WYKŁAD 4

Zalety metod antropometrycznych:

• Proste, bezpośrednie, nieinwazyjne techniki możliwe do zastosowania na szeroka skalę

• Wyposażenie niedrogie, poręczne, trwale

• Nie wymagają specjalnego przeszkolenia personelu

• Metody są wystandaryzowane

• Informacje są generowane na podstawie historii żywienia prowadzonej przez długi okres czasu

• Pomoc w identyfikacji średniego umiarkowanego niedożywienia

• Mogą być wykorzystane do oceny zmian w stanie odżywienia w określonym czasie

• Testy skreeningowe dla identyfikacji ryzyka niedożywienia pojedynczych osób mogą być stosowane

Źródła błędów w metodach antropometrycznych:

• Niedokładność pomiaru

• Zmiany składu i własności fizycznych tkanek

• Przyjęcie błędnych założeń przy obliczaniu składu ciała na podstawie mierników antropometrycznych

Najczęściej popełniane błędy i możliwości ich eliminacji:

Błąd	Sposób eliminacji
Obwód ramienia
- niewłaściwa postawa badanego - zbyt gruba, rozciągliwa taśma - środkowy punkt ramienia niedokładnie wyznaczony - ramie nie spoczywa swobodnie wzdłuż ciała	- konkretna postawa - bada asie lewe ramię - użycie właściwego przyrządu
Obwód głowy
- potyliczna guzowatość - uszy, włosy pod taśma i niewłaściwa pozycja głowy w czasie pomiaru - nakrycie głowy	- prawidłowe umieszczenie taśmy - brak nakrycia głowy
Fałd skórny ramienia
- złe ramię - blednie wyznaczony punkt pomiaru - niewłaściwe trzymanie ramienia wzdłuż ciała - brak kontaktu badającego z badanym	- bada się lewe ramię - dokładnie wyznaczony punkt pomiaru - zapewnienie odpowiedniego podejścia badającego do badacza
Wszystkie wskaźniki
- nieodpowiednie przyrządy - odczyt - zapisywanie	- wybór metody zależy od wyposażenia - praktyka i ćwiczenia - sprawdzenie przez osobę uprawniona - bezpośrednio po pomiarze sprawdzenie przez druga osobę
Długość
- niedobrana metoda do wieku - pomiar w butach lub czapce - niewłaściwe ułożenie głowy - niedokładne oparcie stop o deskę	- tylko dla dzieci < 2ego roku życia - zdjąć buty i czapkę - korekta ułożenia przed pomiarem
Wzrost
- niedobrana metoda do wieku - pomiar w butach lub czapce	- tylko dla osób ≥ 2lat
Masa ciała
- zimne pomieszczenie - skala niewykalibrowana na zero - pomiar ciężaru ubrania	- odpowiednie warunki - rekalibracja po każdym pomiarze

Biomarker żywieniowy

Wskaźnik stanu odżywienia w odniesieniu do spożycia lub metabolizmu składników pokarmowych.

Mogą być użyte jako:

• Instrumentarium badawcze

Np. podwójnie znakowana woda jako marker odżywienia energetycznego,

azot w moczu jako marker białkowy

• Wskaźniki zastępcze

• Zintegrowane mierniki stanu odżywienia składnikami odżywczymi; odzwierciedlają spożycie i metabolizm składników.

Wybór biomarkera zależy od celu badania, tzn. czy ma on służyć ocenie:

- długoterminowego stanu odżywienia

- bieżącego spożycia

- efektywności zmian żywienia

- skuteczności programów interwencyjnych

Czynniki warunkujące wybór biomarkra:

• Dokładność

• Precyzja

• Czułość

• Specyficzność

DOKŁADNOŚĆ = WARTOŚĆ PRAWDZIWA - WARTOŚĆ MIERZALNA

Błędy	Źródła
Biologiczne	zróżnicowanie wewnętrzne i miedzyosobnicze polimorfizm wiek płeć dieta aktywność fizyczna alkohol choroby palenie tytoniu pobieranie próbek
Analityczne	pobieranie i przechowywanie próbek odczynniki, aparatura błędy w zapisach transport umiejętności oznaczającego

PRECYZJA

Wyraża błąd przypadkowy, którego miernikiem jest współczynnik wariancji, tj.

CV = SD/mezon * 100 SD - średnie odchylenie standardowe

Minimalizacja błędu poprzez:

• Atestowane próbki referencyjne i protokoły kontrolne

• Wewnętrzne laboratoryjne kontrole jakości

Zalety stosowania biomarkerów:

• Mniejszy błąd

• Istnieją dane interpretacyjne

• Wiarygodne dane o stanie odżywienia

Ograniczniki:

• Brak znajomości wszystkich składników żywności

Metody oceny stanu odżywienia.

