Диагностическое значение определения гликогена, глюкозы и гликозилированного гемоглобина в биологических жидкостях и тканях трупа. Нормы содержания гликогена, глюкозы и гликозилированного гемоглобина в тканях и жидких средах трупа

ГОСУДАРСТВЕННОЕ КЛИНИЧЕСКОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ЗДРАВООХРАНЕНИЯ «КИРОВСКОЕ ОБЛАСТНОЕ БЮРО СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ»

 

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПИСЬМО ДЛЯ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКИХ ЭКСПЕРТОВ

 

ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛИКОГЕНА, ГЛЮКОЗЫ И ГЛИКОЗИЛИРОВАННОГО ГЕМОГЛОБИНА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ И ТКАНЯХ ТРУПА

 

Информационное письмо подготовлено
врачом судебно-медицинским экспертом биохимиком
Кировского областного бюро судебно-медицинской экспертизы
Кузнецовой Ириной Юрьевной.

 

 

Киров, 2004

Процесс умирания организма сопровождается значительной перестройкой его углеводного обмена. В зависимости от вида смерти эта перестройка может иметь специфическое качественно-количественное своеобразие, что можно использовать для выяснения танатогенеза и верификации причины смерти. С другой стороны, критические сдвиги углеводного обмена сами по себе способны явиться причиной смерти. Исследование глюкозы, гликогена и гликозилированного гемоглобина может стать ценным диагностическим подспорьем эксперту в дифференциальной диагностике смерти от общего переохлаждения, острой ишемической болезни сердца, алкогольного отравления, сахарного диабета и гликемических ком, странгуляционной асфиксии.

В связи с необходимостью широкого использования биохимических методов исследования в судебно-медицинской практике нами рассмотрены основные случаи их применения.

ОБЩЕЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ОРГАНИЗМА

При попадании человека в экстремальные условия, связанные с действием холода, включаются адаптационные механизмы жизнеобеспечивающих систем, направленные на интенсификацию процессов теплообразования. Основным энергетически субстратом для этого являются сахара -глюкоза и гликоген. Декомпенсация процессов терморегуляции, приводящая к смерти от общего переохлаждения связана с исчерпанием энергетических ресурсов организма. Поэтому, при смерти от охлаждения гликоген в тканях критически снижен или не обнаруживается вовсе. Целесообразно в целях диагностики смертельного переохлаждения исследовать не только ткань органов, но и кровь из трех сосудистых бассейнов - бедренной вены, портальной вены, печеночной вены. При смерти от охлаждения глюкоза в крови бедренной вены отсутствует, либо резко снижена, глюкоза в крови печеночной вены значительно превосходит глюкозу в крови из воротной вены (в норме наоборот - глюкоза кропи портальной вены превосходит глюкозу печеночной). В моче сахар обычно отсутствует.

Диагностически значимые признаки

• Значительное   снижение   гликогена   в   миокарде, скелетной   мышце,   печени   вплоть   до   полного исчезновения
• Гипогликемия
• Глюкоза крови печеночной вены преобладает над портальной глюкоземией

Забор материала

• Ткань органов - миокарда, скелетной мышцы, печени
• Кровь из 1-бедренной вены, 2-печеночной вены, 3- воротной вены
• Моча

ОСТРАЯ ИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ СЕРДЦА

При смерти от острой ишемической болезни сердца отмечено резкое снижение вплоть до нуля гликогена в очаге ишемии. При этом в неишемизированном миокарде гликоген может сохраняться в пределах нормы, или даже быть повышенным. В связи с тем, что снижение гликогена в миокарде при ОИБС имеет очаговый характер, целесообразно при секции иссекать несколько участков сердечной мышцы -из предполагаемой зоны ишемии и из интактных участков. Гликоген печени и скелетной мышцы при ОИБС остается в пределах нормы. Глюкоза в крови может быть несколько повышена, в моче также может определяться умеренное количество глюкозы. Последнее обстоятельство может быть объяснено особенностями психо-эмоционального состояния перед кардиогенной смертью (известно, что приступ ишемии сопровождается симпатическим возбуждением и страхом смерти).

