Clinical Chemistry-an Introduction

1. KLINISCHE CHEMIE

2. KLINISCHE CHEMIE
1 Allgemeine Klinische Chemie
Die Klinische Chemie umfasst nach der immer noch gültigen
Definition des internationalen Dachverbandes (International
Federation of Clinical Chemistry, IFCC) von 1995 die Anwendung
chemischer, molekularer und zellulärer Strategien (engl.
concepts) und Techniken für das Verständnis und die Prüfung von
menschlicher Gesundheit und Krankheit. Sie schließt im weiteren
Sinne Hämatologie und Hämostaseologie ein. Neuere
Bestrebungen richten sich auf die Integration der Klinischen
Chemie (und der Laboratoriumsmedizin) in ein
fachübergreifendes Gebiet Klinische Pathologie (Clinical
Pathology), wo Mikrobiologie, Virologie, Transfusionsmedizin,
Humangenetik, Pathologie und andere Fächer vereint werden
sollen.
K. Dörner: „Klinische Chemie und Hämatologie“, Georg Thieme
Verlag

3. KLINISCHE CHEMIE
Quelle: Internet

4. KLINISCHE CHEMIE

5. KLINISCHE CHEMIE

7. (RILIBÄK)

8. RILIBÄK

10. DER PATIENT
Renate Huch, Klaus D. Jürgens: „Mensch Körper Krankheit“, Urban und Fischer

11. LEBEN
Was sind Lebewesen?
Vergleicht man alle Lebewesen, egal ob
Bakterium, Pflanze, Tier oder Mensch,
so fallen grundsätzliche
Gemeinsamkeiten auf, die Lebewesen
von den nicht lebenden Strukturen
unterscheiden. Kennzeichen von
Lebewesen sind ganz allgemein:
 Aufbau aus einer oder vielen Zellen
 Stoffwechsel
 Selbstständige Vermehrung.
Für den Menschen wie auch alle
anderen höheren Organismen sind
folgende acht „Lebensprozesse"
charakteristisch:
Stoffwechsel, Erregbarkeit,
Kommunikation, Kontraktilität,
Wachstum, Reproduktion,
Differenzierung, Sterben
Renate Huch, Klaus D. Jürgens: „Mensch Körper Krankheit“, Urban und
Fischer

12. 1. ALLGEMEINE KLINISCHE CHEMIE
 Die Übergänge zwischen Gesundheit
und Krankheit sind fließend (Abb. 1.1).
Sie lassen sich mit den exakten
Methoden der Klinischen Chemie
präzisieren, aber nicht immer festlegen.
Somatisch Kranke ohne pathologische
Laborbefunde (Teilmenge 5) und
Gesunde mit auffälligen Laborbefunden
(Teilmenge 3) erfordern die besondere
Aufmerksamkeit der Labormedizin.
 Daher ist die Klinische Chemie ein
interdisziplinäres Fach, das zwischen der
patientenbezogenen, labordiagnostischen
Fragestellung des Arztes und der
Therapie tätig ist (Abb. 1.2). Volle
Effektivität kann sich nur ergeben, wenn
klinisch und im Labor Tätige eng
zusammenarbeiten.

13. ANALYT
Kein abstrakter Analysewert sondern
ein naturwissenschaftlich exakt
bestimmter biologischer Parameter
der eine Beschreibung des
Gesundheitszustandes eines
Patienten erlaubt.

14. 1.1 DER KLINISCH-CHEMISCHE BEFUND
 In der breiten Öffentlichkeit und bei Funktionsträgern gibt
es häufig das Missverständnis, dass im medizinischen
Labor Analysenautomaten alle Arbeit verrichten. Die so
erhaltenen Ergebnisse sind jedoch zunächst nur
nutzloses Zahlenwerk.
 Die Bewertung eines Laborergebnisses erfolgt anhand
von analytischen und medizinischen Kriterien. Der
analytischen Seite sind Präzision, Richtigkeit und
Referenzbereiche, in die medizinische Beurteilung gehen
die Sensitivität und die Spezifität des eingesetzten Tests,
die Vorbefunde desselben Patienten (longitudinale
Beurteilung) in Verbindung mit den Referenzwerten und
vor allem die Synopsis der verschiedenen
Laborergebnisse und des klinischen Bildes (einschließlich
Plausibilitätskontrolle) ein.