│ │ │

Medyczne Biochemiczne Kliniczne

└──────────┘

Ocena laboratoryjna

Skład ciała na różnych poziomach wg Wanga:

Poziom I - atomowy

H, C, O, Ca, N, inne

Poziom II- molekularny

Białko, tłuszcz, woda, glikogen, składniki mineralne, inne

Poziom III - komórkowy

ECS, ECF, masa komórkowa

Poziom IV - tkankowy

Krew, kości, tkanka tłuszczowa, mięśnie szkieletowe, inne

Poziom V - cały organizm

ECS - zewnątrzkomórkowe składniki stale

ECF - zewnątrzkomórkowe płyny

Tkanka tłuszczowa składa się w: 80% tłuszcz, 18% woda, 2% białka

Rozmieszczenie tłuszczu w organizmie człowieka:

Kobiety Mężczyźni

Tłuszcz ogółem 27% 15%

Tłuszcz zapasowy 15% 12%

Tłuszcz niezbędny 12% 3%

Mięśnie 36% 45%

Kości 12% 15%

Masa beztłuszczowa 49kg 62kg

Tłuszcz niezbędny 14% 3%

Mięśnie 42% 50%

Kości 14% 17%

Z tłuszczu powinno pochodzić minimum 15% energii.

Główne składniki masy ciała i ich powiązanie z ogólną energią w organizmie:

Masa ciała	Składniki mineralne		Masa beztłuszczowa
		Woda		Zewnątrzkomórkowa woda
					Wewnątrzkomórkowa woda
				Energia	Glikogen Zapas w organizmie ok. 400g
					Białka
				Tłuszcz

Określenie masy ciała.

Pomiar hydrostatyczny - wykorzystuje prawo Archimedesa

m. c. = m. c. na powietrzu/ straty m. c. w wodzie

Pletsymografia wodna lub powietrzna - określenie całkowitej objętości ciała.

Ocena laboratoryjna stanu odżywienia

│ │ │

Skład ciała Zawartość składników Testy funkcjonalne

w płynach tkankowych

analiza chemiczna krew metabolity we krwi lub

zwłok; erytrocyty moczu;

całkowita zawartość leukocyty zmiany w składzie

potasu; mleko krwi lub aktywności

całkowita zawartość ślina enzymów;

wody; pot zawartość przeciwciał

masa beztłuszczowa; tkanka tłuszczowa lub limfocytów;

masa pozakomórkowa; wątroba, kości testy tolerancji,

masa komórkowa włosy obciążeniowe in vivo;

paznokcie reakcje fizjologiczne

mocz in vitro;

komórki nabłonka wzrost i rozwój

biochemiczne badania kliniczne badania

Ocena całkowitej zawartość potasu - izotop 40 K, naturalnie w mięśniach trzewnych

Ocena masy pozakomórkowej i masy komórkowej - techniki rozcieńczeń izotopowych

Ocena całkowitej zawartości wody - rozcieńczony deuter i tryt, izotop 18 O

Zawartość wody = V1C1/ C2

V1 - objętość dawki

C1 - koncentracja podanego izotopu

C2 - koncentracja izotopu w próbce osocza, moczu

Wymogi odnośnie substancji stosowanych:

• Muszą występować tylko w wodzie

• Równoważyć się szybko i równomiernie w wodzie organizmu

• Nietoksyczne

• Nie mogą być metabolizowane i wydalane

• Nie mogą wpływać na homeostazę i procesy fizjologiczne

Ocena zawartości masy beztłuszczowej - pomiar całkowity przewodnictwa elektrycznego

Techniki stosowane w badaniach składu ciała:

Rodzaj techniki	Pomiar
Antropometryczne	Obwód, grubość, fałd skórny
Bilanse metaboliczne	Zmiany w składzie ciała
Densytometryczne	Masa, objętość
Ultradźwięki	Tłuszcz podskórny, Tłuszcz mięśniowy
Dilutrometryczne	Całkowita zawartość wody, Masa beztłuszczowa, Masa pozakomórkowa, Masa komórkowa
Izotopowe	Całkowita zawartość potasu, Masa beztłuszczowa, Tłuszcz ogółem, % tłuszczu
Przewodnictwo elektryczne	Masa beztłuszczowa
Oporność bioelektryczna	Masa beztłuszczowa
Tomografia komputerowa	Rozmieszczenie tłuszczu
Aktywacja neutronowa	Oznaczenie składników, których nie można oznaczyć dilutometrycznie
Nuklearny rezonans magnetyczny	Całkowita zawartość wody. Tłuszcz, rozmieszczenie tłuszczu
Absorptiometria podwójnego fotonu	Mineralizacja kości, Tłuszcz, Tkanka miękka
Radiografia kończyn	Tłuszcz, Masa mięśni, Szpik kostny

