Labordiagnostik

Die Untersuchung von Körperflüssigkeiten und -geweben nimmt in der klinischen Medizin eine überragende Stellung ein. Der technische Fortschritt macht es mittlerweile möglich, selbst kleinste Spuren von krankheitstypischen Substanzen, Abwehrstoffen, Antikörpern bis hin zu Erbgutbestandteilen mit der Labordiagnostik nachzuweisen. Auf der anderen Seite haben Laborwerte die für den Mediziner angenehme Eigenschaft, objektiv zu sein: Während man über das Ergebnis der Klopfuntersuchung der Lunge streiten kann, erlaubt ein erhöhter Blutfettwert scheinbar eine unanfechtbare Diagnose.

Blut als Untersuchungsmedium

Am häufigsten wird das Blut des Patienten untersucht, da sich die meisten Erkrankungen in der Zusammensetzung des Bluts niederschlagen. Zudem ist sowohl die venöse als auch die kapillare Blutentnahme (z. B. aus der Fingerspitze) für die Mehrzahl der Patienten schmerzarm. Nur bei Säuglingen und alten Menschen sowie chronisch Kranken, deren Blutgefäße durch Hunderte von Blutentnahmen strapaziert sind, erfordert die Blutentnahme einen geschickten Arzt und einen besonders geduldigen Patienten.

Das Standardlabor

Jedem Patienten wird zu Beginn eines Krankenhausaufenthalts routinemäßig Blut abgenommen. Beim niedergelassenen Internisten oder Hausarzt gilt dies, je nach vorgetragenen Beschwerden, mit Einschränkungen ebenfalls.

Die folgende Aufzählung ist ein Beispiel für das „Standardprogramm“ im Krankenhaus:

• Großes Blutbild
• Blutkörperchen-Senkungsgeschwindigkeit (BSG) oder das neuere C-reaktive Protein (CRP)
• Kreatinin, Harnstoff und Harnsäure zur Beurteilung der Nierenleistung
• Natrium, Kalzium und Kalium zur Beurteilung des Salzhaushalts im Blut
• Enzymwerte wie GOT (ASAT), GPT (ALAT), gamma-GT, CK und LDH zur Beurteilung von Leberfunktion und Herz
• Quick und PTT zur Beurteilung der Gerinnungsfähigkeit des Bluts
• Triglyzeride und Cholesterin zur Abklärung des Blutfetthaushalts
• Blutzucker als Basisdiagnostik des Diabetes
• Eiweiß-Elektrophorese zur Erkennung von vielen chronischen Krankheiten
• Schilddrüsenbasiswert (TSH) zum Nachweis der regelrechten Schilddrüsenfunktion.

Störfaktoren

Laborwerte sind unanfechtbar, allerdings nur unter der Voraussetzung, dass das Labor die erforderlichen Standards eingehalten hat. Außerdem darf der gemessene Wert nicht ohne die Kenntnis wichtiger Rahmenbedingungen gedeutet werden. Beispielsweise verändert ein vor der Blutentnahme zu sich genommenes zuckerhaltiges Erfrischungsgetränk den Blutzuckerwert ganz erheblich. Um Verzerrungen durch die Nahrungsaufnahme auszuschließen, muss der Patient für viele Bluttests nüchtern sein.

Aber auch körperliche Anstrengung, insbesondere bis zur Belastungsgrenze, und langes Stehen verändern viele Blutwerte. Schließlich beeinflusst auch die Tageszeit die Konzentration von Hormonen.

Befundauswertung

Die Durchführung der Laboranalysen erfolgt heute stark arbeitsteilig. Das bedeutet, dass viele Laborproben über weite Strecken verschickt werden. Ein Notfalllabor liefert aber oft schon nach 30 Minuten die wichtigsten Laborergebnisse in Arztpraxen oder Krankenhäuser.

Andere Untersuchungsmedien

Urin. Bei Erkrankungen der Nieren, der Harn- und Geschlechtsorgane sowie bei Störungen des Hormonhaushalts erlaubt die Urindiagnostik (Urinuntersuchung) Rückschlüsse auf die Krankheitsursache. Besonders praktisch sind dabei die klinischen Teststreifen, die bereits nach einer Minute Ergebnisse liefern. Diese Teststreifen kann der Hausarzt sogar beim Hausbesuch einsetzen.

