БИОХИМИЯ КРОВИ Биохимические критерии оценки влияния факторов окружающей и производственной среды.
Основные вопросы лекции: 1. Изменения основных биохимических констант крови и химического состава плазмы крови. 2. Белки плазмы крови. Альбумин и другие транспортные белки. Глобулины. 3. Ферменты крови. 4. Кининовая система. 5. «Белки острой фазы» : природа, значение, определение с целью диагностики. 6. Небелковые азотистые вещества крови. 7. Безазотистые органические и неорганические вещества крови. 8. Особенности химического состава и метаболизма эритроцитов. Гемоглобин, транспорт кислорода кровью. 9. Токсичные формы кислорода и система антиоксидантной защиты. 10. Гемоглобинопатии. 11. Диагностическое значение определения биохимических показателей крови
Основные биохимические константы крови человека Общий белок 65 - 85 г/л Альбумин 40 - 50 г/л Глобулины 25 - 30 г/л Альфа-1 -глобулины 3, 5 - 6, 0 % Альфа-2 -глобулины 6, 9 - 10, 5 % Бета-глобулины 7, 3 - 12, 5 % Гамма-глобулины 12, 8 - 19, 0 % Фибриноген 2 - 4 г/л иммуноглобулины Ig G - 8 -16 г/л Ig M - 0, 05 -1, 9 г/л Ig D - 30 -400 мг/л Миоглобин 12 -92 мкг/л Тропонин I - <10 мкг/л Трансферрин 2, 15 -3, 80 мг/л 1 -антитрипсин 0, 78 -2, 00 мг/л Гаптоглобин 0, 4 -2, 4 мг/л -фетопротеин < 8, 5 мкг/л Серомукоид 0, 13 - 0, 2 ед. С-реактивный белок отсутствует Хиломикроны 0 -0, 5 г/л Транспорные липопротеиды ЛПОНП ЛПВП Ig A - 1, 4 -4, 2 г/л Ig E - 0, 1 - 2, 0 мг/л
Содержание гормонов и их метаболитов в организме человека Вещество Среда Единицы СИ муж. 23 -80 мкмоль/сут 17 -кетостероиды моча 17 -оксикортикостероиды моча 4 -20 мкмоль/сут 17 -оксикортикостероиды Кровь 140 -550 нмоль/л 11 -оксикортикостероиды Кровь 140 -230 нмоль/л АКТГ Кровь 22 пмоль/л пролактин Кровь 0, 4 -10, 0 нмоль/л СТГ Кровь 46 -464 пмоль/л вазопрессин Кровь 2 -12 пг/мл Адреналин Кровь 0, 35 -0, 4 мкг/л ( < , 55 нмоль/л) Адреналин Моча 30 -80 нмоль/сут Норадреналин Кровь 0, 73 -0, 88 мкг/л ( 3 нмоль/л) Норадреналин Моча 20 -240 нмоль/сут 11 -дезоксикортикостерон Кровь 61 -576 пмоль/л глюкагон Кровь 20 -100 пг/мл альдостерон Кровь 91 -185 нг/л (56 -250 пмоль/л) жен. 22 -60 мкмоль/сут
Содержание гормонов и их метаболитов в организме человека Вещество Среда Единицы СИ Тироксин (Т 4) общий (29 -64 мкг/л) Кровь 65 -156 нмоль/л Трийодтиронин (Т 3) Кровь 1, 17 -2, 18 нмоль/л Тиреотропный гормон (ТТТ) Кровь 0, 6 -3, 8 мкг/л отриц. <1, 5 мкг/л Антитела к тиреоглобулину Кровь Тиреокальцитонин Кровь 0 -10 пг/мл (< 29. 2 пмоль/л) Паратиреоидный гормон Кровь 20 -90 пг/мл (10 -65 нг/л) Адренокортикотропный гормон (АКТГ) Кровь 0 -50 пг/мл Кортизол Кровь 230 -750 нмоль/л полож. >1, 5 мкг/л
Вещество Среда Единицы СИ муж. 4, 0 -2, 12 м. Ед/мл жен. фолик. _фаза_ 4, 66 -3, 3_м. Ед/мл Лютеинизирующий гормон (ЛГ) Кровь Овуляция 52, 9 -18, 2 лют. фаза 2, 57 -1, 54 менопауза 43, 9 - 29, 7 муж. 2, 4 -1, 9 м. Ед/мл жен. фолик. Фаза 6, 7 -2, 7 м. Ед/мл Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) Кровь овуляция 25 -7, 6 лют. фаза 4, 1 -2, 1 менопауза 54, 9 -29, 6 Тестостерон Кровь муж. 2 -10 нг/мл жен. 0, 2 -1, 0 нг/мл муж. 0, 07 -0, 2 нмоль/л Эстрадиол Кровь жен. фолл. Фаза 0, 5 нмоль/л лют. фаза 0, 2 -0, 8 нмоль/л Прогестерон Кровь жен. фолл. Фаза 0, 5 нмоль/л лют. фаза 13 -58, 5 нмоль/л муж. 100 -265 мкг/л Пролактин Кровь жен. 130 -540 мкг/л менопауза 107 -290 мкг/л
Биохимия крови • Кровь представляет собой жидкую ткань, состоящей из клеток (форменные элементы) и внеклеточной жидкости - плазмы. • Общее количество крови в организме взрослого человека составляет 4, 9 -5, 2 литра у мужчин и 3, 8 -4, 5 литра у женщин. По объему клетки крови составляют 45%, остальное (55%) плазма. • В отличие от плазмы, сыворотка крови не содержит фибриногена. • Благодаря особенностям клеточного и химического состава кровь выполняет транспортную, трофическую, защитную, регуляторную и дыхательную функции.
• Плазма крови человека характеризуется следующими физико-химическими константами: • • • плотность - 1, 024 - 1, 030 ; р. Н - 7, 36 - 7, 44 ; депрессия - Δt = 0, 56, град. ; осмотическое давление - около 7, 6 атм. ; онкотическое давление - 0, 02 атм.
• • • Все химические вещества плазмы крови можно поделить на следующие группы: • минеральные вещества плазмы крови • органические вещества плазмы крови. Органические вещества плазмы крови представлены: 1. безазотистыми органическими соединениями. (безазотистые органические вещества крови - это метаболиты углеводного и липидного обмена) 2. веществами содержащие азот • Азот содержащие органические вещества плазмы крови представлены: • 1. белками • 2. метаболитами азотистого обмена (остаточный азот крови). • Особое место занимают гормоны и их метаболиты
• • Клетки крови в основном представлены эритроцитами (5 млн в мл) и лейкоцитами (7 тыс. в одном мл. ). Существует две основные группы лейкоцитов: гранулоциты и агранулоциты. Гранулоциты делятся на три разновидности: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Агранулоциты (одноядерные лейкоциты) делятся на два типа: моноциты и лимфоциты. Моноциты (4%) являются предшественниками обширного "семейства" тканевых макрофагов, конкретные характеристики которых варьируют в широких пределах в зависимости от того, на какой органотерритории оседает блуждающий периферический макрофаг-моноцит. Лимфоциты (24%) образуются в лимфоидной ткани из клеток предшественниц, поступающих из костного мозга. Главная функция - индукция иммунитета, образование антител, отторжение трансплантата, уничтожение опухолевых клеток. Продолжительность жизни лимфоцитов варьирует до десяти и более лет. Различают две популяции лимфоцитов: Т - и Влимфоциты.
