Unidad 3: identificación de muestras biológicas en el laboratorio
RA 3. Identifica los tupos de muestras biológicas, relacionándolas con los análisis o estudios que hay que efectuar
MÓDULO: 1367 GESTIÓN DE MUESTRAS BIOLÓGICAS
CFGS: Técnico superior Laboratorio Clínico y Biomédico
R.A.3. Identifica los tipos de muestras biológicas, relacionándolas con los análisis o etudios que hay que efectuar. 15% A) Se han descrito las características anatómicas de la región corporal de la que se extrae la muestra. 7,5% P.E. B) Se han caracterizado los tipos de muestras biológicas. 40% P.E. C) Se han detallado los análisis cualitativos o estudios que pueden efectuarse a partir de una muestra biológica. 10% P.E. D) Se han clasificado los análisis cuantitativos que pueden efectuarse a partir de una muestra biológica. 10% P.E. E) Se han identificado los análisis funcionales o estudios que pueden efectuarse en muestras biológicas. 10% P.E. F) Se han identificado los errores más comunes en la manipulación preanalítica. 10% P.E. G) Se han definido los factores del paciente que influyen en los resultados analíticos. 10% P.E. H) Se han identificado los aspectos relativos al género en cuanto salud y enfermedad. 2,5% P.E. P.E.: PRUEBA ESCRITA
Índice
1. Características anatómicas de la región de extracción2. Muestras líquidas. 3. Muestras no líquidas. Otras muestras. 4. Análisis cualitativos, cuantitativos y funcionales de muestras biológicas. 5. Salud y enfermedad. Aspectos relativos al género
Introducción
Las muestras biológicas nos ayudan a entender los sistemas vivos. Se se trata de muestras biológicas extraídas de las personas, nos ayudan a entendernos a nosotros mismos en el aspecto biológico. Podemos encontrar muestras biológicas en diferentes estados físicos: sólido en el caso de tejidos, líquidos en el caso de sangre o gas en el caso de dióxido de carbono. Es necesario conocer su naturaleza para poder diseñar un método de análisis adecuado para extraer información de las mismas.
Las muestras biológicas humanas son el material biológico que procede del ser humano. Son útiles para determinar un diagnóstico clínico, hacer el seguimiento de una determinada enfermedad e identificar aquellas anomalías no patológicas. Para el diagnóstico no solo hay que tener en cuenta los datos que obtenemos de la muestras sino también otra información como la historia clínica del paciente, los síntomas o la situación en la recogida y procesado de la muestra, que pueden ser importantes y, en muchas ocasiones, pueden explicar la variabilidad biológica de los datos.Podemos distinguir varios tipos de muestras biológicas en función de su estado físicoquímico: - Liquidos corporales: Las muestras líquidas corporales son la mayor fuente de información de lo que ocurre en el organismo. La mayor parte de las muestras biológicas corresponde a este tipo. Esto incluye tanto sangre entera como plasma y suero, orina, líquido cefalorraquído, etc.- Exudados: El exudado corresponde a líquidos que son liberados por el organismo de forma anormal por alguna patología. Estos pueden ser exudados purulentos, serosos, etc.- Tejidos: corresponde a muestras como uñas y pelo.- Secreciones: Las células segregan compuestos que proporcionan mucha información sobre el metabolismo celular del organismo. Este ritmo o composición en las secreciones puede alterarse por diferentes patologías.- Heces: El estudio de las heces proporciona gran información.- Células: Obtenidas mediante frotis de mucosas u otros fluidos o tejidos.- Gases: Los seres vivos realizamos un intercambio gaseoso con el medio. El estudio de la composición del gas o del equilbrio de este intercambio proporciona información útil para el diagóstico y conocimiento.- Microorganismos: Se trata del estudio de los microorganismos tanto endógenos como tomados del exterior.- Muestras obtenidas de animales de experimentación: Las muestras estudiadas de los modelos animales han ayudado y siguen ayudando a avanzar en el conocimiento de las enfermedades y en el avance de un tratamiento.
1. Características de la región de extracción
Además del distinto estado en los que se encuentran las muestras, también es importante estudiar la región en la que se encuentran: por ejemplo, no es lo mismo la sangre obtenida en los pulmones que en los riñones. Lo mismo ocurre con las muestras, sobre todo a nivel celular: no es lo mismo una toma de células de la piel que de un ojo o de un útero. A la hora de elegir la zona para la extracción de la muestra, debemos identificar varias pautas: - Objetivo del análisis - Célula/molécula diana - Cantidad - Problema/enfermedad - Futuro uso de la muestra - Presupuesto - Análisis que se va a realizar
2. Muestras líquidas
Sangre, orina, líquido cefalorraquídeo, amniótico, pleural, sinovial, ascítico y pericárdico entre otros - SangreLa sangre es el fluido corporal más utilizado en el laboratorio con fines analíticos, ya que es una muestra fácil de obtener y a partir de ella se puede obtener mucha información sobre distintos sistemas y aparatos de organismo. Características de la sangreAlgunas de las características físicoquímicas más destacadas de la sangre son: - Es un líquido viscoso de color rojo. Aunque según las características y componentes de la sangre varíen, es cinco veces más viscosa que el agua.- Temperatura de 37ºC- pH de 7,3-7,4- Concentración de NaCl de 3,5%- Presión osmótica constante. Esta presión es fundamental esta presión para el transporte de sustancias, tales como sales, productos de desecho, azúcares, minerales y proteínas.Es importante tener en cuenta que, aunque la sangre mantiene sus características básicas, hay algunas diferencias entre la sangre arterial y la sangre venosa, por ejemplo, la cantidad de oxígeno en sangre.
Componentes de la sangreLa sangre es un tejido formado por células y elementos celulares suspendidos en un medio denominado plasma. Encontramos, por tanto, dos fases:- Fracción líquida. Es el plasma, formado por 91% de agua y algunas sustancias en disolución, principalmente proteínas.Corresponde casi al 55% del volumen total de la sangre. Las sustancias disueltas en el plasma son:- Proteínas. Cumplen distintas funciones, como el transporte de sustancias destinadas a la nutrición, regulación de la presión, actividad inmunológica o la coagulación de la sangre. En cuanto a la coagulación, las proteínas que participan en este proceso se denominan factores de coagulación. Entre estos, destaca el fibrinógeno. Cuando a la fracción líquida de la sangre (plasma) se le retiran los factores de coagulación, se obtiene un líquido que ya no coagulará denominado suero. - Otros solutos: Nutrientes e iones. Gases. Sustancias reguladoras (hormonas, enzimas, etc.) y sustancias de desecho.
- Fracción forme. Son células y elementos celulares que están en suspensión en el plasma. Encontramos:* Glóbulos rojos o eritrocitos. Es el tipo celular más abundante en sangre. Función de transporte de oxígeno y dióxido de carbono. * Glóbulos blancos o leucocitos. Menos abundantes que los eritrocitos y de mayor tamaño. Función de defensa principalmente. Existen diferentes tipos de glóbulos blancos. Destacamos: - Agranulocitos. Su citoplasma no tiene aspecto aspecto granular. Se dividen en dos: * Linfocitos: producen anticuerpos.* Monocitos: fagocitan antígenos.- Granulocitos. Presentan aspecto granuar y un núcleo con varios lóbulos. Se dividen en:* Neutrófilos. * Eosinófilos.* Basófilos.*Plaquetas o trombocitos. De pequeño tamaño, tienen un papel fundamental en la hemostasia.
- OrinaLa orina es un líquido excretado por el riñón que se almacena en la vejiga y se expulsa por la uretra. El aparato urinario o nefrourinario es el encargado de librar a la sangre de las sustancias de las sustancias de desecho que se acumula, eliminándolas al exterior a través de la orina. Características de la orinaLos valores normales de la orina son:- Aspecto: de color amarillo transparente- Densidad: muy similar a la del agua- pH: fluctúa entre 4,5 y 8Componentes de la orinaLa orina está formada mayoritariamente por agua. La composición, aproximadamente, es: - Agua: 95%- Fracción sólida: 5%. Formada por:- Sales minerales- Moléculas orgánicas. Destaca la urea.