WYKŁAD 5

Czynniki wpływające na interpretacje testów w ocenie laboratoryjnej:

• Związane z metoda

Dokładność, precyzja, czułość, specyfika

• Związane z pobieraniem próbki

Zanieczyszczenia, hemoliza

• Osobnicze

Wiek, płeć, rasa, etniczność, predyspozycje genetyczne, stan fizjologiczny, stan hormonalny, suplementacja, aktywność fizyczna, styl życia, środowisko, spożycie

• Związane ze zdrowie

Choroby dziedziczne lub nabyte, infekcje zapalne, stresy, leki, utrata masy ciała

• Biologiczne

Regulacja homeostatyczna, zmienność w krążeniu i wydalaniu, interakcje składników pokarmowych

Sposoby ustalania wartości referencyjnych.

osobnik referencyjny

↓ składa się na

populacja referencyjna

↓ z której wybiera się

grupa referencyjna

↓ na której określa się

→wartości referencyjne

Wartości ↓ z których tworzy się

indywidualne →referencyjny rozdział

porównuje się z: ↓ z którego oblicza się

→limity referencyjne

↓ które określają

→przedziały referencyjne

Materiały biologiczne w ocenie laboratoryjnej:

- krew

- mocz

- mleko kobiece

- włosy

- paznokcie

- leukocyty

- erytrocyty

- ślina

- pot

- komórki nabłonkowe

- tkanki (wątroba, szpik kostny, tkanka tłuszczowa, tkanka kostna)

Czynniki środowiskowe, które powodują zmiany w materiale biologicznym:

• Utlenianie

Np. utlenianie witamin (wit A, karoteny)

• Promienie UV

Powodują zmiany formy chemicznej - powstają formy stereochemiczne

• Hemoliza

• Brak umiejętności oznaczającego, nieodpowiednie warunki pracy

KREW

Techniki stosowane przy pobieraniu krwi.

Pożądane	Dopuszczalne	Niewłaściwe
Krew żylna w trwale oznakowanym pojemniku	Krew kapilarna oznakowana trwale	Wyciskanie lub wycinanie tkanek lub narządów, z których ma być brana krew. Użycie wodorozpuszczalnych atramentu lub nalepek.
Krew bez antykoagulantów dla uzyskania surowicy	Może być osocze	Użycie krwi hemolizowanej
Wirowanie bezpośrednio po skrzepnięciu; Wirowanie ≤ 3000obrotow/min	Ochłodzenie do 1-4stC, azot, unikanie hemolizy, Nie mrozić, Po dotarciu do laboratorium wirować natychmiast, Zapobiegać ogrzewaniu	Wirowanie po więcej niż 24h od pobrania
Analiza surowicy po wirowaniu	Przechowywać w -20stC Lu niżej, Jeśli możliwe stosować azot, Odlać ilość, która ma być użyta i zamrozić	Kilkakrotne zamrażanie i rozmrażanie

Krew powinna być pobierana na czczo.

Do oznaczeń stosowana głównie surowica (surowica utrzymuje trwałość do 5dni).

MOCZ

Mocz poranny - standaryzacja w ilości spozywanych płynów

Mocz 24-godzinny - głównie w badaniach grupowych

• Odzwierciedla spożycie, a nie stan wysycenia organizmu określonym składnikiem pokarmowym

• Stosowane głównie testy obciążeniowe

• Ograniczniki

Stosowanie antybiotyków może prowadzić do upośledzenia wykorzystania niektórych witamin → nieprawidłowe wyniki analiz

MLEKO KOBIECE

W czasie ssania mleka przez niemowlę następuje wzrost ilości lipidów i substancji rozpuszczalnych w tłuszczach → konieczna standaryzacja.

Pożądane wyciskanie mleka przed karmieniem; 8-10 cm3 z podziałem na mniejsze próbki; zabezpieczenie próbek w pojemnikach z lodem; laboratorium; przechowywanie w -20stC.

WŁOSY

Głównie do oznaczeń składników mineralnych i metali ciężkich.

Zalety:

• Składniki mineralne we włosach występują w znacznie większej koncentracji niż np. krwi, moczu

• Zawartość składników we włosach stabilna, spożycie nie wpływa na stan

• Metoda nieinwazyjna

• Długi czas przechowywania

Ograniczniki:

• Włosy farbowane

• Wpływ zanieczyszczeń środowiskowych

• Nadmierna potliwość, przetłuszczanie się włosów

• Stosowane kosmetyki

Pobieranie:

Od nasady głowy; do 1,5cm; przemycie dejonizowaną wodą o odczynnikami odtłuszczającymi (eter, aceton).

LEUKOCYTY

Głównie do oznaczania wit C.

