Биохимический состав биологических жидкостей: крови, мочи,

План.

1. Биохимический состав крови.

2. Биохимический состав мочи.

Биохимический состав крови.

Функции крови: 1) доставка к клеткам кислорода, питательных веществ и удаление из них углекислоты, продуктов метаболизма; 2) поддержание постоянства водно-солевого состава, коллоидно-осмотического давления, рН, температуры тела, содержания глюкозы и других метаболитов в клетках; 3) поддержание функции иммунной системы; 4) свертываемость при повреждении тканей; 5) перенос гормонов, других регуляторов метаболизма и др.

Физико-химические свойств крови.

1. Плотность колеблется в пределах 1040-1060.

2. Вязкость в 5-6 раз выше, чем у вод.

3. Осмотическое давление равно 7-8 атмосфер. Постоянство его поддерживается легкими, почками, кожей и др.

4. рН крови колеблется в пределах 7,36-7,44. Постоянство его поддерживается карбонатной, фосфатной, белковой и гемоглобиновой буфурными системами, легкими, выводящими избыток угольной кислоты, и почками, удаляющими избыток кислых или щелочных солей.

5. Химический состав крови.

Эритроциты – безъядерные клетки, генерирующие АТФ в реакциях анаэробного гликолиза. Калия в них 470 мг%, натрия – 80 мг%. Основной белок – гемоглобин. Содержание его в крови колеблется в пределах 80-130 г/л. Гипогемоглобинемия наблюдается при острой или хронической кровопотери, усиленном гемолизе, замедленном биосинтезе, вызванном дефицитом железа, витамина В₁₂, фоливой кислоты, аминокислот, нарушением генетического кода и др.

Плазма крови.

Показатели белкового обмена.

Общее количество белка в плазме крови у млекопитающих составляет 65-85 г/л. Синтезируются они, за исключением γ-глобулинов (синтезируются В-лимфоцитами), в печени. Гипопротеинемия наблюдается при патологии этого органа, дефиците аминокислот и других питательных веществ, потери белков почками или выход их в полости в виде транссудатов и др.Альбуминов в плазме крови 35-50 г/л. Они являются переносчиками жирных кислот, стероидных гормонов, билирубина, лекарственных средств и др.

Глобулинов в плазме крови млекопитающих – 120-200 г/л. Различают их фракции: α₁ -, α₂ -, β - и γ-глобулины. В состав каждой фракции входят подфракции. В составе α₁ – глобулина имеются α₁ –гликопротеин, ретинолсвязывающий белок, α₁-антитрипсин, тироксинсвязывающий белок и транскортин. α₂ –глобулины делятся на подфракции церуллоплазмин (поддерживает уровень меди в крови), гаптоглобины (предовращают потерю железа кровью), α₂ –макроглобулин (один из белков острой фазы воспаления). В состав β – глобулинов входя трансферрин (переносчик железа), гемопексин (связывет гемм и доставляет его в печень), β-липопротеины, β₂- микроглобулин и С-реактивный белок (белок острой фазы воспаления). Различают 5 подфракций γ-глобулинов – иммуноглобулины G, A, M, E и D, принимающие участие в формировании иммунитета. В плазме крови содержатся фибриноген (2-4 г/л) и другие белки свертывания крови, системы комплемента и др.

Остаточный азот – сумма азотосодержащих веществ, остающихся после осаждения белков плазмы крови. Его содержание колеблется в пределах 14-28 ммоль/л. 50 % его приходится на мочевину, 25 % - на аминокислоты, 4 –5 % - на мочевую кислоту и креатин, 0,5 % - креатинин, аммиак, индикан. Гиперазотемия бывает продукционной, вызванной усиленным распадом белков, и ретенционная, вызванная недостаточно эффективным выведением азотосодержащих веществ почками.

Билирубин – продукт распада билирубина в организме. Концентрация его в крови составляет 0,1-0,3 мг/л. Увеличивается она при желтухах различного происхождения: механической, парехиматозной и гемолитической.

Показатели углеводного обмена.

Глюкоза – основной энергетический источник в организме. В крови содержание ее колеблется в пределах 3,8-5,2 ммоль/л. Поддерживается оно за счет депонирования глюкозы в печени в виде гликогена после приема пищи и расщепления гликогена в промежутках между едой. Увеличивается концентрация глюкозы в крови после приема углеводов, при стрессовых ситуациях, сахарном диабете и др., снижается – при истощении организма, отравлении, опухолях и др.

Молочная кислота – продукт расщепления глюкозы в анаэробных условиях. Концентрация ее в крови составляет 0,6 -1,3 ммоль/л. Увеличивается она при недостатке в организме кислорода, вызванном различными факторами.

Показатели липидного обмена.

