SRP om kolesterol og normalfordeling i Kemi A og Matematik A

Side 1

1

STX 3.g

This study deals with fatty substances. Within this subject are there three main groups: triglycerides, phospholipids and steroids. The triglycerides are what we in everyday language calls fat. They are divided in three different fatty acids: saturate, mono and poly unsaturated.

Phospholipids have almost the same construction as triglycerides. Their most important function is to form the biggest part of a cell membrane. The steroids’ construction is very different from the previous groups. This group’s function is for instance to build hormones that works as a signal substance in the human body. This paper will go into details with these main groups.

The most important substance within steroids is cholesterol. Cholesterol exists in that diet we consume, but it is also formed in liver that will be found in the human body. The cholesterol contributes with the formation of the cell membrane and hormones, but it can also be a dangerous thing to have cholesterol in your blood. This can cause circulatory diseases and other serious diseases. The study will explain the function of the cholesterol and the factors that has an influence on the composition of cholesterol in the human body.

The amount of the cholesterol in the body can be read on our cholesterol level by means of a blood sample. The analysis is carrying out on clinical biochemical section on

Regionshospitalet Viborg. In the assignment is giving an example on this analysis. How certain this analysis is, can be measured with help from the mathematic method, normal distribution. There will appear examples on these calculations in the project, where data from the analysis will be used.

Side 2

2

Contents

.................................................................................................................................. 1 Indledning ............................................................................................................................................ 2 Fedtstoffer ........................................................................................................................................... 3 Kolesterols funktion samt faktorer der påvirker kolesterols sammensætning ................................... 8 Kolesteroltal ...................................................................................................................................... 10 Konklusion ......................................................................................................................................... 17 Litteraturliste ..................................................................................................................................... 18 Billedhenvisning ................................................................................................................................ 19 Bilag ................................................................................................................................................... 20 Indledning

Da jeg formoder at fortsætte med en uddannelse indenfor sundhedsvæsnet, faldt det mig naturligt at vælge et emne, som ville være relevant for denne sektor. Den viden, som jeg forventer at opnå gennem arbejde med opgaven, vil klart kunne bruges i mit videre forløb.

I denne opgave vil jeg gøre rede for de forskellige fedtstoffer, hvor jeg kommer ind på triglycerider, fosfolipider og steroider. I forbindelse med steroider vil jeg specielt forklare om kolesterol. Herunder vil jeg belyse kolesterols betydning for kroppens funktion, og hvilke faktorer, der er med til at påvirke kolesterolet i kroppen.

Det er almindelig viden, at forhøjet kolesterol kan påvirke risikoen for hjertekarsygdomme og andre livstruende sygdomme. Kolesterol kan måles i blodet ved hjælp af en kemisk analyse, som foretages på klinisk biokemisk afdeling. Jeg vil i forbindelse med opgaven tage på studiebesøg på Regionshospitalet Viborg, hvor jeg vil deltage i en analyse af en sådan prøve.

For at vide mig sikker på at resultatet af denne prøve er korrekt, vil jeg benytte mig af den statistisk matematiske model, normalfordeling.

Side 3

3

Fedtstoffer

I den menneskelige organisme findes en blandet gruppe af fedtstoffer, som i kemiske opbygninger er meget forskellige. Fedtet, også kaldet lipider er svært uopløselige i vand og må derfor transporteres rundt i blodet ved hjælp af vandopløselige proteiner. Grunden til, at lipiderne er uopløselige i vand skyldes, at lipiderne hovedsageligt indeholder kulstof- og hydrogenatomer og derfor har få polære bindinger. Fedtstoffer kan dog være opløselige i svagt polære eller upolære opløsningsmidler som heptan og benzen. Fedtstoffer findes i maden fra såvel dyreriget som planteriget. Fedtstoffer fra planter kaldes for vegetabilsk fedt, og betegnes ofte som det sunde fedt, og i dyr findes det vi kalder for animalsk fedt, som betegnes som værende det usunde fedt.

Fedt kan være medvirkende til en række dødelig sygdomme, specielt kredsløbssygdomme, men det er specielt, hvis vi får for store mængder af det forkerte fedt. Fedt er nemlig nødvendigt i kroppen, da det er et næringsstof til opbygning af celler og hormoner.

