Valoarea plasmatică a proteinelor din plasma sanguină. Proteinele plasmatice sanguine: rol fiziologic, fracții principale. Caracterizarea proteinelor plasmatice ale nou-născuților

Plasma sanguină umană conține în mod normal mai mult de 100 de tipuri de proteine. Aproximativ 90% din totalul proteinelor din sânge este albumină. imunoglobuline, lipoproteine ​​, fibrinogen , transferină ; alte proteine ​​sunt prezente în plasmă în cantități mici.

Sinteza proteinelor plasmatice se realizează:

• ficat - sintetizează complet fibrinogenul și albuminele din sânge, majoritatea α- și β-globuline,
• celulele sistemului reticuloendotelial(RES) a măduvei osoase și a ganglionilor limfatici - parte din β-globuline și γ-globuline (imunoglobuline).

Caracteristici ale conținutului de proteine ​​din sânge la copii

La nou-născuți, conținutul de proteine ​​totale din serul sanguin este semnificativ mai mic decât la adulți și devine minim până la sfârșitul primei luni de viață (până la 48 g/l). Până în al doilea sau al treilea an de viață, proteinele totale se ridică la nivelul adulților.

În primele luni de viață, concentrarea fracții de globulină scăzut, ceea ce duce la hiperalbuminemie relativă de până la 66-76%. În perioada cuprinsă între lunile a 2-a și a 12-a, concentrația de α 2 -globuline depășește temporar nivelul adultului.

Cantitatea de fibrinogen la naștere este mult mai mică decât la adulți (aproximativ 2,0 g/l), dar până la sfârșitul primei luni ajunge la norma obișnuită (4,0 g/l).

Tipuri de proteinograme

În practica clinică, se disting 10 tipuri de electroforegrame pentru ser ( proteinograma) corespunzătoare diverselor stări patologice.

Tip de proteinogramă	Albumine	Fracțiuni de globuline				Exemple de boli
		α1	α2	β	γ
Inflamație acută	↓↓			-		Stadiile inițiale ale pneumoniei, poliartrită acută, tuberculoză pulmonară exudativă, boli infecțioase acute, sepsis, infarct miocardic
inflamație cronică	↓	-		-		Stadiile târzii de pneumonie, tuberculoză pulmonară cronică, endocardită cronică, colecistită, cistită și pielită
Tulburări ale filtrului renal	↓↓	-			↓	Nefroză, nefrită, nefroscleroză, toxicoză de sarcină, stadii terminale ale tuberculozei pulmonare, cașexie, autentică, lipoidă sau amiloidă
Tumori maligne	↓↓					Neoplasme metastatice cu localizare diferită a tumorii primare
hepatită	↓	-	-			Consecințele leziunilor toxice ale ficatului, hepatită, procese hemolitice, leucemie, neoplasme maligne ale aparatului hematopoietic și limfatic, unele forme de poliartrită, dermatoze
necroza hepatică	↓↓	-	↓			Ciroză hepatică, forme severe de tuberculoză pulmonară indurativă, unele forme de poliartrită cronică și colagenoze
Icter mecanic	↓	-				Icter obstructiv, icter cauzat de dezvoltarea cancerului tractului biliar și al capului pancreasului
plasmocitoame α2-globuline	↓	↓		↓	↓	α 2 -Plasmacitoame
plasmocitoame β-globuline	↓	↓	↓		↓	β 1 - Plasmacitoame, β 1 - leucemie cu celule plasmatice și macroglobulinemie Waldenström
plasmocitoame γ-globuline	↓	↓	↓	↓		γ-plasmacitoame, macroglobulinemie și unele reticuloze

Plasma umană conține peste 100 de proteine ​​diferite. Majoritatea proteinelor plasmatice sunt sintetizate în ficat, cu excepția imunoglobulinelor și a hormonilor proteino-peptidici. Funcțiile proteinelor plasmatice ale sângelui sunt foarte diverse. Proteinele creează presiune oncotică și, prin urmare, mențin un volum constant de sânge, de exemplu. legați apa și păstrați-o în fluxul sanguin. Proteinele asigură vâscozitatea sângelui. Vâscozitatea afectează viteza fluxului sanguin, presiunea arterială și venoasă și alți indicatori ai CVS. Proteinele, împreună cu sistemele tampon cu bicarbonat și fosfat, susțin echilibrul acido-bazic (pH 7,34–7,36). Plasma conține proteine ​​de coagulare (fibrinogen) și sisteme anticoagulante (antitrombina). Plasma conține proteine ​​de transport: nespecifice (albumină) și specifice (transferină). Plasma conține antiproteaze care protejează celulele și vasele de sânge împotriva distrugerii. Imunoglobulinele, sistemul complementului și alte proteine ​​ale sistemului imunitar asigură imunitate umorală. Proteinele plasmatice sunt componente ale sistemelor kinină și angiotensină. Bradikinina dilată vasele de sânge și scade tensiunea arterială, angiotensina le îngustează și crește tensiunea arterială. Funcția nutrițională a proteinelor plasmatice este importantă în timpul înfometării și a unor boli.

Proteinele pot fi separate în fracții în mai multe moduri. De exemplu, în funcție de mobilitatea lor în timpul electroforezei, ele pot fi împărțite aproximativ în 5 fracții: albumină, a 1 -, a 2 -, b- și g-globuline Fiecare fracție este un amestec de proteine ​​individuale cu aceeași sarcină.

Albuminele sunt sintetizate de hepatocitele hepatice. Dintre proteinele plasmatice, din punct de vedere cantitativ, aceasta este cea mai mare fracție (42 g/l). Acestea sunt proteine ​​simple care îndeplinesc cele mai multe dintre funcțiile comune ale proteinelor plasmatice din sânge. Ele asigură vâscozitatea sângelui, presiunea oncotică, deoarece au un M mai scăzut și sunt foarte mulți, sunt implicați în reglarea ARC, deoarece conțin mai mulți aminoacizi încărcați. Albuminele îndeplinesc o funcție de transport pentru substanțele lipofile, transportă acizii grași cu lanț lung (FFA), bilirubina, unii hormoni, vitamine și medicamente. În plus, albumina leagă ionii de Ca 2+ și Mg 2+. Albuminele sunt o rezervă de aminoacizi pentru gluconeogeneză și îndeplinesc o funcție nutrițională în timpul înfometării.

a 1 -, a 2 -, b-globulinele sunt sintetizate de celulele RES, g-globulinele sunt sintetizate de limfocitele B - 90%, celulele Kupffer - 10%.

a 1 -globuline - o fracție care include proteine ​​de transport (tiroxină de legare), proteine ​​de fază acută (a 1 -antipeptidaze), apoproteine ​​HDL, protrombină etc.

a 2 -globuline - o fracție, care conține și o proteină de transport (ceruloplasmină), proteină de fază acută a 2 -macroglobulină, antitrombină etc.

b-globuline - o fracție care conține apoproteine ​​LDL, fibrinogen, transcobalamină etc.

g-globuline - o fracție care include anticorpi (imunoglobuline).

În mod normal, concentrația de proteine ​​totale în plasma sanguină este de 63 - 83 g/l. Hiperproteinemie - o concentrație crescută de proteine ​​este adesea relativă cu deshidratarea organismului (diaree, vărsături, arsuri). Hiperproteinemia absolută apare în bolile inflamatorii cronice (g-globulinemie). Hiperproteinemia este de obicei hiperglobulinemie. Hipoproteinemie - concentrație redusă de proteine, cel mai adesea este hipoalbuminemia . Disproteinemiile apar atunci când raportul dintre fracții este încălcat cu cantitatea totală de proteine ​​normală. Folosind spectrul proteic al plasmei sanguine, de exemplu, este posibil să se facă diferența între inflamația acută și cea cronică. În inflamația acută, albuminele sunt reduse, iar a 1 - și a 2 -globulinelor sunt crescute. În inflamația cronică, în plus, g-globulinele cresc. În patologia ficatului, albuminele sunt reduse, iar b- și g-globulinele sunt crescute.

Proteinele plasmatice individuale reprezintă 4 grupe principale: 1) imunoglobuline, 2) proteine ​​de transport, 3) enzime, 4) proteine ​​de fază acută.

