Krvna plazma Značenje proteina krvne plazme. Proteini krvne plazme: fiziološka uloga, glavne frakcije. Karakteristike proteina krvne plazme za novorođenčad

Ljudska krvna plazma obično sadrži više od 100 vrsta proteina. Otprilike 90% svih proteina u krvi je albumin. imunoglobulini, lipoproteini, fibrinogen, transferin; drugi proteini su prisutni u plazmi u malim količinama.

Sinteza proteina krvne plazme provodi se:

• jetra – u potpunosti sintetizira fibrinogen i albumine krvi, većinu α- i β-globulina,
• ćelije retikuloendotelnog sistema(RES) koštane srži i limfnih čvorova - dio β-globulina i γ-globulina (imunoglobulina).

Osobitosti sadržaja proteina u krvi djece

Kod novorođenčadi je sadržaj ukupnih proteina u krvnom serumu znatno niži nego kod odraslih, a do kraja prvog mjeseca života postaje minimalan (do 48 g/l). Do druge ili treće godine života, ukupni proteini se povećavaju na nivoe odraslih.

Tokom prvih mjeseci života koncentracija globulinske frakcije je nizak, što dovodi do relativne hiperalbuminemije do 66-76%. U periodu između 2. i 12. mjeseca koncentracija α 2 -globulina privremeno premašuje nivo odrasle osobe.

Količina fibrinogena pri rođenju je znatno niža nego kod odraslih (oko 2,0 g/l), ali do kraja prvog mjeseca dostiže normalni nivo (4,0 g/l).

Vrste proteinograma

U kliničkoj praksi razlikuje se 10 vrsta elektroferograma za serum ( proteinogram), što odgovara različitim patološkim stanjima.

Tip proteina	Albumin	Globulinske frakcije				Primjeri bolesti
		α1	α2	β	γ
Akutna upala	↓↓			-		Početni stadijumi pneumonije, akutnog poliartritisa, eksudativne plućne tuberkuloze, akutnih infektivnih bolesti, sepse, infarkta miokarda
Hronična upala	↓	-		-		Kasni stadijumi pneumonije, hronične plućne tuberkuloze, hroničnog endokarditisa, holecistitisa, cistitisa i pijelitisa
Poremećaji bubrežnog filtera	↓↓	-			↓	Prava, lipoidna ili amiloidna nefroza, nefritis, nefroskleroza, toksikoza trudnoće, završna plućna tuberkuloza, kaheksija
Maligni tumori	↓↓					Metastatske neoplazme s različitim lokalizacijama primarnog tumora
Hepatitis	↓	-	-			Posljedice toksičnog oštećenja jetre, hepatitisa, hemolitičkih procesa, leukemije, malignih novotvorina hematopoetskog i limfnog aparata, nekih oblika poliartritisa, dermatoza
Nekroza jetre	↓↓	-	↓			Ciroza jetre, teški oblici indurativne plućne tuberkuloze, neki oblici kroničnog poliartritisa i kolagenoze
Mehanička žutica	↓	-				Opstruktivna žutica, žutica uzrokovana razvojem karcinoma bilijarnog trakta i glave gušterače
α2-globulin plazmocitoma	↓	↓		↓	↓	α 2 -Plazmacitomi
β-globulin plazmocitomi	↓	↓	↓		↓	β1-plazmocitomi, β1-leukemija plazma ćelija i Waldenstromova makroglobulinemija
γ-globulin plazmocitomi	↓	↓	↓	↓		γ-Plazmacitomi, makroglobulinemija i neke retikuloze

Ljudska krvna plazma sadrži više od 100 različitih proteina. Većina proteina plazme se sintetiše u jetri, sa izuzetkom imunoglobulina i proteinsko-peptidnih hormona. Funkcije proteina krvne plazme su vrlo raznolike. Proteini stvaraju onkotski pritisak i na taj način održavaju konstantan volumen krvi, tj. vežu vodu i zadržavaju je u krvotoku. Proteini obezbeđuju viskoznost krvi. Od viskoznosti zavise brzina protoka krvi, arterijski i venski pritisak i drugi pokazatelji kardiovaskularnog sistema. Proteini, zajedno sa bikarbonatnim i fosfatnim puferskim sistemima, održavaju kiselo-baznu kiselinsku reakciju (pH 7,34-7,36). Plazma sadrži proteine ​​koagulacionog (fibrinogen) i antikoagulacionog sistema (antitrombin). Plazma sadrži transportne proteine: nespecifične (albumin) i specifične (transferin). Plazma sadrži antiproteaze koje štite krvne ćelije i krvne sudove od uništenja. Imunoglobulini, sistem komplementa i drugi proteini imunog sistema obezbeđuju humoralni imunitet. Proteini plazme su komponente kininskog i angiotenzinskog sistema. Bradikinin širi krvne sudove i snižava krvni pritisak, angiotenzin ih sužava i povećava krvni pritisak. Nutritivna funkcija proteina plazme važna je tokom posta i određenih bolesti.

Proteini se mogu podijeliti u frakcije na nekoliko načina. Na primjer, prema njihovoj pokretljivosti tokom elektroforeze, mogu se grubo podijeliti na 5 frakcija: albumin, a 1 -, a 2 -, b- i g-globulini.Svaka frakcija je mješavina pojedinačnih proteina sa istim nabojem.

Albumine sintetiziraju hepatociti jetre. Među proteinima plazme, kvantitativno je to najveća frakcija (42 g/l). To su jednostavni proteini koji obavljaju većinu uobičajenih funkcija proteina krvne plazme. Oni obezbeđuju viskoznost krvi i onkotski pritisak, pošto imaju niži M i ima ih mnogo, a učestvuju u regulaciji ACR, jer sadrže više naelektrisanih aminokiselina. Albumini obavljaju transportnu funkciju za lipofilne supstance, transportuju dugolančane masne kiseline (FFA), bilirubin, neke hormone, vitamine i lekove. Osim toga, albumin veže ione Ca 2+ i Mg 2+. Albumini su rezerva aminokiselina za glukoneogenezu i obavljaju nutritivnu funkciju tokom posta.

a 1 -, a 2 -, b-globuline sintetiziraju RES ćelije, g-globuline sintetiziraju B-limfociti - 90%, Kupfferove ćelije - 10%.

a 1-globulini su frakcija koja uključuje transportne proteine ​​(vežući tiroksin), proteine ​​akutne faze (a1-antipeptidaze), HDL apoproteine, protrombin, itd.

a 2-globulini su frakcija koja takođe sadrži transportni protein (ceruloplazmin), protein akutne faze a 2-makroglobulin, antitrombin, itd.

b-globulini su frakcija koja sadrži LDL apoproteine, fibrinogen, transkobalamin itd.

g-globulini su frakcija koja sadrži antitijela (imunoglobulini).

Normalno, koncentracija ukupnog proteina u krvnoj plazmi je 63-83 g/l. Hiperproteinemija - povećana koncentracija proteina je često relativna kada je tijelo dehidrirano (proljev, povraćanje, opekotine). Apsolutna hiperproteinemija se javlja kod hroničnih upalnih bolesti (g-globulinemija). Hiperproteinemija je obično hiperglobulinemija. Hipoproteinemija – smanjena koncentracija proteina, najčešće hipoalbuminemija . Disproteinemije se javljaju kada je omjer između frakcija poremećen dok je ukupna količina proteina normalna. Koristeći proteinski spektar krvne plazme, moguće je, na primjer, razlikovati akutnu i kroničnu upalu. Kod akutne upale albumin je smanjen, a 1 i a 2 globulini su povećani. Kod kronične upale povećavaju se i g-globulini. Kod patologije jetre albumin je smanjen, a b- i g-globulini povećani.

Pojedinačni proteini krvne plazme predstavljaju 4 glavne grupe: 1) imunoglobulini, 2) transportni proteini, 3) enzimi, 4) proteini akutne faze.

Transportni proteini, kao što je ceruloplazmin, transportuju ione bakra. Nasljedni defekt ovog proteina dovodi do bolesti hepatolentikularne degeneracije (Wilson-Konovalov bolest). Za liječenje se propisuju kompleksoni (EDTA) koji vezuju ione bakra. Transferin služi za transport jona gvožđa, protein koji vezuje retinol prenosi vitamin A, protein koji vezuje tiroksin za transport jodotironina i drugi neophodni za prenos hidrofobnih jedinjenja.