- Líquido cefalorraquídeoEl líquido cefalorraquído (LCR) es un líquido seroso de color transparente que envuelve el encéfalo, dentro del espacio subaranoideo, y la médula espinal, circuando por los ventrículos cerebrales y el canal medular. Características del LCR- No tiene color ni huele - pH: 7,34-7,38 Componentes del LCR- Leucocitos - Ácido láctico - Enzimas - Proteínas - Glucosa - Cloruros
- Líquido amnióticoEl líquido amniótico es un líquido claro y amarillento que rodea al feto durante el embarazo. El saco amniótico es una cubierta de dos membranas que se forma entre el octavo y el noveno día de fecundación. - La membrana interna, llamada amnios, contiene el líquido amniótico y el feto en su interior. - La membrana exterior, llamada corion, es parte de la placenta. Características del líquido amniótico- Densidad similar al agua- pH: 7,4- Olor: fuerte- Turbidez: aumenta col el tiempo de gestación Componentes del líquido cefalorraquídeo- Agua: 98-99%- Solutos: orgánicos e inorgánicos.- Orgánicos: proteínas, vitaminas, hormonas, etc.- Inorgánicos: Composición variada
- Líquido pleuralEl líquido pleural es un líquido seroso que recubre la superficie del pulmón y la pared torácica, la cara lateral del mediastino y la superior del diafragma. Características del líquido pleural- Color amarillo pálido.- pH: 7,3-7,4Composición del líquido pleural- Leucocitos- Proteínas- Glucosa- Lípidos
- Líquido sinovialEl líquido sinovial podemos encontrarlo en las articulaciones y en los tendones. El líquido sinovial es el resultado de la filtración del plasma en las articulaciones a través de la membrana sinovial. No en todas las articulaciones tenemos el mismo volumen, está presente según las necesidades de la articulación, siendo bastante escaso en todas ellas. Aumenta cuando hay infección o inflamación por cualquier otra causa. Características del líquido sinovial- Color: pálido, un poco amarillento- Viscosidad: denso.- Coloración clara - pH: 7,3-7,4Componentes del líquido sinovial- Células sobre todo leucocitos- Proteínas- Glucosa- Ácido úrico- Ácido hialurónico
- Líquido ascíticoEs un líquido correspondiente a la cavidad del peritoneo. También llamado líquido peritoneal. Lubrica la pared abdominal y de la pelvis, recubriendo la mayoría de los órganos abdominales. Características del líquido ascítico- Color transparente amarillento-transparente.Componentes del líquido ascítico- Albúmina - Glóbulos rojos - Glóbulos blancos - Proteínas
- Líquido pericárdicoEl pericardio es una capa que envuelve al corazón. Es una doble capa, ambas separas por el líquido pericárdico. Características del líquido pericárdico- Color transparente-amarillo claro.Componentes del líquido pericárdico- Glucosa - Leucocitos
3. Muestras no líquidas. Otras muestras.
Heces y semen. Exudados, uretrales, vaginales, óticos, faríngeos, oculares y fistulares entre otros.- HecesEl sistema digestivo centra su atención en la absorción de nutrientes para introducir los principios activos en el metabolismo y así obtener energía para cumplir con las funciones del organismo. No todo en el cuerpo es aprovechable, y aque hay sustancias que el cuerpo tiene que deshacerce de ellas, siendo eliminadas por las heces, entre otros. Características de las heces- Olor: similar en adultos, siendo en unos casos más intenso que en otros. Varía según el tipo de dieta.- Color: El color está influido por la dieta, siendo el color marrón el más habitual. - Forma: dura, pastosa o líquida y puede percibirse la presencia de alimentos en ellas.- pH: 6,6 -7. En los bebés es más ácido.Componentes de las heces- Bilirrubina y estercobilina. - Enzimas: tripsina, amilasa y lipasa sobre todo.- Grasas- Glúcidos - Agua
- SemenLas muestras en el aparato rerproducto se toma del semen y del femenino de la citología ginecológica. El estudio del semen es de máxima importancia para la reproducción. Se define el semen como el líquido blanquecino o grisáceo de aspecto viscoso que contiene espermatozoides y nutrientes para que estos se mantengan hasta llegar al óvulo. Características del semen- Denso, viscoso, blanco y opaco.- pH: 7,5Componentes del semen- Presencia de espermatozoides- Fructosa- Hormonas
Muestras genitourinarias: uretrales y vaginales entre otrasLas muestras genitales se obtienen de zonas altamente colonizadas por flora comensal por lo que la selección de las muestras y los métodos de obtención son crítico. - Líquido uretral La uretra es un conducto que se encuentra en el pene del hombre y que tiene un orificio en la punta. La secreción uretral es un líquido, que no es orina o semen, que sale por ese orificio. Características de la secreción uretral- Color: transparente, blanca, amarilla, verde o color similar al óxido.ComponentesAl ser un líquido relacionado con ETS, varía según el tipo de enfermedad. Formado, principalmente, por Neisseria gonorrhoeae (gonorrea) y por Chlamydia trachomatis (clamidia).
- Líquido vaginalLa vagina, en condiciones normales, tiene un delicado sistema dinámico formado por diversas bacterias y cuya misión es protegerla de agresiones externas de gérmenes patógenos. La misión del flujo vaginal es coneguir el equilibrio con los gérmens defensivos y crear un ambiente en los que los gérmenes patógenos no puedan desarrollarse. Características del líquido vaginal- Color: color claro o transparente - Viscosidad - pH: 4,5 o inferior Componentes del líquido vaginal - Microorganismos, del género lactobacilus principalmente
- Líquido óticoLos exudados óticos están indicados en las otitis externas. Los principales agentes causales son bacterias y hongos. Características del líquido óticoDepende del tipo de líquido que se extraiga. Componentes del líquido óticoDepende de la patología, puede ser sangre, cerumen, pus o similares.
- Exudados faríngeosEl exudado farígeo es la muestra adecuada en caso de faringoadmigdalitis. Características del líquido óticoDepende del tipo de líquido que se extraiga. Componentes del líquido óticoDepende de la patología, generalmente, bacterias.
- Exudados ocularesLos raspados oculares de las muestras conjuntivales están indicados por una conjuntivitis infecciosa. Características del líquido óticoDepende del tipo de líquido que se extraiga. Componentes del líquido óticoDepende de la patología, en caso de conjuntivitis, bacterias y virus.
Muestras de tejidos- Muestras cutáneasTodas las zonas de nuestro organismo que tienen contacto con el exterior están recubiertas por una barrera protectra que, entre otras funciones, impide la entrada de agentes externos. Esta barrera la forma la piel y las mucosas. En la piel podemos encontrar lesiones debudas a diversas causas: traumatismos, quemaduras, alergias, etc. Una cuestión de especial interés en las lesiones cutáneas es si la piel mantiene o no su integridad, ya que la rotura de la piel supone una pérdida de protección en la zona, con el consecuente riesgo de infección. Dependiendo del tipo de lesión y de sus características, se pueden realizar la toma de muestras mediante distintos procedimientos:- Muestras de exudados: úlceras, erosiones, etc. - Muestas de líquidos contenidos en algún tipo de vejiga: ampollas, pústulas, etc.- Muestras de lesiones secas: escamas u otro tipo de lesiones secas.
Muestras citológicas Una citología es el diagnóstico morfológico basado en los caracteres microscópicos de células y componentes extracelulares desprendidos de los órganos espontáneamente u obtenidos por otros procedimientos. Las citologías pueden ser de diversos tipos:- Citología exfoliativa: se basa en recoger material desprendido espontánemente o de forma inducida de las superficies de los órganos para practicarle un estudio citológico. En distintas muestras, podemos encontrar células exfoliadas procedentes de la mucosa. En otros, es necesario aplicar técnicas para que se desprendan células, donde podemos distinguir:* Citología por raspado: Se raspa la superficie para obtener células.* Citologías por cepillado: Se cepilla la superficie para obtener células. - Citología de líquidos. Se basa en separar las células presentes en líquidos orgánicos para realizar un estudio citológico. - Impronta: es una técnica que se basa en poner en contacto directo un tejido con un portaobjetos para obtener una muestra para el estudio citológico. - Aspiración con aguja fina (PAAF). Es una técnica para obtener muestras para citología de masas sólidas o quísticas mediante un procedimiento de aspiración y punción.
