Функции белка плазмы крови. Защитная функция белков плазмы Антителами являются белки плазмы крови

Лекция №4

Питання для закріплення та перевірки знань

1. Поясність задачі та проблеми, що стоять перед об’єктом ПЗФ щодо створення рекреаційної діяльності на своїх територіях.

2. Які види екотуризму є пріоритетними для об’єктів ПЗФ.

3. Дайте характеристику засадам організації і розмежування функцій національних і природних парків світу.

Физиологическая роль БПК. Классификация. Физико-химические свойства глобулинов. Основные белки глобулиновой фракции.
Диспротеинемии, причины их возникновения.
Электрофореграмма. Методика проведения электрофореза белков плазмы крови. Клинико-диагностическое значение исследования протеинограмм крови.

Кровь – жидкая внутренняя среда организма. Общий объем крови взрослого человека 5-6 литров. Кровь состоит из жидкой части – плазмы (55%) и форменных элементов (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).

Выполняет функции:

Транспортную (транспорт химических веществ);

Дыхательную (гемоглобин эритроцитов);

Трофическую (всасывание переваренных веществ);

Выделительная (вывод конечных продуктов обмена);

Регулирует обмен веществ (доставка сигнальных молекул к органам мишеням);

Защитная (иммунное реагирование);

Поддерживает кислотно-щелочной и водный баланс организма (рН 7,36- 7,4);

Терморегуляторная функция (постоянство температуры);

Плазма крови – это водная транспортная фаза для питательных веществ и продуктов метаболизма.

Состав плазмы

1. Растворимые вещества (органические и неорганические) плазмы 10%;

2. Белки плазмы 7%;

3. Неорганические соли – 0,9%

4. Небелковые органические соединения – около 2%

Белки плазмы

Общее количество белков в плазме крови составляет 7-8%. Общее количество белков в плазме составляет 60-85 г/л. С возрастом количество белков в плазме крови человека уменьшается до 65-67 г/л. В сыворотке крови 0,18-0,37 г/л.

Белки плазмы могут быть подразделены на две фракции , отличающиеся по своим физико-химическим свойствам:

Ø сывороточные альбумины

Ø сывороточные глобулины

Методом электрофореза белки плазмы крови можно разделить на 5 фракций:

Альбумины 55-65%

α 1 – глобулины 2-4%

α 2 – глобулины 6-12%;

β- глобулины 8-12%

γ-глобулины 12-22%

Методом иммуноэлектрофореза можно разделить белки плазмы крови более чем на 30 фракций.

Физиологическая роль БПК – общее содержание белков плазмы определяет коллоидно-осмотическое, или онкотическое, давление плазмы. Обладая свойством кислоты и основания, белки плазмы способны выявлять буферные свойства при поступлении в кровь кислот и оснований. Белки плазмы крови принимают непосредственное участие в белковом обмене всего организма. Белки плазмы интенсивно образуются и, очевидно, столь же быстро потребляются. Наряду с некоторыми другими факторами, белки плазмы крови играют существенную защитную роль при внедрении в организм инфекционного начала. Невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям (иммунитет), в особенности приобретаемая в результате перенесенной болезни или проведенных прививок, в ряде случаев зависит от образования особых защитных или иммунных тел белковой природы, поступающих в плазму крови. Во всех случаях, когда в организм попадает чужеродный белок (антиген), в организме образуются так называемые антитела - вещества тоже белковой природы. Местом образования их является ретикуло-эндотелиальная и лимфоидная ткань. В одних случаях эти вещества обезвреживают ядовитые вещества (токсины), выделяемые микроорганизмами (антитоксины). В других случаях в сыворотке крови образуются вещества, или склеивающие микробы (агглютинины), или растворяющие их (л и з и н ы), или осаждающие чужеродные для организма белки (и р е ц и п и т и н ы).

Сывороточные альбумины являются белками, имеющими частицы почти шарообразной формы с небольшим молекулярным весом 68 000. Около 40% альбуминов находится в крови, остальное 60% – в межклеточной жидкости. Эти белки хорошо растворимы в воде и не выпадают в осадок даже в том случае, если путем диализа или электродиализа из раствора целиком удаляются электролиты. При прибавлении электролитов альбумины высаливаются с трудом. Альбумины не осаждаются при половинном насыщении сернокислым аммонием, только при полном насыщении. Содержание альбуминов в плазме крови человека составляет 4-5%. Альбумины удерживают в растворенном состоянии некоторые липоиды и тем самым способствуют их переносу кровью. Они создают 80% онкотического давления плазмы крови. Осуществляют питательную функцию, являются резервом аминокислот для синтеза белков, транспортируют холестерин, жирные кислоты, билирубин, соли желчных кислот, тяжелых металлов, лекарственных препаратов (антибиотиков, сульфаниламидов, барбитуратов, сердечных гликозидов), катионы Са2+, Си 2+, Zn2+, прогестерон, тироксин, трийодтиронин Синтезируются в печени. Нормальное содержание – 37-55 г/л сыворотки крови. Снижение содержания наблюдается при нефротическим синдроме, заболеваниях печени, связанных с нарушением её белоксинтезирующей функции (цирроз), ожоги, сепсис.

Сывороточные глобулины представляют группу белков с меньшей степенью дисперсности и с неодинаковым молекулярным весом. Молекулярный вес их большой около 100 000. В совершенно чистой воде глобулины нерастворимы. Поэтому при диализе они выпадают в осадок. Глобулины высаливаются уже при половинном насыщении сернокислым аммонием. Количество глобулинов в плазме крови человека составляет примерно 2.5%. Синтезируются в печени, костном мозге, селезенке, лимфатических узлах.

Белки являются важной составной частью крови и выполняют следующие функции:

1) определяют онкотическое давление;

2) обеспечивают вязкость крови;

3) обеспечивают свертываемость крови;

4) участвуют в регуляции кислотно-основного равновесия;

5) выполняют транспортную функцию (переносят липиды, НЭЖК, металлы, билирубин, гемоглобин, гормоны, лекарственные вещества);

6) обеспечивают иммунитет (антитела, интерферон и др.);

7) питательная функция (белки являются резервом аминокислот).

Белки плазмы обычно делят на альбумины, глобулины и фибриноген.

Альбумины

Это простые, высокогидрофильные белки. Образуются в гепатоцитах печени. Выполняют следующие функции:

играют важную роль в поддержании коллоидно-осмотического давления крови);

транспортируют многие вещества, в том числе билирубин, катионы металлов и красок, НЭЖК, холестерин и др.;

служат богатым и быстро реализуемым резервом аминокислот.

Глобулины

разделены электрофоретически на подгруппы.  и -глобулины вырабатываются в ретикулоэндотелиальной системе, в том числе купферовскими клетками печени.

-глобулины состоят из глико- и липопротеидов. - глобулины участвуют в транспорте различных веществ. Они имеют самую высокую электрофоре-тическую подвижность.

-глобулины состоят из глико-, липо- и металлопротеидов. Они выполняют транспортную и другие функции.

-глобулины с самой низкой электрофоретической подвижностью. К этой группе относятся большинство защитных веществ крови, многие из которых обладают ферментативной активностью. -глобулины синтезируются плазматическими клетками.

Белки - ферменты

1. Собственные ферменты плазмы крови, которые участвуют в свертывании крови, растворении внутрисосудистых сгустков и т.д. Эти ферменты синтезируются в печени.

2. Клеточные ферменты освобождаются из клеток крови и клеток других тканей в результате естественного распада (лизиса). при гепатите - активность аланинаминотрансферазы, аргиназы, аспартат-сердце

Белки - переносчики .

Трансферрин является -глобулином. Может взаимодействовать с Сu 2+ и Zn 2+ , но главным образом связывает и переносит Fe 3+ в различные ткани.

Гаптоглобин является  2 -глобулином, выполняет следующие функции:

связывает гемоглобин в соотношении 1:1, в результате образуются высокомолекулярные комплексы, которые не могут выводиться почками транспортирует витамин В 12 ;

является естественным ингибитором катепсина В.

Церулоплазмин является  2 -глобулином, выполняет следующие функции:

Является переносчиком и регулятором концентрации ионов меди в организме,

Белки острой фазы

Это группа белков плазмы, содержание которых увеличивается в ответ на повреждение ткани,воспаление, опухолевый процесс. Эти белки синтезируются в печени и являются гликопротеинами. К белкам острой фазы относятся:

гаптоглобин (увеличивается в 2-3 раза, особенно при раке, ожогах, хирургических вмешательствах, воспалении);

церулоплазмин (имеет значение как антиоксидант);

трансферрин (содержание снижается);

С-реактивный белок . Отсутствует в сыворотке здорового человека, но обнаруживается при патологических состояниях, сопровождающихся некрозом

интерферон - специфический белок, появляющийся в клетках в результате проникновения в них вирусов. Он угнетает размножение вирусов в клетках.

фибриноген , основная функция которого участие в свертывании крови.

Гиперпротеинемия – увеличение общего содержания белков плазмы.рвата диарея, потеря воды организмом, а следовательно, и плазмой приводит к повышению концентрации белка в крови (относительная гиперпротеинемия ). При ряде патологических состояний может наблюдатьсяабсолютная гиперпротеинемия , обусловленная увеличением уровня γ-глобулинов: например, гиперпротеинемия в результате инфекционного или токсического раздражения системы макрофагов;

Гипопротеинемия , или уменьшение общего кол-ва белка в плазме крови, наблюдается гл образом при снижении уровня альбуминов.. Содержание общего белка снижается до 30–40 г/л. Гипопротеинемия наблюдается при поражении печеночных кл (острая атрофия печени, токсический гепатит и др.). Кроме того, гипопротеинемия может возникнуть при резко увеличенной проницаемости стенок капилляров, при белковой недостаточности (поражение пищеварительного тракта, карцинома и др.).

Остаточный азот крови. Гиперазотемия, ее причины. Уремия.

