Hemoglobinkoncentrationens variation under dagen

Hemoglobinkoncentrationens variation under dagen Författare Monika Hedberg-Lidén, biomedicinsk analytiker Vårdcentralen Hentorp, Skövde Projektredovisning 2007:1 Handledare Kristina Boström, distriktsläkare, Med Dr FoU-centrum Primärvården Skaraborg

SAMMANFATTNING Det är välkänt att hemoglobinkoncentrationen (Hb-värdet) varierar med sjukdom, ålder, vätskebalans, kroppsläge, vistelse på hög höjd och hård träning. Vid kliniska undersökningar noteras dock Hb-värden tagna vid olika tider på dygnet i journaler, oftast utan att tiden anges. Denna undersökning är en studie av de variationer av Hb-värden utan kända orsaker som sker under dagen. Om möjligt är målet att rekommendera åtgärder som säkerställer jämförbarhet. Deltagarna i studien, totalt 71 personer fördelades på fyra grupper, äldre och yngre, män och kvinnor. Gränsen mellan äldre och yngre sattes vid 50 år. Prov togs vid två tillfällen under samma dag, på morgonen och på eftermiddagen. Hemoglobinanalyserna utfördes med analysinstrumentet Sysmex KX 21. Den genomsnittliga minskningen i Hb-värdet mellan förmiddag och eftermiddag var 2.5 g/l (1.6-3.4 g/l), p<0.001. För kvinnor var minskningen 3.0 g/l (2.0-4.0 g/l), p<0.001 och för män 1.2 g/l (-0.4-2.8 g/l) vilket inte var statistiskt signifikant. Det fanns inte några statistiska skillnader i Hb-värdet vid de olika tidpunkterna mellan yngre och äldre av respektive kön. Slutsatsen är att Hb-värdet varierar avsevärt under dagen. För kvinnor observeras en statistiskt signifikant minskning på eftermiddagen jämfört med på morgonen. När man avser att jämföra Hb-värden, till exempel vid uppföljning av patienter bör därför provtagningen ske vid samma tid under dagen.

INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1. BAKGRUND... 1 2. METOD... 2 FÖRSÖKSPERSONER... 2 PROVTAGNING OCH ANALYS... 2 DATAANALYS... 3 3. RESULTAT... 3 4. DISKUSSION... 4 5. ACKNOWLEDGEMENT... 5 6. REFERENSER... 6

1. BAKGRUND Hemoglobinet tar upp syre i lungorna, transporterar detta till kroppens celler, byter där till sig koldioxid som transporteras till lungorna, där koldioxiden diffunderar ut till utandningsluften, medan hemoglobinet byter till sej nytt syre. Hemoglobinet spelar även en viktig roll för upprätthållandet av blodets surhetsgrad. Hemoglobinmolekylen är 2000 gånger större än syremolekylen, den består av en järnförening (hemdelen) och ett protein (globin). Järnföreningen binder syret, den ger också blodet dess röda färg (Nylander 1997). Blodets innehåll av hemoglobin mäts i gram per liter (g/l), och är det vi vanligtvis benämner Hb-värdet (hemoglobinkoncentrationen). De röda blodkropparna lever normalt i 120 dagar. Då dessa bryts ner, vilket sker i mjälte, lever och benmärg frigörs hemoglobinet, vilket återanvänds. Detta fenomen benämns hemolys (Nilsson-Ehle, Laurells kliniska kemi 2003). Att hemoglobinkoncentrationen varierar med sjukdom, ålder, vätskebalans, kroppsläge, vistelse på hög höjd och hård träning är känt (Thoren 1986, Bonner 1975, Frangipane 1994, Girard 1987, Hasibeder 1987, Kameneva 1997, Mairburi 1983, Nanbu 1997). Olika sjukdomar som orsakar blödningar och inflammation ger låga hemoglobinkoncentrationer på grund av järnbrist och nedsatt produktion av röda blodkroppar. Med åldern försämras också förmågan att bilda röda blodkroppar. Vid lägesförändringar till exempel när man reser sig från liggande till stående lämnar kroppsvätska blodbanan, detta ger en 10-15% högre hemoglobinkoncentration cirka en ½ timme efter lägesförändringen. Vid vistelse på hög höjd, då syrgastrycket faller ökar njurarnas produktion av hormonet erytropoeitin, vid 2000 m höjd över havet fördubblas hormonproduktionen och hemoglobinkoncentrationen ökar. I patientens journal noteras hemoglobinkoncentrationen oftast utan att tiden anges trots att provet är taget vid olika tider på dygnet. På grund av att eventuell variation i hemoglobinkoncentrationen kan ha stor betydelse för bedömning av patienten vid uppföljning av sjukdomsförlopp eller behandling är det viktigt att undersöka hur koncentrationen varierar under dygnet. Denna undersökning syftar till att studera systematiska variationer av hemoglobinkoncentrationen under dagen, när inga andra kända orsaker till denna variation föreligger. 1

