胃肠道器官的器质性和功能性疾病在临床上经常见到,属于常见病和多发病,由于病因复杂,涉及代谢功能紊乱和器质性病变,临床症状表现为多样性。根据胃肠道系统疾病的发病机制、病理生理变化,进行有关的生物化学检测,将有助于对胃肠道系统的功能性、器质性疾病的状况进行评价。
一、生物化学检测
(一)淀粉酶测定淀粉酶(AMY)是一种水解淀粉、糊精和糖原的水解酶,属于金属酶。利用AMY能够将麦芽糖水解为游离的寡糖及葡萄糖单位减少的多糖的特性,将AMY与亚乙基封闭的对硝基苯麦芽庚糖苷(4NP-G7)作用,经6-葡萄糖苷酶催化水解为黄色的对硝基酚和葡萄糖。对硝基酚的生成量在一定范围内与AMY的活性呈正比例关系,根据化学法显色原理推算AMY的活性。临床意义:①胰腺炎:急性胰腺炎、胰腺外伤等疾患时,血液、尿液中淀粉酶均增加。急性胰腺炎时血清AMY一般从发病2小时开始迅速上升,12~72小时达到高峰,3~5天恢复正常。AMY的活性在胰腺细胞损伤初期与损伤程度相关,但当损伤达到一定程度时,AMY的活性不能反映损害程度和进展情况。诊断胰腺炎的灵敏度达70%~95%,特异性达33%~34%。慢性胰腺炎时AMY活性多表现为一过性,日间变化范围较大。收集尿液测定AMY活性能够避免血清AMY波动明显的影响,测定饭后2小时尿液淀粉酶具有重要意义。随着胰腺细胞的损伤增多,逐渐发展为胰腺萎缩、胰腺硬化时,淀粉酶活性减低,此时应注意动态分析AMY活性变化。②胰腺癌等压迫胰腺导管,导致胰液排出不畅或阻塞,胰腺组织破坏,使胰液中AMY流入血液,血AMY活性增加。(二)巨淀粉酶(M-AMY)测定血液中部分淀粉酶能够与血清白蛋白、多糖类等结合而形成一种高分子量的淀粉酶复合体,称为巨淀粉酶。一般在酸性条件下,淀粉酶复合体解离。巨淀粉酶存在于血清中,虽然与特定疾患的关系甚少,但是与免疫球蛋白(多为IgA,也有IgG)结合时,则认为是由于自身免疫反应而形成的免疫复合物。存在较多巨淀粉酶时,可出现血淀粉酶上升,尿液淀粉酶降低;同工酶可见异常图形;尿M-AMY/尿Cr的比值降低。确定巨淀粉酶需用凝胶过滤法、超速离心分析法等。1.方法(1)利用不同浓度的PEG处理血清,利用AMY能够作用于麦芽糖七苷底物,根据水解产物与AMY活性呈线性相关的特性,以PBS作为空白对照,计算AMY活性。(2)SDS-PSGE,用不同浓度PEG处理血清,离心上清液进行电泳,pH7.0,V,15分钟。(3)电泳后,立即加入0.1%可溶性淀粉溶液覆盖,37℃孵育30分钟,然后加入1.0%碘溶液覆盖5分钟显色。(4)结果判定:有AMY活性(阳性)为无色区域,无AMY活性(阴性)为淡紫色背景。2.临床意义不同浓度的PEG对于沉淀蛋白分子量的影响,随PEG浓度降低,沉淀的蛋白分子量增大。大于25%(W/V)的PEG可沉淀白蛋白,3%的PEG可沉淀IgM,8%的PEG可沉淀IgG,12%的PEG可沉淀IgA。血清用25%PEG处理、沉淀蛋白后,上清液中AMY活性被抑制,说明M-AMY主要是与白蛋白结合形成的大分子。正常阴性血清AMY主要与球蛋白结合,急性胰腺炎时的M-AMY以与血清蛋白结合为主。