- •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
Фракция α2-глобулинов
Белок, защищающий почки и экономящий железо в организме, – гаптоглобин
Гаптоглобин (Hp) – гликопротеин плазмы крови, который специфически связывает внеклеточный гемоглобин (Нb) образуя прочный нековалентный комплекс (Нb-Hp) Различают три формы Hp: Hp 1-1, 2-1 и 2-2.
Около 10 % Нb, который распадается каждый день, поступает в кровь и таким образом становится внеклеточным. Остальные 90 % остаются в поврежденных эритроцитах, которые разрушаются клетками ретикулоэндотелиальной системы. Мол.масса гемоглобина 65 кДа, и он проходит через капилляры клубочков почек, попадая в канальцы, где может преципитировать и нарушить функцию почек, что часто наблюдается при массивном гемолизе. Формирующийся комплекс гемоглобина с Hp (мол. масса 155 кДа) уже не способен пройти через капилляры клубочка. Таким образом, гаптоглобин предотвращает попадание свободного Hb в почки, способствуя сохранению части железа, входящего в состав гемоглобина.
При взаимодействии с гемоглобином одна молекула гаптоглобина связывает одну молекулу гемоглобина. Гаптоглобин синтезируется в печени. Факторы, регулирующие его образование, неизвестны. Комплекс гемоглобин – гаптоглобин быстро разрушается в организме (время полураспада 90 мин, что значительно меньше по сравнению с 5 сут для свободного гаптоглобина), поэтому он может усиливать катаболизм гемоглобина, попавшего в плазму крови из эритроцитов. При активировании процессов гемолиза уровень данного белка снижается. Нр - белок острой фазы, и его уровень в плазме повышается при разнообразных воспалительных состояниях.
Один из самых больших гликопротеинов плазмы крови -α2-макроглобулин
Мол. масса 820 кДа. Состоит из идентичных полипептидных цепей с молекулярной массой 180 кДа. Содержание углеводов около 9 %.
Синтезируется в печени. Время полураспада – 9–10 дней. Содержание в плазме – 2–3 г/л. Обладает широким спектром ингибирующего действия на пептидазы всех типов. Взаимодействует с ними, образуя прочные ковалентные комплексы, которые не могут катализировать гидролиз больших молекул, но катализируют гидролиз небольших субстратов. Эта их способность не подавляется под действием других ингибиторов.
α2-макроглобулин соединяется с аминотрансферазами, белковыми гормонами, пептидами. Взаимодействуя с мембранами эндотелия сосудов, защищает их от действия протеолитических ферментов. При недостаточности данного белка развиваются нарушения в системе свертывания, фибринолиза и других протеолитических системах плазмы крови. Уровень белка увеличивается при диабете, беременности, опухолях, воспалительных заболеваниях.
Транспортный белок с ферментативной активностью – церулоплазмин
Церулоплазмин – медьсодержащий гликопротеин плазмы, обладающий оксидазной активностью. Содержание в плазме 0,31 г/л с колебаниями от 0,1 до 0,5 г/л. Мол. масса—134 кДа. Содержит 7 - 8 атомов меди, которые придают белку синий цвет.
В конце 40-х гг. ХХ в. было установлено, что церулоплазмин катализирует окисление кислородом различных полифенолов, ароматических полиаминов и других веществ. Эти оксидазные свойства церулоплазмина проявляются и в организме, где субстратами его могут служить аскорбиновая кислота, соединения двухвалентного железа (ферроксидазные свойства). Последнее имеет большое значение в процессах мобилизации и транспорта железа. По такой же схеме церулоплазмин участвует в окислении некоторых биогенных аминов.
Церулоплазмин связывает 90—95 % всей меди плазмы, остальную часть транспортирует альбумин. И хотя церулоплазмину приписывают ведущую роль в транспорте меди к тканям, тем не менее, церулоплазмин, который очень прочно связывает медь в сравнении с альбумином, ”неохотно” расстается со связанной медью. Синтезируется в печени. Уровень белка меняется при многих заболеваниях. Содержание его повышается при хронических болезнях печени, инфаркте миокарда, беременности, шизофрении, снижается при некрозе печени, гипопротеинемиях, нефрозе. Время полураспада – 5–7 дней.
Среди врожденных заболеваний, сопровождающихся изменением уровня церулоплазмина, наиболее хорошо изучена гепатолентикулярная дегенерация (болезнь Коновалова-Вильсона). Это наследственное заболевание, при котором нарушается выделение меди с желчью. Оно, возможно, связано с тем, что лизосомы неспособны выделить медь, полученную из распадающегося церулоплазмина. Медь при этом накапливается постепенно в печени, мозге, почках и эритроцитах, что приводит, в конце концов, к почти нулевому балансу меди, завершающемуся медным токсикозом. Увеличение меди в клетках печени ингибирует связывание меди с апоцерулоплазмином и ведет к низкому уровню белка в плазме (менее 20 мг/100мл). Накопление меди приводит к гемолизу эритроцитов (анемия), хроническим болезням печени и нарушению функций нейронов в базальных ганглиях и других центрах мозга. При подозрении на болезнь Вилсона необходимо провести биопсию печени: в пользу заболевания свидетельствуют высокое содержание меди в печени (более 250 мкг/г сухой ткани) низкий уровень церулоплазмина в плазме (меньше 20 мг/100 мл). Лечение состоит из диеты с низким содержанием меди и использовании D-пенициламина, формирующего комплексы с медью, которые выделяются мочой, что способствует удалению избытка меди из организма.