Эритроциты • Эритроцит представляет собой безъядерный дериват эритробласта. • В зрелом эритроците нет ядра, хроматина и аппарата синтеза белков и липидов. • Эритроциты не имеют митохондрий. • Общее содержание эритроцитов в крови составляет 3, 7 - 4, 7 млн /мкл. • Гематокритная величина (общий объем эритроцитов в соотношении к объему плазмы крови) у здорового человека составляет • у мужчин - 40 - 48%, • у женщин - 36 -42%. • Не являясь в истинном смысле этого слова живой клеткой способной к росту, синтезу органических веществ и самовоспроизведению, эритроцит, тем не менее, способен длительному, до 125 дней, существованию.
Функции эритроцитов обеспечиваются белками и ферментами, которые синтезируются на стадии ретикулоцита, эритробласта и даже на более ранних стадиях развития эритроцита.
Главная биологическая функция эритроцитов состоит в транспорте газов (кислорода и двуокиси углерода). • Считается, что эритроциты участвуют в транспорте аминокислот, глюкозы и ионов калия и натрия. • Способность эритроцита сохранять наилучшую для переноса газов крови форму двояковогнутого диска в течение всего времени циркуляции по кровеносному руслу объясняется химическим составом, строением и свойствами мембраны эритроцитов
• Основным химическим компонентом эритроцитов является белок гемоглобин. • 95% массы сухого вещества эритроцитов приходится на гемоглобин. • У здоровых людей концентрация гемоглобина в крови составляет 132 -164 г/л. • Весь гемоглобин организма сосредоточен в эритроцитах. Содержание гемоглобина в плазме крови ничтожно и не превышает уровня 10 -40 мг/л.
• Кроме гемоглобина в эритроцитах содержатся белки ферменты обеспечивающие анаэробный гликолиз и пентозный путь катаболизма глюкозы, ферменты метгемоглобинредуктаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, каталаза и др. • В значительных концентрациях в эритроцитах содержится трипептид - глутатион (2 -3 ммоль/л), 2, 3 дифосфоглицерат (4 -5 ммоль/л), АТФ+АДФ (3 ммоль/л). • Все эти соединения принимают участие в сохранении структуры и в обеспечении функции эритроцитов.
• Особенности обмена веществ в эритроцитах • В эритроцитах катаболизм глюкозы идет анаэробным дихотомическим и апотомическим путями. • В эритроцитах при анаэробном гликолизе имеет место особый фосфоглицератным шунт (Rapoport-Luebering), который сводится к превращению 1, 3 -дифосфоглицерата в 2, 3 дифосфоглицерат, в обход превращению в киназной реакции в 3 -фосфоглицетат и АТФ. • По этой причине в эритроцитах теряется возможность синтеза одной молекулы АТФ на каждую молекулу дифосфоглицерата, • но вместо этого появляется возможность накопления • 2, 3 -дифосфоглицерата соединения являющегося аллостерическим регулятором гемоглобина в его свойстве образовывать соединения с кислородом.
• 10% глюкозы в эритроцитах разрушается гексозомонофосфатным механизмом. • Ключевым ферментом этого пути окисления является глюкозо-6 -фосфатдегидрогеназа, кофермент которой - НАДФ. • Если бы этот путь катаболизма глюкозы шел при участи ферментов митохондрий до конца, то энергетический выход был бы весьма высок. • Но в эритроцитах митохондрий нет.
• Как показали наблюдения, гексозомонофосфатный путь (пентозный цикл) для эритроцитов имеет особо важное значение, • поскольку является источником НАДФН 2 необходимого для обеспечения механизмов защиты мембран эритроцитов, • гемоглобина и серусодержащих ферментов от токсического действия активных форм кислорода.
• В связи с низким уровнем синтеза АТФ, в эритроцитах имеет место своеобразный экономичный путь реутилизации АМФ и АТФ. • Сравнительно со многими клетками крови эритроциты более интенсивно поглощают аденозин (аденозин образуется при дефосфорилировании АМФ).
• В эритроцитах аденозин подвергается гидролитическому дезаминированию с образованием инозина и аммиака. • Далее инозин подвергается фосфоролизу с образованием гипоксантина и рибозо-1 - фосфата, т. е. идет обычный путь распада пуриновых нуклеотидов. • Но, накапливающися рибозо-1 -монофосфат под воздействием фосфорибозил-мутазы превращается в рибозо-5 -фосфат и через последующие реакции - в • 5 -фосфорибозил -1 -пирофосфат. • Чем больше в эритроциты поступает аденозина, тем больше возможность накопления рибозо-5 -фосфата и вероятность его превращения в киназной реакции в 5 -фосфорибозил-1 -пирофосфат.
• Известно, что 5 -фосфорибозил-1 -пирофосфат является исходным субстратом для синтеза пуриновых нуклеотидов. • Это соединение в эритроцитах может под воздействием фосфорибозилтрансферазы изпользоваться для прямого синтеза АМФ используя свободный аденин
• В эритроцитах человека могут присутствовать несколько типов гемоглобинов - от эмбрионального до взрослого состояния: • примитивные гемоглобины (Нb. P) - Говер 1 и Говерт 2, • фетальный гемоглобин (Нb. F), • гемоглобин взрослых (Hb. A, Hb. A 2, Hb. A 3). • Все они отличаются субъединичным составом и сродством к кислороду. • Главная функция гемоглобина транспорт кислорода от легких к тканям. • За сутки гемоглобин доствляет тканям около 600 литров кислорода и способствует выведению около 500 литров углекислого газа. • Каждый грамм гемоглобина может присоединять 1, 34 мл кислорода, превращаясь в оксигемоглобин (Hb. O 2). • Поскольку концентрация гемоглобина в цельной крови составляет в среднем 150 г/л, то 1 литр крови связывают около 201 мл кислорода.
• Важным аллостерическим эффектором для гемоглобина является 2, 3 -дифосфоглицерат. • Присутствует 2, 3 -дифосфоглицерат в необычайно высоких концентрациях в эритроцитах человека (приблизительно в эквимолярном количестве по отношении к гемоглобину). • По сравнению с окси-формой гемоглобина дезоксиформа имеет примерно вдвое меньше сродство к 2, 3 -дифосфоглицерату. • Рентгеноструктурный анализ показал, что 2, 3 дифосфоглицерат соединясь с двумя -цепями гемоглобина уменьшает его сродство к кислороду.
• Низкий уровень 2, 3 -дифосфоглицерата в легочных капиллярах приводит к снижению содержания этого аллостерического эффектора в эритроцитах и вследствие этого повышается сродство гемоглобина к кислороду - идет образование оксигемоглобина. • Напротив, в тканях, где концентрация 2, 3 дифосфоглицерата высока и уровень его в эритроцитах нарастает, происходит снижение сродства гемоглобина к кислороду, и оксигемоглобин отдает кислород тканям.
• Более высокое сродство фетального гемоглобина к кислороду, чем Hb. A, связано с меньшей чувствительностью Hb. F к 2, 3 дифосфоглицерату, что позволяет плоду снимать кислород с оксигемоглобина матери. • Содержание дифосфоглицерата в эритроцитах варьирует в зависимости от физиологических условий - у людей, живущих в высокогорных районах, его концентрация выше и оксигемоглобин легче отдает кислород тканям.
