CC BY
129
Конвай В.Д. Преподавание студентам факультета ветеринарной медицины клинической биохимии // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2015. - №1(1) апрель-июнь. - URL http://e-joumal.omgau.ru/index.php/2015-god/1/16-statya/69-00021
УДК 372.8
Конвай Владимир Дмитриевич
Доктор медицинских наук, профессор
ФГБОУВПО ОмГАУим. П.А. Столыпина, г. Омск
vdconway@bk.ru
Преподавание студентам факультета ветеринарной медицины клинической
биохимии
Аннотация: Акцентирование внимания студентов на вопросах, имеющих отношение к клинической биохимии, во время изучения ими органической, физической, коллоидной и биологической химии, позволяет повысить интерес к данным дисциплинам и подготовить их к восприятию в дальнейшем материала клинических дисциплин.
Ключевые слова: клиническая биохимия, преподавание, ветеринарная медицина, диагностика
Введение. Клиническая биохимия является разделом лабораторной диагностики, использующим в основном химические методы исследования. Ее задачами являются помощь врачу в ранней постановке диагноза заболевания, дифференциального диагноза, выявлении сопутствующих патологий, контроле за эффективностью проводимой терапии, прогнозировании исхода, а во многих случаях - выявлении молекулярных механизмов развития болезни, что позволяет лучше понять ее патогенез [1]. Биохимические методы исследования являются весьма эффективными и с каждым годом всё шире применяются в ветеринарной практике. Поэтому данный предмет охотно изучают студенты, обучающиеся на последних курсах. Проблемой является то, что для успешного освоения клинической биохимии, студенты должны обладать не только хорошими знаниями по клиническим дисциплинам, но и по биологической химии, изучаемой на втором курсе. В то же время для освоения ее, как и освоения курса клинической биохимии, выделяется недостаточно времени. В настоящей работе предпринята попытка разработки оптимального алгоритма изучения данных дисциплин.
Подготовка к изучению клинической биохимии при преподавании органической и физколлоидной химии. К решению данной проблемы, на наш взгляд, необходимо начать приступать уже на втором курсе, акцентируя внимание студентов на некоторых наиболее важных для клинической биохимии аспектах органической, биологической, физической и коллоидной химии. При изучении первой из названных дисциплин нужно особенно тщательно изучать структуру и биологическую роль биоорганических веществ, имеющих отношение к жизнедеятельности и патологии домашних животных: глюкозы, галактозы, фруктозы, мальтозы, лактозы, сахарозы, крахмала, гликогена, гетерополисахаридов, ацилглицеролов, фосфоглицеридов, стеридов, сфинголипидов, аминокислот, простых белков, хромопротеинов, липоротеинов, гликопротеинов, фосфопротеинов и особенно нуклеопротеинов. Хорошее знание последних позволяет в будущем не только лучше
понимать механизмы жизнедеятельности, действия некоторых лекарственных средств, но и развития многих патологических состояний. Темы лабораторных работ должны быть максимально приближены к потребностям ветеринарной практики.
Изучая основы физколлоидной химии, студенты должны хорошо разобраться в вопросах, связанных с водородным показателем, механизмами действия буферных систем крови, развитием различных вариантов ацидоза и алкалоза. Исследование кислотно-щелочного состояния организма широко используется в клинической лабораторной диагностике заболеваний животных. Очень важно хорошо знать свойства растворов высокомолекулярных соединений, особенно белков, механизмы, появления и исчезновения заряда на поверхности их молекул. Пробы коллоидной устойчивости белков сыворотки крови широко применяются в клинической биохимии для диагностики заболеваний печени. Важна адаптация лабораторных работ, проводимых на занятиях по физколлоидной химии, к потребностям клинической практики.
Подготовка к изучению клинической биохимии при преподавании биологической химии Эффективность усвоения студентами положений органической и физколлоидной химии, изложенных выше, необходимо проверить на первых же занятиях по биологической химии при помощи письменного и тестового контроля знаний. Необходимо напомнить им, что эти вопросы будут включены в экзаменационные билеты и тесты и убедить их в том, что пробелы в знаниях, если они имеются, необходимо ликвидировать.
После этого студенты приступают к изучению раздела «Витамины», которое должно облегчить усвоение ими вопросов, связанных со структурой и функционированием ферментов. Особое внимание нужно акцентировать на биологической роли каждого из витаминов и витаминоподобных веществ, участии в определенных ферментативных реакциях и других биохимических процессах, механизмах метаболических нарушений при дефиците или избытке их в организме. Необходимо сообщить студентам, что полученные ими знания будут в будущем способствовать успешному изучению некоторых разделов клинических дисциплин и клинической биохимии. На практических занятиях студенты знакомятся с современными иммуноферментными методами определения витаминов, в частности кобаламина.
