Размещено на http://www.allbest.ru/

Частное учреждение образовательная организация высшего образования

"Медицинский университет "Реавиз"

РЕФЕРАТ

«Биохимия печени и крови»

по курсу: «Биохимия»

Самара, 2016

Печень

Самый крупный из паренхиматозных органов. Согласно современным представлениям, печень взрослых высших позвоночных представляет собой сложноразветвленный орган ацинарного строения. Структурно-функциональной единицей органа являются простые почечные ацинусы мельчайшие разнокалиберные участки паренхимы, имеющих форму тутовой ягоды, ориентированных вокруг мельчайших терминальных разветвлений воротной вены и терминального участка печеночной артерии. Вместе с ними проходят и начальные участки мельчайших желчных протоков, так называемые внутрипеченочные желчные ходы или дуктулы.

В паренхиме следует различать три зоны печеночных клеток в простом ацинусе, которые отличаются условиями своего существования, функциями и строением. метаболизм кровь печень эритроцит

Первая зона представлена клетками, находящимися в оптимальных условиях кровообращения. Но в то же время, клетки этой зоны первыми и в наибольшей степени вступают в контакт с различными вредоносными факторами. Т.к клетки первой зоны ацинуса первыми циркуляторной периферии ацинуса встречаются с кровью воротной вены, то они характеризуются особо высокой активностью респираторных окислительных ферментов цикла Кребса, наиболее высокими показателями энергетического потенциала, углеводного обмена (прежде всего глюконеогенеза), максимальным накоплением лабильного гликогена в цитоплазме, а в ряде случаев и в ядре, а также наиболее высоким уровнем белкового обмена.

Условия существования печеночных клеток по мере удаления от осевого синусоида ацинуса постепенно ухудшаются и в наименее выгодных условиях находятся клетки третьей зоны. Через клетки третьей зоны протекает кровь с относительно бедным содержанием кислорода и питательных веществ, поэтому у этих клеток наиболее выражены процессы синтеза основных "экспортируемых" клеткой белков - альбумина, фибриногена, и др. У этих клеток весьма высок уровень гликолитических процессов. Гепатоциты этой зоны, в первую очередь, накапливают различные печеночные пигменты, в большинстве своем содержащие липиды. В этих клетках ранее всего и чаще всего формируются липидные накопления.

Сложность функции печени и преобладание в них синтетических и клиренсных функций обусловливает ряд особенностей строения эпителиальной паринхемы. Печеночные клетки располагаются переплетенными однорядными пластинами, благодаря чему микроциркулярное русло синусоиды непосредственно соприкасается с каждой паренхиматозной клеткой. Максимальному облегчению обмена между кровью и гепатоцитом способствует своеобразное строение стенок печеночных синусоидов, которое не имеет свойственной капиллярам других органов базальной мембраны. Стенка построена из в один ряд лежащих на каркасе ретикулярных волокон купферовских клеток, между краями которых имеются щелевые пространства. Между купферовскими клетками и гепатоцитами имеется свободное пространство - пространство Десси, которое заполнено гликокаликсом. На поверхности гепатоцита, обращенной в пространство Десси, имеются микроворсинки, которые увеличивают обменные возможности на границе кровь - гепатоцит.

Выведение продуктов внешней секреции печеночных клеток желчи осуществляется со стороны другого - билиардного полюса гепатоцита в желчные капилляры. Они представляют собой щелевидные ходы между двумя или тремя клетками. Т.о. желчные капилляры не имеют собственных клеток. Они герметически замкнуты специальным замыкающим аппаратом, связывающим по их краю наружные клеточные мембраны соседних гепатоцитов.

Функции печени.

Экзокринная и эндокринная (или метаболическая ) функции печени осуществляется в основном одними и тем же клетками - гепатоцитами. Они ответственны за образование и выделение желчи, а также за многочисленные преобразования веществ, поступающих с кровью в печень. К настоящему времени известно более 500 метаболических функций печени.

· Схематически можно выделить следующие основные функции печени:

· Белковый обмен.

· Углеводный обмен.

· Липидный обмен.

· Обмен витаминов.

· Водный и минеральный обмен.

· Обмен желчных кислот и желчеобразование.

· Пигментный обмен.

· Обмен гормонов.

· Детоксицирующая функция.

Белковый обмен.

· Синтез белка и распад белка (осуществляется из свободных аминокислот, которые поступают или с кровью воротной вены из кишечника, или эндогенного белкового распада, или образующиеся в процессе обмена из углеводов и жирных кислот)

· Переаминирование и дезаминирование аминокислот.

· Образование мочевины, глютамина и креатина.

· Специфический обмен некоторых аминокислот.

Печень синтезирует из аминокислот ежедневно 50 г. белка, из которых 12 г. относятся к альбумину.

