Белки плазмы крови, их характеристика и функциональное значение, онкотическое давление крови и его роль
Белки плазмы крови, их характеристика и функциональное значение.
В плазме крови содержится 7% всех белков организма при концентрации 60 - 80 г/л. Белки плазмы крови выполняют множество функций. Одна из них заключается в поддержании осмотического давления, так как белки связывают воду и удерживают её в кровеносном русле.
- Белки плазмы образуют важнейшую буферную систему крови и поддерживают рН крови в пределах 7,37 - 7,43.
- Альбумин, транстиретин, транскортин, трансферрин и некоторые другие белки (табл. 14-2) выполняют транспортную функцию.
- Белки плазмы определяют вязкость крови и, следовательно, играют важную роль в гемодинамике кровеносной системы.
- Белки плазмы крови являются резервом аминокислот для организма.
- Иммуноглобулины, белки свёртывающей системы крови, α1-антитрипсин и белки системы комплемента осуществляют защитную функцию.
Методом электрофореза на ацетилцеллюлозе или геле агарозы белки плазмы крови можно разделить на альбумины (55-65%), α1-глобулины (2- 4%), α2 -глобулины (6-12%), β-глобулины (8-12%) и γ-глобулины (12-22%).
Большинство сывороточных белков синтезируется в печени, однако некоторые образуются и в других тканях. Например, γ-глобулины синтезируются В-лимфоцитами, пептидные гормоны в основном секретируют клетки эндокринных желёз, а пептидный гормон эритропоэтин - клетки почки.
Содержание некоторых белков в плазме крови может резко увеличиваться при острых воспалительных процессах и некоторых других патологических состояниях (травмы, ожоги, инфаркт миокарда). Такие белки называют белками острой фазы, так как они принимают участие в развитии воспалительной реакции организма. К белкам острой фазы относят С-реактивный белок, называемый так, потому что он взаимодействует с С-полисахаридом пневмококков, α1-антитрипсин, гаптоглобин, кислый гликопротеин, фибриноген.
Таблица 14-2. Содержание и функции некоторых белков плазмы крови
| Группа | Белки | Концентрация в сыворотке крови, г/л | Функция |
| Альбумины | Транстиретин | 0,25 | Транспорт тироксина и трийодтиронина |
| Альбумин | Поддержание осмотического давления, транспорт жирных кислот, билирубина, жёлчных кислот, стероидных гормонов, лекарств, неорганических ионов, резерв аминокислот | ||
| α1-Глобулины | α1 -Антитрипсин | 2,5 | Ингибитор протеиназ |
| ЛПВП | 0,35 | Транспорт холестерола | |
| Протромбин | 0,1 | Фактор II свёртывания крови | |
| Транскортин | 0,03 | Транспорт кортизола, кортикостерона, прогестерона | |
| Кислый α1-гликопротеин | Транспорт прогестерона | ||
| Тироксинсвязывающий глобулин | 0,02 | Транспорт тироксина и трийодтиронина | |
| α2-Глобулины | Церулоплазмин | 0,35 | Транспорт ионов меди, оксидоредуктаза |
| Антитромбин III | 0,3 | Ингибитор плазменных протеаз | |
| Гаптоглобин | Связывание гемоглобина | ||
| α2-Макроглобулин | 2,6 | Ингибитор плазменных протеиназ, транспорт цинка | |
| Ретинолсвязыва-ющий белок | 0,04 | Транспорт ретинола | |
| Витамин D связывающий белок | 0,4 | Транспорт кальциферола | |
| β-Глобулины | ЛПНП | 3,5 | Транспорт холестерола |
| Трансферрин | Транспорт ионов железа | ||
| Фибриноген | Фактор I свёртывания крови | ||
| Транскобаламин | 25×10-9 | Транспорт витамина B12 | |
| Глобулин связывающий белок | 20×10-6 | Транспорт тестостерона и эстрадиола | |
| С-реактивный белок | <0,01 | Активация комплемента | |
| γ-Глобулины | IgG | Поздние антитела | |
| IgA | 3,5 | Антитела, защищающие слизистые оболочки | |
| IgM | 1,3 | Ранние антитела | |
| IgD | 0,03 | Рецепторы В-лимфоцитов | |
| IgE | <0,01 | Реагин |
Альбумин.Концентрация альбумина в крови составляет 40-50 г/л. В сутки в печени синтезируется около 12 г альбумина, Т1/2 этого белка - примерно 20 дней. Альбумин состоит из 585 аминокислотных остатков, имеет 17 дисульфидных связей и обладает молекулярной массой 69 кД. Молекула альбумина содержит много дикарбоновых аминокислот, поэтому может удерживать в крови катионы Са2+, Cu2+, Zn2+. Около 40% альбумина содержится в крови и остальные 60% в межклеточной жидкости, однако его концентрация в плазме выше, чем в межклеточной жидкости, поскольку объём последней превышает объём плазмы в 4 раза. Благодаря относительно небольшой молекулярной массе и высокой концентрации альбумин обеспечивает до 80% осмотического давления плазмы.
