Metabolické odlišnosti

Děti jsou po stránce biochemické a metabolické unikátní skupina, nejedná se o miniatury dospělých. Například novorozenci a nedonošení mají nezralé jaterní, renální a plicní funkce. To také ovlivňuje významně farmakokinetiku podávaných léků. Ve většině případů se jejich referenční meze biochemických a hematologických vyšetření výrazně liší od starších dětí a dospělých. Je nutné také respektovat novorozence podle gestačního věku (zralý a nezralý) a podle porodní hmotnosti (nízká, velmi nízká). Týká se to např. i referenčních mezí pro kreatinin.

Tab. 1 Referenční hodnoty sérového kreatininu u novorozenců v závislosti na věku novorozence a gestačním věku

V novorozeneckém období je spotřeba kyslíku 180–280 ml/min/m2 a kg hmotnosti, zatímco u 10 let starého dítěte to je 120–220 ml/min/m2 a kg hmotnosti. Již tak vysoká srdeční akce a vysoký srdeční výdej jsou limitujícími faktory. Snadné vyčerpání kyslíkové rezervy u novorozenců a kojenců je příčinou rychlého vývoje kardiorespirační insuficience v důsledku vyšší potřeby kyslíku při prochlazení, infekci, stresu, bolesti nebo přímo při plicním či srdečním onemocnění. Mimořádný význam u dětí má monitorování vodní a iontové rovnováhy. Malé děti snadno podléhají dehydrataci vzhledem k relativně velkému kožnímu povrchu (poměr povrch/hmotnost). U nezralých a nedonošených novorozenců je kůže vysoce permeabilní, riziko dehydratace obrovské. Navíc tato skupina díky nezralosti tubulárních renálních funkcí vykazuje mimořádné solné ztráty, neschopnost ledvinami kompenzovat hemokoncentraci způsobenou insenzibilními ztrátami. U dětí do 1 roku věku snadno vzniká metabolická acidóza v důsledku nedostatečně účinné acidifikace moči a nízkého renálního prahu pro reabsorpci bikarbonátu. U dětí je často zjištěna hypoglykemie. Děti mají malé zásoby glykogenu a nezralou glukoneogenetickou kapacitu. Epizody stresu vedou rychle k hypoglykemii. Fyziologická hyperbilirubinemie novorozenců a diferenciální diagnostika patologické hyperbilirubinemie u dětí je běžnou oblastí pediatrické laboratorní diagnostiky.
Další oblastí jsou dědičné metabolické poruchy, jejichž diagnostika vyžaduje specializované laboratoře. Novorozenecký screening hypothyreózy, kongenitální adrenální hyperplazie, fenylketonurie a cystické fibrózy je založen na biochemických vyšetřeních z kapky suché krve (stanovení TSH, 17-hydroxyprogesteronu, fenylalaninu a jeho poměru k tyrosinu,  imunoreaktivního trypsinogenu). K základním vyšetřením v pediatrické biochemické laboratoři patří také stanovení chloridů jako součást potního testu pomocí pilokarpinové iontoforézy při podezření na cystickou fibrózu.
Nejvíce je pediatrická laboratorní diagnostika charakterizována odlišnostmi danými růstem a vývojem kojenců, odběrem pediatrických biologických vzorků, referenčními mezemi pro dětský věk a výběrem přístrojů a metod ke zpracování velmi malého množství biologického vzorku (5 - 10 ul/test). Zvláštní požadavky jsou kladeny na monitorování hladin léčiv pro odlišnou farmakokinetiku podávaných léků u dětí.

Odběr biologického materiálu u dětí

Odběr krve z vpichu. U mladších dětí a novorozenců je méně traumatizující píchnutí do prstu nebo patičky. Jiný možný, třebaže méně vhodný, je odběr z palce na noze nebo z ušního lalůčku. Laterální nebo mediální část povrchu chodidla nebo patičky jsou preferovaná místa u novorozenců, prsty jsou preferovány u kojenců a mladších dětí. Možnou komplikací vpichu do patičky může být osteomyelitida calcaneu. Riziko poškození calcaneu vpichem je větší u nedonošenců (nezralých novorozenců), protože vzdálenost mezi povrchem kůže a periostem roste až s nabýváním kojence na hmotnosti. Avšak ani u nedonošenců nehrozí poškození perichondria calcaneu, pokud není vpich hlubší než 2,4 mm. Poněvadž vzdálenost od povrchu kůže po perichondrium je menší v zadním zakřivení paty, nedoporučuje se používat toto místo k odběru krve.

