1. Тема занятия № 27

БИОХИМИЯ КРОВИ. СТРУКТУРА И ОБМЕН

ГЕМОПРОТЕИДОВ

2. Цели самостоятельной работы: расширить и углубить знания о структуре, биологических функциях, обмене и нарушениях обмена гемопротеидов

3. Задачи самостоятельной работы:

- ознакомиться с клинической трактовкой результатов количественного определения билирубина в сыворотке крови

- научиться использовать результаты реакции на жёлчные пигменты и уробилин мочи, для диагностики различных видов желтух.

- знать нарушения обмена гемоглобина в зависимости от избытка или недостатка железа в питании ребёнка

- сформировать навык работы с новой информацией, её анализа, логичного изложения

- сформировать навык использования полученных знаний в учебной и профессиональной деятельности

4. Перечень вопросов для самостоятельной работы

Разделы и темы для самостоятельного изучения	Виды и содержание самостоятельной работы
Биохимия эритроцитов Диагностическое значение изменений пигментного обмена при различных желтухах Желтуха новорожденных Синтез гемоглобина у плода	Написание рефератов Подготовка презентаций Проработка учебного материала для самостоятельной работы Работа с тестами Решение ситуационных задач

Химический состав эритроцитов

Белки эритроцитов

Основным белком эритроцитов является гемоглобин (90% всех белков эритроцитов). Содержание гемоглобина у взрослых составляет 130-160 г/л, у новорожденных - около 190 г/л.

Гемоглобин – сложный белок гемопротеид. Он состоит из простетической группы гема и белка глобина. Гем - тетрапиррольное железосодержащеее органическое вещество. Гем соединяется с гемоглобином координационной связью и гидрофобными связями.

Г

емоглобин является олигомерным белком, включающим в свой состав 4 гема и 4 полипептидных цепи. В зависимости от вида полипептидных цепей различают физиологические и аномальные формы гемоглобина.

К физиологическим формам относятся:

- Hb А₁ включает 2α-цепи и 2β –цепи. Это основной вид гемоглобина взрослого человека, на него приходится до 98% всего гемоглобина; HbА₁с – гликозилированный гемоглобин (не более 6,5%, увеличивается при сахарном диабете).

- HbА₂ – 2α и 2 дельта цепи (минорная форма гемоглобина). Его содержание составляет 2-3% у взрослых, у новорожденного до 30-40%.

- HbF – 2α и 2γ цепи. У взрослых отсутствует, у новорожденных до 60-70%

Аномальные формы гемоглобина появляются при гемоглобинозах, среди которых различают гемоглобинопатии и талассемии. При гемаглобинопатиях нарушается первичная структура α или β цепей. Например, в HbS в 6 положении β цепи ГЛЮ заменяется ВАЛ, в результате чего нарушается структура и функция гемоглобина, эритроциты приобретают серповидную форму (серповидноклеточная анемии). В HbC в 6 положении β цепей наблюдается замена аминокислот ГЛЮ на ЛИЗ. При таласемиях происходит замедление синтеза либо α, либо β цепей гемоглобина, увеличивается доля минорного гемоглобина А₂.

Кроме гемоглобина в эритроцитах присутствуют другие белки, к которым относят:

• факторы групповой специфичности,

• резус фактор (гликопротеиды),

• мембранные белки (гликофорин, спектрин),

• ферменты (гликолиза, пентозофосфатного пути, карбоангидраза, метгемоглобинредуктаза, К, Na-АТФаза),

• антиоксидантные ферменты: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, глютатионпероксидаза, которые связывают активные формы О_2.

Небелковые азотсодержащие вещества представлены АТФ, другими нуклеотидами, трипептидом глютатионом.

Безазотистые органические вещества: углеводы (глюкоза, продукты ее обмена), липиды (фосфолипиды, холестерин, ТАГ),

Минеральные компоненты: К 120-130 ммоль/л; Na 30-35 ммоль/л; Fe – 19 ммоль/л.

