Биохимия крови Кровь p Уникальная жидкая ткань

Биохимия крови

Кровь p Уникальная жидкая ткань организма p Составляет 8% от массы тела

Функции: p Обеспечение взаимосвязи метаболизма между органами и системами p Транспорт различных веществ и клеток О 2, СО 2, Na, K, Cl, продуктов энергетического и пластического обменов, конечных продуктов метаболизма, сигнальных молекул p Постоянство кислотно-щелочного равновесия

Состав крови: p Жидкая часть - 50 -60% это 10 % водный раствор органических и неорганических веществ p Клеточные элементы – 40 -50% Эритроциты, лейкоциты, тромбоциты

Жидкая часть крови - плазма -это 10 % водный раствор органических и неорганических веществ 1 -2% неорганические вещества 1 -2% низкомолекулярные 8 -9% органические вещества 7% высокомолекулярные (белки)

Неорганические компоненты плазмы крови - электролиты Преимущественно внеклеточные Катионы Na 2+, Ca 2+ Анионы Сl-, HCO 3 - Преимущественно внутриклеточные Катионы К 2+, Mg 2+ Анионы HPO 4 -

Буферные системы плазмы крови Внутриклеточная система – p Фосфатная Внеклеточные системы – p Бикарбонатная p Гемоглобиновая

Распад АТФ источник Н+ p Н+ + НРО 4 → Н 2 РО 4– из клетки Н 2 РО 4– p Взаимодействие с бикарбонатной буферной системой p Выход p НСО 3 - + Н 2 РО 4 + СО 2 – → НРО 4 + Н 2 СО 3 →Н 2 О

Низкомолекулярные органические соединения p Метаболиты – их концентрация отражает активность обмена веществ глюкоза, лактат, мочевина, креатинин, билирубин, холестерин и др.

Белки плазмы крови p 6 -8 % массы крови p концентрация 60 -80 г/л

По подвижности в электрическом поле (электрофорез) выделяют фракции белков: p Альбумины p Глобулины: Альфа 1 –глобулины n Альфа 2 –глобулины n Бета - глобулины n Гамма - глобулины n

Место синтеза белков плазмы крови p Альбумины p Глобулины: Альфа 1 –глобулины n Альфа 2 –глобулины n Бета - глобулины n Гамма - глобулины n печень лимфоциты

Альбумин

Альфа-1 -глобулины p Альфа-1 -антитрипсин – ингибитор протеаз p Протромбин – фактор свертывания крови p Тироксинсвязывающий глобулин – транспорт тироксина

Альфа-2 - глобулины p Церулоплазмин – транспорт ионов p Гаптоглобин – транспорт гема p Ретинолсвязывающий глобулин – транспорт ретинола

Бета-глобулины p ЛПНП – транспорт холестерина p Трансферрин – транспорт железа p Фибриноген – фактор свертывания крови p С-реактивный белок – активация комплемента

Гамма –глобулины p Ig A – защита слизистых p Ig M – ранние антитела p Ig G – поздние антитела p Ig E - аллергия p Ig D – рецепторы В-лимфоцитов

Белки острой фазы воспаления Комплекс местных и системных изменений, возникающих непосредственно вслед за повреждением - острая фаза воспаления. Важнейший аспект острой фазы - радикальное изменение биосинтеза белков в печени. Понятие «белки острой фазы» объединяет до 30 белков плазмы крови, так или иначе участвующих в воспалительном ответе на повреждение.

Белки острой фазы воспаления С-реактивный белок p Фибриноген p Гаптоглобин p Церулоплазмин p Альфа-1 -антитрипсин p

Характеристики

Эффекты действия • Бактериостатическое действие • Антипротеазная активность • Активация комплемента • Связывание свободных радикалов • Усиление коагуляции

Эритроциты

Функции эритроцитов Транспорт кислорода от легких к тканям углекислого газа от тканей к легким Обеспечивает образование АТФ на третьем этапе катаболизма

Образование эритроцитов в костном мозге Пролиферация стволовых клеток и их дифференцировка в эритроциты усиливаются под действием гормона эритропоэтина, продуцируемого перитубулярными клетками почек Гипоксия

Строение гемоглобина

Формы гемоглобина различаются лигандом, связанным с гемом, и степенью окисления железа Дезоксигемоглобин Hb Оксигемоглобин Hb O 2 Метгемоглобин Hb Карбоксигемоглобин Hb СO (патологическая форма)

