чем отличается гемоглобин в артериальной и венозной крови
Гемоглобин
Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. globus — шар) – это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови – эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита. За счет своей структуры гемоглобин участвует в переносе кислорода от легких к тканям, и оксида углерода обратно.
Строение гемоглобина
Гемоглобин состоит из двух цепей глобина типа альфа и двух цепей другого типа (бета, гамма или сигма), соединенными с четырьмя молекулами гемма, содержащего железо. Структура гемоглобина записывается буквами греческого алфавита: α2γ2.
Обмен гемоглобина
Гемоглобин образуется эритроцитами в красном костном мозге и циркулирует с клетками в течение всей их жизни – 120 дней. Когда селезенкой удаляются старые клетки, компоненты гемоглобина удаляются из организма или поступают обратно в кровоток, чтобы включиться в новые клетки.
Типы гемоглобина
К нормальным типам гемоглобина относится гемоглобин А или HbA (от adult — взрослый), имеющий структуру α2β2, HbA2 (минорный гемоглобин взрослого, имеющий структуру α2σ2 и фетальный гемоглобин (HbF, α2γ2. Гемоглобин F – гемоглобин плода. Замена на гемоглобин взрослого полностью происходит к 4-6 месяцам (уровень фетального гемоглобина в этом возрасте менее 1%). Эмбриональный гемоглобин образовывается через 2 недели после оплодотворения, в дальнейшем, после образования печени у плода, замещается фетальным гемоглобином.
Функция гемоглобина
Основная функция гемоглобина – доставка кислорода от легких к тканям и углекислого газа обратно.
Формы гемоглобина
Эффект Бора
Эффект был описан датским физиологом Христианом Бором http://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (отцом знаменитого физика Нильса Бора).
Христиан Бор заявил, что при большей кислотности (более низкое значение рН, например, в тканях) гемоглобин будет меньше связываться с кислородом, что позволит его отдать.
В легких, в условиях избытка кислорода, он соединяется с гемоглобином эритроцитов. Эритроциты с током крови доставляют кислород ко всем органам и тканям. В тканях организма с участием поступающего кислорода проходят реакции окисления. В результате этих реакций образуются продукты распада, в том числе, углекислый газ. Углекислый газ из тканей переносится в эритроциты, из-за чего уменьшается сродство к кислороду, кислород выделяется в ткани.
Эффект Бора имеет громадное значение для функционирования организма. Ведь если клетки интенсивно работают, выделяют больше СО2, эритроциты могут снабдить их большим количеством кислорода, не допуская кислородного «голодания». Следовательно, эти клетки могут и дальше работать в высоком темпе.
Какой уровень гемоглобина в норме?
В каждом миллилитре крови содержится около 150 мг гемоглобина! Уровень гемоглобина меняется с возрастом и зависит от пола. Так, у новорожденных гемоглобин значительно выше, чем у взрослых, а у мужчин выше, чем у женщин.
Что еще влияет на уровень гемоглобина?
Некоторые другие состояния также влияют на уровень гемоглобина, например, пребывание на высоте, курение, беременность.
Анализ крови на гемоглобин
Функции гемоглобина
Эритроциты важны тем, что благодаря им осуществляется «дыхание» клеток и тканей организма. Но они служат только своеобразным транспортом, который помогает переносить жизненно важный кислород, на деле же основную дыхательную функцию выполняет белок – гемоглобин, которым насыщенны красные кровяные тельца. Именно он придает им такую окраску и взаимодействует с кислородом, прикрепляя его к себе и доставляя к тканям, а после – забирая углекислый газ из клеток. Также он играет немалую роль в поддержании кислотно – щелочного баланса в организме. Примечательно, что сразу после своего создания эритроциты еще не насыщены гемоглобином, это происходит уже после их попадания в кровь. В норме зрелый эритроцит содержит порядка 400 млн молекул гемоглобина.
Так как именно на гемоглобине лежит одна из наиболее ответственных функций – дыхательная, его показатели очень важны, в случае отклонений начинается гипоксия – кислородное голодание, которое очень негативно отражается на организме в целом. При этом необходимо помнить, что выход его показателей за пределы нормы не является самостоятельным заболеванием, но при этом служит его следствием, это всегда побуждает к более глубокому исследованию состояния здоровья для выявления настоящей причины подобного отклонения и предотвращения возможных последствий.