• • Карбоксигемоглобин (Hb. CO) относится патологическим производным гемоглобина. При концентрации угарного газа во вдыхаемом воздухе около 10 мл на литр за 0, 008 сек 50% гемоглобина превращается карбоксигемоглобин. В сравнении с оксигемоглобином (Hb. O 2) карбоксигемоглобин является более прочным соединением. Спектр поглощения Hb. CO очень похож на спектр поглощения оксигемоглобина. Установить наличие в крови Hb. CO можно с помощью реактива Стокса (аммиачный раствор виннокаменного железа). Спектр поглощения Hb. CO при добавлении реактива Стокса не меняется. При добавлении реактива Стокса, оксигемоглобин восстанавливается в гемоглобин и спектр меняется. Это явление используется для судебно-медицинской экспертизы причины смерти, для подтверждения отравления угарным газом.
• Кислород может не только быть использован для образования оксигемоглобина, но и вызвать не ферментативное окисление гемоглобина в метгемоглобин, в котором железо трехвалентно. • Метгемоглобин (Hb. OН) относится патологическим производным гемоглобина. • Образование метгемоглобина может происходить при попадании в организм окислителей, таких как бертолетова соль, нитраты, нитриты, анилин, нитробензол и др. • Метгемоглобин не присоединяет кислород, и поэтому не может обеспечить дыхание тканей.
• Образование метгемоглобина происходит постоянно: ежедневно около 0, 5% всего гемоглобина превращается в метгемоглобин. • Метгемоглобин снова восстанавливается в гемоглобин ферментом метгемоглобинредуктазой использующей НАДН 2 или НАДФН 2. • Окисление гемоглобина в метгемоглобин кислородом приводит к образованию супероксидного аниона (О 2 -): • Hb(Fe++) + O 2 Met. Hb(Fe+++) + O 2 -
• Супероксидный анион может действовать в организме как окислитель (акцептор электрона) и как восстановитель (донор электрона). • Действуя как окислитель, получая еще один электрон, в водной среде он превращается в пероксид водорода: • O 2 - + е- + Н+ HО-ОH • Перекись водорода в свою очередь может восстанавливаться супероксидным анионом с образованием свободного гидроксильного радикала (ОН*): • O 2 - + HO-OH ОН* + ОН- + О 2 •
• Гидроксильный радикал при взаимодействии с супероксидным анионом образует синглетный кислород ("О 2), в молекуле которого оба электрона внешней орбиты имеют разнонаправленный спин: • O 2 - + ОН* "О 2 + ОН • Активные формы кислорода в организме образуются в реакциях самопроизвольного (не ферментативного) окисления ряда веществ, в том числе и лекарств, • а также в реакциях, катализируемых различными оксидазами.
• Супероксид (О 2 -), гидроксильный радикал (ОН*), перекись водорода и синглетный кислород ("О 2) имеют высокую химическую активность и реагируют со многими веществами организма, в том числе с нуклеиновыми кислотами, белками и липидами. • Наибольшее повреждающее действие активные формы кислорода оказывают на липиды, запуская цепную реакцию образования пероксидов ненасыщенных жирных кислот. • Пероксиды не стабильны и распадаются с образованием альдегидов.
• Пероксидное окисление липидов уменьшает гидрофобность липидов, • изменяет их конформацию, • приводит к образованию ковалентных сшивок между молекулами липидов или липидов и белков. • Вследствие этого при окислении мембранных липидов резко повреждаются структуры и функции мембран. • А это в свою очередь приводит к гемолизу эритроцитов.
• Во всех клетках, в том числе и в эритроцитах, имеются механизмы защиты от токсического действия кислорода. • Так супероксидный анион может под воздействием суперокисддисмутазы превращаться в перекись водорода: • O 2 - + 2 Н+ Н 2 О 2 + О 2 супероксиддисмутаза Перекись водорода разрушается каталазой с образованием воды и кислорода: • 2(Н 2 О 2) 2( Н 2 О ) + О 2 • каталаза
• Особо важное значение для сохранения целостности мембран эритроцитов занимают глутатион и ферменты глутатионового цикла: глутатионпероксидаза и глутатионредуктаза. • Фермент глутатионпероксидаза (селен содержащий фермент) восстанавливает перекись водорода за счет восстановленной формы глутатиона (Г-SH), при дегидрировании которого образуется окисленная форма глутатиона (Г-S-S-Г): • Г-S-S-Г • • + 2 ( Г-SH ) • Н 2 О 2 2 ( Н 2 О ) • глутатионперексидаза • Этот фермент восстанавливает также органические пероксиды (гидроперекиси липидов): • Г-S-S-Г • R R • | + 2 ( Г-SH ) | • СН-О-ОН СН-ОН • | глутатионперексидаза | • СН 2 • | |
• Окисленный глутатион восстанавливается под воздействием фермента глутатионредуктазы с использованием НАДФН 2, образующимся в пентозном цикле под воздействием фермента глюкозо-6 -фосфатдегидрогеназы: • • • Г-S-S-Г НАДФН 2 2 ( Г-SH ) глутатионредуктаза • Таким образом, антиоксидантное действие глутатиона связано с ферментами глутатионового цикла: глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, сопряженных с функцией глюкозо-6 фосфатдегидрогеназы.
• Антиоксидантное действие оказывает альфатокоферол (витамин Е), который может служить донором электронов и может прерывать реакции пероксидного окисления жирных кислот. • Обнаружено, что при нарушении функции глюкозо-6 -фосфатдегидрогеназы (наследственное или приобретенное), в эритроцитах снижается уровень восстановленного глутатиона и такие эритроциты быстро гемолизируются.
• Гемолитическая готовность эритроцитов связана с уменьшением не только восстановленного глутатиона, • но сульфгидрильных групп белков клеточной мембраны глюкозо-6 -фосфатдегидрогеназа дефицитных эритроцитов. • Это приводит к снижению активности SНсодержащего фермента - Nа+, К+ АТФ-азы и как следствие, происходит повышение проницаемости мембраны эритроцитов для ионов Na, K и кислорода. • Все это приводит к набуханию эритроцитов и ускоряет гемолиз.
Особенности обмена веществ и функций нейтрофилов. Наличие в нейтрофилах большого количества лизосом, содержащие протеиназы типа коллагеназа, эластаза, катепсины, позволяет нейтрофилам разрушать структурные белки бактерий. • Нейтрофилы содержат большое количество лизоцима, который разрушает полисахаридные участки мембран микроорганизмов. • Нейтрофила содержат особые пептиды, состоящие из 20 -33 аминокислот, которые можно назвать естественными антибиотиками, т. к. они способны разрушать бактериальные мембраны. •
• В нейтрофилах содержится железосвязывающий белок лактоферрин, который может ингибировать рост ряда бактерий и • вовлекаться в регуляцию пролиферации миелоидных клеток. • Нейтрофилы содержать в мембранах особые гликопротеиные молекулы - селектины и интегрины, • которые осуществляют процесс хемотаксиса и адгезии (прилипание) нейтрофилов к эндотелию сосудов.