Особенности метаболизма: анаэробный распад глюкозы Глюкоза Глюкозо-6 -фосфат Гликолиз 1, 3 -дифосфоглицерат Гликолиз Глюкозо-6 -фосфатдегирогеназа Пентозофосфатный путь НАДФН (Н) СО 2 Пентозы 2, 3 -дифосфоглицерат Восстановление глутатиона Лактат

Особенности метаболизма: интенсивное образование активных форм кислорода и их инактивация антиоксидантными ферментами метгемоглобин

Биосинтез гемоглобина p Идет в красном костном мозге p Порфириновое кольцо гема синтезируется из глицина и сукцинил-Ко. А. p После связывания порфирином иона железа образовавшийся гем взаимодействует с глобином p Для биосинтеза гема важно достаточное количество ионов железа

Железо p Всасывается в виде Fe 2+ в тонкой кишке. Белок ферритин задерживает часть Fe 2+ в слизистой кишечника p Транспортируется в крови в комплексе с белком трансферином p Используется в тканях для синтеза гемсодержащих белков p Депонируется в комплексе с ферритином в печени, селезенке и др. p Особенность обмена – многократное использование p Дефицит является следствием хронической кровопотери

Клетки крови

Клетки крови лейкоциты лимфоциты моноциты эритроциты тромбоциты гранулоциты базофилы нейтрофилы эозинофилы

Тромбоциты

Тромбоцитыбезъядерные клетки p образуются в костном мозге из мегакариоцитов p Рецепторы к факторам адгезии: фактору Виллебранда, коллагену, адреналину, АДФ p гранулы с биологически активными веществами: p

Реакции активации тромбоцитов Адгезия p Дегрануляция p Агрегация p Связывание фибриногена p

ЛЕЙКОЦИТЫ

Фагоцитирующие клетки крови

Нейтрофил Ядро сегментированное p Гранулоцит, с мелкой трудно различимой зернистостью p Участвует в фагоцитозе бактериальных клеток и поврежденных тканей p

МОНОЦИТЫ Ядро неправильной формы p Участвуют в фагоцитозе, презентации антигенов, специфическом иммунном ответе p

Фагоцитоз Взаимодействие рецепторов Фагоцитов с бактерией или комплексом антиген-антитело Активация инозитолфосфатной системы Формирование фагосомы Образование фаголизосомы (слияние с лизосомами) Активация кислородзависимых бактерицидных механизмов Активация кислороднезависимых бактерицидных механизмов

Кислородзависимые бактерицидные механизмы НАДФ-оксидаза мембран фагосом генерирует супероксид Супероксид спонтанно или под действием СОД превращается в перекись водорода Под действием миелопероксидазы в присутствии галогенов образуются гипохлорид и гипойодид Оксид азота образуется под действием NO-синтазы в присутствии воспалительных цитокинов Резкое увеличение потребления клеткой кислорода называется «респираторным взрывом» Сильные окислители оказывают бактерицидное действие Вспышка активности заканчивается гибелью нейтрофилов

Кислороднезависимые бактерицидные механизмы Лизоцим (мураминидаза)- лизосомальный фермент , гидролизующий связи клеточной стенки бактерий Лактоферрин – негемовый-железосвязывающий бактерицидный белок Дифензины- катионные пептиды, Бактерицидный эффект вызывающие образование ионных каналов в мебранне микробной клетки Кислая среда формирующаяся в фаголизосоме

ЭОЗИНОФИЛЫ Гранулоциты, преимущественно функционирующие в тканях p Цитоплазма заполнена гранулами с биологически-активными веществами p

Гранулы эозинофилов Кислые катионные белки- паразитоцидное действие Противовоспалительные медиаторы- ограничивают очаг воспаления: • гистаминаза • арилсульфатаза Миелопероксидаза – паразитоцидное действие

Функции эозинофилов p Противопаразитарный иммунитет p Регуляторы анафилактического воспаления

Базофилы Гранулоцит с с крупными грубыми темными гранулами p в тканях – тучные клетки p

Содержимое гранул базофилов Гистамин p Гепарин и другие кислые сульфатированные гликозаминогликаны p Пероксидаза p Калликреин p Фактор хемотаксиса эозинофилов p Фактор активации тромбоцитов Участвуют в местных реакциях воспаления p

Лимфоциты нефагоцитирующие лейкоцитыне раполагают ферментативно-рецепторным аппаратом фагоцитоза Осуществляют: • высокоспецифичный иммунный ответ • аутоиммунные реакции • синтез антител