Proteinele de transport, cum ar fi ceruloplasmina, transportă ioni de cupru. Defectul ereditar al acestei proteine ​​duce la boala - degenerescenta hepatolenticulara (boala Wilson-Konovalov). Pentru tratament, se prescriu complexoni (EDTA), care leagă ionii de cupru. Transferrina servește la transportul ionilor de fier, proteina de legare a retinolului transportă vitamina A, proteina de legare a tiroxinei pentru transportul iodotironinelor și altele necesare pentru transportul compușilor hidrofobi.

Enzimele plasmatice pot fi împărțite în funcționale și nefuncționale.Enzimele funcționale sunt sintetizate în ficat, intră în plasmă și îndeplinesc diverse funcții. Acestea sunt colinesteraza, enzimele sistemelor de coagulare și anticoagulare, enzimele sistemului kininei (kalicreina), enzimele sistemului angiotensinei (conversia angiotensinei - ACE). Enzimele nefuncționale sau celulare se găsesc în mod normal în urme în plasmă, ele apar ca rezultat al reînnoirii normale a celulelor. Enzimele nefuncționale intră în plasmă atunci când celulele sunt distruse de inflamație sau necroză. Astfel de enzime se numesc indicator, deoarece, dacă sunt specifice țesutului, sunt utilizate în diagnosticarea enzimatică. Pentru diagnosticul enzimatic al infarctului miocardic, este util să se determine activitatea AST\u003e ALT, LDH 1, creatin kinazei (în special izoenzima MB). În cazul bolilor hepatice, nivelurile plasmatice cresc: ALT> AsAT, LDH 5, OCT (ornitin carbamoil transferaza), arginază. În pancreatita acută, activitatea plasmatică a altor enzime este crescută - a-amilaza pancreatică și lipaza.

Proteinele de fază acută (glicoproteinele) sunt numite astfel deoarece sunt în mod normal absente în sânge sau prezente în urme. Cu patologia, concentrația lor crește de multe ori. De exemplu, proteina C-reactivă, care formează precipitate cu C-polizaharidele pneumococilor, apare în timpul inflamației plămânilor și a altor boli inflamatorii, infecții acute. Acidul a 1 -glicoproteina (orosomucoid) este crescut în bolile cronice și acute, se caracterizează printr-un conținut ridicat de carbohidrați (42%). a 1 -antitripsină, a 2 -macroglobulinei, aceștia sunt inhibitori de peptidază care protejează proteinele plasmatice și vasculare de peptidazele care intră în sânge în timpul lizei celulare. Nivelul unei 2-macroglobuline crește în timpul sarcinii, luând estrogeni. Deficitul ereditar al acestor peptidaze contribuie la dezvoltarea anumitor boli (emfizem pulmonar, ciroza). Haptoglobina – este o proteină care formează complexe cu hemoglobina și previne pierderea fierului în timpul hemolizei globulelor roșii. Crioglobulina diferă prin faptul că se poate gelifica cu o scădere a temperaturii. La oamenii sanatosi crioglobulina nu este detectata, apare cu nefroza, leucemie, mielom etc.

Proteinele sunt componentele principale ale plasmei sanguine.

Proteinele plasmatice îndeplinesc o serie de funcții importante:

• determinarea constantelor fizico-chimice ale sângelui (vâscozitate, pH, presiune oncotică)
• funcția de transport - transferul de substanțe insolubile în apă, ioni metalici
• funcția de protecție – fac parte din anticorpi
• participa la coagularea sângelui - hemocoagulare
• funcția de reglare - hormonii proteici, enzimele sunt prezenți în plasmă
• reprezintă o rezervă de aminoacizi și metale asociate acestora

Prin metoda sărării, proteinele plasmatice ale sângelui sunt împărțite în 3 fracții: albumine - 30-50 g / l, globuline - 20-30 g / l, fibrinogen - 2-4 g / l

Prin electroforeză pe hârtie, toate proteinele plasmatice ale sângelui sunt împărțite în 5 fracții: albumine și α 1, α 2, β, γ - globuline

Pe albumine reprezintă 60% din toate proteinele plasmatice. Albuminele au o greutate moleculară mai mică de 100 mii d, sunt bogate în aminoacizi polari hidrofili și sunt mobile electroforetic. Albuminele sunt dizolvate în apă distilată, sărate cu o soluție 100% de (NH 4) 2 SO 4. Albuminele sunt sintetizate în ficat, îndeplinesc o funcție de transport și determină proprietățile fizico-chimice ale sângelui.

Globuline reprezintă 40% din toate proteinele plasmatice. Globulinele sunt o fracțiune eterogenă de proteine. Conținutul de α 1 -globuline este de 4%, α 2 - globuline - 8%, β-globuline -12%, γ-globuline - 16%. Greutatea moleculară a globulinelor este de aproximativ 200 mii de zile, Οʜᴎ sunt mai puțin hidrofile, se dizolvă în soluții de sare 10%, precipitat 50% (NH 4) 2 SO 4. Globulinele sunt sintetizate în ficat, limfocite, macrofage. Principalele funcții ale globulinelor includ transport, funcții de protecție.

Fracția de globulină conține proteine ​​individuale .

Veverițe α 1 - fracţiune de globulină

Protrombina- proteine ​​de coagulare a sângelui

α 1 - glicoproteină- tolerează unii hormoni steroizi

α 1 - antitripsină- inhibitor de tripsină

Orosomucoid- glicoproteina, inhibitor de protează, are efect imunomodulator

Veverițe α 2 -fracţii de globuline

Haptoglobina- transporta hemoglobina

α 2 - macroglobulina- are activitate antiprotează, este un inhibitor al coagulării sângelui și al sistemului fibrinolitic, un inhibitor al sintezei kininei

proteina C-reactiva dă o reacție de precipitare cu pneumococ, are activitate antiprotează.

ceruloplasmina- proteină purtătoare de cupru, are activitate enzimatică oxidază.

Veverițe β - fracţiuni de globulină

proteina C-reactiva- o proteină implicată în răspunsul inflamator

Transferrina- transportă fier, intră în sistemul antioxidant al sângelui.

Hemopexină- transporta pietre pretioase, porfirine, hemoglobina

fibrinogen- factor de coagulare a sângelui.

Veverițe γ-fracții de globuline reprezentate de anticorpi sau imunoglobuline (Ig) de 3 tipuri de bază: G, A, M si minor: D, E. Lanou-născuți sunt reprezentate toate tipurile de imunoglobuline, dar continutul lor este mai mic decat la adulti. În această perioadă, principalul este IgG, care trece de bariera placentară și intră în făt din corpul mamei. Până la vârsta de 1 an, conținutul de IgG devine egal cu conținutul său la adulți, la 2 ani, concentrația de IgA ajunge la nivelul adulților.

Toate imunoglobulinele sunt construite pe același principiu. Conțin două lanțuri H grele (500-60 de aminoacizi) și două lanțuri L ușoare (până la 200 de aminoacizi), lanțurile sunt legate prin legături disulfurice. Structura secundară a lanțurilor H și L are o stivă β-pliată, lanțurile sunt paralele, iar secțiunile de domeniu se disting în compoziția lor. Lanțurile conțin regiuni constante și regiuni variabile, datorită cărora Ig interacționează cu un număr mare de antigeni. IgA conține 3 ʼʼfurciʼʼ, IgM - 5 ʼʼfurciʼʼ.

Proteinele sunt prezente în concentrații scăzute în plasma sanguină. interferoni (IF ) de diferite tipuri:

α - (ELISA) sunt sintetizate în limfocite și macrofage

β - (IFB) sunt sintetizate în fibroblaste

γ - (IFG) sunt sintetizate în diferite țesuturi și în limfocitele T

Interferonii au efect antiproliferativ, stimulează diferențierea celulară, au efect antitumoral și activează procesele imunitare. Concentrația de interferoni crește odată cu bolile virale. Interferonii au activitate antivirală, care este asociată cu activarea imunității, inhibarea ARN-polimerazei, activarea ARN-azei.

Enzimele plasmatice sunt împărțite în 3 grupe.

enzime secretoare sintetizat in ficat si secretat in sange. Exemple sunt colinesteraza, factorii de coagulare a sângelui. În mod normal, activitatea enzimelor din acest grup este mai mare decât în ​​boli.

enzime excretoare sintetizat în ficat, excretat în bilă (fosfatază alcalină). În boli, activitatea enzimelor excretoare crește.

enzime indicatorÎn mod normal, este practic absent în plasma sanguină; în boli, activitatea lor crește.