15. Identifikation
des
Auftraggeber
s Patienten -
Identifikatio
n
Datum
Uhrzeit der
Probegew.

16. RILIBÄK

18. DIE LABORANFORDERUNG:
RATIONELLE LABORDIAGNOSTIK/OPTIMIERTE
ANFORDERUNGSPRAXIS VS. *SCHROTTSCHUSSDIAGNOSTIK*:
 Präzise klinische Fragestellung (OP-Vorbereitung,
Gesundheitscheck, Ausschluss Herzinfarkt…)
 Laborprofile (kl.- oder große OP-Vorbereitung
Urologie, Allgemeinchirurgie, Unfallchirurgie,
Internistisches Aufnahmeprofil, Herzinfarkt …)
 Stufendiagnostik (Blutzucker, Diabetes?, Typ?,
Ursache?)
 Reflective -Testing(FT3,Troponin,PSA)
 Wiederholungs- oder Kontrolluntersuchungen
(aPTT-Verlauf, Blutzucker, HbA1c,
Medikamentenspiegel, Kontrolle unplausibler
Laborergebnisse)

19. LABOR-EDV
 Anforderungsbeleg
 Elektronische Anforderung(order- entry)
Im Vordergrund muss immer eine sichere Probenzuordnung zum
Patienten stehen
RILIBÄK:

20. UNTERSUCHUNGSVERFAHREN
 Qualitative Tests (ja/nein oder
semiquantitativ)-Semiquantitative Tests
 Quantitative Tests
 Funktionstests
 Patientennahe Sofortdiagnostik (Point-
of-Care- Testing, POCT)
Einteilung nach:

21. QUALITATIVE TESTS: DESSEN WERTE EINER SKALA
ZUGEORDNET SIND AUF DEN KEINE ABSTÄNDE DEFINIERT SIND.
URIN-TESTSTREIFEN
 pH-Wert: Indikatorgemisch,
 Erythrocyten /Hb: Peroxidaseartige Wirkung des HB-Moleküls oxidiert ein
Chromogen (o-Toluidin), intakte Erys werden lysiert
 Leukocyten: Granulocytenesterase spaltet einen Indoxylester, Indoxyl
reagiert mit einem Diazzo-Salz, Farbreaktion
 Glukose (Suchtest auf Diabetes mellitus, Therapiekontrolle bei Diabetes),
Glukoseoxidase-Reaktion.
 Protein: Indikatorfehler, Albumingehalt stört eine spezielle Indikatorreaktion,
Erfasst keine Mikroalbuminurie 20…200 mg/l
 Nitrit: Nitrit diazodiert Sulfanilamid zu einem Diazoniumsals,
Komplexbildung mit Benzochinonderivat, Farbreaktion, 80% der Bakterien
sind Nitritbildner, Nitrat muss vorhanden sein, Reaktionszeit 4 – 6 h
erforderlich,
 Keton: Diabetesdiagnostik, Acidosen, hypokalorische Diät, Schlechte
Stoffwechsellage bei Diabetikern „Ketonurie als Frühsymptom eines
diabetischen Komas“
 Bilirubin/ Urobilinogen
 Spezifisches Gewicht: K⁺ und Na⁺ verdrängen H⁺; Indikatorreaktion,

22. TROCKENCHEMIE:
 Die Patientenprobe — wird
auf die Verteilerschicht
aufgebracht
 Verteilerschicht — die Probe
wird gleichmäßig verteilt
 Filterschicht — filtert
Substanzen heraus, die das
Ergebnis beeinflussen
könnten
 Reagenzienschicht —
Reagenz reagiert mit der
Probe
 Indikatorschicht — sammelt
die chemisch umgesetzte
Probe für die Spektralanalyse
 Trägerschicht — Optisches
Fenster

23. SEMI/QUANTITATIVER TEST: TESTSTREIFEN ZUR
BLUTZUCKERBESTIMMUNG
Enzymatische Reaktion der Blutglucose
 Glucose + NAD⁺→ GlucDHGlucosedehydrogenase →
Gluconolacton + NADH + H⁺
 Redox-Reaktion der Wasserstoffionen mit
1. Coenzyme: Phenantrolinchinon (Abbott)
2. Coenzyme: Pyrrolochinolcholin (Roche)
glucose glucolaction
Mediator(reduziert)
GLUC-DH
Mediator
oxidiert(Ele
ktrode)
e-
PCC