Lipiderne er en uensartet gruppe af fedtstoffer med forskellige anvendelser i kroppen, og kan derfor deles i tre hovedgrupper: triglycerider, fosfolipider og steroider. [1]

Triglycerider

Triglycerider er det, vi i daglig tale kalder for fedt. Det kemiske navn skyldes, at triglyceridmolekylet er sat sammen af et glycerolmolekyle og tre fedtsyremolekyler. Glycerol er en alkohol med tre kulstofatomer, som hver er bundet til en hydroxygruppe. Fedtsyrerne har et langt kulstofskelet med som regel 16 eller 18 kulstofatomer [2]. Grunden til at de har et lige antal er fordi, de danner fedtsyre ud fra ethansyre-enheder. Alle disse fedtsyrer er uforgrenede dvs. at de består af en lang kæde med kulstof-atomer. (se fig. 1)

1

Inspiration fra kilde 4 side 67 og kilde 3 side 38

2

Inspiration fra kilde 3 side 38

Side 4

4 fig. 1

Triglycerider dannes ved at kondensere [3] glycerol med 3 carboxylmolekyler, dette kan både være ens eller forskellige molekyler. Resultatet er et fedtstof med 3 fedtsyremolekyler på og

                         4
det fraspaltede vand. (se fig. 2)

fig. 2

Ved fedtsyrer skelnes der mellem 3 forskellige; mættede, monoumættede og polyumættede fedtsyrer(se fig. 1 ovenfor). Mættede fedtsyrer har kun enkeltbindinger mellem kulstofatomerne i skelettet. Navnet skyldes at sådanne fedtsyrer ikke kan addere flere hydrogenatomer til skelettet, molekylet er ”mættet” med hydrogen. En umættet fedtsyre har derimod en eller flere dobbeltbindinger i skelettet, så antallet af hydrogenatomer i molekylet er mindre end i en mættet fedtsyre med samme antal kulstofatomer. Når man taler om mono-og polyumættede fedtsyrer, skal man være opmærksom på, hvilken slags dobbeltbindinger, der er, da der findes både cis - og transforbindelser fig. 3

Forskellen på cis - og transforbindelser ligger i molekylets opbygning. Ved en cisforbindelse sidder der to ens substituenter på samme side af dobbeltbindingen, hvilket man kan se på fig.

3 en reaktion hvor der fraspaltes vand

4

Inspiration fra kilde 3 side 38

Side 5

5

3 ovenfor. Det vil sige, at ved en transforbindelse skal substituenterne sidde på hver sin side af dobbeltbindingen. Disse forbindelser kan kun lade sig gøre, hvis substituenterne x og y eller x og z er forskellige fra hinanden. Hvis y og z er ens kan forbindelserne stadig lade sig

gøre.^{5}

Størstedelen af triglycerider fra pattedyr og fugle udgøres af mættede fedtsyrer, mens vegetabilske triglycerider indeholder flest mono- og polyumættede fedtsyrer, ligesom specielt fedt fra fisk indeholder store mængder polyumættede fedtsyrer. [6]

Fosfolipider

Fosfolipiderne er opbygget på nogenlunde samme måde som triglyceriderne. Forskellen ligger i, at i stedet for, at der er koblet tre fedtsyremolekyler på et glycerolmolekyle, er der kun koblet to på. Det sidste kulstofatom er bundet til en fosfatgruppe. Denne gruppe er negativt ladet. Til fosfatgruppen kan der være tilkoblet andre molekyler, som er positiv ladet.

Dette kan fx være et nitrogenatom. Se fig. 4.

fig. 4

Med denne opbygning får fosfolipiderne et polært ”hoved” og to lange upolære ”haler”.

Denne opbygning er nyttig for fosfolipidernes vigtigste funktion. Fosfolipiderne danner den største del af cellemembranen. På grund af deres opbygning er de i stand til at danne adskillelse mellem vandopløsninger; det polære hoved får en elektrisk ladning, der gør, at det

er hydrofilt [7], de to upolære haler er derimod hydrofobe^{8}. Cellemembranen dannes ved et

5

Inspiration fra kilde 1 side 166-167 + 188-193

6

Inspiration fra kilde 3 side 38

7

Opløseligt i vand

Side 6

6 dobbelt molekylelag af fosfolipider, hvor de upolære haler er vendt mod hinanden, det vil sige mod midten af membranen og danner herved en barriere, som er uigennemtrængelig for vand og derved stopper de hydrofile stoffer, som er opløst i vandet. De polære hoveder vendes derimod ud imod vandopløsningerne på hver side af membranen [9].

Steroider

Steroiderne er ikke, ligesom fosfolipiderne og triglyceriderne, dannet af glycerol og fedtsyre.