2. METOD Försökspersoner Friska försökspersoner, både män och kvinnor tillfrågades om medverkan i studien under hösten 2003. De delades in efter ålder <50 och 50 år. Personer med färsk blödning eller rikliga menstruationer och ödem exkluderades. Alla fick lämna en hälsodeklaration inkluderande läkemedelsbruk tillsammans med skriftligt samtycke att delta i studien. Studien är godkänd av Medicinska fakultetens forskningsetiska kommitté vid Göteborgs Universitet (diarienummer 228-03). Provtagning och Analys Efter 2 timmars fasta och vila sittande i 15 min tappades 3 ml venblod i EDTA-rör dels klockan 8-9 på förmiddagen och klockan 16-17 på eftermiddagen. Provtagning och analys och utfördes enligt gängse rutiner (Kvalitetsmanual, Swedac, Borås, ISO/IEC 17025). Blodstatus inkluderande hemoglobinkoncentrationen analyserades på Sysmex KX 21, där hemoglobinkoncentrationen bestämdes enligt cyanmet-hemoglobinmetoden vilket innebär att erytrocyterna hemolyseras och hemoglobin oxideras till methemoglobin. Övriga erytrocytparametrar ingående i blodstatus registrerades i protokollet. Dessa användes endast för bedömning av oklara eller tveksamma hemoglobinkoncentrationer och ingick inte i själva studien. Validitet och precision Analysens validitet bestämdes genom jämförelse med referenslaboratorium under studietiden enligt gängse rutiner (Kvalitetsmanual, Swedac Borås, ISO/IEC 17025) och visade hög samstämmighet. Kontrollerna kördes parallellt vid varje mättillfälle. Avvikelserna låg alla inom tillåtet avvikelseintervall. Precisionen i analysen mättes som standarddeviationer (SD) vid upprepade hemoglobinkoncentrations bestämningar i dubbelprov. Hos den använda Sysmex-apparaten KX21 är precisionen för hemoglobinkoncentrationsbestämningar mätt som SD ± 2,0 g/l vid rutinanalyser. Precisionen i analysen var god. 2