• В нейтрофилах синтезируется активатор плазминогена. Активная форма плазминогена плазмин осуществляет процесс разрушения фибрина в тромбе. • В нейтрофилах интенсивно идет гликолиз и гексозомонофосфатный шунт. • Наличие в нейтрофилах особой электронотранспортной системы (НАФНоксидаза, цитохром b 5) позволяет этим клеткам использовать, образующийся в пентозном цикле НАДФН 2 для образования активных форм кислорода.
• В нейтрофилах имеется особый фермент миелопероксидаза, которая разрушает перекись водорода с образованием активной гипохлорной кислоты (HOCl) обладающей бактерицидным действием: • Н 2 О 2 + НCl миелопероксидаза H 2 O +HOCl • В связи с особенностью состава и обмена веществ, нейтрофилы играют ключевую роль в "остром воспалительном ответе".
Нейтрофилы и пероксинитрит • Нейтрофилы, курсирующие в этой неблагоприятной среде, активируются, прилипают к репефузированной ткани, генерируют супероксидные анионы и оксид азота, образуют пероксинитрит: • NO + O 2 ОNОО • Пероксинитрит (ОNОО-) индуцирует некроз тканей. • Наличие в нейтрофилах большого количества лизосом, содержащие протеиназы типа коллагеназа, эластаза, катепсины, позволяет нейтрофилам разрушать структурные белки бактерий.
• Благодаря наличию у нейтрофилов факторов хемотаксиса (белки системы комплемента и селектины) происходит скопление нейтрофилов (хемотаксис нейтрофилов) в очаге воспаления • И за счет рецепторного взаимодействия нейтрофилом с фибронектинами гликопротеинами межклеточного вещества и плазмы, происходит их адгезия. • После адгезии начинается процесс миграции нейтрофилов в глубь очага воспаления. • В этот момент в нейтрофилах активируется связанная с рецепторным G-белком фосфолипаза С которая приводит к высвобождению из фосфолипидов мембран инозитол 1. 4. 5 -трифосфата и диацилглицерида (ДАГ).
• Инозитолтрифосфат повышает уровень Са++ в клетке за счет его выхода из эндоплазматического ретикулума. • Ионы кальция активируют актин-миозиновую систему нейтрофилов и сборку микротубул, что усиливает процесс миграции нейтрофилов в очаге воспаления. • Способствует связыванию антигенов и секреции ферментов из лизосом, уничтожающих антигены. • Диацилглицерид стимулирует перемещение протеинкиназы С из цитозоля в плазматическую мембрану, где протеинканаза С путем фосфорилирования активирует ферменты • НАДФН-оксидазной системы.
• НАДФН-оксидазная система плазматических мембран лейкоцитов включает в себя НАДФН 2, флавопротеиды, цитохром b 5, и путем активного поглощения кислорода ("дыхательный взрыв"), осуществляет процесс образования своднорадикальных форм кислорода - супероксид анион (О 2*-), гидроксильный радикал (ОН*), гидроперекись (Н 2 О 2): • • • НАДФН 2 + 2 О 2 2 О 2*- + НАДФ + 2 О 2*- Н 2 О 2 + О 2*- 2 О 2*- + 2 Н + супероксиддисмутаза Н 2 О 2 + О 2 ОН* + ОН- + О 2 • Одновременно, миелопероксидаза синтезирует гипохлорид анион (OCl *).
• Все эти активные свободно-радикальные формы кислорода, образующиеся при "дыхательном взрыве", используются для уничтожения чужеродных клеток (бактерий). • Увеличение уровня Са внутри нейтрофилов, наблюдаемое при их активации, "разжигает" "респираторный взрыв", • усиливает реакции биологического окисления, гликолиза и пентозного цикла. • Ускоряется перекисное окисление липидов. •
• Активируется фосфолипаза А 2, которая высвобождает из фосфолипидов мембран арахидоновую кислоту, из которой синтезируются простагландины, тромбоксаны и лейкотриены. • "Дыхательный взрыв" в фагоцитирующих клетках индуцирует синтез оксида азота (NO) из аргинина, активируя фермент - синтетаза оксида азота: аргинин + О 2 + НАДФН 2 синтетаза NO + цитруллин + Н 2 О + НАДФ
• • • Оксид азота (NO) вызывает расслабление гладкой мускулатуры сосудов, снижает артериальное давление. В больших количествах оксид азота взаимодействует с супероксид анионом (О 2*-) образуя более мощный свободный радикал пероксинитрит (ОNOО*), который способен вызывает повреждение в молекулах ДНК, вычленяя пуриновые основания, вызывает мутации. В больших дозах оксид азота блокирует ферменты антиоксидантной защиты, гем содержащие ферменты, вызывает потерю митохондриями цитохрома С. Все это может существенно повредить клетки не вовлеченные в очаг воспаления. По этой причине при тяжелых инфекционных процессах нередко развивается коллапс, нарушаются биоэнергетические процессы.
• Оксид азота в клетках эндотелия гладких мышц сосудов, • связывается со специфическими рецепторными цитоплазматической гуанилатциклазы, • активирует этот фермент и через 3`, 5`-ГМФ в клетке-мишени оказывает физиологическое действие. • Эндотелиальный оксид азота подавляет действие вазоконстрикторов тромбоксана А 2 и серотонина, выделяемых из тромбоцитов (снимает • спазм сосудов).
• Сигнал оксида азота может имитироваться органическими нитратами (нитроглицерин), которые используются для лечения стенокардии, инфаркта миокарда и некоторых форм застойной сердечной недостаточности. • Кроме своей центральной роли вазодилататора, оксид азота выполняет функцию нейротрансмиттера и играет важную роль в долговременном потенцировании памяти нейронов, ингибирует адгезию форменных элементов крови к эндотелию. • Одновременно, агрегированные тромбоциты продуцируют оксид азота, который угнетает агрегацию тромбоцитов.
Эффекты оксида азота • Оксид азота играет двойственную роль в патогенезе септического шока. • Он оказывает защитный антибактериальный эффект, но в то же время проявляет неблагоприятное действие, • включая устойчивую вазодилятацию, гипотензию и гипореактивность к сосудосуживающим агентам. • Под влиянием избытка оксида азота усиливается сосудистая проницаемость, формируется отек и последующее развитие воспалительной реакции.
• Оксид азота соединяется с супероксидом, образует пероксинитрит анион (ОNОО-), который индуцирует повреждение ДНК и мутацию. • Такая оксидантная среда генерирует перекиси липидов, которые увеличивают проницаемость мембран для кальция, • активируют фосфолипазу А 2 и • запускают дальнейшую экспрессию индуцибельной синтетазы оксида азота, адгезивных молекул и выделение фактора, активирующего тромбоциты: • лейкотриенов, • тромбоксана А 2 и • прочих индукторов воспаления. •
Биохимический анализ крови обычно включает определение следующих показателей: • • • • • • Общий белок Билирубин; Креатинин; КФК (креатинофосфокиназа); ЛДГ; Липаза; мочевая кислота; мочевина Холестерин; триглицериды; трансаминазы. Общий белок и его фракции. Остаточный азот. индикан глюкоза Железо; Калий; Кальций; Натрий; Магний; Фосфор;
Показатели углеводного обмена: • • • 1. Глюкоза крови. 2. Серомукоиды. 3. Сиаловые кислоты. 4. Молочная кислота 5. Пируват
Показатели липидного обмена: • • • 1. Общий холестерин. 2. Бета-липопротеиды 3. Общие липиды. 4. Триацилглицериды. 5. Фосфолипиды. 6. Свободные жирные кислоты.