Steroider er et kulstofskelet, som danner fire sammenhængende ringe. Ved at binde forskellige carbonhydrid grupper og kæder på steroidskelettet, dannes forskellige steroider med hver deres specielle funktion i kroppen. De stoffer, der er opbygget efter et steroidskelet er: kolesterol, galdesyre, binyrebarkhormoner, kønshormoner og D-vitaminer. Fælles for alle steroider er, at de er hydrofobe, da de har meget få polære bindinger i molekylet. Nedenfor på fig. 5 ses det grundlæggende steroid.

fig. 5

Steroiderne har mange forskellige biologiske funktioner i kroppen. Mange af dem er hormoner og virker som signalstoffer i kroppen. Hvis der sættes en carboxylgruppe på kulstofskelettet dannes der galdesyrer. Galdesyrerne har, ligesom fosfolipiderne, en polær ende, som er negativ ladet. Galdesyrenes vigtigste funktion er at hjælpe ved fordøjelsen af fedt. Galdesyrerne udskilles fra levercellerne, når de er bundet til bestemte aminosyrer udvikles de til galdesalte. Den fedtopløselige del af galdesaltene invaderer fedtdråber, mens den negativt ladede vandopløselige del forbliver udenfor overfladen af fedtdråben.

Tarmbevægelser hjælper med til at gøre store fedtdråber til mindre fedtdråber, og de negativt ladede vandopløselige dele på galdesalte molekylet frastøder hinanden, hvilket forhindre

                            10
fedtdråber i at klistre sammen igen.

8

Uopløselige i vand

9

Inspiration fra kilde 3 side 38-39

10

Menneskets fysiologi side 399

Side 7

7

Kolesterol er det basale stof og danner udgangspunkt for dannelsen af de fleste andre steroider. Udover dette er kolesterol som fosfolipider en væsentlig del af cellemembranen. [11] Kolesterol

Kolesterol indtages med føden, men udelukkende igennem animalske produkter, specielt fra fugle og pattedyr. Kolesterol kommer ikke kun fra kosten, den dannes også i kroppen i leveren og tyndtarmsepitelet [12] gennem en meget kompliceret proces. For at danne kolesterol, skal man bruge CH CO~CoA(acetyl coensym A), dette dannes ved hjælp af stoffer fra

3 nedbrydningen af glukose, fedtsyrer og aminosyrer. Kolesterolet dannes ved at 15

CH CO~CoA bindes sammen til stoffet squalen. Herefter folder squalen sig sammen og

3 danner et steroidskelet sammen med en OH-gruppe. På dette skelet sidder der er en carboxylgruppe, der danner stoffet lanosterol. Dette omdannes til kolesterol.(Se bilag 1) [13] Ud fra dette ses, at blodets indhold af kolesterol kun i begrænset omfang påvirkes af kolesterolindholdet i føden. Hvis kolesterolindtagelsen mindskes, vil kolesteroldannelsen i leveren stige, og hvis kolesterolindtagelsen øges, vil kolesteroldannelsen i leveren falde.

Da fedt, herunder kolesterol, ikke er vandopløselig, transporteres det rundt i kroppen som lipoproteiner. Lipoproteiner er fedt-proteinforbindelser, hvor fedtstofferne er pakket ind i en vandopløselige proteinkapsel, så de kan transporteres rundt i blodet. Denne pakkeproces foregår i levercellerne. Fedtindholdet i lipoproteinerne udgøres hovedsageligt af triglycerider, fosfolipider og kolesterol. Lipoproteinerne klassificeres efter deres størrelse og efter de relative mængder af fedt og proteiner. Lipoproteinerne inddeles i 3 grupper; VLDL, LDL og

HDL.^{14}

• VLDL står for very low density lipoproteins og har den mindste vægtfylde. Denne gruppe indeholder hovedsageligt triglycerider og har fået navnet, fordi fedt er lettere end protein.

Kolesterol udgør ca. 13 % af det samlede mængde fedt og protein, der er i VLDL.

• LDL står for low density lipoproteins. Denne gruppe indeholder betydelige mængder af kolesterol og fosfolipid. LDL anses som den usunde form af kolesterol. Kolesterol udgør ca. 45 % af det samlede mængde fedt og protein, der er i LDL.

11

Inspiration fra kilde 4 side 73 og kilde 3 side 39

12

Tyndtarmens slimhinde

13

Inspiration fra kilde 4 side 114-115

14

Inspiration fra kilde 4 side 73-75 og kilde 3 Side 405

Side 8

8

• HDL står for high density lipoproteins og har den største vægtfylde. Der er ca. ligevægt mellem lipider og proteiner i denne gruppe. Fedtet består især af kolesterol og fosfolipider. HDL anses som den sunde form af kolesterol. Kolesterol udgør ca. 18 % af det samlede mængde fedt og protein, der er i HDL.