Отдельные исследования гемоглобина не проводятся, его количество изучается в рамках общего (клинического) анализа крови, где в комплексе с гемоглобином анализируются другие составляющие крови – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Норма гемоглобина в крови
Нельзя сказать, что показатели гемоглобина индивидуальны и каждому человеку свойственны свои границы нормы. Но при этом они зависят от возраста, пола и определенных физиологических состояний. Например, у беременных женщин в норме уровень гемоглобина находятся несколько ниже, чем у всех остальных, так как их организм работает за двоих. В среднем у здорового человека гемоглобин должен варьироваться от 110 до 160 г/л.
Так у беременной женщины нормой считается 110 г/л, та же норма и у новорожденного ребенка. Уровень данного белка младенец берет от своей матери, так как самостоятельно вырабатываться в организме он начинает только после 6-ти месячного возраста. У взрослых женщин гемоглобин может варьироваться от 120 до 140 г/л (зачастую это зависит от питания и образа жизни).
Для взрослых мужчин нормой считается более высокий уровень, нежели у женщин. Этот показатель должен находиться в промежутке от 130 до 160 г/л. Стоит также отметить возможное понижение уровня гемоглобина у пожилых людей и у лиц страдающих алкоголизмом. Подобное явление носит физиологический характер и не будет отклонением от нормы, оно лишь свидетельствует о нехватке витаминов группы В.
Показания к назначению анализа на уровень гемоглобина
Общий анализ крови проводится на регулярной основе каждым человеком, следящим за своим здоровьем, для мониторинга состояния организма и преждевременного выявления скрытых болезней, которые еще никак не начали себя проявлять. При этом важно начать их своевременное лечение. Обычно подобный анализ сдается раз в год, гораздо чаще в профилактических целях кровь сдается беременными женщинами для предотвращения кислородного голодания плода (гипоксии) и резкого ухудшения самочувствия будущей роженицы.
В качестве базового исследования забор крови для общего анализа осуществляется при госпитализации и перед операционным вмешательством, чтобы выяснить состояние организма и не допустить каких-либо осложнений. Не менее важно проведение анализа в процессе лечения для мониторинга эффективности выбранной медикаментозной стратегии.
Также поводом для направления на анализ для более детального изучения уровня гемоглобина служат жалобы пациента: повышенная сонливость, быстрая утомляемость, нехватка сил, бледность кожных покровов. Все это может говорить не только о пониженном уровне белка, но и о наличии серьезного заболевания: разного рода анемии, заболевание кроветворной системы и даже наличие раковых опухолей.
Подготовка к анализу
Исследование гемоглобина входит в общий (клинический) анализ крови, забор крови для которого осуществляется либо из вены, либо из пальца. Причем у детей предпочтителен вариант забора именно капиллярной крови. Далее материал загружается в анализатор для подсчета количества клеток и оценки характеристик эритроцитов, лейкоцитов (в том числе и составление лейкоцитарного плана) и тромбоцитов. Конечно, наиболее точным способом исследования считается ручной подсчет, но поскольку этот процесс очень долгий и трудоемкий, сейчас его уже практически не используют, лишь в тех случаях, когда требуется максимальная точность анализа.
Подготовка к общему анализу подразумевает стандартные шаги для предотвращения искажения результатов:
В случае если экстренно необходимо сдать общий анализ крови (непредвиденная госпитализация), то забор крови делается без какой-либо подготовки. Также нет никаких ограничений на обычную питьевую воду.
Расшифровка результатов анализа (повышенные лейкоциты)
Несмотря на то, что уровень гемоглобина зависит от многих факторов (возраст, приём пищи, пол, физиологическое состояние), есть определенные рамки нормы содержания, которые уже были приведены выше.
Отклонение уровня гемоглобина от нормы, не вызванное каким-либо заболеванием называется физиологическим и, зачастую, либо не требует вообще никакого лечения, либо все корректируется диетой, железосодержащими препаратами или изменением образа жизни. Так физиологическое повышение гемоглобина может быть у людей, потребляющих недостаточное количество воды. Сокращается производство плазмы, вырабатывается больше эритроцитов, повышается вязкость крови. Безусловно, это состояние нельзя назвать вариантов нормы, оно опасно для здоровья, но его легко скорректировать потреблением больше количества чистой питьевой воды.
