БИОХИМИЯ_ЖИДКОСТЕЙ_И_ТКАНЕЙ_ЧЕЛОВЕКА_ЧАСТЬ_3

кининовой системы инактивируются кининазой плазмы крови. Количество кининов крови очень незначительно и измеряется в наномолях на литр.

7)Белки-ферменты. В норме в крови активность ферментов невелика, потому что ферменты не "выходят" из ткани в кровь или же выходят в незначительных количествах. При гибели клеток различных патологических состояниях (увеличение проницаемости клеточных мембран) или ферменты в больших количествах поступают в кровь, активность их повышается, что может служить диагностическим признаком при заболевании печени, поджелудочной железы, при инфаркте миокарде и др. тканей. Различают три вида ферментов: а) секреторные - синтезируются в печени и поступают в кровь, где и выполняют свои функции. Это сывороточная холинэстераза и ферменты свертывания крови. Определение этих белков большого диагностического значения не имеет. б) индикаторные (клеточные) ферменты - синтезируются и функционируют только в клетках. При заболеваниях, при разрушении клетки эти ферменты поступают из тканей в кровь и имеют определенное диагностическое значение. Напр. увеличение ЛДГ4 и ЛДГ5 наблюдается при поражении печени, ЛДГ1 и ЛДГ2- при заболевании сердца, АЛТпри остром гепатите, креатинфосфокиназы (КФК) - при инфаркте миокарда и т.д. в) экскреторные - синтезируются в печени, выделяются с желчью. При патологических процессах выделение этих ферментов с желчью нарушается, и их активность в плазме крови повышается. Определение активности таких ферментов имеет диагностическое значение. Это щелочная фосфатаза, лейцинаминопептидаза.

5. Белки свертывающей и антисвертывающей системы, белки системы связывания комплемента. С-реактивный белок, интерфероны

К белкам плазмы крови относятся белки свертывающей системы, это белки, называемые факторами свертывания крови. Пусковым механизмом в свертывании крови является активация фактора Хагемана (12 фактор) токсинами, лизосомальными ферментами, поврежденными тканями.

Несмотря на наличие свертывающей системы, кровь в организме находится в жидком состоянии. Оказалось, что кроме названных белков, в крови имеются вещества, препятствующие свертыванию крови, это так называемая антисвертывающая система. В физиологических условиях системы эти уравновешены. В составе крови есть белки, обеспечивающие растворение (фибринолиз) уже сформировавшегося кровяного сгустка (тромбов). Осуществляется этот процесс активацией плазминогена, который превращается в плазмин, последний вызывает распад как фибриногена, так и фибрина.

Белки системы связывания комплемента. Эта система включает 18 белков. В ходе реакции образуется комплекс, вызывающий лизис клетки, активацию лейкоцитов, фагоцитов. Белки системы связывания комплемента по последовательности действия делятся на три группы: "Узнающая" группа,

11

включающая три белка, связывает антиген на поверхности клетки-мишени, эта реакция сопровождается выделением двух пептидов, которые взаимодействуют на другом участке клетки с тремя белками "активирующей" группы. При этом тоже образуются два пептида, способствующие образованию белков "мембранной атаки". В составе этих белков 5 разновидностей. Они вызывают разрушение мембран.

С-реактивный белок появляется в сыворотке крови при заболеваниях, связанных с воспалением, некрозом тканей. Появляется в острый период заболевания. Это белок "острой фазы". При переходе заболевания в хроническую форму С-реактивный белок исчезает из крови и появляется вновь при обострении.

Интерферон - специфический белок, синтезируется в результате воздействия вирусов. Интерферон разделяется на три группы: , , в зависимости от типа клеток, в которых он образуется. Интерферон не обладает прямым противовирусным действием, но вызывает такие изменения в клетке, которые препятствуют размножению вируса.

6. Виды нарушения концентрации белков в сыворотке крови

Увеличение общего количества белков в плазме – гиперпротеинемия - бывает относительной. Связано с уменьшением в крови количества Н2О при длительной жажде (вода уходит из крови в ткани для обменных процессов),

синтеза - глобулинов (антител) при хроническом полиартрите и других хронических воспалительных процессах.

Уменьшение общего количества белка в плазме крови – гипопротеинемия - также может иметь как относительный, так и абсолютный характер.