Risikoen for at få hjertekarsygdomme, prostatakræft og andre sygdomme, antages at stige ved for højt kolesterolindhold i blodet.

Kolesterols funktion samt faktorer der påvirker kolesterols sammensætning

En af kolesterols vigtige funktioner i kroppen er at indgå i cellemembranens opbygning.

Cellemembranen består af lipider og proteiner og er et tyndt flydende lipidlag mellem vandet på cellens inder- og yderside. Som beskrevet udgør fosfolipiderne hovedbestanddelen af membranlipiderne. De danner et dobbelt molekylelag, hvor de polære hoveder peger ud mod henholdsvis den ydre og den indre dels vandopløsning. Halerne danner en hydrofob midterdel i membranen.

Mellem fosfolipiderne er der ingen kemiske bindinger. Dette betyder, at cellenmembranen kan bøjes og strækkes uden at gå i stykker, og cellen kan ændre form, som der er behov for, uden membranen brister. Årsagen til, at membranen ikke brister, er kolesterol. Kolesterol danner svage kemiske bindinger, som holder fosfolipiderne sammen. Kolesterolet gør membranen stærkere og samtidig mere flydende. Hvor meget kolesterol der skal til, for at holde på fosfolipiderne er forskelligt fra celletype til celletype. [15] (se bilag 2) Udover kolesterol medvirken til opbygning af cellemembraner, danner kolesterol basis for dannelse af andre steroider, herunder galdesyrer, binyrebarkhormoner, kønshormoner og D-vitaminer.

Galdesyren bliver dannet i leveren, hvor der tilføjes en syregruppe til kolesterol. Ved at

fraspalte en H^{+} ion og i stedet binde en anden positiv ion, især Na^{+} eller K^{+}, dannes galdesure

salte. Galdesyre og galdesure salte anvendes i tarmen til at spalte og optage triglycerider, som tidligere beskrevet i opgaven under afsnittet kolesterol.

15

Inspiration fra kilde 3 side 76

Side 9

9

De livs vigtige hormoner, binyrebarkhormoner, er alle dannet af kolesterol, ved at en seri enzymer gradvist omdanner kolesterol til de forskellige biologisk aktive corticoider, som er et fællesnavn for binyrebarkshormoner. Binyrebarkhormoner er cortisol, aldosteron og kønshormonet androgen. Cortisol påvirker alle kroppens celler og har mange forskellige virkninger. De vigtigste er: at de stimulerer nedbrydning af protein og fedt, at de er et af organismens vigtigste stresshormoner og at de har en antiinflammatorisk [16] effekt. Aldosteron regulerer, ved hjælp af tre andre mekanismer, organismens omsætning af salt, herunder især

nyrernes behandling af Na^{+}. Androgen er et kønshormon, som har samme virkning som det

mandlige kønshormon, testosteron. Det er usikkert, hvilken virkning det har på mænd, men man ved, at det for kvinder har stor betydning for seksuallysten. [17]

D-vitamin findes i animalske stoffer, men kan også dannes ud fra kolesterol i huden, hvor det udvikles ved hjælp af sollysets ultraviolette stråler. Det er ikke i sig selv et aktivt stof, men omdannes i leveren, hvor det får tilført en OH-gruppe på kulstof nummer 25. I nyrerne får det får tilført endnu en OH-gruppe på kulstof nummer 1. Herved dannes det egentlige aktive stof, som er 1,25-dihydroxy-calciferol. D-vitamin nedsætter tabet af kalcium i urin, optager kalcium og fosfat i tarmene og er med til styrke knoglerne. Ved mangel på D-vitamin kan knoglerne blive bløde, bøjelige og deforme. Dette gælder især børn og unge, der stadig

          18
udvikler sig.

Som det kan læses af ovenstående er kolesterol et meget vigtigt stof i kroppen, men der er mange faktorer såvel mængden af kolesterol samt fordelingen af LDL og HDL i blodet.