Повышенный гемоглобин наблюдается у курящих людей. Их организм испытывает серьезное кислородное голодание, так как возникают прочные соединения гемоглобина и угарного газа. Все решит отказ от вредной привычки. Влияет также и место проживания, например, у людей живущих в высокогорье, где воздух разряжен и в нем сравнительно небольшое содержание кислорода или же у пилотов и стюардесс наблюдается повышенный уровень гемоглобина, который не является отклонением и не требует каких-либо методов лечения.
Высокий гемоглобин может возникнуть у профессиональных спортсменов, это также является вариантом нормы. Повышенным уровнем белка для женщин и детей является показатель выше 150 г/л, а для мужчин выше 180 г/л.
Пониженным считается уровень гемоглобина, который меньше нормы на 20 г/л. Физиологическое понижение гемоглобина может быть вызвано неправильным питанием: человек употребляет в пищу мало мяса, молочных и железосодержащих продуктов. В данном случае все корректируется соответствующей диетой и витаминами, но важно не запускать ситуацию и придерживаться всех предписаний врача, потому что при дальнейшем снижении гемоглобина можно заработать анемию.
О чем говорят отклонения от нормы
Помимо физиологических и вполне естественных причин повышения гемоглобина в крови, конечно, есть и патологические, вызванные серьезными заболеваниями. Поэтому по каждому отклонению от нормы требуется консультация специалиста, анализ имеющихся симптомов и, возможно, расширенное исследование организма.
К патологическим причинам повышения уровня гемоглобина относят:
В целом вся опасность повышения уровня гемоглобина заключается в увеличении вязкости крови, что может привести к таким явлениям, как инсульт, инфаркт миокарда и тромбообразование. Все это серьезные патологии сердечно-сосудистой системы, которые не просто опасны, они могут привести к летальному исходу.
Как уже говорилось выше, причиной пониженного гемоглобина может выступать неправильный рацион с низким содержанием железа, но также есть и более опасные причины пониженного гемоглобина, которые требуют медикаментозного вмешательства. Одной из таких патологических причин являются глистные инвазии. Паразиты поглощают важные для организма микроэлементы и питательные вещества, в результате чего человек начинается испытывать их дефицит.
Также пониженный гемоглобин может свидетельствовать о наличии скрытого кровотечения и большой кровопотери из-за этого. Подобное явление требует срочного медицинского вмешательства, так как оно серьезно угрожает жизни пациента.
Из-за пониженного уровня гемоглобина появляется усиленное кровообращение, которое все также чревато проблемами с сердечно-сосудистой системой и может привести к развитию кардиомиопатии и сердечной недостаточности.
Анализ крови на гемоглобин в МедАрт
Лаборатория медицинского центра МедАрт оснащена автоматическим гематологическим анализатором DxH 500 Beckman Coulter, произведенным в США. Данное оборудование отличается повышенной точностью при проведении исследований. Медицинский персонал нашего центра высоко квалифицирован и хорошо подготовлен к работе. Результат общего анализа крови будет достоверен на 100% и не вызовет у вас никаких сомнений.
У нас вы сможете сдать общий (клинический) анализ крови, не тратя много времени и сил на получение направления, а потом и выяснение результатов анализа. Мы гарантируем быструю и качественную гематологическую диагностику. Результаты вы сможете получить уже через день, а в экстренных ситуациях, по показаниям уже через 1 час.
Комфортная и спокойная обстановка поможет вам расслабиться, в этом случае результаты анализа не будут искажены из-за стресса или нервозности.
Отличия анализа венозной и капиллярной крови
Для большинства анализов, которые для диагностики заболеваний и мониторинга хода их лечения назначают врачи различных специализаций, биоматериалом служит венозная кровь. Капиллярный биоматериал иногда используется для проведения ОАК. Сдача крови из вены в любом случае предпочтительней, так как в этом случае результаты исследований будут более информативными. При проведении ОАК с различными видами биоматериала результаты могут отличаться. Поэтому для получения достоверной информации о состоянии здоровья пациента в динамике рекомендуется сдавать одинаковый вид биоматериала.
