В плазме крови человека содержится примерно 200-300 г белка. Белки плазмы делятся на две основные группы: альбумины и глобулины . В глобулиновую фракцию входит фибриноген.
Альбумины составляют 60% белков плазмы, обладают высокой концентрацией (около 80%), большой подвижностью при относительно небольших размерах молекулы; участвуют в транспорте питательных веществ (аминокислоты), а также ряда других веществ (билирубин, соли тяжелых металлов, жирные кислоты, лекарственные препараты).
Глобулины . К ним относятся группы крупномолекулярных белков, обладающие более низкой подвижностью, чем альбумины. Среди глобулинов можно выделить бета-глобулины , участвующие в транспорте стероидных гормонов, холестерина. Они удерживают в растворе около 75% всех жиров и липидов плазмы.
Другая группа этих белков - гамма-глобулины , включающие различные антитела, защищающие организм от вторжения вирусов и бактерий. К ним относятся также агглютинины плазмы крови. Фибриноген занимает промежуточное положение между вышеперечисленными белками. Он обладает свойством переходить в нерастворимую волокнистую форму - фибрин - под влиянием фермента тромбина. В плазме крови фибриногена содержится всего 0,3%, но именно его участием обусловливается свертывание крови и превращение ее в течение нескольких минут в плотный сгусток. Сыворотка крови по своему составу отличается от плазмы отсутствием фибриногена.
Альбумин и фибриноген образуются в печени, глобулины - в печени, костном мозгу, селезенке, лимфатических узлах. В организме человека за сутки вырабатывается 17 г альбумина и 5 г глобулина. Период полураспада альбумина составляет 10-15 дней, глобулина - 5 дней.
Белки плазмы вместе с электролитами (Са 2+ , К + , Nа + и др.) являются ее функциональными элементами. Они участвуют в транспорте веществ из крови к тканям; транспортируют питательные вещества, витамины, микроэлементы, гормоны, ферменты, а также конечные продукты обмена веществ. Белки плазмы участвуют также в поддержании постоянного осмотического давления, так как они способны связывать большое количество циркулирующих в крови низкомолекулярных соединений. Создаваемое белками онкотическое давление играет важную роль в регулировании распределения воды между плазмой и межклеточной жидкостью. Оно составляет 25-30 мм рт. ст. Таким образом, значение белков очень большое и заключается в следующем:
Белки являются буферными веществами, сохраняя постоянство реакции крови;
Белки обусловливают вязкость крови, что имеет большое значение для поддержания постоянства кровяного давления;
Белки играют важную роль в водном обмене. от их концентрации в значительной степени зависит обмен воды между кровью и тканями, интенсивность образования мочи. белки являются факторами образования иммунитета;
Фибриноген является основным фактором свертывания крови.
С возрастом содержание белков в плазме увеличивается. К 3-4 годам содержание белка практически достигает уровня взрослых (6,83%). У детей в раннем возрасте отмечаются более широкие границы колебаний содержания белка (от 4,3 до 8,3%) по сравнению со взрослыми, у которых пределы колебаний от 7 до 8%. Наименьшее количество белка отмечается до 3 лет, затем количество белка нарастает от 3 до 8 лет. В последующие периоды оно увеличивается незначительно. В препубертатном и пубертатном возрасте содержание белка больше, чем в детском и среднем возрастах.
У новорожденных снижено содержание альбуминов (56,8%) при относительно высоком содержании гамма-глобулинов. Содержание альбуминов постепенно повышается: к 6 месяцам оно составляет в среднем 59,25%, а к 3 годам - 58,97%, что близко к норме взрослого.
Уровень гамма-глобулинов высок в момент рождения и в ранние сроки постнатальной жизни за счет получения их от матери через плацентарный барьер. В течение первых 3 месяцев происходит их разрушение и падение уровня в крови. Затем содержание гамма-глобулинов несколько увеличивается, достигая к 3 годам нормы взрослого (17,39%).
Клетки крови, их характеристика, функции. Возрастные особенности. Клетки крови (или форменные элементы) подразделяются на красные кровяные тельца - эритроциты, белые кровяные тельца - лейкоциты и кровяные пластинки - тромбоциты (Атл., рис. 2, с. 143). Суммарный объем их у человека составляет около 44% общего объема крови.