Stuhl wird in der Inneren Medizin am häufigsten auf Blut untersucht, um Blutungsquellen im Dickdarm wie Polypen oder Tumoren auszuschließen. Die Stuhluntersuchung geschieht mit einfachen Schnelltests (z. B. Haemoccult®). Aufwendiger ist die mikrobiologische Stuhldiagnostik bei Verdacht auf Salmonellen- oder Wurmerkrankungen sowie die klinisch-chemische Stuhldiagnostik bei vermuteter Malabsorption, d. h. unvollständiger Nährstoffaufnahme im Darm). In beiden Fällen muss eine kleine Stuhlprobe in einem Plastikröhrchen an ein Speziallabor versandt werden.

Liquor. Die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit(Liquor) wird in erster Linie bei Erkrankungen des Zentralnervensystems untersucht, z. B. bei Verdacht auf Hirnhautentzündung, oder bei bestimmten Krebserkrankungen. Der Liquor wird durch eine Punktion des Wirbelkanals im Bereich der unteren Lendenwirbel gewonnen (Lumbalpunktion).

Körperflüssigkeiten. Wundsekrete, Eiteransammlungen, Gelenkergüsse und Bauchwassersucht (Aszites) sind krankhaftveränderte Körperflüssigkeiten. Ihre Untersuchung erlaubt dem Arzt in aller Regel Rückschlüsse auf die Ursache der Erkrankung und kann diagnostisch entscheidend sein, z. B. wenn in einem Sekret Tumorzellen oder andere, normalerweise nicht vorkommende Substanzen gefunden werden.

Die verschiedenen Laboruntersuchungen

Elektrolyte. Die Untersuchung der Elektrolyte(Mineralstoffe) Kalium, Natrium, Kalzium, Chlorid, Magnesium und Phosphat hilft bei der Beurteilung von inneren Erkrankungen und deckt Störungen des Elektrolyt- und Wasserhaushalts auf (Übersicht über Elektrolyte = Mineralstoffe und deren Bedarf). Auch bei Hormonerkrankungen oder bei vielen Arzneimittelwirkungen verändern sich die Konzentrationen der Elektrolyte häufig in typischer Weise.

Im Falle von schwer kranken Patienten, die auf der Intensivstation behandelt werden müssen, kann es zur Überwachung der regelgerechten Infusionstherapie notwendig sein, die Elektrolyte alle vier Stunden zu kontrollieren.

Enzyme sind Körpereiweiße, die chemische Reaktionen beschleunigen und dadurch den geordneten Zellstoffwechsel gewährleisten. Werden bei einer Organerkrankung Zellen geschädigt, so treten die Enzyme dieser Zellen vermehrt ins Blut über und können dort nachgewiesen werden. So lassen sich charakteristische Enzyme von Herzmuskelzellen beim Herzinfarkt leicht nachweisen (z. B. Troponin). Die Zuordnung einzelner Enzymwerte zu einem bestimmten Organ oder zu einer bestimmten Krankheit ist zwar bei Einzelenzymen nicht einfach, sie gelingt jedoch häufig bei der Betrachtung von zwei, drei oder mehr Enzymen, weil sich deren Verteilung im Blut bei vielen Krankheiten verändert (verändertes Enzymmuster).

Blutfette.Blutfette(Serumlipide) sind Cholesterin und Triglyzeride. Da diese als Fette im wässrigen Medium Blut nicht löslich sind, koppeln sie sich an so genannte Apolipoproteine und werden zusammen mit diesen als Lipoproteine transportiert.

Der Nachweis überhöhter Lipoproteinmengen im Blut (Fettstoffwechselstörungen) hat überragende Bedeutung in der hausärztlichen und internistischen Praxis, da sie ohne Behandlung das Risiko für Herzinfarkt, Schlaganfall und weitere Herz-Kreislauf-Erkrankungen stark erhöhen.