利用不同浓度的PEG处理血清,分析血清中AMY的来源,能够预示AMY的代谢活动状况。(三)脂肪酶测定脂肪酶是一种能够水解长链脂肪酸甘油醋的酶,主要由胰腺分泌,但胃和小肠也能够分泌少量的脂肪酶。脂肪酶增高见于胰腺疾病,在急性胰腺炎发病4~8小时后,脂肪酶开始增加,24小时达到高峰,可持续10~15天。脂肪酶分子量小,能够通过肾小球滤过膜,但是在肾小管被全部重吸收。急性胰腺炎时,血清脂肪酶升高比AMY快,灵敏度可达82%~%。与AMY联合检测脂肪酶活性可提高胰腺炎的诊断率。在消化胜溃疡、肠梗阻、急性胆囊炎等疾患时脂肪酶活性可减低,减低的程度与胰腺阻塞部位、阻塞程度和胰腺组织的功能有关。当胰腺囊性纤维化时,血清脂肪酶活性也可以降低。(四)酸排出量测定胃酸为胃壁细胞分泌的HCl,胃液中的胃酸有游离酸和与蛋白质结合的盐酸蛋白盐两种形式。胃液检查前,要求禁食12小时、禁水并禁止服用抗胃酸分泌药物,采集1小时内全部胃酸量为基础酸排出量(BAO),然后给予胃泌素刺激,每15分钟收集1次,共收集1小时,测定最大酸排出量(MAO)及高峰酸排出量(PAO)。1.方法(1)标本收集:先将晨间空腹残余胃液抽空弃去。连续抽取1小时胃液后,一次皮下注射五肽胃泌素6μg/kg。注射后每15分钟收集1次胃液标本,连续4次,分别测定每份胃液标本量和氢离子浓度。(2)计算方法:①BAO:检查前12小时内禁食、禁水并禁止服用影响胃酸分泌的药物,收集1小时胃液总量,测定胃酸浓度,胃液总量与胃酸浓度的乘积(mmol/L)即为BAO;②MAO:胃液排净后,注射五肽胃泌素,每15分钟收集胃液总量,分别计算收集4次标本胃液量和胃酸浓度的乘积之和,即为MAO(mmol/h);③PAO:注射五肽胃泌素后收集的4份标本中胃酸分泌量最大的即为PAO。(3)参考范围:BAO:2~5mmol/h;MAO:15~20mmol/h;PAO:11~29mmol/h。2.临床意义(1)胃酸增高:见于壶腹部溃疡、胃泌素瘤、幽门梗阻、慢性胆囊炎等。(2)胃酸减低:见于胃癌、萎缩性胃炎、继发性缺铁性贫血、口腔化脓性感染、胃扩张、甲状腺功能亢进和少数正常人。(3)胃酸缺乏:注射五肽胃泌素后仍无盐酸分泌,常见于胃癌、恶性贫血及慢性萎缩性胃炎。影响人类胃液酸度有多种原因,如患者精神状态、神经反射、烟酒嗜好、便秘及采集方法等,因此,解释胃酸测定实验结果时应综合分析。(五)尿素测定幽门螺杆菌是胃内唯一仅产生脲酶的细菌。产生的脲酶能够分解尿素,产生氨和释放二氧化碳,通过测定标本中尿素含量的变化可以鉴定胃内有无幽门螺杆菌感染。临床意义:胃液尿素测定用于诊断胃内有无幽门螺杆菌感染。在有幽门螺杆菌感染时,患者胃液内尿素水平明显减低,小于1.0mmol/L提示有幽门螺杆菌感染,特异性可达98%,灵敏度可达90%~95%。二、功能性检测分析