Классификацию форменных элементов крови можно представить следующим образом (рис. 16).
| эритроциты | ||||||||
| клетки крови | Ý | лейкоциты | Ý | зернистые лейкоциты | Ý | эозинофилы | ||
| Ý | базофилы | |||||||
| Ý | нейтрофилы | |||||||
| незернистые лейкоциты | Ý | моноциты | ||||||
| Ý | лимфоциты | Ý | B-лимфоциты | |||||
| Ý | плазмоциты | |||||||
| Ý | Т-лимфоциты | |||||||
| Ý | кровяные пластинки (тромбоциты) |
Рис. 16.Классификация форменных элементов крови
Эритроциты человека представляют собой круглые двояко-вогнутые безъядерные клетки. Они составляют основную массу крови и определяют ее красный цвет. Диаметр эритроцитов равен 7,2-7,5 мкм, а толщина 2-2,5 мкм. Они обладают большой пластичностью и легко проходят по капиллярам. По мере старения эритроцитов их пластичность уменьшается. Образуются эритроциты в красном костном мозге, где и созревают. В процессе созревания они теряют ядро и только после этого поступают в кровь. Они циркулируют в крови в течение 130 дней, а затем разрушаются преимущественно в печени и селезенке.
В 1 мкл крови у мужчин содержится в среднем 4,5-5 млн эритроцитов, а у женщин -3,9-4,7 млн. Количество эритроцитов не постоянно и может меняться при некоторых физиологических состояниях (мышечной работе, при пребывании на больших высотах и т. д.).
Общая поверхность всех эритроцитов взрослого человека составляет примерно 3 800 м 2 , то есть в 1500 раз превышает поверхность тела.
Эритроциты содержат дыхательный пигмент гемоглобин . В одном эритроците находится около 400 млн молекул гемоглобина. Он состоит из двух частей: белковой - глобина и железосодержащей - гема. Гемоглобин образует непрочное соединение с кислородом - оксигемоглобин (НвО 2). При этом соединении валентность железа не меняется. 1 г гемоглобина может свзать 1,34 мл О 2 . Оксигемоглобин имеет ярко-алый цвет, что и определяет цвет артериальной крови. В капиллярах тканей оксигемоглобин легко распадается на гемоглобин и кислород, который поглощается клетками. Гемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным гемоглобином (Hb), именно он определяет вишневый цвет венозной крови. В капиллярах тканей гемоглобин соединяется с углекислым газом, образуя карбоксигемоглобин . Это соединение распадается в капиллярах легких, углекислый газ диффундирует в воздух альвеол, оттуда частично выделяется в атмосферный воздух.
Гемоглобин особенно легко соединяется с угарным газом СО, образовавшееся соединение препятствует переносу гемоглобином кислорода, и в результате в организме возникают тяжелые последствия кислородного голодания (рвота, головная боль, потеря сознания). Слабые отравления угарным газом являются процессом обратимым: СО постепенно отделяется и выводится при дыхании свежим воздухом.
Количество гемоглобина в крови имеет индивидуальные колебания и половые различия: у мужчин он составляет 135-140 г/л, у женщин - 125-130 г/л (табл. 11).
О наличии анемического состояния свидетельствует снижение числа эритроцитов (ниже 3 млн) и количество гемоглобина меньше 60%. При анемии может быть уменьшено либо число эритроцитов, либо содержание в них гемоглобина, либо и то и другое. Чаще всего встречается железодефицитная анемия. Она может быть следствием недостатка железа в пище (особенно у детей), нарушения всасывания железа в пищеварительном тракте или хронической кровопотере (например, при язвенной болезни, опухолях, полипах, глистной инвазии). Среди других причин - белковое голодание, гиповитаминоз аскорбиновой кислоты (витамин С), фолиевой кислоты, витаминов В 6 , В 12 , экология.
Неблагоприятные условия жизни детей и подростков могут привести к возникновению малокровия. Оно сопровождается головными болями, головокружением, обмороками, отрицательно сказывается на работоспособности учащихся, снижается сопротивляемость организма, и дети часто болеют.
Профилактические мероприятия:
Рациональное питание с достаточным количеством микроэлементов (Cu, Zn, Co, Mn, Mg и др.) и витаминов (E, B 2 , B 6 , B 9 , В 12 и фолиевой кислоты);
Пребывание на свежем воздухе;
Нормирование учебной, трудовой, двигательной активности и творческой деятельности.