остаточный азот крови (сумма всех азотсодержащих веществ крови после удаления из неё белков = Небелковый азот крови). Нормальное содержание 14,3 – 28,6 ммоль/

1) мочевина (примерно 50% 2) АКты (около 25%), 3) креатин и креатинин (7,5%; 4) полипептиды, нуклеотиды и азотистые основания (5%;

5)мочевая кислота (4%; 6) аммиак и индикан (0,5%; Индикан представляет собой калиевую или натриевую соль индоксилсерной кислоты, образующейся в печени при обезвреживании индола

Ретенционная азотемия развивается в результате недостаточного выделения с мочой азотсодержащих продуктов Она в свою очередь может быть почечной и внепочечной . При почечной ретенционной азотемии концентрация остаточного азота в крови увеличивается вследствие ослабления очистительной функции почек. 90%мочевины вместо 50%Внепочечные в свою очередь подразделяются на надпочечные и подпочечные

Продукционная азотемия развивается при избыточном поступлении азотсодержащих продуктов в кровь, как следствие усиленного распада тканевых белков при обширных воспалениях, ранениях, ожогах, кахексии и др. Нередко наблюдаются азотемии смешанного типа.

Уреми́я - острое или хроническое самоотравление организма, обусловленное почечной недостаточностью; накопление в крови главным образом токсических продуктов азотистого обмена (азотемия), нарушения кислотно-щелочного и осмотического равновесия.

Проявления: вялость, головная боль, рвота, диарея, кожный зуд, судороги, кома и др.

Основные биохимические функции и особенности печени.

Гепатоцит имеет хорошо развитую систему эндоплазматического ретикулума ЭР как гладкую, так и шероховатую. Функции ЭР - синтез белков, (альбумины), или ферментов работающих в печени. синтезируются фосфолипиды, триглицериды и холестерол

Функции печени: 1. Пищеварительная –Она образует желчь, включающую воду (82%), желчные кислоты (12%), фосфатидилхолин (4%), холестерол (0,7%), прямой билирубин, белки.Желчь обеспечивает эмульгирование и переваривание жиров пищи, стимулирует перистальтику кишечника.

2. Экскреторная функция, близка к пищеварительной – с помощью желчи выводятся билирубин, немного креатинина и мочевины, холестерол.(в составе желчи)

3. Секреторная – печень синтез альбумина, белков свертывающей системы, липопротеинов, глюкозы, кетоновых тел, креатина.

4. Депонирующая депо гликогена, мин. в-в, особенно железо, витамины A, D, K, B12 и фолиевая кислота.

5.Метаболическая функция – поддержание метаболического гомеостаза

*Углеводный обмен. . Благодаря синтезу и распаду гликогена печень поддерживает конц-ию глюкозы в крови. Гликогена в печени30-100гр.при длительном голодании источником глюкозы яв-ся глюконеогенез из АК и глицерин. превращение гексоз (фруктозы, галактозы) в глюкозу. р-ии ПФ пути обеспечивают синтез НАДФН, необх-го для синтеза ж к-т и холестерола из глюкозы.

*Липидный обмен . Если поступает избыток глюкозы, который не используется для синтеза гликогена и других синтезов, то она превращается в липиды – холестерол и триацилглицеролы. их удаление происходит при помощи ЛПОНП.. При сильном голодании синтезируются кетоновые тела которые яв-ся альтер. ист. Е

*Белковый обмен. За 7 суток обновляются белки печени– альбумины, многие глобулины, ферменты крови, фибриноген и факторы свертывания крови. АК подвергаются реакциям с трансаминированием и дезаминированием, декарбоксилированию с образованием биогенных аминов. идет утилизация избыточного N и включение его в состав мочевины.

*Пигментный обмен. Участие превращении гидрофобного билирубина в гидрофильную форму и секреция его в желчь

6. Обезвреживающая функция - биотрансформации подвергаются: а) стероидные и тиреоидные гормоны, инсулин, адреналин, б) продукты распада гемопротеинов (билирубин), в) продукты жизнед-ти микрофлоры, всасывающихся из толстого кишечника – кадаверин (производное лизина), путресцин (производное аргинина), крезол и фенол (производное фенилаланина и тирозина) и других токсинов, г)ксенобиотики (токсины, лекарственные вещества и их метаболиты).

путем аминирования или переаминирования пировиноградная кислота, являющаяся продуктом распада углеводов, может превратиться в аминокислоту -аланин. Кроме того, пировиноградная кислота в результате дальнейших превращений дает щавелевоуксусную (СООН-СН2-СО-СООН) и a-кетоглютаровую (СООН-СН2-СН2-СО-СООН) кислоты, из которых путем реакции аминирования и переаминирования соответственно образуются аспарагиновая и глютаминовая аминокислоты.

углеводы в животном организме могут синтезироваться из продуктов окисления белков. Углеводы образуются из тех аминокислот, которые при своем дезаминировании превращаются в кетокислоты.

СВЯЗЬ МЕЖДУ ОБМЕНОМ УГЛЕВОДОВ И ЖИРОВ

Единство в обмене углеводов и жиров доказывается возникновением общих промежуточных продуктов распада. При распаде углеводов образуется пировиноградная кислота, а из нее -активная уксусная кислота -ацетил-КоА, который может быть использован в синтезе жирных кислот. Последние при своем распаде дают ацетил-КоА. Для синтеза нейтрального жира необходим кроме жирных кислот и глицерин. Глицерин также может синтезироваться из продуктов распада углеводов, а именно, из фосфоглицеринового альдегида и фосфодиоксиацетона. И наоборот, при распаде глицерина могут образовываться фосфотриозы.

СВЯЗЬ МЕЖДУ ОБМЕНОМ БЕЛКОВ И ЖИРОВ

Многие заменимые аминокислоты могут синтезироваться из промежуточных продуктов расщепления жиров. Возникающий при распаде жирных кислот цетил-КоА вступает в конденсацию с щавелевоуксусной кислотой и через цикл трикарбоновых кислот приводит к образованию a-кетоглютаровой кислоты. Кетоглютаровая кислота в результате аминирования или переаминирования переходит в глютаминовую. Глицерин, входящий в состав нейтральногo жира, окисляется в глицериновую кислоту и в дальнейшем превращается в пировиноградную, а последняя используется для синтеза заменимых аминокислот.

Использование белков для синтеза жира осуществляется через образование ацетил-КоА.

Интеграция – это объединение элементов системы в единое целое.

Координация (соподчинение) – это подчинение менее важных элементов системы более важным элементам. Интеграция и координация – это две стороны процесса регуляции.

Различают:

Внутриклеточную регуляцию (ауторегуляцию).

Дистантную регуляцию (межкеточную

Механизмы клеточной ауторегуляции

1. Компартментализация (мембранный механизм).

Роль мембран состоит в следующем:

а) мембраны делят клетки на отсеки и в каждом из них осуществляются свои процессы;

б) мембраны обеспечивают активный транспорт и регулируют потоки молекул в клетке и из клетки;

в) в мембраны встроены ферменты;

г) мембраны защищают клетку от внешних воздействий.

Воздействием на функции мембран клетка может регулировать тот или иной процесс.

2. Изменение активности ферментов.

3. Изменение количества ферм

Классификация межклеточных регуляторов

Анатомо-физиологическая :

а) Гормоны – межклеточные регуляторы, доставляемые к клеткам-мишеням током крови. Вырабатываются в эндокринных железах

б) Нейрогормоны вырабатываются нервными клетками и выделяются в синаптическую щель. Нейрогормоны делятся на медиаторы и модуляторы. Медиаторы обладают непосредственным пусковым эффектом. Модуляторы изменяют эффект медиаторов. Примерами медиаторов являются ацетилхолин и норадреналин; модуляторов – -ааминомасляная кислота, дофамин.

в) Локальные гормоны – это межклеточные регуляторы, действующие на близлежащие к месту их синтеза клетки. Пример: гормоны, производные жирных кислот.

Классификация по широте действия:

а) Гормоны универсального действия действуют на все ткани организма (например, катехоламины, глюкокортикостероиды).

б) Гормоны направленного действия действуют на определенные органы-мишени (например, АКТГ действует на кору надпочечников).

Классификация по химическому строению :

а) Белково-пептидные гормоны

Олигопептиды (кинины, АДГ).

Полипептиды (АКТГ, глюкагон).

Белки (СТГ, ТТГ, ГТГ).

б) Производные аминокислот :

Катехоламины и йодтиронины - образуются из тирозина;

Ацетилхолин - образуется из серина.

Серотонин, триптамин, мелатонин - образуются из триптофана.

в) Липидные гормоны :

Табличку продиктуй!

На стимулирующие или тормозящие стимулы из ЦНС секретируются стимулирующие или ингибирующие рилизинг-факторы, которые носят название либерины или статины соответственно. Эти нейрогормоны с кровотоком достигают аденогипофиза, где стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) биосинтез и секрецию тропных гормонов.

Тропные гормоны воздействуют на периферические железы, стимулируя выделение соответствующих периферических гормонов

Рецепторы – это белковые молекулы, специфически связывающие данный гормон, в результате чего возникает какой-либо эффект.

Гормон начинает свое действие с соединения с рецептором, образуя гормон-рецепторный комплекс.

Рецепторы могут находиться внутри клетки, а также на клеточной мембране.

Механизм действия гормонов через внутриклеточные рецепторы.

Гормон проникает в клетку, связывается с рецептором. Образованный таким образом гормон-рецепторный комплекс перемещается в ядро и действует на генетический аппарат клетки. В результате меняется процесс транскрипции, а в дальнейшем, синтез белков. Таким образом, данные гормоны влияют на количество ферментов в клетке.

Механизм действия гормонов через рецепторы плазматических мембран

В этом случае гормон не проникает в клетку, а взаимодействует с рецептором на поверхности мембраны.

Первый вариант – с рецептором связан фермент, который из специфического субстрата образует второй посредник . Второй посредник далее связывается со своим рецептором в клетке. Чаще всего рецептором посредника является протеинкиназа, которая за счет фосфата АТФ, фосфорилирует белки. В результате изменяются их свойства, возникает биохимический и физиологический эффект.

Второй вариант – рецептор связан не с ферментом мембраны, а с ионным каналом. При связывании гормона с рецептором, канал открывается, ион поступает в клетку и выполняет функции второго посредника.

