Биохимические функции крови. Важнейшие азотистые и безазотистые компоненты крови

БИОХИМИЯ КРОВИ.

Кровь-это жидкая ткань организма, выполняющая важные биологические функции.Общий обьем крови взрослого человека составляет 5-6 литров.При определенном состоянии наблюдается увеличение общего обьема циркулирующей крови-общая гиперволемия,или ее снижение-общая гиповолемия.Возможна также общая гипер- и гиповолемия отдельных органов.

Кровь состоит из жидкой части-плазмы(без форменных элементов), а плазма, лишенная белка фибриногена называется сыворотка. Сыворотка,составляющая от общего обьема 55%. К форменным элементам (клеткам), относятся эритроциты, лейкоциты, нейтрофилы, эозинофилы и т.д.

ФИЗИКО- ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ.

Плотность крови (удельный вес) составляет 1,050-1,0060 г/мл и зависит от присутствующих в крови форменных элементов - белков и липидов.Кровь – это коллоидно-полимерный раствор,в котором вода является растворителем, соли и низкомолекулярные органические соединения растворенными веществами,а белки и их комплексы - кооллоидной частью, образуя в целом коллоидно – полимерный раствор.

Вокруг клеток крови располагается двойной слой электрического заряда,при этом на мембране прочно связан слой отрицательных зарядов, а вокруг диффузно расположен слой положительных зарядов.

Вследствии наличия двойного слоя электрических заррядов возникает электрокинетический потенциал,который предупреждает их агрегацию.

Электропроводимость-кровь проводит электрический ток. Это зависит от электролитов, белков и форменных элементов крови.

Ионная сила раствора-величина, характеризующая взаимодействием ионов, находящихся в растворе, между собой.

Рн крови в норме составляет 7,36-7,40 для артериальной крови и на 0,02 меньше для венозной.

Величина рН является устойчивой и даже незначительные изменения существенно сказываются на протекании химических процессов.Допустимый предел колебания 0,05-0,1, а изменение на 0,2 уже несовместимо с жизнью.

При определенных условиях возможен сдвиг рН в кислую сторону- ацидоз, а в щелочную – алкалоз.

В зависимости от характера изменения выделяют 2 формы:

1)компенсированный ацидоз и алкалоз, при котором изменяется буферная емкость крови без изменений величины рН.

2)некомпенсированный ацидоз и алкалоз – расходуются буферные системы крови,что приводит к сдвигу рН.

В зависимости от причин. приводящих к развитию ацидоза и алкалоза различают:

1- метаболический - вследствие накопления в крови кислот или щелочных продуктов, образующихся в процессе обмена.

2- газовый – вследствии изменения содержания угольной кислоты вещества изменяют содержание угольной кислоты.

К буферным системам крови относят:

1- плазменная - гидрокарбонатная (самая значимая); фосфатная и белковая

2- эритроцитарная (гемоглобиновая, гидрокарбонатная, фосфатная)- самая значимая – гемоглобиновая.

ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ КРОВИ

В норме- 7,6 – 7,8 атм.; 0,55 – 0,56 – по криоскопической величине и зависит от количества молекул, ионов и колоидных частиц,находящихся в единице обьема.

Та часть осматического давления, которая определяется белками, называется коллоидно – осматическим, или онкотическим давлением крови.

Вязкость- кровь вязкая жидкость, в 4-5 раз больше воды и зависит от присутутвия белков и форменных элементов крови.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ КРОВИ

Благодаря работе сердца кровь циркулирует по замкнутой системе кровеносныых сосудов и осуществляет транспорт химических веществ.

Она переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ от тканей к легким в составе гемоглобина эритроцитов(дыхательная функция),доставляет продукты переваривания пищи из кишечника в ткани, уносит конечные продукты обмена из ткани в выделительные органы.

Кровь участвует в регуляции обмена веществ, доставляя сигналы в молекулы от органов внутренней секреци к тканям-мишеням.

Защитная функция крови представлена двумя групами компонетов: в ней содержатся клетки лейкоцциты и гуморальный (антигенный) элемент иммунного реагирования, который защищает организм от любых чужеродных молекул. Вторичные «спасают» кровь от свертывания.