Ograniczniki:

• Duża ilość pobranej krwi

• Dobre oczyszczenie komórek

• Bardzo dobrze oczyszczone odczynniki, aby nie wprowadzić zanieczyszczeń

• Wystandaryzowane wirowanie

Oznaczanie:

Przeliczenie składnika na:

- jednostkę masy białka

- jednostkę wit C

- liczbę komórek leukocytów

- suchą masę komórki

- ilość DNA

ERYTROCYTY

Głównie do oceny stanu odżywienia w długim okresie czasu.

Ograniczniki:

• Duża ilość pobranej krwi

• Brak wystandaryzowanej procedury

• Trudności w separacji i oczyszczaniu erytrocytów - unikanie hemolizy

ŚLINA

• Stabilna

• Pobieranie: samoczynnie, pobudzenie wydzielania

• Brak danych referencyjnych do oznaczeń

POT

Pobieranie próbek

- z całego ciała - siatka z płótnem

- z określonych części ciała - tampon z celulozowo-błonnikowym absorbentem

BIOMARKERY stosowane w ocenie stanu odżywienia.

Ocena stanu odżywienia białkiem.

Zawartość białka w tkankach człowieka o m.c. 70kg:

Mięśnie 26,5%

Kościec 24,0% (białka somatyczne)

Trzewia i skora 22,0%

Zewnątrzkomórkowo 20,5%

Tłuszcz 7%

Ocena stanu odżywienia białkiem.

Całkowita zawartość białka	Zawartość K lub N w organizmie
Białka somatyczne	- kreatynina w moczu - 3-metylhistydyna
Białka trzewiowe	- białko ogółem w osoczu - albuminy w osoczu - transferyna w osoczu - RBP - transtyretyna - insulina - podobny czynnik wzrostu - alkaliczna rybonukleaza w surowicy i fibronektyna
Zmiany metaboliczne	- stosunek aminokwasów w surowicy - bilans azotu - ocena bilansu azotu - azot mocznika/ kreatynina - wydalanie 3-hydroxyproliny w moczu
Testy funkcjonalne mięśni	- funkcje mięśni szkieletowych po pobudzeniu elektrycznym - siła ściśnięcia ręki
Testy immunologiczne	- limfocyty - limfocyty grasico-zależne - namazanie limfocytów - opóźniona nadwrażliwość skórna
Inne	Przeciwciała w ślinie

Określanie kreatyniny w moczu.

Kreatynina - miara masy mięśniowej

Sposoby wyrażania wydzielania kreatyniny w moczu:

- mg/24h

- mg dziennie/cm wzrostu

- kreatyninowy index wzrostu

ozn. kreatynina w 24h moczu

KIW =———————————————— * 100%

ref. dla wzrostu kreatynina w 24h moczu

60-80% - umiarkowany niedobór

<60% - poważny niedobór

Jako % niedoboru, tj. 100 - KIW (%):

5-15% - lekki niedobór

15-30% - umiarkowany niedobór

>30% - ciężki niedobór

Ograniczniki:

• Zmienność dzienna ilości wydalania (4-8%)

• Wysiłek fizyczny

• Stany emocjonalne

• Spożycie kreatyny i kreatyniny z mięsem

• Menstruacja (>5-10%)

• Wiek

• Infekcje

• Chroniczne uszkodzenie nerek

WYKŁAD 6

Ocena stanu odżywienia białkiem.

BIAŁKA SOMATYCZNE

• 3-metylohistydyna

Aminokwas, w mięśniach w aktynie i miozynie, nie jest dobrym biomarkerem, ponieważ podlega wpływowi wielu czynników np. płeć, wiek, dojrzałość płciowa, sposób żywienia, aktywność fizyczna.

BIAŁKA TRZEWNE

• Białko ogółem w osoczu

Mało czuły wskaźnik, dobry w stanie klinicznego niedoboru białka;

Czynniki wpływające na ilość białka:

- nieodpowiednie spożycie białka

- przyspieszenie metabolizmu (stres, urazy, reakcje z zakażeniami)

- specyficzny niedobór białek osocza (choroby wątroby)

- obniżona synteza białka (nieodpowiednie spożycie składników mineralnych)

- ciąża

- leki

- wyczerpujące ćwiczenia

• Białko wiążące retinol

RBP - białko wiążące retinol, przy niedoborze białka jego ilość gwałtownie się obniża (choroby nerek, nadczynność tarczycy), czas półtrwania 12h

• Albuminy w osoczu

Nie jest dobrym biomarkerem

• Transferyna w osoczu

Syntezowana w wątrobie, odpowiedzialna za transport żelaza, ma właściwości bakteriostatyczne, czas półtrwania 8-10dni,ilość zgromadzonej transferyny ok. 100mg/kg m.c., szybko reaguje na wszelkie zmiany stanu odżywienia

