Клинико-диагностическое значение определения уровня общих липидов в плазме (сыворотке) крови

Гиперлипидемия (гиперлипемия) -увеличение концентрации общих липидов плазмы как физиологическое явление может наблюдаться через 1-4 ч после приема пищи. Алиментарная гиперлипемия выражена тем сильнее, чем ниже уровень липидов в крови больного натощак.

Концентрация липидов в крови изменяется при целом ряде патологических состояний:

- нефротический синдром, липоидный нефроз, острый и хронический нефрит;

- билиарный цирроз печени, острый гепатит;

- ожирение- атеросклероз;

- гипотиреоз;

- панкреатит и т.д.

Исследование уровня холестерола (ХС) отражает лишь патологию обмена липидов в организме. Гиперхолестеролемия – документированный фактор риска коронарного атеросклероза. ХС – обязательный компонент мембраны всех клеток, особые физико-химические свойства кристаллов ХС и конформация его молекул способствует упорядоченности и подвижности фосфолипидов в мембранах при изменении температуры, что позволяет мембране находится в промежуточном фазовом состоянии («гель – жидкий кристалл») и сохранять физиологические функции. ХС используется в качестве предшественника при биосинтезе стероидных гормонов (глюко- и минералокортикоидов, половых), витамина D₃, а также желчных кислот. Условно можно выделить 3 пула ХС:

- А - быстро обменивающийся (30 г);

- Б – медленно обменивающийся (50 г);

- В – очень медленно обменивающийся (60 г).

Эндогенный холестерин в значительном количестве синтезируется в печени (80%). Экзогенный холестерин поступает в организм в составе продуктов животного происхождения. Транспорт ХС из печени к внепеченочным тканям осуществляют

ЛПНП. Выведение ХС из печени из внепеченочных тканей в печень производят зрелые формы ЛПВП (50% - ЛПНП, 25% ЛПВП, 17%ЛПОНП, 5% -ХМ).

Гиперлипопротеинемия и гиперхолестеринемия ( классификация Фредриксона):

1 тип – гиперхиломикронемия;

2 тип - а – гипер-β-липопротеинемия, б - гипер -β и гиперпре-β-липопротеинемия;

3 тип – дис-β-липопротеинемия;

4 тип – гипер-пре-β-липопротеинемия;

5 тип – гиер-пре-β-липопротеинемия и гиперхиломикронемия.

Наиболее атерогенными являются 2 и 3 типы.

Фосфолипиды - группа липидов, содержащих помимо фосфорной кислоты (обязательный компонент) спирт (обычно глицерин), остатки жирных кислот и азотистые основание. В клинико-лабораторной практике имеет место метод определения уровня общих фосфолипидов, уровень которых повышается у больных с первичными и вторичными гиперлипопротеинемиями IIа и IIб. Понижение имеет место при ряде заболеваний:

- алиментарная дистрофия;

- анемии;

- жировая дегенерация печени,

- портальный цирроз;

- прогрессирование атеросклероза;

- гипертириоз и т. д.

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) является свободно-радикальным процессом, инициация которого происходит при образовании активных форм кислорода – супероксидиона О₂^.; гидроксильного радикала НО^. ; гидропероксидного радикала НО₂^._; синглетного кислорода О₂; гипохлоритного иона ClO^-. Основными субстратами ПОЛ являются полиненасыщенные жирные кислоты, находящиеся в структуре фосфолипидов мембран. Сильнейшим катализатором являются ионы металлов железа. ПОЛ – это физиологический процесс, который имеет важное значение для организма, так как регулирует проницаемость мембран, влияет на деление и рост клеток, начинает фагосинтез, является путем биосинтеза некоторых биологических веществ (простагландинов, тромбоксанов). Контроль за уровнем ПОЛ осуществляет антиоксидантная система (аскорбиновая кислота, мочевая кислота, β- каротин и т.д.). Потеря равновесия между двумя системами приводит к гибели клеток и клеточных структур.

Для диагностики принято определять в плазме и эритроцитах крови содержание продуктов ПОЛ (диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид, шиффовы основания), концентрацию основного природного антиоксиданта – альфа-токоферола с расчетом показателя коэфицента МДА/ТФ. Интегральным тестом оценки ПОЛ является определение проницаемости эритроцитарных мембран.

2. Пигментный обмен совокупность сложных превращений различных окрашенных веществ в организме человека и животных.