Нарушения распада гема

Концентрация билирубина в крови составляет 2(8)-20 мкмоль/л. Её повышение (гипербилирубинемия) клинически проявляется как желтуха. При развитии желтух непрямой билирубин оказывает нейротоксическое действие, водорастворимый прямой билирубинт может выводиться с мочой. По месту нарушения пигментного обмена различают гемолитические желтухи (надпеченочные), паренхиматозные (печеночные), механические (подпеченочные) желтухи. По характеру повышенной в крови фракции билирубина различают конъюгированные, неконъюгированные смешанные желтухи

Гемолитические (неконъюгированные) желтухи развиваются при усиленном гемолизе эритроцитов. При них в крови повышено содержание непрямого билирубина, в печени усилено обезвреживание билирубина, в кишечнике повышено образование стеркобилина (содержимое кишечника пигментировано). В моче повышается содержание стеркобилина и выявляется уробилин, моча приобретает тёмный оттенок. Разновидностью этого вида желтух является болезнь Жильберта, при которой снижено поступление и захват билирубина гепатоцитами.

Паренхиматозные (смешанные) желтухи развиваются при заболеваниях печени. При них в крови повышено содержание непрямого билирубина, так как печень не может полностью его обезвредить. В крови повышен уровень и прямого билирубина, так как затруднено его выведение жёлчью. Моча пигментирована, в ней присутствуют билирубин, уробилин. Содержимое кишечника более светлое, так как уменьшено содержание стеркобилина. Разновидностью этого вида желтух является желтуха Криглера-Найяра, при которой снижена активность глюкуронилтрансферазы.

Механические (конъюгированные) желтухи развиваются при нарушениях оттока желчи (опухоль, камень). В этом случае в крови повышено содержание прямого билирубина, в моче присутствует билирубин (она пигментирована), а содержимое кишечника светлое (ахоличный стул). Разновидностью такой желтухи является желтуха Дубина – Джонсона, при которой затруднено выведение прямого билирубина в желчь.

Желтуха новорожденных может сопровождаться повышением концентрации билирубина выше 40 ммоль/л. Причинами её являются усиленный гемолиз эритроцитов, сниженный захват билирубина гепатоцитами, снижение активности глюкуранилтрансферазы, снижение экскреции прямого билирубина в желчь, стерильность кишечника.

5. Тесты

1. Появление в моче уробилина характерно для желтухи:

Гемолитической. Паренхиматозной. Механической

2. Появление в моче билирубина характерно для желтухи:

Гемолитической. Паренхиматозной. Механической

3. К продуктам распада гема относятся:

Желчные кислоты. Жёлчные пигменты. Уропорфирины. Протопорфирины

4. Стеркобилиноген образуется:

В печени. В желудке. В толстом кишечнике. В тонком кишечнике

5. Прямой билирубин - это билирубин, который:

Коньюгирован с глюкуроновой кислотой. Плохо растворим в воде. Даёт реакцию Эрлиха. Коньюгирован с серной кислотой

6. Исходными в биосинтезе гема являются соединения:

Сукцинил-КоА. Дельта-аминолевулиновая кислота. Гликокол. Порфобилиноген. Уропорфириноген.

7. В венозную кровь из клеток РЭС поступает билирубин:

Прямой билирубин. Непрямой билирубин. Обе фракции билирубина.

8. В гепатоцитах после присоединения к нему остатков глюкуроновой кислоты образуется билирубин:

Прямой билирубин. Непрямой билирубин. Обе фракции билирубина

9. Содержание в плазме крови здорового взрослого человека общего билирубина составляет:

4,0-6,5 мкмоль/л. 8,5-20,5 мкмоль/л. 30,5-40,5 мкмоль/л. 8,5-20,5 ммоль/л.

10. При желтухах способен проникать через гематоэнцефалический барьер и оказывать токсическое воздействие на ткань головного мозга может билирубин:

Прямой билирубин. Непрямой билирубин. Обе фракции билирубина

11. Фильтроваться почками и обнаруживаться при желтухах в моче способен билирубин:

Прямой билирубин. Непрямой билирубин. Обе фракции билирубина

12. В моче здорового человека содержатся продукты обмена гемоглобина:

Билирубин. Уробилин. Стеркобилин. Гем.