• Insulino-podobny czynnik wzrostu

Somatomedyna C, hormon wzrostowy produkowany przez wątrobę, czas półtrwania kilka godzin, jest najlepszym wskaźnikiem stanu odżywienia białkiem

• Transtyretyna

Czas półtrwania 2dni, poziom w surowicy 5razy wyższy, dobrym, czuły wskaźnik, podlega wpływowi wielu czynników np. choroby przewodu pokarmowego, nerek, układu moczowego, stresy

• Alkaliczna rybonukleaza w surowicy i fibronektyna

Poziom glikoproteiny spada przy niedożywieniu białkiem, wytwarzany przez wątrobę

ZMIANY METABOLICZNE

• Stosunek aminokwasów w surowicy

nie niezbędne Gly + Ser + Glu + Tau

————— = ——————————

niezbędne Ile + Leu + Val + Met

• Wydalanie 3-hydroksyproliny w moczu

……………..

WYKŁAD 7

Dowody PRZECIW:

Badania:

1. Międzynarodowe

Selen Country Studies

21 krajów uczestniczących; 7 krajów wybranych na podstawie śmiertelności na choroby przewodu pokarmowego i spożywania różnego rodzaju kwasów tłuszczowych; kraje te miały współczynnik korelacji ≤0,84.

MONICA

8krotna różnica śmiertelności na choroby przewodu pokarmowego miedzy Zachodnią Szkocją a Katalonią.

2. Paradox Francuski

Duże spożycie nasyconych kwasów tłuszczowych przez Francuzów → mała śmiertelność na choroby przewodu pokarmowego, niska ilość cholesterolu we krwi; powód: picie czerwonego wina do posiłków.

3. Badania prospektywne

Lata 40ste XX wieku; brak zależności miedzy koncentracją cholesterolu w osoczu a spożyciem nasyconych kwasów tłuszczowych.

4. Społeczności z naturalnie wysokim spożyciem nasyconych kwasów tłuszczowych

Filipiny, Polinezja, część Indii - spożywany głównie olej kokosowy;

% energii z tłuszczu: 38-48%, z tego NNKT 2%.

Luki w hipotezie lipidowej.

• Niewystarczające podobieństwo w patologii naczyniowej miedzy zwierzętami (króliki) a człowiekiem

• Czynniki konfundujące w międzynarodowych badaniach epidemiologicznych

• Brak zgodności trendów w umieralności z powodu CHD a zmianami w spożyciu (ilość, rodzaj tłuszczu)

• Cholesterol w osoczu jest niewystarczającym wskaźnikiem CHD

• Różnice płciowe w zachorowalności z powodu CHD (K>M)

• Brak zdecydowanego wpływu programów prewencyjnych na śmiertelność i zachorowalność na CHD

CHD - choroby układu krążenia

Żywienie nie jest jedynym czynnikiem wpływającym na CHD.

CHOLESTEROFOBIA

Przyczyny fobii:

• Cholesterol w surowicy krwi stanowi czynnik ryzyka chorób wieńcowych serca

• Związek miedzy spożyciem żywności bogatocholesterolowej a umieralnością z powodu CHD

Cholesterol jest niezbędny dla zdrowia:

• Niezbędny do syntezy wit D i hormonów sterydowych

• Cholesterol we krwi w większości pochodzi z organizmu, a nie z żywności

80% produkowane w wątrobie

20% pochodzi z pożywienia

• HDL „dobry” cholesterol we krwi nie zagraża zdrowiu

• Poziom cholesterolu we krwi zależy od uwarunkowań rodzinnych - czynnika ryzyka

• Cholesterol pokarmowy ma mały wpływ na cholesterol we krwi u większości ludzi

• Pożywienie bogate w tłuszcze podnosi poziom cholesterolu we krwi

• Żywność pozbawiona cholesterolu może być bogata w tłuszcze

• Trans kwasy tłuszczowe podnoszą poziom cholesterolu we krwi

• Utrzymywanie prawidłowego poziomu cholesterolu we krwi warunkuje nisko-tłuszczowa, bogato-błonnikowa dieta i aktywny tryb życia

• Wiele produktów np. jaja zawierające cholesterol, mogą być częścią zdrowej diety

Norma na cholesterol: <200mg chol w surowicy krwi

Osoby młode: 200mg chol/100cm³ surowicy krwi

Osoby starsze: 240mg chol/100cm³ surowicy krwi

Biomarkery oceny spożycia tłuszczu i kwasów tłuszczowych.