Obr. 1 Vhodná a nevhodná místa na patičce pro odběr krve ze vpichu

Postup pro odběry krevních vzorků u novorozenců a kojenců určených k diagnostickým účelům:
Velice důležité je před vpichem kůži zahřát, poněvadž získaná krev je směs krve arteriální, venózní a kapilární a obsahuje také intersticiální a intracelulární tekutinu (platí hlavně pro vzorky určené k analýze krevních plynů). Nejjednodušším způsobem je použít tkaninu – např. ručník namočený do horké lázně (38–42 °C). Bylo prokázáno, že zahřátím kůže v místě vpichu může vzrůst průtok krve až sedmkrát. Primárně roste průtok krve arteriální. K prevenci nosokomiálních infekcí si musí osoba provádějící odběr odložit veškeré šperky na rukou, umýt si ruce a předloktí až k loketním ohbí a použít nový pár latexových rukavic. Po zahřátí kůže musí být místo odběru očištěno 75% vodným roztokem izopropanolu. Poté je místo nutno osušit sterilní gázou, aby reziduální alkohol nezpůsobil hemolýzu. Betadin bychom neměli používat vůbec, protože může vést k vzestupu koncentrace draselných iontů, fosfátu nebo kyseliny močové ve vzorku. Měla by být použita zkrácená, sterilní lanceta nebo automatické zařízení, které nezpůsobuje vpich hlubší než 2,4 mm. Po výběru místa vpichu a po jeho provedení musí být první kapka krve otřena, protože často obsahuje velké množství tkáňové tekutiny. Po odběru krve z patičky nebo prstu by měla být končetina zdvižena nad úroveň srdce a místo vpichu stlačeno sterilní gázou, dokud se nezastaví krvácení. Nedoporučuje se používat adhezivní bandáže (náplast) pro vysokou citlivost kojenecké kůže. Kromě toho hrozí nebezpečí strhnutí a následné aspirace náplasti. Pata novorozence nebo kojence by měla být uchopena pevně mírným stiskem s umístěním ukazováčku v klenbě nohy a palcem pod místem vpichu na kotníku. Vpich by měl být proveden plynule, opatrným pohybem, kolmo k povrchu kůže. Tlak palce by měl být uvolněn v momentě, kdy se kapky krve formují a odtékají do připravené sběrné nádobky. Měli bychom se vyhnout silnému masírování místa odběru z důvodu možného vzniku hemolýzy nebo vytlačení intersticiální tekutiny do vzorku, což může vést k vzestupu hladiny draselných iontů a hořčíku ve vzorku. Oproti odběru krve ze žíly jsou hladiny některých analytů u této metody rozdílné, např. hladina glukózy je o 10 % vyšší než při odběru ze žíly.
Odběr ze žíly. Tato technika se používá u starších dětí, protože mají větší a lépe viditelné žíly a jsou také méně psychicky zatíženy pohledem na jehlu. Obecně lze říci, že k získání krve se nejčastěji používá v. cephalica. Manžeta musí být aplikována ve středu vzdálenosti mezi loktem a ramenem dítěte tak, aby stlačovala žílu, nikoliv tepnu. Jehla by měla být zavedena v ose žíly a svírat s kůží úhel 15 stupňů. Manžetu odstraňujeme v momentě, když krev začne proudit do injekční stříkačky. Po vyjmutí jehly se musí místo vpichu zatlačit sterilní bavlněnou gázou do zastavení krvácení (asi 3 min) a přelepit náplastí. K dispozici jsou krémy a náplasti (např. EMLA 5 %), které jsou velice vhodné k potlačení bolesti při odběrech krve u dětských pacientů. Jediná nevýhoda je, že anestezie místa vpichu nastupuje asi za hodinu po aplikaci. Krém i náplast obsahují lidokain (2,5 %) a prilokain (2,5 %).
Obtížnost odběru krve vede k užívání neinvazivních transkutanních metod (např. pulsní oxymetrie, transkutánní bilirubinometr).
Objem vzorku. Přestože mnoho moderních analyzátorů používá malé reakční objemy a analyzátory mají nízkou spotřebu vzorků, velikost vzorků zůstává primární záležitostí v pediatrické laboratoři. Je to proto, že se zvyšuje počet nedonošených a nezralých novorozenců (stoupl zejména počet dětí s porodní hmotností pod 1000 g). Objem plazmy zůstává v průběhu života relativně konstantní – 4–5 % tělesné hmotnosti. Třebaže celkový krevní objem zdravého novorozence je přibližně 85 ml/kg, u nedonošence to může být o mnoho méně.

