Лекция с элементами беседы

Кровь отличается от других тканей своим агрегатным состоянием, она жидкая, текучая в связи с особенностями её важнейшей функции – транспортной. Во всех случаях кровь выступает как «транспортное средство»: перенос газов, гормонов и медиаторов, питательных веществ, конечных продуктов обмена к почкам или от одного органа к другому.

Агрегатное состояние крови позволяет выделить в ней две фазы: жидкую (плазма) и плотную (форменные элементы).

Плазма крови – примерно 10%-ный водный раствор органических и минеральных веществ. Из общей массы растворимых в плазме веществ на белки приходится около 7, на неорганические соли – 0,9 и на небелковые органические соединения – около 2% от её объёма.

Белки плазмы.

Общее количество белков в плазме составляет 70-85 г/л, это наиболее концентрированный белковый и солевой раствор организма. С возрастом количество белков в плазме крови человека уменьшается до 65-67 г/л.

Как вы знаете, по данным электрофореза обнаруживается 5 фракций белков плазмы: альбумин, α₁-, α₂-, β-, γ-глобулины. В ряде случаев удается обнаружить при электрофорезе преальбумин – белок с наибольшей подвижностью. Преальбумины выполняют главным образом транспортную функцию, переносят тироксин, ретинол. Содержание белка снижается при заболеваниях печени, сопровождающихся нарушением её белоксинтезирующих функций (циррозы, хронические гепатиты). Падает содержание и при повышении проницаемости сосудов клубочка нефрона (нефротический синдром). Нормальное содержание – 0,18-0,37 г/л сыворотки.

Альбумины наиболее высокодисперсные белки плазмы крови, обладают большой электрофоретической подвижностью и хорошей растворимостью. Около 40% альбуминов находится в сосудистом русле, остальное – в межклеточной жидкости. Основная функция – связывание воды, обеспечивающее до 80% коллоидно-осмотическое давление. Связывает и транспортирует ионы Мg, Са, билирубин, свободные жирные кислоты, лизолецитин, прогестерон и другие стероидные гормоны, некоторые лекарственные соединения (барбитураты, антибиотики, сердечные гликозиды). Нормальное содержание – 37-55 г/л сыворотки крови. Снижение содержания наблюдается при нефротическим синдроме, заболеваниях печени, связанных с нарушением её белоксинтезирующей функции, нарушениях всасывания.

α₁-глобулины. В этой фракции обнаруживается два белка, оценка которых имеет определенное клиническое значение.

α₁-антитрипсин – ингибитор ряда протеиназ: трипсина, химотрипсина, плазмина, калликреина. На долю этого белка приходится до 90% всей антитрипсиновой активности сыворотки крови. Его содержание повышается при воспалительных заболеваниях и механических повреждениях тканей. В детском возрасте дефицит α₁-антитрипсина – причина холестаза и цирроза печени, желтух. Нормальное содержание – 2-5 г/л сыворотки.

α₁-гликопротеин – содержит до 41% углеводов, участвует в транспорте прогестерона и тестостерона, связывая небольшие количества этих стероидов. Содержание возрастает при острых и хронических воспалительных процессах, после оперативных вмешательств, снижается – при циррозе печени. Норма – 0,5-1,4 г/л сыворотки.

α₂-глобулины содержат следующие белки:

α₂-макроглобулин – цинкосодержащий гликопротеин с большой молекулярной массой. Ингибирует протеолитические ферменты – трипсин, химотрипсин, тромбин, плазмин, калликреин. В отличие от многих белков плазмы синтезируется вне печени. Содержание увеличивается при циррозе, нефротическом синдроме, микседеме и сахарном диабете, не изменяется при остром воспалении, падает при ревматическом полиартрите. Норма – 1,5-4,2 г/л сыворотки. У детей содержание в 2,5 раза выше, чем у взрослых, у мужчин ниже, чем у женщин.