Pomiar kwasów tłuszczowych w:

- tkankach

- osoczu, surowicy

Odzwierciedlają spożycie tłuszczu po paru godzinach

- erytrocytach błon

Odzwierciedlają długoterminowe spożycie tłuszczu

- fosfolipidach

Odzwierciedlają spożycie tłuszczu po kilku dniach

- estrach cholesterolu

Odzwierciedlają spożycie tłuszczu po kilku dniach

- tkance tłuszczowej

Odzwierciedla długoterminowe spożycie tłuszczu

- chylomikronach

Odzwierciedlają spożycie tłuszczu bezpośrednio po posiłku

Niektóre kwasy tłuszczowe są biomarkerami spożycia określonej żywności lub grup produktów np. krótkołańcuchowe kwasy (kwas waksynowy) mówią o spożyciu mleka, n-3 o spożyciu ryb morskich.

Testy.

Testy laboratoryjne

- skład kwasów tłuszczowych w erytrocytach

kwasy trójnienasycone

- ————————————

kwasy czteronienasycone

- lipidy ogółem w surowicy krwi

- cholesterol w surowicy

- HDL - cholesterol

- LDL - cholesterol

- skład kwasów tłuszczowych tkanki tłuszczowej

Testy funkcjonalne

- ciśnienie wewnętrzne gałki ocznej

WITAMINY

Stan odżywienia witaminami.

Stadia odzwierciedlające spożycie witamin.

Rodzaj spożycia:

- nadmierne

- odpowiednie

- marginalne

- niedoborowe

Stadia spożycia:

Stacjonarne

Spożycie i zapotrzebowanie na witaminy nie zmienia się przez długi okres czasu dzięki mechanizmom homeostazy komórkowej.

Dynamiczne

Dowóz niewystarczający → wyczerpanie rezerw w organizmie → niedobór

Mechanizmy gwarantujące homeostazę witamin w komórce.

Mechanizm	Przykład
Ograniczona absorpcja Magazynowanie Wydalanie nadmiaru przez: mocz żółć metabolity Ograniczona konwersja do składników aktywnych	Wit B12 Wit A Wit B2, wit C Wit B1 Wit B6, wit PP Wit D

Stadia niedoboru witamin.

Stadium	Czas trwania lub ostrość niedoboru 1 2 3 4 5 6
Rezerwy w organizmie Metabolity Enzymy i hormony witamino-zależne Biochemiczne i funkcjonalne zaburzenia Zmiany morfologiczne	Obniżenie zawartości w organizmie → Obniżenie syntezy metabolitów → Obniżenie aktywności → N C N I H I E A E S R O P A D E K W C T R Y E A → F R C I Y A C S L Z T N N Y E E C Z N E ukryty stabilny marginalny zauważalny
	Niedobór utajony	Niedobór jawny

Graniczny niedobór

witamin

WIATAMINA A

Związki wykazujące aktywność α-retinolu i posiadające pierścień betajononu.

Funkcje:

- proces widzenia

- funkcje somatyczne

- proces reprodukcji

- inne funkcje

Brak wit A → ⅓ populacji dzieci ślepnie w ciągu jednego roku

Biomarkery oceny stanu odżywienia wit A:

1. Techniki izotopowe

- metoda rozcieńczonego izotop

Podawanie znanej ilości nie radioaktywnego izotopu wit A i rozcieńczenie tego izotopu wit A obecną w osoczu, które jest proporcjonalne do wielkości rezerw wit A w wątrobie.

- analiza przedziałowa

2. Wskaźniki biochemiczne

- osocze: retinol

RBP - białko wiążące retinol

RDR - odpowiedź na dawkę retinolu

MRDR - odpowiedź na zmodyfikowaną dawkę retinolu

RBPR - odpowiedź na białka wiążące retinol

- wątroba

- mleko

- łzy

3. Wskaźniki fizjologiczne

- adaptacja oka do ciemności

- czas odbudowy widzenia

- czas adaptacji do ciemności

- samoocena ślepoty zmierzchowej

- próg źrenicowy i widzenia

4. Wskaźniki histologiczne

- cytologia wrażliwości spojówkowej

5. Wskaźniki kliniczne

- plamki Bitota

- blizny siatkówki

WYKŁAD 8

WYKŁAD 9

Biomarkery stanu odżywienia witaminą D.

Bezpośrednie - pomiar metabolitów w osoczu

• 1,25-hydroxy witamina D

Zastrzeżenia:

- zawartość w surowicy podlega regulacji homeostatycznej

- brak danych interpretacyjnych

< 3mg/ cm³ surowicy - niedobór witaminy D

- brak poziomów toksyczności

> 200 mg/ cm³ surowicy - możliwa toksyczność

• fosfataza alkaliczna

- w surowicy krwi na aktywność fosfatazy alkalicznej składają się 2 izoenzymy:

z kości (60-80% udziału aktywności fosfatazy alkalicznej) i z wątroby (30%)

- wzrost aktywności fosfatazy alkalicznej przy krzywicy dziecięcej i osteomalacji u dorosłych

- wzrost aktywności jest proporcjonalny do głębokości niedoboru witaminy D

- na aktywność enzymu mają wpływ także czynniki zewnętrzne takie jak: pora roku, wiek, płeć (kobiety - większa aktywność enzymu), wzrasta przy chorobach

Ograniczona wartość fosfatazy alkalicznej jako wskaźnika stanu odżywienia witaminą D.

