Слайд 1Биохимия крови - 1
д.м.н., проф. Грицук А. И.
Слайд 2 Внутренняя среда организма формируется совокупностью биологических жидкостей
(кровь, лимфа, тканевая жидкость), омывающих клетки и структуры тканей. Эти
жидкости функционально тесно взаимосвязаны, они постоянно обмениваются между собой клетками и молекулами.
Слайд 5
Функции крови
Дыхательная -транспорт кислорода от легких к тканям и
CO2 от тканей к легким
Выделительная - транспорт конечных
продуктов метаболизма к органам выделения (почкам, легким, коже, потовым железам, кишечнику) для удаления.
Защитная (иммунитет, гемостаз и др.)
Транспортная
Трофическая - транспорт субстратов (поступающих с пищей и метаболитов), обеспечивающих основные жизненные потребности клетки
Регуляторная (КОС, водно-электролитный баланс, t°, метаболизма – транспорт БАВ и др.).
Слайд 6Химический состав крови
Большую часть этих функций выполняют компоненты плазмы крови.
Плазма крови состоит на 90-93% из воды и 10-7%. сухого
остатка – белки, углеводы, липиды,, органич. метаболиты и электролиты
Сухой остаток на 6,6-8,5% состоит из белков плазмы крови и 1,5-3,5% - органических метаболитов (углеводы, липиды, азотосодержащие продукты) и электролитов (Na+, K+, Ca2+ , Cl-, HCO3- и др.).
Водный и электролитный состав плазмы очень похож на состав др. внеклеточных биологических жидкостей.
Лабораторный мониторинг уровней Na+, K+, Са2+, Cl-, HCO3- и рН крови важны для оценки состояния метаболизма.
Слайд 7Характеристика белков плазмы крови
содержатся в плазме крови
синтезируются в печени или
РЭС (реже в специализированных тканях)
проявляют основную функцию в пределах сосудистой
системы
секретируются в кровь, а не попадают в результате повреждения тканей
находятся в плазме в концентрации большей, чем в других биологических жидкостях
проявляют генетический полиморфизм, имеют вариантные формы, не связанные с тканевым происхождением
не являются продуктами катаболизма в плазме, но могут быть продуктами ограниченного протеолиза
имеют большее время биологического полураспада в плазме, чем время транспорта по крови.
Слайд 8Состав белков плазмы крови
В плазме обнаружено более 100 разных белков
соответствующих этим критериям, содержание которых колеблется в широких пределах
Изучение их
функций, содержания, состава при патологии — одна из важных задач клинической биохимии.
Уровень ~10 белков составляющих 90 %, и называемых главными достигает высоких значений (альбумин – 40 г/л).
Остальные 10 % минорные, следовые белки.
приходится свыше 100 различных белков, содержание которых может быть в пределах 50 – 200 мкг/л. Это
Слайд 9Функциональная классификация Б плазмы
Транспортные
- специфический (трансферин, транскортин)
- неспецифический – альбумин (ЖК, токсины и др.)
Регуляторные (альбумин)
- КОС (буферные свойства)
- онкотическое давление (1 гр альбумин связывает 17 мл воды)
- метаболизма и функций (связывание БАВ)
Резервные (альбумин)
- резерв АК 50% общего кол-ва альбумина
- резерв воды, электролитов, БАВ и др.
Защитные
- гемостаз
- антиинфекционная защита (Ig, комплемент, лизоцим, интерферон)
- детоксикация - связывание и транспорт токсинов (альбумин)
Слайд 11Остаточный азот
Все азотсодержащие вещества плазмы образуют общий пул азота, состоящий
из:
Азота белкового – осаждаемого кислотами
Азота небелкового (остаточного) (ОА), представленного конечными
продуктами обмена АК, ФЛ, Азот. Осн, Амины и др. азотсодержащих в-в, которые остаются после осаждения белков
Слайд 12Состав ОА
Мочевина - 50% (главный компонент)
АК - 25% (~ 10%
ГЛУ и ГЛН)
Ураты - 8%
Креатинин - 2.5%
NH3 и индикан -
0.5%
билирубин, нуклеотиды, биогенные амины, метаболиты АК, АО, холин, олигопептиды и др
Слайд 13Ds значение ОА
Уровень ОА зависит от:
Интенсивности катаболизма
Травмы (ожоги, краш-синдром)
Распад тканей
(tbc, c-r, etc )
Гнойно-воспалит процессы
О радиационные травмы и др.