Кровь поддерживает коллоидно-осмотическое давление и водный обмен организма и выполняяет терморегуляторную функцию,поддерживая постоянную температуру тела в разных его частях.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КРОВИ.

Химический состав растворимых в плазме крови веществ относительно постоянен,т.к.существует нервный и гуморальный механизм,поддерживающий гомеостаз (постоянство внутренней среды)

Растворимых веществ вплазме состаавляет 10%массы крови,из них на долю белков приходится около7%,на долю неорганических соединений 0,9% остаточная часть образует небелковые органические соединения.

Кровь связана со всеми тканями организма,поэтому возникающий патологический процесс в каком-либо органе приводит к изменению биохимических показателей крови.Эта информация может быть ценной при постановке диагноза и оценки эффективности лееения.

БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ.

В физиологических условиях содержание общего белка крови 65-85г/л.

При определенных состояниях возможны следующие отклонения от нормы:

Гиперпротеинемия-повышенное кол-во белкоов крови и по своему характеру оно может быть 2-х видов:

абсолютная-наблюдается активация собственно белкового синтеза,и встречается в случаях воздействия определенных факторов на ретикуло-эндотелиальныную систему (селезенка, красный костный мозг,лимфоузлы),где активно протекает биосинтез белка. Например, при ряде инфекционных заболеваний стимулируется иммунный ответ и возрастает содержание иммуноглобулинов (гамма глобулинов),являющихся составной частью суммарного белка крови.

2)Относительная-наблюдается при значительной потере жидкости организмом(состояние дегидротации) и вследствии этого возрастает вязкозть крови и увеличивается содержание химических веществ в единице обьема крови,в том числе и белков.Имеет место при частом жидком стуле(диарея, неукротимой рвоте, ожоги.

Гипопротеинемия-снижение содержания белка в крови.Характерно при заболевании печени,когда нарушена ее белоксинтезирующая функция, пищеварительного тракта(нарушаются механизмы транспорта и всасывания слизистой кишечника),заболевания почек(если процесс сопровождается протеинурией).

Гипопротеиемия имеет место и при недостаточности белкового питания,голодании,длительных воспалительных процессах.

Диспротеинемия-изменяется содержание отдельных белковых фракций,но при этом количество общего суммарного белка в крови может быть в пределах нормы.

Парепротеинемия-в крови обнаруживаюются белки,которые в норме обычным методом не определяются,но обнаружваются только при патологических состояниях.Всвязи с этим белки крови можно разделить на 2 группы- физиологические и патологические.

Характеристики отдельных физиологических белков крови.

Альбумин-сывороточный белок- в количественном отношении наибольшая и самая однородная фракция белков.

Обладает относительно большой поверхностью,избытком кислых аминокислот,и, вследствии этого,большим отрицательным зарядом.

Благодаря этому альбумины адсорбируют на своей поверхности и транспортируют многие вещества как эндогенного,так и экзогенного происхождения(жирные кислоты, билирубин,лизолецитин,стероидные гормоны), а так же воду, различные лекарственные вещества,и даже ртуть, которая связывается SH-группами.

При электрофорезе, проводимым обычным методом, альбумин движется как единое целое, но при использовании более тонких методов, удается выделить несколько минорных фракций(возможно, это обычные молекулы альбумина, на которых адсорбированы транспортные вещества- лиганды).

Основная физиологическая функция альбумина- это поддержание коллоидно- осматического давления крови (плазмы). Кроме этого он служит резервом аминокислот. Период существования альбумина в кровотоке -17-27 дней.Вырабатывается он в печени. Описано не менее 8 генетически обусловленных вариантов этого белка.

ПОВЫШЕНИЕ содержания альбумина бывает сравнительно редко, его причина- общее повышение содержания сывороточных белков в результате дегидратации.

УМЕНЬШЕНИЕ содержания альбумина в крови может быть следствием изменения общей гемодинамики,а так же больших потерь белка,нарушении его синтеза, увеличении распада.Потеря белко может быть причиной протеинурии,диареи,кровотечений (в т.ч. и внутренних).