24. PATIENTENNAHE SOFORTDIAGNOSTIK – POCT (GEM 4000)
Critical care-
System

25. PATIENTENNAHE SOFORTDIAGNOSTIK(POCT)
–BIOSENSOREN-TECHNIK
 Intensivstation (Critical-care: Blutgase, Elektrolyte,
Lactat)
 Ambulanz(Überwachungsparameter: Glucose,HBA1c)
 Notarztwagen (Critical-care: kardiale Marker, Glucose)
 Arztpraxis(Überwachungsparameter: Glucose,
Gerinnungsglobaltests)
 Patient zu Hause (Schwangerschaftsschnelltest,
Glucose)
(BGA-Gerät): Säure-Basen-Messgerät pH, pCO2, pO2,
Stand. Bicarbonat, Sauerstoffsättigung, Na, K, Ca,
Glucose, Lactat, Hb, CO-Hb, Ht

26. VORTEILE VS NACHTEILE

27. „RANGORDNUNG“
•IM SUPERMARKT GEKAUFT
•IN DER KLINIK ZUGELASSEN: ACCU-CHEK,
PRECISION H
•KLINISCH-CHEMISCHES
ANALYSENVERFAHREN: GEM
•REFERENZMETHODE: HEXOKINASE

28. PRINZIPIEN DER CHEMO-BIOSENSOREN
Ppp
Detektor
Transducer
Detektor: Signalgeber
Transducer: Messwandler
Probenaufgabe
/Fluidik -Einheit
Processing-
Einheit

29. RILIBÄK 2008 / QUALITÄTSKONTROLLE POCT

30. GEKOPPELTE ENZYMTESTS
 Optischer Test nach Warburg:
1.Messreaktion
2.Indikatorreaktion:
(Umsatz der Enzymreaktion photometrisch
angezeigt werden kann. )
Wichtigste Substrate:
1.NAD/NADH2 und
NADP/NADPH2(Absorptionsmax. 340nm)
2.p-Nitrophenol und p-Nitranin.
3.H2O2 aktivierte Chromogensysteme.

31. QUANTITATIVE TEST:
DESSEN WERTE EINER SKALA ZUGEORDNET SIND AUF
DIE ABSTÄNDE DEFINIERT SIND.
BLUTZUCKERBESTIMMUNGEN
 Glucose + ATP → Hexokinase→ Glucose-6-Phosphat + ADP
Glucose-6-Phosphat + NADP⁺ → Glucose-6-Phosphat-
Dehydrogenase→ 6-Phosphogluconat + NADPH + H⁺
 Glucose + O₂ + H₂O →GODGlocoseoxidase→ Gluconat (Aldehyd zu Säure) +
H₂O₂
H₂O₂ + Chromogen →Peroxidase → Farbstoff
Indikatorreaktionen
 Glucose + NAD⁺→ GlucDHGlucosedehydrogenase → Gluconolacton + NADH
+ H⁺

32. FUNKTIONSTEST: ORGANDIAGNOSTIK.
PRÜFT KOMPLIZIERTE BIOLOGISCHE ZUSAMMENHÄNGE

35. UNTERSUCHUNGSMATERIAL: BLUT

37. MATERIALIEN BLUTENTNAHME

38. NICHT VERGESSEN!

39. NICHT VERGESSEN

41. Zentrifugation Trennverfahren

43. Serum Monovetten
SERUM

 Serum
versteht man jenen flüssigen Anteil
des Blutes, den man als Überstand
erhält, wenn man
eine geronnene Blutprobe zentrifugiert.

44.  Zur Serumgewinnung setzt man dem Vollblut vorteilhaft
gerinnungsfördernde Agenzien und Separationshilfen zu, weil Blut
schlecht gerinnt, wenn es nach der Entnahme mit der Spritze in die
heute ausschließlich als Primärgefäße verwendeten
Kunststoffröhrchen gegeben wird.
2 derartige Hilfsmittel sind bei uns verbreitet:
 kaolinbeschichtete Polystyrolkügelchen
 Polyester-Trenngel mit Gerinnungsaktivator
 Beide haben eine Dichte, die zwischen der von Blutkuchen und
Serum liegt. Sie wandern deshalb bei der Zentrifugation an diese
Grenzschicht und bilden eine Diffusionsbarriere. Die Gefahr einer
Kontamination des überstehenden Serums durch Hämolyseprodukte
wird dadurch vermindert. Außerdem steigt die Serumausbeute
beträchtlich.

45. BLUTPLASMA
 (altgr πλάσμα plásma „Gebilde“) ist der flüssige Anteil des Blutes, den man
erhält, wenn man eine ungerinnbar gemachte Blutprobezentrifugiert. Diese
Flüssigkeit enthält durch die Zentrifugation keinerlei Blutzellen mehr. Im
Gegensatz zum Blutserum enthält Blutplasma aber noch
alle Gerinnungsfaktoren. Blutplasma hat einen Anteil von etwa 50–59 % bei
Männern und 54–73 % bei Frauen am Blutvolumen.