Питания
Кол-во белка,
НК и др.
Экскреторной функции почек
ОПН, ХПН, др поражения почек
Нарушение кровообращения почек
ОА
крови
Экскреция с мочой
Обмен в-в
Диета
Слайд 14Азотемия - повышение уровня ОА в крови
Ретенционная – задержка
компонентов ОА в организме из-за нарушения экскреторной функции почек
Почечная азот
мочевины составляет 90% ОА крови (норма 50%) (ОПН, ХПН – отравления, травмы, гломерулонефриты, пиелонефриты и др поражения почек)
Внепочечная азотемия возникает при снижения почечного кровотока из-за недостаточности кровообращения, снижения АД (шок, коллапс, большая кровопотеря)
Продукционная – увеличение продукции ОА за счет катаболизма
Комбинированная
Слайд 15Общие понятия КОС
КОС – система гомеостаза рН внутри- и внеклеточной
среды организма.
Единицы измерения :рН = -lg [H+],
сдвиг рН:
на 1ед соответствует 10 кратному изменению [H+]
на 2ед соответствует 100 кратному изменению [H+]
рН внутри клеток рНi ~ 6.9 – 7.0
рН вне клеток рНО =7.40±0.04 [H+] ~ 40 ±0.5 нМ/л
Кислоты – доноры H+
Основания – акцепторы H+
Щелочи - доноры ОН -
Буфер система состоит из слабой кислоты и ее соли, образованной сильным основанием, стабилизирует рН,
Слайд 16рН – производное метаболизма
За сутки организм hs образует 50-100 мМ
[Н+] на 15-20л ВКЖ.
Весь метаболизм представлен преимущественно обменом кислот
(Г6Ф, ЖК, АК и др.):
Распад 100г Б дает ~ 30 мМ Н2SO4 и 100 мМ Н2РО4-
Распад 100 г Л дает ~ 17 мМ Н2РО4-
постоянно образуется ПВК, лактат, ацетат и др.
накопление оснований идет значительно меньше: ОН-, NH3, основные АК, креатинин и др, которые вместе с буферами стабилизируют рН
Слайд 17Стабильный рН - необходимое условие метаболизма
Изменение рН приводит к изменению:
заряда
и функции белков (ферментов, каналов, рецепторов и др.), что обуславливает:
рН зависимость всех б/х реакций и многих физиологических процессов в организме
Наличие мощной гомеостатической системы
стабилизации рН
Слайд 19
Изоосмолярность – осм. давление МКЖ
310 осМ/л - const
любые изменения должны
поддерживать эту константу
Электронейтральность – равное кол-во катионов и анионов (по
155 мМ/л)
Постоянство рН
Принципы организации КОС
Слайд 20Механизмы регуляции КОС
Физико-химические – действуют в автоматическом режиме и представлены:
разбавлением
т.е. выходом Н+ или др. иона из одного компартмента в
др. (из клетки в МКЖ или наоборот)
активность буферных систем (см типы, мех-мы действия БС
Физиологические – функция экскреторных органов (выделение или задержка Н+ или др. иона ) – легкие, почки, ЖКТ и др.
Слайд 21Классификация нарушений КОС
рНО =7.40±0.04
рН = 7.35 и ниже – ацидоз
рН
= 7.45 и выше – алкалоз
По этиологии:
Респираторный (дыхательный, газовый)
Метаболический
Выделительный
Смешанный
По степени
компенсации:
Компенсированный
Декомпенсированный (выраженное истощение буферных систем и сдвиг значений рН)
Слайд 22Механизм развития респираторных нарушений КОС
ацидоз
СО2 + Н2О
Н2СО3 Н++ НСО3-
алкалоз
Причины: изменение частоты
дыхания (гипо- или гипервентиляция)
Слайд 26 Эритроциты у взрослых образуются (эритропоэз) преимущественно в костном мозге при
активном участии специфического регулятора - эритропоэтина. Эритропоэтин (Эпо) человека –
гликопротеин, состоящий из 166 аминокислот (ММ 34.000). Его количество в плазме определяется с использованием радиоиммунолических методов (РИА). Эпо синтезируется главным образом почками и скорость его секреции в кровоток увеличивается при гипоксических состояниях. В костном мозге. он взаимодействует с клетками предшественниками при участии специфического рецептора со свойствами тирозинкиназы. Тип вторичного посредника и специфичные гены к настоящему времени точно не установлены. Клетками мишенями Эпо являются КОЕ-ГЭММ и КОЕ-Э способствуя их пролиферации и дифференцировке. Действие Эпо усиливается другими факторами (например, интерлейкином-3 и инсулиноподобным фактором роста). Получение рекомбинантного Эпо позволило использовать его в лечении анемий.