Muestras microbiológicas El estudio e investigación en microbiológica cada vez se hace más patente por el abuso de agentes antimicrobianos de la población. No solo nuestra salud se ve comprometida por este abuso; las propias técncias médias, como las técnicas diagnósticas invasivas u otras técncias hospitalarias, hacen que se fomente este crecimiento microbiológico. El cultivo es la técnica más extendida y de alta sensibilidad. Actualmente, se están desarrollando otras técnicas que, entre otras, reducen el tiempo de diagnóstico. Sustancias analizables. Enzimas, produtos metabólicos, hormonas, marcadores tumorales, iones, vitaminas, fármacos y drogas de abuso entre ellas. Se tomarán muestras de distinta naturaleza según el tipo de estudio que queramos realizar.
4. Análisis cualitativos, cuantitativos y funcionales de muestras biológicas
C/D/E
En el mundo del análisis de moléculas existe una clasificación principal de los métodos: los llamados análisis por métodos químicos clásicos y los análisis por métodos instrumentales.Los llamados análisis clásicos son los que basan su metodología en la interacción materia con materia a través de una reacción química. Suele utilizarse para la cuantificación dem oléculas basadas en la en la estequiometría de reacción (interacciones químicas). Actualmente no son muy utilizados, salvo para algunos análisis concretos. Los análisis por métodos instrumentales miden la interacción de la materia con la energía y suministran una señal proporcional de la concentración en la muestra. Dentro de estas podemos encontrar:
C/D/E
- Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de absorción molecular): son métodos ópticos ultravioleta-visible que se basan en la medida de la absorbancia o transmitancia de infrarrojos (IR), debido al movimiento de vibración o rotación o bien por sí mismos o por circunstancias del entorno en el que se encuentran, y la resonancia magnética nuclear (RMN) que se basa en que los núcleos pasan de un estado de espín a otro como respuesta a la radiofrecuencia a la que son sometidos. - Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de absorción atómica, EAA): la muestra pasa a su estado gaseoso, se irradia a una longitud de onda determinada y mide la energía transmitida por el analito tras absorber la energía correspondiente.- Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de emisión molecular, luminiscencia): las principales técnicas son: fluorescencia (el elemento absorbe fotones desde el nivel vibracional fundamental hasta cualquiera de los niveles vibracionales), fosforescencia (las moléculas absorben energía, pero la retienen y la emiten de una forma más gradual o retardada debido al cruce de sistemas y quimioluminiscencia (la excitación de produce por una reacción química).- Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de emisión atómica, fotometría de llama): excitación de átomos donde la fuente de radiación son los propios átomos excitados.- Técnicas espectrométricas no espectroscópicas (espectrometría de masas): se basa en medir la relación de la masa (m) respecto a la carga de las moléculas (z).
C/D/E
- Técnicas espectrométricas no espectroscópicas (medida de la dispersión de la radiación): técnicas basadas en la parte que se dispersa de la radiación. Detacan la espectrometría de Raman (que se basa en la medida de una pequeña longitud de onda que se dispersa por cambios vibracionales en las moléculas, turbidimetra (que mide la luz transmitida cuando pasa a través de la materia suspendida en un líquido) y la nefelometría (que se basa en la medida de la dispersión de la luz en un ángulo de 90º). - Técnicas ni espectroscópicas ni espectrométricas: las principales técnicas son: la nefractomía (que se basa en el fenómeno llamado refracción), la fotometría de reflactancia (mide la reflactancia y la relaciona con la concentración de la muestra) y la polarimetría (que se basa en el desvío del plano de luz polarizada por parte de moléculas).- Técnicas cromatográficas: son métodos de separación. Las moléculas que se van a separar se distribuyen entre una estacionaria y otra móvil. Las técnicas más habituales son: la cromatografía de gases (la separación se lleva a cabo a un flujo de gas portador) y la cromatografía en fase reversa es la más utilizada, donde se separan por su hidrofobicidad. Otros tipos son: exclusión por tamaño, afinidad o intercambio.- Técnicas de osmometría: se basan en el movimiento de las moléculas de dos muetras con diferente concentración, separadas por una membrana semipermeable, que migrarán hasta alcanzar un equilibrio. Otro concepto para destacar son las curvas de calibrado, que relacionan la medida del analito con la señal que nos ofrece un instrumento y de la que ya se ha hablado. Las curvas de calibrado son rectas de regresión lineal que ayudan a calibrar un equipo instrumental. Llamamos calibrar a relacionar la medida del analito con la sñeal que ofrece el instrumento.
La clasificación general de los métodos de análisis resulta en función de la información que queramos extraer, es decir, si es una información cualitativa o cuantitativa. Todo lo anteriormente descrito nos ayuda a estudiar las muetras de trabajo bajo dos metodologías. De esta forma, tenemos: - Análisis cualitativo, cuando queremos identificar una molécula o un elemento o para observar alguna cualidad de estos, como el color o la forma. Es decir, son aquellos métodos que indican una cualidad de la sustancia analizada.- Análisis cuantitativo, ayuda a saber cuánto tenemos de una molécula o elemento. Para ello, tenemos que saber qué estamos buscando. Es decir, son aquellos métodos que nos dicen la cantidad de sustancia que tenemos. - Análisis semicuantitativos. Son un término entre los dos anteriores. Detectan la presencia o no de un analito y para los positivos, proporcionan una orientación sobre la concentración.
C/D/E
4. Errores en la manipulación preanalítica
Errores en la manipulación analítica: A nivel de registro informático, petición analítica y datos del paciente. Trazabilidad. A nivel de preparación del paciente y del material. A nivel de la preparación de la muestra, centrifugado y destaponado. A nivel del transporte y conservación de muestras. A nuvel del almacenamiento de muestras. A nivel del mantenimiento de instrumental y aparataje usados en tomas de muestras. Los errores en la fase preanalítica son más del 80% del total de los errores producidos. En lal fase preanalítica pueden diferenciarse dos etapas: una primera extralaboratorio y la segunda dentro del laboratorio. Los errores que pueden generarse son de significación distinta y su medida es difícil, ya que algunos de ellos sí que se ponen de manifiesto en la fase analítica pero otros no se videnciarán. No obstante, los errores descritos son los que se refieren a la calidad de la muestra recibida en el laboratorio. Demostrar la causa que puede generar una interferencia y conocer el número de errores de laboratorio procedentes de la fase preanalítica que la provocan es una tarea complicada pero si se analiza paso a paso todo el proceso, se comprueba que muchas de ellas tienen su origen en eta fase. Entre los más habituales son:- Errores administrativos. En la fase preanalítica se reciben solicitudes que se deben revisar y registrar, muestras que deben corresponder a las solicitudes y se deben aceptar or echazar y registrar y se generan muestras que se deben identificar y clasificar, etc. En todos estos procesos, se pueden producir errores, auqnue a medida que aumenta el nivel de informatización, la incidencia de estos errores se reduce. - Preparación inadecuada del paciente. El paciente debe saber cómo se debe preparar y el técnico debe verifiar antes de hacer la toma que ha seguido correctamente las instrucciones. Tomar una muetra cuando el paciente no ha seguido al pie de la letra las instrucciones hará que el resutlado no sea útil y supondrá una pérdida de tiempo para averiguar la causa de esta variación.
- Obtención defectuosa de la muesta. Cada muestra se debe obtener siguiendo el procedimiento establecido. En el caso de las muetras que recogen los pacientes, se les debe informar previamente y confirmar, a la recepción de la muestra, que han aplicado el procedimiento de forma correcta. En algunos casos, el laboratorio dispone de un test que el paciente debe cumplimentar y firmar cuadno entrega la muestra.- Conservación y transporte inadecuados de la muestra. Cada tipo de muestra tiene unas condiciones de conservacion y un tiempo máximo entre la obtención y el procesamiento. Cualquier cambio podría provocar una variación en los resultados o inutilizar la muestra. - Clasificación o procesamiento incorrectos. Las muestras aceptadas y registradas son clasificadas y, en las que corresponde, se aplican métodos de preparación. Algunos errores en estos procesos son una centrifucación insuficiente o excesiva, un alicuotado incorrecto, etc.
