Безазотисті сполуки

Безазотисті сполуки крові поділяють на дві групи: органічні та неорганічні. До органічних належать сполуки, які утворю-ються в результаті обміну вуглеводів та ліпідів – це глюкоза (3,33-5,55 ммоль/л), лактат (0,9 -1,7 ммоль/л у венозній крові), піруват (34-103 ммоль/л), холестерол (3,9 – 6,5 ммоль/л), вільні жирні кисолоти та їх ефіри, кетонові тіла, проміжні та кінцеві продукти обміну вуглеводів та ліпідів. Неорганічні речовини крові становлять 0,9 – 1%. До них належать: катіони Na⁺, К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺, аніони Cl^-, PO₄^3-, HCO^3-, I^- та вода. Катіони та аніони крові беруть участь у підтримці осмотичного тиску та рН крові, забезпеченні певної чутливості клітин, які беруть участь в формуванні мембранного потенціалу.

8. Особливість обміну в еритроциті

Кількість еритроцитів у чоловіків – 4,5-5,5·1012/л, у жінок – 3,9-4,5·1012/л. Ці клітини, що мають вигляд двояковгнутих дисків, можуть легко змінювати свою форму під впливом зовнішніх сил. Така форма еритроцитів збільшує загальну площу їх поверхні та сприяє більш інтенсивному газообміну. Тривалість життя еритроцита становить 90-120 днів. До основ-них функцій еритроцитів належить транспорт кисню та вугле-кислого газу; також вони беруть участь у регуляції рН.

Особливістю хімічного складу еритроцитів є значний вміст глутатіону, 2,3-дифосфогліцерату (2,3-ДФГ) та калію.

Обмін речовин у зрілих без’ядерних еритроцитах спрямо-ваний на виконанням цими клітинами функцій переносників кисню та посередників при транспорті СО₂. Тому метаболізм в еритроцитах відрізняється від обміну речовин в інших клітинах.

Основним процесом утворення енергії в еритроциті є анаеробний гліколіз - 90% глюкози катаболізує саме в цьому процесі. АТФ, який утворюється, насамперед використовується для роботи Na⁺/К⁺-АТФ-ази, яка підтримує мембранний потенціал еритроцитів. Енергія АТФ також використовується для підтримки обміну заліза, що міститься в гемі, у відновленому стані, а також для відновлення ліпідів біомембран.

У гліколізі утворюється 1,3-дифосфогліцерат, який перетво-рюється в 2,3-дифосфогліцерат (2,3-ДФГ). Ця сполука виконує низку важливих біохімічних та фізіологічних функцій, а саме:

• є основною фосфоровмісною сполукою і служить важливим аніоном, який діє як буферний агент;

• є резервом енергії при станах, коли запаси креатинфосфату і глікогену відсутні;

• зв’язується з гемоглобіном і зменшує його спорідненість до кисню, що сприяє вивільненню О₂ у тканини.

У тріозофосфатній реакції гліколізу утворюється НАДН, який необхідний для відновлення метгемоглобіну, що утворюється внаслідок дії сполук-окисників.

Пентозофосфатний шлях у нормі становить незначну частину вуглеводного обміну в еритроциті (до 10% глюкози). Відновлення НАДФ, яке відбувається у цьому процесі, необхідне для функціонування одного з ферментів антиоксидантної системи еритроцита – глутатіонредуктази, яка відновлює глутатіон. Глутатіон – це важливий антиоксидант еритроцитів, який потрібний для відновлення метгемоглобіну до гемоглобіну. Активне функціонування антиоксидантної системи в еритроцитах необхідне у зв’язку з високою концентрацією кисню в цих клітинах і утворенням більшої кількості активних форм кисню, ніж в інших клітинах організму.

Саме тому еритроцити також містять інші ферменти, які забезпечують знешкодження вільних радикалів та ліквідують наслідки ушкоджень (супероксиддисмутаза, каталаза, селено-вмісний фермент глутатіонпероксидаза).

У процесі визрівання еритроцити втрачають не лише мітохондрії, а й ядро та рибосоми, тому синтез білка в цих клітинах не відбувається, і еритроцити не здатні відновлювати білки. Цей факт є вирішальним за наявності мутацій, наслідком яких є ензимопатії, що в еритроцитах виявляються раніше, ніж в інших клітинах. Описані спадкові дефекти практично всіх ферментів гліколізу. Клінічна картина цих захворювань має багато загальних рис – насамперед гемолітична анемія різного ступеня тяжкості. Порушення гліколізу призводить до дефіциту АТФ, внаслідок чого еритроцити втрачають калій. Крім того, морфологічні зміни структури клітин свідчать про порушення функціонування мембран. Саме тому еритроцити швидко захоп-люються та розщеплюються клітинами ретикулоендотеліальної системи. Недостатність таких ферментів гліколізу, як піруваткі-нази та гексокінази, властива виключно еритроцитам.

Найпоширенішою ензимопатією пентозофосфатного шляху є дефіцит глюкозо-6-фосфатдегідрогенази. В усьому світі цим захворюванням страждають приблизно 200 млн людей. Для недостатності цього ферменту властива гетерогенність – описано понад 400 видів аномальної структури глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, які є наслідком амінокислотної заміни в різних положеннях поліпептидного ланцюга. Саме тому для клінічної картини захворювання характерний поліморфізм – тяжкість захворювання може бути різного ступеня. Дефіцит ферменту може проявлятися від гемолітичної анемії, яка виникає спонтанно відразу після народження, до гемолітичних кризів, які провокуються різними окисниками (примахіном – протималярійним препаратом, сульфаніламідами, іноді - аспірином, нафталіном тощо.). Можлива також відсутність будь- яких клінічних проявів дефіциту цього ферменту.

Гемолітична анемія при дефіциті глюкозо-6-фосфатде-гідрогенази спричинена підвищенням кількості вільних радикалів, які утворюються внаслідок потужних процесів перекисного окиснення ліпідів, що виникають за умов зниження концентрації НАДФН^.Н+.