Enzimi plazme se mogu podijeliti na funkcionalne i nefunkcionalne Funkcionalni enzimi se sintetiziraju u jetri, ulaze u plazmu i obavljaju različite funkcije. To su holinesteraza, enzimi koagulacionog i antikoagulantnog sistema, enzimi kininskog sistema (kalikrein), enzimi angiotenzinskog sistema (enzim koji konvertuje angiotenzin - ACE). Nefunkcionalni ili ćelijski enzimi se obično nalaze u tragovima u plazmi i pojavljuju se kao rezultat normalnog prometa stanica. Nefunkcionalni enzimi ulaze u plazmu kada su ćelije uništene kao rezultat upale ili nekroze. Takvi enzimi se nazivaju indikatorski enzimi, jer ako su specifični za tkivo, koriste se u dijagnostici enzima. Za enzimsku dijagnozu infarkta miokarda korisno je određivanje aktivnosti AST > ALT, LDH 1, kreatin kinaze (posebno MB izoenzima). Kod oboljenja jetre, nivoi u plazmi se povećavaju: ALT > AST, LDH 5, OCT (ornitin karbamoiltransferaza), arginaza. Kod akutnog pankreatitisa povećava se aktivnost drugih enzima u plazmi - pankreasne a-amilaze i lipaze.

Proteini akutne faze (glikoproteini) nazivaju se tako jer su normalno odsutni u krvi ili su prisutni u tragovima. U patologiji se njihova koncentracija višestruko povećava. Na primjer, C-reaktivni protein stvara precipitate sa C-polisaharidima pneumokoka, pojavljuje se tijekom upale pluća i drugih upalnih bolesti, akutnih infekcija. Kiseli 1-glikoprotein (orosomukoid) je povećan kod hroničnih i akutnih bolesti i karakteriše ga visok sadržaj ugljikohidrata (42%). 1-antitripsin, 2-makroglobulin, to su inhibitori peptidaze koji štite plazma i vaskularne proteine ​​od peptidaza koje ulaze u krv tokom ćelijske lize. Nivo 2-makroglobulina se povećava tokom trudnoće i uzimanja estrogena. Nasljedni nedostatak ovih peptidaza doprinosi nastanku određenih bolesti (emfizem, ciroza). Haptoglobin – Ovo je protein koji formira komplekse sa hemoglobinom i sprečava gubitak gvožđa tokom hemolize crvenih krvnih zrnaca. Krioglobulin se razlikuje po tome što može gelirati kada se temperatura smanji. Krioglobulin se ne otkriva kod zdravih ljudi, javlja se kod nefroze, leukemije, mijeloma itd.

Proteini su glavne komponente krvne plazme.

Proteini krvne plazme obavljaju niz važnih funkcija:

• odrediti fizičko-hemijske konstante krvi (viskozitet, pH, onkotski pritisak)
• transportna funkcija – prijenos tvari nerastvorljivih u vodi, metalnih jona
• zaštitna funkcija - dio antitijela
• učestvuju u zgrušavanju krvi - hemokoagulaciji
• regulatorna funkcija – plazma sadrži proteinske hormone, enzime
• predstavljaju rezervu aminokiselina i pripadajućih metala

Metodom isoljavanja, proteini krvne plazme se dijele na 3 frakcije: albumin - 30-50 g/l, globulin - 20-30 g/l, fibrinogen - 2-4 g/l

Elektroforezom na papiru svi proteini krvne plazme se dijele na 5 frakcija: albumine i α1, α2, β, γ - globulini

On albumini čini 60% svih proteina krvne plazme. Albumini imaju molekulsku težinu manju od 100 hiljada d, bogati su polarnim hidrofilnim aminokiselinama i elektroforetski su pokretni. Albumini se rastvore u destilovanoj vodi, posole sa 100% rastvorom (NH 4) 2 SO 4. Albumini se sintetišu u jetri, vrše transportnu funkciju i određuju fizičko-hemijska svojstva krvi.

Globuliničine 40% svih proteina krvne plazme. Globulini su heterogena frakcija proteina. Sadržaj α1-globulina je 4%, α2-globulina - 8%, β-globulina -12%, γ-globulina - 16%. Molekularna masa globulina je oko 200 hiljada. Oni su manje hidrofilni, rastvaraju se u 10% rastvorima soli i talože 50% (NH 4) 2 SO 4. Globulini se sintetiziraju u jetri, limfocitima i makrofagima. Glavne funkcije globulina uključuju transportne i zaštitne funkcije.

Frakcija globulina sadrži: pojedinačnih proteina .

Vjeverice α 1 - frakcija globulina

Protrombin- protein sistema zgrušavanja krvi

α 1 - glikoprotein– prenosi neke steroidne hormone

α 1 – antitripsin– inhibitor tripsina

Orosomucoid– glikoprotein, inhibitor proteaze, ima imunomodulatorno dejstvo

Vjeverice α 2 -frakcije globulina

Haptoglobin- prenosi hemoglobin

α 2 - makroglobulin– ima antiproteaznu aktivnost, inhibitor je zgrušavanja krvi i fibrinolitičkog sistema, inhibitor sinteze kinina

C-reaktivni protein daje reakciju precipitacije s pneumokokom i ima antiproteaznu aktivnost.

Ceruloplasmin– protein koji prenosi bakar, ima aktivnost enzimske oksidaze.

Vjeverice β - frakcije globulina

C-reaktivni protein– protein uključen u upalni odgovor

Transferin– prenosi gvožđe, deo je antioksidativnog sistema krvi.

Hemopexin– transportuje hem, porfirine, hemoglobin

fibrinogen– faktor zgrušavanja krvi.

Vjeverice γ-globulinske frakcije predstavljeni su antitelima ili imunoglobulinima (Ig) 3 osnovna tipa: G, A, M i manji: D, E. Unovorođenčad Zastupljene su sve vrste imunoglobulina, ali je njihov sadržaj manji nego kod odraslih. Tokom ovog perioda, glavni je IgG, koji prolazi placentnu barijeru i ulazi u fetus iz majčinog tijela. U dobi od 1 godine sadržaj IgG postaje jednak sadržaju kod odraslih, a do 2 godine koncentracija IgA dostiže nivo odraslih.

Svi imunoglobulini su izgrađeni na istom principu. Sadrže dva teška H lanca (500-60 aminokiselina) i dva laka L lanca (do 200 aminokiselina), lanci su povezani disulfidnim vezama. Sekundarna struktura H i L lanaca ima β-presavijeni raspored, lanci su paralelni, a sekcije domena se razlikuju u njihovom sastavu. Lanci sadrže konstantne regije i varijabilne regije, zbog čega Ig stupa u interakciju s velikim brojem antigena. IgA sadrži 3 vilice, IgM sadrži 5 viljuški.

Proteini su prisutni u malim koncentracijama u krvnoj plazmi interferoni (IF ) raznih vrsta:

α – (ELISA) se sintetiziraju u limfocitima i makrofagima

β – (IPB) se sintetiziraju u fibroblastima

γ – (IFG) se sintetiziraju u različitim tkivima iu T-limfocitima

Interferoni imaju antiproliferativno dejstvo, stimulišu diferencijaciju ćelija, imaju antitumorsko dejstvo i aktiviraju imunološke procese. Kod virusnih bolesti povećava se koncentracija interferona. Interferoni imaju antivirusnu aktivnost, koja je povezana sa aktivacijom imunog sistema, inhibicijom RNA polimeraze i aktivacijom RNAaze.

Enzimi krvne plazme podijeljeni su u 3 grupe.

Sekretorni enzimi sintetišu se u jetri i izlučuju u krv. Primjeri za to su holinesteraza i faktori zgrušavanja krvi. Normalno, aktivnost enzima ove grupe je veća nego kod bolesti.

Enzimi za izlučivanje sintetizira se u jetri i izlučuje u žuč (alkalna fosfataza). Kod bolesti se povećava aktivnost enzima za izlučivanje.

Indikatorski enzimi Normalno, oni su praktički odsutni u krvnoj plazmi, a kod bolesti se njihova aktivnost povećava.

Proteini krvne plazme - pojam i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "Proteini krvne plazme" 2017, 2018.

Krv se sastoji od tečni dio (plazma) I oblikovani elementi (leukociti, eritrociti, trombociti). Procenat plazme u krvi je 55%, a postotak formiranih elemenata je 45%.

