- •Глава 13. Химия крови Кровь состоит из плазмы и форменных элементов.
- •Ведущая функция крови – транспортная
- •Белки – преобладающие компоненты плазмы
- •Патопротеинемия – любое отклонение от нормального соотношения белков в плазме крови
- •Уровень белков в плазме определяет распределение воды между кровью и тканями
- •Синтез белков плазмы – яркий пример механизма синтеза секретируемых белков.
- •Каждый белок плазмы характеризуется временем полураспада в кровообращении.
- •Содержание некоторых белков в плазме увеличивается во время острого воспаления.
- •Для классификации белков плазмы можно использовать разные подходы
- •Альбумин - главный белок плазмы человека
- •Глобулины - наиболее гетерогенная группа белков плазмы
- •Фракция α1-глобулинов
- •Недостаточность α1-антитрипсина ведет к эмфиземе легких
- •Фракция α2-глобулинов
- •Транспортный белок с ферментативной активностью – церулоплазмин
- •Фракция β-глобулинов
- •Иммуноглобулины – ведущие молекулы в механизмах защиты организма
- •Все иммуноглобулины состоят как минимум из двух легких и двух тяжелых цепей
- •Различают два типа легких цепей – λ и κ
- •Двух идентичных вариабельных областей не бывает
- •Функции, свойственные классу иммуноглобулина, определяют константные области молекул
- •Вместе с иммуноглобулинами на защиту организма может выступать система комплемента
- •Рис 13.5. Пути активирования системы комплемента Компоненты системы комплемента имеют специфические названия
- •Белки классического пути активирования комплемента
- •Лектиновый путь подобен классическому пути за исключением первой реакции
- •У альтернативного пути свой набор белков
- •В регуляции работы системы комплемента принимают участие специфические ингибиторы
- •Растворимые активные компоненты комплемента обладают широким спектром действия
- •Белки системы гемостаза
- •Сужение сосудов - первый этап гемостаза
- •Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз – механизм остановки кровотечения при повреждении капилляров
- •Рис 13.6. Формы неактивных и активных тромбоцитов
- •Эндотелиоциты поддерживают кровь в жидком состоянии и участвуют в свертывании
- •Ингибиторы циклооксигеназной системы - эффективные антитромботические препараты
- •Классическая теория свертывание предложена п. Моравитцем и а Шмидтом.
- •Коагуляционный гемостаз состоит из трех фаз коагуляции и посткоагуляционной фазы
- •В зависимости от механизма первой фазы различают внутреннюю и внешнюю системы гемостаза
- •Фактор Ха – конечный продукт внутренней и внешней систем коагуляционного гемостаза
- •Вторая коагуляционная фаза – образованиие тромбина
- •Тромбин катализирует превращение фибриногена в фибрин в третью фазу коагуляции
- •Факторы свертывания крови происходят, по-видимому, из общего предшественника
- •Структурное подобие между белками дополняется общей зависимостью их функционального состояния от витамина к
- •Антитромботические механизмы предупреждают генерализацию свертывания крови в сосудах
- •Искусственные антикоагулянты могут быть прямого и непрямого действия
- •Гепарин, эдта и цитрат тормозят свертывание in vitro
- •Фибринолиз - важнейшая антисвертывающая система
- •Активаторы плазминогена выделены из тканей и биологических жидкостей
- •Ингибиторы фибринолиза - неотъемлемый компонент фибринолитической системы
- •Лабораторные тесты позволяют оценить состояние системы гемостаза у человека
- •Недостаточность факторов, тормозящих свертывание, обусловливает возникновение тромбозов
- •Кислотно-щелочное состояние
- •Концентрацию протонов необходимо поддерживать на постоянном уровне
- •Со2 – конечный продукт метаболизма и составляющая буферных систем организма
- •Цистеин и метионин важнейшие источники протонов
- •Буферные системы внеклеточного и внутриклеточного пространств.