Диагностически значимые признаки

• Значительное снижение гликогена в зоне ишемии миокарда
• Нормальное содержание гликогена в скелетной мышце и печени
• Возможна умеренная гипергликемия и глюкозурия

Забор материала

• Ткань органов - миокарда (зона ишемии и прилежащая к ней зона), скелетной мышцы, печени.
• Кровь из бедренной вены
• Моча

ОСТРОЕ ОТРАВЛЕНИЕ АЛКОГОЛЕМ

При смерти от острого алкогольного отравления всегда отмечается резкое снижение гликогена в печени, вплоть до полного его исчезновения. Объясняется это тем, что алкоголь в высоких дозах значительно сдвигает углеводный обмен в сторону катаболизма. Он усиливает в несколько раз гликолиз и гликогенолиз (распад углеводов), подавляет глюконеогенез (синтез глюкозы из неуглеводных предшественников), стимулирует выброс инсулина поджелудочной железой при одновременном снижении его элиминации из портального кровотока печенью, создавая ситуацию периферической гиперинсулинемии и гипогликемии. Для ее выявления необходимо помимо крови из бедренной вены забирать кровь из портальной и печеночной вены. Необходимость эта вызвана тем, что глюкоза в крови бедренной вены в норме содержится в незначительном количестве и может легко исчезать по причинам, не связанным с прижизненной гипогликемией. Кровь портальной и печеночной вены в плане диагностики      гипогликемии      более      информативна.

Отсутствие глюкозы в бедренной вене и снижение ее в портальной циркуляции ниже 20 ммоль/л указывает на алкогольную гипогликемическую кому (норма 60-80 ммоль/л).

Диагностически значимые признаки:

1. Значительное снижение гликогена в печени вплоть до полного исчезновения
2. Нормальное содержание гликогена в скелетной мышце
3. Вариабельное  содержание   гликогена  в  сердечной мышце   -   от   пределов   нормы  до   значительного снижения в два и более раза.
4. Возможна гипогликемия в портальной и бедренной вене

Забор материала:

1. Ткань органов - миокарда, скелетной мышцы, печени
2. Кровь из 1 -бедренной вены, 2-портальной вены

При оценке результатов гликогенового теста следует иметь в виду, что изменение содержания гликогена как энергетического субстрата возможно и при прочих состояниях, например снижение гликогенового резерва печени имеет место при психоэмоциональном стрессе перед смертью, длительной агонии, медленном темпе умирания, отравлении СО, сепсисе, кахексии, периферической травме. Смерть от болевого, травматического шока при повреждениях периферических частей тела ведет к значительному снижению гликогена в печени. В тоже время при обширной травме ЦНС, ЧМТ, даже если она сочеталась со значительными повреждениями тела, обеднение печени резервными углеводами не происходит, что объясняется выпадением координирующей функции ЦНС на углеводный обмен.

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ И ГЛИКЕМИЧЕСКИЕ КОМЫ

Определение глюкозы и гликозилированного гемоглобина (НВА) могут быт успешно применены для диагностики сахарного диабета (СД) и гликемических ком. Нарушения углеводного обмена широко распространены в популяции  (каждый  4-5  житель  России),  однако  лишь незначительная часть их проявляет себя манифестно с богатой клинической и лабораторной симптоматикой и диагностируется. Большая часть людей, имеющих расстройства углеводного обмена, остаются за бортом внимания специалистов, т.к. проявления латентного сахарного диабета незначительны или транзиторны, и выявляются случайно при детальном лабораторном обследовании. Тем не менее, при сопряжении ряда факторов латентный диабет может приводить к гликемическим кризам и смерти. Как правило, такая смерть внезапна, неожиданна для окружающих и может наступать на фоне внешнего здоровья. Вследствие этого умершие препровождаются в судебно-медицинский морг, где при отсутствии специфической патоморфологической картины им выставляется неверный диагноз. Поэтому почти в 100% случаев смерть от гипер- и гипогликемической комы остается нераспознанной и отсутствует истинная статистика смерти от СД. Хочу обратить ваше внимание на признаки, настораживающие в отношении СД, гликемических кризов и требующие дополнительного лабораторного исследования на глюкозу и соответствующие метаболиты:

1. Трупы лиц с диагностированным СД или иным нарушением    углеводного    обмена   в    катамнезе (гликогенозы,        гемохроматоз,        галактоземия, непереносимость фруктозы)
2. Изменения со стороны поджелудочной железы, (глюкагон, инсулин - основные гормоны мобилизации и резервирования сахара)
3. Обширные поражения печени, такие как цирроз, активный    хронический    гепатит.    В    результате печеночно-клеточной    недостаточности    снижается экстракция    инсулина    печенью    из    портальной циркуляции,    что    приводит    к    периферической гиперинсулинемии. Это с одной стороны чревато гипогликемическими   кризами,   с   другой   стороны инсулинорезистентностью и формированием СД 2 типа. 50-80 % пациентов с установленным циррозом печени   имеют    СД   2   типа,    или   нарушение толерантности к глюкозе.
4. Глубокие поражения почек могут способствовать наступлению гипогликемической комы. Почки играют существенную роль в новообразовании глюкозы путем глюконеогенеза,  а так  же  принимают участие  в деградации инсулина.
5. Изменения со стороны желез внутренней секреции (надпочечников, гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы),      продуцирующих     гормоны-регуляторы углеводного обмена (адреналин, глюкокортикоиды, тиреотропный,     соматотропный,     адренокортико- тропный гормон, ТЗ, Т4).
6. Хронический алкоголизм и острая алкогольная интоксикация.    Еще раз подчеркну, что алкоголь усиливает   высвобождение   инсулина   и   гликолиз, тормозит гликогенолиз и глюконеогенез, что приводит к снижению глюкозы в крови. У алкоголиков этому эффекту  способствует  и  приобретенный  дефицит адренокортикотропного гормона, плохое питание и алкогольный цирроз печени.
7. Лица, с признаками оперированного желудка. У лиц, перенесших оперативное вмешательство на желудок при гастроинтерстициальном анастомозе через 1,5-2 часа после приема пищи может развиться глубокая гипогликемия, связанная со снижением резервной функции желудка, быстрым попаданием глюкозы в тонкий    кишечник    и    ответной    неадекватной инсулинопродукцией поджелудочной железой. При этом  инсулин  подавляет  абсорбцию  глюкозы  из кишечника   и   стимулирует   потребление   глюкозы печенью и другими тканями. Это состояние известно как "поздний демпинг-синдром"
8. Дети,   особенно   новорожденные   и   младенцы. Обладают несовершенными механизмами регуляции уровня   глюкозы   в   крови   со   склонностью   к гипогликемическим кризам. Обусловлено это тем, что дети имеют большее соотношение массы мозга к массе тела,   а   мозг   потребляет   относительно   большее количество глюкозы, чем любая другая ткань. У новорожденных ограничен кетогенез, вследствие чего кетоновые тела не могут стать энергетическим заместителями глюкозы. Также у детей значительно менее выражен глюконеогенез из-за малой активности фермента ФОСФОЕНОЛПИРУВАТКАРБОКСИКИНАЗЫ.

Для диагностики гликемического статуса мы исследуем глюкозу крови, мочи, стекловидного тела, гликогемоглобин эритроцитов. Глюкоза показывает актуальное состояние углеводного обмена на момент смерти, а гликозилированный гемоглобин позволяет сделать ретроспективную оценку гликемического статуса в предшествующие смерти 2-3 месяца. Несомненным доказательством гипергликемической комы являются показатели глюкозы в крови бедренной вены свыше 30 ммоль/л, стекловидного тела - свыше 17 ммоль/л. Отсутствие глюкозы в крови бедренной вены и снижение ее до 20 ммоль/л и более в воротной вене указывает на гипогликемическую кому (при своевременном изъятии и исследовании крови из трупа).