Гаптоглобин – молекула белка состоит из 2-х субъединиц, каждая из которых содержит 4 полипептидные цепи. Связывает и транспортирует свободный гемоглобин А в клетки РЭС. Содержание снижается при поражениях паренхимы печени, гемолитической анемии, увеличивается при остром воспалительном процессе и при сахарном диабете. Норма – 0,0-0,35 г/л, у новорожденных значительно ниже, у плода отсутствует.

Церулоплазмин – медьсодержащий белок с голубой окраской. Окисляет Fе²⁺ в Fе³⁺, что обеспечивает его транспорт трансферрином. Синтез усиливается при беременности или при подавлении овуляции (прием противозачаточных средств). Содержание растет при остром воспалении, холестазе, ревматоидном артрите, снижается при циррозах печени, хроническом гепатите. Норма – 0,25-0,45 г/л.

β-глобулины. В этой фракции интерес представляют 2 белка, участвующие в обмене железа:

Трансферрин – белок с красноватой окраской. Участвует в транспорте Fе (III). Содержание снижается при воспалительных процессах, нефротическом синдроме, заболеваниях печени. Норма – 2-4 г/л сыворотки, при беременности выше.

Гемопексин – кислоторастворимый белок, переносит свободный гем, порфирин, связывает гемоглобин, миоглобин, каталазу и доставляет их в клетки РЭС печени, чем снижает потери железа, обеспечивая его реутилизацию. Содержание падает при гемолитической анемии, заболеваниях печени, нефротическом синдроме, увеличивается – при воспалительных заболеваниях.

Белки γ-фракции включают в себя антитела и называются иммуноглобулинами. Известно 5 основных классов иммуноглобулинов, отличающихся некоторыми особенностями структуры и биологических свойств.

При многих заболеваниях может изменяться количество тех или иных белковых фракций крови – диспротеинемия, что имеет место при ревматизме и некоторых других заболеваниях. Иногда в крови появляются необычные белковые фракции или отдельные белки, которых нет у здорового человека (парапротеинемия). Одним из таких белков является С-реактивный белок, появляющийся при ревматизме, инфаркте миокарда, стрептококковой инфекции и других воспалительных заболеваниях и при некрозе тканей.

Фибриноген – этот белок обладает свойствами глобулинов и при электрофорезе обнаруживается между фракциями β- и γ-глобулинов. Концентрация фибриногена в среднем 3-4 г/л. увеличивается содержание этого белка в период беременности, при различных заболеваниях воспалительного характера, злокачественном росте, туберкулезе и др. Понижение содержания наблюдается при заболеваниях печени, при отравлении фосфором или другими токсическими веществами. Синтез этого белка происходит в РЭС печени.

В плазме циркулируют соединения белковой природы, попадающие из других органов и тканей. Например, гормоны, многие факторы свертывающей и антисвертывающей систем. В плазме крови находятся ферменты – липопротеинлипаза, холинэстераза – это плазмоспецифические ферменты, в кровь могут попадать органоспецифические ферменты – аминотрансферазы, гексокиназа, альдолаза, протеиназа, активность которых в крови здорового человека незначительна или совсем отсутствует.

Небелковые органические компоненты плазмы крови – мочевина, аминокислоты, билирубин, креатин, креатинин, мочевая кислота, углеводы, органические кислоты, липиды (ТАГ, холестерол, фосфоглицериды, свободные и эфиросвязанные жирные кислоты, сфингомиелин). В диагностических лабораториях для оценки состояния метаболизма используются такие показатели, как небелковый азот, азот аминокислот, общее содержание полисахаридов (в пересчете на гексозу) и др.

Основные неорганические компоненты плазмы крови представлены анионами бикарбонатов, хлоридов, фосфатов, сульфатов и йода, катионами кальция, магния, натрия, железа, меди.

Основной составной частью эритроцита является гемоглобин, который состоит из белка глобина (96%) и простетической группы – гема (4% массы молекулы).

Гем – производное протопорфирина, который является производным порфина. Порфин – тетрапиррольное соединение, в котором пиррольные кольца соединены между собой метиновыми группами (=СН–).