Альбумин - важнейший транспортный белок. Он транспортирует свободные жирные кислоты, неконъюгированный билирубин, Са2+, Сu2+, триптофан, тироксин и трийодтиронин. Многие лекарства (аспирин, дикумарол, сульфаниламиды) связываются в крови с альбумином. Этот факт необходимо учитывать при лечении заболеваний, сопровождающихся гипоальбуминемией, так как в этих случаях повышается концентрация свободного лекарства в крови.
Транстиретин(преальбумин) называют тироксинсвязывающим преальбумином. Это белок острой фазы. Транстиретин относят к фракции альбуминов, он имеет тетрамерную молекулу. Он способен присоединять в одном центре связывания ретинолсвязывающий белок, а в другом - до двух молекул тироксина и трийодтиронина.
α1 - Антитрипсинотносят к α1-глобулинам. Он ингибирует ряд протеаз, в том числе фермент эластазу, освобождающийся из нейтрофилов и разрушающий эластин альвеол лёгких. При недостаточности α1-антитрипсина могут возникнуть эмфизема лёгких и гепатит, приводящий к циррозу печени.
Гаптоглобинсоставляет примерно четверть всех α2-глобулинов. Если свободный гемоглобин, имеющий молекулярную массу 65 кД, может фильтроваться через почечные клубочки или агрегировать в них, то комплекс гемоглобин-гаптоглобин имеет слишком большую молекулярную массу (155 кД), чтобы пройти через гломерулы. Следовательно, образование такого комплекса предотвращает потери организмом железа, содержащегося в гемоглобине. Определение содержания гаптоглобина имеет диагностическое значение, например, снижение концентрации гаптоглобина в крови наблюдают при гемолитической анемии. Это объясняют тем, что при Т1/2 гаптоглобина, составляющем 5 дней, и Т1/2 комплекса гемоглобин - гаптоглобин (около 90 мин) увеличение поступления свободного гемоглобина в кровь при гемолизе эритроцитов вызовет резкое снижение содержания свободного гаптоглобина в крови.
Гаптоглобин относят к белкам острой фазы, его содержание в крови повышается при острых воспалительных заболеваниях.
Онкотическое давление (от др.-греч. ὄγκος — объем, масса) — коллоидно-осмотическое давление, доля осмотического давления, создаваемая высокомолекулярными компонентами раствора. В плазме крови человека составляет лишь около 0,5 % осмотического давления (3—4 кн/м², или 0,03—0,04 ат). Тем не менее, онкотическое давление играет важнейшую роль в образовании межклеточной жидкости, первичной мочи и др. Стенка капилляров свободно проницаема для воды и низкомолекулярных веществ, но не для белков. Скорость фильтрации жидкости через стенку капилляра определяется разницей между онкотическим давлением белков плазмы и гидростатическим давлением крови, создаваемым работой сердца. На артериальном конце капилляра солевой раствор вместе с питательными веществами переходит в межклеточное пространство. На венозном конце капилляра процесс идёт в противоположном направлении, поскольку венозное давление ниже онкотического давления. В результате в кровь переходят вещества, отдаваемые клетками. При заболеваниях, сопровождающихся уменьшением концентрации в крови белков (особенно альбуминов), онкотическое давление снижается, и это может явиться одной из причин накопления жидкости в межклеточном пространстве, в результате чего развиваются отёки.