СТРАНГУЛЯЦИОННАЯ АСФИКСИЯ

Биохимический тест на прижизненность странгуляции изящен, прост и быстр в исполнении. Кроме того, он имеет преимущества перед гистологическим исследованием по эффективности в случаях повешения трупа в ближайшие сроки после наступления смерти. Основан он на определении разницы в содержании глюкозы в крови из синусов ТМО и глюкозы из сосудов туловища. При сдавлении шеи петлей, доступ крови к головному мозгу резко замедляется, либо полностью прекращается. С другой стороны, при асфиксии, как и при других стрессовых ситуациях, активируется симпатоадреналовая система, происходит усиленный выброс адреналина,  что  приводит к мобилизации  гликогена и гипергликемии. Известно, что основное депо гликогена -печень, а головной мозг крайне беден его запасами. В создавшейся ситуации, когда циркуляция крови между мозгом и туловищем резко замедленна или прервана, концентрация сахара в крови синусов ТМО будет значительно меньше, нежели в кров туловища (от 2, 5 до 50 раз).

Забор материала:

•   Кровь  из   1-бедренной   вены,   2-синусов  твердой мозговой оболочки

Правила забора биоматериала на биохимическое исследование

1. Быстрейший забор биоматериала от трупа и скорейшая доставка его на исследование (желательно в 24 часа)
2. В   случае   невозможности    скорейшей   доставки биоматериала     на     исследование     допускается консервация:
   а) кровь, стекловидное тело, моча - 2 мл цельной крови или стекловидного тела смешать с 6 мл 5% трихлоруксусной кислоты, сохранять до отправки на исследование в прохладном темном месте (холодильник, сени, подвал);
   б) ткань органов, сыворотка - замораживание в морозильной камере холодильника, при этом не допускать повторного размораживания-замораживания.
    
3. Забор    биоматериала    производится    только    из установленных мест.

• Кровь - бедренная вена, печеночная и воротная вена (диагностика гликемии, диф. диагностика переохлаждения, ОАО, ОИБС), бедренная вена и синусы ТМО (диагностика прижизненности странгуляции). В чистый сухой пенициллиновый флакон в количестве 5-10 мл.
• Моча - мочевой пузырь. В чистый сухой пенициллиновый флакон в количестве 5-10 мл.
• Стекловидное тело - путем пункции наружного угла глаза шприцем. Объем забора от 1 куб. см.
• Миокард - кусочек 3x3 см., весом 4-7 гр., взятый в чистую, сухую стеклянную банку, иссеченный из стенки левого желудочка по средней линии, проходящей между коронарной бороздой и верхушкой сердца. При подозрении на смерть от ОИБС рекомендуется забирать 2 кусочка сердца- из зоны ишемии и неизмененной зоны миокарда.
• Скелетная мышца - кусочек 3x3 см., весом 4-7 гр., взятый в чистую, сухую стеклянную банку, иссеченный из большой грудной или подвздошной мышцы.
• Печень - кусочек 3x3 см., весом 4-7 гр., взятый в чистую, сухую стеклянную банку, иссеченный из правой доли печени около круглой связки на глубине не менее 2-3 см от поверхности, не содержащей крупных и средних размеров желчных протоков.

 

Нормы содержания гликогена, глюкозы и гликозилированного гемоглобина в тканях и жидких средах трупа

Биологические среды трупа	Нормы содержания
Гликоген миокарда	381-875 мг%
Гликоген скелетной мышцы	353-1533 мг%
Гликоген печени	2234-6370 мг%
Глюкоза бедренной вены	1,5-6,5 ммоль/л
Глюкоза воротной вены	60-80 ммоль/л
Глюкоза печеночной вены	10-43 ммоль/л
Глюкоза стекловидного тела	следы
Глюкоза мочи	следы
Гликозилированный гемоглобин крови	3,5-7,0 мкмоль фруктозы/гНв