Antes de analizar los errores antes y durante el análisis, debemos considerar los criterios a la hora de elegir un método de análisis y que comprenden a la precisión, exactitud, selectividad y sensibilidad.- Precisión: Es el grado de concordancia de los datos obtenidos de la misma forma y bajo el mismo protocolo. La precisión es independiente del valor verdadero. Para conocer el valor de la precisión, se tienen que conocer varios valores experimentales de la misma muestra. Si queremos darle forma y actuar con criterio, se recurre a las ecuaciones estadísticas, como valor medio, varianza, desviación estándar absoluta y relativa.- Exactitud: mide lo que se aproxima un valor experimental a su valor verdadero. Supone un problema cuando no conocemos el valor verdadero. En este caso, no hay más remedio que evaluar el estimado de dicho valor. Aquí podemos encontrar, además, dos tipos de errores: - Error absoluto: diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.- Error relativo: relación entre el error absoluto y el valor vedadero.- Selectividad: es la preferencia del protocolo, método o técnica analítica por una molécula o elemento en detrimento de las demás. También se define como la capacidad de generar resultados que dependen exclusivamente del analito. De ete modo, métodos poco selectivos actían sobre varias moléculas, métodos específicos actúan solo sobre una molécula. Cuanto más compleja sea la muetra, más selectivo debe ser el método elegido. La mayor parte de las veces hay interferencias de matriz que debemos eliminar, ya que impuden la visión de la molécula a analizar, por tanto, su selectividad.- Sensibilidad: esto es, la sensibilidad refleja la detección y está relacionada con el límite por detección. Por debajo de ese límite, no se ve ni cuantifica ninguna molécula y no se puede cuantificar ni identificar.
Para conocer el valor verdadero o valor de referencia tenemos que tener en cuenta las condiciones fisiológicas basales. Esas condiciones de normalidad nos darán una referencia que nos indicará si el valor obtenido en el análisis se aleja de la normalidad. El alejarse de la normalidad puede indicar dos cosas:- Un error en la toma de la muestra, procesado o análisis.- Una situación patológica.Para concoer ese valor verdadero se realiza un estudio previo con un amplio número de población para determinar en qué rango de concentración se tienen que mover ciertas moléculas. Se establecen por edad y sexo principalmente, como dos condiciones de variabilidad biológica. Los valores obtenidos en condiciones biológicas pueden variar y están sometidos también a variaciones de origen genético, por la propia construcción de la persona, por la dieta o por otros factores ambientales, tales como el ejercicio, las dorgas, etc. Según los valores de referencia que da el laboratorio, se toma una decisión clínica. Es el facultativo el que puede decidir si los resultados son aceptables o absurdos. Muchas veces el problema está en que los distintos laboratorios difieren en el valor de referencia, precisamente por la variabilidad biológica que se presenta en condiciones basales.
Otros errores son los llamados errores experimentales, tales como:- Errores sistemáticos: son los errores que se cometen de forma sistemática. Son propias de los analistas que trabajan siempre de la misma forma. Se puede corregir cambiando el modo de trabajo pero es difícil porque, en muchas ocasiones, no somos conscientes de cometerlos. El error sistemático suele ser constante y funcional. Puede ser detectado por la réplica de medida: si se conoce y siempre es el mismo, está identificado y se puede trabajar con él dando la desviación típica cometida a la hora de dar los resultados. - Errores aleatorios: son los errores que se producen de vez en cuando. Pueden ser corregidos o tenidos en cuenta si se conocen. Pueden ser graves o no. La mayor parte de las veces es grave pero si se puede identificar, se puede descartar o cuantificar. Si el error ha sido solo cometido en una réplica de medida y no en las otras dos en el caso que hubiera tres réplicas, identificaríamos el error cometido. La réplica se podría evaluar para ser descartada. Para evitarlo, es bueno que la persona encargada de los métodos sea un buen analista y que los métodos sean reproducibles. De esta forma, si comete un error aleatorio o sistemático, puede ser mejor identifiado y corregido. - Errores brutos: estos errres son frecuentes en el proceso experimental, están provocados por aquellas personas poco cuidadosas. Los errores se pueden cometer en distintos puntos del diseño analítico pero, sin duda, en mayor grado tienen lugar en la toma de la muestra. Se producen cuando la composición de la muestra a analizar es en diferente composición de la poblacion de la que procede. El error en un análisis sigue el modelo de pirámide invertida.
5. Salud y enfermedad. Aspectos relativos al género
Las magnitudes biológicas que medimos en los análisis varían, para una misma persona, en función de distintos factores: etapa vital, estado fisiológico, dieta, etc. Para preparar debidamente la recogida de la muestra y para poder hacer luego una correcta interpretación de los resultados analíticos, es imprescindible conocer los factores que pueden modificar los resultados con el objetivo de plantear las medidas de preparación del paciente que minimicen esa variación o, en el caso de factores que no se pueden modificar, registrarlos para que la persona que interpretará los resultados disponga de esa información. La variabilidad biológica es aquella que presenta la población debido a otros factores. Aunque el concepto de referencia fuera publicado a principio de los años 70, actualmente no se han puesto de acuerdo si se deben corregir ciertos números. La variación en los valores de referencia también se debe a los errores anteriormente descritos. Cuando se establece un valor de referencia, se estudia el rango de frecuencias para comprobar si siguen una distribución normal con un intervalor de confianza del 95% o superior. Los valores seguirán entonces criterios para ver si pertenecen o no a la población. Según la distribución, se toman los límites del valor de referencia medidos por el error siguiendo una distribución gaussiana. Los valores de referencia son calculados por criterios estadísticos en discernimiento con criterios clínicos. Continuamente se están evaluando los límites de ferencia. Se hacen estudios de población par aver una distribución y se utilian criterios de exclusión para poder designar a los elementos de control. A la hora de ponerlo en valor clínico, se evalúa la historia clínica del paciente.
Sobre la variabilidad y cómo se trata de contrarrestar esta, existen varios estudios: estudios multicéntricos, intralaboratorio e interlaboratorio. Se se ha hecho el estudio estadístico bien, eliminando errores asociados a la parte experimental, un esayo puede someterse a esta clase de estudios:- Estudios multicéntricos: son estudios colaborativos entre varios laboratorios en los que se coordina una tarea central. Cada laboratorio mide un determinado número de individuos o grupo de moléculas. Todos deberían coincidir teniendo en cuenta los errores asociados con la desviación típica correspondiente.- Estudios intralaboratorio: son estudios donde una misma muestra es analizada por varios laboratorios. En este caso, lo que miden es la calidad de la metodología de análisis siempre en un intervalo de confianza.- Estudios interlaboratorio: Son estudios donde se mide la calidad en una auditoría interna entre los mismos especialistas del mismo laboratorio.
La variabilidad biológica correspondiente se puede clasificar, a su vez, en:- Variabilidad intradividual: es aquella que mide los ritmos biológicos, la dieta, la edad, el clima y el metabolismo. Es la variabilidad de resultados que detectamos en distintos momentos o etapas de una misma persona. Se refiere a un fluctuación que tiene un determinado analito en una misma persona en condiciones de salud. Estas variaciones se deben a factores fisiológicos.La variabilidad biológica puede suceder a corto o largo plazo, y su origen puede ser:- Sistemático: fundamentalmente relacionado con los rimos biológicos o con la edad debido a las modificaciones que comporta el crecimiento o el envejecimiento.- Aletatorio: causado por las variaciones metabólicas relacionadas con la homeostasis. - Variabilidad interdividual: es la variabilidad de la población objeto de estudio. Es la variabilidad de resultados que detectamos entre distintas personas. Para un mismo parámetro, una persona puede estar habitualmente en la zona baja del intervalor de normalidad y otra en la zona alta y las dos darán un resultado considerado normal, pero habrá diferencias a las caracgerísticas biológicas de cada una de ellas. Podemos hacer estudios por etnia, por gente que vive en determinadas zonas, factores hormonales, etc.
Otros factores de variabilidad biológica que afectan a las bases de la analítica son:- Edad. A los pacientes se les engloba por rango de edad. - Sexo. Dependiendo de si ex hombre o mujer hay cuertas. magnitudes que varían.- Altura de la persona. Como el caso de la hemoglobina.- Estación del año. En varios factores, inluye la presencia de sol sobretodo. - Gestación. En cuanto al nivel de hormonas.- Ciclos biológicos. Como el ciclo menstrual.- Estilo de vida. El tipo de dieta que sigue, el consumod el alcohol, tabaco, etc.- Ciclo circadiano (diario). Algunos parámetros sufren fluctuaciones a lo largo del día.