Proteinele plasmatice din sânge - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Proteine ​​plasmatice din sânge” 2017, 2018.

Sângele este alcătuit din parte lichidă (plasmă) Și elemente de formă (leucocite, eritrocite, trombocite). Procentul de plasmă din sânge este de 55%, iar elementele formate - 45%.

La rândul său, plasma este un mediu biologic complex care conține 92% apă, 7% proteine ​​și 1% grăsimi, carbohidrați și săruri minerale.

Proteinele plasmatice sunt compuși cu conținut de azot cu o molecul mare, care au o structură complexă și constau din mai mult de 20 de aminoacizi. Aminoacizii au proprietățile atât ale acizilor, cât și ale bazelor și pot interacționa cu diverși compuși.

Proteinele includ:

• carbon (50-55%);
• oxigen (21-23%);
• hidrogen (6-7%);
• azot (15-16%);
• sulf, fosfor, fier, cupru și alte elemente - în cantități mici.

Proteinele sunt simple și complexe. Proteinele simple constau numai din aminoacizi: protamina, histonă, albumină, globulină. Proteinele complexe includ nu numai aminoacizi, ci și alți compuși (acizi nucleici, acid fosforic, carbohidrați): nucleoproteine, cromoproteine, fosforoproteine, glucoproteine, lipoproteine.

Proteinele sunt capabile să dea și să primească o sarcină electrică, devenind încărcate pozitiv sau negativ. În plus, proteinele sunt capabile să rețină apa, creând o soluție coloidală (un grup de acid este capabil să lege 4, iar amina - 3 molecule de apă). Forța cu care proteinele plasmatice atrag apa spre sine se numește presiune coloid osmotică. Această valoare este de 23-28 mmHg.

Proteinele plasmatice protejează organismul de pătrunderea proteinelor străine, participă la procesul de coagulare a sângelui și mențin o homeostazie constantă. Iată câte funcții utile și importante îndeplinesc proteinele plasmatice în corpul nostru.

În practica clinică, se determină conținutul total de proteine ​​din plasma sanguină și fracțiile acestuia. Cantitatea totală de proteine ​​din plasmă ar trebui să fie de 65..85 g/l. În serul de sânge, proteina este cu 2..4 g / l mai mică decât în ​​plasmă - acest lucru se datorează faptului că nu există fibrinogen în ser.

Cantitate redusă de proteine hipoproteinemie) este cauza:

• aport insuficient de proteine ​​în organism - rezultatul înfometării prelungite, a unei diete fără proteine, a perturbării tractului gastrointestinal;
• creșterea pierderii de proteine ​​- ca urmare a sângerării acute și cronice, a neoplasmelor maligne;
• tulburări de formare a proteinelor - ca urmare a insuficienței hepatice (hepatită, ciroză, distrofie hepatică).

Cantitate crescută de proteine hiperproteinemie) apare din cauza pierderii unei părți din lichidul intravascular - atunci când corpul se supraîncălzi, arsuri extinse, leziuni grave, holeră, mielom.

Compoziția proteică a plasmei sanguine este foarte diversă. Medicina modernă a identificat peste 100 de proteine ​​plasmatice diferite. Cele mai simple proteine ​​- albumine, globuline și fibrinogen se găsesc în plasmă în cantități mari, restul - în cantități neglijabile.

După forma și dimensiunea moleculelor, proteinele din sânge sunt împărțite în albumine și globuline. Cea mai comună proteină din plasmă sanguină este albumina (mai mult de 50% din toate proteinele, 40-50 g/l). Ele acționează ca proteine ​​de transport pentru anumiți hormoni, acizi grași liberi, bilirubină, diverși ioni și medicamente, mențin constanta constanței coloid-osmotice a sângelui și participă la o serie de procese metabolice din organism. Sinteza albuminei are loc în ficat.

Albumină

Conținutul de albumină din sânge servește ca un semn suplimentar de diagnostic pentru o serie de boli. Cu o concentrație scăzută de albumină în sânge, echilibrul dintre plasma sanguină și lichidul intercelular este perturbat. Acesta din urmă încetează să curgă în sânge și apare edem. Concentrația de albumină poate scădea atât cu o scădere a sintezei sale (de exemplu, cu absorbția afectată a aminoacizilor), cât și cu o creștere a pierderilor de albumină (de exemplu, printr-o mucoasă ulcerată a tractului gastrointestinal). La vârsta senilă și înaintată, conținutul de albumină scade. Măsurarea concentrației de albumină plasmatică este utilizată ca un test al funcției hepatice, deoarece bolile cronice ale ficatului se caracterizează prin concentrații scăzute de albumină datorită scăderii sintezei acesteia și creșterii volumului de distribuție ca urmare a retenției de lichide în organism.

Albumina scăzută (hipoalbuminemie) la nou-născuți crește riscul de icter deoarece albumina leagă bilirubina liberă din sânge. Albumina leagă, de asemenea, multe medicamente care intră în sânge, așa că atunci când concentrația acesteia scade, riscul de otrăvire cu o substanță nelegată crește. Analbuminemia este o afecțiune ereditară rară în care concentrația de albumină plasmatică este foarte scăzută (250 mg/L sau mai puțin). Persoanele cu aceste tulburări sunt predispuse la edem ușor ocazional, fără alte simptome clinice. O concentrație mare de albumină în sânge (hiperalbuminemia) poate fi cauzată fie de o perfuzie în exces de albumină, fie de deshidratare (deshidratare) a organismului.

Imunoglobuline

Majoritatea celorlalte proteine ​​plasmatice sunt globuline. Printre acestea, se numără: alfa globuline care leagă tiroxina și bilirubina; beta-globulinele care leagă fierul, colesterolul și vitaminele A, D și K; gammaglobulinele care leagă histamina și joacă un rol important în reacțiile imunologice ale organismului, de aceea sunt denumite altfel imunoglobuline sau anticorpi.

Există 5 clase principale de imunoglobuline, dintre care cele mai frecvente sunt IgG, IgA, IgM. Scăderea și creșterea concentrației de imunoglobuline în plasma sanguină poate fi atât fiziologică, cât și patologică. Sunt cunoscute diverse tulburări ereditare și dobândite ale sintezei imunoglobulinei. O scădere a numărului lor apare adesea în cazul bolilor maligne ale sângelui, precum leucemia limfatică cronică, mielomul multiplu, boala Hodgkin; se poate datora utilizării medicamentelor citotoxice sau cu pierderi importante de proteine ​​(sindrom nefrotic). În absența completă a imunoglobulinelor, cum ar fi în SIDA, se pot dezvolta infecții bacteriene recurente.

Concentrații crescute de imunoglobuline sunt observate în boli infecțioase acute și cronice, precum și autoimune, de exemplu, reumatism, lupus eritematos sistemic etc. Asistență semnificativă în diagnosticarea multor boli infecțioase este oferită de detectarea imunoglobulinelor la antigeni specifici (imunodiagnostic).

Alte proteine ​​plasmatice

Pe lângă albumine și imunoglobuline, plasma sanguină conține o serie de alte proteine: componente ale complementului, diverse proteine ​​de transport, cum ar fi globulina care leagă tiroxină, globulină care leagă hormonii sexuali, transferină etc. Concentrațiile unor proteine ​​cresc în timpul unei inflamații acute. reacţie. Printre acestea sunt cunoscute antitripsine (inhibitori de protează), proteina C reactivă și haptoglobina (o glicopeptidă care leagă hemoglobina liberă). Măsurarea concentrației proteinei C-reactive ajută la monitorizarea evoluției bolilor caracterizate prin episoade de inflamație acută și remisiune, cum ar fi artrita reumatoidă. Deficitul ereditar de a1-antitripsină poate provoca hepatită la nou-născuți. O scădere a concentrației plasmatice de haptoglobină indică o creștere a hemolizei intravasculare și este, de asemenea, observată în bolile hepatice cronice, sepsis sever și boli metastatice.