В печени синтезируются все альбумины, 90% альфа1-глобулинов (альфа1-гликопротеид, альфа1-липопротеид, альфа1-ан- титрипсин ), 75% альфа2-макроглобулинов ( церулоплазмин, альфа2-антитромбин, альфа2-макроглобулин) и 50% бета-глобулинов (гемопексин, трансферин, бета2-микроглобулин, значительное количество липопротеидов ). В условиях патологии печень может синтезировать и гамма-глобулины.

Кроме того, печень синтезирует большое количество прокоагулянтов (фибриноген,протромбин, проконвертин, проакцелерин и антигемофильные факторы).

Поддержание постоянного аминокислотного состава крови также является одной из основных функций печени. В случае недостатка какой либо аминокислоты с помощью переаминирования и дезаминирования осуществляется пополнение этого недостатка. Поскольку в печени преимущественно распадаются ароматические аминокислоты (фенилаланин, тирозин и метионин), в мускулатуре распадаются главным образом аминокислоты с разветвленной цепью (валин, лейцин или изолейцин), кровь печеночной вены содержит относительно более высокий уровень аминокислот с разветвленными цепями, по сравнению с кровью воротной вены. Аминокислоты с разветвленными цепями в мускулатуре и в головном мозге служат для получения энергии.

Биосинтез мочевины и глютамина представляет собой важнейшую возможность обезвреживания аммиака печенью. Синтез мочевины происходит в печени, в цикле мочевины, открытом Krebs и Henseleit .Глютамин образуется при переносе аммиака из глютамата посредством глютаминсинтетазы. Отщепление ионов аммония от глютамина производится посредством глютаминазы. Синтез и расщепление глютамина происходит совместно в глютаминовом цикле. Поскольку при синтезе мочевины в печени, наряду с ионами аммония, также используются ионы бикарбоната и синтезируемый в печени, транспортируемый к почкам глютамин выводится в виде ионов аммония посредством печеночной глютаминазы в мочу, и печень в состоянии стабилизировать значение рН посредством изменения скорости синтеза глютамина - таким образом, печень обладает функцией стабилизатора величины рН.

При метаболическом ацидозе в печени понижается скорость синтеза мочевины, в ней снижается уровень бикарбоната. Скорость синтеза глютамина в печени повышается, транспортируемый к почкам глютамин отдает больше ионов аммония и, следовательно, протонов в мочу. При метаболическом алкалозе необратимо повышается синтез мочевины, расходуется больше бикарбоната. Напротив, вследствие уменьшенного синтеза глютамина в печени, почки уменьшают подачу глютамина для выведения ионов аммония в мочу .

Нарушения метаболизма аминокислот и синтеза мочевины при болезнях печени.

При наличии застойной печени перивенозная зона печеночного ацинуса необратимо повреждена в отношении обезвреживания ионов аммония посредством синтеза глютамина. Это может приводить к метаболическому ацидозу вследствие уменьшенного выделения аммония почками при застойной печени .Таким образом, изменения метаболизма аминокислот и обезвреживания аммония при хронических болезнях печени представляют собой важные факторы в патогенезе изменений кислотно-щелочного равновесия и в возникновении печеночной энцефалопатии.

Углеводный обмен

Включение галактозы и фруктозы в метаболизм.

· Глюконеогенез.

· Окисление глюкозы.

· Синтез и распад гликогена.

· Образование глюкороновой кислоты.

Печень занимает ключевые позиции в углеводном обмене: ей принадлежит главная роль в поддержании стабильной концентрации глюкозы в сыворотке крови. Это достигается за счет: синтеза и расходования глюкозы; активации торможения глюконеогенеза.

В пострезорбтивной фазе, примерно через 4 часа после приема пищи, потребность организма в глюкозе составляет примерно 7,5 г в час, причем мозг потребляет 6 г в час и эритроциты 1,5 г в час. Эта потребность в глюкозе покрывается печенью, где 4,5 г в час поставляется за счет распада гликогена и 3 г в час - глюконеогенезом из лактата, аминокислот и глицерина .

Избыточная глюкоза прежде всего воспринимается печенью, превращается в гликоген, жир или в СО2. Инсулин, который при всасывании глюкозы одновременно выделяется в кровь воротной вены, стимулирует это поглощение глюкозы и превращение.

Фруктоза превращается в печени при помощи фермента фруктокиназы во фруктозо-1-фосфат и, наконец, альдолазой печени переводится в триозы глицеринальдегид и дигидроксиаце- три-фосфат, которые могут метаболизироваться в лактат. Таким способом, в нормальной печени в лактат превращается около 70% поглощенной фруктозы.

Причиной развития лактатацидоза при инфузии фруктозы, в отличие от инфузии глюкозы можно усматривать в том, что вследствие очень высокой активности фруктокиназы в печени, с полувременем, равным 18 минутам, фруктоза очень быстро переводится в печени в лактат.