LDL transporterer kolesterol fra leveren og ud til andre væv. Ude i blodkarrene trænger kolesterol fra LDL ind i blodkarrenes næst inderste lag og kan normalt trænge ud igen. Hvis der er forøget mængde LDL i blodet, bliver der ubalance mellem indtrængning og fjernelsen af kolesterol fra væggen i blodkarret. Der ophobes herved kolesterol i blodkarvæggen. Dette kan medføre skader på blodkarrene med risiko for blodprop. Derfor anses det, som det usunde kolesterol, når man vil undgå aflejringer af kolesterol i blodkarrene. HDL derimod transporterer kolesterolet fra cellerne og ind til leveren. Leveren udskiller kolesterol og galdesalte, dannet af kolesterol, med galden. Derfor er HDL det sunde kolesterol. Forholdet

16

Hæmmer betændelses tilstande

17

Inspiration fra Kilde 3 side 211-216

18

Inspiration fra kilde 4 side 78

Side 10

10 mellem HDL og LDL kan fortælle hvor stor risiko, der er for hjertekarsygdom. Jo større forholdet mellem disse to former for lipoproteiner er, jo mindre er risikoen for nedsat blodstrøm i blodkarrene. Dette bliver brugt i sundhedssystemet, for at finde risikogrupper.

Arvelig disposition menes at have indflydelse på såvel øget kolesterolindhold i blodet, dels for øget indtrængning af kolesterol i karvæggen, men disse sammenhænge er ikke fuldt klar lagt.

Mange miljøfaktorer har betydning for kolesterolmængde i blodet og derved øget risiko for aflejring af kolesterol i karvæggen. Rygning kan påvirke utrolig meget. Rygning nedsætter HDL, så der ikke bliver transporteret den samme mængde kolesterol til leveren. Dette påvirker produktionen af steroider, som er nævnt oven over, samt kolesterolet sætter sig i blodkarrene, og der er øget risiko for blodpropper. Fysisk aktivitet øger derimod HDL, hvorved risikoen for blodpropper falder, da transport af kolesterol fra blodbanen til leveren øges.

Fedtsammensætningen i den kost du spiser har en stor betydning for kolesterolet. Igen er det forholdet mellem HDL og LDL, der har betydning. Spiser du mange mættede fedtsyrer (kød, mælkeprodukter, kokos og palmeolie), vil LDL stige, da mættede fedtsyrer indeholder store mængder kolesterol. Kolesterolet vil blive transporteret ud fra leveren til cellerne. Da der er for meget kolesterol i blodbanen, vil det sætte sig i blodkarrene og risikoen for blodpropper vil stige. Hvis du øger mængden af polyumættede fedtsyrer i kosten (solsikkeolie, valnødder, havregryn og solsikkefrø), falder både LDL og HDL, så forholdet er stadig det samme bare på et lavere niveau. Triglycerider fra fede fisk har et stort indhold af den polyumættede fedtsyre eicocapentaensyre. Denne syre har en sænkende virkning på kolesterol i blodet, ved at flytte LDL fra blodet og ind i leveren. Fede fisk menes derfor at kunne nedsætte risikoen for at få visse kredsløbssygdomme. Hvis du øger mængden af monoumættede fedtsyrer (olivenolie, avocado, jord- og hasselnødder), vil LDL falde, mens HDL vil stige en lille smule. Hvilket er en god ting, da man så nedsætter risikoen for blodpropper.. [19]

Kolesteroltal

Kolesteroltallet kaldes også kolesterolkoncentrationen. Koncentration ligger på 3-4 mmol/L

ved fx japaner, da de sjældent har kolesterol ophobet i blodet. Ved folkefærd, hvor mennesker

19

Inspiration fra kilde 10 og kilde 4 side 71-73

Side 11

11

der har arvet et for højt kolesteroltal, ligger det på omkring 12-15 mmol/L. I Danmark ligger
tallet i mellem disse to tal, men mest almindeligt ses det i mellem 4-5 mmol/L.^{20}

På RegionshospitaletViborg, tidligere kaldet Viborg sygehus, analyserede jeg nogle blodprøver, for at finde kolesterolindholdet i blodet blandt personer i alle aldre.

Før forsøget kunne gå i gang, skulle jeg bruge mange blodprøver, her 40. Disse var taget i forvejen. Når blodprøver er ”friske”, er de helt røde, da plasma, blodlegemer og blodplader alle er blandet sammen. Jeg skulle kun bruge plasmaet, som er blod uden blodplader, røde og hvide blodlegemer, så prøverne blev centrifugeret. Når prøverne bliver centrifugeret, skiller stofferne sig fra hinanden, og man får et to-lags medie. Blodlegemer og blodplader har den største densitet, så plasmaet ligger øverst.