Нарушение синтеза альбумина может быть чаще при хронических заболеваниях печени,особенно при циррозе,так же при нефритах, недостаточности питания, кахексиях.

Интенсификация распада белка может быть причиной гипоальбуминемии при лихорадках, травмах, больших оператвных вмешательствах,тиреотоксиказе. Особое место занимают случаи уменьшения альбуминов в результате изменения гемодинамики, при сердечной декомпенсации,болезнях печени, беременности.

Сравнительно редко встречается генетический деффект, при котором в крови отсутствует альбумин – (анальбуминемия). При недостаточности или полном его отсутствии отмечается потеря способности связывать воду, которая выходит во внесосудистое пространство,в результате чего развиваются отеки, а в дальнейшем нарушается транспорт различных соединений, например, свободных жирных кислот, и др.

Отсутствие альбумина не приводит к развитию какого- либо конкретного заболевания, оно является признаком какого- либо функционального расстройства.

Глобулины -содержатся в норме 25-35г/ л.с молекулярной массой более,чем у альбуминов.В отличии от альбуминов они нерастворима в чистой воде,но растворима в слабо солевые растворах.Слаабо гидратированные белки осаждаются при концентрации сульфата аммония 50%.

При электорфорезе глобулиныы делятся на альфа(1,2), бэтта(1,2)и гамма глобулины.

Выполняют транспортную функциию(особенно металлы и гормоны),участвующие в поддержааании онкотического давления и величине Рн крови,а так же защитную,т.к. гамма-глобулины(иммуноглобулины),участвующих в разных формированиях иммунного ответа.

Увеличение содержания альфа-глобулинов отличен при активной фазе ревматизма,туберкулезе,хроническом гепатите,застойнической желтухе,циррозе.

Увеличенное соднржание гамма-глоббулинов имеет место при хрничческом …заболеваниях.

При ревматоидном артрите увеличение содержания гамма-глобулинов характеризуется преимущественным,,,Hg M,а при остром гепатиттее-Нg G.

Фибриноген-в норме содержится 2-7гр. на литр,синтезируется в печени и участвует в процессах свёртыываниия кроови.

Гаптоглообин-сод.в норме 0,228---1,9 гр. на литр.

Альфа-2 макроглобулин - самый крупный из плазматических,который так же называют кристаллизующимся альфа 2-гликопротеидом, термолабильным, серомукоидом,или просто альфа-2-глобулином. Его относительная молекулярная масса не более 650 Да. Он содержит 8-10 % углеводов и состоит из 10 одинаковых субьединиц, связанных сульфгидрильными группами.

В отличие от других белков плазмы крови он синтезируется вне печени.

Основная физиологическая функция альфа-2-глобулинов – регулировать активность тромбина, плазмина и кининогена; одновременно он способен подавлять активность других протеиназ. Его количество возрастает при хронических и хроническо-рецидивируующих процессах:поражениях паренхимы печени,аутоиммунных заболеваниях.

Трансферр ин (сидорофеллин, металлосеромукоид бетта-1- глобулинов).Белок красноватого цвета, переносит железо трехвалентное в депо (печень, селезенку), а оттуда к рецепторам, расположенным на поверхности гемосинтезирующех клеток. В норме трансферрин лишь на одну треть насыщен железом,уменьшение этой величины- об интенсивности распада гемоглобина.

СНИЖЕНИЕ содержания трансферринав плазме крови бывает при острых воспалениях, в том числе при гепатите и нефротическом синдроме, а так же при опухолях.

ПОВЫШЕНИЕ содержания отмечается очень редко – при процессах, связанных с усилением распада эритроцитов.

Гемопексин - ( бетта-1-гаптоглобулин, цитохромфеллин)

В отличии от гаптоглобина связывает не сами белки, а их геминовые простетические группы, благодаря чему может образовать комплексы с широкой группой железосодержащих веществ (гемоглобин,миоглобин, каталаза и др.) и тем самым препятствует потере железа через почечный фильтр.