Галактоза в тонком кишечнике освобождается из лактозы, при пассаже крови воротной вены через печень почти полностью удаляется посредством фосфорилирования специфической галактокиназой из крови. Элиминация галактозы через рот или после внутривенной инъекции галактозы применяется для характеризации функции печени.

Липидный обмен.

Роль печени в метаболизме липидов и липопротеинов состоит в синтезе липидов (триглицериды, холестерин и фосфолипиды), липопротеинов (ЛГОНП и ЛПВП), апопротеинов, липопротеинов и ферментов метаболизма липопротеинов и жиров (лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ), а также в катаболизме хиломикрон, остатков ЛПОНП, ЛПНП и ЛПВП.

В гепатоцитах повышение содержания свободного холестерина вызывает торможение HMG-СоА-редуктазы, ключевого фермента синтеза холестерина, активацию ацил-КоА-холестерин-ацилтрансферазы и следовательно, накопление свободного холестерина в форме эфиров холестерина и, наконец, торможение образования рецепторов ЛПНП в клетках, следствием чего является поглощения холестерина. Зависимое от рецепторов поглощение ЛПНП представляет собой существенный элемент регуляции синтеза холестерина в теле и гомеостаза холестерина .

Наряду с ЛПОНП в печени также происходит первый этап синтеза ЛПВП, образования ЛПВП и передача их в кровь. При воздействии лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ), новообразованные ЛПВП превращаются в ЛПВП, причем освобождается эфир холестерина, который переносится на ЛППП и ЛПВП. ЛПВП транспортируют холестерин из периферических клеток в печень обратно и разрушаются в печени .Таким образом, ЛПВП представляет собой резервуар для избыточного холестерина периферических клеток, который транспортируется к печени и там образует запас холестерина, который используется для желчной секреции холестерина, распада желчных кислот или для повторной утилизации.

Вследствие этой центральной роли печени в метаболизме липопротеинов при заболеваниях печени имеют место качественные и количественные изменения липидов плазмы.

Обмен витаминов.

· Участие во всасывании и, прежде всего, жирорастворимых витаминов.

· Синтез витаминов.

· Образование биологически активных форм витаминов.

· Депонировании и выделении избытка витаминов из организма.

Водный и минеральный обмен.

Связан:

· с поддержанием онкотического давления плазмы;

· с регуляцией уровня натрия и калия плазмы крови путем влияния на уровень альдостерона в плазме крови.

Обмен желчных кислот и желчеобразование

Желчные кислоты подвергаются кишечно-печеночной циркуляции. Ежедневно в печени синтезируется 200-600 мг желчных кислот из холестерина. Этот синтез выравнивается дневной потерей желчных кислот в кале (200-600 мг) и в моче (0,5 мг), так что запас желчных кислот в организме человека остается постоянным и равным 3 г. В печени также происходит конъюгация желчных кислот с аминокислотами глицином и таурином, сульфатирование, глюкуронирование и глюкозирование. Выделяемые в желчь желчные кислоты при голодании преимущественно попадают в желчный пузырь. Во время пищеварения после сокращения желчного пузыря запас желчных кислот 2-3 раза проходит кишечно-печеночный цикл, причем основная часть желчных кислот резорбируется в терминальной части тонкого кишечника, так что ежедневно, в случае 3-4-кратного приема пищи 12-36 г желчных кислот поступает в тонкий кишечник. Только незначительная часть желчных кислот поступает в толстый кишечник и метаболизируется ферментами микробов. Часть этих желчных кислот резорбируется в толстом кишечнике. Резорбируемые в кишке желчные кислоты кровью воротной вены доставляются к печени и большей частью воспринимаются гепатоцитами. Небольшая часть желчных кислот экстрагируется гепатоцитами из крови воротной вены и поступает в переферическую циркуляцию, так что при физиологических условиях концентрация желчных кислот в переферической крови составляет 120-200 мкг/дл (3-5 мкмоль/л), что очень низко. Циркулирующие в переферической крови желчные кислоты лишь незначительно выделяются с мочой (0,5 мг/сут=1,3 мкМ/сут), поскольку печень эти желчные кислоты экстрагирует с высокой эффективностью и выделяет с желчью. Таким способом запас желчных кислот сохраняется посредством кишечной экстракции и секреции в желчь.

Пигментный обмен.

При физиологических условиях концентрация билирубина в плазме составляет 0,3-1,0 мг/дл (5,1-17,1 мкМоль/л). Если уровень билирубина в плазме составляет около 3 мг/дл (50 мкМоль/л), то клинически это проявляется в форме желтухи склер, слизистых оболочек и кожи.

