Stanovení draselného
kationtu
Synonyma
K+, kalium
Preanalytická fáze
Stanovení v séru, plazmě (antikoagulans heparinát
lithný nebo amonný) a moči. Popsáno je také stanovení v mozkomíšním moku.
Sérum nebo plazmu je třeba oddělit od krvinek během 4 h. Pro stanovení v nekorpuskulární fázi plné krve je
nutné použít titrovaný (balancovaný, iontově vyvážený) heparin. Odběr vzorku
pokud možno bez naložení turniketu. Je rozdíl mezi plazmou a sérem (vyšší
koncentrace v séru o 0,2 až 0,4 mmol/l, rozdíl způsobuje proces srážení krve).
Sběr moče se provádí do plastových nádob bez konzervačních
přísad. V moči je nejvyšší koncentrace v 8 h ráno a nejvyšší v 22 h
večer.
Stabilita vzorku séra nebo plazmy:
20 – 25 °C 8 h, 4 – 8 °C 14 dnů, -20 °C 1 rok, -70 °C 5 let; moč 20 – 25 °C 1
– 7 dní, 4 – 8 °C 1 – 7 dní, -20 °C 4 týdny – 1 rok.
Hemolytické vzorky je třeba odmítnout analyzovat. Neukládat vzorky plné krve do lednice ! Velkým rizikem může být slabá hemolýza, která nemusí být v umělém osvětlení viditelná, zejména je-li hodnocena začátečníkem. Snížení hodnot při odběru vleže (asi 3 %) nebo hladovění. Zvýšení při skladování vzorku celé krve na ledu (+0,1 mmol/l K+ za 45 min) a cvičení paže s použitím turniketu. Stanovení ovlivňuje věk a cirkadiánní rytmy.
Jakákoli kontaminace vzorku rozpadlými
erytrocyty nebo trombocyty zvyšuje koncentraci draselného kationtu. Stáním
vzorku plné krve při pokojové teplotě nebo v lednici dochází k úniku draselných
iontů z erytrocytů a trombocytů bez viditelné hemolýzy (tento proces je rychlejší
při stání v lednici, protože funkce sodno-draselné pumpy je chladem
utlumena). Zvýšené koncentrace jsou rovněž u trombocytózy a chronických
leukemií (tzv. pseudohyperkalémie). Ruší
také lipémie a ikterus.
Poznámky k analytické
metodě
Potenciometrie: v současné době nejrozšířenější používaný princip stanovení aktivity
(přepočtené přibližně na koncentraci) draselných kationtů. Iontově selektivní
membrána obsahuje specifický nosič draselných iontů, kterým je neionogenní
makrocyklické antibiotikum valinomycin rozpuštěné v dioktyladipátu na
porézním organofilním PVC nosiči. Jako nosič může sloužit také teflon. Méně
obvyklý je v současnosti ionogenní tetra(p-chlorfenyl)boritanový anion.
Dále se používají tzv. „crown“ etery, zejména v ISE japonských analyzátorů
(např. 18-crown-6) nebo kryptandy (např. kryptand 2.2.2). Pórovitá membrána je
nasycena 0,1 molárním roztokem KCl, aktivita K+ je v ní udržována
na konstantní úrovni iontoměničem;
Donnanův potenciál pak závisí pouze na aktivitě K+ ve vodě (krev, sérum,
plazma jsou vodné roztoky). Podobně jako u stanovení sodného kationtu se
používá přímé měření bez ředění (měřenou veličinou je aktivita ve vodné fázi) a
nepřímé měření s dilucí (stanovení aktivity odpovídající koncentraci v celém
vyšetřovaném vzorku). Draselná elektroda má lineární odezvu v rozsahu 0,03
až 1000 mmol/l, takže je dobře použitelná jak pro měření draselných iontů
v séru, tak i v moči. Nicméně velké změny iontové síly vlivem iontů
v moči vyžadují přidání diluentu s velkou iontovou silou, aby se její
výkyvy podstatně zmírnily. Při stanovení v moči se může u některých ISE
projevit interference amoných iontů.
Při použití potenciometrického principu je rozdíl mezi přímým a nepřímým stanovením iontově selektivními elektrodami. Rozdíl se zvyšuje u vzorků se stoupající koncentrací lipidů (a proteinů), ale diference (tj. relativní pokles koncentrace draselných iontů při pseudohypokalemii) není tak velká, aby mohla významně zkreslit diagnostický proces na rozdíl od případu pseudohyponatremie.