Хорошо изученными вторыми посредниками являются циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) и Ca 2+ .

Механизм действия гормонов через цАМФ

Когда соответствующий гормон связывается с рецептором, в мембране активируется фермент аденилатциклаза, который из АТФ образует цАМФ. цАМФ является аллостерическим активатором протеинкиназы, которая фосфорилирует белки и изменяет их свойства.

Механизм действия гормонов через Са 2+

Когда гормон связывается с рецептором, в мембране открывается кальциевый канал. В результате содержание кальция в клетке возрастает. Кальций связывается с белком клеток – кальмодулином, образуется комплекс, который может действовать непосредственно на белки, вызывая эффекты, или действовать на кальмодулин-зависимую протеинкиназу. Эта протеинкиназа фосфорилирует белки, в результате изменяются их свойства.

Са 2+ в качестве второго посредника выполняет те же функции, что и цАМФ, за исключением того, что в гладких мышцах вызывает сокращение, тромбоцитах – агрегацию.

Инсулин является белкого-пептидным гормоном с молекулярной массой 5700. Синтезируется в В-клетках поджелудочной железы из проинсулина. проинсулин, который транспортируется в комплекс Гольджи, далее в цистернах которого происходит так называемое созревание инсулина.

В процессе созревания из молекулы проинсулина с помощью специфических эндопептидаз вырезается C-пептид Скорость секреции инсулина зависит от концентрации глюкозы в крови: при повышении концентрации секреция инсулина увеличивается, а при снижении – уменьшается.

Молекула инсулина образована двумя полипептидными цепями, содержащими 51аминокислотный остаток: A-цепь состоит из 21 аминокислотного остатка, B-цепь образована 30 аминокислотными остатками. Полипептидные цепи соединяются двумя дисульфидными мостиками через остатки цистеина, третья дисульфидная связь расположена в A-цепи.

Секрецию инсулина также усиливают: глюкагон, секретин, холецистокинин, СТГ и пища, богатая белками.

Рецепторы для инсулина находятся на клеточной мембране, Главными мишенями для инсулина являются мышцы, печень, жировая ткань, фибробласты и лимфоциты. Головной мозг не зависит от инсулина.

усиление поглощения клетками глюкозы и других веществ;

активацию ключевых ферментов гликолиза;

увеличение интенсивности синтеза гликогена - инсулин форсирует запасание глюкозы клетками печени и мышц путём полимеризации её в гликоген;

уменьшение интенсивности глюконеогенеза - снижается образование в печени глюкозы из различных веществ

усиливает поглощение клетками аминокислот (особенно лейцина и валина);

усиливает транспорт в клетку ионов калия, а также магния и фосфата;

усиливает репликацию ДНК и биосинтез белка;

усиливает синтез жирных кислот и последующую их этерификацию - вжировой ткани и в печени инсулин способствует превращению глюкозы втриглицериды; при недостатке инсулина происходит обратное - мобилизация жиров.

Может быть 2 причины сахарного диабета:

Абсолютная недостаточность инсулина . В этом случае концентрация инсулина в крови ниже нормы. Это может быть связано либо с повреждением островковой ткани железы, либо с истощением запасов инсулина, либо с ускоренным его разрушением.
Относительная недостаточность возникает в результате снижения числа рецепторов к инсулину, или снижения их чувствительности.

Различают инсулинзависимый (юношеский, ювенильный) и инсулиннезависимый (стабильный) сахарный диабет.

При инсулинзависимом диабете наблюдается абсолютная недостаточность инсулина, и жизнь больных зависит от инъекции инсулина.

При инсулиннезависимом диабете наблюдается относительная недостаточность инсулина, поддержание глюкозы на нормальном уровне достигается сахаропонижающими средствами, инъекции инсулина не требуются.

Тема: «БИОХИМИЯ КРОВИ. ПЛАЗМА КРОВИ: КОМПОНЕНТЫ И ИХ ФУНКЦИИ. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ. ЗНАЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КРОВИ В КЛИНИКЕ»

1. Белки плазмы крови: биологическая роль. Содержание белковых фракций в плазме. Изменения белкового состава плазмы при патологических состояниях (гиперпротеинемия, гипопротеинемия, диспротеинемия, парапротеинемия).
2. Белки острой фазы воспаления: биологическая роль, примеры белков.
3. Липопротеиновые фракции плазмы крови: особенности состава, роль в организме.
4. Иммуноглобулины плазмы крови: основные классы, схема строения, биологические функции. Интерфероны: биологическая роль, механизм действия (схема).
5. Ферменты плазмы крови (секреторные, экскреторные, индикаторные): диагностическое значение исследования активности аминотрансфераз (АЛТ и АСТ), щелочной фосфатазы, амилазы, липазы, трипсина, изоферментов лактатдегидрогеназы, креатинкиназы.
6. Небелковые азотсодержащие компоненты крови (мочевина, аминокислоты, мочевая кислота, креатинин, индикан, прямой и непрямой билирубин): строение, биологическая роль, диагностическое значение их определения в крови. Понятие об азотемии.
7. Безазотистые органические компоненты крови (глюкоза, холестерол, свободные жирные кислоты, кетоновые тела, пируват, лактат), диагностическое значение их определения в крови.
8. Особенности строения и функции гемоглобина. Регуляторы сродства гемоглобина к О2 . Молекулярные формы гемоглобина. Производные гемоглобина. Клинико-диагностическое значение определения гемоглобина в крови.
9. Метаболизм эритроцита: роль гликолиза и пентозофосфатного пути в зрелых эритроцитах. Глутатион: роль в эритроцитах. Ферментные системы, участвующие в обезвреживании активных форм кислорода.
10. Свёртывание крови как каскад активации проферментов. Внутренний и внешний пути свёртывания. Общий путь свёртывания крови: активация протромбина, превращение фибриногена в фибрин, образование фибрина-полимера.
11. Участие витамина К в посттрансляционной модификации факторов свёртывания крови. Дикумарол как антивитамин К.

30.1. Состав и функции крови.

Кровь - жидкая подвижная ткань, циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов, транспортирующая различные химические вещества к органам и тканям, и осуществляющая интеграцию метаболических процессов, протекающих в различных клетках.

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов). Сыворотка крови отличается от плазмы отсутствием фибриногена. 90% плазмы крови составляет вода, 10% - сухой остаток, в состав которого входят белки, небелковые азотистые компоненты (остаточный азот), безазотистые органические компоненты и минеральные вещества.

30.2. Белки плазмы крови.

Плазма крови содержит сложную многокомпонентную (более 100) смесь белков, различающихся по происхождению и функциям. Большинство белков плазмы синтезируется в печени. Иммуноглобулины и ряд других защитных белков иммунокомпетентными клетками.

30.2.1. Белковые фракции. При помощи высаливания белков плазмы можно выделить альбуминовую и глобулиновую фракции. В норме соотношение этих фракций составляет 1,5 - 2,5. Использование метода электрофореза на бумаге позволяет выявить 5 белковых фракций (в порядке убывания скорости миграции): альбумины, α1 -, α2 -, β- и γ-глобулины. При использовании более тонких методов фракционирования в каждой фракции, кроме альбуминовой, можно выделить целый ряд белков (содержание и состав белковых фракций сыворотки крови см. рисунок 1).

Рисунок 1. Электрофореграмма белков сыворотки крови и состав белковых фракций.

Альбумины - белки с молекулярной массой около 70000 Да. Благодаря гидрофильности и высокому содержанию в плазме играют важную роль в поддержании коллоидно-осмотического (онкотического) давления крови и регуляции обмена жидкостей между кровью и тканями. Выполняют транспортную функцию: осуществляют перенос свободных жирных кислот, желчных пигментов, стероидных гормонов, ионов Са2 + , многих лекарств. Альбумины также служат богатым и быстро реализуемым резервом аминокислот.

α1 -Глобулины:

Кислый α1 -гликопротеин (орозомукоид) - содержит до 40% углеводов, изоэлектрическая точка его находится в кислой среде (2,7). Функция этого белка до конца не установлена; известно, что на ранних стадиях воспалительного процесса орозомукоид способствует образованию коллагеновых волокон в очаге воспаления (Я.Мусил, 1985).
α1 -Антитрипсин - ингибитор ряда протеаз (трипсина, химотрипсина, калликреина, плазмина). Врождённое снижение содержания α1 -антитрипсина в крови может быть фактором предрасположенности к бронхо-лёгочным заболеваниям, так как эластические волокна лёгочной ткани особенно чувствительны к действию протеолитических ферментов.
Ретинолсвязывающий белок осуществляет транспорт жирорастворимого витамина А.
Тироксинсвязывающий белок - связывает и транспортирует иодсодержащие гормоны щитовидной железы.
Транскортин - связывает и транспортирует глюкокортикоидные го рмоны (кортизол, кортикостерон).

α2 -Глобулины:

Гаптоглобины (25% α2 -глобулинов) - образуют стабильный комплекс с гемоглобином, появляющимся в плазме в результате внутрисосудистого гемолиза эритроцитов. Комплексы гаптоглобин-гемоглобин поглощаются клетками РЭС, где гем и белковые цепи подвергаются распаду, а железо повторно используется для синтеза гемоглобина. Тем самым предотвращается потеря железа организмом и повреждение почек гемоглобином.
Церулоплазмин - белок, содержащий ионы меди (одна молекула церулоплазмина содержит 6-8 ионов Cu2+ ), которые придают ему голубую окраску. Является транспортной формой ионов меди в организме. Обладает оксидазной активностью: окисляет Fe2+ в Fe3+ , что обеспечивает связывание железа трансферрином. Способен окислять ароматическиеамины, участвует в обмене адреналина, норадреналина, серотонина.