Globulinele includ proteine ​​plasmatice implicate în coagularea sângelui, cum ar fi protrombina și fibrinogenul, iar determinarea concentrației acestora este importantă atunci când se examinează pacienții cu sângerare.

Fluctuațiile concentrației proteinelor în plasmă sunt determinate de rata sintezei și eliminării acestora și de volumul distribuției lor în organism, de exemplu, atunci când se schimbă poziția corpului (în decurs de 30 de minute după trecerea dintr-o poziție în decubit dorsal într-un poziție verticală, concentrația de proteine ​​​​în plasmă crește cu 10-20%) sau după aplicarea garoului pentru puncție venoasă (concentrația de proteine ​​​​poate crește în câteva minute). În ambele cazuri, o creștere a concentrației de proteine ​​este cauzată de o creștere a difuziei fluidului din vase în spațiul intercelular și de o scădere a volumului distribuției lor (efectul deshidratării). În schimb, o scădere rapidă a concentrației de proteine ​​este cel mai adesea rezultatul unei creșteri a volumului plasmatic, de exemplu, cu o creștere a permeabilității capilare la pacienții cu inflamație generalizată.

ATENŢIE! Informații oferite de site site-ul web este de natură de referinţă. Administrația site-ului nu este responsabilă pentru posibilele consecințe negative în cazul luării oricăror medicamente sau proceduri fără prescripție medicală!

Subiect: „BIOCHIMIA SÂNGELOR. PLASMA DE SANG: COMPONENTE SI FUNCTIILE LOR. METABOLISMUL ERITROCITELOR. SEMNIFICAȚIA TESTELOR DE SÂNGE BIOCHIMICE ÎN CLINICĂ»

1. Proteinele plasmatice sanguine: rol biologic. Conținutul fracțiilor proteice din plasmă. Modificări ale compoziției proteice a plasmei în condiții patologice (hiperproteinemie, hipoproteinemie, disproteinemie, paraproteinemie).
2. Proteinele fazei acute a inflamației: rol biologic, exemple de proteine.
3. Fracțiile lipoproteice ale plasmei sanguine: caracteristici ale compoziției, rol în organism.
4. Imunoglobuline plasmatice: clase principale, schemă de structură, funcții biologice. Interferonii: rol biologic, mecanism de actiune (schema).
5. Enzime plasmatice sanguine (secretor, excretor, indicator): valoarea diagnostică a studiului activității aminotransferazelor (ALT și AST), fosfatazei alcaline, amilazei, lipazei, tripsinei, izoenzimelor lactat dehidrogenazei, creatin kinazei.
6. Componentele sangvine neproteice care contin azot (uree, aminoacizi, acid uric, creatinina, indican, bilirubina directa si indirecta): structura, rolul biologic, valoarea diagnostica a determinarii lor in sange. Conceptul de azotemie.
7. Componentele sanguine organice fără azot (glucoză, colesterol, acizi grași liberi, corpi cetonici, piruvat, lactat), valoare diagnostică a determinării lor în sânge.
8. Caracteristici ale structurii și funcției hemoglobinei. Regulatori ai afinității hemoglobinei pentru O2. Formele moleculare ale hemoglobinei. Derivați ai hemoglobinei. Semnificația clinică și diagnostică a determinării hemoglobinei în sânge.
9. Metabolismul eritrocitelor: rolul glicolizei și al căii pentoze fosfat în eritrocitele mature. Glutation: rol în eritrocite. Sisteme enzimatice implicate în neutralizarea speciilor reactive de oxigen.
10. Coagularea sângelui ca cascadă de activare a proenzimelor. Căile interne și externe de coagulare. Cale comună de coagulare a sângelui: activarea protrombinei, conversia fibrinogenului în fibrină, formarea polimerului de fibrină.
11. Participarea vitaminei K la modificarea post-translațională a factorilor de coagulare a sângelui. Dicumarol ca antivitamina K.

30.1. Compoziția și funcțiile sângelui.

Sânge- țesut mobil lichid care circulă într-un sistem închis de vase de sânge, transportând diverse substanțe chimice către organe și țesuturi și integrând procesele metabolice care au loc în diferite celule.

Sângele este alcătuit din plasmă Și elemente de formă (eritrocite, leucocite și trombocite). Ser diferă de plasmă prin absența fibrinogenului. 90% din plasma sanguină este apă, 10% este reziduul uscat, care include proteine, componente azotate neproteice (azot rezidual), componente organice fără azot și minerale.

30.2. Proteinele plasmatice ale sângelui.

Plasma sanguină conține un amestec complex multicomponent (mai mult de 100) de proteine ​​care diferă ca origine și funcție. Majoritatea proteinelor plasmatice sunt sintetizate în ficat. Imunoglobuline și o serie de alte proteine ​​de protecție de către celulele imunocompetente.

30.2.1. fracții proteice. Prin sărarea proteinelor plasmatice, fracțiile de albumină și globulină pot fi izolate. În mod normal, raportul acestor fracții este 1,5 - 2,5. Folosirea metodei electroforezei pe hârtie vă permite să identificați 5 fracții proteice (în ordinea descrescătoare a ratei de migrare): albumine, α1 -, α2 -, β- și γ-globuline. Când se utilizează metode mai subtile de fracționare în fiecare fracțiune, cu excepția albuminei, un număr de proteine ​​pot fi izolate (conținutul și compoziția fracțiilor proteice ale serului sanguin, vezi Figura 1).

Poza 1. Electroferograma proteinelor din serul sanguin și compoziția fracțiilor proteice.

Albumine- proteine ​​cu o greutate moleculară de aproximativ 70.000 Da. Datorită hidrofilității și conținutului ridicat în plasmă, acestea joacă un rol important în menținerea tensiunii arteriale coloido-osmotice (oncotice) și în reglarea schimbului de fluide între sânge și țesuturi. Ei îndeplinesc o funcție de transport: efectuează transferul de acizi grași liberi, pigmenți biliari, hormoni steroizi, ioni de Ca2 + și multe medicamente. Albuminele servesc, de asemenea, ca o rezervă bogată și rapid vândută de aminoacizi.

α 1-globuline:

• acru α 1-glicoproteină (orosomucoid) - contine pana la 40% carbohidrati, punctul sau izoelectric se afla intr-un mediu acid (2.7). Funcția acestei proteine ​​nu a fost pe deplin stabilită; se știe că în stadiile incipiente ale procesului inflamator, orosomucoidul favorizează formarea fibrelor de colagen în focarul inflamației (J. Musil, 1985).
• α 1 - Antitripsină - un inhibitor al unui număr de proteaze (tripsină, chimotripsină, kalikreină, plasmină). O scădere congenitală a conținutului de α1-antitripsină din sânge poate fi un factor de predispoziție la boli bronhopulmonare, deoarece fibrele elastice ale țesutului pulmonar sunt deosebit de sensibile la acțiunea enzimelor proteolitice.
• Proteine ​​care leagă retinolul transportă vitamina A solubilă în grăsimi.
• Proteine ​​care leagă tiroxina - leagă și transportă hormonii tiroidieni care conțin iod.
• Transcortin - leagă și transportă hormonii glucocorticoizi (cortizol, corticosteron).

α 2-globuline:

• Haptoglobine (25% α2-globuline) - formează un complex stabil cu hemoglobina care apare în plasmă ca urmare a hemolizei intravasculare a eritrocitelor. Complexele haptoglobină-hemoglobină sunt preluate de celulele RES, unde lanțurile de hem și proteine ​​sunt degradate, iar fierul este reutilizat pentru sinteza hemoglobinei. Acest lucru previne pierderea fierului de către organism și deteriorarea rinichilor de către hemoglobină.
• ceruloplasmina - o proteina ce contine ioni de cupru (o molecula de ceruloplasmina contine 6-8 ioni Cu2+), care ii dau o culoare albastra. Este o formă de transport a ionilor de cupru în organism. Are activitate oxidazică: oxidează Fe2+ la Fe3+, ceea ce asigură legarea fierului prin transferină. Capabil să oxideze aminele aromatice, participă la schimbul de adrenalină, norepinefrină, serotonină.