Относительная гипопротеинемия может наблюдаться при гидремии (водное отравление). Обильные перфузии раствора глюкозы и других физиологических жидкостей, анурия приводят к уменьшению концентрации белка вследствие повышения объема жидкой части крови. Уменьшение количества белка наблюдается также при гиперсекреции АДГ, альдостерона, при сдвигах в регуляции КОС (метаболический ацидоз). Абсолютная наблюдается при голодании, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, печени, почек, при перераспределении белков в транссудаты и экссудаты.

Диспротеинемия - нарушения соотношения белковых фракций в сыворотке крови. Может наблюдаться и при нормальном содержании общего белка в плазме крови.

Парапротеинемия - появление в крови новых белков, не характерных для организма. Это криоглобулины. Криоглобулин по структуре иммуноглобулин, но свойствами антител не обладает, образует гель при охлаждении сыворотки. Криоглобулины, образующие преципитат при температуре 37о, опасны тем, что могут развиваться тромбозы. Это белки обнаруживаются у 2-

12

5% больных миеломной болезнью, в 20% случаев у больных макроглобулинемией Вальденстрема, также у больных с ХПН (уремией), циррозе печени, злокачественных новообразованиях, лейкозах, малярии, туберкулеза и инфаркта-миакарда.

Белок Бенс-Джонса (осаждается при температуре мочи 40-60оС, вновь растворяется при нагревании до 85-100оС, появляется при миеломной болезни).

Могут появиться «индикаторные белки», к которым может быть отнесен тропонин С, обнаруживаемый в крови у 100% больных инфарктом миокарда. Он рассматривается как кардиоспецифический маркер, появляется через 2,5 часа после развития инфаркта миокарда и его содержание остается повышенным на протяжении до 12 суток после появления болевого приступа, ознаменовавшего начало повреждения миокарда. Максимальное повышение на 12-14 часы. Определяется этот белок даже до 14 суток, когда другие энзимные маркеры уже не обнаруживают специфические изменения.

Миоглобин появляется при инфаркте миокарда уже через 4-6 часов от начала болезни. Нормализуется в среднем через 22 часа с момента возникновения инфаркта миокарда. Определяется как диагностический, так и прогностический признак. Показано, что, чем выше уровень миоглобина в сыворотке крови в первые часы болезни, тем хуже прогноз.

5.Остаточный азот крови: вещества, входящие в эту группу, количество в норме, изменения при патологии.

Остаточный азот плазмы крови - если осадить белки плазмы, то в прозрачном, безбелковом фильтрате будет находиться некоторое количество азотсодержащих веществ. Азот этих соединений получил название безбелкового (лишенного белков) остаточного азота (азота, определяемого после осаждения белков в безбелковом фильтрате).

Остаточный азот - это общий азот плазмы минус азот белков. Обозначается RN-rest nitricum. В норме RN в плазме крови 15-30 ммоль/л. В состав RN входят в основном конечные, а также промежуточные продукты обмена белков:

1.мочевина - 3-8 ммоль/л, составляет 46-60% всего остаточного азота.

2.мочевая кислота - 0,12-0,24 ммоль/л. Повышение мочевой кислоты - гиперурикемия - при подагре может достигнуть 1 ммоль/л, наблюдается при усиленном распаде клеток, нарушении выведения мочевой кислоты, при подагре.

3.креатин 15-70 мкмоль/л,

4.креатинин 40-80 мкмоль/л,

5.билирубин 8-20 мкмоль/л

6.полипептиды, средние молекулы

7.аминокислоты (составляют до 25% RN) это глютаминовая кислота, глютамин, аланин, треонин, триптофан, аспарагиновая кислота.

Разность между всем RN и азотом мочевины называется резидуальный

азот, основной фракцией которого являются свободные аминокислоты 8. эфиросерные и эфироглюкуроновые кислоты.

13

9.холин, глутатион, нуклеотиды, пурин и пиримидиновые основания.

10.гиппуровая кислота - продукт обезвреживания бензойной кислоты гликоколом.