Zauzvrat, plazma je složen biološki medij koji sadrži 92% vode, 7% proteina i 1% masti, ugljikohidrata i mineralnih soli.

Proteini plazme su visokomolekularna jedinjenja koja sadrže azot koji imaju složenu strukturu i sastoje se od više od 20 aminokiselina. Aminokiseline imaju svojstva i kiselina i baza i mogu stupiti u interakciju s raznim spojevima.

Proteini uključuju:

• ugljenik (50-55%);
• kiseonik (21-23%);
• vodonik (6-7%);
• azot (15-16%);
• sumpor, fosfor, željezo, bakar i neki drugi elementi - u malim količinama.

Proteini mogu biti jednostavni ili složeni. Jednostavni proteini se sastoje samo od aminokiselina: protamina, histona, albumina, globulina. Složeni proteini uključuju ne samo aminokiseline, već i druga jedinjenja (nukleinske kiseline, fosfornu kiselinu, ugljikohidrate): nukleoproteine, hromoproteine, fosforoproteine, glukoproteine, lipoproteine.

Proteini su sposobni davati i primati električni naboj, postajući pozitivno ili negativno nabijeni. Osim toga, proteini su u stanju zadržati vodu, stvarajući koloidnu otopinu (jedna kiselinska grupa može vezati 4, a aminska grupa može vezati 3 molekula vode). Snaga kojom proteini plazme privlače vodu na sebe naziva se koloidni osmotski pritisak. Ova vrijednost je jednaka 23-28 mmHg.

Proteini plazme štite organizam od prodiranja stranih proteina, učestvuju u procesu zgrušavanja krvi i održavaju postojanost homeostaze. To je koliko korisnih i važnih funkcija proteini plazme obavljaju u našem tijelu.

U kliničkoj praksi se utvrđuje ukupni sadržaj proteina u krvnoj plazmi i njegove frakcije. Ukupna količina proteina u plazmi treba da bude 65..85 g/l. U krvnom serumu ima 2..4 g/l proteina manje nego u plazmi – to se objašnjava činjenicom da u serumu nema fibrinogena.

Smanjena količina proteina ( hipoproteinemija) nastaje zbog:

• nedovoljan unos proteina u organizam - rezultat dugotrajnog posta, dijete bez proteina, poremećaja gastrointestinalnog trakta;
• povećan gubitak proteina - kao rezultat akutnog i kroničnog krvarenja, malignih neoplazmi;
• poremećaji u stvaranju proteina - kao posljedica zatajenja jetre (hepatitis, ciroza, distrofija jetre).

Povećana količina proteina ( hiperproteinemija) nastaje zbog gubitka dijela intravaskularne tekućine – pregrijavanja organizma, velikih opekotina, teških ozljeda, kolere, multiplog mijeloma.

Proteinski sastav krvne plazme je veoma raznolik. Moderna medicina identificirala je više od 100 različitih proteina plazme. Najjednostavniji proteini - albumini, globulini i fibrinogen nalaze se u plazmi u velikim količinama, ostali - u zanemarivim količinama.

Na osnovu oblika i veličine molekula, proteini krvi se dijele na albumine i globuline. Najčešći protein u krvnoj plazmi je albumin (više od 50% svih proteina, 40-50 g/l). Djeluju kao transportni proteini za neke hormone, slobodne masne kiseline, bilirubin, razne jone i lijekove, održavaju postojanost koloidno-osmotske krvi i učestvuju u brojnim metaboličkim procesima u tijelu. Sinteza albumina se odvija u jetri.

Albumen

Sadržaj albumina u krvi služi kao dodatni dijagnostički znak za niz bolesti. Kada je koncentracija albumina u krvi niska, ravnoteža između krvne plazme i međustanične tekućine je poremećena. Potonji prestaje da ulazi u krv i dolazi do oticanja. Koncentracija albumina može se smanjiti i sa smanjenjem njegove sinteze (na primjer, s poremećenom apsorpcijom aminokiselina) i s povećanjem gubitka albumina (na primjer, kroz ulceriranu sluznicu gastrointestinalnog trakta). U starosti i starosti sadržaj albumina se smanjuje. Mjerenje koncentracije albumina u plazmi koristi se kao test funkcije jetre jer kronične bolesti jetre karakteriziraju niske koncentracije albumina zbog smanjene sinteze albumina i povećanog volumena distribucije kao posljedica zadržavanja tekućine u tijelu.

Nizak nivo albumina (hipoalbuminemija) kod novorođenčadi povećava rizik od žutice jer albumin veže slobodni bilirubin u krvi. Albumin također veže mnoge lijekove koji ulaze u krvotok, pa kada se njegova koncentracija smanji povećava se rizik od trovanja nevezanom tvari. Analbuminemija je rijetka nasljedna bolest kod koje je koncentracija albumina u plazmi vrlo niska (250 mg/L ili manje). Osobe s ovim poremećajima podložne su povremenim blagim edemima bez ikakvih drugih kliničkih simptoma. Visoke koncentracije albumina u krvi (hiperalbuminemija) mogu biti uzrokovane ili prekomjernom infuzijom albumina ili dehidracijom tijela.

Imunoglobulini

Većina ostalih proteina krvne plazme klasificira se kao globulini. Među njima su: alfa globulini, koji vezuju tiroksin i bilirubin; beta globulini, koji vezuju gvožđe, holesterol i vitamine A, D i K; Gama globulini, koji vezuju histamin i igraju važnu ulogu u imunološkim reakcijama tijela, stoga se nazivaju i imunoglobulini ili antitijela.

Postoji 5 glavnih klasa imunoglobulina, od kojih su najčešći IgG, IgA i IgM. Smanjenje ili povećanje koncentracije imunoglobulina u krvnoj plazmi može biti i fiziološko i patološko. Poznati su različiti nasljedni i stečeni poremećaji sinteze imunoglobulina. Smanjenje njihovog broja često se javlja kod malignih bolesti krvi, kao što su kronična limfatična leukemija, multipli mijelom, Hodgkinova bolest; može biti posljedica primjene citostatika ili sa značajnim gubicima proteina (nefrotski sindrom). U potpunom odsustvu imunoglobulina, na primjer, kod AIDS-a, mogu se razviti ponavljajuće bakterijske infekcije.

Povećane koncentracije imunoglobulina uočavaju se kod akutnih i kroničnih infektivnih, kao i autoimunih bolesti, na primjer, reumatizma, sistemskog eritematoznog lupusa i dr. Identifikacija imunoglobulina prema specifičnim antigenima (imunodijagnostika) pruža značajnu pomoć u postavljanju dijagnoze mnogih zaraznih bolesti. .

Ostali proteini plazme

Osim albumina i imunoglobulina, krvna plazma sadrži i niz drugih proteina: komponente komplementa, razne transportne proteine, na primjer globulin koji vezuje tiroksin, globulin koji vezuje polne hormone, transferin itd. Koncentracije nekih proteina se povećavaju tokom akutne upale. reakcija. Među njima su antitripsini (inhibitori proteaze), C-reaktivni protein i haptoglobin (glikopeptid koji vezuje slobodni hemoglobin). Mjerenje koncentracije C-reaktivnog proteina pomaže u praćenju napredovanja bolesti koje karakteriziraju epizode akutne upale i remisije, kao što je reumatoidni artritis. Naslijeđeni nedostatak a1-antitripsina može uzrokovati hepatitis kod novorođenčadi. Smanjenje koncentracije haptoglobina u plazmi ukazuje na povećanu intravaskularnu hemolizu, a također se opaža kod kroničnih bolesti jetre, teške sepse i metastatske bolesti.

Globulini uključuju proteine ​​plazme koji su uključeni u zgrušavanje krvi, kao što su protrombin i fibrinogen, a određivanje njihove koncentracije je važno pri procjeni pacijenata s krvarenjem.

Fluktuacije koncentracije proteina u plazmi određene su brzinom njihove sinteze i uklanjanja i volumenom njihove distribucije u tijelu, na primjer, pri promjeni položaja tijela (unutar 30 minuta nakon prelaska iz ležećeg u vertikalni položaj, koncentracija proteina u plazmi raste za 10-20%) ili nakon postavljanja venepunkcijske podveze (koncentracija proteina može porasti u roku od nekoliko minuta). U oba slučaja, povećanje koncentracije proteina uzrokovano je povećanom difuzijom tekućine iz krvnih žila u međućelijski prostor i smanjenjem volumena njihove distribucije (dehidracijski efekat). Nasuprot tome, brzo smanjenje koncentracije proteina najčešće je posljedica povećanja volumena plazme, na primjer, s povećanjem propusnosti kapilara kod pacijenata s generaliziranom upalom.