Основное преимущество исследования крови, которая берется из пальца, это простота взятия биоматериала. Именно поэтому такой вид теста часто назначают маленьким детям. У исследований этого биоматериала существует значительное количество ограничений и недостатков. Для большинства лабораторных тестов капиллярную кровь не используют. Результаты исследований обладают недостаточно высокой точностью. Высокая вероятность их искажения вследствие образования микросгустков, попадания в кровь тканевой жидкости, агрегации тромбоцитов. Особенности процедуры взятия биоматериала также приводят к снижению информативности результатов исследований. При получении сомнительных результатов исследование обычно проводят повторно, а в качестве биоматериала используют венозную кровь.
Кровь из вены используется для проведения самых разных исследований (например, гормональных). Взятие крови опытной медсестрой занимает несколько минут и не причиняет значительного дискомфорта. Результаты таких исследований характеризуются высокой точностью и большой информативностью. Для получения максимально точных результатов, снижения риска их искажения внешними факторами важно в точности соблюдать рекомендации по подготовке к исследованию. Правила подготовки зависят от вида анализа. Кроме того, лечащий врач может при необходимости дать пациенту индивидуальные рекомендации.
Подготовка к сдаче крови
Перед сдачей анализа важно исключить все факторы, которые могут повлиять на его результат. К таким факторам относится физическая нагрузка (например, подъем по лестнице быстрая ходьба), значительное эмоциональное возбуждение, стресс. Поэтому перед сдачей крови рекомендуется посидеть возле кабинета или в приемной 15-20 минут. Тяжелую физическую работу и интенсивные тренировки желательно исключить за несколько дней до исследования.
Если пациент по какой-либо причине не может посетить поликлинику или частный медицинский центр для сдачи биоматериала, необходимо воспользоваться услугами лаборатории, которая предоставляет услуги взятия анализов на дому.
В большинстве случаев кровь сдают перед началом приема лекарств или через 2 недели после его окончания. Если необходимо оценить концентрацию лекарственного препарата в крови, их прием продолжают в соответствии с рекомендациями врача. Для исключения неправильной трактовки результатов важно сообщить врачу о приеме любых препаратов, а также БАДов.
Если пациент проходил рентгенологическое исследование, физиотерапевтические процедуры или ректальное исследование, сдачу крови обычно откладывают на некоторое время. Окончательное решение о времени сдачи анализов врач принимает для каждого пациента в индивидуальном порядке.
Необходимо учитывать, что у девушек и женщин репродуктивного возраста на результаты гормональных исследований значительное влияние оказывают физиологические факторы. Кровь на исследование необходимо сдавать строго в рекомендованную врачом фазу цикла.
Чем отличается гемоглобин в артериальной и венозной крови
Лабораторная служба «Хеликс», Санкт-Петербург, Россия
Лабораторная служба «Хеликс», Санкт-Петербург, Россия
ГБУЗ «Челябинская областная клиническая больница», Челябинск, Российская Федерация
Лабораторная служба «Хеликс», Санкт-Петербург, Россия
ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
Сравнение биохимических показателей капиллярной и венозной крови при единовременном взятии биоматериала
Журнал: Лабораторная служба. 2018;7(2): 5-11
Ольховик А. Ю., Садовников П. С., Васильев А. В., Денисов Д. Г., Эмануэль В. Л. Сравнение биохимических показателей капиллярной и венозной крови при единовременном взятии биоматериала. Лабораторная служба. 2018;7(2):5-11.