Plamenová emisní spektrofotometrie: měření při 767 nm v plameni propanu (
Spektrofotometrie: draselné ionty aktivují enzym tryptofanázu při rozkladu tryptofanu na
amonné ionty, indol a pyruvát. Amonné ionty se pak uplatňují při redukci
2-oxoglutarátu a současně probíhající oxidace NADPH se sleduje kineticky při
340 nm jako pokles absorbance. Bilirubin a hemoglobin interferují při této
reakci jen nepatrně.
Aktivace tryptofanázy se může
uplatnit i při štěpení S-2-nitrofenyl-L-cysteinu na amoniak, pyruvát a
2-nitrothiofenol, což lze sledovat při 370 nm.
Pro spektrofotometrickou detekci lze využít také aktivace pyruvátkinázy draselnými ionty. Přitom dochází k defosforylaci fosfoenolpyruvátu na pyruvát a odštěpený fosfát se naváže na ADP. Vzniklý pyruvát se redukuje na laktát a při 340 nm sledujeme oxidaci NADH. Při reakci interferují sodné ionty, které se odstraňují specifickým kryptandem.
Spektrofotometrie může být i bez použití enzymů. Polycyklické etery (zvané „crown“ etery – struktura viz potenciometrie) mohou měnit po navázání centrálního iontu (např. draselného) barvu, takže reakci můžeme sledovat kvantitativně (např. při 500 nm). Metoda je jednoduchá, ale poměrně drahá, ruší ikterus a hemolýza, jakož i amonné ionty při stanovení v moči.
Fluorimetrie:
využívá se změny fluorescence barviva (trinitroanilin) na povrchu optického
vlákna (optoda) podle koncentrace
draselného iontu. Draselný ion je vychytávaný kryptohemisferandem, který je
selektivní vůči draselným iontům. Postup je použitelný u analyzátorů POCT
v záchranné službě.
Atomová absorpční
spektrofotometrie: měření koncentrace draslíku se touto metodou v klinické
biochemii neprovádí i když je technika měření při 766,5 nm a příslušná dutá
katodová lampa běžně komerčně dostupná. Důvody byly uvedeny u stanovení sodných
iontů.
Definitivní metoda pro
stanovení draselných iontů je od r. 1982 izotopová diluce (přidáván izotop 41K
k přirozeně zastoupeným izotopům 39K + 41K)
s tepelnou ionizací (na tantalových vláknech) a detekcí hmotnostní
spektrometrii.
Referenční materiálem je chlorid draselný pod označením NBS
SRM 918.
Biologická
variabilita intraindividuální / interindividuální: 4,80 %/ 5,60 %; požadovaná
preciznost / vychýlení: 2,40 %/ 1,80 %; celková chyba: 5,80%; kritická diference (požadovaná preciznost, intraindividuální
variabilita): 14,9 %. Toleranční limit EHK: sérum a plazma 8 %, moč 17
%.
Interference
Koncentraci draselných iontů snižují: acylpyrin, adrenalin, alanin (snížení i v moči), aldakton, amikacin, amikin, Beclomet, Becotide, bílkoviny > 120 g/l (plamenová fotometrie), citronan, Cortineff, desoxykortikosteron, EDTA, etanol, fosfáty, glukóza (infuze), IGF-1, lékořice, lipémie (plamenová fotometrie), močovina, nedostatek sodných iontů, noradrenalin, oxalát, růstový hormon, sírany, těhotenství, Urandil aj.
Koncentraci draselných iontů v séru a plazmě zvyšují: arginin, bilirubin (> 188 µmol/l odpovídá 0,5 mmol/l K+ při fotometrické detekci), cyklosporin, desoxykortikosteron, (moč), dopamin (moč), erytropoetin, FK-506, fluoridy, hemoglobin (1 g/l odpovídá 0,3 mmol/l K+), heroin, histamin, ketometylvalerová a ketoizokapronová kyselina (elektrody Vitros), kyselina boritá, Trimecryton, trimepranol, Verospiron aj.
Koncentraci draselných iontů v moči zvyšují: acylpyrin, anopyrin, ANP, B-komplex. Baypen, citronan, kofein, kyselina boritá, nedostatek sodných iontů, nutramin, sírany, tymol, toluen, xantin aj.
Koncentraci draselných iontů v moči snižují: adrenalin, noradrenalin aj.
Další informace
Postupy pro hodnocení vnitřního prostředí
Postupy pro hodnocení aktivit enzymů
Postupy pro hodnocení koncentrací léků a drog
Postupy pro hodnocení koncentrací lipidů
Postupy pro hodnocení koncentrací proteinů
Petr Štern (2010-03-10)