胃、胰腺、肠道系统的各部分脏器生理功能具有相对独立性,通过机械、分泌生物化学物质和自身细胞结构特点协同完成生理功能。根据消化系统的生理特点,对不同器官的生化代谢功能分别进行分析、检测,不仅可对其功能进行评价,而且还可作为疾病的诊断指标。(一)双标记Schilling试验人类只有在小肠内和唾液中,与R蛋白结合的维生素B12(B12-R)经胰蛋白酶降解,释放出的维生素B12才能转移到内因子(IF)上,形成内因子-维生素B12复合体(IF-B12)被吸收。在胰腺功能不全时,胰腺分泌的胰酶减少,肠道维生素B12吸收不良。根据上述原理,设计双标记Schilling试验,服用57Co标记的B12-IF和58Co标记的B12-R,根据IF-B12和R-B12相对吸收率,测定尿中R-B12/IF-B12的比值,推算胰腺的分泌功能。1.方法(1)同时服用人内因子-[57Co]维生素B12和猪R蛋白-[58Co]维生素B12各0.2nmol。(2)再服用维生素B12衍生物钴宾酰胺nmol(可与R蛋白结合,阻止内源性R蛋白从内因子上移除[57Co]司维生素B12)。(3)收集24小时尿,测定其中的58Co/57Co放射活性比值。2.临床意义胰功能不全患者由于R-B12吸收不良,以致58Co/57Co比值下降。正常人此比值参考值为0.45~0.86,胰腺外分泌功能减退者为0.02~0.15。该试验不仅对重度胰腺外分泌功能不足具有重要价值,而且对碳酸盐分泌障碍的慢性胰腺炎早期诊断同样具有重要价值。在评价胰腺功能方面,其敏感性大致与检测胰液中胰蛋白酶排量试验或粪便脂肪吸收试验相似,但特异性较高。如给予必需氨基酸刺激胰腺分泌,可提高本试验的敏感性。本试验具有简便、快速的特点,对胰源性和小肠疾病引起的脂肪泻亦有鉴别价值。(二)胰腺外分泌功能试验炎症刺激、纤维化等各种原因引起的胰腺腺泡、导管细胞受损均可导致胰腺分泌功能减退。另外,胰腺结石、肿瘤等病变压迫胰腺导管,影响胰液排入小肠,可导致胰腺外分泌量减少。因此,胰腺功能的分析可用于诊断胰腺实质细胞的损害以及因胰腺结石、肿瘤等压迫胰腺导管,胰液排泌减少引起的胰腺功能性改变。根据是否直接测定胰液中的激素、分泌酶活性等分为胰腺外分泌功能直接分析试验和胰腺外分泌功能间接分析试验。可根据临床需要选择不同的分析胰腺外分泌功能的方法(表1)。(1)胰腺外分泌功能直接分析试验(直接法):直接法为通过给予一种或多种促胰分泌激素,然后分析胰液分泌量、生物化学成分和酶活性来评价胰腺功能。(2)胰腺外分泌功能间接分析试验(间接法):间接法为通过检测十二指肠引流物样本中胰腺分泌酶的量、相关胰酶消化底物的产物、血浆中相关激素的浓度等标志物来评价胰腺功能(表2)。(三)胰腺内分泌功能试验(1)血清胆囊收缩素(CCK):正常范围为30~ng/L,慢性胰腺炎时增高,可达ng/L,胰腺外分泌减少,与对CCK的反馈减弱有关。(2)血浆胰多肽:空腹正常范围为8~pmol/L,餐后血浆浓度迅速升高。慢性胰腺炎患者血浆胰多肽明显下降。(3)空腹血浆胰岛素测定:口服葡萄糖、甲苯磺丁脲(D)或静脉注射胰高血糖素后血浆胰岛素不升高,反映胰腺内胰岛素储备减少。三、肠管吸收功能试脸