46. CITRATBLUT – EDTA-BLUT

48. FALLBEISPIEL: UNTERSUCHUNGSMATERIAL
K. DÖRNER, KLIN. CHEMIE.
 Im Labor kommen 2 halb gefüllte Mikroprobengefäße für Hämatologie und
Klinische Chemie an; der Patient ist 8 Monate alt, die auf der Laboranforderung
genannte Indikation lautet „Kontrolle". Bestimmt werden sollen Blutbild,
Elektrolyte und Blutglucose:
 Das Blutbild ist altersentsprechend; klinisch-chemische Laborwerte:
 Natrium 140 mmol/l norm.
 Kalium 7,1 mmol/1 Ref.: 3,7 – 5,8 mmol/l
 Chlorid 99 mmol/1 norm.
 Calcium 0,9 mmol/1 Ref.: 2,2 – 2,6 mmol/l
 Glucose 80 mg/dl norm.
 CRP 10 mg/l norm.
 Die Mitarbeiterin des Labors ruft sofort auf Station an und teilt mit, dass vor
allem der Calciumwert, aber auch das Kalium, weit vom Normbereich
abweichen; bei einer derart ausgeprägten Hypocalciämie seien Muskelkrämpfe
zu erwarten.
 Alternativ könnten die Werte durch Fehler bei der Probenentnahme verursacht
sein. Da es dem Säugling sehr gut geht, wird zunächst eine erneute
Blutabnahme vereinbart; alle Werte liegen im Normbereich.

49. KAPILLARBLUT
 Eine Mischung von Blut aus Arteriolen,
Venolen und Kapillaren, sowie
interstitieller und intrazellulären
Flüssigkeiten.

50. KAPILLARBLUT
 Bei Pädiatrie, Geriatrie ,Blutgasanalysen, Glucose
und Lactatbestimmung.POCT Test.
 Bei Kapillarblutentnahmen besteht eine erhöhte
Hämolysegefahr
 Glucose ergibt im Kapillarblut höhere, Lactat jedoch
tiefere Messwerte als im Venenblut.
 Gerinnungsanalysen einschließlich
Thrombocytenzählung aus Kapillarblut sind
unzuverlässig.
 Bei starkem Pressen während der
Entnahmeprozedur tritt eine Hämodilution
(Verdünnung des Blutes) durch Interstitialflüssigkeit
auf.

52. UNTERSUCHUNGSMATERIAL - KAPILLARBLUT
 Bereitlegen aller Materialien (Handschuhe, Desinfektionsmittel,
Einmallanzette, Tupfer, beschriftete Probengefäße, Pflaster,
eventuell warmen Umschlag).
 Bei kalten und schlecht durchbluteten Extremitäten
Entnahmestelle mit feuchtwarmen Umschlägen hyperämisieren.
 Entnahmestelle mit Hautdesinfektionsmittel abreiben.
 Mit Einmallanzette oder besser mit Punktionshilfe punktieren
 Erste Bluttropfen mit Alkoholtupfer aufnehmen und verwerfen.
 Blutprobe in entsprechende Spezialgefäße für Blutzucker,
Hämatologie oder andere Sammelgefäße geben, gegebenenfalls
unter Zuhilfenahme von Blutgaskapillaren; durch Umschwenken
des Röhrchens Antikoagulans mit Blutprobe vermischen.
 Punktionsstelle mit Pflaster versorgen

53. DIE LIQUORANALYSE
Gehirn und Rückenmark sind von einer klaren
, farblosen Flüssigkeit umgeben, die Zucker
(Glucose), Salze und eine geringe Menge an
Eiweißstoffen (Proteinen) enthält. Diese
Flüssigkeit wird als Liquor cerebrospinalis bzw.
kurz Liquor bezeichnet.
Der Liquor dient als Nahrungsquelle für Gehirn
und Rückenmark und schützt vor äußeren
Einwirkungen , indem er Erschütterungen
dämpft.
Die Untersuchung des Liquors gibt einen
wertvollen Einblick in den Zustand von Gehirn
und Rückenmark , deckt Schädigungen ,
Abnormalitäten oder Infektionen auf (z.B. eine
Hirnhautentzündung). Liquorproben werden
durch eine Technik entnommen , die man als
Lumbalpunktion bezeichnet.
Wird eine Lumbalpunktion durchgeführt , muss
man sich mit angewinkelten Oberschenkeln
auf die Seite legen . Dann wird im
Lendenwirbelbereich der Wirbelsäule eine
Nadel eingeführt und Liquor entnommen.
Danach muss man je nach KH verschieden ,
bis zu 12 Stunden ruhig und flach liegen
bleiben.