Общее количество липидов в крови составляет 5-9 г/л. Увеличивается после приема жирной пищи, усиленном разрушении тканей, при атеросклерозе. Одним из компонентов их является холестерин. Содержание его в крови – 3-6 ммоль/л. Снижается оно при патологии печени, в которой синтезируется холестерин плазмы крови. Повышается концентрация холестерина в крови у старых животных, при атеросклерозе. Липопротеины плазмы крови можно разделить на фракции : хиломикроны, пре-β-, β- и α-липопротеины. Содержание пре-β-, β-липопротеинов увеличивается, а концентрация α-липопротеинов в крови снижается при атеросклерозе.

Показателями липидного обмена являются также кетоновые тела – суммарное содержание в крови ацетоуксусной, β-оксимасляной кислот и ацетона. У здоровых животных их концентрация в крови не превышает 0,1 г/л. Увеличивается она при кормлении высокопродуктивных жвачных животных концентратными кормами, сахарном диабете, углеводном голодании. Накопление кетоновых тел в тканях может привести к истощению буферных систем крови с последующим развитием ацидоза.

Показателями минерального обмена.

Концентрация ионов кальция в крови составляет 2,2-2,6 ммоль/л. Увеличивается при усиленном распаде костной ткани, переломах, повышенной инкреции паратгормона, снижается – при рахите, остеодистрофии различного происхождения.

Содержание фосфата в плазме крови млекопитающих колеблется от 1,20 до 1,84 ммоль/л. Снижается оно при уменьшенном поступлении фосфата с кормами, недостаточно эффективном усвоении, связанным с патологией пищеварительной системы, рахитом, увеличивается – при передозировке витамина Д, патологии почек, острой желтой атрофии печени, токсикозах беременности и др.

Концентрация ионов калия в плазме крови составляет 3,5-5 ммоль/л, меньше, чем в клетках. Увеличивается она при усиленном распаде клеток крови, печени, почек и других органов.

Содержание ионов натрия в плазме крови домашних животных колеблется в пределах 130-150 ммоль/л. Снижается оно при недостатке хлорида натрия в кормах, поносе, рвоте, сниженной инкреции альдостерона, повышается - при отравлении поваренной солью,ассасывании отеков, обезвоживании организма.

Концентрация хлоридов в плазме крови составляет 95-150 ммоль/л. Увеличивается она при задержке воды в организме, сниженной секреции соляной кислоты в желудке, снижается – при обезвоживании организма, при повышенной сниженной секреции соляной кислоты.

Биохимический состав мочи.

Почки – важнейший орган организма, основной задачей которого является поддержание постоянства внутренней среды организма. Они участвуют в выделении из организма продуктов обмена веществ, регуляции водно-электролитного баланса, поддержании кислотно-щелочного состояния, регуляции кровяного давления, стимуляции эритропоэза и т.д.

Физико-химические свойства мочи

Моча большинства животных – прозрачная (у лошадей и ослов мутная) жидкость, окрашенная в желтый цвет разных оттенков. Так, у свиней, собак и коз она светло-желтая, у лошадей и крупного рогатого скота – от светло-желтой до темно-коричневой. Запах мочи специфический для каждого вида животных. При стоянии моча мутнеет, постепенно на дне образуется осадок, что связано с попаданием в мочу муцина и клеток эпителия. В патологических случаях моча бывает мутной от наличия в ней белков, большого количества эпителиальных клеток и лейкоцитов.

Суточное количество мочи у сельскохозяйственных животных сильно колеблется и зависит от возраста, количества выпитой воды, физической нагрузки, породы, состава корма и ряда других факторов. Количество мочи уменьшается при обильном потоотделении, рвотах, поносах..

При стоянии моча в результате окисления входящих в ее состав органических веществ постепенно темнеет, приобретает запах аммиака (разложение мочевины). Моча животного от лекарственных веществ приобретает их запах (ментол, скипидар, валериана и др.), а в некоторых случаях и окраску (метиленовый синий, акрихин, сантонин и др.). Окраска изменяется также при попадании в мочу патологических составных частей: метгемоглобина (коричневая), желчных пигментов (зеленоватая). При лихорадке она будет интенсивно-желтой.

Плотность мочи зависит от ее количества и прямо пропорциональна интенсивности ее окраски. Колебания плотности для мочи разных животных находятся в пределах 1,010–1,070.

Осмотическое давление мочи колеблется в широких пределах. Так, при обильном поении оно падает, а при ограниченном приеме воды повышается. Увеличивается осмотическое давление и при тяжелой работе, когда из организма выделяется много жидкости с потом.

Реакция мочи (рН) у травоядных щелочная, у плотоядных – кислая, у всеядных при преобладании в рационе растительных кормов она щелочная, кормов животного происхождения – кислая.

Химический состав мочи. Азотсодержащие органические вещества. Среди этих веществ основную массу составляет мочевина. Кроме мочевины, в моче всегда имеются мочевая кислота, пуриновые и пиримидиновые основания, аллантоин, креатинин, гиппуровая кислота, аминокислоты, индикан и некоторые другие. Содержание перечисленных веществ в моче определяется как по абсолютному количеству, выделенному за сутки, так и в процентах к общему азоту мочи.