УМЕНЬШЕНИЕ содержания в крови наблюдается при гемолизе,заболевании печени и почек.

УВЕЛИЧЕНИЕ – при воспалении.

Эритропоэти н синтезируется в почках и стиммулирует процесс эритропоэза.Количественно возрастает при гипоксии и снижается при заболеваниях почек.

Пропердин -от лат.perdere-разрешать. Высокомолекулярный белок-1,2 млн.

Содержание пропердина в сыворотке крови около 0,3% от общего количества белков.Способен лизировать целиком ряд микробов,особенно граммотрицательные бактнрии а также,,,,простейшие и даже отдельные клетки организма.Действие особенно выражено в сочетании с комплементами и особенно с комплементом С₃.Содержание этих белков(активное состояние) в норме составляет 4-8цел. ед.на литр.Отмечается некоторый парралеризм между активностью пропердиновой системы и устойчивостью организма к инфекциям.

Характеристика некоторых патологических белков крови.

С-реактивный. В крови здорового человека либо совсем отсутствует, либо его очень мало. Он появляется при бактериальных, или вирусных инфекциях, в активной стадии ревматизма, после инфаркта миокарда.

Этот белок, известный с 1941 года названный из-за способности преципитировать в присутствии ионов кальция С- полисахарид пневмококка.

В физиологических условиях его концентрация в плазме крови очень мала (менее 0,001 грам на литр). Во время воспаления содержание быстро увеличивается (в 20 раз и более с максимумом через 50 часов).

Как и другие реактанты быстрой фазы он синтезируется гепатоцитами. Индуктором его синтеза является интерлитин-1.

Биологическая функция С-реактивного белка.

1.Способен активировать систему комплемента.

2.Тормозит агрегацию тромбоцитов, что вызывает нарушение реакции сгустка. Это, в частности, может явиться толчком к геморрогическим высыпаниям у больных с острым воспалением (например, у больных с острым ревматизмом).

3. Активирует фагоцитоз.

Криоглобулин. В сывороттке крови здоровых людей отсутстсвует и появляется при некоторых патологических состояниях. Отличительные свойства этого белка является спосообность выпадать в --- или желатинироваться при температуре ниже 37 градусов.

Криоглобулин можно обнаружить в сыворотке крови при миеломе,лейкозах,лимфосаркоме,циррозе печени,ревматизме.Убольных, в крови которых содержитсяпри сильном местном охлаждении может развиться(в результате желтинизации плазмы) тромбозы, вызываются некроттизации.

Интерферон-спецефический белоок,синтезированный в клетках организма в результате воздействия вирусов.

Этот белок обладает способностью угнетать размножение вирусов в организме,при этом наблюдаетсяя торможение не только вирусов,инициирующих синтез интерферона, но и других вирусов.

НЕБЕЛКОВЫЕ АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ВЕЩЕСТВА ПЛАЗМЫ КРОВИ.

К важнейшим небелковым азотсодержащим веществам можно отнести:

Мочевина – конечный продукт белкового обмена. В норме содержание мочевины 3 – 7 ммоль/литр. Повышение содержания мочевины наблюдается при заболеваниях почек, когда нарушеныа их выделительная функция, при дегидратации организма (относительная форма) и при значительном белковом питании. Снижение содержания мочевины имеет место при заболеваниях печени, когда нарушена ее мочевинообразовательные функции, но в этом случае возрастает количество аммиака.

Мочевая кислота – конечный продукт обмена пуринов, в норме ееколичество 0,1 – 0,4 ммоль/литр. Повышение содержания (гиперурикемия) по своему характеру может быть: первичная – возникает вследствие нарушения обмена собственно пуринов и вторичная – является сопутствующей основного заболевания или является следствием введения фарм=препаратов, а так же характерно для подагры.

Креатин и креатинин – содержание в крови небольшое и увеличение наблюдается при заболевании мышечной ткани и особенно вследствии дистрофических процессов.

Билирубин – относится к числу желчных пигментов, образуется при распаде гемоглобина в клетках РЭС. В норме количество общего билирубина составляет 8 – 20 микромоль/литр. Определение общего билирубина и его фракций (свободного и связанного) приводят с целью дмфференциалььной диагностики различных видов желтух.