β-Глобулины:

Трансферрин - главный белок β-глобулиновой фракции, участвует в связывании и транспорте трёхвалентного железа в различные ткани, особенно в кроветворные. Трансферрин регулирует содержание Fe3+ в крови, предотвращает избыточное накопление и потерю с мочой.
Гемопексин - связывает гем и предотвращает его потерю почками. Комплекс гем-гемопексин улавливается из крови печенью.
С-реактивный белок (С-РБ) - белок, способный преципитировать (в присутствии Са2 + ) С-полисахарид клеточной стенки пневмококка. Биологическая роль его определяется способностью активировать фагоцитоз и ингибировать процесс агрегации тромбоцитов. У здоровых людей концентрация С-РБ в плазме ничтожно мала и стандартными методами не определяется. При остром воспалительном процессе она увеличивается более чем в 20 раз, в этом случае С-РБ обнаруживается в крови. Исследование С-РБ имеет преимущество перед другими маркерами воспалительного процесса: определением СОЭ и подсчётом числа лейкоцитов. Данный показатель более чувствителен, его увеличение происходит раньше и после выздоровления быстрее возвращается к норме.

γ-Глобулины:

Иммуноглобулины (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) представляют собой антитела, вырабатываемые организмом в ответ на введение чужеродных веществ с антигенной активностью. Подробнее об этих белках см. 1.2.5.

30.2.2. Количественные и качественные изменения белкового состава плазмы крови. При различных патологических состояниях белковый состав плазмы крови может изменяться. Основными видами изменений являются:

Гиперпротеинемия - увеличение содержания общего белка плазмы. Причины: потеря большого количества воды (рвота, диарея, обширные ожоги), инфекционные заболевания (за счёт увеличения количества γ-глобулинов).
Гипопротеинемия - уменьшение содержания общего белка в плазме. Наблюдается при заболеваниях печени (вследствие нарушения синтеза белков), при заболеваниях почек (вследствие потери белков с мочой), при голодании (вследствие недостатка аминокислот для синтеза белков).
Диспротеинемия - изменение процентного соотношения белковых фракций при нормальном содержании общего белка в плазме крови, например, снижение содержания альбуминов и увеличение содержания одной или нескольких глобулиновых фракций при различных воспалительных заболеваниях.
Парапротеинемия - появление в плазме крови патологических иммуноглобулинов - парапротеинов, отличающихся от нормальных белков по физико-химическим свойствам и биологической активности. К таким белкам относятся, например, криоглобулины , образующие друг с другом преципитаты при температуре ниже 37° С. Парапротеины обнаруживаются в крови при макроглобулинемии Вальденстрема, при миеломной болезни (в последнем случае они могут преодолевать почечный барьер и обнаруживаться в моче как белки Бенс-Джонса). Парапротеинемия, как правило, сопровождается гиперпротеинемией.

30.2.3. Липопротеиновые фракции плазмы крови. Липопротеины - сложные соединения, осуществляющие транспорт липидов в крови. В состав их входят: гидрофобное ядро, содержащее триацилглицеролы и эфиры холестерола, иамфифильная оболочка, образованная фосфолипидами, свободным холестеролом и белками-апопротеинами (рисунок 2). В плазме крови человека содержатся следующие фракции липопротеинов:

Рисунок 2. Схема строения липопротеина плазмы крови.

Липопротеины высокой плотности или α-липопротеины , так как при электрофорезе на бумаге они движутся вместе с α-глобулинами. Содержат много белков и фосфолипидов, транспортируют холестерол из периферических тканей в печень.
Липопротеины низкой плотности или β-липопротеины , так как при электрофорезе на бумаге они движутся вместе с β-глобулинами. Богаты холестеролом; транспортируют его из печени в периферические ткани.
Липопротеины очень низкой плотности или пре-β-липопротеины (на электрофореграмме расположены между α- и β-глобулинами). Служат транспортной формой эндогенных триацилглицеролов, являются предшественниками липопротеинов низкой плотности.
Хиломикроны - электрофоретически неподвижны; в крови, взятой натощак, отсутствуют. Являются транспортной формой экзогенных (пищевых) триацилглицеролов.

30.2.4. Белки острой фазы воспаления. Это белки, содержание которых увеличивается в плазме крови при остром воспалительном процессе. К ним относятся, например, следующие белки:

гаптоглобин ;
церулоплазмин ;
С-реактивный белок ;
α1 -антитрипсин ;
фибриноген (компонент свёртывающей системы крови; см. 30.7.2).

Скорость синтеза этих белков увеличивается прежде всего за счёт снижения образования альбуминов, трансферрина и альбуминов (небольшая фракция белков плазмы, обладающая наибольшей подвижностью при диск-электрофорезе, и которой соответствует полоса на электрофореграмме перед альбуминами), концентрация которых при остром воспалении снижается.

Биологическая роль белков острой фазы: а) все эти белки являются ингибиторами ферментов, освобождаемых при разрушении клеток, и предупреждают вторичное повреждение тканей; б) эти белки обладают иммунодепрессорным действием (В.Л.Доценко, 1985).

30.2.5. Защитные белки плазмы крови. К белкам, выполняющим защитную функцию, относятся иммуноглобулины и интерфероны.

Иммуноглобулины (антитела) - группа белков, вырабатываемых в ответ на попадание в организм чужеродных структур (антигенов). Они синтезируются в лимфоузлах и селезёнке лимфоцитами В. Выделяют 5 классов иммуноглобулинов - IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Рисунок 3. Схема строения иммуноглобулинов (серым цветом показана вариабельная область, не закрашена - константная область).

Молекулы иммуноглобулинов имеют единый план строения. Структурную единицу иммуноглобулина (мономер) образуют четыре полипептидные цепи, соединённые между собой дисульфидными связями: две тяжёлые (цепи Н) и две лёгкие (цепи L) (см. рисунок 3). IgG, IgD и IgЕ по своей структуре, как правило, являются мономерами, молекулы IgM построены из пяти мономеров, IgA состоят из двух и более структурных единиц, или являются мономерами.

Белковые цепи, входящие в состав иммуноглобулинов, можно условно разделить на специфические домены, или области, имеющие определённые структурные и функциональные особенности.

N-концевые участки как L-, так и Н-цепей называются вариабельной областью (V), так как их структура характеризуется существенными различиями у разных классов антител. Внутри вариабельного домена имеются 3 гипервариабельных участка, отличающихся наибольшим разнообразием аминокислотной последовательности. Именно вариабельная область антител ответственна за связывание антигенов по принципу комплементарности; первичная структура белковых цепей в этой области определяет специфичность антител.

С-концевые домены Н- и L-цепей обладают относительно постоянной первичной структурой в пределах каждого класса антител и называются константной областью (С). Константная область определяет свойства различных классов иммуноглобулинов, их распределение в организме, может принимать участие в запуске механизмов, вызывающих уничтожение антигенов.

Интерфероны - семейство белков, синтезируемых клетками организма в ответ на вирусную инфекцию и обладающих противовирусным эффектом. Различают несколько типов интерферонов, обладающих специфическим спектром действия: лейкоцитарный (α-интерферон), фибробластный (β-интерферон) и& иммунный (γ-интерферон). Интерфероны синтезируются и секретируются одними клетками и проявляют свой эффект, воздействуя на другие клетки, в этом отношении они подобны гормонам. Механизм действия интерферонов показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Механизм действия интерферонов (Ю.А.Овчинников, 1987).

Связываясь с клеточными рецепторами, интерфероны индуцируют синтез двух ферментов — 2",5"-олигоаденилатсинтетазы и протеинкиназы, вероятно, за счет инициации транскрипции соответствующих генов. Оба образующихся фермента проявляют свою активность в присутствии двухцепочечных РНК, а именно такие РНК являются продуктами репликации многих вирусов или содержатся в их вирионах. Первый фермент синтезирует 2",5"-олигоаденилаты (из АТФ), которые активируют клеточную рибонуклеазу I; второй фермент фосфорилирует фактор инициации трансляции IF2. Конечным результатом этих процессов является ингибирование биосинтеза белка и размножения вируса в инфицированной клетке (Ю.А.Овчинников, 1987).

30.2.6. Ферменты плазмы крови. Все ферменты, содержащиеся в плазме крови, можно разделить на три группы:

секреторные ферменты - синтезируются в печени, выделяются в кровь, где выполняют свою функцию (например, факторы свёртывания крови);
экскреторные ферменты - синтезируются в печени, в норме выделяются с желчью (например, щелочная фосфатаза), их содержание и активность в плазме крови возрастает при нарушении оттока желчи;
индикаторные ферменты - синтезируются в различных тканях и попадают в кровь при разрушении клеток этих тканей. В разных клетках преобладают различные ферменты, поэтому при повреждении того или иного органа в крови появляются характерные для него ферменты. Это может быть использовано в диагностике заболеваний.

Например, при повреждении клеток печени (гепатит ) в крови возрастает активность аланинаминотраноферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (ACT), изофермента лактатдегидрогеназы ЛДГ5 , глутаматдегидрогеназы, орнитинкарбамоилтрансферазы.

При повреждении клеток миокарда (инфаркт ) в крови возрастает активность аспартатаминотрансферазы (ACT), иэофермента лактатдегидрогеназы ЛДГ1 , изофермента креатинкиназы MB.

При повреждении клеток поджелудочной железы (панкреатит ) в крови возрастает активность трипсина, α-амилазы, липазы.

30.3. Небелковые азотистые компоненты крови (остаточный азот).

К этой группе веществ относятся: мочевина, мочевая кислота, аминокислоты, креатин, креатинин, аммиак, индикан, билирубин и другие соединения (см. рисунок 5). Содержание остаточного азота в плазме крови здоровых людей - 15-25 ммоль/л. Повышение содержания остаточного азота в крови называется азотемией . В зависимости от причины, азотемия подразделяется на ретенционную и продукционную.

Ретенционная азотемия возникает при нарушении выведения продуктов азотистого обмена (в первую очередь мочевины) с мочой и характерна для недостаточности функции почек. В этом случае до 90% небелкового азота крови приходится на азот мочевины вместо 50% в норме.

Продукционная азотемия развивается при избыточном поступлении азотистых веществ в кровь вследствие усиленного распада тканевых белков (длительное голодание, сахарный диабет, тяжёлые ранения и ожоги, инфекционные заболевания).