PAŽNJA! Informacije date na sajtu web stranica je samo za referencu. Administracija sajta nije odgovorna za moguće negativne posljedice ako uzimate bilo kakve lijekove ili postupke bez liječničkog recepta!

Tema: “BIOHEMIJA KRVI. KRVNA PLAZMA: KOMPONENTE I NJIHOVE FUNKCIJE. METABOLIZAM ERITROCITA. ZNAČAJ BIOHEMIJSKE ANALIZE KRVI U KLINICI"

1. Proteini krvne plazme: biološka uloga. Sadržaj proteinskih frakcija u plazmi. Promjene u proteinskom sastavu plazme u patološkim stanjima (hiperproteinemija, hipoproteinemija, disproteinemija, paraproteinemija).
2. Proteini akutne faze upale: biološka uloga, primjeri proteina.
3. Lipoproteinske frakcije krvne plazme: karakteristike sastava, uloga u organizmu.
4. Imunoglobulini krvne plazme: glavne klase, dijagram strukture, biološke funkcije. Interferoni: biološka uloga, mehanizam djelovanja (šema).
5. Enzimi krvne plazme (sekretorni, ekskretorni, indikatorski): dijagnostička vrijednost proučavanja aktivnosti aminotransferaza (ALT i AST), alkalne fosfataze, amilaze, lipaze, tripsina, izoenzima laktat dehidrogenaze, kreatin kinaze.
6. Neproteinske komponente krvi koje ne sadrže dušik (urea, aminokiseline, mokraćna kiselina, kreatinin, indikan, direktni i indirektni bilirubin): struktura, biološka uloga, dijagnostička vrijednost njihovog određivanja u krvi. Koncept azotemije.
7. Organske komponente krvi bez azota (glukoza, holesterol, slobodne masne kiseline, ketonska tijela, piruvat, laktat), dijagnostička vrijednost njihovog određivanja u krvi.
8. Osobine strukture i funkcije hemoglobina. Regulatori afiniteta hemoglobina za O2. Molekularni oblici hemoglobina. Derivati ​​hemoglobina. Klinička i dijagnostička vrijednost određivanja hemoglobina u krvi.
9. Metabolizam eritrocita: uloga glikolize i pentozofosfatnog puta u zrelim eritrocitima. Glutation: uloga u crvenim krvnim zrncima. Enzimski sistemi uključeni u neutralizaciju reaktivnih vrsta kiseonika.
10. Koagulacija krvi kao kaskada aktivacije proenzima. Unutrašnji i vanjski putevi koagulacije. Opšti put koagulacije krvi: aktivacija protrombina, konverzija fibrinogena u fibrin, formiranje fibrinskog polimera.
11. Učešće vitamina K u posttranslacijskoj modifikaciji faktora koagulacije krvi. Dikumarol kao antivitamin K.

30.1. Sastav i funkcije krvi.

Krv- tečno pokretno tkivo koje cirkuliše u zatvorenom sistemu krvnih sudova, transportuje različite hemikalije do organa i tkiva i integriše metaboličke procese koji se odvijaju u različitim ćelijama.

Krv se sastoji od plazma I oblikovani elementi (eritrociti, leukociti i trombociti). Krvni serum razlikuje se od plazme po odsustvu fibrinogena. 90% krvne plazme je voda, 10% suvi ostatak, koji uključuje proteine, neproteinske azotne komponente (rezidualni azot), organske komponente bez azota i minerale.

30.2. Proteini krvne plazme.

Krvna plazma sadrži složenu višekomponentnu (više od 100) mješavinu proteina koji se razlikuju po porijeklu i funkciji. Većina proteina plazme se sintetizira u jetri. Imunoglobulini i niz drugih zaštitnih proteina od strane imunokompetentnih ćelija.

30.2.1. Proteinske frakcije. Soljenjem proteina plazme mogu se izolovati frakcije albumina i globulina. Normalno, odnos ovih frakcija je 1,5 - 2,5. Metodom elektroforeze na papiru moguće je identificirati 5 proteinskih frakcija (u opadajućem redoslijedu brzine migracije): albumini, α1 -, α2 -, β- i γ-globulini. Kada se koriste metode finije frakcionisanja, u svakoj frakciji se može izolovati čitav niz proteina, osim albumina (sadržaj i sastav proteinskih frakcija krvnog seruma, vidi sliku 1).

Slika 1. Elektroferogram proteina krvnog seruma i sastav proteinskih frakcija.

Albumin- proteini sa molekulskom težinom od oko 70.000 Da. Zbog svoje hidrofilnosti i visokog sadržaja u plazmi, igraju važnu ulogu u održavanju koloidno-osmotskog (onkotskog) krvnog pritiska i regulaciji razmjene tečnosti između krvi i tkiva. Obavljaju transportnu funkciju: prenose slobodne masne kiseline, žučne pigmente, steroidne hormone, ione Ca2+ i mnoge lijekove. Albumini takođe služe kao bogata i brzo dostupna rezerva aminokiselina.

α 1 -globulini:

• Kiselo α 1-glikoprotein (orosomukoid) - sadrži do 40% ugljenih hidrata, izoelektrična tačka mu je u kiseloj sredini (2.7). Funkcija ovog proteina nije u potpunosti utvrđena; poznato je da u ranim fazama upalnog procesa orosomukoid pospješuje stvaranje kolagenih vlakana na mjestu upale (Ya. Musil, 1985).
• α 1 - Antitripsin - inhibitor niza proteaza (tripsin, himotripsin, kalikrein, plazmin). Kongenitalno smanjenje sadržaja α1-antitripsina u krvi može biti faktor predispozicije za bronhopulmonalne bolesti, budući da su elastična vlakna plućnog tkiva posebno osjetljiva na djelovanje proteolitičkih enzima.
• Retinol vezujući protein prenosi vitamin A rastvorljiv u mastima.
• Protein koji vezuje tiroksin - vezuje i transportuje hormone štitnjače koji sadrže jod.
• Transcortin - veže i transportuje glukokortikoidne hormone (kortizol, kortikosteron).

α 2 -globulini:

• Haptoglobini (25% α2-globulina) - formiraju stabilan kompleks sa hemoglobinom koji se pojavljuje u plazmi kao rezultat intravaskularne hemolize eritrocita. Komplekse haptoglobin-hemoglobin preuzimaju RES ćelije, gdje se lanci hema i proteina razlažu, a željezo se ponovo koristi za sintezu hemoglobina. Ovo sprječava tijelo da gubi željezo i uzrokuje oštećenje hemoglobina u bubrezima.
• Ceruloplasmin - protein koji sadrži ione bakra (jedna molekula ceruloplazmina sadrži 6-8 Cu2+ jona), koji mu daju plavu boju. To je oblik transporta jona bakra u tijelu. Ima oksidazno djelovanje: oksidira Fe2+ u Fe3+, što osigurava vezivanje željeza transferinom. Sposoban da oksidira aromatične amine, učestvuje u metabolizmu adrenalina, norepinefrina i serotonina.

β-globulini:

• Transferin - glavni protein frakcije β-globulina, uključen je u vezivanje i transport feri gvožđa u različita tkiva, posebno hematopoetska tkiva. Transferin reguliše nivo Fe3+ u krvi i sprečava prekomerno nakupljanje i gubitak u urinu.
• Hemopexin - vezuje hem i sprečava njegov gubitak preko bubrega. Kompleks hem-hemopeksina preuzima jetra iz krvi.
• C-reaktivni protein (CRP) - protein sposoban da istaloži (u prisustvu Ca2+) C-polisaharid pneumokoknog ćelijskog zida. Njegova biološka uloga određena je njegovom sposobnošću da aktivira fagocitozu i inhibira proces agregacije trombocita. Kod zdravih ljudi koncentracija CRP-a u plazmi je zanemarljiva i ne može se odrediti standardnim metodama. Tijekom akutnog upalnog procesa povećava se više od 20 puta; u ovom slučaju CRP se otkriva u krvi. Proučavanje CRP-a ima prednost u odnosu na druge markere upalnog procesa: određivanje ESR i brojanje leukocita. Ovaj indikator je osjetljiviji, njegovo povećanje se javlja ranije i nakon oporavka se brže vraća u normalu.