β-globuline:

• Transferrina - principala proteină a fracţiei de β-globuline, este implicată în legarea şi transportul fierului feric către diverse ţesuturi, în special către cele hematopoietice. Transferrina reglează conținutul de Fe3+ din sânge, previne acumularea excesivă și pierderea în urină.
• Hemopexină - leagă hemul și previne pierderea acestuia de către rinichi. Complexul hemo-hemopexină este preluat din sânge de către ficat.
• Proteina C reactivă (C-RP) - o proteina capabila sa precipite (in prezenta Ca2 + ) C-polizaharida peretelui celular pneumococic. Rolul său biologic este determinat de capacitatea de a activa fagocitoza și de a inhiba procesul de agregare a trombocitelor. La persoanele sănătoase, concentrația de C-RP în plasmă este neglijabilă și nu poate fi determinată prin metode standard. Într-un proces inflamator acut, crește de peste 20 de ori; în acest caz, C-RP se găsește în sânge. Studiul C-RP are un avantaj față de alți markeri ai procesului inflamator: determinarea VSH și numărarea numărului de leucocite. Acest indicator este mai sensibil, creșterea lui are loc mai devreme și după recuperare revine rapid la normal.

γ-globuline:

• Imunoglobuline (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) sunt anticorpi produși de organism ca răspuns la introducerea de substanțe străine cu activitate antigenică. Consultați 1.2.5 pentru detalii despre aceste proteine.

30.2.2. Modificări cantitative și calitative ale compoziției proteice a plasmei sanguine.În diferite condiții patologice, compoziția proteică a plasmei sanguine se poate modifica. Principalele tipuri de modificări sunt:

• Hiperproteinemie - o creștere a conținutului de proteine ​​plasmatice totale. Cauze: pierderea unor cantități mari de apă (vărsături, diaree, arsuri extinse), boli infecțioase (datorită creșterii cantității de γ-globuline).
• Hipoproteinemie - o scădere a conținutului de proteine ​​totale din plasmă. Se observă în bolile hepatice (din cauza unei încălcări a sintezei proteinelor), în bolile renale (din cauza pierderii proteinelor în urină), în timpul înfometării (din cauza lipsei de aminoacizi pentru sinteza proteinelor).
• Disproteinemie - o modificare a procentului de fracții proteice cu un conținut normal de proteine ​​totale în plasma sanguină, de exemplu, o scădere a conținutului de albumine și o creștere a conținutului uneia sau mai multor fracții de globulină în diferite boli inflamatorii.
• Paraproteinemie - apariția în plasma sanguină a imunoglobulinelor patologice - paraproteine ​​care diferă de proteinele normale prin proprietăți fizico-chimice și activitate biologică. Astfel de proteine ​​includ, de exemplu, crioglobuline, care formează precipitate între ele la temperaturi sub 37 ° C. Paraproteinele se găsesc în sânge cu macroglobulinemie Waldenström, cu mielom multiplu (în acest din urmă caz, pot depăși bariera renală și pot fi detectate în urină ca proteine ​​Bence-Jones). ). Paraproteinemia este de obicei însoțită de hiperproteinemie.

30.2.3. Fracțiunile lipoproteice ale plasmei sanguine. Lipoproteinele sunt compuși complecși care transportă lipidele în sânge. Ei includ: miez hidrofob, care conțin triacilgliceroli și esteri de colesterol și coajă amfifilă, format din fosfolipide, colesterol liber și proteine ​​apoproteice (Figura 2). Plasma umană conține următoarele fracțiuni de lipoproteine:

Figura 2. Diagrama structurii lipoproteinelor plasmatice sanguine.

• lipoproteine ​​de înaltă densitate sau α-lipoproteine , deoarece în timpul electroforezei pe hârtie se mișcă împreună cu α-globulinele. Conțin multe proteine ​​și fosfolipide, transportă colesterolul din țesuturile periferice la ficat.
• lipoproteine ​​de joasă densitate sau β-lipoproteine , deoarece în timpul electroforezei pe hârtie se mișcă împreună cu β-globulinele. bogat în colesterol; îl transportă de la ficat la țesuturile periferice.
• Lipoproteine ​​cu densitate foarte mică sau pre-β-lipoproteine (situat între α- și β-globuline pe electroforegramă). Servește ca formă de transport a triacilglicerolilor endogeni, sunt precursori ai lipoproteinelor de joasă densitate.
• Chilomicronii - imobil electroforetic; în sângele luat pe stomacul gol, sunt absente. Sunt o formă de transport a triacilglicerolilor exogeni (alimentari).

30.2.4. Proteinele fazei acute a inflamației. Acestea sunt proteine, al căror conținut crește în plasma sanguină în timpul unui proces inflamator acut. Acestea includ, de exemplu, următoarele proteine:

1. haptoglobina ;
2. ceruloplasmina ;
3. proteina C-reactiva ;
4. α 1-antitripsină ;
5. fibrinogen (o componentă a sistemului de coagulare a sângelui; vezi 30.7.2).

Viteza de sinteză a acestor proteine ​​crește în primul rând datorită scăderii formării albuminelor, transferinei și albuminelor (o mică fracțiune a proteinelor plasmatice cu cea mai mare mobilitate în timpul electroforezei discului și care corespunde unei benzi de pe electroferogramă în fața albuminelor). ), a cărui concentrație scade în timpul inflamației acute.

Rolul biologic al proteinelor de fază acută: a) toate aceste proteine ​​sunt inhibitori ai enzimelor eliberate în timpul distrugerii celulelor și previn deteriorarea secundară a țesuturilor; b) aceste proteine ​​au un efect imunosupresor (V.L. Dotsenko, 1985).

30.2.5. Proteine ​​plasmatice protectoare. Proteinele protectoare includ imunoglobulinele și interferonii.

Imunoglobuline (anticorpi) - un grup de proteine ​​produse ca răspuns la structurile străine (antigeni) care pătrund în organism. Ele sunt sintetizate în ganglionii limfatici și splină de limfocitele B. Există 5 clase imunoglobuline- IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Figura 3 Schema structurii imunoglobulinelor (regiunea variabilă este afișată cu gri, regiunea constantă nu este umbrită).

Moleculele de imunoglobuline au un singur plan structural. Unitatea structurală a unei imunoglobuline (monomer) este formată din patru lanțuri polipeptidice interconectate prin legături disulfurice: două grele (lanțuri H) și două ușoare (lanțuri L) (vezi Figura 3). IgG, IgD și IgE sunt, de regulă, monomeri în structura lor, moleculele IgM sunt construite din cinci monomeri, IgA constau din două sau mai multe unități structurale sau sunt monomeri.

Lanțurile proteice care alcătuiesc imunoglobulinele pot fi împărțite condiționat în domenii specifice sau regiuni care au anumite caracteristici structurale și funcționale.

Regiunile N-terminale ale lanțurilor L și H sunt numite regiunea variabilă (V), deoarece structura lor este caracterizată de diferențe semnificative în diferite clase de anticorpi. În domeniul variabil, există 3 regiuni hipervariabile cu cea mai mare diversitate în secvența de aminoacizi. Este regiunea variabilă a anticorpilor care este responsabilă de legarea antigenelor conform principiului complementarității; structura primară a lanțurilor proteice din această regiune determină specificitatea anticorpilor.

Domeniile C-terminale ale lanțurilor H și L au o structură primară relativ constantă în cadrul fiecărei clase de anticorpi și sunt denumite regiunea constantă (C). Regiunea constantă determină proprietățile diferitelor clase de imunoglobuline, distribuția lor în organism și poate lua parte la lansarea mecanismelor care provoacă distrugerea antigenelor.

interferoni - o familie de proteine ​​sintetizate de celulele corpului ca raspuns la o infectie virala si au efect antiviral. Există mai multe tipuri de interferoni cu un spectru specific de acțiune: leucocitar (α-interferon), fibroblast (β-interferon) și & imunitar (γ-interferon). Interferonii sunt sintetizati si secretati de unele celule si isi arata efectul actionand asupra altor celule, in acest sens sunt asemanatori hormonilor. Mecanismul de acțiune al interferonilor este prezentat în figura 4.