Определение остаточного азота проводят в в безбелковом фильтрате сыворотки крови. В результате минерализации безбелкового фильтрата при нагревании с концентрированной Н2 SO4 азот всех небелковых соединений переходит в форму (NH4 )2 SO4 . Ионы NH4 + определяют с помощью реактива Несслера.

Мочевина - главный конечный продукт обмена белков в организме человека. Образуется в результате обезвреживания аммиака в печени, выводится из организма почками. Поэтому содержание мочевины в крови снижается при заболеваниях печени и возрастает при почечной недостаточности.
Аминокислоты - поступают в кровь при всасывании из желудочно-кишечного тракта или являются продуктами распада тканевых белков. В крови здоровых людей среди аминокислот преобладают аланин и глутамин, которые наряду с участием в биосинтезе белков являются транспортными формами аммиака.
Мочевая кислота - конечный продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов. Содержание её в крови возрастает при подагре (в результате усиленного образования) и при нарушениях функции почек (из-за недостаточного выведения).
Креатин - синтезируется в почках и печени, в мышцах превращается в креатинфосфат - источник энергии для процессов мышечного сокращения. При заболеваниях мышечной системы содержание креатина в крови значительно возрастает.
Креатинин - конечный продукт азотистого обмена, образуется в результате дефосфорилирования креатинфосфата в мышцах, выводится из организма почками. Содержание креатинина в крови снижается при заболеваниях мышечной системы, повышается при почечной недостаточности.
Индикан - продукт обезвреживания индола, образуется в печени, выводится почками. Содержание его в крови снижается при заболеваниях печени, повышается - при усилении процессов гниения белков в кишечнике, при заболеваниях почек.
Билирубин (прямой и непрямой) - продукты катаболизма гемоглобина. Содержание билирубина в крови увеличивается при желтухах: гемолитической (за счёт непрямого билирубина), обтурационной (за счёт прямого билирубина), паренхиматозной (за счёт обеих фракций).

Рисунок 5. Небелковые азотистые соединения плазмы крови.

30.4. Безазотистые органические компоненты крови.

В эту группу веществ входят питательные вещества (углеводы, липиды) и продукты их метаболизма (органические кислоты). Наибольшее значение в клинике имеет определение содержания в крови глюкозы, холестерола, свободных жирных кислот, кетоновых тел и молочной кислоты. Формулы этих веществ представлены на рисунке 6.

Глюкоза - главный энергетический субстрат организма. Содержание её у здоровых людей в крови натощак - 3,3 - 5,5 ммоль/л. Повышение содержания глюкозы в крови (гипергликемия) наблюдается после приёма пищи, при эмоциональном стрессе, у больных сахарным диабетом, гипертиреозом, болезнью Иценко-Кушинга. Снижение содержания глюкозы в крови (гипогликемия) наблюдается при голодании, интенсивных физических нагрузках, остром алкогольном отравлении, передозировке инсулина.
Холестерол - обязательный липидный компонент биологических мембран, предшественник стероидных гормонов, витамина D3 , желчных кислот. Содержание его в плазме крови здоровых людей - 3,9 - 6,5 ммоль/л. Повышение содержания холестерола в крови (гиперхолестеролемия ) наблюдается при атеросклерозе, сахарном диабете, микседеме, желчно-каменной болезни. Снижение уровня холестерола в крови (гипохолестеролемия ) обнаруживается при гипертиреозе, циррозе печени, заболеваниях кишечника, голодании, при приёме желчегонных препаратов.
Свободные жирные кислоты (СЖК) используются тканями и органами в качестве энергетического материала. Содержание СЖК в крови повышается при голодании, сахарном диабете, после введения адреналина и глюкокортикоидов; снижается при гипотиреозе, после введения инсулина.
Кетоновые тела. К кетоновым телам относятся ацетоацетат,β-гидроксибутират, ацетон - продукты неполного окисления жирных кислот. Содержание кетоновых тел в крови повышается (гиперкетонемия ) при голодании, лихорадке, сахарном диабете.
Молочная кислота (лактат) - конечный продукт анаэробного окисления углеводов. Содержание её в крови повышается при гипоксии (физические нагрузки, заболевания лёгких, сердца, крови).
Пировиноградная кислота (пируват) - промежуточный продукт катаболизма углеводов и некоторых аминокислот. Наиболее резкое повышение содержания пировиноградной кислоты в крови отмечается при мышечной работе и недостаточности витамина В1 .

Рисунок 6. Безазотистые органические вещества плазмы крови.

30.5. Минеральные компоненты плазмы крови.

Минеральные вещества являются необходимыми компонентами плазмы крови. Важнейшими катионами являются ионы натрия, калия, кальция и магния. Им соответствуют анионы: хлориды, бикарбонаты, фосфаты, сульфаты. Часть катионов в плазме крови связаны с органическими анионами и белками. Сумма всех катионов равна сумме анионов, так как плазма крови электронейтральна.

Натрий - основной катион внеклеточной жидкости. Его содержание в плазме крови 135 - 150 ммоль/л. Ионы натрия участвуют в поддержании осмотического давления внеклеточной жидкости. Гипернатриемия наблюдается при гиперфункции коры надпочечников, при введении гипертонического раствора хлорида натрия парентерально. Гипонатриемия может быть обусловлена бессолевой диетой, надпочечниковой недостаточностью, диабетическим ацидозом.
Калий является основным внутриклеточным катионом. В плазме крови он содержится в количестве 3,9 ммоль/л, а в эритроцитах - 73,5 - 112 ммоль/л. Как и натрий, калий поддерживает осмотический и кислотно-основный гомеостаз в клетке. Гиперкалиемия отмечается при усиленном разрушении клеток (гемолитическая анемия, синдром длительного раздавливания), при нарушении выделения калия почками, при обезвоживании организма. Гипокалиемия наблюдается при гиперфункции коры надпочечников, при диабетическом ацидозе.
Кальций в плазме крови содержится в виде форм. Выполняющих различные функции: связанный с белками (0,9 ммоль/л), ионизированный (1,25 ммоль/л) и неионизированный (0,35 ммоль/л). Биологически активным является только ионизированный кальций. Гиперкальциемия наблюдается при гиперпаратиреозе, гипервитаминозе D, синдроме Иценко-Кушинга, деструктивных процессах в костной ткани. Гипокальциемия встречается при рахите, гипопаратиреозе, заболеваниях почек.
Хлориды содержатся в плазме крови в количестве 95 - 110 ммоль/л, участвуют в поддержании осмотического давления, кислотно-основного состояния внеклеточной жидкости. Гиперхлоремия наблюдается при сердечной недостаточности, артериальной гипертензии, гипохлоремия - при рвоте, заболеваниях почек.
Фосфаты в плазме крови являются компонентами буферной системы, их концентрация составляет 1 - 1,5 ммоль/л. Гиперфосфатемия наблюдается при заболеваниях почек, гипопаратиреозе, гипервитаминозе D. Гипофосфатемия отмечена при гиперпаратиреозе, микседеме, рахите.

0.6. Кислотно-основное состояние и его регуляция.

Кислотно-основное состояние (КОС) - соотношение концентрации водородных (Н+ ) и гидроксильных (ОН— ) ионов в жидкостях организма. Для здорового человека характерно относительное постоянство показателей КОС, обусловленное совместным действием буферных систем крови и физиологического контроля (органы дыхания и выделения).

30.6.1. Буферные системы крови. Буферные системы организма состоят из слабых кислот и их солей с сильными основаниями. Каждая буферная система характеризуется двумя показателями:

рН буфера (зависит от соотношения компонентов буфера);
буферная ёмкость , то есть количество сильного основания или кислоты, которое нужно прибавить к буферному раствору для изменения рН на единицу (зависит от абсолютных концентраций компонентов буфера).

Различают следующие буферные системы крови:

бикарбонатная (H2 CO3 /NaHCO3 );
фосфатная (NaH2 PO4 /Na2 HPO4 );
гемоглобиновая (дезоксигемоглобин в качестве слабой кислоты/ калиевая соль оксигемоглобина);
белковая (действие её обусловлено амфотерностью белков). Бикарбонатная и тесно связанная с ней гемоглобиновая буферные системы составляют в совокупности более 80% буферной ёмкости крови.

30.6.2. Дыхательная регуляция КОС осуществляется путём изменения интенсивности внешнего дыхания. При накоплении в крови СО2 и Н+ усиливается лёгочная вентиляция, что приводит к нормализации газового состава крови. Снижение концентрации углекислоты и Н+ вызывает уменьшение лёгочной вентиляции и нормализацию данных показателей.

30.6.3. Почечная регуляция КОС осуществляется главным образом за счёт трёх механизмов:

реабсорбции бикарбонатов (в клетках почечных канальцев из Н2 О и СО2 образуется угольная кислота Н2 СО3 ; она диссоциирует, Н+ выделяется в мочу, НСО3 — реабсорбируетоя в кровь);
реабсорбции Na+ из клубочкового фильтрата в обмен на Н+ (при этом Na2 HPO4 в фильтрате переходит в NaH2 PO4 и увеличивается кислотность мочи);
секреции NH4 + (при гидролизе глутамина в клетках канальцев образуется NH3 ; он взаимодействует с H+ , образуются ионы NH4 + , которые выводятся с мочой.

30.6.4. Лабораторные показатели КОС крови. Для характеристики КОС используют следующие показатели:

рН крови;
парциальное давление СО2 (рСО2 ) крови;
парциальное давление О2 (рО2 ) крови;
содержание бикарбонатов в крови при данных значениях рН и рСО2 (актуальный или истинный бикарбонат, АВ );
содержание бикарбонатов в крови пациента в стандартных условиях, т.е. при рСО2 =40 мм рт.ст. (стандартный бикарбонат, SB );
сумма оснований всех буферных систем крови (ВВ );
избыток или дефицит оснований крови по сравнению с нормальным для данного пациента показателем (BE , от англ. base excess).

Первые три показателя определяются непосредственно в крови с помощью специальных электродов, на основании полученных данных рассчитываются остальные показатели с помощью номограмм или формул.