Dataanalys Differensen mellan mätningarna på förmiddagen och eftermiddagen analyserades med parat t-test (Polit D, Hungler B 1995). Ett p-värde < 0.05 betraktades som signifikant. 3. RESULTAT Det fanns en skillnad i hemoglobinkoncentration mellan förmiddag och eftermiddag (Tabell 1). För kvinnor både äldre och yngre var skillnaden signifikant. Hemoglobinkoncentrationen hos både äldre och yngre män minskade också något under eftermiddagen, men betydligt mindre än för kvinnor och skillnaden var inte statistiskt signifikant. Det förelåg inte heller några statistiskt signifikanta skillnader i hemoglobinkoncentration mellan yngre och äldre av respektive kön. Alla erytrocytberoende parametrar följde hemoglobinvariationen under dagen (data visas ej). Tabell 1. Hemoglobinkoncentration (g/l) vid olika tidpunkter på dagen hos friska individer Förmiddag Klockan 8-9 M ± SD Eftermiddag Klockan 16-17 M ± SD p Alla (n=71) 137,0 ± 10,8 134,7 ± 11,2 Kvinnor (n=51) 133,9 ± 8,8 130,7 ± 8,7 <0.0001 Kvinnor <50 år 133,3 ± 9,4 129,8 ± 9,2 <0.0001 Kvinnor 50 år 134,5 ± 7,4 132,5 ± 7,1 <0.0001 Män (n=20) 146,2 ± 9,8 144,7 ± 10,6 ns Män <50 år 146,1 ± 7,4 145,5 ± 9,4 ns Män 50 år 147,5 ± 12,9 Data är medelvärden och standarddeviationer ns, icke-signifikant 145,1 ± 12,6 ns Fördelningen av differenserna var i stort symmetrisk (normalfördelad) med minimum - 11 och maximum +8 g/l. Den genomsnittliga spridningen var i stort densamma för mätningarna under förmiddag och eftermiddag. 3

4. DISKUSSION Huvudresultatet av denna studie var att hos kvinnor ses en sjunkande hemoglobinkoncentration under dagen, mest uttalad hos yngre kvinnor. Däremot sågs ingen statistisk signifikant skillnad i männens hemoglobinkoncentration under dygnet även om det var en tendens till sjunkande värden om eftermiddagen. Tidigare studier på män har visat en variation på 1,7 % beroende på provtagningstidpunkt under dagen med en sänkning av hemoglobinkoncentrationen på eftermiddagen (Pocock 1989). Det finns dock inte några sådana publicerade data på kvinnor. Andra tidigare studier har visat att hemoglobinkoncentrationen varierar med vistelse på hög höjd, hård träning och vätskeintag, men även med ålder och kön (Bloom 1983, Fisher Weiss 1996, Humpelere 1989, Jonsson 1998). Det är välkänt att hemoglobinkoncentrationen ökar vid lägesförändring av kroppen för båda könen. Redan efter en kort tid i stående ökar hemoglobinkoncentrationen (Nilsson-Ehle 2003) därför kunde man vänta sig att hemoglobinkoncentrationen i stället skulle öka under dagen. Orsaken till skillnaden i hemoglobinvariationen under dygnet mellan kvinnor och män är okänd. Kvinnor har en mindre vätskevolym och mera fettvävnad än män vilket skulle kunna leda till att vätskan i kroppen fördelar sig på annat sätt än hos män och en mindre förändring i fördelningen ger då större ändring av hemoglobinkoncentrationen under dagen. Ett vätskeintag under dagen kan också tänkas påverka kvinnors hemoglobinkoncentration i större utsträckning än hos män. Hormonella skillnader mellan könen och kvinnors högre känslighet för vissa hormoner och deras dygnsvariation skulle också kunna spela roll. En felkälla i denna studie är att det är få deltagande män vilket ökar risken för typ 2 fel. Det ses en tendens till en sänkning av hemoglobinkoncentrationen under eftermiddagen även hos männen och om fler hade deltagit i studien skulle denna skillnad kunnat blivit signifikant. En tidigare studie av ett stort antal män (Pocock 1989) talar dock mot detta. I denna påvisades en icke signifikant sänkning av hemoglobinkoncentrationen om eftermiddagen i samma storleksordning som i denna studie. Det finns inte några tidigare studier av hemoglobinkoncentrationens variation hos både män och kvinnor under dygnet, trots att denna analys är en av de vanligast förekommande i sjukvården. Hemoglobinkoncentrationen följs i många fall under diagnostiska processer och under behandling av anemier eller vid behandling med läkemedel som påverkar blodbildningen. Det är därför av största vikt att få jämförbara värden vid analyserna. Konklusionen av denna studie är att tidpunkten för provtagning är viktig vid analys av hemoglobinkoncentration eftersom den kan variera kraftigt över dagen, framförallt hos kvinnor och kanske också hos män. För att kunna jämföra hemoglobinkoncentrationen under behandling eller vid uppföljning av patienter skall man ta provet vid samma tid under dagen. 4

