Презентация Кровь-1 new

Биохимия крови — 1 д. м. н. , проф. Грицук А. И.

Внутренняя среда организма формируется совокупностью биологических жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), омывающих клетки и структуры тканей. Эти жидкости функционально тесно взаимосвязаны, они постоянно обмениваются между собой клетками и молекулами.

Химический состав плазмы

Функции крови Дыхательная -транспорт кислорода от легких к тканям и CO 2 от тканей к легким Выделительная — транспорт конечных продуктов метаболизма к органам выделения (почкам, легким, коже, потовым железам, кишечнику) для удаления. Защитная (иммунитет, гемостаз и др. ) Транспортная 1. Трофическая — транспорт субстратов (поступающих с пищей и метаболитов), обеспечивающих основные жизненные потребности клетки 2. Регуляторная (КОС, водно-электролитный баланс, t ° , метаболизма – транспорт БАВ и др. ).

Химический состав крови Большую часть этих функций выполняют компоненты плазмы крови. Плазма крови состоит на 90 -93 % из воды и 10 -7 %. сухого остатка – белки, углеводы, липиды, , органич. метаболиты и электролиты Сухой остаток на 6, 6 -8, 5 % состоит из белков плазмы крови и 1, 5 -3, 5% — органических метаболитов (углеводы, липиды, азотосодержащие продукты) и электролитов ( Na + , K + , Ca 2+ , Cl — , HCO 3 — и др. ). Водный и электролитный состав плазмы очень похож на состав др. внеклеточных биологических жидкостей. Лабораторный мониторинг уровней Na +, K+, Са 2+, Cl -, HCO 3 — и р. Н крови важны для оценки состояния метаболизма.

Характеристика белков плазмы крови 1. содержатся в плазме крови 2. синтезируются в печени или РЭС (реже в специализированных тканях) 3. проявляют основную функцию в пределах сосудистой системы 4. секретируются в кровь, а не попадают в результате повреждения тканей 5. находятся в плазме в концентрации большей, чем в других биологических жидкостях 6. проявляют генетический полиморфизм, имеют вариантные формы, не связанные с тканевым происхождением 7. не являются продуктами катаболизма в плазме, но могут быть продуктами ограниченного протеолиза 8. имеют большее время биологического полураспада в плазме, чем время транспорта по крови.

Состав белков плазмы крови В плазме обнаружено более 100 разных белков соответствующих этим критериям, содержание которых колеблется в широких пределах Изучение их функций, содержания, состава при патологии — одна из важных задач клинической биохимии. Уровень ~ 10 белков составляющих 90 % , и называемых главными достигает высоких значений (альбумин – 40 г/л). Остальные 10 % минорные , следовые белки. приходится свыше 100 различных белков, содержание которых может быть в пределах 50 – 200 мкг/л. Это

Функциональная классификация Б плазмы Транспортные — специфический (трансферин, транскортин) — неспецифический – альбумин (ЖК, токсины и др. ) Регуляторные (альбумин) — КОС (буферные свойства) — онкотическое давление ( 1 гр альбумин связывает 17 мл воды ) — метаболизма и функций (связывание БАВ) Резервные (альбумин) — резерв АК 50% общего кол-ва альбумина — резерв воды, электролитов, БАВ и др. Защитные — гемостаз — антиинфекционная защита ( Ig , комплемент, лизоцим, интерферон) — детоксикация — связывание и транспорт токсинов (альбумин)

Электрофорез белков плазмы

Остаточный азот Все азотсодержащие вещества плазмы образуют общий пул азота, состоящий из: Азота белкового – осаждаемого кислотами Азота небелкового ( остаточного ) ( ОА ), представленного конечными продуктами обмена АК, ФЛ, А зот. О сн , Амины и др. азотсодержащих в-в, которые остаются после осаждения белков

Состав ОА Мочевина — 50% (главный компонент) АК — 25% ( ~ 10% ГЛУ и ГЛН ) Ураты — 8% Креатинин — 2. 5% NH 3 и индикан — 0. 5% билирубин, нуклеотиды, биогенные амины, метаболиты АК, АО, холин, олигопептиды и др