Obr. 2 Podíl vzorku 10 ml krve na celkovém objemu krve v závislosti na věku

1 ml krve novorozence o hmotnosti 1 kg odpovídá přibližně 70 ml krve dospělého. Důsledkem jsou nutné transfuze, pokud objem odebraných vzorků krve přesáhne během 3 dnů více než 10 % celkového objemu krve. Například u dítěte o hmotnosti 750 g může vést k nutnosti provést transfuzi už odběr 8 ml krve. U nedonošenců a všech dětí vůbec se dobrým plánováním požadovaných laboratorních testů vyhneme excesivním ztrátám krve – nosokomiální anémii. Je nezbytné monitorovat hematokrit a hemoglobin, popř. hradit ztráty. U dětských pacientů o hmotnosti do 2,5–3,5 kg nesmí překročit jednorázově odebrané množství krve 2,5 ml, za celou dobu hospitalizace (kratší než 1 měsíc) by celkové množství nemělo překročit 23 ml. Doporučené maximální objemy vzorků krve vzhledem k hmotnosti dětí (jednorázové odběry a celkem během hospitalizace) jsou uvedeny v tabulce 2.

Tab. 2 Maximální povolené množství odebraného vzorku krve při jednorázovém odběru a množství celkem v průběhu hospitalizace (pozn.: doporučení ÚKBP ve Fakultní nemocnici v Motole, Praha)

Vypařování vzorku může být hlavním problémem u malých objemů. Zahuštění nezakrytého vzorku séra jsou znatelné již po první hodině. Hodnoty se mohou při pokojové teplotě za dvě hodiny změnit až o 20 % u objemu vzorku 0,1 ml, u větších vzorků (5 ml) je tato změna menší  (obrázek 3 a 4).

Obr. 3 Evaporace vzorku séra (objem vzorku 0,1 ml) při pokojové teplo

Obr. 4 Evaporace vzorku séra (objem vzorku 5 ml) při pokojové teplotě

 

Velké zahuštění evaporací hrozí v letních měsících. U malých pediatrických zkumavek bývá obtížné jejich dostatečné označení. Pro odběr séra nebo plazmy jsou u novorozenců přes svoji nákladnost preferovány zkumavky typu mikrotainer. Tyto zkumavky mají separátor séra a pojmou 600 µl krve. Je snadné nalepit na ně štítek. Oddělení séra od buněk nastává po jednoduché krátké centrifugaci. Navíc separátor séra neovlivňuje hladiny běžně stanovovaných analytů. Plazma může být získávána pomocí zkumavek typu mikrotainer s heparinátem litným. Jestliže jsou pro určité analýzy požadována větší množství krve, např. pro vyšetření hormonů, mohou být k odběru použity zkumavky typu vakutainer o objemu 2,5 ml. Nepoužívají se příliš často, protože vény u malých dětí snadno kolabují. Ačkoli většina laboratoří používá pro stanovení analytů v klinické biochemii sérum, doporučuje se plazma. To proto, že se zrychlí TAT (doba odezvy), poněvadž není nutné čekat, až proběhne koagulace, a dále proto, že celkově méně často nastává hemolýza. Pro většinu rutinních vyšetření není rozdíl ve výsledcích získaných ze séra nebo z plazmy. Plazma by měla být používána pro stanovení koncentrace draselných iontů, zejména u pacientů, kteří mají vysoký počet trombocytů nebo buněk bílé krevní řady. Je důležité ujistit se, že použitý antikoagulační přípravek neovlivňuje přímo analyt, který chceme změřit.
Sběr moči. Správný sběr moči u kojenců je jedním z nejobtížnějších úkolů v pediatrické praxi. Poněvadž 24hodinové sběry moči mohou být opakovaně nepřesné, je dobré znát předpokládaný objem moči u dětí různých věkových kategorií a mít tak představu o odpovídajícím objemu.