Билирубин происходит из ферментативного разрушения гемоглобина или гемопротеинов (цитохром 450, цитохром В5, каталаза, триптофанпирролаза, миоглобин). После ферментативного освобождения гема из гемоглобина или гемопротеинов посредством микросомальных гемоксигеназ в мембране цитоплазматического ретикулума посредством активирования кислорода при воздействии НАДФ-цитохром-с-редуктазы происходит образование агидроксигема, причем активированный кислород воздействует на аметиновые мостики циклического тетрапиррола. Благодаря этому расщепляется протопорфириновое кольцо при освобождении монооксида углерода, и возникает комплекс биливердина с железом. После гидролиза комплекса биливердина с железом на железо и биливердин IXа посредством биливердинредуктазы цитозоля происходит восстановление центрального метинового кольца биливердина в биливердин IXa2 .Поскольку три фермента (микросомальная гемоксиназа и НАДФН-цитохром-с-редуктаза, а также биливердинредуктаза цитозоля), которые катализируют образование билирубина из гема, в форме ферментативного комплекса на поверхности эндоплазматического ретикулума, би- ливердин на этом комплексе восстанавливается в билирубин.

Около 70% ежедневно образующихся желчных пигментов возникают из гемоглобина при распаде эритроцитов в ретикуло-эндотелиальной системе (в селезенке, костном мозге и в печени).

Участие печени в ежедневном образовании билирубина составляет 10-37%, причем в печени главным источником служат микросомальные цитохромы, каталаза, триптофанпирролаза и ми- тохондриальный цитохром b.Также в плазме связанные с гаптоглобином гемоглобин, метгемоглобин или метгемальбумин служат источником печеночного образования билирубина, поскольку гепатоциты воспринимают компоненты гема для образования били- рубина.

После конъюгации билирубина глюкуронированный билирубин, вероятно, с помощью переносчика, выделяется через мембрану канальца в желчь. Бромсульфалеин, индоциановый зеленый и рентгеноконтрастные вещества желчных путей конкурируют за систему транспорта билирубина в мембране желчного канальца, которая подчиняется кинетике насыщения. Желчные кислоты, напротив, сецернируются посредством другой транспортной системы мембран желчный канальцев, в желчь. В желчных путях и в кишке секретируемый билирубинглюкуронид не всасывается, но проходит через тонкий кишечник и гидролизуется в терминальном отделе тонкой кишки и толстой кишки при помощи бактериальной в-глюкуронидазы. Билирубин восстанавливается бактериями толстого кишечника до уробилиногена и частично окисляется до уробилина в фекалиях Менее чем 20% ежедневно образуемого в толстом кишечнике уробилиногена участвуют в кишечно-печеночном цикле: он всасывается в тонком кишечнике, транспортируется в желчь, в то время как оставшиеся 10% находятся в переферической циркуляции и потом выводятся в мочу . При гемолизе, гепатоцеллюлярных заболеваниях печени и при портосистемном шунте выведение уробилина в моче увеличивается.

Обмен гормонов.

Печень тесно связанна с обменом гормонов. Нарушения обмена гормонов клинически практически не проявляются при острых процессах, но достаточно выражены при хронических заболеваниях и, прежде всего, церрозах.

Детоксицирующая функция

Эндогенно и экзогенно вводимые вещества могут в организме человека вследствие их растворимости в липидах действовать токсические. Экзогенно вводимые липидорастворимые вещества в слизистой тонкого кишечника могут поступать с кровью в печень и, в зависимости от печеночного клиренса, участвовать в системной циркуляции и попадать в другие органы. Они не могут, как и эндогенные, липидорастворимые вещества, выделяться почками, а после гломерулярной фильтрации вследствие их растворимости в липидах подвергаться в каналь-цах почек обратной диффузии.

Кровь

Кровь -- соединительная ткань, наполняющая сердечнососудистую систему. Кровь отличается от других тканей своим агрегатным состоянием - она жидкая, и как жидкая ткань обеспечивает постоянство внутренней среды организма. У всех кровь имеет чаще красный цвет (от бледно-красного до тёмно-красного), которым она обязана гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах. Биохимические показатели крови занимают особое место и очень важны как для оценки физиологического статуса организма животного, так и для своевременной диагностики патологических состояний. Кровь обеспечивает взаимосвязь обменных процессов, протекающих в различных органах и тканях. Общий объём крови взрослого человека составляет 5-6 л. Кровь состоит из жидкой части - плазмы, составляющей 55% её общего объёма, и форменных элементов, к которым относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Функции крови:

1. Питание тканей и выделение продуктов метаболизма.

2. Дыхание тканей и поддержание кислотно-щелочного баланса и водно-минерального баланса.

3. Транспорт гормонов и других метаболитов.

4. Защита от чужеродных тел.

5. Регуляция температуры тела путем перераспределения тепла в организме.

Благодаря работе сердца кровь циркулирует по замкнутой системе кровеносных сосудов и осуществляет транспорт различных химических веществ. Она переносит кислород из лёгких к тканям и углекислый газ из тканей в лёгкие в составе гемоглобина эритроцитов (дыхательная функция); доставляет продукты переваривания пищи из кишечника в ткани (трофическая функция); уносит конечные продукты обмена из тканей в выделительные органы (выделительная функция); перемещает промежуточные продукты обмена веществ, синтез и использование которых происходит в разных органах.