Figura 4 Mecanismul de acțiune al interferonilor (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Prin legarea la receptorii celulari, interferonii induc sinteza a două enzime, 2", 5"-oligoadenilat sintetaza și protein kinaza, probabil datorită inițierii transcripției genelor corespunzătoare. Ambele enzime rezultate își arată activitatea în prezența ARN-urilor dublu catenare, și anume, astfel de ARN-uri sunt produse ale replicării multor virusuri sau sunt conținute în virionii lor. Prima enzimă sintetizează 2",5"-oligoadenilați (din ATP), care activează ribonucleaza I celulară; a doua enzimă fosforilează factorul de iniţiere a translaţiei IF2. Rezultatul final al acestor procese este inhibarea biosintezei proteinelor și a reproducerii virusului într-o celulă infectată (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

30.2.6. Enzimele din plasma sanguină. Toate enzimele conținute în plasma sanguină pot fi împărțite în trei grupe:

1. enzime secretoare - sintetizate în ficat, eliberate în sânge, unde își îndeplinesc funcția (de exemplu, factori de coagulare a sângelui);
2. enzime excretoare - sintetizate în ficat, în mod normal excretate cu bilă (de exemplu, fosfatază alcalină), conținutul și activitatea lor în plasma sanguină crește atunci când fluxul biliar este perturbat;
3. enzime indicator - sunt sintetizate in diverse tesuturi si patrund in sange cand celulele acestor tesuturi sunt distruse. Diferite enzime predomină în diferite celule, prin urmare, atunci când un organ este deteriorat, în sânge apar enzime caracteristice acestuia. Acesta poate fi folosit în diagnosticul bolilor.

De exemplu, dacă celulele hepatice sunt deteriorate ( hepatită) în sânge, crește activitatea alanin aminotransferazei (ALT), aspartat aminotransferazei (ACT), izoenzimei lactat dehidrogenazei LDH5, glutamat dehidrogenazei, ornitin carbamoil transferazei.

Când celulele miocardice sunt deteriorate ( atac de cord) în sânge, activitatea aspartat aminotransferazei (ACT), a lactat dehidrogenazei LDH1, a izoenzimei creatin kinazei MB crește.

Deteriorarea celulelor pancreatice pancreatită) în sânge crește activitatea tripsinei, α-amilazei, lipazei.

30.3. Componente azotate neproteice ale sângelui (azot rezidual).

Acest grup de substanțe include: ureea, acidul uric, aminoacizii, creatina, creatinina, amoniacul, indicanul, bilirubina și alți compuși (vezi Figura 5). Conținutul de azot rezidual din plasma sanguină a persoanelor sănătoase este de 15-25 mmol / l. Se numește o creștere a azotului rezidual din sânge azotemie . În funcție de cauză, azotemia este împărțită în retenție și producție.

Azotemie de retenție apare atunci când există o încălcare a excreției de produse metabolice a azotului (în primul rând uree) în urină și este caracteristică insuficienței renale. În acest caz, până la 90% din azotul neproteic din sânge cade pe azotul ureic în loc de 50% în normă.

Azotemie de producție se dezvoltă cu aportul excesiv de substanțe azotate în sânge din cauza defalcării crescute a proteinelor tisulare (foame prelungită, diabet zaharat, leziuni și arsuri grave, boli infecțioase).

Determinarea azotului rezidual se realizează într-un filtrat de ser sanguin fără proteine. Ca urmare a mineralizării filtratului fără proteine, atunci când este încălzit cu H2SO4 concentrat, azotul tuturor compușilor neproteici se transformă în forma (NH4)2SO4. Ionii NH4+ sunt determinați folosind reactivul Nessler.

• uree - principalul produs final al metabolismului proteinelor în corpul uman. Se formează ca urmare a neutralizării amoniacului din ficat, excretat din organism de către rinichi. Prin urmare, conținutul de uree din sânge scade odată cu bolile hepatice și crește odată cu insuficiența renală.
• Aminoacizi- pătrund în sânge atunci când sunt absorbite din tractul gastrointestinal sau sunt produse ale descompunerii proteinelor tisulare. În sângele oamenilor sănătoși, aminoacizii sunt dominați de alanină și glutamina, care, împreună cu participarea la biosinteza proteinelor, sunt forme de transport ale amoniacului.
• Acid uric este produsul final al catabolismului nucleotidelor purinice. Conținutul său în sânge crește odată cu guta (ca urmare a creșterii educației) și cu funcția renală afectată (din cauza excreției insuficiente).
• Creatina- sintetizat in rinichi si ficat, in muschi se transforma in creatina fosfat - o sursa de energie pentru procesele de contractie musculara. Cu boli ale sistemului muscular, conținutul de creatină din sânge crește semnificativ.
• Creatinină- produsul final al metabolismului azotului, format ca urmare a defosforilării fosfatului de creatină în mușchi, excretat din organism prin rinichi. Conținutul de creatinină din sânge scade cu boli ale sistemului muscular, crește cu insuficiența renală.
• indican - produs de detoxifiere a indolului, format în ficat, excretat prin rinichi. Conținutul său în sânge scade cu boli hepatice, crește - cu procese crescute de degradare a proteinelor în intestin, cu boli de rinichi.
• Bilirubina (directă și indirectă) sunt produse ale catabolismului hemoglobinei. Conținutul de bilirubină din sânge crește odată cu icterul: hemolitic (datorită bilirubinei indirecte), obstructiv (din cauza bilirubinei directe), parenchimatos (datorită ambelor fracții).

Figura 5 Compuși azotați non-proteici ai plasmei sanguine.

30.4. Componentele organice ale sângelui fără azot.

Acest grup de substanțe include nutrienții (glucide, lipide) și produsele lor metabolice (acizi organici). De cea mai mare importanță în clinică este determinarea nivelurilor sanguine de glucoză, colesterol, acizi grași liberi, corpi cetonici și acid lactic. Formulele acestor substanțe sunt prezentate în Figura 6.

• Glucoză- principalul substrat energetic al organismului. Conținutul său la persoanele sănătoase în sânge pe stomacul gol este de 3,3 - 5,5 mmol / l. O creștere a glicemiei (hiperglicemie) observat după masă, cu stres emoțional, la pacienții cu diabet zaharat, hipertiroidism, boala Itsenko-Cushing. Scăderea glicemiei (hipoglicemie) observat în timpul înfometării, efort fizic intens, intoxicație acută cu alcool, supradozaj cu insulină.
• colesterolul- o componenta lipidica obligatorie a membranelor biologice, un precursor al hormonilor steroizi, vitamina D3, acizii biliari. Conținutul său în plasma sanguină a oamenilor sănătoși este de 3,9 - 6,5 mmol / l. O creștere a nivelului de colesterol din sânge hipercolesterolemie) se observă în ateroscleroză, diabet zaharat, mixedem, colelitiază. Scăderea nivelului de colesterol din sânge ( hipocolesterolemie) se găsește în hipertiroidie, ciroză hepatică, boli intestinale, înfometare, la administrarea de medicamente coleretice.
• Acizi grași liberi (FFA) sunt folosite de țesuturi și organe ca material energetic. Conținutul de FFA din sânge crește în timpul postului, diabet zaharat, după administrarea de adrenalină și glucocorticoizi; scade odată cu hipotiroidismul, după introducerea insulinei.
• Corpii cetonici. Corpii cetonici sunt acetoacetat, p-hidroxibutirat, acetonă- produse de oxidare incompletă a acizilor grași. Conținutul de corpi cetonici din sânge crește ( hipercetonemie) cu post, febră, diabet.
• Acid lactic (lactat) este produsul final al oxidării anaerobe a carbohidraților. Conținutul său în sânge crește în timpul hipoxiei (activitate fizică, boli ale plămânilor, inimii, sângelui).
• Acid piruvic (piruvat)- un produs intermediar al catabolismului carbohidraților și a unor aminoacizi. Cea mai dramatică creștere a conținutului de acid piruvic din sânge se observă în timpul lucrului muscular și al deficitului de vitamina B1.

Figura 6 Substanțe organice fără azot din plasma sanguină.

30.5. Componentele minerale ale plasmei sanguine.

Mineralele sunt componente esențiale ale plasmei sanguine. Cei mai importanți cationi sunt ionii de sodiu, potasiu, calciu și magneziu. Anionii le corespund: cloruri, bicarbonați, fosfați, sulfați. O parte din cationii din plasma sanguină sunt asociați cu anioni organici și proteine. Suma tuturor cationilor este egală cu suma anionilor, deoarece plasma sanguină este neutră din punct de vedere electric.