Olkhovik A Yu, Sadovnikov P S, Vasil’ev A V, Denisov D G, Emanuel’ V L. Comparison of biochemical parameters of the blood: fingerstick versus venous sampling. Laboratory Service. 2018;7(2):5-11.
https://doi.org/10.17116/labs2018725-11
Лабораторная служба «Хеликс», Санкт-Петербург, Россия
Цель исследования — сравнительная оценка показателей биохимического анализа сыворотки крови для выявления характера отклонений рассматриваемых параметров капиллярной крови от аналогичных показателей венозной. Выдвинуто предположение, что смещение результатов ряда биохимических показателей сыворотки капиллярной крови окажется несущественным для точности клинической оценки состояния здоровья пациентов. Материал и методы. Исследование проведено на 51 условно здоровом добровольце мужского и женского пола. В парах значений показателей, определенных у одних и тех же пациентов в образцах сыворотки венозной и капиллярной крови, рассчитывали их разность, которую выражали в абсолютных и относительных единицах. Кроме этого, производили сравнение среднего по полученным парам значений с данными CV согласно формуле RCV (при значении CV, равном нулю) и регрессионный анализ. Результаты. Исследуемые 19 показателей разделили на три группы: 1-я — статистически значимое снижение результатов в сыворотке капиллярной крови относительно венозной, 2-я — значимое увеличение и 3-я — не отличающиеся результаты. Из рассматриваемых нами показателей 11 находятся в 1-й группе: трансферрин (–0,77%), АЛТ (–5,86%), гамма-ГТ (–5,00%), ХС ЛПВП (–2,84%), ХС ЛПНП (–1,30%), ОХС (–1,08%), прямой (–13,35%) и общий (–5,57%) билирубин, амилаза (–3,68%), C-реактивный белок (–2,84%), кальций (–1,38%). Ко 2-й группе отнесены 3 показателя: триглицериды (3,75%), железо (21,15%), креатинин (8,11%). В 3-ю группу вошли 5 показателей: белок общий, АСТ, фосфатаза щелочная, мочевая кислота и мочевина. При этом смещения всех исследуемых показателей вне зависимости от группы, за исключением железа (21,15%), укладываются в соответствующие значения RCV и могут быть объяснены CV. Выводы. Подавляющее большинство исследованных аналитов можно определять в сыворотке капиллярной крови при строгом соблюдении преаналитических правил без какого-либо ущерба для точности клинической оценки. Для железа выявлено систематическое клинически значимое смещение (21,15%) в образцах сыворотки капиллярной крови.
Лабораторная служба «Хеликс», Санкт-Петербург, Россия
Лабораторная служба «Хеликс», Санкт-Петербург, Россия
ГБУЗ «Челябинская областная клиническая больница», Челябинск, Российская Федерация
Лабораторная служба «Хеликс», Санкт-Петербург, Россия
ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
Клиническая оценка результатов лабораторного исследования крови является важнейшим звеном в диагностическом процессе и последующем мониторинге состояния пациента на фоне проводимой терапии [1].
Исследования крови из вены — признанный «золотой стандарт» лабораторной диагностики для многих показателей. Однако метод взятия капиллярной крови у пациента обладает рядом преимуществ как для клинических, так и для исследовательских целей [2]. В клинической практике регулярно возникают ситуации, когда невозможно взять кровь для лабораторных исследований из периферических вен [3]: сдача капиллярной крови для биохимических исследований рекомендуется при склонности к венозному тромбозу, выраженном ожирении [4] и у новорожденных [5]. Наряду с этим сам метод взятия капиллярной крови является более простым для реализации и в ряде случаев менее болезненным для пациента [6].
Венозная и капиллярная кровь физиологически не идентичны — капиллярная кровь включает смесь крови из мелких артерий, вен и капилляров, содержит интерстициальную жидкость, остатки разрушенных клеток, лимфу [1, 7], что может оказать влияние на результаты некоторых исследований. Ряд исследователей [8—11] полагают, что различия между капиллярной и венозной кровью при ее свободном истекании несущественны для ряда параметров общего анализа крови, осмоляльности плазмы и некоторых биохимических показателей. Наряду с этим показано отличие образцов крови, полученных при кожной и венозной пункциях у новорожденных [12], детей и взрослых для общего анализа крови [13], уровня глюкозы [14], витамина D [2] и ряда других показателей [15].
Тем не менее работы по сравнительной оценке показателей венозной и капиллярной крови представлены в литературе недостаточно [16]: в рамках большинства подобных исследований сравнивали лишь единичные тесты, причем в некоторых случаях определения значений для капиллярной и венозной крови производили на разных анализаторах без учета аналитической вариации (CVa).
В рамках продолжения работы по определению смещения показателей в капиллярной крови [6, 17].