54. LIQUOR
Zellen innerhalb einer Stunde zählen!

55. SPONTANURINPROBEN
Als Material für den qualitativen bzw. semiquantitativen
Urinstatus sollte möglichst Nacht- oder Morgenurin (d.h.
die erste oder zweite Urinportion des Tages, gewonnen
als Mittelstrahlurin) verwendet werden, weil diese Urine
in der Regel nach Körperruhe gewonnen und
vergleichsweise konzentriert sind.
Wurde das Genitale vor der Uringewinnung desinfiziert,
so ist zu beachten, dass manche Desinfektionsmittel wie
kolloidales Jod und Wasserstoffperoxid
Teststreifenergebnisse verfälschen können.

56. SAMMELURINE
 Als Urinsammelgefäße dienen Plastikbecher bzw. größere Sammelflaschen aus
Plastik von 2-3 Liter Fassungsvolumen. Ins Labor werden davon nur ca. 10 ml geschickt
(nicht vergessen, das Gesamtvolumen am Sammelgefäß abzulesen und zu notieren!).
Das Sammeln eines 24-Stunden-Urins beginnt und endet mit leerer Blase. Das
bedeutet, dass die Sammelperiode zunächst mit einer Blasenentleerung beginnt. Diese
Portion gehört nicht in das Sammelgefäß. Nach Ablauf der festgesetzten Sammelzeit
wird die Blase wieder entleert und diese Portion gehört in das Sammelgefäß und
schließt die Urinsammlung ab.
 Als universelles, bakteriostatisches Konservierungsmittel für Sammelurine dient eine
10%ige Lösung von Thymol in Isopropanol. Sie wird vor dem Sammeln in einer Menge
in das Sammelgefäß gegeben, die 1 % der erwarteten Urinmenge entspricht (also 10 ml
pro l Urin). Als spezielle Konservierungsmittel werden Salzsäure (für
Vanillinmandelsäure, Katecholamine und Calciumausscheidung), Natriumcarbonat (für
Porphyrinbestimmungen) und EDTA (für Spurenelementuntersuchungen) eingesetzt.
 Grundsätzlich sind Sammelurine kühl und lichtgeschützt aufzubewahren.
 Niederschläge werden im Labor in der Regel erfolgreich durch Erwärmen auf 50 °C
wieder gelöst.

57. URIN UND SEIN TRANSPORT

58. WEITERE UNTERSUCHUNGSMATERIALIEN
 Der Aszites, umgangssprachlich auch Bauchwassersucht,
ist eine pathologische Flüssigkeitsansammlung in der freien
Bauchhöhle. Üblicherweise finden sich nur sehr geringe
Spuren von Flüssigkeit in der freien Bauchhöhle. Bei vielen
Krankheiten lässt sich vermehrt Flüssigkeit in der freien
Bauchhöhle nachweisen (Tumor, Entzündung,
Mangelernährung).
 Die Pleura, deutsch Brustfell, ist eine dünne Haut, die
 als Lungenfell die Lungen überzieht sowie
 als Brustfell im engeren Sinne die Brusthöhle von innen
auskleidet

59. PLEURAPUNKTATE
 Als Transsudat werden in der Medizin durch Epithelien
hindurchtretende sowie aus Gefäßen austretende nicht
entzündliche Körperflüssigkeiten bezeichnet. Zu
unterscheiden sind sie von den entzündlich bedingten
Exudaten. Transsudate kommen bei gesunden und
krankhaften Körperprozessen vor.
 Exsudate enthalten mehr als 30 g/l Eiweiß (unter
anderem Enzyme), Glukose und weitere Blutbestandteile.
Exsudate mit hohem Anteil von Zellen und Zelltrümmern
sind eitrig.
 Quotienten von LDH und TP aus Erguss und Serum
 TP Erguss/ TP Serum < 0,5 → Transsudat

60. WEITERE UNTERSUCHUNGSMATERIALIEN
 Stuhl (Bakteriologie, auch serologische
Schnelltests, z.B. auf Clostridien
 Fruchtwasser
 Magensaft
 Duodenalsaft (Zwölffingerdarm, Galle und
Pankreassaft)
 Schweiß (Cystische Fibrose, Elektrolytbestimmung)
 Speichel