13. Причинами транзиторной желтухи новорожденных являются:

Быстрый распад эритроцитов. Сниженная активность глюкуронилтрансферазы. Сниженное поглощение и экскреция билирубина гепатоцитами. Стерильность кишечника

14. Для гемолитической желтухи характерно:

Повышенное образование билирубина. Уробилинурия. Билирубинурия. Ярко окрашенный стул

6. Ситуационные задачи

1. У ребёнка 5-ти лет выявлена желтуха.

Лабораторные данные анализа сыворотки крови (в скобках указана норма): белок-70г/л (57-80), мочевина -5,1мМ/л (4,3-6,8), связ. билирубин -256 мкМ/л (0,9-3,4). В моче обнаружен билирубин.

Какой вид желтухи выявлен?

2. Пациент заболел вирусным гепатитом. Перечислите наиболее характерные изменения показателей пигментного обмена в крови, каловых массах и моче. Каковы причины этих изменений?

3. У больного ребёнка 7-ми лет с желтухой выявлены следующие лабораторные показатели анализа сыворотки крови (в скобках указана норма): белок-55г/л (62-82), мочевина-2,3 мМ/л (4,2-7,9), билирубин своб.-344 мкМ/л (2,6-11), билирубин связ. 268 мкМ/л (0,9-3,4), активность АСАТ – повышена. В моче обнаружены уробилиноген, билирубин

Какой вид желтухи у ребёнка?

4. Девушка 17-ти лет госпитализирована с жалобами на боли в животе в течение 12 часов, отсутствие стула с момента начала болей. Моча, собранная для анализа при стоянии приобрела насыщенный красный цвет. Выяснилось, что несколько дней назад она начала применять оральные контрацептивы.

Лабораторные данные аналиа мочи: порфобилиноген – повышен, уропорфирин - несколько повышен, аминолевулиновая кислота - повышена, копрпорфирин - слегка повышен.

О каком нарушении синтеза гемоглобина можно думать?

5. При обследовании больного с выраженной желтухой установили наличие у него гипербилирубинемии за счёт непрямой фракции билирубина. Проба на прямой билирубин крови отрицательна. Какой тип желтухи имеет место? Присутствие какого пигмента обусловливает тёмный цвет мочи у этого пациента? Как изменится внешний вид его каловых масс и почему?

6. У ребёнка 10-ти лет с желтухой получены следующие лабораторные данные анализа сыворотки крови (в скобках указана норма): мочевина-8,5мМ/л (4,2-7,9) билирубин своб. -386мкМ/л (2,6-11), билирубин связ. -46 мкМ/л (0,9-3,4). В моче открыт уробилиноген

Какой вариант желтухи у ребёнка?

7. Основная и дополнительная литература к теме

Основная

Биохимия. Под ред. Е.С. Северина. 2003. С. 636-664

Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. 2001. С. 309-332

А.Я. Николаев Биологическая химия. 2004. С. 488-517

О.Д. Кушманова. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. 1983. С. 66-73

Лекционный материал

Дополнительная

Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. 1990. С. 438-470

Марри Р. Биохимия человека. М. «Мир». 1993.Т.2. С. 356- 373 (1)

Ю.Е. Вельтищев, М.В. Ермолаев, А.А. Ананенко, Ю.А. Князев. «Обмен веществ у детей». М.: Медицина. 1983. 462 с.

Р.М. Кон, К.С. Рот. Ранняя диагностика болезней обмена веществ. М. «Медицина».- 1986.

Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методические пособия «Биохимические особенности детского организма». Смоленск. 2001. 2007.

Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методическое пособие «Особенности обмена веществ у новорожденных и грудных детей» (Рекомендовано УМО). Смоленск. 2012.

Шевченко Н.Г. Лабораторная диагностика нарушений обмена железа //Клин. Лаб. диагностика.-1997.-№4.-С.25-41

Полякова С.И. Первичные гемохроматозы // Росс. педиатр. журнал.-2008.-№4.-С. 36-43