Аминокислоты – в крови их содержание небольшое, так как они быстро утилизируются тканями на синтез белка.

Однако отмечается большее содержание аспарагиновой и особенно глутаминовой аминокислот, что связано с их участием в связывании и обезвреживании аммиака.

Остаточный азот – азот небелковых азотсодержащих веществ, т.е. остающийся в фильтрате после осаждения белков. В норме его содержание 19,5 – 30 ммоль/литр и он включает в себя азот мочевины (50% от общего количества небелкового азота), аминокислот (25%), мочевой кислоты (4%), креатина (5%), аммиак, нуклеотиды, глутатион, билирубин, холин, гистамин и др. Таким образом, в состав остаточного азота крови входят главным обоазом азот конечных продуктов обмена простых и сложных белков. Увеличение остаточного азота (азотемия) наблюдается при нефритах, нефрозах, массивных кровотечениях, сердечной недостаточности, ожогах, обширных травмах, кишечной непроходимости.

Полипептиды – источнокам полипептидов в кровивыступает образующийся при распаде тканевых белков под действием катепсинов, а так же поступающие из пищеварительного тракта при всасывании.

Ряд полипептидов выполняет важные биологические функции и получили название кининов крови.

Важнейшими кининами плазмы крови является брадикинин, каллидин, метионил – лизил – брадикинин. Фактически они образуют кининовую систему,обеспечивающую регуляцию местного и общего кровотока и проницаемость сосудистой стенки.

В плазме крови содержание кининов обычно очень мало (например, брадикардина 1 – 8 нмоль/л). Субстрат, из которого освобождаются кинины, получил название кининогена. В плазме крови существует несколько кининогенов (не менее трех).

Кининогены – это белки, связанные в плазме крови с альфа – глобулиновой фракцией. Местом синтеза кининогенов является печень.

Образование (отщепление) кининов из кининогенов происходит при участии специфических ферментов – кининогеназ, которые получили название калликреинов.

БЕЗАЗОТИСТЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ КРОВИ.

К безазотистым веществам крови относится:

Глюкоза – основной представитель веществ плазмы кровм. В норме содержание глюкозы в крови 2,8 – 4,0 ммоль/литр.(ортотолуидиновый метод), 3,0 – 5,8 ммоль/литр (глюкооксидазный метод). Повышение содержания глюкозы в крови (гипергликемия). По своему характеру может быть физиологической (пищевая, алиментарная или эмоциональная стрессовая) или паталогической (при сахарном диабете, гипертиреозе и др.). Снижение содержания глюкозы (гипогликемия) может быть так же физиологической (при беременности, лактации) или паталогической (гипотиреоз, болезнь Адиссона).

Молочная кислота – конечный продукт анаэробного гликолиза, в норме содержание составляет 0,5 – 2,0 ммоль/литр и ее содержание значительно возрастает при физичесокй нагрузке, а так же при всех состояниях, сопровождающихся развитием гипоксии.

Пировиноградная кислота – конечный продукт аэробного гликолиза, а так же может образовываться при дезаминировании и переаминировании ряда аминокислот. В норме содержание среднее 0,1 ммоль/литр. Содержание повышается при недостатке тиамина, а так же при подавлении активности пируватдегидрогеназного комплекса (ПДК).

Холестерин. Повышение количества холестерина (гиперхолестеринемия имеет место при атеросклерозе и сахарном диабете.)

Липиды. Содержание общих, суммарных липидов в норме 4 – 8 г/литр. Повышение количества липидов (гиперлипемия) может быть физиологическоцй (на высоте пищеварения) и паталогической (при различных типах ГЛП – гиперлипопротеинемии).

Ацетоновые (кетоновые) тела в норме 0,1 – 0,6 ммоль/литр, и увеличение содержания наблюдается при сахарном диабете и при голодании.

В норме содержание холестерина от4 до 8 ммоль/литр (по данным Воза нормальные величины составляют 4 – 6 ммоль/литр

Дата добавления: 2015-08-18