Кровь участвует в регуляции обмена веществ, доставляя сигнальные молекулы от органов внутренней секреции к тканям-мишеням.

Защитная функция крови имеет две стороны. Во-первых, в ней содержатся клеточные (лейкоциты) и гуморальные (антитела) элементы иммунного реагирования, которые защищают организм от любой чужеродной молекулы. Во-вторых, это способность крови свёртываться. При повреждении сосуда прерывается замкнутость циркуляции крови, а уменьшение количества крови может привести к серьёзным нарушениям функций клеток, вплоть до их гибели. Кровь здорового человека образует тромб в месте повреждения, который закупоривает просвет повреждённого сосуда и останавливает кровотечение.

Кровь поддерживает кислотно-щелочной и водный баланс организма. В норме рН крови составляет 7,36-7,4. Сохранение постоянства рН является важнейшей задачей, так как в кровь выделяется большое количество кислых (например, лактат, кетоновые тела, угольная кислота), а также основных (аммиак) продуктов метаболизма. Регуляцию рН осуществляют буферные системы крови.

Выполняя терморегуляторную функцию, кровь поддерживает постоянство температуры тела в разных его частях. Химический состав растворимых в плазме крови веществ относительно постоянен, так как существуют мощные нервные и гуморальные механизмы, поддерживающие гомеостаз (постоянство внутренней среды). Растворимые вещества плазмы составляют около 10% массы крови, из них на долю белков приходится около 7%, на долю неорганических солей - 0,9%, остальную часть образуют небелковые органические соединения. Диапазон концентраций разных веществ плазмы крови у здорового человека представлен в специальных биохимических справочниках и является важнейшим материалом для медицинской биохимии.

Кровь связана со всеми тканями организма, поэтому возникновение патологического процесса в каком-либо органе приводит к изменению биохимических показателей крови. Эта информация может быть ценной при постановке диагноза и оценке эффективности лечебных мероприятий.

Метаболизм эритроцитов

Эритроциты - высокоспециализированные клетки, которые переносят кислород от лёгких к тканям и диоксид углерода, образующийся при метаболизме, из тканей к альвеолам лёгких. Транспорт О₂ и СО₂ в этих клетках осуществляет гемоглобин, составляющий 95% их сухого остатка. Организм взрослого человека содержит около 25х10¹² эритроцитов, при этом каждые сутки обновляется примерно 1% этого количества клеток, т.е. в течение одной секунды в кровоток поступает около 2 млн эритроцитов.

Это единственные клетки, которые имеют только клеточную мембрану и цитоплазму. Дифференцировка стволовых клеток в специализированные происходит в клетках костного мозга и заканчивается в кровотоке. Особенности строения эритроцитов соответствуют их функциям: большая площадь поверхности обеспечивает эффективность газообмена, эластичная клеточная мембрана облегчает движение по узким капиллярам, специальная ферментативная система защищает эти клетки от активных форм кислорода.

Эритроциты лишены митохондрий, поэтому в качестве энергетического материала они могут использовать только глюкозу. В эритроцитах катаболизм глюкозы обеспечивает сохранение структуры и функции гемоглобина, целостность мембран и образование энергии для работы ионных насосов. Глюкоза поступает в эритроциты путём облегчённой диффузии с помощью ГЛЮТ-2. Около 90% поступающей глюкозы используется в анаэробном гликолизе, а остальные 10% - в пентозофосфатном пути.

У людей обнаружено около 3000 генетических дефектов глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.

Серповидноклеточная анемия - тяжёлое наследственное заболевание, обусловленное точечной мутацией гена, кодирующего структуру в-цепи гемоглобина. В результате в эритроцитах больных присутствует HbS, в-цепи которого в шестом положении вместо гидрофильной глутаминовой кислоты содержат гидрофобную аминокислоту валин. При этом заболевании отмечают прогрессирующую слабость, отставание в развитии и желтуху. Носители гена серповидноклеточной анемии чаще всего встречаются среди африканского населения, так как они приобретают некоторое преимущество при заболевании малярией, часто встречающейся в странах с тропическим климатом. Причина сохранения гена серповидноклеточной анемии в популяции связана с тем, что в эритроцитах гетерозигот хуже развивается малярийный плазмодий, часть жизненного цикла которого проходит в эритроцитах человека.

Талассемии - наследственные заболевания, обусловленные отсутствием или снижением скорости синтеза б- или в-цепей гемоглобина. В результате несбалансированного образования глобиновых цепей образуются тетрамеры гемоглобина, состоящие из одинаковых протомеров. Это приводит к нарушению основной функции гемоглобина - транспорту кислорода к тканям. Нарушение эритропоэза и ускоренный гемолиз эритроцитов и клеток-предшественников при талассемиях приводит к анемии.