Показатели белкового обмена: • • 1. Общий белок и его фракции. 2. Остаточный азот. 3. Креатинин. 4. Индикан. 5. Мочевина. 6. Мочевая кислота. 7. Тимоловая проба. 8. Формоловая проба
Показатели пигментного обмена • 1. Билирубин и его фракции. • 2. Уропорфирины. • 3. Копропорфирины.
Показатели водно-солевого обмена: • • 1. Определение натрия. 2. Определение калия. 3. Определение кальция. 4. Определение магния. 5. Определение хлоридов 6. Определение железа. 7. Определение фосфора. 8. Определение мышьяка, свинца и ртути.
Читая лабораторный анализ, врач должен ответить на следующие четыре вопроса 1. Какие изменения имеют место в анализах крови, мочи и др. ? • 2. Какие обменные процессы нарушены? • 3. При каких патологических состояниях возможны эти нарушения? • 4. Каков механизм их возникновения? •
КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КРОВИ Общий белок 65 - 85 г/л Альбумин 40 - 50 г/л Глобулины 25 - 30 г/л Альфа-1 -глобулины 3, 5 - 6, 0 % Альфа-2 -глобулины 6, 9 - 10, 5 % Бета-глобулины 7, 3 - 12, 5 % Гамма-глобулины 12, 8 - 19, 0 % Фибриноген 2 - 4 г/л иммуноглобулины Ig G - 8 -16 г/л Ig M - 0, 05 -1, 9 г/л Ig D - 30 -400 мг/л Миоглобин 12 -92 мкг/л Тропонин I - <10 мкг/л Трансферрин 2, 15 -3, 80 мг/л 1 -антитрипсин 0, 78 -2, 00 мг/л Гаптоглобин 0, 4 -2, 4 мг/л -фетопротеин < 8, 5 мкг/л Серомукоид 0, 13 - 0, 2 ед. С-реактивный белок отсутствует Хиломикроны 0 -0, 5 г/л Транспорные липопротеиды ЛПОНП ЛПВП Ig A - 1, 4 -4, 2 г/л Ig E - 0, 1 - 2, 0 мг/л
Альбумины • - самые легкие белки крови, относительная молекулярная масса - 70 000. • Благодаря высокой концентрации в крови и низкой молекулярной массе альбумины играют значительную роль в создании онкотического давления крови. • Снижение концентрации альбуминов до 30 г/л приводит к падению онкотического давления и развитию отеков. • Альбумины, являясь резервными белками, транспортируют гормоны, холестерин, желчные пигменты, свободные жирные кислоты, кальций, лекарственные вещества, витамины
• Повышение уровня альбуминов в крови имеет место при дегидратации, шоке, внутривенном введении больших концентраций альбумина. Любая ситуация, приводящая к снижению содержания воды в плазме крови, повышает концентрацию всех белков плазмы крови, в т. ч. и альбуминов. • Снижение уровня альбуминов в крови (гипоальбуминемия) наблюдается при гломерулонефрите, нефрозе, печеночной недостаточности, опухолях, лейкозах, ревматизме, термических ожогах и др.
Глобулины крови представлены 1 -, 2 -, β-, γ - фракциями белков 1 -глобулиновая фракция представлена: -липопротеидами (ЛПВП), гликопротеидами, антитрипсинами, белками острой фазы, белками связанные с ионами металлов, транскортин, тироксин-связывающий глобулин • 2 -глобулиновая фракция содержит: -липопротеиды (ЛПВП), гликопротеиды, гаптоглобин (белок острой фазы), Среактивный белок, белки, транспортирующие ионы металлов, ингибиторы трипсина, макроглобулин, церулоплазмин • Повышение уровня 1 - и 2 -фракций глобулинов имеет место при воспалительных состояниях, новообразованиях, некротических процессах, паразитарных заболеваниях. •
• β -глобулиновая фракция белков сыворотки крови включает в себя β-липопротеиды (ЛПНП), βгликопротеины (гемсвязывающий белок гемопексин), β 1 -гликопротеин беременных (белок острой фазы), белки, переносящие ионы металлов (трансферрин). • Повышение уровня β-глобулинов наблюдается при железодефицитной анемии, при беременности, приеме эстрогенов, гиперлипопротеинемии. • Снижение уровня β-глобулинов - при воспалительтных заболеваниях, хронических инфекциях злокачественные новообразования, хронические гепатиты, нефротический синдром.
• γ-глобулиновая фракция содержит антитела (иммуноглобулины). • Повышение γ-глобулинов происходит при острых воспалительных состояниях, хроническом гепатите, циррозе печени, паразитарные заболевания, СПИД на ранней стадии, аутоиммунные заболевания, саркаидоз, бронхиальная астма, туберкулез, миелома, макроглобулинемия Вальденштрема, хронический лимфолейкоз. • Снижение уровня γ-глобулинов - приобретенные и врожденная гипогаммаглобулинемии, СПИД на терминальной стадии, лучевая болезнь, лечение цитостатиками, лимфогрануломатоз, длительные хронические инфекции, недоедание, некротический синдром, экзема.
Белки острой фазы • Гаптоглобин - типичный представитель белков острой фазы, т. е. группы плазменных белков, гликопротеидов, концентрация которых многократно и неспецифически увеличивается в ответ на повреждение ткани, воспаление, опухолевой процесс. • Гаптоглобин выполняет следующие функции: -специфически соединяется с гемоглобином и обусловливает его поглощение клетками ретикулоэндотелиальной системы, -выполняет неспецифическую защитную функцию, комплектуясь с различными белками и небелковыми веществами появляющиеся при распаде клеток, -является естественным ингибитором катепсина В, -принимает участие в транспорте витамина В 12. • .
• С-реактивный белок в сыворотке крови здорового человека отсутствует, но обнаруживается при патологических состояниях, сопровождающихся воспалением и некрозом тканей. Данный белок появляется в острый период заболевания, поэтому его называют белком "острой фазы". • С переходом заболевания в хроническую фазу Среактивный белок исчезает из крови и снова появляется при обострении процесса. • Резкое повышение С-реактивного белка наблюдается у больных тяжелыми трансмуральными инфарктами миокарда, в острый период после хирургического вмешательства
Белки острой фазы • 1 -гликопротеин имеет высокое сродство к полианионам и к гепарину, обладает антихимотрипсиновым эффектом. Имеются предположения, что этот белок оказывает антигепариновое действие, регулируя количество свободной формы гепарина. • 1 -нейрамингликопротеин белок, содержащий большое количество сиаловой кислоты, известен в настоящее время как С 1 -эстеразный ингибитор, врожденный дефицит которого приводит к ангионевротическому отеку.