Autor: Pedro Javier Velasco Ruiz
GMB. UD.3.: IDENTIFICACIÓN DE MUESTRAS BILOLÓGICAS EN EL LABORATORIO
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Created on September 5, 2023
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Unidad 3: identificación de muestras biológicas en el laboratorio
RA 3. Identifica los tupos de muestras biológicas, relacionándolas con los análisis o estudios que hay que efectuar
MÓDULO: 1367 GESTIÓN DE MUESTRAS BIOLÓGICAS
CFGS: Técnico superior Laboratorio Clínico y Biomédico
R.A.3. Identifica los tipos de muestras biológicas, relacionándolas con los análisis o etudios que hay que efectuar. 15% A) Se han descrito las características anatómicas de la región corporal de la que se extrae la muestra. 7,5% P.E. B) Se han caracterizado los tipos de muestras biológicas. 40% P.E. C) Se han detallado los análisis cualitativos o estudios que pueden efectuarse a partir de una muestra biológica. 10% P.E. D) Se han clasificado los análisis cuantitativos que pueden efectuarse a partir de una muestra biológica. 10% P.E. E) Se han identificado los análisis funcionales o estudios que pueden efectuarse en muestras biológicas. 10% P.E. F) Se han identificado los errores más comunes en la manipulación preanalítica. 10% P.E. G) Se han definido los factores del paciente que influyen en los resultados analíticos. 10% P.E. H) Se han identificado los aspectos relativos al género en cuanto salud y enfermedad. 2,5% P.E. P.E.: PRUEBA ESCRITA
Índice
1. Características anatómicas de la región de extracción2. Muestras líquidas. 3. Muestras no líquidas. Otras muestras. 4. Análisis cualitativos, cuantitativos y funcionales de muestras biológicas. 5. Salud y enfermedad. Aspectos relativos al género
Introducción
Las muestras biológicas nos ayudan a entender los sistemas vivos. Se se trata de muestras biológicas extraídas de las personas, nos ayudan a entendernos a nosotros mismos en el aspecto biológico. Podemos encontrar muestras biológicas en diferentes estados físicos: sólido en el caso de tejidos, líquidos en el caso de sangre o gas en el caso de dióxido de carbono. Es necesario conocer su naturaleza para poder diseñar un método de análisis adecuado para extraer información de las mismas.
Las muestras biológicas humanas son el material biológico que procede del ser humano. Son útiles para determinar un diagnóstico clínico, hacer el seguimiento de una determinada enfermedad e identificar aquellas anomalías no patológicas. Para el diagnóstico no solo hay que tener en cuenta los datos que obtenemos de la muestras sino también otra información como la historia clínica del paciente, los síntomas o la situación en la recogida y procesado de la muestra, que pueden ser importantes y, en muchas ocasiones, pueden explicar la variabilidad biológica de los datos.Podemos distinguir varios tipos de muestras biológicas en función de su estado físicoquímico: - Liquidos corporales: Las muestras líquidas corporales son la mayor fuente de información de lo que ocurre en el organismo. La mayor parte de las muestras biológicas corresponde a este tipo. Esto incluye tanto sangre entera como plasma y suero, orina, líquido cefalorraquído, etc.- Exudados: El exudado corresponde a líquidos que son liberados por el organismo de forma anormal por alguna patología. Estos pueden ser exudados purulentos, serosos, etc.- Tejidos: corresponde a muestras como uñas y pelo.- Secreciones: Las células segregan compuestos que proporcionan mucha información sobre el metabolismo celular del organismo. Este ritmo o composición en las secreciones puede alterarse por diferentes patologías.- Heces: El estudio de las heces proporciona gran información.- Células: Obtenidas mediante frotis de mucosas u otros fluidos o tejidos.- Gases: Los seres vivos realizamos un intercambio gaseoso con el medio. El estudio de la composición del gas o del equilbrio de este intercambio proporciona información útil para el diagóstico y conocimiento.- Microorganismos: Se trata del estudio de los microorganismos tanto endógenos como tomados del exterior.- Muestras obtenidas de animales de experimentación: Las muestras estudiadas de los modelos animales han ayudado y siguen ayudando a avanzar en el conocimiento de las enfermedades y en el avance de un tratamiento.
1. Características de la región de extracción
Además del distinto estado en los que se encuentran las muestras, también es importante estudiar la región en la que se encuentran: por ejemplo, no es lo mismo la sangre obtenida en los pulmones que en los riñones. Lo mismo ocurre con las muestras, sobre todo a nivel celular: no es lo mismo una toma de células de la piel que de un ojo o de un útero. A la hora de elegir la zona para la extracción de la muestra, debemos identificar varias pautas: - Objetivo del análisis - Célula/molécula diana - Cantidad - Problema/enfermedad - Futuro uso de la muestra - Presupuesto - Análisis que se va a realizar
2. Muestras líquidas
Sangre, orina, líquido cefalorraquídeo, amniótico, pleural, sinovial, ascítico y pericárdico entre otros - SangreLa sangre es el fluido corporal más utilizado en el laboratorio con fines analíticos, ya que es una muestra fácil de obtener y a partir de ella se puede obtener mucha información sobre distintos sistemas y aparatos de organismo. Características de la sangreAlgunas de las características físicoquímicas más destacadas de la sangre son: - Es un líquido viscoso de color rojo. Aunque según las características y componentes de la sangre varíen, es cinco veces más viscosa que el agua.- Temperatura de 37ºC- pH de 7,3-7,4- Concentración de NaCl de 3,5%- Presión osmótica constante. Esta presión es fundamental esta presión para el transporte de sustancias, tales como sales, productos de desecho, azúcares, minerales y proteínas.Es importante tener en cuenta que, aunque la sangre mantiene sus características básicas, hay algunas diferencias entre la sangre arterial y la sangre venosa, por ejemplo, la cantidad de oxígeno en sangre.
Componentes de la sangreLa sangre es un tejido formado por células y elementos celulares suspendidos en un medio denominado plasma. Encontramos, por tanto, dos fases:- Fracción líquida. Es el plasma, formado por 91% de agua y algunas sustancias en disolución, principalmente proteínas.Corresponde casi al 55% del volumen total de la sangre. Las sustancias disueltas en el plasma son:- Proteínas. Cumplen distintas funciones, como el transporte de sustancias destinadas a la nutrición, regulación de la presión, actividad inmunológica o la coagulación de la sangre. En cuanto a la coagulación, las proteínas que participan en este proceso se denominan factores de coagulación. Entre estos, destaca el fibrinógeno. Cuando a la fracción líquida de la sangre (plasma) se le retiran los factores de coagulación, se obtiene un líquido que ya no coagulará denominado suero. - Otros solutos: Nutrientes e iones. Gases. Sustancias reguladoras (hormonas, enzimas, etc.) y sustancias de desecho.
- Fracción forme. Son células y elementos celulares que están en suspensión en el plasma. Encontramos:* Glóbulos rojos o eritrocitos. Es el tipo celular más abundante en sangre. Función de transporte de oxígeno y dióxido de carbono. * Glóbulos blancos o leucocitos. Menos abundantes que los eritrocitos y de mayor tamaño. Función de defensa principalmente. Existen diferentes tipos de glóbulos blancos. Destacamos: - Agranulocitos. Su citoplasma no tiene aspecto aspecto granular. Se dividen en dos: * Linfocitos: producen anticuerpos.* Monocitos: fagocitan antígenos.- Granulocitos. Presentan aspecto granuar y un núcleo con varios lóbulos. Se dividen en:* Neutrófilos. * Eosinófilos.* Basófilos.*Plaquetas o trombocitos. De pequeño tamaño, tienen un papel fundamental en la hemostasia.
- OrinaLa orina es un líquido excretado por el riñón que se almacena en la vejiga y se expulsa por la uretra. El aparato urinario o nefrourinario es el encargado de librar a la sangre de las sustancias de las sustancias de desecho que se acumula, eliminándolas al exterior a través de la orina. Características de la orinaLos valores normales de la orina son:- Aspecto: de color amarillo transparente- Densidad: muy similar a la del agua- pH: fluctúa entre 4,5 y 8Componentes de la orinaLa orina está formada mayoritariamente por agua. La composición, aproximadamente, es: - Agua: 95%- Fracción sólida: 5%. Formada por:- Sales minerales- Moléculas orgánicas. Destaca la urea.
