Лекция медицинская энзимология
Медицинская энзимология охватывает два важнейших направления науки о ферментах: 1) использование определения активности (и количества) ферментов в диагностических целях и 2) использование ферментных препаратов в лечебных целях.
Рассмотрим оба этих направления более подробно.
Энзимодиагностика.
1. Для энзимодиагностики используют любые части крови: форменные элементы (лейкоциты, тромбоциты, эритроциты), но наиболее часто - жидкую часть крови - плазму или сыворотку крови. Плазма - это жидкая часть крови, полученная после ее центрифугирования в таких условиях, чтобы предотвратить свертывание крови. Как правило - в присутствии гепарина. Сыворотку крови получают при центрифугировании крови после ее свертывания. Т.е., сыворотка - это та же плазма, но лишенная фибриногена.
Кроме крови, для энзимодиагностики можно также использовать слюну и мочу. Гораздо реже, в основном в специализированных клиниках, используют также лимфу и спинно-мозговую жидкость, синовиальную жидкость, бронхолаважную жидкость, экссудаты из плевральной и брюшной полости.
2. Необходимо знать, какие ферменты и в каком количестве имеются в этих жидкостях в норме, у здорового человека, а какие появляются лишь в условиях патологии.
3. Необходимо также знать, что как снижение активности ферментов ниже какой-то критической величины, так и ее резкое повышение сами могут быть причиной возникновения каких-либо патологических процессов. Например, в слюне в настоящее время обнаружено более 50 ферментов. Оказывается от состава слюны и от активности ферментов в слюне зависит проницаемость зубной эмали. Особой активностью в этом отношении обладает фермент - гиалуронидаза. Ее активность увеличивается в слюне при наличии кариозных зубов. Возникает порочный круг: чем больше кариозных зубов - тем больше активность гиалуронидазы, причем большую часть фермента выделяют микробы, обнаруженные в глубоких слоях дентина. Чем выше активность гиалуронидазы - тем больше создаются условия для кариеса.
Таким образом, обнаружение повышенной или пониженной активности ферментов в биологических жидкостях, а особенно в крови имеет важное диагностическое значение.
Для удобства все ферменты, которые могут оказаться в крови, подразделяют на 3 большие группы:
I. Секреторные ферменты.
II. Экскректорные ферменты.
III. Индикаторные или клеточные ферменты.
Рассмотрим подробнее, как может изменяться уровень всех этих ферментов в крови, и какое это может иметь диагностическое значение.
I. Секреторные ферменты или ферменты плазмы крови:
Эти ферменты поступают в кровь в процессе нормальных физиологических отправлений. Т.е. эти ферменты выполняют свои функции в самой плазме крови. При нарушении функции органа, где они синтезируются, их активность в крови снижается.
По отношению к этим ферментам главным образом встречаются гипо-
или аферментемии, связанные с врожденными или приобретенными нарушениями их синтеза. Клиническое значение исследования активности этих
ферментов сводится к тому, чтобы открыть нарушение в соответствующей функциональной системе: Так, при снижении ферментов свертывающей системы у больного будет наблюдаться коагулопатия,т.е. нарушение свертывания крови. При недостаточности церулоплазмина у больного будет иметь место нарушение обмена меди.
В некоторых случаях снижение секреторных ферментов может означать повреждение органа, где они синтезируются (как правило, печени).
II. Экскреторные ферменты:
Эти ферменты выводятся в ротовую полость, в полость желудка, кишечника и т.д., где и работают. В норме выводные канальцы и протоки анатомически отделены от кровеносной системы. Лишь очень небольшие количества этих ферментов в нормальных условиях поступают в кровь. При определении активности она будет минимальной, иногда следовой. Однако, их количество повышается в крови при закупорке протоков железы в результате какого-либо патологического процесса: воспаления или опухоли. При этом паренхиматозные клетки будут переполнены ферментами, которые не имеют нормального выхода, тем самым нормальное функционирование клеток нарушается, повышается проницаемость клеточных мембран, и ферменты в этом случае будут устремляться в другом направлении, т.е. - в кровь.
В клиническом отношении самыми важными из этой группы ферментов являются альфа-амилаза и липаза.
Альфа-амилаза (диастаза) - это фермент, катализирующий гидролиз крахмала до глюкозы. Амилаза образуется главным образом в поджелудочной железе и в меньшей степени - в слюнных железах. Повышение содержания амилазы в крови - гиперамилаземия - встречается главным образом при заболевании двух основных органов, где она образуется - поджелудочной железы и слюнных желез. Причем, параллельно с увеличением амилазной активности в крови наступает увеличение амилазной активности и в моче. Сильнее всего гиперамилаземия проявляется при остром панкреатите. При этом увеличение может быть 5-8-15-кратным. Признак очень ранний, проявляется уже в первые часы развития острого панкреатита.
Липазы - это ферменты, гидролизующие триглицериды до глицерина и жирных кислот. Липаза сыворотки крови преимущественно панкреатического происхождения. При остром панкреатите активность липазы быстро увеличивается в 15 раз и больше, к норме приходит только к 15 с.