Ds значение ОА Уровень ОА зависит от: Интенсивности катаболизма Травмы ( ожоги, краш-синдром ) Распад тканей ( tbc, c-r, etc ) Гнойно-воспалит процессы О радиационные травмы и др. Питания Кол-во белка, НК и др. Экскреторной функции почек ОПН, ХПН, др поражения почек Нарушение кровообращения почек ОА крови Экскреция с мочой. Обмен в-в Диета

Азотемия — повышение уровня ОА в крови Ретенционная – задержка компонентов ОА в организме из-за нарушения экскреторной функции почек Почечна я азот мочевины составляет 90 % ОА крови ( норма 50 % ) (ОПН, ХПН – отравления, травмы, гломерулонефриты, пиелонефриты и др поражения почек) Внепочечная азотемия возникает при снижения почечного кровотока из-за недостаточности кровообращения, снижения АД (шок, коллапс, большая кровопотеря) Продукционная – увеличение продукции ОА за счет катаболизма Комбинированная

Общие понятия КОС – система гомеостаза р. Н внутри- и внеклеточной среды организма. Единицы измерения : р. Н = — lg [H+] , сдвиг р. Н: на 1 ед соответствует 10 кратному изменению [H + ] на 2 ед соответствует 100 кратному изменению [H + ] р. Н внутри клеток р. Н i ~ 6. 9 – 7. 0 р. Н вне клеток р. Н О = 7. 40 ± 0. 04 [H + ] ~ 40 ± 0. 5 н. М/л Кислоты – доноры H + Основания – акцепторы H + Щелочи — доноры ОН — Буфер система состоит из слабой кислоты и ее соли, образованной сильным основанием, стабилизирует р. Н,

р. Н – производное метаболизма 1. За сутки организм hs образует 50 -100 м. М [ Н + ] на 15 -20 л ВКЖ. 2. Весь метаболизм представлен преимущественно обменом кислот (Г 6 Ф, ЖК, АК и др. ): Распад 100 г Б дает ~ 30 м. М Н 2 SO 4 и 100 м. М Н 2 РО 4 — Распад 100 г Л дает ~ 17 м. М Н 2 РО 4 — постоянно образуется ПВК, лактат, ацетат и др. накопление оснований идет значительно меньше: ОН — , NH 3 , основные АК, креатинин и др, которые вместе с буферами стабилизируют р. Н

Стабильный р. Н — необходимое условие метаболизма Изменение р. Н приводит к изменению: заряда и функции белков ( ферментов, каналов, рецепторов и др. ), что обуславливает: р. Н зависимость всех б/х реакций и многих физиологических процессов в организме Наличие мощной гомеостатической системы стабилизации р. Н

Оптимум р. Н разных ферментов

Изоосмолярность – осм. давление МКЖ 310 ос. М/л — const любые изменения должны поддерживать эту константу Электронейтральность – равное кол-во катионов и анионов (по 155 м. М/л ) Постоянство р. Н Принципы организации КОС

Механизмы регуляции КОС 1. Физико-химические – действуют в автоматическом режиме и представлены: разбавлением т. е. выходом Н+ или др. иона из одного компартмента в др. ( из клетки в МКЖ или наоборот ) активность буферных систем (см типы, мех-мы действия БС 2. Физиологические – функция экскреторных органов (выделение или задержка Н + или др. иона ) – легкие, почки, ЖКТ и др.

Классификация нарушений КОС р. Н О = 7. 40 ± 0. 04 р. Н = 7. 35 и ниже – ацидоз р. Н = 7. 45 и выше – алкалоз По этиологии: 1. Респираторный (дыхательный, газовый) 2. Метаболический 3. Выделительный 4. Смешанный По степени компенсации: 1. Компенсированный 2. Декомпенсированный (выраженное истощение буферных систем и сдвиг значений р. Н)

Механизм развития респираторных нарушений КОС ацидоз СО 2 + Н 2 О Н 2 СО 3 Н + + НСО 3 — алкалоз Причины : изменение частоты дыхания (гипо- или гипервентиляция)