• zawartość wapnia i fosforu w osoczu i moczu

- określenia wapnia i fosforu ma wartość pomocniczą przy:

> niedoborze witaminy D spada zawartość wapnia i fosforu w osoczu u dzieci

> dobry przy określaniu intoksykacji witaminy D u dzieci - podnosi się poziom wapnia w osoczu

> ilość wapnia i fosforu w moczu zależy od spożycia; nie odzwierciedla stanu odżywienia witaminą D (badania na moczu porannym)

Funkcjonalne - ocena różnych aspektów metabolizmu mineralnego związanego z funkcją witaminy D.

• wchłanianie wapnia z jelita

- na podstawie bilansu ze znakowanym wapniem; w ograniczonym stopniu

- oznaczenie wydalania wapnia w 24-godzinnej porcji moczu po podaniu określonej dawki wapnia

- pomiar w surowicy przed i po okresie 30, 60 i 120 minut od podania określonej dawki soli wapniowej (10ml soli wapnia/ kg masy ciała)

wysycenie witaminą D - wzrost poziomu wapnia w surowicy (max poziom po 60 minutach)

obniżone wysycenie witaminą D - spadek poziomu wapnia w surowicy

• ocena kośćca

- przy użyciu promieniowania

- badani histologiczne i histochemiczne

• hydroxyprolina w moczu

- dobry wskaźnik stopnia resorpcji kości (hydroxyprolina występuje tylko w kolagenie)

- określana w porannym moczu w przeliczeniu na g kreatyniny

osoby zdrowe - 0,1-0,2mg/ kg kreatyniny

osteomalacja - wysoki poziom hydroxyproliny

• hormon przytarczyc w osoczu

niedobór witaminy D powoduje obniżanie wchłaniania wapnia, wówczas poziom parathormonu w osoczu rośnie i uwalnia wapń z kości; resorpcja wapnia w nerkach

poziom wapnia w osoczu zachowuje wartość fizjologiczną → stężenie parathormonu we krwi jest odwrotnie proporcjonalne do stężenia 25-hydroxy witaminy D

- wartości interpretacyjne są na poziomie 40mmol/ l - 78mmol/ l

- w stosunku do hormonu przytarczyc najlepiej robić oznaczenia łącznie z określaniem 25-hydroxy witaminy D

Biomarkery stanu odżywienia witaminą E /tokoferole/.

Bezpośrednie

• tokoferol w osoczu

- nośnikiem witaminy E w surowicy są tłuszcze/ NNKT

- dorośli - zawartość tokoferolu α i γ powiązana z zawartością cholesterolu ogółem → wskaźnikiem stanu odżywienia jest stosunek α tokoferolu do cholesterolu; przekroczenie 2,2μmol tokoferolu/ mmol cholesterolu w osoczu - stan odżywienia witaminą E prawidłowy

- czynniki zewnętrzne wpływające na poziom tokoferolu w surowicy:

> wiek (wzrost poziomu tokoferolu do 6tej dekady życia)

> płeć

> rasa (ciemnoskórzy mają niższe poziomy tokoferolu w surowicy)

> suplementacja witamina E

> poziom lipidów (tokoferole krążą we frakcji LDL lipoprotein)

> palenie tytoniu (obniża poziom tokoferolu w surowicy)

> przedwczesne porody (obniża poziom tokoferolu w surowicy)

> niedożywienie tłuszczowe (obniża poziom tokoferolu w surowicy)

> defekty genetyczne

- dane interpretacyjne

< 11,62μmol tokoferolu/ l - niski stan odżywienia witaminą E; dla dorosłych

• tokoferol w erytrocytach

- rzadko stosowany → trudności metodyczne

• tokoferol w płytkach

α-tokoferol - 80% w płytkach

γ-tokoferol - 20% w płytkach

- u osób starszych spada poziom tokoferolu

• tokoferol w tkankach

- poziom tokoferolu w wątrobie i tkance tłuszczowej odzwierciedla rezerwy witaminy E

- biopsja; badania na poziomie klinicznym

• test hemolizy erytrocytów

- hemoliza erytrocytów jest odwrotnie proporcjonalna do poziomu tokoferolu w osoczu; niedobory witaminy E - wzrost hemolizy