Для новорожденных детей характерно повышенное содержание гемоглобина и большое количество эритроцитов. Процентное содержание гемоглобина в крови детей периода новорожденности колеблется в пределах от 100 до 140%, а количество эритроцитов может превышать 7 млн в мм 3 , что связывают с недостаточным снабжением кислородом плода в последние дни эмбрионального периода и во время родов. После рождения условия газообмена улучшаются, часть эритроцитов распадается, а содержащийся внутри их гемоглобин превращается в пигмент билирубин . Образование больших количеств билирубина может послужить причиной так называемой желтухи новорожденных, когда кожа и слизистые оболочки окрашиваются в желтый цвет.
К 5-6 дню эти показатели снижаются, что связано с кроветворной функцией мозга.
Кровь новорожденных содержит значительное количество незрелых форм эритроцитов, имеются эритроциты, содержащие ядро (до 600 в 1мм 3 крови). Наличие незрелых форм эритроцитов указывает на интенсивно протекающие процессы кроветворения после рождения. Эритроциты новорожденных неодинакового размера, их диаметр колеблется от 3,25 до 10,25 мкм. После месяца жизни в крови ребенка встречаются лишь единичные ядерные эритроциты.
К 3-4 годам количество гемоглобина и эритроцитов несколько увеличивается, в 6-7 лет отмечается замедление в нарастании числа эритроцитов и содержании гемоглобина, с 8-летнего возраста вновь нарастает число эритроцитов и количество гемоглобина. В 12-14 лет может наблюдаться повышение количества эритроцитов, обычно до верхних границ нормы, что объясняется повышенной активностью органов кроветворения под влиянием половых гормонов в период полового созревания. Половые различия в содержании гемоглобина в крови проявляются в том, что у мальчиков процентное содержание гемоглобина выше, чем у девочек.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ). При стоянии крови в стеклянном капилляре, не свертывающейся вследствие добавления противосвертывающих веществ, наблюдается постепенное оседание эритроцитов. Это происходит потому, что удельная плотность эритроцитов выше, чем плазмы (1,096 и 1,027). Скорость оседания эритроцитов зависит от соотношения альбуминов и глобулинов в плазме крови. Кроме того, СОЭ находится в линейной зависимости от количества эритроцитов. Чем больше эритроцитов, тем медленнее они оседают. СОЭ выражается в миллиметрах высоты столба плазмы над слоем осевших эритроцитов за единицу времени (обычно за 1 час).
У здоровых женщин скорость оседания эритроцитов колеблется в пределах 2-15 мм/ч, а у мужчин 1-10 мм/ч. Обычно скорость оседания эритроцитов у женщин несколько больше, чем у мужчин. Высокая СОЭ наблюдается у беременных женщин (до 45 мм/ч), при наличии воспалительных процессов и при некоторых других изменениях в организме. Поэтому СОЭ широко используется как важный диагностический показатель.
У новорожденных скорость оседания эритроцитов низкая (от 1 до
2 мм/ч). У детей до трех лет величина СОЭ колеблется в пределах от 2 до 17 мм/ч. В возрасте от 7 до 12 лет величина СОЭ не превышает 12 мм/ч.
Лейкоциты относятся к белым (бесцветным) кровяным клеткам. У них имеется ядро и цитоплазма. Общее количество лейкоцитов меньше, чем эритроцитов. У взрослого человека до приема пищи в 1 мм 3 содержится 4000-9000 лейкоцитов. Их численность непостоянна, и она меняется даже в течение дня. Увеличение количества лейкоцитов называется лейкоцитозом , уменьшение - лейкопенией .
Различают физиологический и реактивный лейкоцитоз .
Первый наблюдают после приема пищи, во время беременности, при мышечной работе, сильных эмоциях, болевых ощущениях.
Второй вид характерен для воспалительных процессов и инфекционных заболеваний. Реактивный лейкоцитоз обусловлен повышением выброса клеток из органов кроветворения с преобладанием молодых форм клеток.
Лейкопения характеризует течение некоторых инфекционных заболеваний (брюшной тиф, грипп, полиомиелит, эпидемический гепатит, малярия). Она наблюдается при поражении красного костного мозга в результате облучения.
Существует три типа лейкоцитов: гранулоциты , лимфоциты и моноциты . В зависимости от того, содержит ли цитоплазма зернистость или она однородна, лейкоциты делятся на две группы: гранулоциты и агранулоциты.