• Церулоплазмин - это гликопротеид, медь содержащий белок, проявляет свойства оксидазы полифенолов и диаминов. Принимает участие в обмене адреналина, норадреналина, серотонина и витамна С. Дефицит церулоплазмина приводит к нарушению транспорта меди и как следствие к гепатолентикулярной дегенерации (болезнь Вильсона. Коновалова). Уровень церулоплазмина в крови повышается при беременности, лечении эстрогенами, воспалении, остеосаркоме, некрозе тканей, травме, билиарном циррозе. • 2 -макроглобулин является ингибитором протеиназ (калликреинов) плазмы крови и клеток. • 1 -антитрипсин - белок острой фазы, является ингибитором протеиназ (трипсина, химотрипсиногена, кининогена, плазмина и др. ). Повышение уровня 1 -антитрипсина наблюдается при воспалении, некрозе ткани, травме, беременности, гепатитах.
• Тропонин J - кардиоспецифический белок тропонинового комплекса (тропонин J, тропонин T, тропонин C) участвующий в пусковом механизме мышечного сокращения. Уровень тропонина J повышается в сыворотке крови через 2 -6 часов после развития инфаркта миокарда, пик уровня - через 15 -24 часа • -фетопротеин (АФП) - является гликопротеином, синтезируется эмбриональными гепатоцитах. Появляется в сыворотке крови беременных женщин на 6 -8 неделе беременности, концентрация достигаем максимума на 14 -15 неделе беременности. В норме в крови детей и взрослых отсутствует. Появление в крови возможно у детей с различными заболеваниями печени, у взрослых с первичным раком печени.
• Миоглобин - гемопротеид мышц. • Уровень в крови повышается при воспалительных поражениях мышц, инфаркте миокарда, травмах, судорогах, при повреждениях мышц сопровождающихся некрозом или лизисом миоцитов. • Трансферрин - белок переносчик железа, относится к глобулинам. • Различают 19 различных типов трансферрина, различающихся по величине заряда белковой молекулы, аминокислотному составу и числу сиаловых кислот, связанных с белком. • Повышение наблюдается при хронических железодефицитных анемиях, снижение трансферина при нефротическом синдроме, хронической почечной недостаточности, злокачественных новообразованиях, выраженных воспалительных процессах, хронических инфекциях, после приема кортизона, тестостерона.
Изменение содержания некоторых белков плазмы крови при патологии Белок Состояния, пpи котоpых изменяется содержание белка уменьшение Кислый -гликопротеин ( -1 серомукоид) увеличение При хронических воспалениях, полиартрите, метазировании раковых опухолей Протромбин При заболеваниях печени, при лечении антикоагулянтами Церулоплазмин При болезни Вильсона -антитрипсин 2 -антитромбин При воспалительных процессах При нарушении функции печени 2 -макроглобулин Холинэстераза Сильное увеличение при нефротическом синдроме, увеличение при заболеваниях печени, при сахарном диабете При заболеваниях печени, гипотиреозе, бронхиальной астме, суставном ревматизме, инфаркте миокарда, ожогах, травматическом шоке, послеоперационном периоде Гаптоглобин Трансферин При беременности Воспаление, инфекция, ревматическая лихорадка, метастазирующий рак При нефрозе, раковых метастазах С-реактивный белок Острая инфекция -липопротеиды Обтурационная желтуха, атеросклероз, нефротический синдром, гипотиреоидизм
Диспротеинемические пробы Название пробы Нормальные показатели Вельтмана 0, 4 -0, 5 мл р-ра кальция (5 -7 -я пробирки) Сулемовая 1, 6 -2, 2 мл дихлорида ртути Тимоловая 0 -4 ед
Диспротеинемии • при острых воспалительных процессах (начальная стадия пневмонии, острый полиартрит, экссудативный туберкулез легких, острые инфекционные заболевания, сепсис, обширный инфаркт миокарда): альбумины - значительно уменьшены альфа-1 и альфа-2 глобулины - умеренное увеличение гамма-глобулины - увеличение в поздние стадии заболевания • При хроническом воспалительном процессе (поздняя стадии пневмонии, хронический туберкулез легких, эндокардит, холецистит, цистит и пиэлит): альбумины - умеренное уменьшение альфа-2 и гамма-глобулины - выраженное увеличение
типы гиперлипопротеинемий • 1 тип - гиперхиломикронемия. Увеличено содержание хиломикронов и слегка повышено содержание ЛПОНП. В крови увеличивается содержание триацилглицеридов в 10 -40 раз выше нормы. Содержание холестерина повышается незначительно. Гиперхиломикронемия развивается в результате врожденного дефекта липопротеидлипазы. Нарушен переход жиров из крови в ткани. • 2 тип - гипер- -липопротеинемия имеет два варианта: • а) увеличено содержание ЛПНП, т. е. увеличено содержание холестерина; • в) увеличено содержание ЛПНП и ЛПОНП, т. е. превышает норму содержание холестерина и нейтральных жиров. • Гипер-бэта-липопротеинемия 2 а и 2 в типа сопровождаются развитием атеросклероза.
типы гиперлипопротеинемий • 3 тип - флотирующая гиперлипопротеинемия. Нарушено превращение пре- -липопротеинов (ЛПОНП) в -липопротеины (ЛПНП). Появляются необычные или "флотирующие" ЛПОНП. "Флотирующая" гиперлипопротеинемия сопровождается развитием атеросклероза с преимущественным поражением сосудов ног и сердца. • 4 тип - гипер-пре- -липопротеинемия. Резко увеличено содержание ЛПОНП, отсутствуют хиломикроны. Встречается при диабете, ишемической болезни сердца, ожирении. • 5 тип - гипер-пре- -липопротеинемия и хиломикронемия. В крови увеличено содержание нейтральных жиров и холестерина. Этот тип липопротеидемии сопровождается развитием ксантоматоза
типы гиперлипопротеинемий • 1 тип - гиперхиломикронемия. Увеличено содержание хиломикронов и слегка повышено содержание ЛПОНП. В крови увеличивается содержание триацилглицеридов в 10 -40 раз выше нормы. Содержание холестерина повышается незначительно. Гиперхиломикронемия развивается в результате врожденного дефекта липопротеидлипазы. Нарушен переход жиров из крови в ткани. • 2 тип - гипер- -липопротеинемия имеет два варианта: • а) увеличено содержание ЛПНП, т. е. увеличено содержание холестерина; • в) увеличено содержание ЛПНП и ЛПОНП, т. е. превышает норму содержание холестерина и нейтральных жиров. • Гипер-бэта-липопротеинемия 2 а и 2 в типа сопровождаются развитием атеросклероза.