Слайд 27В процессе дифференцировки клетка приобретает способность синтезировать свой главный белок
– гемоглобин, постепенно теряет ядро и другие органоиды и превращается
в эритроцит, который чаще называют форменным элементом крови, чем клеткой. От более старых эритроцитов, которые уже находились в циркулирующей крови, молодые эритроциты можно отличить по выявляемой при помощи некоторых красителей сеточки, которая состоит из рибосомальной РНК( используемой для синтеза гемоглобина) и других органелл, которые могут функционировать некоторое время (48 часов) после поступления эритроцитов в сосудистую сеть. Такие эритроциты называют ретикулоцитами и их количество в крови составляющее в норме около 1% эритроцитов служит индикатором эритропоэза. Потеря митохондрий приводит к утрате способности использовать процессы, протекающие в них и эритроциты используют пути метаболизма, протекающие в цитозоле (гликолиз, пентозофосфатный путь и др).
Слайд 28В норме у взрослых мужчина - 4.6-6.2 миллионов эритроцитов /мкл
крови, а у женщин - 4.2-5.4 миллионов /мкл. Общее количество
эритроцитов в кровотоке около 2.5 x 1013. Нормальный уровень Hb для мужчин - 140-180 г/л ( 14 –18 г на 100мл, 8,7-11.2 ммоль/л в пересчете на ММ мономера), и для женщин - 12-16 г/л. Значение гематокрита (объем упакованных эритроцитов) для мужчин и женщин - 42-52 % и .37-47% соответственно. Продолжительность жизни нормального эритроцита - 120 суток. Около 1 % популяции эритроцитов кровеносного русла (200 миллиардов клеток или 2 миллиона в секунду) заменяются ежедневно. Продолжительность жизни красной клетки крови резко сокращается при гемолитических анемиях. В этих состояниях число ретикулоцитов заметно увеличивается, поскольку костный мозг пытается компенсировать потери, увеличивая количество новых, молодых эритроцитов кровотоке.
«Стареющие» эритроциты захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы ( селезенка, костный мозг и печень) и разрушаются. Образующиеся при распаде порфириновых колец желчные пигменты выделяются, а железо и аминокислоты глобина используются повторно. Повышение эритроцитов в крови называют полицетемией, снижение – анемией.
Слайд 29Особенности метаболизма эритроцита
Слайд 30 Глюкоза в эритроцитах используется в основном в гликолизе
и пентозофосфатном пути. Глюкоза основной источник энергии в эритроцитах. После
поступления в клетку и фосфорилирования в глюкозу –6-фосфат при помощи гексокиназы около 5-10% глюкозы идет на образование НАДФН+ Н+ в пентозофосфатном пути и 90-95% окисляется по гликолитическому пути с образованием АТФ. Особенностью обмена в эритроцитах является боковой путь, ответвляющийся на уровне 1.3-дифосфоглицерата. Глюкоза в эритроцитах используется в основном в гликолизе и пентозофосфатном пути. Глюкоза основной источник энергии в эритроцитах. После поступления в клетку и фосфорилирования в глюкозу –6-фосфат при помощи гексокиназы около 5-10% глюкозы идет на образование НАДФН+ Н+ в пентозофосфатном пути и 90-95% окисляется по гликолитическому пути с образованием АТФ. Особенностью обмена в эритроцитах является боковой путь, ответвляющийся на уровне 1.3-дифосфоглицерата