Увеличение RN называется гиперазотемией, которая подразделяется на ретенционную и продукционную. Возникновение ретенционной гиперазотемии - результат недостаточного выделения азотсодержащих веществ

смочой при нормальном поступлении их в кровяное русло. Она бывает почечной и внепочечной. Почечная ретенционная гиперазотемия наблюдается при нарушении экскреторной функции почек. В этом случае RN плазмы крови увеличивается в основном за счет повышения содержания азота мочевины, которая не выводится с мочой. Внепочечная ретенционная гиперазотемия отмечается при недостаточности кровообращения, снижении артериального давления, уменьшении почечного кровотока, при закупорке мочевыводящих путей (камни, опухоли), у больных с декомпенсацией сердечно-сосудистой деятельности.

Продукционная гиперазотемия – возникает при избыточном поступлении азотсодержащих веществ в кровь и наблюдается при усиленном распаде белков тканей (инфекционных болезнях с лихорадкой и прогрессирующим распадом ткани-сыпной тиф, дифтерия, крупозная пневмония, туберкулез, тяжелый цирроз печени), при длительном сдавлении, размозжении органов и тканей, при ожогах, опухолях

Возможно увеличение RN в плазме крови у больных с явлениями сгущения крови при профузных поносах, повышенном потоотделении и т.д.

Кроме RN в сыворотке крови определяют мочевину (3-8 ммоль/л), по уровню которой можно определить степень повреждения почек, например при острой почечной недостаточности количество мочевины достигает 50-83 ммоль/л.

характера) - в 2-2,5 раза. Значительное повышение концентрации средних молекул наблюдается у больных с острой и хронической почечной недостаточностью.

7.Безазотистые органические составные части плазмы крови, представители (глюкоза, пируват, лактат, общие липиды, холестерин, кетоновые тела), их химическое строение, количество в норме, изменения при патологии

«Сахар» крови в основном представлен глюкозой. В норме 3,3-6,0 ммоль/л. Глюкоза является важной постоянной составной частью плазмы.

14

Количество глюкозы у человека в плазме и в форменных элементах приблизительно одинаково. Увеличение глюкозы в крови называется

гипергликемией. Может наблюдаться физиологическая гипергликемия - при употреблении больших количеств легко усвояемых углеводов, она быстро проходящая, кратковременная, и патологическая гипергликемия, наблюдается при сахарном диабете, что приводит к нарушению обмена углеводов; при гиперфункции надпочечников, опухолях мозга и т.д.

Уменьшение содержания глюкозы в крови называется гипогликемия, которая наблюдается при: длительном голодании (печень быстро расходует запасы гликогена); тяжелой физической нагрузке; избытке инсулина: при гиперфункции поджелудочной железы или при передозировке инсулина наступает тяжелое состояние - головокружение, вялость, усталость в ногах, появляется холодный пот, страдает головной мозг, так как глюкоза является единственным источником питания нервных клеток. Если кома наступает часто и длительно продолжается, то наступают дегенеративные изменения в клетках головного мозга.

Молочная кислота - (0,8- 1,2 ммоль/л), образуется при гликолизе в анаэробных условиях, в печени превращается в глюкозу. Все случаи, связанные с недостатком кислорода в тканях, ведут к увеличению поступления лактата из тканей в кровь. Напр., при воспалении легких, при расстройствах кровообращения (при пороках сердца).

Пировиноградная кислота (ПВК) - 0,07 - 0,14 ммоль/л поступает в кровь в тех случаях, когда пируват не подвергается окислительному декарбоксилированию (не успевает включиться в реакции в аэробных условиях). Количество пирувата в крови увеличивается при авитаминозе В1. Соотношение ПВК/лактат (в норме равно 1:10) имеет большое диагностическое значение для кардиологов как показатель аэробных процессов.

Общие липиды – (4-8 г/л) - в это понятие входят триглицериды, фосфолипиды, СЖК, холестерин и его эфиры. Увеличение количества липидов

вкрови (гиперлипемия) наблюдается при:

1)употреблении больших количеств липидов.

2)при повышенном гликогенолизе (усиленный распад гликогена приводит к повышению липолиза в жировой ткани, глицерин и СЖК поступают из жировой ткани в кровь и транспортируются в печень).

3)при ряде эндокринных расстройств, а также при голодании.

Кроме общих липидов определяется в крови и липопротеидный спектр. При ряде заболеваний липопротеидный спектр изменяется. Есть 5 типов

отклонения этого спектра от нормы.