Neben der quantitativen Bestimmung des Gesamtcholesterins und der Triglyzeride wird häufig auch die qualitative Auftrennung durchgeführt, v. a. um die beiden Cholesterinfraktionen – das „gute“ HDL-Cholesterin und das „schlechte“, Arteriosklerose fördernde LDL-Cholesterin – zu unterscheiden.

Blutgerinnungstests

Vor jeder Operation prüfen Chirurg und Narkosearzt, ob der Patient über eine ausreichende Blutgerinnung verfügt, damit er während des Eingriffs nicht verblutet. Bei vielen Patienten wird das Blut auch bewusst „verdünnt“, d. h. die Gerinnungsfähigkeit des Blutes wird stark herabgesetzt, um Blutgefäße blockierende Blutgerinnsel aufzulösen etwa bei einer tiefen Venenthrombose oder um mit Blutgerinnselbildung verbundenen Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall vorzubeugen. Auch die Leberfunktion lässt sich sehr gut über Gerinnungstests nachweisen, da nur die gesunde Leber die zur Gerinnung notwendigen Eiweiße in voller Menge bereitstellen kann. Zum Routineprogramm bei Verdacht auf eine Gerinnungsstörung sowie zur Überwachung einer blutverdünnenden Therapie zählen:

• Quick-Test(Thromboplastinzeit, Prothrombinzeit): Dieser Test ist ein Suchtest auf Gerinnungsstörungen, er misst die Dauer bis zum Einsetzen der Gerinnung, und gibt sie bezogen auf eine Standardzeit in Prozent an. Da der Quick-Wert stark laborabhängig ist, also nur schlecht zwischen verschiedenen Untersuchungslabors verglichen werden kann, wird er zunehmend durch einen standardisierten Korrekturfaktor (INR) ersetzt. Normal sind Quick-Werte von 70 bis 120 %, und INR-Werte von etwa 1,0. Bei gewollter Blutverdünnung, insbesondere bei Marcumartherapie, beträgt der Zielwert beim Quick etwa 25 % und beim INR 2–3.
• PTT(Partielle Thromboplastinzeit, aPPT): Über diesen Test wird das andere Gerinnungssystem, das so genannte endogene System, überprüft. Der Normwert liegt bei 30–40 Sekunden. Mit der PTT lassen sich Hämophilien leicht erkennen. Auch bei der Vollheparinisierung dient die PTT als Steuergröße.
• Thrombinzeit(TZ, Plasmathrombinzeit, PTZ): Auch dieser Wert dient der Kontrolle der Vollheparinisierung.
• Blutplättchenzahl(Thrombozytenzahl): Die Zahl der Blutplättchen ist ebenfalls ein Indikator für die regelgerechte Funktionsfähigkeit des Gerinnungssystems.

Hämatologische Untersuchungen

Wichtigste hämatologische Untersuchung ist das Blutbild(BB) zur Auszählung und differenzierten Betrachtung der roten und weißen Blutkörperchen. Dabei werden die Blutzellen unter Spezialmikroskopen maschinell ausgezählt.

Beim Differenzialblutbild werden die Blutzellen in verschiedene Fraktionen aufgetrennt. Fast alle systemischen, d. h. den gesamten Organismus betreffenden, Erkrankungen verändern die Zusammensetzung des Blutbildes.

Auch die Blutkörperchen-Senkungsgeschwindigkeit (kurz auch BSG oder BKS genannt) ist ein Wert, der systemische Erkrankungen, egal ob akut oder chronisch, anzeigt. Dabei wird ein Röhrchen mit Blut (und gerinnungshemmenden Mitteln) senkrecht hingestellt und nach einer sowie nach zwei Stunden gemessen, um wie viele Millimeter sich die schwereren Blutzellen vom wässrigen Blutplasma abgesetzt haben. Dieser Test ist neuerdings durch den zeitnäher auf Erkrankungsprozesse reagierenden und maschinell durchführbaren C-reaktiven-Protein-Test(CRP) ersetzt worden.

