Het meten van een groot aantal stoffen in een bloedmonster om het functioneren van organen of stelsels te beoordelen
De cellen van de organen wisselen met het bloed voedingsstoffen, afvalstoffen en allerlei andere moleculen uit waarmee ze in contact staan met hun omgeving. Als cellen en organen niet goed functioneren, kunnen in de hoeveelheden hiervan afwijkingen ontstaan. Met bloedonderzoek kan men dit opsporen; men bepaalt de hoeveelheid van bepaalde eiwitten, enzymen, zouten (natrium, kalium, calcium, enzovoort), vetten, vitaminen en hormonen in het bloed, waaruit men vervolgens kan opmaken welke cellen niet normaal functioneren. Deze testen worden in het laboratorium meestal machinaal uitgevoerd (Analyse van bloed en urine). Meestal worden meerdere testen tegelijk aangevraagd omdat een enkele test vaak te weinig informatie geeft, maar uit de combinatie van gegevens kan worden afgeleid waar de storing zit.
Soms doet men bloedonderzoek als onderdeel van een algemeen onderzoek of als de huisarts of specialist bepaalde symptomen laat onderzoeken. Men doet ze om afwijkende hoeveelheden van bepaalde stoffen op te sporen, waardoor men een diagnose kan bevestigen of het verloop van een behandeling kan nagaan.
In het bloed zitten vele honderden chemische stoffen die in het laboratorium kunnen worden bepaald, maar heel vaak wordt screenend onderzoek gedaan naar lever- en nierfunctie en naar de vetstofwisseling (cholesterol) en wordt het schildklierhormoon bepaald. De geautomatiseerde testen zijn gebaseerd op kleurreacties: de te bepalen stof wordt gebonden aan een kleurstof, waardoor deze van kleur verandert. De hoeveelheid kleur is een maat voor de concentratie. Hormonen komen in een zeer lage concentratie (duizend tot een miljard maal lagere concentratie dan bijvoorbeeld glucose) in het bloed voor. Om ze toch te kunnen meten worden ze eerst door antilichamen gebonden, die hierdoor vervolgens licht gaan uitzenden (luminescentie zoals bijvoorbeeld in het vuurvliegje gebeurt) of radioactiviteit, waardoor de hormonen kunnen worden gemeten.
De voornaamste functie van de nieren is het filteren van bloed en het uitscheiden van te veel water, zouten en afvalstoffen (ook geneesmiddelen) in de urine. De nieren houden het vloeistofgehalte in het lichaam constant door de hoeveelheden water en zouten die worden uitgescheiden, aan te passen. De nierfunctie wordt bepaald aan de hand van de hoeveelheden afvalstoffen, zoals ureum en creatinine en opgeloste zouten in het bloed. Als deze boven de normale waarden liggen, kan er sprake zijn van een nieraandoening.
Creatinine is een afvalstof van de spieren en wordt ook door de nieren met de urine meegegeven. Of de nieren het bloed goed filteren, is af te leiden uit de hoeveelheid creatinine in het bloed. Bij een slechte nierfunctie is er te veel creatinine in het bloed en te weinig in de urine.
Bij onderzoek naar nieraandoeningen onderzoekt men ook de hoeveelheden opgeloste zouten, de zogenoemde elektrolyten, zoals kalium, natrium en chloor. De nieren reguleren de concentraties van deze stoffen in het bloed door bepaalde hoeveelheden aan de urine af te geven. Vooral het meten van de concentratie kalium in het bloed is belangrijk omdat een afwijkende hoeveelheid kan leiden tot hartritmestoornissen als deze niet wordt gecorrigeerd.
Als de levercellen beschadigd zijn, kunnen grote hoeveelheden enzymen, zoals ALAT, ASAT, gamma-GT en alkalisch fosfatase, in het bloed voorkomen; dit kan wijzen op onder meer hepatitis A (meest voorkomend), B of C, of op overmatige alcoholconsumptie. Het meten van de concentraties enzymen behoort tot de meest gebruikte onderzoeken naar het functioneren van de lever.
Bij andere leverfunctietesten kijkt men naar de hoeveelheden van stoffen die de lever behoort af te breken, of naar eiwitten die de lever moet aanmaken. Bij een dergelijke test wordt de hoeveelheid bilirubine gemeten, een stof die wordt gevormd als rode bloedcellen te gronde gaan en door de lever in de gal worden afgescheiden. Een hoge concentratie bilirubine kan duiden op een leverstoornis of op blokkades in de afvoer van de gal, bijvoorbeeld door galstenen (zie Geelzucht). Het bilirubinegehalte kan ook verhoogd zijn als het bloed te snel wordt afgebroken. Het meten van de concentratie stollingsfactoren, met name factor V (Bloedstollingsonderzoek), of van albumine, een ander product van de lever, is een belangrijke methode om sluipende leveraandoeningen op te sporen, omdat de symptomen daarvan vaak pas verschijnen als de schade onherstelbaar is (zie Levercirrose). Een verlaagd albumine kan ook ontstaan door verlies bij chronische darmontstekingen of ernstige nierbeschadigingen. De combinatie van afwijkingen is van belang voor de diagnose, niet één enkele testafwijking.
Met deze testen kan men stoffen opsporen die vrijkomen als spieren, waaronder het hart, zijn aangetast. Als een gewone spier beschadigd is, komt het enzym creatinekinase (CK) in het bloed. De resultaten van deze test kunnen duiden op een groot aantal spierziekten, van een gescheurde spier tot spierdystrofie. Voor het stellen van de definitieve diagnose zijn deze testen dus nauwelijks bruikbaar. Een bepaald type CK komt echter alleen in de hartspier voor, en de meting daarvan kan uitwijzen of een hartaanval (zie Hartinfarct) heeft plaatsgevonden. De hoeveelheid bereikt ongeveer 24 uur na de hartaanval het hoogtepunt en blijft drie dagen lang op dat niveau.
Een andere stof die kan worden gemeten, is troponine, een eiwit dat alleen in de hartspier voorkomt en alleen in de bloedbaan terechtkomt als de hartspier beschadigd is. Omdat troponine al een paar uur na de hartaanval in het bloed te meten is, kan de test worden gebruikt voor een snelle bevestiging van de hartaanval. De hoeveelheid troponine is evenredig met de ernst van de beschadiging aan de hartspier.
Calcium en fosfaat zijn componenten van de botten, en een heel klein beetje ervan wordt in het bloed gevonden. De mineralen worden constant uitgewisseld tussen botten en bloed. Deze uitwisseling wordt gereguleerd door het bijschildklierhormoon en vitamine D. Hierbij is een goede nierfunctie essentieel.
Een hoge concentratie van deze mineralen kan wijzen op uiteenlopende ziekten zoals botkanker en overactiviteit van de bijschildklier (Hyperparathyreoïdie). Behalve het meten van calcium en fosfaat in bloed en urine, wordt ook de hoeveelheid van het enzym alkalisch fosfatase (AF) gemeten. Een hoge concentratie hiervan wordt in verband gebracht met het afbreken en versneld weer opbouwen van botweefsel, zoals bij de ziekte van Paget. Voor de diagnose van osteoporose (Osteoporose) is er echter geen goede biochemische test en zijn de resultaten van de calcium-, fosfaat- en AF-metingen te onbetrouwbaar.