- •Бикарбонатная буферная система является открытой системой
- •Гемоглобин является самым важным небикарбонатным буфером
- •Регуляция концентрации протонов
- •Легкие участвуют в регуляции бикарбонатной буферной системы
- •Синтез мочевины - один из путей регуляции кислотно-щелочного состояния
- •Почки участвуют в регуляции кщс путем выделения протонов
- •В моче также существует открытая буферная система
- •Ацидозы и алкалозы – это нарушения кислотно-щелочного состояния
- •РН-метры и газовые анализаторы позволяют поставить диагноз нарушения кщс
- •Самые частые нарушения кщс в медицинской практике – метаболические ацидозы
Недостаточность факторов, тормозящих свертывание, обусловливает возникновение тромбозов
Возникновение тромбозов означает,что образование сгустка внутри неповрежденного сосуда может быть обусловлено частичной недостаточностью веществ, тормозящих свертывание протеина С, протеина S или антитромбина III. Исследование количества и активности этих факторов – обязательное условие в случаях семейной склонности к тромбозам. Самой частой причиной тромботических состояний является резистентность к протеину С, при которой активированный протеин C не может расщепить свой субстрат, фактор V, что связано с изменением структуры фактора V в области действия на него протеина С.
Кислотно-щелочное состояние
В процессах метаболизма конечными продуктами являются СО2, вода и аммиак
Основные биогенные химические элементы, поступающие в составе органических молекул с пищей, в процессе метаболических превращений в клетках отдельных тканей переходят в состав ряда низкомолекулярных конечных продуктов, которые удаляются из организма (рис.13.17). Такими продуктами являются:
Диоксид углерода (угольная кислота) – конечный продукт обмена углеводов и липидов, выделяется легкими в форме газа;
Вода – конечный продукт обмена водородов, выделяется почками;
Аммиак – конечный продукт обмена азота, обладает хорошей растворимостью в воде, вначале превращается в мочевину и только затем выделяется почками. Если бы аммиак (как у некоторых микроорганизмов) окислялся далее в азотную кислоту, то в организме при высоком содержании азота в белках (16 %) пришлось бы столкнуться с проблемой выведения большого количества протонов, образовавшихся при окислении аммиака. Такая проблема возникает при окислении серы, которая находится в восстановленной форме в составе SH-групп Цис, Мет и гомоцистеина, и в клетке окисляется в серную кислоту с образованием большого количества протонов. Еще один биогенный элемент – фосфор в клетках находится уже в окисленной форме (в составе фосфорной кислоты фосфорных эфиров) и удаляется в форме фосфорной кислоты, не влияя на обмен протонов.
Удаление диоксида углерода и протонов тесно связано в кислотно-щелочном равновесии с бикарбонатной буферной системой.
Рис.13.17. Конечные продукты, образующиеся в животных клетках
Концентрацию протонов необходимо поддерживать на постоянном уровне
Изменение концентрации протонов изменяет электростатические взаимодействия между молекулами. В основе взаимодействия большинства лигандов с белками (фермент с субстратом, гормон с рецептором, антитело с антигеном, кофермент с апоферментом) лежит электростатическое взаимодействие, которое регулируется концентрацией водородных ионов, оказывающих существенное влияние на заряды реагирующих молекул. Многочисленные связанные между собой процессы межмолекулярного взаимодействия должны быть скоординированы во времени и пространстве, и концентрация протонов, оказывающая влияние на эти процессы, должна удерживаться в узких границах.
Постоянство значения рН поддерживается буферными системами, важнейшая из них – бикарбонатная, СО2/НСО3-, при помощи нее рН в межклеточном пространстве устанавливается около 7.4. Несомненно, регуляция значения рН внутриклеточного пространства важнее, чем внеклеточного, поскольку биологические процессы протекают в основном внутриклеточно, однако наши знания о регуляции рН внутри клеток пока еще недостаточны, что заставляет при оценке кислотно-щелочного состояния ограничиваться лишь сведениями о внеклеточной составляющей этого состояния в организме. Отклонение значения рН во внеклеточном пространстве в кислую сторону (7.37) обозначается как ацидоз (ацидемия), а в щелочную (7.44) – алкалоз (алкалемия). Совместимыми с жизнью при тяжелых нарушениях считаются значения рН от 6.80 (концентрация протонов 160 нмоль/л) до 7.7 (концентрация протонов 20 нмоль/л). Это означает, что человек может перенести почти восьмикратные изменения концентрации протонов во внеклеточной жидкости, четырехкратные изменения концентрации натрия (100 – 200 моль/л) и почти такие же изменения концентрации калия (1.5 – 12 ммоль/л).