При изучении раздела «Ферменты» внимание обучающихся акцентируется на свойствах энзимов, механизме действия, которые необходимо учитывать при определении активности этих белков в биологических жидкостях при различных видах патологии, а также при использовании их в ферментном и иммуноферментном анализах, широко применяющихся в клинической биохимии. Отмечается роль изменения активности ферментов в развитии ряда наследственных заболеваний. На практических занятиях студенты знакомятся с принципами определения активности ферментов и методами определения активности трансаминаз, щелочной фосфатазы и других энзимов.
Освоение студентами раздела «Обмен веществ. Биологическое окисление» необходимо для интеграции в единое целое знаний, полученных при изучении метаболизма белков, углеводов и липидов. Без этого нельзя успешно трактовать данные биохимических исследований биологического материала. Следует обратить внимание студентов на то, что многие метаболиты определяются ферментативными методами с использованием окислительно - восстановительных энзимов.
При определении одних показателей к исследуемому материалу добавляют в качестве реагентов ферменты, под воздействием которых увеличивается или снижается уровень НАДН или НАДФН (тест Варбурга), что легко определяется спектрофотометрически. Исследование других показателей основано на том, что к определяемому метаболиту добавляют ферменты, окисляющие его с образованием перекиси водорода. Уровень последней легко определяется при помощи реакции с ферментом пероксидаза, 4-аминоантипирином и фенолом.
При изучении метаболизма белков, углеводов и липидов следует акцентировать внимание на механизме образования и дальнейшем метаболизме веществ, чаще всего
использующихся в клинических лабораторных исследованиях в качестве биохимических тестов: белков плазмы крови, их фракций, гемоглобина, фибриногена, некоторых пептидов, остаточного азота, мочевины, билирубина, креатина, креатинина, билирубина, мочевой кислоты, индикана, глюкозы, молочной и пировиноградной кислот, общих липидов, ацилглицеролов, фосфоглицеридов, холестерина, липопротеинов, кетоновых тел и др. Несмотря на то, что студенты еще не изучали патологию и клинические дисциплины, следует делать попытки объяснения механизмов изменения уровня этих показателей при некоторых состояниях. Особенно важно знание особенностей метаболизма у жвачных животных в естественных условиях и при потреблении ими высоко концентратных кормов. Следует учитывать, что при изучении клинической биохимии на старших курсах программой предусмотрены не лабораторные, а лишь семинарские занятия. Поэтому при изучении метаболизма белков, углеводов и липидов во время лабораторных работ студенты знакомятся с современными методами определения основных показателей, характеризующих эти виды обмена веществ.
На заключительном этапе изучения биологической химии изучаются особенности обмена веществ в пищеварительной, выделительной, нервной, сердечно-сосудистой системах, в молочной железе, мышечной и соединительной ткани в физиологических условиях и при патологии, как отражаются его изменение на составе крови и мочи. Студенты знакомятся с результатами биохимического исследования этих жидкостей при алиментарной дистрофии, кетозе, сахарном диабете, заболеваниях печени и почек, убеждаются в высокой информативности такого анализа. Поскольку клиническая биохимия является дисциплиной выбора, биологическую химию нужно преподавать так, чтоб у студентов появилось желание изучения первой из них на старших курсах.
Особенности преподавания клинической биохимии студентам факультета ветеринарной медицины химииНа первых же занятиях по клинической биохимии студентов нужно убедить в необходимости повторения материала по биологической химии, пройденного на втором курсе. Без него, как и без хорошего знания клинических дисциплин, нельзя разобраться в вопросах биохимической лабораторной диагностики. Необходимо акцентировать внимание на знание: а) общей биохимии: а) путей обмена веществ в любой клетке, превращений отдельных метаболитов; б) путей образования конечных продуктов, особенностей обмена веществ в специализированных органах: печени, почках, сердце и др; в) межорганных взаимоотношений, наличия у органов гисто-гематических барьеров, особенностей клеточных мембран; г) нейро-эндокринных механизмов регуляции в различных органах.
После изложения определения клинической биохимии, ее цели и задач излагается алгоритм проводимых исследований: 1) биохимический скрининг (просеивание) - выявление часто случайных отклонений от нормы при помощи биохимического массового обследования; б) целенаправленное дифференциально-диагностическое биохимическое исследование для установления точного диагноза; в) контроль за состоянием выздоровления и восстановления нарушенных функций; г) постоянное диспансерное наблюдение за здоровьем животных.
В дальнейшем описываются наиболее распространенные биохимические показатели крови: их структура, метаболизм, биологическая роль, изменение концентрации при определенных патологических состояниях. Наибольшее количество их характеризует белковый обмен: гемоглобин, белки плазмы крои и их фракции, остаточный азот, мочевина, свободные аминокислоты, креатин, креатинин, индикан, мочевая кислота, пептиды, в том числе глутатион, «фракция средних молекул», и билирубин. Из содержащихся в крови показателей углеводного обмена описываются глюкоза, фруктоза, галактоза пировиноградная и молочная кислот, липидного обмена- уровень общих липидов, каротина, ацилглицеролов, фосфоглицеридов, холестерина, липопротеинов, неэстерофицированных жирных кислот и кетоновых тел, минерального обмена - концентрацию ионов кальция, калия, натрия, неорганического фосфата, магния, иода, железа, меди, цинка, селена и других.