- Líquido cefalorraquídeoEl líquido cefalorraquído (LCR) es un líquido seroso de color transparente que envuelve el encéfalo, dentro del espacio subaranoideo, y la médula espinal, circuando por los ventrículos cerebrales y el canal medular. Características del LCR- No tiene color ni huele - pH: 7,34-7,38 Componentes del LCR- Leucocitos - Ácido láctico - Enzimas - Proteínas - Glucosa - Cloruros
- Líquido amnióticoEl líquido amniótico es un líquido claro y amarillento que rodea al feto durante el embarazo. El saco amniótico es una cubierta de dos membranas que se forma entre el octavo y el noveno día de fecundación. - La membrana interna, llamada amnios, contiene el líquido amniótico y el feto en su interior. - La membrana exterior, llamada corion, es parte de la placenta. Características del líquido amniótico- Densidad similar al agua- pH: 7,4- Olor: fuerte- Turbidez: aumenta col el tiempo de gestación Componentes del líquido cefalorraquídeo- Agua: 98-99%- Solutos: orgánicos e inorgánicos.- Orgánicos: proteínas, vitaminas, hormonas, etc.- Inorgánicos: Composición variada
- Líquido pleuralEl líquido pleural es un líquido seroso que recubre la superficie del pulmón y la pared torácica, la cara lateral del mediastino y la superior del diafragma. Características del líquido pleural- Color amarillo pálido.- pH: 7,3-7,4Composición del líquido pleural- Leucocitos- Proteínas- Glucosa- Lípidos
- Líquido sinovialEl líquido sinovial podemos encontrarlo en las articulaciones y en los tendones. El líquido sinovial es el resultado de la filtración del plasma en las articulaciones a través de la membrana sinovial. No en todas las articulaciones tenemos el mismo volumen, está presente según las necesidades de la articulación, siendo bastante escaso en todas ellas. Aumenta cuando hay infección o inflamación por cualquier otra causa. Características del líquido sinovial- Color: pálido, un poco amarillento- Viscosidad: denso.- Coloración clara - pH: 7,3-7,4Componentes del líquido sinovial- Células sobre todo leucocitos- Proteínas- Glucosa- Ácido úrico- Ácido hialurónico
- Líquido ascíticoEs un líquido correspondiente a la cavidad del peritoneo. También llamado líquido peritoneal. Lubrica la pared abdominal y de la pelvis, recubriendo la mayoría de los órganos abdominales. Características del líquido ascítico- Color transparente amarillento-transparente.Componentes del líquido ascítico- Albúmina - Glóbulos rojos - Glóbulos blancos - Proteínas
- Líquido pericárdicoEl pericardio es una capa que envuelve al corazón. Es una doble capa, ambas separas por el líquido pericárdico. Características del líquido pericárdico- Color transparente-amarillo claro.Componentes del líquido pericárdico- Glucosa - Leucocitos
3. Muestras no líquidas. Otras muestras.
Heces y semen. Exudados, uretrales, vaginales, óticos, faríngeos, oculares y fistulares entre otros.- HecesEl sistema digestivo centra su atención en la absorción de nutrientes para introducir los principios activos en el metabolismo y así obtener energía para cumplir con las funciones del organismo. No todo en el cuerpo es aprovechable, y aque hay sustancias que el cuerpo tiene que deshacerce de ellas, siendo eliminadas por las heces, entre otros. Características de las heces- Olor: similar en adultos, siendo en unos casos más intenso que en otros. Varía según el tipo de dieta.- Color: El color está influido por la dieta, siendo el color marrón el más habitual. - Forma: dura, pastosa o líquida y puede percibirse la presencia de alimentos en ellas.- pH: 6,6 -7. En los bebés es más ácido.Componentes de las heces- Bilirrubina y estercobilina. - Enzimas: tripsina, amilasa y lipasa sobre todo.- Grasas- Glúcidos - Agua
- SemenLas muestras en el aparato rerproducto se toma del semen y del femenino de la citología ginecológica. El estudio del semen es de máxima importancia para la reproducción. Se define el semen como el líquido blanquecino o grisáceo de aspecto viscoso que contiene espermatozoides y nutrientes para que estos se mantengan hasta llegar al óvulo. Características del semen- Denso, viscoso, blanco y opaco.- pH: 7,5Componentes del semen- Presencia de espermatozoides- Fructosa- Hormonas
Muestras genitourinarias: uretrales y vaginales entre otrasLas muestras genitales se obtienen de zonas altamente colonizadas por flora comensal por lo que la selección de las muestras y los métodos de obtención son crítico. - Líquido uretral La uretra es un conducto que se encuentra en el pene del hombre y que tiene un orificio en la punta. La secreción uretral es un líquido, que no es orina o semen, que sale por ese orificio. Características de la secreción uretral- Color: transparente, blanca, amarilla, verde o color similar al óxido.ComponentesAl ser un líquido relacionado con ETS, varía según el tipo de enfermedad. Formado, principalmente, por Neisseria gonorrhoeae (gonorrea) y por Chlamydia trachomatis (clamidia).
- Líquido vaginalLa vagina, en condiciones normales, tiene un delicado sistema dinámico formado por diversas bacterias y cuya misión es protegerla de agresiones externas de gérmenes patógenos. La misión del flujo vaginal es coneguir el equilibrio con los gérmens defensivos y crear un ambiente en los que los gérmenes patógenos no puedan desarrollarse. Características del líquido vaginal- Color: color claro o transparente - Viscosidad - pH: 4,5 o inferior Componentes del líquido vaginal - Microorganismos, del género lactobacilus principalmente
- Líquido óticoLos exudados óticos están indicados en las otitis externas. Los principales agentes causales son bacterias y hongos. Características del líquido óticoDepende del tipo de líquido que se extraiga. Componentes del líquido óticoDepende de la patología, puede ser sangre, cerumen, pus o similares.
- Exudados faríngeosEl exudado farígeo es la muestra adecuada en caso de faringoadmigdalitis. Características del líquido óticoDepende del tipo de líquido que se extraiga. Componentes del líquido óticoDepende de la patología, generalmente, bacterias.
- Exudados ocularesLos raspados oculares de las muestras conjuntivales están indicados por una conjuntivitis infecciosa. Características del líquido óticoDepende del tipo de líquido que se extraiga. Componentes del líquido óticoDepende de la patología, en caso de conjuntivitis, bacterias y virus.
Muestras de tejidos- Muestras cutáneasTodas las zonas de nuestro organismo que tienen contacto con el exterior están recubiertas por una barrera protectra que, entre otras funciones, impide la entrada de agentes externos. Esta barrera la forma la piel y las mucosas. En la piel podemos encontrar lesiones debudas a diversas causas: traumatismos, quemaduras, alergias, etc. Una cuestión de especial interés en las lesiones cutáneas es si la piel mantiene o no su integridad, ya que la rotura de la piel supone una pérdida de protección en la zona, con el consecuente riesgo de infección. Dependiendo del tipo de lesión y de sus características, se pueden realizar la toma de muestras mediante distintos procedimientos:- Muestras de exudados: úlceras, erosiones, etc. - Muestas de líquidos contenidos en algún tipo de vejiga: ampollas, pústulas, etc.- Muestras de lesiones secas: escamas u otro tipo de lesiones secas.
Muestras citológicas Una citología es el diagnóstico morfológico basado en los caracteres microscópicos de células y componentes extracelulares desprendidos de los órganos espontáneamente u obtenidos por otros procedimientos. Las citologías pueden ser de diversos tipos:- Citología exfoliativa: se basa en recoger material desprendido espontánemente o de forma inducida de las superficies de los órganos para practicarle un estudio citológico. En distintas muestras, podemos encontrar células exfoliadas procedentes de la mucosa. En otros, es necesario aplicar técnicas para que se desprendan células, donde podemos distinguir:* Citología por raspado: Se raspa la superficie para obtener células.* Citologías por cepillado: Se cepilla la superficie para obtener células. - Citología de líquidos. Se basa en separar las células presentes en líquidos orgánicos para realizar un estudio citológico. - Impronta: es una técnica que se basa en poner en contacto directo un tejido con un portaobjetos para obtener una muestra para el estudio citológico. - Aspiración con aguja fina (PAAF). Es una técnica para obtener muestras para citología de masas sólidas o quísticas mediante un procedimiento de aspiración y punción.