Наиболее хорошо известен пигмент крови – гемоглобин (хромопротеин, который состоит из белковой части глобина и простетической группы, представленной 4 гемами, каждый гемм состоит из 4 пиррольных ядер, которые связаны между собой метиновыми мостиками, в центре находится ион железа со степенью окисления 2⁺). Средний срок жизни эритроцита составляет 100-110 суток. По окончании этого периода происходит разрушение и деструкция гемоглобина. Процесс распада начинается уже в сосудистом русле, завершается в клеточных элементах системы фагоцитирующихмононуклеаров (купферовские клетки печени, гистиоциты соединительной ткани, плазматические клетки костного мозга). Гемоглобин в сосудистом русле связывается с гаптоглобином плазмы и задерживается в сосудистом русле, не проходя почечный фильтр. Вследствие трипсиноподобного действия бета-цепи гаптоглобина и вызванных его влиянием конформационных изменений в порфириновом кольце гема создаются условия для более легкого разрушения гемоглобина в клеточных элементах системы фагоцитирующихмононуклеарон.Образующийся таким образом высокомолекулярный пигмент зеленого цвета вердоглобин (синонимы: вердогемоглобин, холеглобин, псевдогемоглобин) представляет собой комплекс, состоящий из глобина, разорванной системы порфиринового кольца и трехвалентного железа. Дальнейшие превращения приводят к потере вердоглобином железа и глобина, в результате чего порфириновое кольцо разворачивается в цепь и формируется низкомолекулярный желчный пигмент зеленого цвета-биливердин. Почти весь он ферментативным путем восстанавливается в важнейший красно-желтый пигмент желчи - билирубин, являющийся обычным компонентом плазмы крови.На поверхности плазматической мембраны гепатоцита подвергается диссоциации. При этом высвобожденный билирубин образует временный ассоциат с липидами плазматической мембраны и перемещается через нее благодаря деятельности определенных ферментных систем. Дальнейшее прохождение свободного билирубина в клетку происходит при участии в этом процессе двух белков-переносчиков: лигандина (он транспортирует основное количество билирубина) и протеина Z.

Лигандин и протеин Z обнаружены также в почках и кишечнике, поэтому при недостаточности функции печени они свободны компенсировать ослабление процессов детоксикации в этом органе. И те и другие достаточно хорошо растворимы в воде, но лишены способности перемещаться через липидный слой мембраны. За счет связывания билирубина с глюкуроновой кислотой присущая свободному билирубину токсичность в значительной мере теряется. Гидрофобный, липофильный свободный билирубин, легко растворяясь в липидах мембраны и проникая вследствие этого в митохондрии, разобщает в них дыхание и окислительное фосфорилирование, нарушает синтез белка, поток ионов калия через мембрану клеток и органелл. Это отрицательно сказывается на состоянии центральной нервной системы, вызывая у больных ряд характерных неврологических симптомов.

Билирубинглюкурониды (или связанный, конъюгированный билирубин) в отличие от свободного билирубина тотчас вступают в реакцию с диазореактивом (“прямой” билирубин). Следует иметь в виду, что в самой плазме крови билирубин, не конъюгированный с глюкуроновой кислотой, может быть либо связан с альбумином, либо нет. Последняя фракция (не связанного ни с альбумином, ни с липидами, ни с другими компонентами крови билирубина) наиболее токсична.

Билирубинглюкурониды благодаря ферментным системам мембран активно перемещаются через них (против градиента концентрации) в желчные ходы, выделяясь вместе с желчью в просвет кишечника. В нем под воздействием ферментов, продуцируемых кишечной микрофлорой, происходит разрыв глюкуронидной связи. Высвобожденный свободный билирубин восстанавливается с образованием в тонком кишечнике сначала мезобилирубина, а затем и мезобилиногена (уробилиногена). В норме определенная часть мезобилиногена, всасываясь в тонком кишечнике и в верхнем отделе толстого, через систему воротной вены попадает в печень, где практически полностью разрушается (путем окисления), превращаясь в дипиррольные соединения – пропент-диопент и мезобилилейкан.