Derefter tog jeg plasmaet fra en blodprøve over i et nyt reagensglas, dette gjorde jeg med alle

40 blodprøver. Man skal være forsigtig med ikke at få blodlegemerne og blodpladerne med, da dette kan påvirke resultatet af prøverne, derfor benytter man en pipette til dette. Da der kunne forekomme fedt, blodlegemer og andre unødige stoffer i plasmaet, skulle plasmaet centrifugeres igen, så der fremkom endnu et bundfald. Herefter sorterede jeg plasmaet fra det eventuelle bundfald over i et stort glas, og blandede alle prøverne sammen. Glasset blev vendt roligt et par gange, for at der ikke skulle være noget lag mellem prøverne.

Plasmaet blev fordelt ud i 20 nye reagensglas med ca. 1 mL i hver. Hvis der fremkom luftbobler, skulle prøverne centrifugeres igen, da dette også kunne have betydning for resultatet af analysen. Hvert reagensglas fik en stregkode, som blev brugt, når analyseapparatet, P-modulet, skulle genkende prøverne, og vide hvilke reagenser der skulle i hvert reagensglas. Prøverne blev kørt ind på en computer, som er tilkoblet P-modulet. Her blev bestemt, hvilken analyse der skulle køres på hver enkelt prøve. I dette tilfælde var det total kolesterol (CHOL). Prøverne blev sat i en boks, og kørt igennem P-modulet.

P-modulet, et analyseapparat (for billeder, se bilag 3 )

P-modulet fungerer således: Man sætter sine prøver ind ved input buffer (hvis man har en akutprøve, skal denne placeres ved Stat port). Prøverne bliver kørt ind til ISE modulet, som genkender og godkender prøverne, og derefter fortæller apparatet, hvilke reagenser der skal i

20

Inspiration fra kilde 4 side 75

Side 12

12 hver prøve. Efter godkendelse sendes prøverne videre til D,P, E modulet. Det er her selve analysen sker. Inden hele analysen går i gang, gør apparaturet en kuvette ren, så der er plads til en ny prøve. Dette sker ved kuvette vaskestationen. Når apparatet har tjekket, om kuvetten er ren, tilføjes der 2μL (mikroliter) af plasmaet til kuvetten. Denne kuvette er placeret i en reaktionsdisk. Denne reaktionsdisk laver, det der hedder, en disk-rotation. Ved denne disk-rotation bliver der tilsat de nødvendige reagenser til prøverne ved hjælp af en reagensprobe.

Det er forskelligt, hvor meget af reagenserne, der bliver tilføjet, men ved måling af kolesterol, bliver der tilsat 180μL af reagenset. Reaktionen går herefter i gang.

Reaktionsdisken roterer på 4,5 sek. 37 kuvetter. Efter 4 sekvenser(18 sek.) er disken nået én omgang. Mens disken roterer, sidder der et fotometer, som måler absorbansen på reaktionsblandingen. Disse resultater overføres til computeren, hvor de nødvendige data indtastes. Efter denne analyse sendes prøverne til return buffer, hvor efter de køres over til output buffer. Analysen er nu færdig [21].

Reaktion

Inde i P-modulet vil den generelle reaktion for kolesterol være;

Kolesterolestere spaltes ved hjælp af kolesterolesterase og det giver frit kolesterol og fed syrer Kolesterol omdannes af oxygen ved hjælp af kolesteroloxidase til cholest-4-en-3-on og hydrogenperoxid.

Herefter tilsættes reagenset piperazin-1,4-bis(2-ethansulfonsyre), som indeholder;

Natriumcholat, 4-aminofenazon, fenol og fede alkoholpolyglykolether. Herefter sker reaktionen;

21

Inspiration fra kilde 13

Side 13

13

Det dannede hydrogenperoxid udvikler et rødt farvestof ved at reagere med 4-aminofeazon og fenol under katalystisk indvirkning fra peroxid. Det er dybden af det røde farvestof, som fotometeret måler. Jo rødere farve, jo højere kolesteroltal.

Resultaterne fra prøverne sættes ind i tabel 1 i programmet TI-interactive, som kan ses nedenfor

Tabel 1

Som man kan se i tabellen ligger tallene meget tæt og imellem 4.3 mmol/L og 4.5 mmol/L.

Det er som sagt et godt tal, da det viser, at der ikke er særlig meget kolesterol ophobet i blodet. For at finde ud af hvor præcise disse tal er, vil jeg benytte normalfordeling som en matematisk metode. Jeg forventer, at resultaterne er præcise, da det er et analyseapparat, som fortager analysen. Disse apparater er bygget til at være omhyggelige og ret præcise.