- jest to słaby wskaźnik, ponieważ na wynik testu ma wpływ wiele czynników

- dane interpretacyjne

hemoliza < 5%, 3h inkubacji - zadowalający stan odżywienia witaminą E; poziom tokoferolu w surowicy > 0,5mg/ 100cm³,

hemoliza > 5%; poziom takoferolu w surowicy < 0,5mg/ 100 cm³

Funkcjonalne

• pentan w wydychanym powietrzu

- witamina E jest naturalnym przeciwutleniaczem, pentan jest produktem oksydacji → wzrost zawartości pentanu świadczy o nasilonych procesach oksydacyjnych i wyczerpaniu zapasów witaminy E

- istnieje negatywna korelacja między koncentracją witaminy E w osoczu a zawartością pentanu w wydychanym powietrzu

• malonodialdehyd w erytrocytach in vitro

- określa niedobór witaminy E

- malonodialdehyd tworzy się w procesie peroksydacji wodorem in vitro

Biomarkery oceny stanu odżywienia witaminą C.

Mierniki biochemiczne

• kwas askorbinowy w moczu/ test wysycenia witaminą C

- główne metabolity kwasu askorbinowego:

dehydroaskorbinian

2-ketobulenian

siarczan askorbinianu

szczawian askorbinianu

- poziom kwasu askorbinowego w moczu odzwierciedla spożycie witaminy C

- wzrost zubożenia w witaminę C - obniżony poziom witaminy C w moczu

- aspiryna powoduje wzrost poziomu kwasu askorbinowego w moczu

- do badań 24h próbka moczu

Test wysycenia

Dawka kwasu askorbinowego 0,5-2g/ dzień doustnie (2g przez 4 dni w równych dawkach) i oznaczanie ilości wydalonego kwasu askorbinowego w moczu;

% odzyskania kwasu askorbinowego jest w granicach 60-80% - prawidłowe wysycenie organizmu witamina C.

• kwas askorbinowy w ślinie/ test językowy

- niska i zmienna zawartość kwasu askorbinowego w ślinie → niska czułość wskaźnika

Test językowy

Pomiar czasu odbarwiania indofenolu na języku stoperem;

Im wyższa koncentracja witaminy C, tym krótszy czas odbarwienia;

Niska precyzja metody; głównie dla dzieci.

• kwas askorbinowy w osoczu i leukocytach

Kwas askorbinowy w osoczu.

- odzwierciedla zawartość witaminy C u osób spożywających witaminę C w sposób ciągły w małych ilościach

- spożycie < 20mg wit C/ dzień - większość witaminy C dociera do tkanek, a tylko niewielka ilość pozostaje we krwi

- spożycie 60-80mg wit C/ dzień - koncentracja witaminy C osiąga plato; wartość wynosi 75μmol/ l (jest to próg nerkowy)

- wysokie spożycie > 200mg wit C/ dzień - spadek wchłaniania jelitowego witaminy C i cały nadmiar pojawia się w moczu

- czynniki zewnętrzne wpływające na zawartość witaminy C:

> palenie tytoniu

> płeć (kobiety - większa zawartość witaminy C)

> wiek (proces starzenia - obniżony poziom witaminy C)

> ciąża

> infekcje

> stałe zażywanie aspiryny

>doustne środki antykoncepcyjne

- dane interpretacyjne

< 11, 4μmol/ l - niedobór witaminy C

11,4-23μmol/ l - niski stan odżywienia witaminą C

> 23μmol/ l - stan zadowalający

Kwas askorbinowy w leukocytach.

- zróżnicowana zawartość witaminy C w różnych formach leukocytów

- koncentracja witaminy C w leukocytach jest 14razy wyższa niż w surowicy krwi

- czynniki zewnętrzne wpływające na zawartość witaminy C:

> palenie tytoniu

> płeć

> leki

> infekcje

> dokładne oddzielenie leukocytów od płytek krwi

- przeliczanie na:

komórki

DNA lub białka

ml

- dane interpretacyjne

< 57nmol/ 10⁸ komórek - niedobór witaminy C

57-114nmol/ 10⁸ komórek - niski stan odżywienia witaminą C

> 114nmol/ 10⁸ komórek - stan zadowalający

• pula w organizmie

- doustnie kwas askorbinowy znaczony izotopem C14 i pomiar specyficznej aktywności we krwi lub moczu w 24-48h od pobrania znakowanego izotopu

- pula witaminy C u dorosłego człowieka 20-30tys mg, zależy od dziennego spożycia

> 600mg - zaburzenia

300-400mg - szkorbut

20mg/ kg mc (1,5g) - prawidłowe odżywienie witaminą C

Mierniki biochemiczne

• kruchość kapilarna

Wywiera się ciśnienie na żyły górnej części ramienia ;

Wylew - pomiar ciśnienia wewnątrz żyły

• metabolity tyrozyny w moczu

Miernik przemian witaminy C w organizmie;

Rzadko stosowany, podlega wielu różnym czynnikom

---