5. ACKNOWLEDGEMENT Ett tack till Bertil Tengström, docent i klinisk kemi i Skövde som handledde mig under planeringen och insamlingen av data. Bertil Tengström avled 2005. Jag är också tack skyldig Professor Bo Eriksson, Nordiska högskolan för folkhälsovetenskap i Göteborg för hjälp med planering inför datainsamlingen och statistiska beräkningar. Slutligen ett stort tack till Birgitta Lindberg FoU sekreterare, FoU-centrum, Skövde för värdefull hjälp med projektrapporten och vid presentationerna av projektet. 5

6. REFERENSER Bloom GD, Stigbrand T. Cellbiologi. Almqvist Wiksell 1983. Bonner HW, Tate CA, Buffington CK. ChaBnges in Erytrocyte 2,3 diphosphoglycerate in women following short term maximal exercise. Eur J Appl Physiol. 1975 Dec 5;34(4):227-232. Nilsson-Ehle, P, Ganrot PO, Laurell CB. Laurells kliniska kemi i praktisk medicin. Studentlitteratur 2003 Lund, åttonde upplagan. Fisher Weiss T. Cellulär Biophysics Volume 1. Transports 1996. Frangipane ME, Morton DJ, Wooten JA, Pozsgay JM, Stull TL. Binding of human hemoglobin by Haemophilus influenzae. FEMS Microbiol Lett. 1994 May 15;118(3):243-248. Girard F, Kister J, Bohn B, Poyart C. Functional properties of hemoglobin in human red cells. I. Oxygen equilibrium Curves and DPG binding. Respir Physiol. 1987 May;68(2):227-238. Hasibeder W, Schobersberger W, Mairbauri H. Red cell oxygen transport before and after short-term maximal swimming in dependence on training status. Int J Sports Med. 1987 Apr;8(2):105-108. Humpeler, Vogel S, Schobersberger W, Mairbaurl H. Red cell oxygen tranport in man in relation to gender and age. Mech Ageing Dev. 1989 Mar;47(3):229-239. Jonsson B, Westling H, White T, Wollmer P. Klinisk fysiologi. LIBER 1998. Kameneva MV, Antaki JF, Yeleswarapu KK, Watach MJ, Griffith BP, Borovetz HS. Plasma protective effect on red blood cells exposed to mechanical stress. ASAIO J. 1997 Sep;43(5):M571-M575. Primärvårdslaboratorierna i Skaraborg 1998. Kvalitetsmanual nr 17 med bilagor. 6

Mairburi H, Humpeier E, Schwaberger G, Pessenhofer H. Training-dependent changes of red cell density and erytrocytic oxygen transport. J Appl Physiol. 1983 Nov;55(5):1403-1407. Nanbu R, Nagamine Y. Mode of transfection influences the stability of ectopically expressed mrna. Biochim Biophys Acta. 1997 Feb 7,1350(2):221-228. Nylander O. Biokemi med organisk kemi. Studentlitteratur 1997. Polit D, Hungler B. Nursing research; Principles and Methods. Philadelphia J.B. Lippincott Company 1995. Pocock SJ, Ashby D, Shaper AG, Walker M, Broughton PMG. Diurnal variations in serum biochemical and haematological measurements. J Clin Pathol 1989; 42:172-79. Thoren L. Vätskebalans. Almqvist & Wiksell 1986. 7

FoU-centrum Primärvården Skaraborg Storgatan 18, 541 30 Skövde Tfn: 0500-47 85 94, Fax: 0500-47 85 98 Hemsida: www.vgregion.se/fouskaraborg