Muestras microbiológicas El estudio e investigación en microbiológica cada vez se hace más patente por el abuso de agentes antimicrobianos de la población. No solo nuestra salud se ve comprometida por este abuso; las propias técncias médias, como las técnicas diagnósticas invasivas u otras técncias hospitalarias, hacen que se fomente este crecimiento microbiológico. El cultivo es la técnica más extendida y de alta sensibilidad. Actualmente, se están desarrollando otras técnicas que, entre otras, reducen el tiempo de diagnóstico. Sustancias analizables. Enzimas, produtos metabólicos, hormonas, marcadores tumorales, iones, vitaminas, fármacos y drogas de abuso entre ellas. Se tomarán muestras de distinta naturaleza según el tipo de estudio que queramos realizar.
4. Análisis cualitativos, cuantitativos y funcionales de muestras biológicas
C/D/E
En el mundo del análisis de moléculas existe una clasificación principal de los métodos: los llamados análisis por métodos químicos clásicos y los análisis por métodos instrumentales.Los llamados análisis clásicos son los que basan su metodología en la interacción materia con materia a través de una reacción química. Suele utilizarse para la cuantificación dem oléculas basadas en la en la estequiometría de reacción (interacciones químicas). Actualmente no son muy utilizados, salvo para algunos análisis concretos. Los análisis por métodos instrumentales miden la interacción de la materia con la energía y suministran una señal proporcional de la concentración en la muestra. Dentro de estas podemos encontrar:
C/D/E
- Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de absorción molecular): son métodos ópticos ultravioleta-visible que se basan en la medida de la absorbancia o transmitancia de infrarrojos (IR), debido al movimiento de vibración o rotación o bien por sí mismos o por circunstancias del entorno en el que se encuentran, y la resonancia magnética nuclear (RMN) que se basa en que los núcleos pasan de un estado de espín a otro como respuesta a la radiofrecuencia a la que son sometidos. - Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de absorción atómica, EAA): la muestra pasa a su estado gaseoso, se irradia a una longitud de onda determinada y mide la energía transmitida por el analito tras absorber la energía correspondiente.- Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de emisión molecular, luminiscencia): las principales técnicas son: fluorescencia (el elemento absorbe fotones desde el nivel vibracional fundamental hasta cualquiera de los niveles vibracionales), fosforescencia (las moléculas absorben energía, pero la retienen y la emiten de una forma más gradual o retardada debido al cruce de sistemas y quimioluminiscencia (la excitación de produce por una reacción química).- Técnicas espectroscópicas (espectroscopia de emisión atómica, fotometría de llama): excitación de átomos donde la fuente de radiación son los propios átomos excitados.- Técnicas espectrométricas no espectroscópicas (espectrometría de masas): se basa en medir la relación de la masa (m) respecto a la carga de las moléculas (z).
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- Técnicas espectrométricas no espectroscópicas (medida de la dispersión de la radiación): técnicas basadas en la parte que se dispersa de la radiación. Detacan la espectrometría de Raman (que se basa en la medida de una pequeña longitud de onda que se dispersa por cambios vibracionales en las moléculas, turbidimetra (que mide la luz transmitida cuando pasa a través de la materia suspendida en un líquido) y la nefelometría (que se basa en la medida de la dispersión de la luz en un ángulo de 90º). - Técnicas ni espectroscópicas ni espectrométricas: las principales técnicas son: la nefractomía (que se basa en el fenómeno llamado refracción), la fotometría de reflactancia (mide la reflactancia y la relaciona con la concentración de la muestra) y la polarimetría (que se basa en el desvío del plano de luz polarizada por parte de moléculas).- Técnicas cromatográficas: son métodos de separación. Las moléculas que se van a separar se distribuyen entre una estacionaria y otra móvil. Las técnicas más habituales son: la cromatografía de gases (la separación se lleva a cabo a un flujo de gas portador) y la cromatografía en fase reversa es la más utilizada, donde se separan por su hidrofobicidad. Otros tipos son: exclusión por tamaño, afinidad o intercambio.- Técnicas de osmometría: se basan en el movimiento de las moléculas de dos muetras con diferente concentración, separadas por una membrana semipermeable, que migrarán hasta alcanzar un equilibrio. Otro concepto para destacar son las curvas de calibrado, que relacionan la medida del analito con la señal que nos ofrece un instrumento y de la que ya se ha hablado. Las curvas de calibrado son rectas de regresión lineal que ayudan a calibrar un equipo instrumental. Llamamos calibrar a relacionar la medida del analito con la sñeal que ofrece el instrumento.
La clasificación general de los métodos de análisis resulta en función de la información que queramos extraer, es decir, si es una información cualitativa o cuantitativa. Todo lo anteriormente descrito nos ayuda a estudiar las muetras de trabajo bajo dos metodologías. De esta forma, tenemos: - Análisis cualitativo, cuando queremos identificar una molécula o un elemento o para observar alguna cualidad de estos, como el color o la forma. Es decir, son aquellos métodos que indican una cualidad de la sustancia analizada.- Análisis cuantitativo, ayuda a saber cuánto tenemos de una molécula o elemento. Para ello, tenemos que saber qué estamos buscando. Es decir, son aquellos métodos que nos dicen la cantidad de sustancia que tenemos. - Análisis semicuantitativos. Son un término entre los dos anteriores. Detectan la presencia o no de un analito y para los positivos, proporcionan una orientación sobre la concentración.
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4. Errores en la manipulación preanalítica
Errores en la manipulación analítica: A nivel de registro informático, petición analítica y datos del paciente. Trazabilidad. A nivel de preparación del paciente y del material. A nivel de la preparación de la muestra, centrifugado y destaponado. A nivel del transporte y conservación de muestras. A nuvel del almacenamiento de muestras. A nivel del mantenimiento de instrumental y aparataje usados en tomas de muestras. Los errores en la fase preanalítica son más del 80% del total de los errores producidos. En lal fase preanalítica pueden diferenciarse dos etapas: una primera extralaboratorio y la segunda dentro del laboratorio. Los errores que pueden generarse son de significación distinta y su medida es difícil, ya que algunos de ellos sí que se ponen de manifiesto en la fase analítica pero otros no se videnciarán. No obstante, los errores descritos son los que se refieren a la calidad de la muestra recibida en el laboratorio. Demostrar la causa que puede generar una interferencia y conocer el número de errores de laboratorio procedentes de la fase preanalítica que la provocan es una tarea complicada pero si se analiza paso a paso todo el proceso, se comprueba que muchas de ellas tienen su origen en eta fase. Entre los más habituales son:- Errores administrativos. En la fase preanalítica se reciben solicitudes que se deben revisar y registrar, muestras que deben corresponder a las solicitudes y se deben aceptar or echazar y registrar y se generan muestras que se deben identificar y clasificar, etc. En todos estos procesos, se pueden producir errores, auqnue a medida que aumenta el nivel de informatización, la incidencia de estos errores se reduce. - Preparación inadecuada del paciente. El paciente debe saber cómo se debe preparar y el técnico debe verifiar antes de hacer la toma que ha seguido correctamente las instrucciones. Tomar una muetra cuando el paciente no ha seguido al pie de la letra las instrucciones hará que el resutlado no sea útil y supondrá una pérdida de tiempo para averiguar la causa de esta variación.
- Obtención defectuosa de la muesta. Cada muestra se debe obtener siguiendo el procedimiento establecido. En el caso de las muetras que recogen los pacientes, se les debe informar previamente y confirmar, a la recepción de la muestra, que han aplicado el procedimiento de forma correcta. En algunos casos, el laboratorio dispone de un test que el paciente debe cumplimentar y firmar cuadno entrega la muestra.- Conservación y transporte inadecuados de la muestra. Cada tipo de muestra tiene unas condiciones de conservacion y un tiempo máximo entre la obtención y el procesamiento. Cualquier cambio podría provocar una variación en los resultados o inutilizar la muestra. - Clasificación o procesamiento incorrectos. Las muestras aceptadas y registradas son clasificadas y, en las que corresponde, se aplican métodos de preparación. Algunos errores en estos procesos son una centrifucación insuficiente o excesiva, un alicuotado incorrecto, etc.