Ферменты, определение которых имеет диагностическое значение (1) Название фермента заболевания и состояния, при которых активность повышена, диагностическое значение существенно фермента несущественно Аспартатаминотрансфераза (АСТ) инфаркт миокард гепатиты, недостаточность правого сердца повреждение мышц, почек и мозга Аланинаминотрансфераза (АЛТ) гепатит инфаркт миокарда Лактатдегирогеназа общая (ЛДГ) гемолиз, анемия, мононуклеоз, физическая нагрузка тиреотоксикоз, Изоферменты: ЛДГ 1 и ЛДГ 2 инфаркт миокарда миокардит, операции Опухоли, отравления ЛДГ 2, ЛДГ 3, ЛДГ 4 бронхиты, пневмонии Панкреатиты ЛДГ 5 Паренхиматозный гепатит, нефрит Злокачественные опухоли Кретинфосфокиназа (КФК) инфаркт миокарда, злокачественная гипертермия связанная с наркозом Мышечные дистрофии, операции на сердце миозиты, электрошок нарушения мозгового кровообращения, склеродермия, менингиты,
Ферменты, определение которых имеет диагностическое значение(2) Название фермента заболевания и состояния, при которых активность повышена, диагностическое значение существенно фермента несущественно Щелочная фофатаза Печеночный изофермент (ЩФ 1) Холангит Гепатиты, злокач. опухоли, прием антикоагулянтов противозачаточных средств, кортикостероидов Костный изофермент (ЩФ 2) Рахит Кислая фосфатаза (КФ) Разрушение тканей (лизосомный выброс) хронические воспаления, ревматизм, пневмония, травма Простатический Изофермент (КФ) Опухоли предстательной железы Простатиты, манипуляции на простате Альфа-амилаза панкреатит паротит, реактивный панкреатит, кишечная непроходимость Холинэстеpаза пpи заболеваниях печени, гипотиpеозе, бронхиальной астме, суставном ревматизме, инфаркте миокаpда, ожогах, тpавматическом шоке, послеоперационном периоде
Альдолаза (КФ 4. 1. 2. 13) • фермент катализирующий разрушение фруктозо 1. 6 дифосфата на фосфотриозы. Активность фермента повышается при остром гепатите, мышечной дистрофии Дюшена, дерматомиозите, полимиозите, раке печени, легкого, молочной железы, опухолях ЦНС, желудочно-кишечного тракта. При алкогольном делирии, остром психозе и шизофрении, столбняке, гемолитической анемии, остром панкреатите, инфекционном мононуклеозе, лейкозе, мегалобластной анемии
-амилаза ( КФ 3. 2. 1. 1) • - фермент (диастаза, птиалин) разрушает крахмал (гликоген) до мальтозы. Содержится в слюне, поджелудочной железе, мозге, печени, в дуаденальном и кишечном соках. С мочой выделяется в основном панкреатическая амилаза. • Активность амилазы в сыворотке крови (в моче) повышается при остром панкреатите, кисте поджелудочной железы, инфекционном паротите, перитоните, кишечной непроходимости, приеме препаратов опия. При остром панкреатите максимальное повышение наблюдается через 12 -24 часа в 10 -30 раз, нормализация на 2 -6 - сутки. При тотальном панкреонекрозе активность амилазы не повышается. • Умеренное повышение отмечается при холецистите, острой алкогольной интоксикации, диабетическом ацидозе, тяжелой дисфункции почечных клубочков. Активность амилазы снижается в сыворотке крови при остром и хроническом гепатите, токсикозе беременности.
Трансаминазы • ферменты катализирующие реакции переаминирования перенос аминогрупп от альфа-аминокислот на альфакетокислот • Наибольшее диагностическое значение имеет определение активности аспартатаминотрансферазы (АСТ) (КФ 2. 6. 1. 1. ) и аланинаминотрансферазы (Ал. Т) (КФ 2. 6. 1. 2). • АЛТ - наиболее высокая активность обнаруживается в печени, поджелудочной железе, сердце и скелетной мускулатуре. В печени активность АЛТ в несколько тысяч раз выше, чем в сыворотке крови. • Фермент АСТ имеется во всех тканях организма человека, но наибольшая активность его в сердце, эритроцитах, скелетных мышцах, затем в печени. Активность АСТ в сердечной мышце в 10 000 выше, чем в сыворотке. • .
- глутаминилтранспептидаза (ГГТП) (КФ 2. 3. 2. 2) • фермент катализирует перенос глутамильного радикала с - глутаминил-пептида на аминокислоты (пептиды) с образованием новых - глутаминилпептов. • Фермент высоко активен в печени и в клетках извитых канальцев почек первого рода. • Резкое увеличение в плазме крови наблюдается при механической желтухе, вызванном новообразованием, при холангитах, раке порджелудочной железы. • Умеренное повышение отмечается при инфекционном гепатите, сердечно-сосудистой недостаточности. • У больных инфарктом миокарда автовность ГГТП возрастает постепенно. Наибольшая активность отмечается в конце третье недели заболевания, а к концу 6 недели приходит к норме. • Тест ГГТП используется в качестве маркера рака поджелудочной железы, рака предстательной железы, его уровни отражают ремиссии и рецидивы. • ГГТП-тест применяется для скрининга алкоголизма и при контроле за хроническими алкоголиками в процессе их лечения.
Сорбитолдегидрогеназа (СДГ) (КФ 1. 14) • фермент катализирует обратимое окисление сорбитола. Фермент специфичен для печени, почек и простаты. Повышение активности СГД отмечено при инфекционном и токсическом гепатите, опухолях печени.
Креатинфосфокиназа (КФ 2. 7. 3. 3) • • Креатинфосфокиназа (КФК) катализирует реакцию переноса фосфатного остатка с АТФ на креатин. АТФ + креатин ------> АДФ + креатинфосфат. Наибольшую активность фермент проявляет в сердечной, скелетной мышцах и в нервной ткани. КФК имеет три изоформы: КФК-1 (ВВ)-изоформа мозга, КФК-2 (МВ) -изоформа миокарда, КФК-3 (ММ) - изоформа скелетных мышц. Активность КФК в сыворотке крови резко повышается при прогрессирующей мышечной дистрофии, при остром инфаркте миокарда. При этом активность КФК увеличивается раньше активности других ферментов. Повышение активности отмечается через 3 -4 часа после начала заболевания. Максимум активности (в 5 -10 раз превышает норму) - через 18 -24 часа. При инфаркте миокарда в течение первых 2 -4 часов резко повышается изоформа КФК-2. При нейротравме, нейрохирургическое вмешательство сопровождается увеличением активности КФК-1. При всех перечисленных заболеваниях меняется активность аминотрансфераз, ЛДГ и ее изоферментов, альдолазы, однако изменения активности КФК являются более специфичными. Повышение активности КФК наблюдается также при злокачественной гипертермии, связанной с наркозом.
Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) (КФ 1. 1. 1. 27). • ЛДГ в диагностике инфаркта миокарда • Через несколько часов после инфаркта миокарда значительно повышается общая активность ЛДГ. Максимум активности наблюдается через 36 -48 часов (в 10 -15 раз выше нормы). Активность возвращается к норме на 10 -12 день заболевания. • Определение активности ЛДГ особенно большую ценность имеет в неясных случаях инфаркта миокарда: при нетипичной клинической и электрокардиографической картине. • У больных острым инфарктом в сыворотке крови резко повышается активность изоферментов ЛДГ 1 и ЛДГ 2. Отношение ЛДГ 1/ЛДГ 2 больше единицы. • Изменения в активности изоферментов сыворотки крови при инфаркте миокарда сохраняются дольше, чем изменения в суммарной активности ЛДГ и обнаруживаются тогда, когда общая ферментативная активность уже оказывается в пределах нормы. • Принято считать, что при неясной клинической картине и нормальной общей активности ЛДГ повышение активности ЛДГ 1 указывает на мелкие некротические очаги в миокарде, не определяемые другими способами.