Наследственный сфероцитоз. Причиной этой патологии чаще всего является дефект белков цитоскелета эритроцитов - спектрина или анкирина, которые обеспечивают поддержание двояковогнутой формы клетки и эластичности мембраны. Эритроциты приобретают шарообразную форму, что приводит к уменьшению площади их поверхности и снижению скорости газообмена. Потеря эластичности клеточной мембраны приводит к повышению хрупкости и травматичности клеток и, как следствие, к ускорению их разрушения в сосудистом русле и селезёнке. Заболевание сопровождается анемией и желтухой. Удаление селезёнки (спленэктомия) при наследственном сфероцитозе улучшает состояние больных, так как предотвращает разрушение сфероцитов в селезёнке.

Мегалобластная (макроцитарная) анемия развивается при дефиците фолиевой кислоты или витамина В₁₂.

Особенности метаболизма фагоцитирующих клеток.

Способность некоторых клеток крови к фагоцитозу - одна из защитных функций крови. В фагоцитозе участвуют 2 типа лейкоцитов - нейтрофилы и моноциты. Нейтрофилы содержат многодольчатое ядро, поэтому их ещё называют полиморфноядерными лейкоцитами (ПЯЛ). Они поступают в кровоток из костного мозга и имеют продолжительность жизни около 8 сут. Взаимодействие белков интегринов с рецепторами эндотелиальных клеток капилляров приводит к адгезии нейтрофилов, которые далее мигрируют в ткань.

Моноциты также могут выходить из кровяного русла, и тогда их называют макрофагами. Оба типа фагоцитов захватывают и разрушают бактерии. Макрофаги, кроме того, утилизируют старые повреждённые клетки и клеточные оболочки, в частности они поглощают около 10¹¹ эритроцитов в сутки. Фагоцитоз - особая форма эндоцитоза, при которой образуются большие эндоцитозные пузырьки, размеры которых определяются размерами поглощаемых частиц.

Образование фагосомы начинается с взаимодействия специфических рецепторов фагоцитов с бактерией или комплексом антиген-антитело. Рецепторы, расположенные в тех участках плазматической мембраны, где локализован особый белок клатрин, «узнают» компоненты комплемента, олигосахариды на поверхности микроорганизмов или F_c области комплекса антиген-антитело. Активация рецепторов, передающих сигнал в клетку с участием инозитолфосфатной системы, инициирует процессы, определяющие фагоцитарный ответ клетки. Он включает в себя формирование фагосомы, слияние её с лизосомой, образование фаголизосомы, активацию кислородзависимых бактерицидных механизмов уничтожения микробов и/или выработку клетками токсичного для микробов оксида азота, а также действие кислороднезависимых механизмов уничтожения микроорганизмов.

Свёртывающая система крови

При повреждении кровеносного сосуда инициируется каскад реакций, в результате которого образуется сгусток крови - тромб, предотвращающий кровотечение. Основную роль в свёртывании (коагуляции) крови играют тромбоциты и ряд белков плазмы крови остановке кровотечения различают 3 этапа. На первом этапе происходит сокращение кровеносного сосуда. Затем к месту повреждения прикрепляются тромбоциты, которые, наслаиваясь друг на друга, образуют тромбоцитарную пробку (белый тромб). Белый тромб является непрочным и может закупорить только небольшой кровеносный сосуд. На третьем этапе растворимый белок плазмы крови фибриноген превращается в нерастворимый белок фибрин, который откладывается между тромбоцитами, и формируется прочный фибриновый тромб. Такой тромб содержит эритроциты и поэтому называется красным тромбом. Образованию фибринового тромба предшествует каскад протеолитических реакций, приводящий к активации фермента тромбина, который и превращает фибриноген в фибрин. Все белки, участвующие в свёртывании крови, называют факторами свёртывания. Они синтезируются в основном в печени и клетках крови в виде неактивных предшественников.

Фибриноген (фактор I) - гликопротеин с молекулярной массой 340 кД. Он синтезируется в печени и содержится в плазме крови в концентрации 8,02-12,9 мкмоль/л (2-4 г/л). Молекула фибриногена состоит из шести полипептидных цепей, которые связаны друг с другом дисульфидными связями.

Снижение свёртываемости крови. При снижении свёртываемости крови наблюдают заболевания, сопровождающиеся повторяющимися кровотечениями. Гемофилии - наследственные болезни, характеризующиеся повышенной кровоточивостью. Причиной этих кровотечений (спонтанных или вызванных травмой) является наследственная недостаточность белков свёртывающей системы крови.