Antes de analizar los errores antes y durante el análisis, debemos considerar los criterios a la hora de elegir un método de análisis y que comprenden a la precisión, exactitud, selectividad y sensibilidad.- Precisión: Es el grado de concordancia de los datos obtenidos de la misma forma y bajo el mismo protocolo. La precisión es independiente del valor verdadero. Para conocer el valor de la precisión, se tienen que conocer varios valores experimentales de la misma muestra. Si queremos darle forma y actuar con criterio, se recurre a las ecuaciones estadísticas, como valor medio, varianza, desviación estándar absoluta y relativa.- Exactitud: mide lo que se aproxima un valor experimental a su valor verdadero. Supone un problema cuando no conocemos el valor verdadero. En este caso, no hay más remedio que evaluar el estimado de dicho valor. Aquí podemos encontrar, además, dos tipos de errores: - Error absoluto: diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.- Error relativo: relación entre el error absoluto y el valor vedadero.- Selectividad: es la preferencia del protocolo, método o técnica analítica por una molécula o elemento en detrimento de las demás. También se define como la capacidad de generar resultados que dependen exclusivamente del analito. De ete modo, métodos poco selectivos actían sobre varias moléculas, métodos específicos actúan solo sobre una molécula. Cuanto más compleja sea la muetra, más selectivo debe ser el método elegido. La mayor parte de las veces hay interferencias de matriz que debemos eliminar, ya que impuden la visión de la molécula a analizar, por tanto, su selectividad.- Sensibilidad: esto es, la sensibilidad refleja la detección y está relacionada con el límite por detección. Por debajo de ese límite, no se ve ni cuantifica ninguna molécula y no se puede cuantificar ni identificar.
Para conocer el valor verdadero o valor de referencia tenemos que tener en cuenta las condiciones fisiológicas basales. Esas condiciones de normalidad nos darán una referencia que nos indicará si el valor obtenido en el análisis se aleja de la normalidad. El alejarse de la normalidad puede indicar dos cosas:- Un error en la toma de la muestra, procesado o análisis.- Una situación patológica.Para concoer ese valor verdadero se realiza un estudio previo con un amplio número de población para determinar en qué rango de concentración se tienen que mover ciertas moléculas. Se establecen por edad y sexo principalmente, como dos condiciones de variabilidad biológica. Los valores obtenidos en condiciones biológicas pueden variar y están sometidos también a variaciones de origen genético, por la propia construcción de la persona, por la dieta o por otros factores ambientales, tales como el ejercicio, las dorgas, etc. Según los valores de referencia que da el laboratorio, se toma una decisión clínica. Es el facultativo el que puede decidir si los resultados son aceptables o absurdos. Muchas veces el problema está en que los distintos laboratorios difieren en el valor de referencia, precisamente por la variabilidad biológica que se presenta en condiciones basales.
Otros errores son los llamados errores experimentales, tales como:- Errores sistemáticos: son los errores que se cometen de forma sistemática. Son propias de los analistas que trabajan siempre de la misma forma. Se puede corregir cambiando el modo de trabajo pero es difícil porque, en muchas ocasiones, no somos conscientes de cometerlos. El error sistemático suele ser constante y funcional. Puede ser detectado por la réplica de medida: si se conoce y siempre es el mismo, está identificado y se puede trabajar con él dando la desviación típica cometida a la hora de dar los resultados. - Errores aleatorios: son los errores que se producen de vez en cuando. Pueden ser corregidos o tenidos en cuenta si se conocen. Pueden ser graves o no. La mayor parte de las veces es grave pero si se puede identificar, se puede descartar o cuantificar. Si el error ha sido solo cometido en una réplica de medida y no en las otras dos en el caso que hubiera tres réplicas, identificaríamos el error cometido. La réplica se podría evaluar para ser descartada. Para evitarlo, es bueno que la persona encargada de los métodos sea un buen analista y que los métodos sean reproducibles. De esta forma, si comete un error aleatorio o sistemático, puede ser mejor identifiado y corregido. - Errores brutos: estos errres son frecuentes en el proceso experimental, están provocados por aquellas personas poco cuidadosas. Los errores se pueden cometer en distintos puntos del diseño analítico pero, sin duda, en mayor grado tienen lugar en la toma de la muestra. Se producen cuando la composición de la muestra a analizar es en diferente composición de la poblacion de la que procede. El error en un análisis sigue el modelo de pirámide invertida.
5. Salud y enfermedad. Aspectos relativos al género
Las magnitudes biológicas que medimos en los análisis varían, para una misma persona, en función de distintos factores: etapa vital, estado fisiológico, dieta, etc. Para preparar debidamente la recogida de la muestra y para poder hacer luego una correcta interpretación de los resultados analíticos, es imprescindible conocer los factores que pueden modificar los resultados con el objetivo de plantear las medidas de preparación del paciente que minimicen esa variación o, en el caso de factores que no se pueden modificar, registrarlos para que la persona que interpretará los resultados disponga de esa información. La variabilidad biológica es aquella que presenta la población debido a otros factores. Aunque el concepto de referencia fuera publicado a principio de los años 70, actualmente no se han puesto de acuerdo si se deben corregir ciertos números. La variación en los valores de referencia también se debe a los errores anteriormente descritos. Cuando se establece un valor de referencia, se estudia el rango de frecuencias para comprobar si siguen una distribución normal con un intervalor de confianza del 95% o superior. Los valores seguirán entonces criterios para ver si pertenecen o no a la población. Según la distribución, se toman los límites del valor de referencia medidos por el error siguiendo una distribución gaussiana. Los valores de referencia son calculados por criterios estadísticos en discernimiento con criterios clínicos. Continuamente se están evaluando los límites de ferencia. Se hacen estudios de población par aver una distribución y se utilian criterios de exclusión para poder designar a los elementos de control. A la hora de ponerlo en valor clínico, se evalúa la historia clínica del paciente.
Sobre la variabilidad y cómo se trata de contrarrestar esta, existen varios estudios: estudios multicéntricos, intralaboratorio e interlaboratorio. Se se ha hecho el estudio estadístico bien, eliminando errores asociados a la parte experimental, un esayo puede someterse a esta clase de estudios:- Estudios multicéntricos: son estudios colaborativos entre varios laboratorios en los que se coordina una tarea central. Cada laboratorio mide un determinado número de individuos o grupo de moléculas. Todos deberían coincidir teniendo en cuenta los errores asociados con la desviación típica correspondiente.- Estudios intralaboratorio: son estudios donde una misma muestra es analizada por varios laboratorios. En este caso, lo que miden es la calidad de la metodología de análisis siempre en un intervalo de confianza.- Estudios interlaboratorio: Son estudios donde se mide la calidad en una auditoría interna entre los mismos especialistas del mismo laboratorio.
La variabilidad biológica correspondiente se puede clasificar, a su vez, en:- Variabilidad intradividual: es aquella que mide los ritmos biológicos, la dieta, la edad, el clima y el metabolismo. Es la variabilidad de resultados que detectamos en distintos momentos o etapas de una misma persona. Se refiere a un fluctuación que tiene un determinado analito en una misma persona en condiciones de salud. Estas variaciones se deben a factores fisiológicos.La variabilidad biológica puede suceder a corto o largo plazo, y su origen puede ser:- Sistemático: fundamentalmente relacionado con los rimos biológicos o con la edad debido a las modificaciones que comporta el crecimiento o el envejecimiento.- Aletatorio: causado por las variaciones metabólicas relacionadas con la homeostasis. - Variabilidad interdividual: es la variabilidad de la población objeto de estudio. Es la variabilidad de resultados que detectamos entre distintas personas. Para un mismo parámetro, una persona puede estar habitualmente en la zona baja del intervalor de normalidad y otra en la zona alta y las dos darán un resultado considerado normal, pero habrá diferencias a las caracgerísticas biológicas de cada una de ellas. Podemos hacer estudios por etnia, por gente que vive en determinadas zonas, factores hormonales, etc.
Otros factores de variabilidad biológica que afectan a las bases de la analítica son:- Edad. A los pacientes se les engloba por rango de edad. - Sexo. Dependiendo de si ex hombre o mujer hay cuertas. magnitudes que varían.- Altura de la persona. Como el caso de la hemoglobina.- Estación del año. En varios factores, inluye la presencia de sol sobretodo. - Gestación. En cuanto al nivel de hormonas.- Ciclos biológicos. Como el ciclo menstrual.- Estilo de vida. El tipo de dieta que sigue, el consumod el alcohol, tabaco, etc.- Ciclo circadiano (diario). Algunos parámetros sufren fluctuaciones a lo largo del día.
Autor: Pedro Javier Velasco Ruiz