Obr. 5 Množství moči za den v závislosti na věku

Obrázek ukazuje očekávané objemy moči u zdravé dětské populace. Vzorky pro analýzu moče musí být uchovávány v chladničce.
Odběr stolice. Pacient a rodiče by měli být informováni, že vzorek stolice nesmí být kontaminován močí.

Referenční rozmezí

Správná interpretace laboratorních dat závisí na dostupnosti vhodných referenčních rozmezí (normální hodnoty) pro příslušný stupeň věku a vývoje dítěte. Je velmi obtížné získat dostatečně velký vzorek populace zdravých dětí ve věkových skupinách od 1 dne do 18 let, které by mohly darovat vzorky, a získat informovaný souhlas od rodičů. Proto se s výhodou používá Hoffmannovy metody. Normální referenční meze se stanovují pro nemocniční dětskou populaci nemocných dětí. Ke konstrukci referenčních mezí (2,5 a 97,5 percentil) se použijí Chauventova nebo Dixonova kritéria a procentuální kumulativní četnost versus laboratorní hodnoty (nebo versus logaritmus laboratorních hodnot, pokud distribuce dat nemá normální rozložení; viz kapitola Bartoš: Referenční rozmezí). Tato metoda má tu výhodu, že respektuje např. skutečnost, že hospitalizovaní pacienti mají běžně vyšší hodnoty thyroxinu a nižší hodnoty cholesterolu. Samozřejmě je nutno pamatovat, že referenční meze jsou závislé na použité analytické metodě pro příslušné biochemické vyšetření. Podrobné pediatrické referenční hodnoty pro klinicko biochemické a hematologické testy pro věk a pohlaví přibližně u 240 analytů udávají publikace Soldina a kol. nebo Meitese a kol. (SOLDIN, SJ., BRUGNARA, C., HICKS, JM: Pediatric reference ranges. Washinton: AACC Press, 2003, 248 p., MEITES, S. Pediatric clinical chemistry. Reference (normal) values. Washington: AACC Press, 1989, 330 p.) Laboratorní hodnoty séra získaného z pupečníkové krve se často blíží hodnotám séra mateřského a mohou se také rychle měnit. Například hodnoty T4 v pupečníkové krvi jsou v rozmezí 85–225 nmol/l a stoupají v 1–3 dnech věku na 142–278 nmol/l. Sérové proteiny, zejména imunoglobuliny, také podléhají významným změnám při vývoji dítěte od období novorozeneckého k dospělosti.

Tab. 3 Příklad závislosti referenčních mezí na věku. Referenční meze pro imunoglobulin G v séru (g/l) podle věkových skupin

Analyt, který vykazuje markantní změny s věkem, je alkalická fosfatáza. Během růstu se u novorozenců a dětí zvyšuje hladina alkalické fosfatázy na hodnoty, které se považují za patologické u dospělých. Tyto referenční hodnoty jsou také odlišné pro obě pohlaví u stejné věkové kategorie.

Tab. 4 Příklad závislosti referenčních mezí na věku. Referenční meze pro ph a pO2 (kPa) v krvi podle stáří novorozence

Normální hodnoty krevních plynů a pH se významně liší u novorozenců a starších dětí (pH 7,18–7,51 versus 7,35–7,44). Totéž platí pro kationty sodné, draselné a kalcium. Např. hodnoty ionizovaného kalcia u novorozenců do 1 měsíce věku jsou 1,0–1,5 mmol/l, zatímco u dospělých je to 1,18–1,32 mmol/l. Velmi významně se mění s věkem sérové referenční hodnoty enzymů, např. amylázy, GMT a AST. Nejmarkantnější změny v novorozeneckém období se týkají kyseliny močové a bilirubinu, renální clearance látek a jejich exkrečních frakcí. Pohlavní dospívání dětí přináší s sebou mimořádné změny v referenčních hodnotách hormonů a ve vývoji pohlavních diferencí referenčních mezí řady dalších analytů (prebubertální a postpubertální referenční meze).