Изменения активности некоторых ферментов при остром инфаркте миокарда фермент начало увеличения активности максимум увеличения активности возвращение к норме Креатин Фосфокиназа (КФК) 2 -4 часа 24 -36 часов 3 -4 сут ЛДГ общая 24 -48 часов 3 -5 сут 10 -15 сут ЛДГ 1 и ЛДГ 2 8 -10 часов 24 -92 часа > 15 сут АСТ 4 -6 часов 24 -48 часов 4 -7 сут
ЛДГ при заболевания желчевыводящей системы. • Болезнь Боткина - общая активность ЛДГ повышена в течение первой недели желтушного периода. При этом резко возрастает активность ЛДГ 5 и ЛДГ 4 и уменьшается активность ЛДГ 1 и ЛДГ 2. • При механической желтухе, калькулезном холецистите увеличение общей активности ЛДГ в сыворотке крови незначительно и происходит за счет повышения активности ЛДГ 5.
Липаза (КФ 3. 1. 1. 3) • катализируюет гидролиз триацилглицеридов. • Повышение активности липазы в сыворотке крови наблюдается при панкреатитах, желчной колике, кисте поджелудочной железы.
5`-нуклеотидаза (КФ 3. 1. 3. 5) • катализирует гидролиз нуклеотидов, в частности АМФ. • Активность этого фермента повышается при гепатитах, раке печени, билиарном циррозе печени, при беременности.
Фосфатазы - ферменты, катализирующие отщепление фосфорной кислоты от ее органических эфиров. Различают щелочную и кислую фосфатазы. • Фосфомоноэстераза I или щелочная фосфатаза (КФ 3. 1)- Оптимум р. Н щелочной фосфатазы лежит в пределах 8, 6 -10, 1. • Щелочная фосфатаза поступает в кровь, в основном, из костной ткани. Активность фермента увеличивается при : при рахите, остеомаляции, остеосаркомах, при метастазах опухолей в кости, болезни Педжета. • Высока активность щелочной фосфатазы в печени и желчных путях, в клетках слизистой оболочки кишечника, плаценте, гранулоцитах. • В физиологических условиях ЩФ секретируется с желчью. • Резкое увеличение активности ЩФ отмечается у больных с механической желтухой, при циррозе печени, вызванном застоем желчи. Механизм повышения активности ЩФ при заболеваниях печени недостаточно ясен. • Снижается активность при кретинизме, гиповитаминозе С, ахондропластии.
Фосфатаза кислая • Фосфомоноэстераза II или кислая фосфатаза (КФ 3. 1. 3. 2). Оптимум р. Н кислой фосфатазы 5, 0 -5, 5. • Кислая фосфатаза входит в состав лизосом и обычно рассматривается как маркер лизосомальных ферментов. • Содержится главным образом в предстательной железе (изофермент 2), в печени и других паренхиматозных органах (изофермент 3), в эритроцитах (изофермент 4). • Освобождается из тромбоцитов при свертывании крови. • Повышение активности кислой фосфатазы наблюдается: при разрушении тканей (признак выхода лизосомальных ферментов), травме, при опухолях предстательной железы, при простатитах и манипуляциях на предстательной железе, • при хронических воспалительных процессах, пневмонии, ревматизме. Активность повышается при болезни Гоше, болезнях почек, опухолях костей, тромбоэмболиях.
Холинэстераза (КФ 3. 1. 1. 8). • • • Холинэстераза (ХЭ) обладает относительной специфичностью. Катализирует гидролиз различных эфиров холина (ацетилхолин, бутирилхолин и т. д. ). ХЭ содержится в основном в печени, поджелудочной железе, сыворотке крови. Сывороточная ХЭ относится к секретируемым ферментам, т. е. синтезируется в печени, а затем поступает в плазму крови. При патологических состояниях активность холинэстеразы чаще всего снижается. Снижение активности ХЭ отмечается в начальных стадиях болезни Боткина. При тяжелой форме активность ХЭ резко снижается на протяжении всего желтушного периода, тогда как при других формах этого заболевания отмечается незначительное или кратковременное падение активности на 1 -2 неделе. Значительно снижается активность ХЭ при циррозах печени. Снижение активности сывороточной ХЭ при заболеваниях печени обусловлено нарушением белоксинтезирующей способности печеночных клеток. Активность фермента снижается в сыворотке крови при гипотиреозе, бронхиальной астме, ожогах, травматическом шоке, инфаркте миокарда, в послеоперационном периоде. При инфаркте миокарда низкая активность сохраняется в течение 2 недель. Затем содержание фермента в сыворотке нормализуется. Механизм понижения активности ХЭ в сыворотке крови при инфаркте пока не ясен.
Кинины • Кинины иногда называют местными гормонами. Они вырабатываются не в специфических железах внутренней секреции, а освобождаются из неактивных предшественников, постоянно присутствующих в меж тканевой жидкости ряда тканей и в плазме крови. Кининогены синтезируются в печени. • В плазме крови они связаны с альфа-2 -глобулиновой фракцией белков. • По химической природе кинины - полипептиды. В плазме крови содержание кининов ничтожно и присутствуют они в плазме крови в виде кининогенов не менее трех типов. • Важнейшими кининами крови являются • брадикинин, • каллидин • метионил-лизил-брадикинин.
Кинины - калликреины • Образование кининов из кининогенов происходит под воздействием специфических ферментов кининогеназ, называемых калликреинами. • Калликреины являются протеиназами типа трипсина. • Калликреины тканей (поджелудочной и слюнной железы, почек, стенки кишечника, ликвора, мочи) имеют более узкую субстратную специфичность, чем калликреины плазмы. • Воздействуя на кининогены, эти ферменты приводят к образованию каллидина, т. е. лизил-брадикинина.
Фактор Хагемана, плазмин, трипсин, адреналин, уроканиназа, сдвиг р. Н в кислую сторону ( активаторы ) Сывороточный ингибитор, тканевые ингибиторы (трасилол), ингибитор из лимфы и др. ( ингибиторы ) КАЛЛИКРЕИНОГЕН КАЛЛИКРЕИН БРАДИКИНИНОГЕН БРАДИКИНИН КАЛЛИДИНОГЕН КАЛЛИДИН Схема превращений основных компонентов кининовой системы.
Кинины Физиологическая роль кининов: • -регулируют местный кровоток • -регулируют кровяное давление • -вызывают гиперемию тканей • -стимулируют сердечно-сосудистую деятельность • -стимулируют моторику кишечника • -оказывают ренотропное действие • -регулируют теплообмен
Участие кининов в формировании патологического процесса: • усиливают воспаление (панкреатиты, артриты, аллергии, ожоги, инфекции, облучение) • способствуют развитию шока (анафилактического, эндотоксинового геморрагического, кардиоваскулярного, родового, хирургического ) • способствуют развитию ангионевротического отека Квинке • карциноидному синдрому, • демпинг синдрому, • завороту кишок, • мигрени, • катаракте, • отеку легкого (адреналиновый), • ревматического процесса • способствуют развитию атеросклероза
Фармакологическое действие кининов: • -расширяют просвет кровеносных сосудов • -снижают кровяное давление • -повышают проницаемость капилляров • -вызывают боль • -увеличивают частоту сердечных сокращений • -стимулируют диапедез лейкоцитов • -сокращают гладкую мускулатуру бронхов
Thanks for attention
Скачать презентацию БИОХИМИЯ КРОВИ Биохимические критерии оценки влияния факторов окружающей
Лекция 13 Биохимия крови.pptx