В ветеринарных лабораторных исследованиях также широко используется исследование мочи. Студенты изучают ее физико-химические свойства, химический состав-содержание азота, мочевины, аминокислот, аммиака, мочевой кислоты, креатина, креатинина, гиппуровой кислоты, урохрома, уробилина, ионов хлора, фосфата, натрия, калия, наличие в ней патологических компонентов: белка, крови, глюкозы, кетоновых тел, индола, индикана и других веществ.
После рассмотрения биохимических диагностических показателей студенты приступают к изучению частной клинической биохимии- использование этих показателей в диагностике некоторых конкретных заболеваний животных. При этом появляются проблемы. Вследствие анатомо-физиологических особенностей домашних животных, особенно жвачных, специфики их кормления, содержания у них развиваются заболевания, почти не встречающиеся у людей, например кетоацидоз у высокопродуктивных жвачных, миоглобинурия у лошадей и коров. По-особому у животных и заболевания внутренних органов, хирургическая, акушерская и другие виды патологий.
Использование для их диагностики современных биохимических методов исследования, применяющихся в гуманитарной медицине, не всегда проходит успешно вследствие отсутствия учебников по ветеринарной клинической биохимии. Нами разработано учебное пособие по данной дисциплине, успешно использующееся на нашей кафедре в течение ряда лет [1]. Поскольку заболеваний домашних животных существует очень много, а на изучение клинической биохимии выделено не более 36 часов, в пособии мы акцентировали внимание на изучении заболеваний, поддающихся биохимической диагностике, широко распространенных и наносящих экономический ущерб.
К ним относятся алиментарная, вторичная и энзоотические остеодистрофии, кетоз, жировая дистрофия печени, полиорганная недостаточность, вызванные высоко концентратным кормлением крупного рогатого скота, миоглобинурия у лошадей, гипомагниемия, гипокобальтоз, гипокупроз, гипо- и гиперселеноз, послеродовых воспалительные осложнения, гипокальциемия и другие заболевания. Поскольку в ветеринарную клиническую диагностику недостаточно активно внедряются методы исследования, используемые в гуманитарной клинической биохимии, в учебном пособии изложены биохимические методы изучения патологии печени, органов пищеварительной, эндокринной, выделительной, сердечнососудистой, дыхательной и мышечной систем. Изложению вопросов биохимической диагностики предшествует описание молекулярных механизмов каждого из заболеваний. При этом используются результаты собственных исследований авторов, в частности элементов теории острого нарушения метаболизма пуринов. Описание молекулярных механизмов развития заболевания позволяет не только систематизировать исследуемые тесты, но и облегчить трактовку полученных данных.
Заключение. Акцентирование внимания студентов на вопросах, имеющих отношение к клинической биохимии, во время изучения ими органической, физической, коллоидной и биологической химии, позволяет не только повысить интерес к данным дисциплинам, но и подготовить их восприятию в дальнейшем материала клинических дисциплин. Предварительная подготовка обучающихся на втором курсе, а также акцентирование их на изучении заболеваний, поддающихся биохимической диагностике, широко
распространенных и наносящих экономический ущерб при прохождении курса клинической биохимии, способствует более эффективной подготовке ветеринарных специалистов.
Ссылки на источники:
1. Конвай В.Д. Патохимия и клиническая биохимия/ В.Д. Конвай, В.И. Зайнчковский, П.П. Золин - Омск: Из-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2009 - 128 с.
2. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия.- М.: Binompublishers, 2002.- 384 с.
3. Клиническая биохимия. Под ред.В.А. Ткачука/ Учебное пособие для вузов.- М.: ГЭОТАР -МЕД, 2002 - 360 с.
4.Конвай В.Д., Золин П.П. Роль острого нарушения энергетического обмена в развитии постреанимационной патологии печени// Омский научный вестник.- 2003.- №3 (24).- С.
Vladimir Konvay
Omsk State Agrarian University n.a. P.A. Stolypin, Omsk
Teaching Students Of The Faculty Of Veterinary Medicine Of Veterinarian Medicine Clinical Department In Clinical Biochemistry
Abstract: The author proposes an algorithm for teaching of Clinical Biochemistry in a Lack of Dedicated Time for this Propose. Focusing students on issues related to clinical biochemistry, while exploring their organic, physical , colloidal and biological chemistry , can increase interest in these subjects and prepare them for the perception of the material in the future clinical disciplines.
Key words: Clinical Biochemistry, Teaching, Veterinarian Medicine, Diagnostic