30.6.5. Нарушения КОС крови. Известны четыре главные формы нарушений кислотно-основного состояния:

метаболический ацидоз - возникает при сахарном диабете и голодании (за счёт накопления кетоновых тел в крови), при гипоксии (за счёт накопления лактата). При этом нарушении снижается рСО2 и [НСО3 - ] крови, увеличивается экскреция NH4 + с мочой;
дыхательный ацидоз - возникает при бронхите, пневмонии, бронхиальной астме (в результате задержки углекислоты в крови). При этом нарушении повышается рСО2 и крови, увеличивается экскреция NH4 + с мочой;
метаболический алкалоз - развивается при потере кислот, например, при неукротимой рвоте. При этом нарушении повышается рСО2 и крови, увеличивается экскреция НСО3 - с мочой, снижается кислотность мочи.
дыхательный алкалоз - наблюдается при усиленной вентиляции лёгких, например, у альпинистов на большой высоте. При этом нарушении снижается рСО2 и [НСО3 - ] крови, уменьшается кислотность мочи.

Для лечения метаболического ацидоза используют введение раствора бикарбоната натрия; для лечения метаболического алкалоза - введение раствора глутаминовой кислоты.

30.7. Некоторые молекулярные механизмы свёртывания крови.

30.7.1. Свёртывание крови - совокупность молекулярных процессов, приводящих к прекращению кровотечения из повреждённого сосуда в результате образования кровяного сгустка (тромба). Общая схема процесса свёртывания крови представлена на рисунке 7.

Рисунок 7. Общая схема свёртывания крови.

Большинство факторов свёртывания присутствует в крови в виде неактивных предшественников - проферментов, активация которых осуществляется путём частичного протеолиза . Ряд факторов свёртывания крови являются витамин К-зависимыми: протромбин (фактор II), проконвертин (фактор VII), факторы Кристмаса (IX) и Стюарта-Прауэра (Х). Роль витамина К определяется участием в карбоксилировании остатков глутамата в N-концевом участке этих белков с образованием γ-карбоксиглутамата.

Свёртывание крови представляет собой каскад реакций, в котором активированная форма одного фактора свёртывания катализирует активацию следующего до тех пор, пока конечный фактор, который является структурной основой тромба, не будет активирован.

Особенности каскадного механизма заключаются в следующем:

1) в отсутствие фактора, инициирующего процесс тромбообразования, реакция не может произойти. Поэтому процесс свёртывания крови будет ограничен только тем участком кровяного русла, где появляется такой инициатор;

2) факторы, действующие на начальных этапах свёртывания крови, требуются в очень малых количествах. На каждом звене каскада их эффект многократно усиливается (амплифицируется ), что обеспечивает в итоге быструю ответную реакцию на повреждение.

В обычных условиях существуют внутренний и внешний пути свёртывания крови. Внутренний путь инициируется соприкосновением с атипичной поверхностью, что приводит к активации факторов, исходно присутствовавших в крови.Внешний путь свёртывания инициируется соединениями, в обычных условиях в крови не присутствующими, но поступающими туда в результате повреждения тканей. Для нормального протекания процесса свёртывания крови необходимы оба эти механизма; они различаются только на начальных этапах, а затем объединяются в общий путь , приводящий к образованию фибринового сгустка.

30.7.2. Механизм активации протромбина. Неактивный предшественник тромбина - протромбин - синтезируется в печени. В его синтезе участвует витамин К. Протромбин содержит остатки редкой аминокислоты - γ-карбоксиглутамата сокращённое обозначение - Gla). В процессе активации протромбина участвуют тромбоцитарные фосфолипиды, ионы Са2+ и факторы свёртывания Va и Хa. Механизм активации представляется следующим образом (рисунок 8).

Рисунок 8. Схема активации протромбина на тромбоцитах (Р.Марри и соавт., 1993).

Повреждение кровеносного сосуда приводит к взаимодействию тромбоцитов крови с коллагеновыми волокнами сосудистой стенки. Это вызывает разрушение тромбоцитов и способствует выходу наружу отрицательно заряженных молекул фосфолипидов внутренней стороны плазматической мембраны тромбоцитов. Отрицательно заряженные группировки фосфолипидов связывают ионы Са2+ . Ионы Са2+ в свою очередь взаимодействуют с остатками γ-карбоксиглутамата в молекуле протромбина. Эта молекула фиксируется на мембране тромбоцита в нужной ориентации.

Тромбоцитарная мембрана содержит также рецепторы для фактора Va. Этот фактор связывается с мембраной и присоединяет фактор Хa. Фактор Хa является протеазой; он расщепляет молекулу протромбина в определённых местах, в результате образуется активный тромбин.

30.7.3. Превращение фибриногена в фибрин. Фибриноген (фактор I) - растворимый гликопротеин плазмы с молекулярной массой около 340 000. Он синтезируется в печени. Молекула фибриногена состоит из шести полипептидных цепей: две А α-цепи, две В β-цепи, и две γ-цепи (см. рисунок 9). Концы полипептидных цепей фибриногена несут отрицательный заряд. Это обусловлено присутствием большого количества остатков глутамата и аспартата в N-концевых областях цепей Аa и Вb. Кроме того, В-области цепей Вb содержат остатки редкой аминокислоты тирозин-О-сульфата, также заряженные отрицательно:

Это способствует растворимости белка в воде и препятствует агрегации его молекул.

Рисунок 9. Схема строения фибриногена; стрелками показаны связи, гидролизуемые тромбином. Р.Марри и соавт., 1993).

Превращение фибриногена в фибрин катализирует тромбин (фактор IIa). Тромбин гидролизует четыре пептидные связи в фибриногене: две связи в цепях А α и две связи в цепях В β. От молекулы фибриногена отщепляются фибринопептиды А и В и образуется фибрин-мономер (его состав α2 β2 γ2 ). Мономеры фибрина нерастворимы в воде и легко ассоциируют друг с другом, образуя фибриновый сгусток.

Стабилизация фибринового сгустка происходит под действием фермента трансглутаминазы (фактор XIIIa). Этот фактор также активируется тромбином. Трансглутаминаза образует поперечные сшивки между мономерами фибрина при помощи ковалентных изопептидных связей.

30.8. Особенности метаболизма эритроцита.

30.8.1. Эритроциты - высокоспециализированные клетки, основной функцией которых является транспорт кислорода из лёгких в ткани. Продолжительность жизни эритроцитов составляет в среднем 120 суток; разрушение их происходит в клетках ретикуло-эндотелиальной системы. В отличие от большинства клеток организма, у эритроцита отсутствуют клеточное ядро, рибосомы и митохондрии.

30.8.2. Энергетический обмен. Основным энергетическим субстратом эритроцита является глюкоза, которая поступает из плазмы крови путём облегчённой диффузии. Около 90% ис-пользуемой эритроцитом глюкозы подвергается гликолизу (анаэробному окислению) с образованием конечного продукта - молочной кислоты (лактата). Запомните функции, которые выполняет гликолиз в зрелых эритроцитах:

1) в реакциях гликолиза образуется АТФ путём субстратного фосфорилирования . Основное направление использования АТФ в эритроцитах - обеспечение работы Na+ ,K+ -АТФазы. Этот фермент осуществляет транспорт ионов Nа+ из эритроцитов в плазму крови, препятствует накоплению Na+ в эритроцитах и способствует сохранению геометрической формы этих кле-ток крови (двояковогнутый диск).

2) в реакции дегидрирования глицеральдегид-3-фосфата в гликолизе образуется НАДН . Этот кофермент является кофактором фермента метгемоглобинредуктазы , участвующей в восстановлении метгемоглобина в гемоглобин по следующей схеме:

Эта реакция препятствует накоплению метгемоглобина в эритроцитах.

3) метаболит гликолиза 1, 3-дифосфоглицерат способен при участии фермента дифосфоглицератмутазы в присутствии 3-фосфоглицерата превращаться в 2, 3-дифосфоглицерат:

2,3-Дифосфоглицерат принимает участие в регуляции сродства гемоглобина к кислороду. Его содержание в эритроцитах повышает-ся при гипоксии. Гидролиз 2,3-дифосфоглицерата катализирует фермент дифосфоглицератфосфатаза.

Приблизительно 10% глюкозы, потребляемой эритроцитом, использует-ся в пентозофосфатном пути окисления. Реакции этого пути служат основ-ным источником НАДФН для эритроцита. Данный кофермент необходим для перевода окисленного глутатиона (см. 30.8.3) в восстановленную форму. Дефицит ключевого фермента пентозофосфатного пути - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы - сопровождается уменьшением в эритроцитах отношения НАДФН/НАДФ+ , увеличением содержания окисленной формы глутатиона и сни-жением резиcтентности клеток (гемолитическая анемия).

30.8.3. Механизмы обезвреживания активных форм кислорода в эритроцитах. Молекулярный кислород в определённых условиях может превращаться в активные формы, к которым относятся супероксидный анион О2 - , пероксид водорода Н2 О2 , гидроксильный радикал ОН. и синглетный кислород 1 О2 . Эти формы кислорода обладают высокой реакционной способностью, могут оказывать повреждающее действие на белки и липиды биологических мембран, вызывать разрушение клеток. Чем выше содержание О2 , тем больше образуется его активных форм. Поэтому эритроциты, постоянно взаимодействующие с кислородом, содержат эффективные антиоксидантные системы, способные обезвреживать активные метаболиты кислорода.

Важным компонентом антиоксидантных систем является трипептид глутатион, образующийся в эритроцитах в результате взаимодействия γ-глутамилцистеина и глицина:

Восстановленная форма глутатиона (сокращённое обозначение Г-SH) участвует в реакциях обезвреживания пероксида водорода и органических пероксидов (R-O-OH). При этом образуются вода и окисленный глутатион (сокращённое обозначение Г-S-S-Г).

Превращение окисленного глутатиона в восстановленный катализирует фермент глутатионредуктаза. Источник водорода - НАДФН (из пентозофосфатного пути, см. 30.8.2):

В эритроцитах имеются также ферменты супероксиддисмутаза и каталаза , осуществляющие следующие превращения:

Антиоксидантные системы имеют для эритроцитов особое значение, так как в эритроцитах не происходит обновления белков путём синтеза.