Цель настоящего исследования — сравнительная оценка 19 биохимических показателей крови для выявления характера смещения рассматриваемых параметров капиллярной крови от аналогичных показателей венозной.
Материал и методы
Взятие биоматериала у 51 условно здорового добровольца (17 мужчин и 34 женщины) европеоидной расы в возрасте от 21 года до 48 лет проводили в условиях процедурного кабинета в течение 3 дней с 10 до 12 ч утра. Результаты всех тестов были получены непосредственно после взятия биоматериала.
Дизайн эксперимента включал подготовку пациентов за сутки до проведения исследования путем следования инструкции по преаналитическим правилам для исключения влияния факторов диеты, физической и эмоциональной нагрузки на состояние пациентов. Состояние здоровья добровольцев оценивали по их субъективным суждениям о своем самочувствии, а также на основании субъективных оценок медицинской сестры, осуществлявшей взятие биоматериала.
Критериями исключения являлись несоблюдение преаналитических правил, беременность и кормление грудью, плохое самочувствие пациента до или во время взятия биоматериала, отказ от участия в исследовании.
Материалом для исследования служила венозная кровь, полученная из локтевой вены путем венепункции двусторонней иглой 22G Vacuette («Greiner Bio-One», Австрия), а также капиллярная кровь, полученная самотеком при прокалывании контактно-активируемым ланцетом Acti-lance Special («HTL-Strefa», Польша), глубина прокола 2 мм, подушечки IV пальца левой руки. Взятие венозной крови осуществляли перед взятием капиллярной крови из той же руки. Процедура взятия капиллярной крови соответствовала рекомендациям CLSI [18]. Сбор биоматериала осуществляли в стандартные пробирки без капилляра с активатором свертывания и разделительным гелем Impromini 500 мкл («Guangzhou Improve Medical Instruments», Китай) для капиллярной и Vacuette 5 мл («Greiner Bio-One», Австрия) для венозной крови до отметки по 1 пробирке капиллярной и венозной крови для каждого добровольца. После взятия биоматериала пробирки находились в вертикальном положении в течение 30 мин, а затем их центрифугировали при 2000 g в течение 10 мин.
Образцы полученного биоматериала каждого из 51 пациента изучали на 10 показателей биохимического анализа крови: трансферрин, г/л; белок общий, г/л; аланинаминотрансфераза (АЛТ), ед/л; аспартатаминотрансфераза (АСТ), ед/л; гамма-глютамилтранспептидаза (гамма-ГТ), ед/л; фосфатаза щелочная общая, ед/л; холестерин липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), ммоль/л; холестерин липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), ммоль/л; триглицериды, ммоль/л; общий холестерин (ОХС), ммоль/л, а также определяли степень гемолиза, иктеричности и липемии образцов на анализаторе Roche Cobas c 702 («Roche Diagnostics GmbH», Германия). Пробы 34 пациентов, отобранных методом случайных чисел, дополнительно изучали на 9 биохимических показателях: прямой и общий билирубин, мкмоль/л; железо, мкмоль/л; мочевая кислота, мкмоль/л; мочевина, ммоль/л; креатинин, мкмоль/л; амилаза, ед/л; C-реактивный белок, мг/л; кальций, ммоль/л. Таким образом, в общей сложности был проведен анализ 19 биохимических показателей крови.
В ходе статистического анализа использовали методы описательной статистики. Для всех показателей рассчитывали средние значения с 95% доверительным интервалом (95% ДИ), вычисленным процедурой бутстрепа (ДИ с коррекцией смещения и ускорением — метод BCa, n=9999). Данный метод позволяет проводить исследования распределения статистик вероятностных распределений, основываясь на многократной генерации выборок методом Монте-Карло на базе имеющихся наблюдений. В парах значений показателей, определенных у одних и тех же пациентов в венозной и капиллярной крови, рассчитывали их разность, которую выражали как в абсолютных, так и относительных единицах. Среднее значение разности также снабжали ассиметричным 95% ДИ на основе бутстреп-оценки.