γ-globulini:

• Imunoglobulini (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) su antitijela koje tijelo proizvodi kao odgovor na unošenje stranih supstanci s antigenskim djelovanjem. Za više informacija o ovim proteinima, pogledajte 1.2.5.

30.2.2. Kvantitativne i kvalitativne promjene u proteinskom sastavu krvne plazme. U različitim patološkim stanjima, proteinski sastav krvne plazme može se promijeniti. Glavne vrste promjena su:

• Hiperproteinemija - povećanje sadržaja ukupnog proteina plazme. Uzroci: gubitak velikih količina vode (povraćanje, dijareja, opsežne opekotine), zarazne bolesti (zbog povećanja količine γ-globulina).
• Hipoproteinemija - smanjenje sadržaja ukupnog proteina u plazmi. Uočava se kod oboljenja jetre (zbog poremećene sinteze proteina), bolesti bubrega (zbog gubitka proteina u urinu) i tokom posta (zbog nedostatka aminokiselina za sintezu proteina).
• Disproteinemija - promjena u postotku proteinskih frakcija s normalnim sadržajem ukupnog proteina u krvnoj plazmi, na primjer, smanjenje sadržaja albumina i povećanje sadržaja jedne ili više frakcija globulina kod različitih upalnih bolesti.
• Paraproteinemija - pojava u krvnoj plazmi patoloških imunoglobulina - paraproteina koji se razlikuju od normalnih proteina po fizičko-hemijskim svojstvima i biološkoj aktivnosti. Takvi proteini uključuju npr. krioglobulini, formirajući međusobno precipitate na temperaturama ispod 37 °C. Paraproteini se nalaze u krvi s Waldenstromovom makroglobulinemijom, s multiplim mijelomom (u potonjem slučaju mogu prevladati bubrežnu barijeru i nalaze se u urinu kao Bence-Jones proteini). Paraproteinemija je obično praćena hiperproteinemijom.

30.2.3. Lipoproteinske frakcije krvne plazme. Lipoproteini su složena jedinjenja koja transportuju lipide u krvi. Oni uključuju: hidrofobno jezgro koji sadrže triacilglicerole i estre holesterola, i amfifilna ljuska, formirani od fosfolipida, slobodnog holesterola i apoproteina (slika 2). Ljudska krvna plazma sadrži sljedeće frakcije lipoproteina:

Slika 2. Shema strukture lipoproteina krvne plazme.

• Lipoproteini visoke gustine ili α-lipoproteini , budući da se tokom elektroforeze na papiru kreću zajedno sa α-globulinima. Sadrže mnogo proteina i fosfolipida i prenose holesterol iz perifernih tkiva do jetre.
• Lipoproteini niske gustine ili β-lipoproteini , budući da se tokom elektroforeze na papiru kreću zajedno sa β-globulinima. Bogata holesterolom; transportuju ga iz jetre u periferna tkiva.
• Lipoproteini vrlo niske gustine ili pre-β-lipoproteini (nalazi se na elektroferogramu između α- i β-globulina). Oni služe kao transportni oblik endogenih triacilglicerola i prekursori su lipoproteina niske gustine.
• Hilomikroni - elektroforetski nepokretan; nema ih u krvi uzetoj na prazan želudac. Oni su transportni oblik egzogenih (hrane) triacilglicerola.

30.2.4. Proteini akutne faze upale. To su proteini čiji se sadržaj povećava u krvnoj plazmi tokom akutnog upalnog procesa. To uključuje, na primjer, sljedeće proteine:

1. haptoglobin ;
2. ceruloplazmin ;
3. C-reaktivni protein ;
4. α 1 -antitripsin ;
5. fibrinogen (komponenta sistema koagulacije krvi; videti 30.7.2).

Brzina sinteze ovih proteina se prvenstveno povećava zbog smanjenja formiranja albumina, transferina i albumina (mala frakcija proteina plazme koja ima najveću pokretljivost tokom elektroforeze diska, a koja odgovara traci na elektroferogramu ispred albumin), čija se koncentracija smanjuje tijekom akutne upale.

Biološka uloga proteina akutne faze: a) svi ovi proteini su inhibitori enzima koji se oslobađaju tokom destrukcije ćelije i sprečavaju sekundarno oštećenje tkiva; b) ovi proteini imaju imunosupresivni efekat (V.L. Dotsenko, 1985).

30.2.5. Zaštitni proteini u krvnoj plazmi. Proteini koji obavljaju zaštitnu funkciju uključuju imunoglobuline i interferone.

Imunoglobulini (antitijela) - grupa proteina proizvedenih kao odgovor na ulazak stranih struktura (antigena) u tijelo. Sintetiziraju se u limfnim čvorovima i slezeni limfocitima B. Postoji 5 klasa imunoglobulini- IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Slika 3. Dijagram strukture imunoglobulina (varijabilna regija je prikazana sivom bojom, konstantna regija nije zasjenjena).

Molekuli imunoglobulina imaju jedinstvenu strukturu. Strukturnu jedinicu imunoglobulina (monomer) čine četiri polipeptidna lanca međusobno povezana disulfidnim vezama: dva teška (H lanca) i dva laka (L lanca) (vidi sliku 3). IgG, IgD i IgE su po pravilu monomeri u svojoj strukturi, IgM molekuli su građeni od pet monomera, IgA se sastoje od dvije ili više strukturnih jedinica, ili su monomeri.

Proteinski lanci koji čine imunoglobuline mogu se podijeliti na specifične domene ili područja koja imaju određene strukturne i funkcionalne karakteristike.

N-terminalni regioni i L i H lanaca nazivaju se varijabilnim regionom (V), jer njihovu strukturu karakterišu značajne razlike između različitih klasa antitela. Unutar varijabilnog domena postoje 3 hipervarijabilne regije, koje karakterizira najveća raznolikost sekvenci aminokiselina. To je varijabilni region antitela koji je odgovoran za vezivanje antigena prema principu komplementarnosti; primarna struktura proteinskih lanaca u ovoj regiji određuje specifičnost antitijela.

C-terminalni domeni H i L lanaca imaju relativno konstantnu primarnu strukturu unutar svake klase antitijela i nazivaju se konstantna regija (C). Konstantna regija određuje svojstva različitih klasa imunoglobulina, njihovu distribuciju u tijelu i može sudjelovati u pokretanju mehanizama koji uzrokuju uništavanje antigena.

Interferoni - porodica proteina koje sintetiziraju tjelesne ćelije kao odgovor na virusnu infekciju i imaju antivirusni učinak. Postoji nekoliko vrsta interferona koji imaju specifičan spektar djelovanja: leukocitni (α-interferon), fibroblastni (β-interferon) i imuni (γ-interferon). Interferone sintetišu i luče neke ćelije i ispoljavaju svoje dejstvo utičući na druge ćelije, po tome su slični hormonima. Mehanizam djelovanja interferona prikazan je na slici 4.

Slika 4. Mehanizam djelovanja interferona (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Vezivanjem za ćelijske receptore, interferoni indukuju sintezu dva enzima - 2",5"-oligoadenilat sintetaze i protein kinaze, vjerovatno zbog pokretanja transkripcije odgovarajućih gena. Oba rezultirajuća enzima pokazuju svoju aktivnost u prisustvu dvolančane RNK, a upravo su te RNK produkti replikacije mnogih virusa ili su sadržane u njihovim virionima. Prvi enzim sintetiše 2",5"-oligoadenilate (iz ATP), koji aktiviraju ćelijsku ribonukleazu I; drugi enzim fosforiliše faktor inicijacije translacije IF2. Krajnji rezultat ovih procesa je inhibicija biosinteze proteina i reprodukcije virusa u inficiranoj ćeliji (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

30.2.6. Enzimi krvne plazme. Svi enzimi sadržani u krvnoj plazmi mogu se podijeliti u tri grupe:

1. sekretornih enzima - sintetiziraju se u jetri i oslobađaju u krv, gdje obavljaju svoju funkciju (na primjer, faktori zgrušavanja krvi);
2. enzimi za izlučivanje - sintetizirani u jetri, normalno se izlučuju žučom (na primjer, alkalna fosfataza), njihov sadržaj i aktivnost u krvnoj plazmi se povećava kada je poremećen odliv žuči;
3. indikatorski enzimi - sintetišu se u različitim tkivima i ulaze u krvotok kada se ćelije ovih tkiva unište. U različitim stanicama prevladavaju različiti enzimi, pa se pri oštećenju pojedinog organa u krvi pojavljuju enzimi svojstveni njemu. Ovo se može koristiti u dijagnostici bolesti.