Serologisch-immunologische Untersuchungsmethoden

Bei allen Kontakten mit körperfremden Eiweißen (so genannten Antigenen, besonders Bakterien und Viren), aber auch anderen Stoffen, werden hochspezifische Abwehrstoffe, die Antikörper, gebildet. Der Nachweis dieser Antikörper ist häufig der Beweis für eine bestimmte Erkrankung. So geht die Mehrzahl der Viruserkrankungen bis hin zu HIV mit der Produktion spezifischer Antikörper einher. Mehr noch: Auch das Stadium einer Erkrankung lässt sich durch das Muster von Antikörpern nachweisen, etwa bei der Leberentzündung (Hepatitis). Auch für die Aktivität einer Allergie liefert diese Methode den Nachweis. Das Labor bestimmt die Antikörperaktivität in der Regel so, dass das Blut mit Markierungssubstanzen angereichert wird, die zu einer sichtbaren Verklumpung (Agglutination) führen, falls das Blut des Patienten die nachzuweisenden Antikörper enthält.

Bei der quantitativen Antikörperbestimmung gibt der Titer die höchste Verdünnung der Körperflüssigkeit an, bei der eine standardisierte Menge von Markersubstanz noch zur sichtbaren Verklumpung führt. Ein Antikörpertiter von 1:64 bedeutet also einen höheren Antikörpergehalt der Probe als ein Antikörpertiter von 1:2.

Neben Antikörpern lassen sich auf diese Weise auch Antigene wie z. B. Virusbestandteile oder die Blutgruppenmerkmale nachweisen. So kann eine Infektion entdeckt oder die Blutgruppe eines Patienten bestimmt werden.

Gen- und biotechnische Untersuchungsmethoden

Die Polymerase-Kettenreaktion(Polymerase Chain Reaction, PCR) ist eine Methode, um die Erbsubstanz DNA zu vervielfältigen. So verfügt man über genug genetisches Material, um Bakterien, Viren, aber auch Erbkrankheiten nachzuweisen. Die PCR wird inzwischen für eine Vielzahl verschiedener Aufgaben verwendet, auch für das Erstellen und Überprüfen genetischer Fingerabdrücke, für das Klonen von Genen und für Vaterschaftsgutachten.

Untersuchungsmethoden in der Pathologie

Die Pathologie(Krankheitslehre) beschäftigt sich mit der Untersuchung von erkrankten Körpergeweben oder dem Patienten entnommenen Zellen (Zytologie). Große Tradition hat die makroskopische Pathologie und hier insbesondere die Obduktion Verstorbener. Heute haben die mikroskopischen Verfahren jedoch die viel größere Bedeutung. Hier werden bei Operationen entnommene Organanteile, vom abgetrennten Wurmfortsatz bei der Blinddarmentzündung bis hin zum entnommenen Tumorgewebe, in Spezialflüssigkeiten fixiert, gefärbt und in ultrafeine Scheiben geschnitten, welche im Mikroskop betrachtet werden. Diese Untersuchungen sind sehr zeitaufwendig und erfordern große Sorgfalt.

Größte Verantwortung trägt die Untersuchung von diagnostischen Gewebeentnahmen (Biopsie), etwa aus der Magen- oder Darmschleimhaut oder der weiblichen Brust. Bei der mikroskopischen Analyse der Feingewebeschnitte fällt oft die Entscheidung, ob ein Tumor vorliegt und wie invasiv, d. h. bösartig, er wächst. Hiervon ist auch die weitere Therapie, etwa die Radikalität einer Operation, abhängig.

• Bei der zytologischen Untersuchung(Zytodiagnostik) werden Einzelzellen untersucht. Sie werden gewonnen durch Feinnadelbiopsien (z. B. der Schilddrüse), durch Abstriche von Schleimhäuten (z. B. dem Rachenraum), aus Körpersekreten und ausscheidungen wie Urin oder Speichel, aber auch aus Körperhöhlenflüssigkeiten wie dem Liquor.
• Histologische Untersuchungen(feingewebliche Untersuchungen) ergänzen oft die Zytodiagnostik. Oft kann die zunächst durchgeführte zytologische Diagnostik z. B. das Vorhandensein krankhafter Zellen beweisen, nicht jedoch die Charakteristik oder Lokalisation eines Tumors.