Сравнение центральной тенденции в зависимых выборках проводили с использованием критерием Уилкоксона для разностей пар, р-значение для оценки статистической значимости различий рассчитывали в точном перестановочном тесте (для объемов выборок n 2 ). Для оценки параметров регрессионных моделей использовали обобщенный метод наименьших квадратов. Предварительно проверяли нормальность распределения остатков модели с помощью критерия Шапиро—Уилка и условия однородности (гомоскедастичности) групповых дисперсий с использованием теста Флигнера—Киллина.
Расчеты выполнены в пакете PAST v. 3.14 и IDE для R — RStudio v. 3.3.2.
Результаты и обсуждение
Для 4 исследуемых показателей ряд проб сыворотки капиллярной крови не соответствовал преаналитическим требованиям по показателю гемолиза согласно инструкции производителя: для АЛТ — 4 пробы, АСТ — 25, для прямого и общего билирубина 26 и 16 проб соответственно. Данные пробы были исключены из дальнейшего анализа по рассматриваемым показателям как несоответствующие преаналитическим правилам. Все образцы капиллярной и венозной крови соответствовали требованиям по показателям иктеричности и липемии согласно документации производителей.
На втором этапе анализа было произведено сравнение результатов показателей сыворотки венозной и капиллярной крови на основе бутстреп-оценки и использования парного критерия Уилкоксона (см. рисунок, Сравнение результатов показателей сыворотки венозной и капиллярной крови. табл. 1).
Таблица 1. Сравнительные данные лабораторных показателей венозной (В) и капиллярной (К) крови пациентов и их разности по результатам статистического бутстрепа: среднее (95% ДИ). Значения округлены до сотых Примечание. * — количество пар сравнения без учета проб, не соответствовавших преаналитическим требованиям по показателю гемолиза. Данные тесты наиболее чувствительны к степени гемолиза образца.
Исследованные 19 показателей условно можно разделить на три группы.
К 1-й группе отнесены — 11 показателей, статистически значимо снижающиеся в капиллярной крови относительно венозной: трансферрин (–0,77%), АЛТ (–5,86%), гамма-ГТ (–5,00%), ХС ЛПВП (–2,84%), ХС ЛПНП (–1,30%), ОХС (–1,08%), прямой (–13,35%) и общий (–5,57%) билирубин, амилаза (–3,68%), C-реактивный белок (–2,84%), кальций (–1,38%). Их названия вынесены в левую часть рисунка. Результаты, полученные на капиллярной крови относительно аналогичных значений венозной крови, наиболее сильно снижаются у прямого билирубина (–13,35%, его 95% ДИ не вошел в границы рисунка и приведен численным значением), что связано с малым объемом выборки (n=8) из-за высокой чувствительности данного аналита к степени гемолиза образца. Данный аналит был исключен из дальнейшего анализа ввиду малого объема выборки.
Ко 2-й группе — значимо увеличивающиеся показатели: триглицериды (3,75%), железо (21,15%) и креатинин (8,11%). Их названия вынесены в правую часть рисунка. Наиболее сильно увеличивается концентрация железа (21,15%), ДИ для данного теста не вошел в границы рисунка.
В 3-ю группу вошли 5 неизменяющихся показателей: общий белок, АСТ, фосфатаза щелочная, мочевая кислота и мочевина. Их названия размещены внутри рисунка. Для них не были обнаружены статистически значимые различия в ходе сравнения с помощью парного критерия Уилкоксона.
На результаты смещения также могли оказать влияние единицы измерения некоторых аналитов, выраженные целочисленными значениями (ед/л). Например, абсолютные значения разницы результатов венозной и капиллярной крови для АЛТ и гамма-ГТ в среднем составили –0,96 и –0,98 ед/л, что не оказывает влияния на интерпретацию результатов анализа. При этом данная абсолютная разница, практически соответствующая минимальному «шагу» в 1 ед/л, в относительных единицах выражает смещение –5,86% для АЛТ и –5,00% для гамма-ГТ.
Стоит обратить внимание, что данное разделение изучаемых показателей на группы не отражает конкретного влияния различного рода погрешностей, таких как биологическая и аналитическая вариации или физиологическая разница венозной и капиллярной крови.
Для оценки вклада CVa в полученные значения смещения произведено сравнение результатов пар значений венозная-капиллярная кровь с расчетным значением RCV, представленных в табл. 2. Таблица 2. Разница лабораторных показателей венозной (В) и капиллярной (К) крови пациентов по результатам статистического бутстрепа: среднее, (95% ДИ) и расчетные значения RCV для аналитов. Значения округлены до сотых Примечание. * — расчет RCV происходил по максимальному значению CVa.