• Sodiu este cationul principal al lichidului extracelular. Conținutul său în plasma sanguină este de 135 - 150 mmol / l. Ionii de sodiu sunt implicați în menținerea presiunii osmotice a lichidului extracelular. Hipernatremia se observă cu hiperfuncție a cortexului suprarenal, cu introducerea unei soluții hipertonice de clorură de sodiu parenteral. Hiponatremia se poate datora unei diete fara sare, insuficientei suprarenale, acidozei diabetice.
• Potasiu este principalul cation intracelular. În plasma sanguină, este conținut într-o cantitate de 3,9 mmol / l, iar în eritrocite - 73,5 - 112 mmol / l. Ca și sodiul, potasiul menține homeostazia osmotică și acido-bazică în celulă. Hiperkaliemia se observă cu distrugere celulară crescută (anemie hemolitică, sindrom de zdrobire prelungit), cu excreție afectată de potasiu de către rinichi, cu deshidratare a organismului. Hipokaliemia se observă cu hiperfuncție a cortexului suprarenal, cu acidoză diabetică.
• Calciuîn plasma sanguină este conținută sub formă de forme. Îndeplinesc diverse funcții: asociate cu proteine ​​(0,9 mmol/l), ionizate (1,25 mmol/l) și neionizate (0,35 mmol/l). Biologic activ este doar calciul ionizat. Hipercalcemia se observă în hiperparatiroidism, hipervitaminoza D, sindromul Itsenko-Cushing, procese distructive în țesutul osos. Hipocalcemia apare în rahitism, hipoparatiroidism, boli de rinichi.
• cloruri conținute în plasma sanguină în cantitate de 95 - 110 mmol/l, sunt implicate în menținerea presiunii osmotice, a stării acido-bazice a lichidului extracelular. Hipercloremia se observă cu insuficiență cardiacă, hipertensiune arterială, hipocloremie - cu vărsături, boli de rinichi.
• Fosfațiîn plasma sanguină sunt componente ale sistemului tampon, concentrația lor este de 1 - 1,5 mmol / l. Hiperfosfatemia se observă în boli de rinichi, hipoparatiroidism, hipervitaminoză D. Hipofosfatemia se observă în hiperparatiroidism, mixedem, rahitism.

0.6. Starea acido-bazică și reglarea acesteia.

Stare acido-bazică (CBS) - raportul dintre concentrația ionilor de hidrogen (H+) și hidroxil (OH-) din fluidele corpului. O persoană sănătoasă se caracterizează printr-o relativă constanță a indicatorilor CBS, datorită acțiunii combinate a sistemelor tampon de sânge și a controlului fiziologic (organele respiratorii și excretoare).

30.6.1. Sisteme tampon ale sângelui. Sistemele tampon ale corpului constau din acizi slabi și sărurile lor cu baze puternice. Fiecare sistem tampon este caracterizat de doi indicatori:

• pH-ul tampon(depinde de raportul componentelor tampon);
• rezervor tampon, adică cantitatea de bază sau acid tare care trebuie adăugată în soluția tampon pentru a modifica pH-ul cu unul (depinde de concentrațiile absolute ale componentelor tampon).

Se disting următoarele sisteme tampon de sânge:

• bicarbonat(H2C03/NaHC03);
• fosfat(NaH2P04/Na2HP04);
• hemoglobină(deoxihemoglobina ca o sare slabă de acid/potasiu a oxihemoglobinei);
• proteină(acțiunea sa se datorează naturii amfotere a proteinelor). Bicarbonatul și sistemele tampon de hemoglobină strâns înrudite reprezintă împreună mai mult de 80% din capacitatea tampon a sângelui.

30.6.2. Reglarea respiratorie a CBS efectuată prin modificarea intensităţii respiraţiei externe. Odată cu acumularea de CO2 și H+ în sânge, ventilația pulmonară crește, ceea ce duce la normalizarea compoziției gazoase a sângelui. O scădere a concentrației de dioxid de carbon și H + determină o scădere a ventilației pulmonare și normalizarea acestor indicatori.

30.6.3. Reglarea renală KOS Se realizează în principal prin trei mecanisme:

• reabsorbția bicarbonaților (în celulele tubilor renali, acidul carbonic H2CO3 se formează din H2O și CO2; se disociază, H + este eliberat în urină, HCO3 este reabsorbit în sânge);
• reabsorbția Na + din filtratul glomerular în schimbul cu H + (în acest caz, Na2 HPO4 din filtrat se transformă în NaH2 PO4 și aciditatea urinei crește) ;
• secretia de NH 4 + (în timpul hidrolizei glutaminei în celulele tubulilor, se formează NH3; interacționează cu H +, se formează ioni NH4 +, care sunt excretați în urină.

30.6.4. Indicatori de laborator ai CBS de sânge. Pentru a caracteriza CBS, sunt utilizați următorii indicatori:

• pH-ul sângelui;
• presiunea parțială a CO2 (pCO2) sânge;
• presiunea parțială a O2 (pO2) sânge;
• conținutul de bicarbonați din sânge la valori date de pH și pCO2 ( bicarbonat real sau adevărat, AB );
• conținutul de bicarbonați din sângele pacientului în condiții standard, adică la рСО2 =40 mm Hg. ( bicarbonat standard, SB );
• suma bazelor toate sistemele tampon ale sângelui ( BB );
• exces sau deficiență de bază sânge comparativ cu normalul pentru acest indicator pacient ( FI , din engleza. exces de bază).

Primii trei indicatori sunt determinați direct în sânge cu ajutorul electrozilor speciali, pe baza datelor obținute, indicatorii rămași sunt calculați folosind nomograme sau formule.

30.6.5. Încălcări ale COS a sângelui. Există patru forme principale de tulburări acido-bazice:

• acidoza metabolica - apare cu diabet zaharat și înfometare (datorită acumulării de corpi cetonici în sânge), cu hipoxie (datorită acumulării de lactat). Cu această încălcare, pCO2 și [HCO3 -] din sânge scad, excreția de NH4 + cu urină crește;
• acidoza respiratorie - apare cu bronșită, pneumonie, astm bronșic (ca urmare a retenției de dioxid de carbon în sânge). Cu această încălcare, pCO2 și sânge cresc, excreția de NH4 + cu urină crește;
• alcaloza metabolica - se dezvoltă odată cu pierderea acizilor, de exemplu, cu vărsături indomabile. Cu această încălcare, pCO2 și sânge cresc, excreția HCO3 crește - cu urina, aciditatea urinei scade.
• alcaloza respiratorie - observat cu ventilație crescută a plămânilor, de exemplu, la alpiniștii la altitudine mare. Cu această încălcare, pCO2 și [HCO3 -] din sânge scad, iar aciditatea urinei scade.

Pentru tratamentul acidozei metabolice se folosește administrarea unei soluții de bicarbonat de sodiu; pentru tratamentul alcalozei metabolice - introducerea unei soluții de acid glutamic.

30.7. Unele mecanisme moleculare de coagulare a sângelui.

30.7.1. coagularea sângelui- un set de procese moleculare care duc la încetarea sângerării dintr-un vas deteriorat ca urmare a formării unui cheag de sânge (tromb). Schema generală a procesului de coagulare a sângelui este prezentată în Figura 7.

Figura 7 Schema generală a coagulării sângelui.

Majoritatea factorilor de coagulare sunt prezenți în sânge sub formă de precursori inactivi - proenzime, a căror activare este efectuată de proteoliză parțială. O serie de factori de coagulare a sângelui sunt dependenți de vitamina K: protrombina (factorul II), proconvertina (factorul VII), factorii de Crăciun (IX) și Stuart-Prower (X). Rolul vitaminei K este determinat de participarea la carboxilarea resturilor de glutamat din regiunea N-terminală a acestor proteine ​​cu formarea de γ-carboxiglutamat.

Coagularea sângelui este o cascadă de reacții în care forma activată a unui factor de coagulare catalizează activarea următorului până când factorul final, care este baza structurală a trombului, este activat.