(一)I标记脂肪消化吸收试验肠道吸收不良综合征时,糖、脂肪、蛋白质、核酸吸收功能减低,以脂肪的消化吸收障碍最敏感。中性脂肪(甘油三酯)需在肠管内经胆汁乳化,受胰酶消化后最终水解成甘油和脂肪酸才能被吸收,短链脂肪酸甘油酯能够直接被肠道吸收。肝、胆、胰分泌的酶类影响消化,间接影响肠道的吸收。但脂肪酸可直接被小肠黏膜吸收,不受肝、胆、胰功能的影响,测定脂肪酸的吸收率能够评价小肠的吸收功能。1.方法口服I-甘油三酯,测定血清、粪便中放射性核素的强度。2.临床意义测定血清及粪便中的放射性核素强度均正常,表示胰液、胆汁及肠管壁对脂肪的消化吸收均无异常。如果测定结果有异常,需要分析、鉴别其是由于肠外因素或肠管自身异常引起的结果异常。在粪便I放射活性增高,而血清中降低时,提示其脂肪吸收异常是由于胰液、胆汁的分泌异常所致;如果胰腺和胆囊功能正常,脂肪酸吸收减少,提示为小肠黏膜吸收异常所致。(二)糖类吸收试验1.右旋木糖吸收试验右旋木糖是一种戊糖,在小肠通过易化扩散,约50%被吸收,吸收的部分有1/2在体内代谢,其余部分经过肾脏被排出体外,可间接反映小肠的吸收功能。其敏感性可达91%,特异性可达98%。临床意义:右旋木糖吸收试验阳性表示空肠疾患或小肠细菌过度生长引起的吸收不良。2.H2呼气试验正常人一般情况下,可吸收的碳水化合物在到达结肠之前被完全吸收,剩余的碳水化合物可以被肠道内的细菌分解,未被吸收的碳水化合物是人体呼气中氢气的唯一来源。利用这一原理可以测定小肠的吸收功能。方法:禁食一夜,口服20%葡萄糖50ml,利用气相色谱法分析一定时间内呼气中的氢气浓度。临床意义:如果任意时间内氢气浓度比禁食前增加,说明糖吸收不良,尤其常用于蔗糖、葡萄糖、半乳糖转运功能测定。(三)蛋白质吸收试验原发性脂肪吸收障碍患者多伴有蛋白质吸收障碍,测定粪便中一次食入蛋白质的丢失的比例,可以评价胰蛋白酶分解障碍性蛋白丢失性肠道疾病。(四)维生素B12吸收试验维生素B12主要吸收部位在回肠末端,吸收过程需要内因子、胰蛋白酶的参与。口服60Co-维生素Bμg,同时静脉注射维生素Bmg,测定12小时尿液中60Co放射性核素含量,计算吸收率。正常值为大于8%。结果在2%~7%之间为轻至中度吸收不良,小于2%为重度吸收不良。多用于检查回肠功能不良或切除过多、小肠细菌过度生长。(五)胆盐吸收试验广泛回肠病变、回肠切除疾病时,内源性导致腹泻物质重吸收障碍,进入结肠的胆盐增多,刺激结肠分泌增多。硒-牛磺胆酸盐不被小肠内的细菌分解,分析结果显示,正常人口服存留量24小时为80%,72小时为50%,7天为19%。四、肠管消化功能试脸
1.乳糖耐量试验乳糖酶缺乏症患者,由于小肠黏膜细胞缺乏乳糖酶,当饮用牛乳时,牛乳中的乳糖不能被相应水解酶水解而直接进入肠道下部,引起高渗性腹泻,因而不能从肠道中摄取乳糖,血清中乳糖浓度未见增加。可以诊断乳糖酶缺乏症。2.乳糖酶加乳糖试验可进一步鉴定乳糖酶缺乏症。该症为小肠黏膜缺乏乳糖酶,致使牛乳中的乳糖未被分解为葡萄糖和半乳糖即送入肠道下部,因而引起发酵性或高渗性腹泻。乳糖酶缺乏症患者摄入牛乳ml以上即出现腹泻、腹痛、肠鸣、腹部不适等症状。该症患者进行乳糖耐量试验时,由于不能分解乳糖,因而不见血糖上升,若同时给予乳糖酶制剂,则见血糖升高。用本法即可诊断乳糖酶缺乏症。守护您的健康
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