Определение содержания общего белка плазмы (сыворотки) крови -- элемент комплекса диагностических мероприятий уже на начальном этапе оказания медицинской помощи.

Большинство белков плазмы крови синтезировано в гепатоцитах. Катаболизм многих белков плазмы крови происходит в эндотелиальных клетках капилляров и системе функциональных фагоцитов -- моноцитов и макрофагов -- после поглощения белков путем пиноцитоза. Белки с небольшой молекулярной массой проходят через фильтрационный барьер почечных телец в первичную мочу, из которой их реабсорбируют эпителиальные клетки проксимальных канальцев и катаболизируют до аминокислот.

Содержание белков во внутрисосудистом пространстве в каждый момент времени -- результат постоянного равновесия, имеющегося между синтезом и секрецией белков в кровь, поглощением их клетками, процессами катаболизма и экскрецией низкомолекулярных белков с мочой. Кроме того, постоянный обмен белками происходит между внутрисосудистым и внесосудистым пулом внеклеточной жидкости. Поддержание постоянства внутрисосудистого объема крови осуществляет коллоидно¬осмотическая система. Постоянство онкотической составляющей осмотического давления в крови обеспечивает альбумин.

Функции белков плазмы крови

1. Белки обусловливают возникновение онкотического давления (см. ниже), величина которого важна для регулирования водного обмена между кровью и тканями. 2. Белки, обладая буферными свойствами, поддерживают кислотно-щелочное равновесие крови. 3. Белки обеспечивают плазме крови определенную вязкость, имеющую значение в поддержании уровня артериального давления. 4. Белки плазмы способствуют стабилизации крови, создавая условия, препятствующие оседанию эритроцитов. 5. Белки плазмы играют важную роль в свертывании крови. 6. Белки плазмы крови являются важными факторами иммунитета, т. е. невосприимчивости к заразным заболеваниям.

Группы белков плазмы крови

Плазма крови содержит смесь белков, различных как по происхождению, так и по их функции. Для многих белков их функции еще не установлены. В сыворотке крови идентифицировано несколько десятков индивидуальных белков, имеющих диагностическое значение. В патологических ситуациях изменяется главным образом не общее содержание белка, а значительно увеличиваются или уменьшаются отдельные его составляющие с появлением в ряде случаев белков, не содержащихся в нормальных условиях.

Компоненты системы свертывания крови и множество пептидных гормонов в функциональном отношении охарактеризованы достаточно хорошо. Только несколько из циркулирующих в крови ферментов имеет здесь реальную физиологическую функцию, большинство же из них попадает в кровоток в результате разрушения клеток. Все белки системы комплемента функционально значимы, как и большая группа белков острой фазы, содержание которых в ходе воспалительного процесса возрастает на 2 порядка.

Основные фракции белков:

Альбумин-белки с молекулярной массой около 70000 Да. Благодаря гидрофильности и высокому содержанию в плазме играют важную роль в поддержании коллоидно-осмотического (онкотического) давления крови и регуляции обмена жидкостей между кровью и тканями. Выполняют транспортную функцию: осуществляют перенос свободных жирных кислот, желчных пигментов, стероидных гормонов, ионов Са2+, многих лекарств. Альбумины также служат богатым и быстро реализуемым резервом аминокислот.

б1-Глобулины:

Кислый б1-гликопротеин (орозомукоид) - содержит до 40% углеводов, изоэлектрическая точка его находится в кислой среде (2,7). Функция этого белка до конца не установлена; известно, что на ранних стадиях воспалительного процесса орозомукоид способствует образованию коллагеновых волокон в очаге воспаления (Я.Мусил, 1985).

б1-Антитрипсин - ингибитор ряда протеаз (трипсина, химотрипсина, калликреина, плазмина). Врождённое снижение содержания б1-антитрипсина в крови может быть фактором предрасположенности к бронхо-лёгочным заболеваниям, так как эластические волокна лёгочной ткани особенно чувствительны к действию протеолитических ферментов.

Ретинолсвязывающий белок осуществляет транспорт жирорастворимого витамина А.

Тироксинсвязывающий белок - связывает и транспортирует иодсодержащие гормоны щитовидной железы.

Транскортин - связывает и транспортирует глюкокортикоидные го рмоны (кортизол, кортикостерон).

б2-Глобулины:

Гаптоглобины (25% б2-глобулинов) - образуют стабильный комплекс с гемоглобином, появляющимся в плазме в результате внутрисосудистого гемолиза эритроцитов. Комплексы гаптоглобин-гемоглобин поглощаются клетками РЭС, где гем и белковые цепи подвергаются распаду, а железо повторно используется для синтеза гемоглобина. Тем самым предотвращается потеря железа организмом и повреждение почек гемоглобином.

Церулоплазмин - белок, содержащий ионы меди (одна молекула церулоплазмина содержит 6-8 ионов Cu2+), которые придают ему голубую окраску. Является транспортной формой ионов меди в организме. Обладает оксидазной активностью: окисляет Fe2+ в Fe3+, что обеспечивает связывание железа трансферрином. Способен окислять ароматическиеамины, участвует в обмене адреналина, норадреналина, серотонина.

в-Глобулины:

Трансферрин - главный белок в-глобулиновой фракции, участвует в связывании и транспорте трёхвалентного железа в различные ткани, особенно в кроветворные. Трансферрин регулирует содержание Fe3+ в крови, предотвращает избыточное накопление и потерю с мочой.

Гемопексин - связывает гем и предотвращает его потерю почками. Комплекс гем-гемопексин улавливается из крови печенью.

С-реактивный белок (С-РБ) - белок, способный преципитировать (в присутствии Са2+) С-полисахарид клеточной стенки пневмококка. Биологическая роль его определяется способностью активировать фагоцитоз и ингибировать процесс агрегации тромбоцитов. У здоровых людей концентрация С-РБ в плазме ничтожно мала и стандартными методами не определяется. При остром воспалительном процессе она увеличивается более чем в 20 раз, в этом случае С-РБ обнаруживается в крови. Исследование С-РБ имеет преимущество перед другими маркерами воспалительного процесса: определением СОЭ и подсчётом числа лейкоцитов. Данный показатель более чувствителен, его увеличение происходит раньше и после выздоровления быстрее возвращается к норме.

г-Глобулины:

Иммуноглобулины (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) представляют собой антитела, вырабатываемые организмом в ответ на введение чужеродных веществ с антигенной активностью. Подробнее об этих белках см. 1.2.5.

Иммуноглобулины (антитела) - группа белков, вырабатываемых в ответ на попадание в организм чужеродных структур (антигенов). Они синтезируются в лимфоузлах и селезёнке лимфоцитами В. Выделяют 5 классов иммуноглобулинов - IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Рисунок 3 Схема строения иммуноглобулинов (серым цветом показана вариабельная область, не закрашена - константная область)

Интерфероны - семейство белков, синтезируемых клетками организма в ответ на вирусную инфекцию и обладающих противовирусным эффектом. Различают несколько типов интерферонов, обладающих специфическим спектром действия: лейкоцитарный (б-интерферон), фибробластный (в-интерферон) и& иммунный (г-интерферон). Интерфероны синтезируются и секретируются одними клетками и проявляют свой эффект, воздействуя на другие клетки, в этом отношении они подобны гормонам. Механизм действия интерферонов показан на рисунке 4.

Рисунок 4

Связываясь с клеточными рецепторами, интерфероны индуцируют синтез двух ферментов -- 2",5"-олигоаденилатсинтетазы и протеинкиназы, вероятно, за счет инициации транскрипции соответствующих генов. Оба образующихся фермента проявляют свою активность в присутствии двухцепочечных РНК, а именно такие РНК являются продуктами репликации многих вирусов или содержатся в их вирионах. Первый фермент синтезирует 2",5"-олигоаденилаты (из АТФ), которые активируют клеточную рибонуклеазу I; второй фермент фосфорилирует фактор инициации трансляции IF2. Конечным результатом этих процессов является ингибирование биосинтеза белка и размножения вируса в инфицированной клетке (Ю.А.Овчинников, 1987).

Липопротеины - сложные соединения, осуществляющие транспорт липидов в крови. В состав их входят: гидрофобное ядро, содержащее триацилглицеролы и эфиры холестерола, иамфифильная оболочка, образованная фосфолипидами, свободным холестеролом и белками-апопротеинами (рисунок 2). В плазме крови человека содержатся следующие фракции липопротеинов:

Рисунок 2 Схема строения липопротеина плазмы крови

Липопротеины высокой плотности или б-липопротеины , так как при электрофорезе на бумаге они движутся вместе с б-глобулинами. Содержат много белков и фосфолипидов, транспортируют холестерол из периферических тканей в печень.

Липопротеины низкой плотности или в-липопротеины , так как при электрофорезе на бумаге они движутся вместе с в-глобулинами. Богаты холестеролом; транспортируют его из печени в периферические ткани.

Липопротеины очень низкой плотности или пре-в-липопротеины (на электрофореграмме расположены между б- и в-глобулинами). Служат транспортной формой эндогенных триацилглицеролов, являются предшественниками липопротеинов низкой плотности.

Хиломикроны - электрофоретически неподвижны; в крови, взятой натощак, отсутствуют. Являются транспортной формой экзогенных (пищевых) триацилглицеролов.

Фибриноген (фактор I) - растворимый гликопротеин плазмы с молекулярной массой около 340 000. Он синтезируется в печени. Молекула фибриногена состоит из шести полипептидных цепей: две А б-цепи, две В в-цепи, и две г-цепи (см. рисунок 9). Концы полипептидных цепей фибриногена несут отрицательный заряд. Это обусловлено присутствием большого количества остатков глутамата и аспартата в N-концевых областях цепей Аa и Вb. Кроме того, В-области цепей Вb содержат остатки редкой аминокислоты тирозин-О-сульфата, также заряженные отрицательно:

Это способствует растворимости белка в воде и препятствует агрегации его молекул.