Из общего количества железа, содержащегося в организме (около 4г), приблизительно 50% приходится на гем. Для биосинтеза гема используется Fе(III), находящееся в ферритине печени, селезенки, костного мозга. Для образования ферритина необходимы белок – апоферритин и железо, всасывающееся из кишок, а также частично железо разрушенных эритроцитов. В синтезе гема принимает участие ряд витаминов, коферментов и ферментов. Важнейшие из них В₁₂, фолиевая кислота, ТПФ, липоевая кислота, синтетаза левулиновой кислоты, гемсинтетаза и др.

Процесс синтеза гема можно выразить схемой:

1) сукцинил-КоА+ глицин → аминокетоадипиновая к-та + аминолевулиновая к-та

(акт. форма янтарной к-ты)

-2Н₂О

2) аминолевулиновая к-та порфобилиноген, в составе которого пиррольное кольцо.

При дальнейших превращениях несколько частиц порфобилиногена соединяются, образуя циклическое соединение из 4-х пиррольных колец – порфин и затем – протопорфирин, который в печени, селезенке, костном мозгу присоединяет атом железа и превращается в Гем.

+ Fе

Протофорфирин Гем.

Или: Глицин (8 м-л) Сукцинил-КоА (8 м-л)

Аминолевулиновая к-та (8 м-л)

Порфобилиноген

(циклическая форма) (4 м-лы)

Протопорфирин (1 м-ла)

Fе²⁺

Гем (1 м-ла)

Распад гема происходит при распаде гемоглобина в органах РЭС, преимущественно в селезенке, гепатоцитах печени, костном мозгу, лимфатических узлах. Первым этапом этого процесса является окисление одной метиновой группы в геме до кетона и разрыв порфиринового кольца, Fе²⁺ окисляется в Fе³⁺.

К патологии обмена гемоглобина и эритроцитов относят:

1) порфирии;

2) гемоглобинопатии;

3) острый гемолиз;

4) желтухи.

Порфирии – группа заболеваний с нарушением биосинтеза гема. Наблюдается накопление побочных промежуточных продуктов, которые откладываются в различных органах или выделяются в повышенных количествах с калом или мочой. Появление в моче в значительных количествах веществ незавершенного синтеза гема либо продуктов его распада (копропорфирин и уропорфирин) вызывает порфиринурию. Моча пурпурно-красного цвета. Это бывает при некоторых поражениях печени, кишечных кровотечениях, интоксикациях. Порфиринурия является одним из признаков отравления свинцом, когда нарушается транспорт Fе, необходимого для синтеза гемоглобина.

Гемоглобинопатии – группа заболеваний, связанных с синтезом патологических гемоглобинов в результате врожденного дефекта биосинтеза гемоглобина А.

Гемоглобинопатии чаще всего являются причиной развития тяжелых анемий гемолитического типа. У аномальных гемоглобинов изменена структура глобина. Примеры аномальных гемоглобинов: НbS – эритроциты серповидной формы, легко разрушаются, возникает Серповидноклеточная анемия.

Талассемии – заболевания, вызванные нарушением нормального синтеза α или β-цепей гемоглобина (НbН).

Известны аномальные НbМ, НbД, НbК и др.

Острый гемолиз – возникает в тех случаях, когда происходит одномоментное разрушение большого количества эритроцитов. Подобное явление возникает при переливании крови несоответствующей группы или некоторых формах острого отравления. Существует закономерность, согласно которой выход в плазму крови более 2% гемоглобина приводит к его выделению почками в мочу. В молекуле гемоглобина субъединицы связаны между собой нековалентными связями. Попадание таких белков с кровотоком в почки приводит к нарушению функции почечного фильтра. Развивается острая почечная недостаточность – крайне опасное для организма состояние. Первыми субъективными симптомами являются резкие боли в пояснице. Появление гемоглобина в моче возникает также в результате кровотечения в самой мочевыделительной системе.

Приложение № 3.