Кетоновые тела – (140-200 мкмоль/л) - это промежуточные продукты, образующиеся при окислении СЖК, их увеличение в крови наблюдается при длительном общем и углеводном голодании. А также гиперкетонемия наблюдается при тяжелых инфекционных заболеваниях, ИБС, менингите, черепно-мозговых травмах. Гиперкетонемия должна насторожить лечащих

15

врачей, т.к. повышение уровня часто является предвестником диабетической комы.

Холестерин общий (4-5,2 ммоль/л.) С возрастом количество холестерина повышается. На долю свободного холестерина приходится 30%, а на долю этерифицированного – 70%.

Пигменты плазмы: каротины - оранжево-красного цвета кристаллы, они являются провитаминами витамина А. Вместе с билирубином обеспечивают желтоватую окраску жидкой части крови.

В крови также содержится некоторая часть витаминов С и А, и гормоны.

межтканевой жидкостью?

8. Как можно объяснить появление отеков при голодании?

9 .На долю какого вещества приходится более 50% от всего количества веществ, входящих в состав остаточного азота крови 10.По количеству, каких веществ плазмы крови можно судить о степени

почечной недостаточности

11.Какие вещества входят в понятие «среднемолекулярные пептиды». Диагностическое значение определения этих пептидов в плазме крови

12.Какое количество глюкозы содержится в сыворотке крови. Как называется увеличение или уменьшение ее содержания. Причины

изменения концентрации глюкозы в крови.

13.Когда изменяется соотношение пируват/лактат? Чему равен этот показатель в норме?

14.Что понимают под термином «Общие липиды»? Чему равен этот показатель в норме? Как изменяется содержание липидов при патологии? Назвать эти состояния.

15.Кетоновые тела, представители. В какую группу веществ плазмы крови входят? Содержание в норме. Когда изменяется в крови содержание кетоновых тел?

16.Концентрация холестерина в сыворотке крови в норме, изменения при

называются такие состояния? Ваш предполагаемый диагноз.

18. У больного перед операцией содержание остаточного азота в крови50 ммоль/л,. Можно ли оперерировать больного? Почему?

16

19.В сыворотке крови концентрация глюкозы 10 ммоль/л,. Когда может наблюдаться такое состояние?

20.При фракционировании сыворотки крови выяснилось, что при нормальном количестве

общего белка в сыворотке крови %% содержание отдельных белков составляет:

Альбуминов 40; α-глобулинов -10; β-глобулинов – 10; γ- глобулинов -38. Определить, эта сыворотка здорового или больного человека? Почему?

Занятие « БИОХИМИЯ КЛЕТОК КРОВИ».

Вопросы и ответы для самоподготовки:

1.Состав эритроцитов

Эритроциты узкоспециализированные клетки, основная функция которых состоит в транспорте газов – кислорода и углекислого газа. Эта функция выполняется гемоглобином, а остальные компоненты призваны обеспечить выполнение этой функции. В одном эритроците содержится до1 миллиона гемоглобина.

Химический состав эритроцитов

По плотности эритроциты приближаются к костной ткани. Белки, фосфолипиды и холестерин образуют оболочку и строму, в ячейках которой заключены молекулы гемоглобина. Липиды мембран эритроцитов представлены ХС (25%) и ФЛ (60%), из них фосфоглицеридов (45%) и сфиенгомиелинов (15%), меньше содержится ТАГ и сульфатидов. Сфингомиелины локализованы снаружи мембраны, а холестерин, наоборот, с внутренней стороны.

2.Особенности обмена веществ в эритроцитах

1.В эритроцитах отсутствует ядро, следовательно, не происходит синтез белков, нуклеиновых кислот и других макромолекул.

2.В эритроцитах не происходит синтеза и гликогена, и жирных кислот, однако, некоторые липиды (например, холестерин) в мембранах

17

эритроцитов обмениваются с соответствующими липидами плазмы крови.

3.Глюкоза поступает в эритроциты путем облегченной диффузии с помощью транспортеров глюкозы (ГЛУТ). Эритроцитарный транспортер глюкозы не зависит от инсулина. Поступление глюкозы в эритроциты происходит и при отсутствии указанного гормона.

4.Основным путем образования АТФ является гликолиз, который продуцирует также значительное количество лактата. Энергия гликолиза используется для активного транспорта катионов через клеточную мембрану и поддержания нормального соотношения между ионами К и Na в эритроците и плазме.