Na primjer, ako su ćelije jetre oštećene ( hepatitis) u krvi se povećava aktivnost alanin aminotransferaze (ALT), aspartat aminotransferaze (ACT), izoenzima laktat dehidrogenaze LDH5, glutamat dehidrogenaze i ornitin karbamoiltransferaze.

Kada su ćelije miokarda oštećene ( srčani udar) u krvi se povećava aktivnost aspartat aminotransferaze (ACT), izoenzima LDH1 laktat dehidrogenaze i izoenzima kreatin kinaze MB.

Kada su ćelije pankreasa oštećene ( pankreatitis) povećava se aktivnost tripsina, α-amilaze i lipaze u krvi.

30.3. Neproteinske azotne komponente krvi (rezidualni dušik).

Ova grupa supstanci uključuje: ureu, mokraćnu kiselinu, aminokiseline, kreatin, kreatinin, amonijak, indikan, bilirubin i druga jedinjenja (vidi sliku 5). Sadržaj rezidualnog dušika u krvnoj plazmi zdravih ljudi je 15-25 mmol/l. Povećanje nivoa preostalog azota u krvi naziva se azotemija . Ovisno o uzroku, azotemija se dijeli na retencijsku i produkcijsku.

Retenciona azotemija javlja se kada dođe do kršenja izlučivanja produkata metabolizma dušika (prvenstveno ureje) u urinu i karakterističan je za insuficijenciju bubrežne funkcije. U ovom slučaju, do 90% neproteinskog dušika u krvi je dušik uree umjesto 50% normalno.

Produktivna azotemija nastaje kada dođe do prekomjernog unosa dušičnih tvari u krv zbog povećane razgradnje proteina tkiva (dugo gladovanje, dijabetes melitus, teške rane i opekotine, zarazne bolesti).

Određivanje rezidualnog azota vrši se u filtratu krvnog seruma bez proteina. Kao rezultat mineralizacije filtrata bez proteina kada se zagrije koncentrovanom H2SO4, azot svih neproteinskih jedinjenja se pretvara u oblik (NH4)2SO4. Joni NH4+ određuju se pomoću Nesslerovog reagensa.

• urea - glavni krajnji proizvod metabolizma proteina u ljudskom tijelu. Nastaje kao rezultat neutralizacije amonijaka u jetri i izlučuje se iz organizma putem bubrega. Stoga se sadržaj ureje u krvi smanjuje kod bolesti jetre i povećava kod zatajenja bubrega.
• Amino kiseline- ulaze u krvotok kada se apsorbuju iz gastrointestinalnog trakta ili su produkti razgradnje tkivnih proteina. U krvi zdravih ljudi među aminokiselinama prevladavaju alanin i glutamin, koji su, uz učešće u biosintezi proteina, transportni oblici amonijaka.
• Mokraćna kiselina- krajnji proizvod katabolizma purinskih nukleotida. Njegov sadržaj u krvi se povećava kod gihta (kao rezultat povećane formacije) i kod poremećene funkcije bubrega (zbog nedovoljnog izlučivanja).
• Kreatin- sintetizira se u bubrezima i jetri, u mišićima se pretvara u kreatin fosfat - izvor energije za procese mišićne kontrakcije. Kod bolesti mišićnog sistema sadržaj kreatina u krvi značajno raste.
• Kreatinin- krajnji produkt metabolizma dušika, nastao kao rezultat defosforilacije kreatin fosfata u mišićima, koji se izlučuje iz organizma putem bubrega. Sadržaj kreatinina u krvi se smanjuje kod bolesti mišićnog sistema, a povećava se kod zatajenja bubrega.
• indican - produkt neutralizacije indola, koji nastaje u jetri i izlučuje se bubrezima. Njegov sadržaj u krvi opada kod bolesti jetre, a povećava se kod pojačanih procesa truljenja proteina u crijevima i kod bolesti bubrega.
• Bilirubin (direktan i indirektan)- produkti katabolizma hemoglobina. Sadržaj bilirubina u krvi raste sa žuticom: hemolitičkom (zbog indirektnog bilirubina), opstruktivnom (zbog direktnog bilirubina), parenhimskom (zbog obje frakcije).

Slika 5. Neproteinska azotna jedinjenja krvne plazme.

30.4. Organske komponente krvi bez azota.

U ovu grupu supstanci spadaju nutrijenti (ugljikohidrati, lipidi) i produkti njihovog metabolizma (organske kiseline). Od najvećeg kliničkog značaja je određivanje glukoze u krvi, holesterola, slobodnih masnih kiselina, ketonskih tijela i mliječne kiseline. Formule ovih supstanci prikazane su na slici 6.

• Glukoza- glavni energetski supstrat organizma. Njegov sadržaj kod zdravih ljudi u krvi na prazan želudac je 3,3 - 5,5 mmol/l. Povećan nivo glukoze u krvi (hiperglikemija) opaženo nakon jela, tokom emocionalnog stresa, kod pacijenata sa dijabetes melitusom, hipertireozom, Itsenko-Cushing-ovom bolešću. Smanjeni nivoi glukoze u krvi (hipoglikemija) primećeno tokom posta, intenzivne fizičke aktivnosti, akutnog trovanja alkoholom i predoziranja insulinom.
• Holesterol- obavezna lipidna komponenta bioloških membrana, prekursor steroidnih hormona, vitamina D3, žučnih kiselina. Njegov sadržaj u krvnoj plazmi zdravih ljudi je 3,9 - 6,5 mmol/l. Povećan nivo holesterola u krvi ( hiperholesterolemija) se uočava kod ateroskleroze, dijabetes melitusa, miksedema, bolesti žučnog kamenca. Smanjenje nivoa holesterola u krvi ( hipoholesterolemija) nalazi se kod hipertireoze, ciroze jetre, crijevnih oboljenja, gladovanja i pri uzimanju koleretskih lijekova.
• Slobodne masne kiseline (FFA) tkiva i organi koriste kao energetski materijal. Sadržaj FFA u krvi se povećava za vrijeme gladovanja, dijabetesa, nakon primjene adrenalina i glukokortikoida; smanjenje hipotireoze nakon primjene inzulina.
• Ketonska tijela. Ketonska tijela uključuju acetoacetat, β-hidroksibutirat, aceton- proizvodi nepotpune oksidacije masnih kiselina. Povećava se sadržaj ketonskih tijela u krvi ( hiperketonemija) tokom posta, groznice, dijabetesa.
• Mliječna kiselina (laktat)- krajnji proizvod anaerobne oksidacije ugljikohidrata. Njegov sadržaj u krvi se povećava tokom hipoksije (fizičke aktivnosti, bolesti pluća, srca, krvi).
• Pirogrožđana kiselina (piruvat)- međuproizvod katabolizma ugljikohidrata i nekih aminokiselina. Najdramatičnije povećanje sadržaja pirogrožđane kiseline u krvi opaženo je tokom mišićnog rada i nedostatka vitamina B1.

Slika 6. Organske tvari krvne plazme bez dušika.

30.5. Mineralne komponente krvne plazme.

Minerali su bitne komponente krvne plazme. Najvažniji katjoni su joni natrijuma, kalija, kalcija i magnezija. Odgovaraju anjonima: hloridima, bikarbonatima, fosfatima, sulfatima. Neki kationi u krvnoj plazmi povezani su s organskim anionima i proteinima. Zbir svih kationa jednak je zbiru aniona, jer je krvna plazma električki neutralna.