Normalfordeling og analyse

Når man har et antal af observationer, her kolesteroltal, og inddeler det i intervaller, kan man frembringe et histogram. Ved gruppering i mindre intervaller bliver histogrammet tættere, og det bliver mere præcist. Hvis man sætter intervallængden meget tæt på 0, vil der fremkomme en figur, der er klokkeformet(fig. 7). Denne graf opstår i mange sammenhænge, og betegner

                              22
at observationerne er normalfordelte.

Før man kan tegne disse grafer, skal man først finde spredningen σ og middelværdien μ, da de indgår i tæthedsfunktionen af formen;

22

Inspiration fra kilde 11 side 23-25

Side 14

14 fig. 6

Middelværdien μ er det samme som gennemsnittet. Denne kan man beregne ved hjælp af denne ligning;

Spredningen σ(standardafvigelser) er målet for hvor spredt observationerne er, det vil sige, hvor tæt observationerne forventes at sprede sig omkring middelværdien. Hvis ens middelværdi fx er 1 og spredningen er 10, vil spredningen være stor, og resultaterne er ikke særlig præcise, men hvis middeltallet ændres til 1000, vil spredningen blive lille og resultaterne er meget præcise. Ved en normalfordelt variabel kan man let tolke standardafvigelserne. 68 % af resultaterne vil ligge én standardafvigelse fra middelværdien,

95 % vil være to standardafvigelser fra middelværdien osv. På figur 7 nedenfor kan man se,

hvor mange af resultaterne der vil ligge indenfor et interval af middelværdi ± den givne

              23
standardafvigelse

fig. 6

Ved spredning benytter man sig af stikprøvespredningen Sx eller populationsspredningen σx. Stikprøvespredningen (Standard Error, SE) bruges, når man tager en stikprøve af noget.

For eksempel hvis man vil måle kvinders højde og finde en middelværdi for denne. Her kan man ikke samle alle kvinder i hele verden, så man er nødsaget til at udtage et antal kvinder.

23

Inspiration fra kilde 12

Side 15

15

Hvis man derimod brugte populationsspredningen (Standard Deviation, SD), var man nødsaget til at måle alle kvinder i hele verden. De udregnes på næsten samme måde, SD udregnes således;

hvor stikprøvespredning er σx/√n. Det bedste tal for spredning er standard deviationen, da

denne har alle værdier med, og ikke ”bare” en stikprøve. Jeg vil kun benytte mig af SD i mine beregninger.

Programmet TI-interactive kan udregne SD. Men for at vise det i praksis, er her et eksempel på benyttelse.

Jeg har taget en række resultater fra analysen af blodprøverne. Jeg vil først udregne middelværdien, og derefter SD.

4.36, 4.38, 4.41, 4.44, 4.38

Middelværdien;

Det vil sige at middelværdien er 4.394 mmol/L

SD;

Spredningen for disse tal er 0.044 mmol/L, og det samlede måleresultat kan skrives som
x=4.394±0.044. Det vil sige at der er 68 % sandsynlighed for at resultaterne vil afvige med
0.044 mmol/L fra middelværdien.

Nu da vi har styr på spredning og middelværdi, kan vi gå videre med tæthedsfunktionen og analysen af blodprøverne.

Vi benytter os af tallene i tabel 1. Inde i TI-interactive beregner jeg, ved hjælp af statiscal calculation tool, middelværdi, spredning, min. og max. værdi.

Side 16

16

Her får jeg resultaterne;

Her kan vi se at x = 4.40 ± 0.03, altså spredningen er meget lille, og resultaterne af prøverne

forventes at være meget præcise.

Disse tal sættes ind i tæthedsfunktion og vi får ligningen

Dette sætter vi ind i en graf, hvor vi markere 1σ, så vi kan se hvor langt fra middelværdien størstedelen af målingerne er placeret.

Inden for denne markering er der 68 % sandsynlighed for at resultaterne vil ligge. Da man kan se på grafen, at markeringen ligger tæt på middelværdien, vil man sige, at målingerne er meget præcise. Altså er min formodning, om at P-modulet målte ret præcist, sand. Vi kan ud fra dette konkludere, at usikkerheden på målemetoden er meget lille.