5.В эритроцитах за счет реакций гликолиза образуется 2,3- дифосфоглицерат, он понижает сродство гемоглобина к кислороду, облегчая распад HbO2 на Hb + O2

6.В эритроцитах имеется метгемоглобинредуктаза, которая восстанавливает, периодически образующийся метгемоглобин в

нормальный гемоглобин. Для этого используется НАДН2, продукт гликолиза.

7.В результате пентозофосфатного окисления глюкозы образуются

молекулы НАДФН2. Образовавшаяся НАДФН2 используется для сохранения целостности мембраны и двояковогнутой формы клетки, для поддержания активного состояния гемоглобина, для восстановления окисленного глутатиона при участии глутатионредуктазы, т.е. используется в антиоксидантной защите. В антиоксидантной защите используются также холестерин и восстановленный глутатион (G-SH). Последний способствует связыванию пероксида водорода с участием

глутатионпероксидазы. Есть и глутатионредуктаза. Наличие такой мощной антиоксидантной системы обусловлено повышенной возможностью инициации ПОЛ из-за присутствия в эритроцитах большого количества О2.

8.В эритроцитах содержатся некоторые ферменты нуклеотидного обмена: аденозиндезаминаза, пиримидиннуклеотидаза, аденилаткиназа. Дефицит этих ферментов может приводить к некоторым видам анемий.

9.Эритроциты содержат ряд специфических транспортеров, благодаря которым обеспечивается ионный и водный баланс в них. В мембране

эритроцитов обнаружено несколько АТФазных активностей, одна из АТФ Na+ - K+ - Mg++ - зависимая. Главным катионом эритроцитов является К+, в небольшом количестве содержатся катионы Na, Ca, Mg, анионы Cl, HCO3. 2,3-ДФГК является главным фосфорсодержащим

компонентом.

10.Когда заканчивается срок жизни эритроцитов (~120 дней), гемоглобин распадается. Глобин гидролизируется до отдельных аминокислот, которые используются в организме повторно, железо также освобождается от гема и также реутилизируется, тетрапиррольный

18

компонент превращается в билирубин, который экскретируется с желчью.

3. Роль гемоглобина в переносе кислорода

Для присоединения кислорода к гемоглобину необходимы следующие условия:

1.Высокое парциальное давление кислорода (не менее 100 мм рт.ст.).

2.Низкое парциальное давление углекислого газа.

3.Менее кислая реакция среды.

4.Более низкая температура.

5.Более низкая концентрация 2,3-фифосфоглицерата.

Все эти условия способствуют оксигенации гемоглобина и имеются в легких. Поэтому здесь идет прямая реакция: Hb + O2

HbO2,

При оксигенации молекула гемоглобина сжимается за счет сближения-цепей, а при распаде оксигемоглобина – расширяется. Это дало основание биохимику Перутцу назвать молекулу гемоглобина «дышащей».

4. Роль гемоглобина в переносе углекислого газа

Образующийся при обмене веществ углекислый газ поступает из клеток в плазму венозной крови. Небольшая часть остается в растворенном виде, циркулируя вместе с кровью без всяких изменений. Большая часть СО2 поступает в эритроциты, где под влиянием фермента карбангидразы образуется угольная кислота:

СО2 + Н2О ↔ Н2СО3 5-10% угольной кислоты диссоциирует и гидрокарбонат-анион возвращается

в плазму крови. Гидрокарбонат-ион взаимодействует с белковым буфером, образуя NaHCO3 - компонент бикарбонатной буферной системы. Остальная угольная кислота (90-95%) переносится в легкие и удаляется с выдыхаемым воздухом. 10-15% угольной кислоты переносится прямым путем за счет образования карбгемоглобина. Условия для образования и распада

Основная масса углекислоты (примерно 80%) переносится гемоглобином, как буферной системой (непрямой путь). В эритроцитах венозной крови имеется гемоглобиновый буфер HHb/КНЬ, который нейтрализует углекислоту, связывая ее своим знаменателем, эта реакция возможна, т.к. угольная кислота сильнее ННЬ и вытесняет К+ из КНЬ.

Поступая в легкие, гемоглобин оксигенируется и образует оксигемоглобиновую буферную систему: ННЬО2/КНЬО2. Оксигемоглобиновая кислота сильнее угольной, поэтому она вытесняет остаток углекислоты из КНСО3. Угольная кислота распадается, углекислый газ выделяется с выдыхаемым воздухом.

19