Гемофилия А (классическая гемофилия) обусловлена мутацией гена фактора VIII, локализованного в Х хромосоме. Классическая гемофилия составляет 80% всех случаев заболевания гемофилией. Гемофилия В встречается реже и обусловлена генетическим дефектом фактора IX. Дефект гена фактора VIII проявляется как рецессивный признак, поэтому этой формой гемофилии болеют только мужчины. Это заболевание сопровождается подкожными, внутримышечными и внутрисуставными кровоизлияниями, иногда опасными для жизни. Дефект фактора VIII встречается примерно у одного из 10 000 новорождённых. Больных лечат препаратами, содержащими фактор VIII, получаемыми из донорской крови или методами генной инженерии.

Противосвертывающая система крови.

Физиологические ингибиторы регуляции свёртывания крови играют важную роль в гемостазе, так как они сохраняют кровь в жидком состоянии и препятствуют распространению тромба за пределы повреждённого участка сосуда.

Тромбин, образующийся в результате реакций прокоагулянтного и контактного путей свёртывания крови, вымывается током крови из тромба. Он может инактивироваться при взаимодействии с ингибиторами ферментов свёртывания крови или активировать антикоагулянтную фазу, тормозящую образование тромба. Антикоагулянтная фаза. Свёртывание крови должно быть ограничено не только в пространстве, но и во времени. Антикоагулянтная фаза ограничивает время существования активных факторов в крови и инициируется самим тромбином. Следовательно, тромбин, с одной стороны, ускоряет свёртывание крови, являясь последним ферментом каскада реакций коагуляции, а с другой - тормозит его, вызывая образование ферментных комплексов антикоагулянтной фазы на неповреждённом эндотелии сосудов. Этот этап представляет собой короткий каскад реакций, в котором кроме тромбина участвуют белок-активатор тромбомодулин (Тм), витамин К-зависимая сериновая протеаза протеин С, белок-активатор S и факторы Va и VIIIa.

Ингибиторы ферментов свёртывания крови. Физиологические ингибиторы ферментов свёртывания крови ограничивают распространение тромба местом повреждения сосуда. Белок плазмы крови антитромбин III - наиболее сильный ингибитор свёртывания крови; на его долю приходится около 80-90% антикоагулянтной активности крови. Он инактивирует ряд сери-новых протеаз крови: тромбин, факторы IXa, Xa, XIIa, калликреин, плазмин и урокиназу. Антитромбин III не ингибирует фактор VIIa и не влияет на факторы в составе мембранных комплексов, а устраняет ферменты, находящиеся в плазме крови, препятствуя распространению тромбообразования в кровотоке.

Взаимодействие антитромбина с ферментами свёртывания крови ускоряется в присутствии гепарина. Гепарин - гетерополисахарид, который синтезируется в тучных клетках. В результате взаимодействия с гепарином антитромбин III приобретает конформацию, при которой повышается его сродство к сериновым протеазам крови. После образования комплекса антитромбин III-гепарин-фермент гепарин освобождается из него и может присоединяться к другим молекулам антитромбина. При наследственном дефиците антитромбина III в молодом возрасте наблюдают тромбозы и эмболии сосудов, опасные для жизни.

Белки плазмы крови

Альбумин, транстиретин, транскортин, трансферрин и некоторые другие белки выполняют транспортную функцию.

Альбумин - важнейший транспортный белок. Он транспортирует свободные жирные кислоты, неконъюгированный билирубин, Са²⁺, Cu²⁺, триптофан, тироксин и трийодтиронин. Многие лекарства (аспирин, дикумарол, сульфаниламиды) связываются в крови с альбумином. Этот факт необходимо учитывать при лечении заболеваний, сопровождающихся гипоальбуминемией, так как в этих случаях повышается концентрация свободного лекарства в крови. Кроме того, следует помнить, что некоторые лекарства могут конкурировать за центры связывания в молекуле альбумина с билирубином и между собой.

Диагностическое значение некоторых ферментов крови.

Лактатдегидрогеназа - определение её активности используется при диагностике заболеваний печени, крови, опухолей и повреждений скелетной мускулатуры. Высокие величины активности отмечены при лептоспирозе, инфекционном перитоните, при гепатитах с явлениями некроза, а также при отравлениях, особенно фосфоорганическими ядами, при гемолитической желтухе, при лейкозах.

Для более точного выявления локализации патологического процесса в настоящее время используется определение изоферментного спектра лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Имеется 5 форм ЛДГ (ЛДГ1, ЛДГ2, ЛДГ3 , ЛДГ4 и ЛДГ5), отличающихся друг от друга различными физико-химическими свойствами. Каждый орган имеет свой изоферментный спектр, то есть разное соотношение изоферментов. Увеличение активности ЛДГ, и ЛДГ2 характерно для поражения сердечной мышцы, в то время как увеличение активности ЛДГ5 - для повреждения скелетной мускулатуры и печени.