По данным табл. 2, смещения всех исследуемых показателей вне зависимости от группы, за исключением железа (21,15%), укладываются в соответствующие значения RCV и могут быть объяснены влиянием CVa.
Результаты регрессионного анализа, проверки нормальности распределения остатков моделей и однородности групповых дисперсий представлены в табл. 3. Таблица 3. Проверка нормальности распределения остатков моделей (критерий Шапиро—Уилка), однородности групповых дисперсий (тест Флигнера—Киллина), коэффициенты модели регрессии (slope, intercept) и детерминации (R 2 ) при сравнении результатов проб капиллярной и венозной крови Примечание. * – количество пар сравнения меньше 30, для более точной оценки необходимо увеличение выборки. Следует отметить, что однофакторный дисперсионный анализ в определенной степени устойчив к нарушениям условий нормальности и гомоскедастичности [19]. В частности, при одинаковом числе наблюдений во всех группах метод устойчив к нарушениям условий однородности групповых дисперсий, а степень устойчивости дисперсионного анализа к определенным нарушениям условия нормальности прямо пропорциональна общему числу наблюдений.
Для подавляющего большинства исследованных аналитов (трансферрин, АЛТ, гамма-ГТ, фосфатаза щелочная, ХС ЛПВП, ХС ЛПНП, триглицериды, ОХС, общий билирубин, мочевая кислота, мочевина, амилаза, С-реактивный белок) продемонстрировано как клинически незначимое среднее смещение результатов капиллярной крови относительно аналогичных данных венозной крови, так и высокая доля дисперсии (R 2 >0,95), объясняемая полученными регрессионными моделями.
Следует заметить, что высокое значение R 2 было получено также для железа (0,9886), однако значение коэффициентов регрессионной модели (близкий к единице intercept =1,0112 и slope = –3,9536) подтверждают систематическое смещение результатов, описанных ранее.
Меньшие значения коэффициентов детерминации для общего белка (0,8574), креатинина (0,8306) и кальция (0,6123) свидетельствуют о том, что полученные регрессионные модели описывают смещения случайного результата сравнения капиллярной и венозной крови менее точно за счет высокого значения дисперсии и/или нелинейности связи. При этом их средние смещения не являются клинически значимыми.
Заключение
Таким образом, подавляющее большинство исследованных аналитов (трансферрин, общий белок, АЛТ, АСТ, прямой и общий билирубин, гамма-ГТ, фосфатаза щелочная, ХС ЛПВП, ХС ЛПНП, триглицериды, ОХС, мочевая кислота, мочевина, креатинин, амилаза, С-реактивный белок, кальций) можно определять в сыворотке капиллярной крови при строгом соблюдении преаналитических правил без какого-либо ущерба для точности клинической оценки. Для железа выявлено систематическое клинически значимое смещение (в среднем 21,15%) в образцах сыворотки капиллярной крови, не зависящее от концентрации аналита в исследуемом диапазоне значений.
При сравнении результатов биохимического анализа капиллярной и венозной крови целесообразно учитывать смещения результатов ряда показателей капиллярной крови относительно венозной и зависимость некоторых из них от степени гемолиза (см. табл. 1 и рисунок).
Смещения, укладывающиеся в значения RCV, могут быть обусловлены влиянием аналитической вариации на результаты измерений. Однако установить точные вклады различных причин смещения не предоставляется возможным. Среди них может быть, в частности, физиологическая разница венозной и капиллярной крови [11].
Полученные данные позволяют пересмотреть критерии использования капиллярной крови для изучаемых тестов в повседневной лабораторной практике и могут носить рекомендательный характер при интерпретации результатов исследований сыворотки капиллярной крови.
Смещение значений показателей в капиллярной крови относительно значений в венозной крови по результатам статистического бутстрепа: слева от центральной линии — со статистически значимым снижением, справа — с увеличением (с указанием 95% ДИ). Пунктирными линиями обозначены границы смещения 5%. Данные приведены без учета влияния CVa (см. табл. 2).
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.