток фолиевой кислоты также приводит к подобному результату.

Влияние веществ, вызывающих зависимость
На конечный  результат лабораторного анализа может повлиять прием таких вызывающих зависимость препаратов, как: кокаин, героин, амфетамин, марихуана и морфин. Под воздействием морфина, например, возникает спазм сфинктера Одци, сопровождаемый увеличением концентрации липазы и амилазы.

Взятие проб на анализ
Зависимость от циркадного ритма
За день состав плазмы меняется не один раз. В частности, уровень содержания калия выше в первой половине дня, а у кортизола наблюдается  тенденция к медленному повышению  концентрации, достигающей своего пика вечером и потом идущей на спад. Именно эта ритмичность изменения концентрации кортизола может исказить показания теста толерантности к глюкозе, выполненного в неподходящее для этого время. Недаром,  временной промежуток с 7 до 9 часов утра считается самым оптимальным референтным интервалом. Ритм жизни, в соответствии с которым  человек ест, спит или активно бодрствует, также может повлиять на циркадный ритм. Тем не менее, не следует приравнивать подобное влияние к настоящим циркадным колебаниям. Порой необходимо принимать во внимание и время года, ведь в летний период происходит снижение концентрации трийодтиронина (Т3)  и возрастание концентрации 25-ОН-холекальциферола.
Менструация  - еще одна причина, по которой меняется состав аналитов, так как менструальный цикл предполагает изменение гормонального уровня. До овуляции в плазме наблюдается повышенное содержание альдостерона, снижающееся с наступлением фолликулярной фазы. То же самое можно сказать о ренине и холестерине. А вот концентрация железа и фосфатов наоборот уменьшается.

Важность правильно выбранного момента для проведения диагностических и лечебных процедур
В результаты лабораторных методов исследований в клинике может вкрасться ошибка, вызванная выполнением различных диагностических процедур. Поэтому, чтобы исключить подобное влияние, пробы для анализа нужно брать еще до их проведения. Врач, зная, что прием лекарств также способен сыграть столь неблаговидную роль, делает все назначения лишь после анализа крови.
Требование указания точного времени при взятии пробы должно соблюдаться и при осуществлении лекарственного мониторинга - это позволяет наиболее достоверно определить уровень концентрации лекарственного препарата.
Рекомендации, которых следует придерживаться при взятии проб:

  1. Желательно проводить эту процедуру между 7 и 9 часами утра.
  2. Проба берется на голодный желудок (по происшествии 12 ч после еды).
  3. Какие бы  методы клинических лабораторных исследований не использовались персоналом больницы, до взятия проб любые процедуры (лечебные, диагностические) должны быть исключены.
  4. Для ввода очередной порции лекарственного вещества (при лекарственном мониторинге) необходимо уточнить момент достижения наибольшей его концентрации, а также период стабилизации.
  5. Существуют  специальная документация, в которой обязательно при взятии пробы нужно указывать время проведения данной процедуры.

Важно! 
Лучше вообще не проводить анализ, чем анализировать пробу, взятую в неподходящее для этого время.
Если результаты лабораторного исследования запаздывают, получается, что проба была сделана зря.

Правила хранения и транспортировки
Транспортировка: продолжительность и температурные условия
Существует несколько способов доставки проб для проведения лабораторных исследований. Как правило, в том случае, когда лаборатория находится недалеко от клиники или же внутри нее, на это уходит совсем немного времени и не составляет особого труда. Следует отметить, что проба крови должна подвергнуться центрифугированию не позднее, чем через час после проведения процедуры ее взятия. 
Для проведения некоторых исследований необходимо наличие определенных веществ. Например, количественный анализ лактата предполагает использование такой добавки, как фторид натрия/оксалат, а  определяя аммиак, применяют натрий-борат серин ЭДТА. Обращаться с пробой ЭДТА крови нужно очень осторожно. 
Очень часто прибегают к услугам курьера, если нужно передать в лабораторию пробы, но и современная пневматическая почта прекрасно справляется с доставкой образцов на анализ. Система настолько отлажена, что за их сохранность можно не волноваться – гемолиз абсолютно исключен. В гематологии и клинической химии пользуются именно  такими пробами, определяя аналиты. Анализ газов крови также предполагает их использование.
Иногда отсутствие необходимого лабораторного оборудования вынуждает осуществлять более дальнюю транспортировку образца. В этом случае нельзя отправлять на анализ цельную кровь.
Чтобы из эритроцитов высвобождалось минимальное количество калия, необходимо поддерживать обычную комнатную температуру. Процесс активизируется при 4 °С, а также, если столбик термометра превысит отметку в  30 °С.  Известно также, что, чем выше температура, тем ниже содержание глюкозы. Кроме того, наглядную картину зависимости уменьшения концентрации глюкозы от длительности временного промежутка можно наблюдать при лейкоцитозе. 
Меняется ли число кровяных клеток и как ведут себя антитела при изменении температурного режима? 
Концентрация электролитов, ферментов, субстратов, гемоглобина, а также число эритроцитов не меняется на протяжении четырех суток.
Следует напомнить о строжайшем соблюдении мер техники безопасности, которых требует пересылка любой биологической жидкости, в том числе и крови, полученной от человека. Нельзя нарушать целостность образца, иначе анализ будет неточным. Отправляя образец по почте, необходимо исключить его протекание. Он должен выдерживать перепады давления, возможные удары и пр.

Ряд требований и советов

  1. Образец может пострадать в результате:

- метаболизма кровяных клеток;
- испарения (сублимации);
- химических процессов;
- разрушения под действием микробов;
- осмоса;
- светового воздействия;
-диффузии газов.

  1. Чем меньше времени  хранится образец, и чем быстрее он будет доставлен на анализ, тем точнее окажется результат при лабораторных методах исследований в клинике.
  2. Хранение проб и образцов должно осуществляться при низкой температуре (возможны и исключения).
  3. Необходима герметизация сосуда, в котором находится образец, чтобы воспрепятствовать его испарению.
  4. Холодильник не гарантирует стопроцентную защиту от испарения, так как в нем может произойти осаждение конденсата.
  5. Применяя одноразовые системы при взятии проб, можно избежать большинства тех трудностей, которые возникают при их хранении.
  6. Увеличить выход сыворотки/плазмы можно при помощи разделительных элементов, в частности, гелей. К тому же, благодаря их использованию, можно будет оставить сыворотку над сгустком (в первичной пробирке).
  7. Никогда не встряхивайте содержимое сосуда: возможен гемолиз.
  8. Ускорить свертывание крови помогает хранение пробирки «стоя».

Будьте очень осторожны с инфицированными образцами и обязательно помечайте их.

Автор: Гудер В.Г. и др.