Аминотрансферазы (аспартатаминотрансфераза и аланинаминотрансфераза). Определение этих ферментов имеет большое значение для своевременной диагностики заболеваний печени и сердца. Активность трансаминаз всегда повышена при остром гепатите, в том числе и при безжелтушных формах. При хронических гепатитах и циррозе активность трансаминаз ниже, чем при острых формах. Высокие активности ферментов отмечены при отравлениях. Следует, однако, заметить, что одно определение активности аспартатаминотрансферазы не может быть решающим показателем, так как этот фермент не является специфичным именно для печени.

Щелочная фосфатаза - используется для диагностики рахита, опухолей костей и застоя желчи. При рахите наблюдается повышение активности фермента при одновременном снижении уровня кальция в крови. Наиболее высокая активность отмечена при остеосаркомах. Повышается активность фермента и при заболеваниях печени и желчных путей, сопровождающихся застоем желчи..

Холинэстераза - определение её активности используется для выявления отравлений фосфорорганическими соединениями и для оценки функции печени. Следует отметить, что в отличие от других ферментов, где указанием на наличие патологического процесса является повышение активности, активность холинэстеразы, которая синтезируется клетками печени, при гепатите снижается. Это снижение имеет место лишь при выраженных, тяжелых формах гепатита, и тем самым одно определение активности холинэстеразы малоинформативно и используется в комплексе с определением активности других ферментов. Имеются данные, что такой комплекс в составе аминотрансфераз, сорбитдегидрогеназы и холинэстеразы позволяет выявить повреждения печени различной этиологии в 95% случаев.

Креатинкиназа - обеспечивает ресинтез АТФ за счет взаимодействия АДФ с креатинфосфатом. Креатинфосфат относится к богатым энергией фосфатным соединениям, обеспечивающим сокращение мышц, их расслабление, транспорт метаболитов в мышечную ткань. Повышение активности фермента имеет место при повреждении скелетных или сердечной мышц, например при операциях. Встречается повышенная активность и при внутримышечном введении пенициллина, тетрациклина. Повышенная активность отмечена при судорогах и двигательном беспокойстве.

Глутаматдегидрогеназа - большая часть ферментативной активности сосредоточена в печени, и исключительно в митохондриях клеток этого органа. Тем самым, повышение активности с большой долей вероятности позволяет говорить о поражении печени, а, учитывая локализацию в митохондриях, судить о степени тяжести патологического процесса.

Показатели минерального обмена в плазме крови.

Клиническое значение. Кальций Пониженное содержание кальция наблюдается при гипопаратиреозе, нарушении всасывания кальция, недостатке витамина D, при рахите, почечной недостаточности. Повышенное содержание кальция отмечено при гиперпаратиреозе, гипертиреозе, злокачественных опухолях с метастазами в кости, при гипервитаминозе D. Опасным для жизни является увеличение содержания кальция выше 15 мг%.

Фосфор. Пониженное содержание фосфора наблюдается при нарушении всасывания в кишечнике, рахите, первичном гиперпаратиреозе. Повышенное содержание фосфора отмечено при передозировке витамина D, переломах костей, почечной недостаточности. При поражении почек увеличение содержания фосфора в крови является неблагоприятным прогностическим признаком.

Железо. Пониженное содержание железа в сыворотке крови наблюдается при анемиях, а повышенное - при поражении паренхимы печени, при циррозах.

Медь. Повышенное содержание меди в сыворотке крови наблюдается при инфекционных болезнях в острой стадии, при гепатитах и лейкозе.

Магний. Повышение содержания магния в сыворотке крови наблюдается при уремии и гипотиреозе, а понижение - при тиреотоксикозе.

Список использованной литературы

1. Бышевский А. Ш., Терсенов О. А. Биохимия для врача // Екатеринбург: Уральский рабочий, 1994, 384 с.;

2. Ленинджер А. Биохимия. Молекулярные основы структуры и функций клетки // М.: Мир, 1974, 956 с.;

3. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии // Ростов-на Дону: Феникс, 1999, 540 с.;

4. Хмельницкий Р. А. Физическая и коллоидная химия // М.: Высш. шк., 1988, 400 с.;

5. Ньюсхолм Э., Старт К. Регуляция метаболизма. Под ред. Э.Г.Ларского. - М.: Мир, 1977. - 407 с.

6. Мишнев О.Д., Щеголев А.И. Структурно-метаболическая характеристика ацинуса печени // Арх. патологии, гистологии и эмбриологии. 1988. Т. ХСV, № 10, с. 89-96.;

7. Парк Д.В. Биохимия чужеродных соединений. - М.: Медицина, 1973, 287 с.;

8. Чекман И.С., Гриневич А.И. Конъюгация ксенобиотиков // Фармакологи и токсикология, 1988, № 1, с. 86-93.

9. Щербаков В.М., Тихонов А.В. Изоформы цитохрома Р-450 печени человека // М.: АО “Биохимические технологии”, 1995, 102 с.

10. Биохимия: Учеб. для вузов, Под ред. Е.С. Северина., 2003

Размещено на Allbest.ru