Эритроциты у взрослых образуются (эритропоэз) преимущественно в костном мозге при активном участии специфического регулятора — эритропоэтина. Эритропоэтин (Эпо) человека – гликопротеин, состоящий из 166 аминокислот (ММ 34. 000). Его количество в плазме определяется с использованием радиоиммунолических методов (РИА). Эпо синтезируется главным образом почками и скорость его секреции в кровоток увеличивается при гипоксических состояниях. В костном мозге. он взаимодействует с клетками предшественниками при участии специфического рецептора со свойствами тирозинкиназы. Тип вторичного посредника и специфичные гены к настоящему времени точно не установлены. Клетками мишенями Эпо являются КОЕ-ГЭММ и КОЕ-Э способствуя их пролиферации и дифференцировке. Действие Эпо усиливается другими факторами (например, интерлейкином-3 и инсулиноподобным фактором роста). Получение рекомбинантного Эпо позволило использовать его в лечении анемий.

В процессе дифференцировки клетка приобретает способность синтезировать свой главный белок – гемоглобин, постепенно теряет ядро и другие органоиды и превращается в эритроцит, который чаще называют форменным элементом крови, чем клеткой. От более старых эритроцитов, которые уже находились в циркулирующей крови, молодые эритроциты можно отличить по выявляемой при помощи некоторых красителей сеточки, которая состоит из рибосомальной РНК( используемой для синтеза гемоглобина) и других органелл, которые могут функционировать некоторое время (48 часов) после поступления эритроцитов в сосудистую сеть. Такие эритроциты называют ретикулоцитами и их количество в крови составляющее в норме около 1% эритроцитов служит индикатором эритропоэза. Потеря митохондрий приводит к утрате способности использовать процессы, протекающие в них и эритроциты используют пути метаболизма, протекающие в цитозоле (гликолиз, пентозофосфатный путь и др).

В норме у взрослых мужчина — 4. 6 -6. 2 миллионов эритроцитов /мкл крови, а у женщин — 4. 2 -5. 4 миллионов /мкл. Общее количество эритроцитов в кровотоке около 2. 5 x 1013. Нормальный уровень Hb для мужчин — 140 -180 г/л ( 14 – 18 г на 100 мл, 8, 7 -11. 2 ммоль/л в пересчете на ММ мономера), и для женщин — 12 -16 г/л. Значение гематокрита (объем упакованных эритроцитов) для мужчин и женщин — 42 -52 % и. 37 -47% соответственно. Продолжительность жизни нормального эритроцита — 120 суток. Около 1 % популяции эритроцитов кровеносного русла (200 миллиардов клеток или 2 миллиона в секунду) заменяются ежедневно. Продолжительность жизни красной клетки крови резко сокращается при гемолитических анемиях. В этих состояниях число ретикулоцитов заметно увеличивается, поскольку костный мозг пытается компенсировать потери, увеличивая количество новых, молодых эритроцитов кровотоке. «Стареющие» эритроциты захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы ( селезенка, костный мозг и печень) и разрушаются. Образующиеся при распаде порфириновых колец желчные пигменты выделяются, а железо и аминокислоты глобина используются повторно. Повышение эритроцитов в крови называют полицетемией, снижение – анемией.

Особенности метаболизма эритроцита глюкоза 1, 3 -дифосфоглицерат 3 -фосфоглицерат 2, 3 -дифосфоглицератмутаза 2, 3 -дифосфоглицератфосфатаза АДФ АТФ

Глюкоза в эритроцитах используется в основном в гликолизе и пентозофосфатном пути. Глюкоза основной источник энергии в эритроцитах. После поступления в клетку и фосфорилирования в глюкозу – 6 -фосфат при помощи гексокиназы около 5 -10% глюкозы идет на образование НАДФН+ Н+ в пентозофосфатном пути и 90 -95% окисляется по гликолитическому пути с образованием АТФ. Особенностью обмена в эритроцитах является боковой путь, ответвляющийся на уровне 1. 3 -дифосфоглицерата. Глюкоза в эритроцитах используется в основном в гликолизе и пентозофосфатном пути. Глюкоза основной источник энергии в эритроцитах. После поступления в клетку и фосфорилирования в глюкозу – 6 -фосфат при помощи гексокиназы около 5 -10% глюкозы идет на образование НАДФН+ Н+ в пентозофосфатном пути и 90 -95% окисляется по гликолитическому пути с образованием АТФ. Особенностью обмена в эритроцитах является боковой путь, ответвляющийся на уровне 1. 3 -дифосфоглицерата