• Natrijum- glavni katjon ekstracelularne tečnosti. Njegov sadržaj u krvnoj plazmi je 135 - 150 mmol/l. Joni natrijuma su uključeni u održavanje osmotskog tlaka ekstracelularne tekućine. Hipernatremija se opaža s hiperfunkcijom kore nadbubrežne žlijezde kada se parenteralno primjenjuje hipertonični rastvor natrijum hlorida. Hiponatremija može biti uzrokovana dijetom bez soli, insuficijencijom nadbubrežne žlijezde ili dijabetičkom acidozom.
• Kalijum je glavni intracelularni kation. U krvnoj plazmi se nalazi u količini od 3,9 mmol/l, au eritrocitima - 73,5 - 112 mmol/l. Kao i natrijum, kalijum održava osmotsku i kiselo-baznu homeostazu u ćeliji. Hiperkalijemija se opaža uz pojačano uništavanje ćelija (hemolitička anemija, sindrom dugotrajnog zgnječenja), s poremećenim izlučivanjem kalija putem bubrega i dehidracijom. Hipokalijemija se opaža kod hiperfunkcije kore nadbubrežne žlijezde, kod dijabetičke acidoze.
• Kalcijum u krvnoj plazmi se nalazi u obliku oblika. Obavlja različite funkcije: vezani za proteine ​​(0,9 mmol/l), ionizirani (1,25 mmol/l) i nejonizirani (0,35 mmol/l). Samo jonizovani kalcij je biološki aktivan. Hiperkalcemija se opaža kod hiperparatireoze, hipervitaminoze D, Itsenko-Cushingovog sindroma i destruktivnih procesa u koštanom tkivu. Hipokalcemija se javlja kod rahitisa, hipoparatireoze i bolesti bubrega.
• Hloridi Sadržani u krvnoj plazmi u količini od 95 - 110 mmol/l, učestvuju u održavanju osmotskog pritiska i kiselo-baznog stanja ekstracelularne tečnosti. Hiperkloremija se opaža kod zatajenja srca, arterijske hipertenzije, hipokloremije - kod povraćanja, bolesti bubrega.
• Fosfati u krvnoj plazmi su komponente puferskog sistema, njihova koncentracija je 1 - 1,5 mmol/l. Hiperfosfatemija se javlja kod bolesti bubrega, hipoparatireoze, hipervitaminoze D. Hipofosfatemija se javlja kod hiperparatireoze, miksedema i rahitisa.

0.6. Kiselo-bazno stanje i njegova regulacija.

Kiselo-bazno stanje (ABS) je omjer koncentracija vodonikovih (H+) i hidroksil (OH-) jona u tjelesnim tekućinama. Zdravu osobu karakteriše relativna konstantnost CBS indikatora, zbog kombinovanog delovanja pufer sistema krvi i fiziološke kontrole (respiratorni i ekskretorni organi).

30.6.1. Sistemi pufera krvi. Tjelesni puferski sistemi se sastoje od slabih kiselina i njihovih soli sa jakim bazama. Svaki bafer sistem karakterišu dva indikatora:

• pH pufer(zavisi od omjera komponenti pufera);
• tampon rezervoar, odnosno količina jake baze ili kiseline koja se mora dodati u otopinu pufera da bi se pH promijenio za jedan (ovisno o apsolutnim koncentracijama komponenti pufera).

Razlikuju se sljedeći sistemi pufera krvi:

• bikarbonat(H2 CO3 /NaHCO3);
• fosfat(NaH2PO4 /Na2HPO4);
• hemoglobin(deoksihemoglobin kao slaba kiselina/kalijumova so oksihemoglobina);
• proteina(njegov efekat je zbog amfoterne prirode proteina). Bikarbonatni i blisko povezani hemoglobinski puferski sistemi zajedno čine više od 80% puferskog kapaciteta krvi.

30.6.2. Respiratorna regulacija CBS-a provodi promjenom intenziteta vanjskog disanja. Kada se CO2 i H+ akumuliraju u krvi, povećava se plućna ventilacija, što dovodi do normalizacije sastava plinova u krvi. Smanjenje koncentracije ugljičnog dioksida i H+ uzrokuje smanjenje plućne ventilacije i normalizaciju ovih pokazatelja.

30.6.3. Renalna regulacija CBS provodi se uglavnom kroz tri mehanizma:

• reapsorpcija bikarbonata (u stanicama bubrežnih tubula nastaje ugljična kiselina H2CO3 iz H2O i CO2; disocira, H+ se oslobađa u urinu, HCO3 se reapsorbuje u krv);
• reapsorpcija Na+ iz glomerularnog filtrata u zamjenu za H+ (u ovom slučaju, Na2HPO4 u filtratu prelazi u NaH2PO4 i kiselost urina se povećava) ;
• lučenje NH 4+ (tokom hidrolize glutamina u tubularnim stanicama nastaje NH3; on stupa u interakciju sa H+, formiraju se ioni NH4+ koji se izlučuju urinom.

30.6.4. Laboratorijski parametri CBS krvi. Za karakterizaciju PPOV koriste se sljedeći pokazatelji:

• pH krvi;
• CO2 parcijalni pritisak (pCO2) krv;
• O2 parcijalni pritisak (pO2) krv;
• sadržaj bikarbonata u krvi pri datim pH i pCO2 vrijednostima ( topikalni ili pravi bikarbonat, AB );
• sadržaj bikarbonata u krvi pacijenta u standardnim uslovima, tj. pri rSO2 =40 mm Hg. ( standardni bikarbonat, S.B. );
• zbir osnova svi sistemi pufera krvi ( BB );
• višak ili nedostatak temelja krv u odnosu na normalnu vrijednost za datog pacijenta ( BE , sa engleskog bazni višak).

Prva tri indikatora određuju se direktno u krvi pomoću posebnih elektroda, a na temelju dobivenih podataka, preostali pokazatelji se izračunavaju pomoću nomograma ili formula.

30.6.5. Poremećaji CBS krvi. Postoje četiri glavna oblika acidobaznih poremećaja:

• metabolička acidoza - javlja se kod dijabetesa i gladovanja (zbog nakupljanja ketonskih tijela u krvi), kod hipoksije (zbog nakupljanja laktata). Kod ovog poremećaja, pCO2 i [HCO3 - ] u krvi se smanjuju, povećava se izlučivanje NH4+ u urinu;
• respiratorna acidoza - javlja se kod bronhitisa, upale pluća, bronhijalne astme (kao rezultat zadržavanja ugljičnog dioksida u krvi). Kod ovog poremećaja se povećava nivo pCO2 i u krvi, povećava se izlučivanje NH4+ u urinu;
• metabolička alkaloza - razvija se gubitkom kiselina, na primjer, uz nekontrolirano povraćanje. Kod ovog poremećaja povećava se pCO2 i razina u krvi, povećava se izlučivanje HCO3 u urinu, a kiselost urina se smanjuje.
• respiratorna alkaloza - uočeno kod povećane ventilacije pluća, na primjer, kod penjača na velikim visinama. Uz ovaj poremećaj, pCO2 i [HCO3 - ] u krvi se smanjuju, a kiselost urina smanjuje se.

Za liječenje metaboličke acidoze koristi se primjena otopine natrijevog bikarbonata; za liječenje metaboličke alkaloze - davanje otopine glutaminske kiseline.

30.7. Neki molekularni mehanizmi koagulacije krvi.

30.7.1. Zgrušavanje krvi- skup molekularnih procesa koji dovode do prestanka krvarenja iz oštećene žile kao rezultat stvaranja krvnog ugruška (tromba). Opšti dijagram procesa koagulacije krvi prikazan je na slici 7.

Slika 7. Opšti dijagram koagulacije krvi.

Većina faktora koagulacije prisutna je u krvi u obliku neaktivnih prekursora - proenzima, čiju aktivaciju vrši djelomična proteoliza. Brojni faktori koagulacije krvi su zavisni od vitamina K: protrombin (faktor II), prokonvertin (faktor VII), Božićni faktori (IX) i Stewart-Prower (X). Uloga vitamina K određena je njegovim učešćem u karboksilaciji ostataka glutamata u N-terminalnom području ovih proteina sa formiranjem γ-karboksiglutamata.

Zgrušavanje krvi je kaskada reakcija u kojoj aktivirani oblik jednog faktora zgrušavanja katalizira aktivaciju sljedećeg sve dok se ne aktivira konačni faktor, koji je strukturna osnova ugruška.

Karakteristike kaskadnog mehanizma su kako slijedi:

1) u odsustvu faktora koji pokreće proces stvaranja tromba, reakcija ne može nastupiti. Stoga će proces zgrušavanja krvi biti ograničen samo na onaj dio krvotoka gdje se takav inicijator pojavljuje;

2) faktori koji djeluju u početnim fazama zgrušavanja krvi potrebni su u vrlo malim količinama. Na svakoj karici kaskade njihov efekat se umnožava ( pojačano), što u konačnici osigurava brzu reakciju na štetu.