Side 17

17

Konklusion

I denne opgave har jeg arbejdet med fedtstoffer, herunder kolesterol. De basale stoffer i den kemiske gruppe, der kaldes fedt eller lipider, er fedtsyrer og kolesterol. Disse kan inddeles i mættede, mono- og polyumættede fedtsyrer. Hvilken det er, bestemmes ud fra antal dobbeltbindinger i fedtsyrekæden. Fedtsyrer findes som regel sammen med glycerol, hvor de sammen danner triglycerider. Diglycerid danner sammen med fosforsyre, det vi kalder fosfolipider. Disse udgør størstedelen af cellemembranen. I cellemembranen indgår også kolesterol. Kolesterol er en del af steroider, og er bygget over steroidskelettet. Ud fra kolesterol dannes binyrebarkhormon, kønshormon, galdesyre og D-vitamin. Hvis der i et tilfælde, er for meget kolesterol i blodet, kan dette medføre hjertekarsygdom, med risiko for blodprop til følge. I miljøet findes mange faktorer der har indflydelse på kolesterolniveauet i blodet, specielt rygning, motion og kost har stor indflydelse.

Kolesterolniveauet kan måles ved hjælp af en blodprøve. I forbindelse med mit studiebesøg på Regionshospitalet Viborg har jeg foretaget en kemisk udført en måleserie af gentagne målinger på samme prøve. Ud fra 20 målinger fik jeg forsøgsresultater, der lå i mellem 4.3

mmol/L og 4.5 mmol/L. Spørgsmålet var nu, om disse tal var præcise.

Ved hjælp af normalfordelings tæthedsfunktion fandt jeg frem til, hvor stor en usikkerhed der

var på denne analysemetode. Min middelværdi for resultaterne var 4.40 mmol/L. Ved hjælp af
beregninger fandt jeg frem til en spredning på 0.03 mmol/L, eller sagt på en anden måde
x=4.40 mmol/L ± 0.03 mmol/L. Dette vil sige, at spredningen var utrolig lille, da der inden
for 1σ, altså inden for 4.37 mmol/L og 4.43 mmol/L, er 68 % sandsynlighed for, at prøvens

resultater ligger. Det kan derved konkluderes, at analyse metoden er sikker.

Side 18

18

Litteraturliste

Bøger

1. Mygind, Helge: Kemi 2000 b – niveau, Haase & Søns forlag A/S 1995

2. Lyngbye, Jørgen: Dansk Laboratorie Medicin – En håndbog, Nyt nordisk forlag Arnold Busck

2001

3. Haug, Egil og Sand, Olav og Sjaastad, Øystein V.: Menneskets Fysiologi, Gads Forlag 2006

4. Springborg, Anni og Nielsen, Oluf: Biokemi, 3.udgave nyt nordisk forlag Arnold Busck A/S

2002

5. Nielsen, Knud Erik og Fogh, Esper: Vejen til Matematik AB1, Forlaget HAX 2005

6. Nielsen, Knud Erik og Fogh, Esper: Vejen til Matematik B2, Forlaget HAX 2006

Webadresser

7. http:// en.wikipedia.org/wiki/Cholesterol - Sidst besøgt 16. Dec.
8. http://www.netdoktor.dk/madogkrop/artikler/fedtopbygning.htm - Sidst besøgt 18. Dec.
9. http://www.arla.dk/C1256F0A0041AB8A/O/fedttyper.html - Sidst besøgt 18. Dec.
10. http://www.dr.dk/Sundhed/dinsundhed/Sundmad/145152.htm - Sidst besøgt 18.

Dec.

11. http://www.mat1.dk/Statistik.pdf - Sidst besøgt 17. Dec.
12. http://da.wikipedia.org/wiki/Standardafvigelse - sidst besøgt 18. Dec.

Udleveret materiale af Erland Erlandsen

13. Roche, Cobas, power point show – Modular Undervisning.

14. Roche, Cobas, øvelsesvejledning CHOL

Analyse af blodprøver blev fortaget på Regionshospitalet Viborgs klinisk biokemiske afdeling med hjælp fra Erland Erlandsen, biokemiker og cand. scient.

Side 19

19

Billedhenvisning

Fig. 1. http://www.bioweb.dk/bioemner/kost/kost_triglycerider.html

Fig. 2. Kilde 1 side 188

Fig. 3. Kilde 1 side 167

Fig. 4. http://www.bioweb.dk/bioemner/kost/kost_triglycerider.html selv redigeret

Fig. 5. Kilde 3 side 73

Fig. 6. Kilde 5 side 115

Fig. 7. Kilde 12

Bilag 1 – Kilde 4 side115

Bilag 2 - Kilde 3 side 76

Bilag 3 begge billeder – kilde 13

Side 20

20

Bilag 1

Sammenfoldet squalen

Lanosterol

Side 21

21

Bilag 2

Side 22

22

Bilag 3