Caracteristicile mecanismului în cascadă sunt după cum urmează:

1) în absența unui factor care inițiază procesul de formare a trombului, reacția nu poate avea loc. Prin urmare, procesul de coagulare a sângelui va fi limitat doar la acea parte a fluxului sanguin în care apare un astfel de inițiator;

2) factorii care acționează în fazele inițiale ale coagulării sângelui sunt necesari în cantități foarte mici. La fiecare verigă a cascadei, efectul lor este mult îmbunătățit ( este amplificată), rezultând un răspuns rapid la daune.

În condiții normale, există căi interne și externe pentru coagularea sângelui. Calea interioară este inițiată prin contactul cu o suprafață atipică, ceea ce duce la activarea factorilor prezenți inițial în sânge. calea exterioară coagularea este inițiată de compuși care în mod normal nu sunt prezenți în sânge, dar intră acolo ca urmare a leziunilor tisulare. Ambele mecanisme sunt necesare pentru desfășurarea normală a procesului de coagulare a sângelui; ele diferă numai în stadiile inițiale și apoi se combină în cale comună conducând la formarea unui cheag de fibrină.

30.7.2. Mecanismul de activare a protrombinei. precursor inactiv de trombină - protrombina - sintetizat in ficat. În sinteza sa este implicată vitamina K. Protrombina conține reziduuri ale unui aminoacid rar - γ-carboxiglutamat (denumirea prescurtată - Gla). Fosfolipidele plachetare, ionii de Ca2+ și factorii de coagulare Va și Xa sunt implicați în procesul de activare a protrombinei. Mecanismul de activare este prezentat după cum urmează (Figura 8).

Figura 8 Schema de activare a protrombinei pe trombocite (R. Murray et al., 1993).

Deteriorarea vasului de sânge duce la interacțiunea trombocitelor din sânge cu fibrele de colagen ale peretelui vascular. Acest lucru determină distrugerea trombocitelor și promovează eliberarea de molecule de fosfolipide încărcate negativ din partea interioară a membranei plasmatice a trombocitelor. Grupările de fosfolipide încărcate negativ leagă ionii de Ca2+. Ionii de Ca2+, la rândul lor, interacționează cu resturile de γ-carboxiglutamat din molecula de protrombină. Această moleculă este fixată pe membrana trombocitară în orientarea dorită.

Membrana trombocitară conține și receptori pentru factorul Va. Acest factor se leagă de membrană și atașează factorul Xa. Factorul Xa este o protează; scindează molecula de protrombină în anumite locuri, ca urmare, se formează trombina activă.

30.7.3. Transformarea fibrinogenului în fibrină. Fibrinogenul (factorul I) este o glicoproteină plasmatică solubilă cu o greutate moleculară de aproximativ 340 000. Este sintetizată în ficat. Molecula de fibrinogen constă din șase lanțuri polipeptidice: două lanțuri A α, două lanțuri B β și două lanțuri γ (vezi Figura 9). Capetele lanțurilor polipeptidice de fibrinogen poartă o sarcină negativă. Acest lucru se datorează prezenței unui număr mare de resturi de glutamat și aspartat în regiunile N-terminale ale lanțurilor Aa și Bb. În plus, regiunile B ale lanțurilor Bb conțin reziduuri ale aminoacidului rar tirozin-O-sulfat, care sunt, de asemenea, încărcate negativ:

Acest lucru promovează solubilitatea proteinei în apă și previne agregarea moleculelor sale.

Figura 9 Schema structurii fibrinogenului; săgeţile arată legăturile hidrolizate de trombină. R. Murray şi colab., 1993).

Conversia fibrinogenului în fibrină catalizează trombina (factorul IIa). Trombina hidrolizează patru legături peptidice în fibrinogen: două legături în lanțurile A α și două legături în lanțurile B β. Fibrinopeptidele A și B sunt scindate din molecula de fibrinogen și se formează un monomer de fibrină (compoziția sa este α2 β2 γ2 ). Monomerii de fibrină sunt insolubili în apă și se asociază cu ușurință între ei, formând un cheag de fibrină.

Stabilizarea cheagului de fibrină are loc sub acțiunea enzimei transglutaminaza (factorul XIIIa). Acest factor este activat și de trombină. Transglutaminaza formează legături încrucișate între monomerii de fibrină folosind legături izopeptidice covalente.

30.8. Caracteristicile metabolismului eritrocitar.

30.8.1. globule rosii - celule foarte specializate, a căror funcție principală este transportul oxigenului de la plămâni la țesuturi. Durata de viață a eritrocitelor este în medie de 120 de zile; distrugerea lor are loc în celulele sistemului reticuloendotelial. Spre deosebire de majoritatea celulelor corpului, eritrocitul nu are un nucleu celular, ribozomi și mitocondrii.

30.8.2. Schimb de energie. Principalul substrat energetic al eritrocitelor este glucoza, care provine din plasma sanguină prin difuzie facilitată. Aproximativ 90% din glucoza utilizată de eritrocit este expusă glicoliza(oxidare anaerobă) cu formarea produsului final - acid lactic (lactat). Amintiți-vă care sunt funcțiile pe care le îndeplinește glicoliza în globulele roșii mature:

1) în reacţiile de glicoliză se formează ATP prin fosforilarea substratului . Direcția principală de utilizare a ATP în eritrocite este asigurarea activității Na +, K + -ATPazei. Această enzimă transportă ionii de Na+ din eritrocite în plasma sanguină, previne acumularea de Na+ în eritrocite și ajută la menținerea formei geometrice a acestor celule sanguine (discul biconcav).

2) în reacția de dehidrogenare gliceraldehidă-3-fosfat format în glicoliză NADH. Această coenzimă este un cofactor enzimatic methemoglobin reductază implicat în restaurarea methemoglobinei în hemoglobină conform următoarei scheme:

Această reacție previne acumularea de methemoglobină în eritrocite.

3) metabolit al glicolizei 1, 3-difosfoglicerat capabil cu participarea enzimei difosfoglicerat mutaza în prezenţa 3-fosfoglicerat de transformat în 2, 3-difosfoglicerat:

2,3-Difosfogliceratul este implicat în reglarea afinității hemoglobinei pentru oxigen. Conținutul său în eritrocite crește în timpul hipoxiei. Hidroliza 2,3-difosfogliceratului catalizează enzima difosfoglicerat fosfatază.

Aproximativ 10% din glucoza consumată de eritrocit este utilizată în calea de oxidare a pentozei fosfat. Reacțiile acestei căi servesc ca sursă principală de NADPH pentru eritrocit. Această coenzimă este necesară pentru a transforma glutationul oxidat (vezi 30.8.3) în forma redusă. Deficiența unei enzime cheie a căii pentozei fosfatului - glucozo-6-fosfat dehidrogenază - însoțită de o scădere a raportului NADPH / NADP + în eritrocite, o creștere a conținutului formei oxidate de glutation și o scădere a rezistenței celulare (anemie hemolitică).

30.8.3. Mecanisme de neutralizare a speciilor reactive de oxigen din eritrocite. Oxigenul molecular în anumite condiții poate fi transformat în forme active, care includ anionul superoxid O2-, peroxidul de hidrogen H2O2, radicalul OH hidroxil. iar oxigenul singlet 1 O2. Aceste forme de oxigen sunt foarte reactive, pot avea un efect dăunător asupra proteinelor și lipidelor membranelor biologice și pot provoca distrugerea celulelor. Cu cât conținutul de O2 este mai mare, cu atât se formează mai multe forme active ale acestuia. Prin urmare, eritrocitele, care interacționează constant cu oxigenul, conțin sisteme antioxidante eficiente capabile să neutralizeze metaboliții activi de oxigen.

O componentă importantă a sistemelor antioxidante este tripeptida glutation, formată în eritrocite ca urmare a interacțiunii γ-glutamilcisteinei și glicinei:

Forma redusă a glutationului (abreviat G-SH) este implicată în neutralizarea peroxidului de hidrogen și a peroxizilor organici (R-O-OH). Aceasta produce apă și glutation oxidat (abreviat G-S-S-G).

Conversia glutationului oxidat în glutation redus este catalizată de enzimă glutation reductază. Sursă de hidrogen - NADPH (din calea pentozei fosfat, vezi 30.8.2):

RBC-urile conțin și enzime superoxid dismutaza Și catalaza efectuând următoarele transformări:

Sistemele antioxidante sunt de o importanță deosebită pentru eritrocite, deoarece eritrocitele nu reînnoiesc proteinele prin sinteză.