U normalnim uslovima postoje unutrašnji i spoljašnji putevi zgrušavanja krvi. Unutrašnji put inicira se kontaktom s atipičnom površinom, što dovodi do aktivacije faktora koji su inicijalno prisutni u krvi. Vanjski put koagulaciju pokreću spojevi koji inače nisu prisutni u krvi, ali tamo ulaze kao rezultat oštećenja tkiva. Za normalan tok procesa zgrušavanja krvi neophodna su oba ova mehanizma; razlikuju se samo u početnim fazama, a zatim se spajaju u zajednički put , što dovodi do stvaranja fibrinskog ugruška.

30.7.2. Mehanizam aktivacije protrombina. Neaktivni prekursor trombina - protrombin - sintetizira se u jetri. U njegovoj sintezi učestvuje vitamin K. Protrombin sadrži ostatke retke amino kiseline - γ-karboksiglutamata (skraćeni naziv - Gla). Proces aktivacije protrombina uključuje fosfolipide trombocita, jone Ca2+ i faktore koagulacije Va i Xa. Aktivacijski mehanizam je predstavljen na sljedeći način (slika 8).

Slika 8.Šema aktivacije protrombina na trombocitima (R. Murray et al., 1993).

Oštećenje krvnog suda dovodi do interakcije krvnih pločica s kolagenim vlaknima vaskularnog zida. To uzrokuje destrukciju trombocita i potiče oslobađanje negativno nabijenih molekula fosfolipida s unutrašnje strane plazma membrane trombocita. Negativno nabijene fosfolipidne grupe vezuju ione Ca2+. Ca2+ joni, zauzvrat, stupaju u interakciju sa γ-karboksiglutamatnim ostacima u molekulu protrombina. Ovaj molekul je fiksiran na membrani trombocita u željenoj orijentaciji.

Membrana trombocita takođe sadrži receptore za faktor Va. Ovaj faktor se vezuje za membranu i veže faktor Xa. Faktor Xa je proteaza; cijepa molekul protrombina na određenim mjestima, što rezultira stvaranjem aktivnog trombina.

30.7.3. Pretvaranje fibrinogena u fibrin. Fibrinogen (faktor I) je rastvorljivi glikoprotein plazme sa molekulskom težinom od oko 340 000. Sintetiše se u jetri. Molekul fibrinogena se sastoji od šest polipeptidnih lanaca: dva A α lanca, dva B β lanca i dva γ lanca (vidi sliku 9). Krajevi polipeptidnih lanaca fibrinogena nose negativan naboj. To je zbog prisustva velikog broja glutamatnih i aspartatnih ostataka u N-terminalnim regijama Aa i Bb lanaca. Osim toga, B-regije Bb lanaca sadrže ostatke rijetke aminokiseline tirozin-O-sulfat, koji su također negativno nabijeni:

Ovo pospješuje topljivost proteina u vodi i sprječava agregaciju njegovih molekula.

Slika 9. Shema strukture fibrinogena; strelice pokazuju veze hidrolizovane trombinom. R. Murray et al., 1993.).

Pretvorbu fibrinogena u fibrin katalizira trombin (faktor IIa). Trombin hidrolizira četiri peptidne veze u fibrinogenu: dvije veze u A α lancima i dvije veze u B β lancima. Fibrinopeptidi A i B se odvajaju od molekula fibrinogena i formira se monomer fibrina (njegovog sastava je α2 β2 γ2). Fibrinski monomeri su netopivi u vodi i lako se povezuju jedni s drugima, formirajući fibrinski ugrušak.

Pod djelovanjem enzima dolazi do stabilizacije fibrinskog ugruška transglutaminaza (faktor XIIIa). Ovaj faktor također aktivira trombin. Transglutaminaza unakrsno povezuje fibrinske monomere koristeći kovalentne izopeptidne veze.

30.8. Osobine metabolizma eritrocita.

30.8.1. crvena krvna zrnca - visoko specijalizovane ćelije čija je glavna funkcija transport kiseonika iz pluća do tkiva. Životni vijek crvenih krvnih zrnaca u prosjeku je 120 dana; njihovo uništavanje se dešava u ćelijama retikuloendotelnog sistema. Za razliku od većine ćelija u telu, crvena krvna zrnca nemaju jezgro ćelije, ribozome i mitohondrije.

30.8.2. Razmjena energije. Glavni energetski supstrat eritrocita je glukoza, koja dolazi iz krvne plazme olakšanom difuzijom. Oko 90% glukoze koju koriste crvena krvna zrnca se podvrgava glikoliza(anaerobna oksidacija) sa stvaranjem konačnog proizvoda - mliječne kiseline (laktata). Zapamtite funkcije koje glikoliza obavlja u zrelim crvenim krvnim zrncima:

1) u reakcijama glikolize nastaje ATP by fosforilacija supstrata . Glavni pravac upotrebe ATP-a u eritrocitima je osiguranje funkcionisanja Na+,K+-ATPaze. Ovaj enzim prenosi ione Na+ iz eritrocita u krvnu plazmu, sprječava nakupljanje Na+ u eritrocitima i pomaže u održavanju geometrijskog oblika ovih krvnih stanica (bikonkavni disk).

2) u reakciji dehidrogenacije gliceraldehid-3-fosfat nastaje glikolizom NADH. Ovaj koenzim je kofaktor enzima methemoglobin reduktaza , uključen u obnavljanje methemoglobina u hemoglobin prema sljedećoj shemi:

Ova reakcija sprečava nakupljanje methemoglobina u crvenim krvnim zrncima.

3) metabolit glikolize 1, 3-difosfoglicerat sposoban uz učešće enzima difosfoglicerat mutaza u prisustvu 3-fosfoglicerata pretvaraju se u 2, 3-difosfoglicerat:

2,3-Difosfoglicerat je uključen u regulaciju afiniteta hemoglobina za kiseonik. Njegov sadržaj u eritrocitima se povećava tokom hipoksije. Hidrolizu 2,3-difosfoglicerata katalizira enzim difosfoglicerat fosfataza.

Otprilike 10% glukoze koju troše crvena krvna zrnca koristi se u putu oksidacije pentoza fosfata. Reakcije na ovom putu služe kao glavni izvor NADPH za eritrocite. Ovaj koenzim je neophodan za pretvaranje oksidiranog glutationa (vidjeti 30.8.3) u reducirani oblik. Nedostatak ključnog enzima pentozofosfatnog puta - glukoza-6-fosfat dehidrogenaza - praćeno smanjenjem omjera NADPH/NADP+ u eritrocitima, povećanjem sadržaja oksidiranog oblika glutationa i smanjenjem otpornosti stanica (hemolitička anemija).

30.8.3. Mehanizmi neutralizacije reaktivnih vrsta kiseonika u eritrocitima. Pod određenim uslovima, molekularni kiseonik se može pretvoriti u aktivne oblike, koji uključuju superoksidni anjon O2-, vodikov peroksid H2O2 i hidroksilni radikal OH. i singletni kiseonik 1 O2. Ovi oblici kisika su vrlo reaktivni i mogu imati štetni učinak na proteine ​​i lipide bioloških membrana i uzrokovati destrukciju stanica. Što je veći sadržaj O2, to se više formiraju njegovi aktivni oblici. Stoga, crvena krvna zrnca, u stalnoj interakciji s kisikom, sadrže učinkovite antioksidativne sisteme koji mogu neutralizirati aktivne metabolite kisika.

Važna komponenta antioksidativnih sistema je tripeptid glutation, nastaje u eritrocitima kao rezultat interakcije γ-glutamilcisteina i glicina:

Redukovani oblik glutationa (skraćeno G-SH) je uključen u reakcije detoksikacije vodikovog peroksida i organskih peroksida (R-O-OH). Ovo proizvodi vodu i oksidirani glutation (skraćeno G-S-S-G).

Enzim katalizira konverziju oksidiranog glutationa u reducirani glutation. glutation reduktaza. Izvor vodika - NADPH (iz pentozofosfatnog puta, vidi 30.8.2):

Crvena krvna zrnca također sadrže enzime superoksid dismutaza I katalaze , izvodeći sljedeće transformacije:

Antioksidativni sistemi su od posebnog značaja za eritrocite, jer se obnavljanje proteina u eritrocitima ne dešava sintezom.