Мезобилиноген (уробилиноген) при этом в общий ток кровообращения не поступает. Часть его вместе с продуктами разрушения вновь направляется в просвет кишечника в составе желчи (энтерогепотальный круговорот). Однако даже при самых незначительных изменениях в печени ее барьерная функция во многом “снимается” и мезобилиноген попадает сначала в общий ток кровообращения, а затем в мочу. Основная же масса его направляется из тонкого кишечника в толстый, где под влиянием анаэробной микрофлоры (кишечной палочки и других бактерий) подвергается дальнейшему восстановлению с образованием стеркобилиногена. Образовавшийся стеркобилиноген (суточное количество 100-200 мг) почти полностью выделяется с калом. На воздухе он окисляется и превращается в стеркобилин, являющийся одним из пигментов кала. Небольшая часть стеркобилиногена попадает путем всасывания через слизистую оболочку толстого кишечника в систему нижней полой вены, доставляется с кровью в почки и выделяется с мочой.

Таким образом, в моче здорового человека мезобилиноген (уробилиноген) отсутствует, но в ней содержится некоторое количество стеркобилина (который часто не совсем правильно называют “уробилином”)

Для определения содержания билирубина в сыворотке (плазме) крови используют в основном химические и физико-химические методы исследования, среди которых выделяют колориметрические, спектрофотометрические (ручные и автоматизированные), хроматографические, флюориметрические и некоторые другие.

Содержание общего билирубина в сыворотке крови в норме не превышает 25, 7 мкмоль /л, при более высоких значениях используют термин «гипербилирубинемия».

Один из важных субъективных признаков нарушения пигментного обмена – появление желтухи, которое отмечается обычно при уровне билирубина в крови 27-34 мкмоль/л и более. Причинами гипербилирубинемии могут быть: 1) усиление гемолиза эритроцитов (более 80% общего билирубина представлено неконъюгированным пигментом); 2) нарушение функции печеночных клеток и 3) задержка оттока желчи (гипербилирубинемия имеет печеночное происхождение, если более 80% общего билирубина составляет конъюгированный билирубин). В первом случае говорят о так называемой гемолитической желтухе, во втором – о паренхиматозной (может быть вызвана наследственно обусловленными дефектами в процессах транспорта билирубина и его глюкуронидирования), в третьем – о механической (или обтурационной, застойной) желтухе.

При паренхиматозной форме желтухиотмечаются деструктивно-дистрофические изменения в паренхиматозных клетках печени и инфильтративные – в строме, приводящие к повышению давления в желчных протоках. Застою билирубина в печени способствует также резкое ослабление метаболических процессов в пораженных гепатоцитах, которые теряют способность нормально выполнять различные биохимические и физиологические процессы, в частности переводить связанный билирубин из клеток в желчь против градиента концентрации. Повышение концентрации связанного билирубина в крови приводит к его появлению в моче.

Повышение содержания общего и в особенности связанного билирубина в крови, а также наличие его в моче не являются ранними признаками поражения паренхимы печени.

Наиболее “тонким” признаком поражения печени при гепатитах служит появление мезобилиногена(уробилиногена) в моче.

При паренхиматозной желтухе увеличивается главным образом концентрация связанного (коньюгированного) билирубина в крови. Содержание свободного билирубина возрастает, но в меньшей степени.

В основе патогенеза обтурационной желтухе лежит прекращение поступления желчи в кишечник, что приводит к исчезновению стеркобилиногена из мочи. При застойной желтухе увеличивается главным образом содержание связанного билирубина крови. Внепеченочные холестатические желтухи сопровождаются триадой клинических признаков: обесцвеченным калом, темной мочой и зудом кожи. Внутрипеченочныйхолестаз клинически проявляется зудом кожи и желтухой. При лабораторном исследовании отмечается гипербилирубинемия (за счет связанного), билирубинурия, повышение щелочной фосфатазы при нормальных значениях трансаминаз в сыворотке крови.

Гемолитические желтухи обусловлены гемолизом эритроцитов и, как следствие, повышенным образованием билирубина. Повышение содержания свободного билирубина является одним из главных признаков гемолитической желтухи.

В клинической практике выделяют врожденные и приобретенные функциональные гипербилирубинемии, обусловленные нарушением элиминации билирубина из организма (наличие дефектов в ферментных и других системах переноса билирубина через мембраны клеток и его глюкуронидирования в них). Синдром Жильбера - наследственное доброкачественное хроническое заболевание, протекающее с умеренно выраженной негемолитической неконъюгированной гипербилирубинемией. Постгепатитная гипербилирубинемия Калька - приобретенный энзимный дефект, приводящий к увеличению уровня свободного билирубина в крови, врожденная семейная негемолитическая желтуха Криглера – Найяра (отсутствие в гепатоцитахглюкуронилтрансферазы), желтуха при врожденном гипотириозе (тироксин стимулирует ферментную глюкуронилтрансферазную систему), физиологическая желтуха новорожденных, лекарственная желтуха и др.