Рисунок 9 Схема строения фибриногена; стрелками показаны связи, гидролизуемые тромбином. Р.Марри и соавт., 1993)

Превращение фибриногена в фибрин катализирует тромбин (фактор IIa). Тромбин гидролизует четыре пептидные связи в фибриногене: две связи в цепях А б и две связи в цепях В в. От молекулы фибриногена отщепляются фибринопептиды А и В и образуется фибрин-мономер (его состав б2 в2 г2). Мономеры фибрина нерастворимы в воде и легко ассоциируют друг с другом, образуя фибриновый сгусток.

Стабилизация фибринового сгустка происходит под действием фермента трансглутаминазы (фактор XIIIa). Этот фактор также активируется тромбином. Трансглутаминаза образует поперечные сшивки между мономерами фибрина при помощи ковалентных изопептидных связей.

Трансферрины -- белки плазмы крови, которые осуществляют транспорт ионов железа. Трансферрины представляют собой гликозилированые белки, которые прочно, но обратимо связывают ионы железа. С трансферринами связано около 0,1 % всех ионов железа в организме (что составляет порядка 4 мг), однако ионы железа, связанные с трансферринами, представляют огромное значение для метаболизма. Трансферрины имеют молекулярную массу около 80 кДа и имеют два места связывания Fe 3+ . Сродство трансферрина очень высокое (10 23 M ?1 при pH 7,4), но оно прогрессивно снижается с понижением pH ниже нейтральной точки. Когда трансферрин не связан с железом, он представляет собой апопротеин .

У людей трансферрин представляет собой полипептидную цепочку, состоящую из 679 аминокислот. Это комплекс, состоящий из альфа-спиралей и бета-слоёв, которые формируют 2 домена (первый расположен на N-конце, а второй на C-конце). N- и C- концевые последовательности представлены шарообразными долями, между которыми находится участок связывания железа. Аминокислоты, которые связывает ионы железа с трансферрином, идентичны для обоих долей: 2 тирозина, 1гистидин, 1 аспарагиновая кислота. Чтобы связать ион железа, требуется анион, предпочтительно карбонат-ион (CO 3 2?). У трансферрина также есть трансферриновый рецептор: это дисульфидно-связанный гомодимер. У людей каждый мономер состоит из 760 аминокислот. Каждый мономер состоит из 3 доменов: апикальный домен, спиральный домен, протеазный домен.

Когда трансферрин связан с ионами железа, трансферриновый рецептор на поверхности клетки (например, предшественников эритроцитов в красном костном мозге) присоединяется к нему и, как следствие, проникает в клетку в пузырьке. Затем pH внутри пузырька понижается из-за работы протонных ионных насосов, заставляя этим трансферрин высвободить ионы железа. Рецептор перемещается обратно на поверхность клетки, снова готовый связывать трансферрин. Каждая молекула трансферрина может переносить сразу 2 иона железа Fe 3+ .

Ген, кодирующий трансферрин, у людей находится в участке третьей хромосомы 3q21. Исследования, проведённые на королевских змеях в 1981 году, показали, что наследование трансферрина происходит по кодоминантному механизму.

Общий белок

Плазму крови, экссудаты и транссудаты можно использовать в качестве биологического материала. Все они дают сравнимые результаты, хотя из-за присутствия фибриногена уровень общего белка в плазме крови на 2-4 г/л выше, чем в сыворотке. Белок стабилен в сыворотке и плазме крови в течение недели при комнатной температуре, по крайней мере до 2 мес при --20 °С. Гемолиз дает ложноположительное увеличение общего белка на 3% на каждый 1 г свободного гемоглобина в 1 л сыворотки крови.

Физиологические колебания содержания общего белка в сыворотке крови зависят в большинстве случаев от изменения объема жидкой части крови и в меньшей степени связаны с синтезом или потерей белка. В норме содержание белка в сыворотке крови одинаково как у вегетарианцев, так и у людей с обычным характером питания, хотя нагрузка белком может увеличить в крови содержание общего белка. Высокая физическая актив-ность способствует только незначительному повышению в крови содержания общего белка.

Благодаря крови осуществляется поступление важных веществ к внутренним органам и тканям. Ее доля в человеческом организме занимает второе место после мышечной ткани. Кровь в свою очередь состоит из жидкой среды – плазмы и находящихся в ней форменных веществ. В состав плазмы входят органические (небелковые и белковые) и минеральные соединения. Белки занимают около 7% объема плазмы крови и выполняют несколько важных функций для организма.

Общий белок – это показатель обменного процесса аминокислот в организме, характеризующий уровень концентрации белковых молекул и фракций в плазме. Значение показателя белкового метаболизма отражает способность организма к восстановлению. В состав плазмы крови входит более 100 видов белков. Синтез в большей степени осуществляется клетками печени (гепатоцитами). Важность белков обусловлена выполнением следующих функций:

обеспечивают онкотическое давление, за счет которого вода удерживается в русле крови.
Принимают участие в свертываемости крови.
Поддерживают кислотно-щелочной баланс крови, так как создают белковый буфер.
Обеспечивают транспортную функцию. Образуют соединение с некоторыми веществами (холестерин, билирубин и другие), составляющими медикаментозных препаратов и доставляют их к органам и тканям.
Выполняют иммунную функцию организма.
Создают резервный запас аминокислот.
Обеспечивают определенную вязкость и текучесть крови.
Принимают участие в реакциях организма на воспалительные процессы.

Уровень белка в крови определяют при биохимическом анализе крови, которое имеет важное диагностическое значение при многих патологических нарушениях. Одного лишь определения уровня белка недостаточно для того, чтобы точно поставить диагноз, поэтому при отклонении содержания от нормы производят биохимический анализ фракций белка и прочие дополнительные обследования. Также немаловажным при диагностике является исследование небелковых компонентов крови.

Фракции белков и их функции

Белки плазмы крови по своему составу делятся на простые и сложные. К простым относятся альбумины, а к сложным липопротеины, гликопротеины (подавляющее число белков плазмы) и металлопротеины (трансферин, церрулоплазмин). Белки плазмы крови представляют собой комплекс белков различных структур и функций. Выделение фракций из белков осуществляют с применением электрического тока — электрофорезом.

Разделить белки данным способом можно на большое количество фракций, но основными из них являются:

альбумины - основная составляющая белков плазмы, синтезируемый клетками печени. Обновляется альбумин очень стремительно. За одни сутки происходит синтез и распад 10-16 грамм белков данной фракции. Альбумин осуществляет несколько функций для организма. Поддерживает онкотическое давление, создает резервный запас аминокислот, переносит вещества к органам и тканям, в особенности нерастворимые в воде.
а1-глобулины. Фракция включает в себя нерастворимые белки с высокой гидрофильностью и низкой молекулярной массой. При нарушении функционирования почек быстро выводятся из организма вместе с мочой, не оказывая при этом значительного влияния на онкотическое давление. Выполняют транспортировку липидов, активно участвуют в свертываемости крови, угнетают некоторые ферменты, оказывающие негативное воздействие на организм.
а2-глобулины, синтезируемые в печени в объеме 75%, являются высокомолекулярными белками. В состав фракции входят регуляторные белки: а2-макроглобулин - участвует в инфекционных и воспалительных реакциях; гаптоглобин - создает специфическое соединение с гемоглобином, препятствует выведению железа; церулоплазмин - обеспечивает постоянное содержание меди в тканях.
b-глобулины, 50% синтеза осуществляется клетками печени. В фракцию b-глобулинов входят некоторые белки, обеспечивающие свертываемость крови. Большую часть состава фракции занимают: липопротеины низкой плотности; трансферрин — транспортирует железо; составляющие комплемента участвуют в реакции иммунной системы; бета-липопротеиды - переносят холестерин и фосфолипиды.
g-глобулины, синтез осуществляется В-лимфоцитами. В состав фракции входят белки-антитела (иммуноглобулины) и некоторые элементы системы комплемента. Иммуноглобулины выполняют защитную функцию организма от инфицирования и внешних возбудителей.

Глобулины являются нерастворимыми компонентами плазмы и растворяются в слабоконцентрированных солевых растворах. Нарушение соотношения фракций белков определяется при многих патологических реакциях путем проведения биохимии крови. При анализе показателей в динамике и в совокупности с изменением небелковых соединений можно с высокой точностью определить длительность заболевания и эффективность проводимой терапии.

Причины изменения белковых фракций

Отклонение значений каждой из фракций свидетельствует о наличии нарушений в организме, вызванных реакцией на воспалительные процессы или инфицирование. Например, повышение а1-глобулинов происходит в результате реакции организма на воспалительные процессы в хронической стадии, травмы и операции, опухолевые поражения, нарушении функционирования печени, третий триместр беременности. Рост значения компонентов а2-глобулинов происходит при воспалительных процессах, ожоговых поражениях, нефротическом синдроме, диффузных патологиях соединительной ткани.

Повышенное значение компонентов фракции b-глобулинов происходит при гиперлипопротеинемии, миеломной болезни (вызвана синтезом патологических белков), дефиците железа, беременности, желтухе, нефротическом синдроме. Причинами роста g-глобулинов могут быть: хронические нарушения в работе печени, инфицирование, ревматизм, красная волчанка.

Кроме патологических процессов, повышение значений могут вызвать компоненты некоторых лекарственных препаратов.

Снижение альбуминов происходит при: нарушении питания, патологиях печени (снижается синтез альбуминов), опухолевых поражениях, коллагенозах, ожогах, гипергидрации, обильных кровотечениях, беременности, воспалительных процессах в тяжелой стадии течения. Снижение синтеза глобулинов происходит при иммунодефиците, беременности, панкреатите, дефиците иммуноглобулина IgA, реакции на терапию глюкокортикоидами, саркоидозе.

Белки плазмы крови выполняют важные для организма человека функции. Благодаря им осуществляется поступление важных веществ к клеткам и органам, обеспечивается свертываемость крови и другие. Колебание их уровня происходит в результате реакции организма на воздействие возбудителей, инфекций, воспалительные нарушения. Исследование общего белка и его фракций проводят при биохимическом анализе крови, имеющем важное значение при диагностике многих заболеваний.