Мочевина – один из важнейших конечных продуктов белкового обмена, и ее содержание в моче изменяется в зависимости от количества принятых с кормом белков. При сбалансированном белковом питании абсолютное количество мочевины, выделяемое за сутки с мочой, составляет у коров 60–100 г, у лошадей – 75–150, у собак – 3–10 г. На мочевину приходится 82–84,5% общего азота мочи, а относительное содержание мочевины к общему количеству мочи у коров колеблется от 1,5 до 3,5%, у овец – от 0,3 до 5,5%.

Содержание мочевины в моче повышается при усилении функции щитовидной железы, надпочечников, гипофиза, обильном потреблении воды, лихорадочных состояниях. Выделение мочевины уменьшается у животных в состоянии покоя; после приема богатого углеводами корма; при отравлении фосфором, мышьяком и некоторыми другими ядами, действующими на печень; при циррозе и жировом перерождении печени.

Мочевая кислота содержится в моче как в свободном состоянии, так и в виде калиевых и натриевых солей (уратов) в среднем от 0,05 до 0,2 мг%. В моче растворимость мочевой кислоты выше, чем в воде.

Креатин является составной частью мышечной ткани и частично может выделяться с мочой. Большая его часть в тканях превращается в креатинин. Оба эти вещества всегда обнаруживаются в моче сельскохозяйственных животных, Так, в моче лошадей содержится креатинина 0,0035%, коров – 0,0090, свиней – 0,0100, собак – 0,0087%.. Образование креатина и выделение с мочой креатинина возрастает при напряженной работе, тренинге, состязаниях.. Этот коэффициент для лошадей равен 6,8–7,5, собак – 8,4, птиц – 3,4. Количество креатина в моче невелико, но может увеличиваться у беременных и растущих животных, при пониженной температуре тела. Появление креатина в моче называется креатинурией. К креатинурии приводят многие болезни мышц (миопатия, миозит, астения, флегмона).

Гиппуровая кислота – продукт обезвреживания бензойной кислоты глицином. Лошади за сутки выделяют с мочой около 160 г гиппуровой кислоты, коровы – около 150, овцы – 30, собаки – 0,05–0,2 г. Пигменты мочи представлены урохромом, урохромогеном, уроэритрином, уробилиногеном и уробилином. Повышение количества уробилина в моче наблюдается при интенсивном распаде гемоглобина и служит показателем нарушения обмена веществ.

Минеральные вещества.Больше всего в моче хлористого натрия, причем концентрация его в суточном объеме мочи может сильно колебаться. Кроме хлоридов, в моче содержится одно- и двузамещенный фосфорно-кислый натрий, гидрокарбонат натрия и аналогичные соли калия, кальция, магния. В щелочной моче травоядных обычно присутствуют также гидрокарбонаты. При подкислении такой мочи она вспенивается благодаря выделению СО₂ из углекислых солей.

Патологические составные части мочи- продукты, которые в нормальной моче не содержатся (белки, сахар, ацетоновые тела, желчные и кровяные пигменты).Моча здорового животного содержит лишь следы белка, При нефритах, расстройствах сердечной деятельности, беременности и в некоторых других случаях в крови могут появиться сывороточные белки, главным образом альбумины.

Наличие ее в моче крови называется гематурией. Оксигемоглобин и форменные элементы появляются в моче при повреждении мочеполовых путей (ранение слизистой острыми краями мочевых камней), а также при нефритах. Такое явление называют гематурией. Моча при гематурии непрозрачна и окрашена в темно-красный цвет. Если в моче есть гемоглобин, но отсутствуют форменные элементы, то такое явление называют гемоглобинурия. Моча при этом окрашена в красный или в кофейно-бурый цвет. Кровяные пигменты появляются в моче при усиленном разрушении эритроцитов в результате тяжелых отравлений, при ожогах, тяжелых инфекциях и в некоторых других случаях.

Глюкоза в моче здоровых животных не определяется, но может появляться в ней на непродолжительное время в небольших количествах (до 10–30 г на литр) после приема больших количеств легко перевариваемых углеводов, при стрессовых ситуациях. Стойкая глюкозурия свидетельствует о заболевании организма сахарным диабетом. При обильном кормлении животных углеводами в моче может появиться фруктоза, галактоза, пептозы, лактоза.

Кетоновые тела (ацетон, ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты). Повышение их концентрации в крови называется гиперкетонемией, а появление в моче – кетонурией. Кетоновые тела выделяются с мочой в больших количествах при нарушении обмена веществ (недостаток углеводов, избыток белков в кормах, авитаминоз В₃, диабет и др.). Так, количество ацетона в суточной моче может доходить до 50 г и больше, а β-оксимасляной кислоты – до 50–100 г. Ацетон в этом случае выводится из организма не только с мочой, но и с молоком, и выдыхаемым воздухом.

Лекция №17