Нарушения пигментного обмена могут быть вызваны изменениями не только в процессах распада гемма, но и в образовании его предшественников – порфиринов (циклические органические соединении, в основе которых лежит кольцо порфина, состоящее из 4 пирролов, соединенных метиновыми мостиками). Порфирии – группа наследственных заболеваний, сопровождающихся генетическим дефицитом активности энзимов, принимающих участие в биосинтезе гемма, при которых в организме обнаруживается увеличение содержания порфиринов или их предшественников, что обуславливает ряд клинических признаков (избыточное образование продуктов метаболизма, вызывает развитие неврологических симптомов и (или) повышение фоточувствительности кожи).

Наиболее широко используемые методы определения билирубина основаны на его взаимодействии с диазореагентом (реактивом Эрлиха). Широкое распространение получил метод Ендрассика- Грофа. В этом методе в качестве «освободителя» билирубина используют смесь кофеина и бензоата натрия в ацетатном буфере. Ферментативное определение билирубина основано наего окислении билирубиноксидазой. Возможно определение неконъюгированного билирубина и другими методами ферментативного окисления.

В настоящее время все большее распространение, особенно при экспресс-диагностике, получает определение билирубина методами «сухой химии».

Витамины.

Витаминами называют незаменимые низкомолекулярные вещества, поступающие в организм с пищей извне и участвующие в регуляции биохимических процессов на уровне ферментов.

Сходство и различие витаминов и гормонов.

Сходство – регулируют метаболизм в организме человека через ферменты:

· Витамины входят в состав ферментов и являются коферментами или кофакторами;

· Гормоны или регулируют активность уже имеющихся ферментов в клетке, или являются индукторами или репрессорами вв биосинтезе необходимых ферментов.

Различие:

· Витамины – низкомолекулярные органические соединения, экзогенные факторы регуляции метаболизма и поступают с пищей извне.

· Гормоны – высокомолекулярные органические соединения, эндогенные факторы, синтезирующиеся в эндокринных железах организма в ответ на изменение внешней или внутренней среды организма человека, и также регулируют метаболизм.

Витамины классифицируются на:

1. Жирорастворимые: A, D, E, K, А.

2. Водорастворимые: группа В, PP, H, C, ТГФК (тетрагидрофолиевая кислота), пантотеновая кислота (В₃), Р (рутин).

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический) –химическая структура представлена β- иононовым кольцом и 2 остатками изопрена; потребность в организме составляет 2,5-30 мг в сутки.

Наиболее ранний и специфический признак гиповитаминоза А - гемералопия (куриная слепота) - нарушение сумеречного зрения. Возникает из-за недостатка зрительного пигмента - родопсина. Родопсин содержит в качестве активной группы ретиналь (альдегид витамина А) - находится в палочках сетчатки. Эти клетки (палочки) воспринимают световые сигналы низкой интенсивности.

Родопсин = опсин (белок) + цис-ретиналь.

При возбуждении родопсина светом, цис-ретиналь, в результате ферментативных перестроек внутри молекулы переходит в полностью-транс-ретиналь (на свету). Это приводит к конформационной перестройке всей молекулы родопсина. Родопсин диссоциирует на опсин и транс-ретиналь, что является пусковым механизмом, возбуждающим в окончаниях зрительного нерва импульс, который затем передается в мозг.

В темноте, в результате ферментативных реакций транс-ретиналь вновь превращается в цис-ретиналь и, соединяясь с опсином, образует родопсин.

Витамин А также влияет на процессы роста и развития покровного эпителия. Поэтому при авитаминозе наблюдается поражение кожи, слизистых оболочек и глаз, которое проявляется в патологическом ороговении кожи и слизистых. У больных развивается ксерофтальмия - сухость роговой оболочки глаза, так как происходит закупорка слезного канала в результате ороговения эпителия. Так как глаз перестает омываться слезой, которая обладает бактерицидным действием, развиваются конъюнктивиты, изъязвление и размягчение роговицы - кератомаляция. При авитаминозе А может быть также поражение слизистой ЖКТ, дыхательных и мочеполовых путей. Нарушается устойчивость всех тканей к инфекциям. При развитии авитаминоза в детстве - задержка роста.

В настоящее время показано участие витамина А в защите мембран клеток от окислителей - т. е. витамин А обладает антиоксидантной функцией.