Гранулоциты . Название этих клеток связано с наличием в их цитоплазме гранул, выявляемых обычными методами фиксации и окрашивания. В зависимости от свойств гранул гранулоциты подразделяются на нейтрофильные (воспринимают как кислые, так и основные красители), эозинофильные (окрашиваются кислыми красками) и, наконец, базофильные (их клетки способны воспринимать основные краски). Гранулоциты составляют 72% всех лейкоцитов крови (Атл., рис. 3, с. 144), время их жизни равно примерно 2 суток.
Подавляющее большинство гранулоцитов приходится на долю нейтрофилов . Их называют также полиморфно-ядерными, так как они имеют ядро различной формы. У юных нейтрофилов ядро округлое, у молодых - в виде подковы или палочки (палочкоядерные). С возрастом клеток ядро перешнуровывается и разделяется на несколько сегментов, образуя сегментоядерные нейтрофилы.
Время нахождения нейтрофилов в кровеносном русле очень мало (в среднем 6-8 ч), так как эти клетки быстро мигрируют в слизистые оболочки. При острых инфекционных заболеваниях число нейтрофилов быстро увеличивается. Они способны получать энергию путем анаэробного гликолиза и поэтому могут существовать даже в бедных кислородом тканях: воспаленных, отечных или плохо кровоснабжаемых. Нейтрофилы скапливаются в местах повреждения тканей или проникновения микробов, захватывают и переваривают их. Помимо того, нейтрофилы выделяют или адсорбируют на своей мембране антитела против микробов и чужеродных белков.
Нейтрофилы являются наиболее важными функциональными элементами неспецифической защиты системы крови, способными обезвреживать даже такие инородные тела, с которыми организм ранее не встречался.
Эозинофилы обладают способностью к фагоцитозу. Они содержат крупные овальные ацидофильные гранулы, состоящие из аминокислот, белков и липидов. Увеличение числа эозинофилов называют эозинофилией . Особенно часто это состояние наблюдается при аллергических реакциях, глистных инвазиях и так называемых аутоиммунных заболеваниях, при которых в организме вырабатываются антитела против собственных клеток.
Базофилы . 0,5-1% всех лейкоцитов крови (около 35 клеток на 1 мм 3 приходится на долю базофилов. Время присутствия этих клеток в кровеносном русле составляет в среднем 12 ч. Крупные гранулы в цитоплазме продуцируют гепарин, препятствующий свертыванию крови. Кроме того, на мембране базофилов находятся специфические рецепторы, к которым присоединяются определенные глобулины крови. В результате образования такого иммунного комплекса из гранул высвобождается гистамин , который вызывает расширение сосудов, зудящую сыпь и в некоторых случаях спазм бронхов.
Агранулоциты (незернистые лейкоциты). Эти клетки делят на лимфоциты и моноциты (Атл., рис. 2,3, с. 143-144). На их долю приходится 28% всех лейкоцитов крови, у детей -50%. Местом образования лимфоцитов являются многие органы: лимфатические узлы, миндалины, пейровы бляшки, аппендикс, селезенка, вилочковая железа, костный мозг; местом образования моноцитов - костный мозг. Состояние, при котором число лимфоцитов превышает обычный уровень их содержания, называется лимфоцитозом , падение ниже нормальной величины - лимфопенией .
Все лимфоциты происходят из стволовых лимфоидных клеток костного мозга, затем они переносятся к тканям, где проходят дальнейшую дифференциацию. При этом одни лимфоциты развиваются и зреют в тимусе, превращаясь в Т-лимфоциты , которые в дальнейшем вновь возвращаются в кровеносное русло. Другие клетки попадают в фабрициеву сумку (бурсу) у птиц или выполняющую ее функцию лимфоидную ткань миндалин, аппендикса, пейеровых бляшек кишки у млекопитающих. Здесь они превращаются в зрелые В-лимфоциты . После созревания В-лимфоциты вновь выходят в кровоток и с ним разносятся к лимфатическим узлам, селезенке и другим лимфоидным образованиям.
Лимфоциты на наружной поверхности мембраны имеют специфические рецепторы, которые способны возбуждаться при встрече с чужеродными белками. При этом Т-лимфоциты посредством ферментов самостоятельно разрушают эти белковые тела: микробы, вирусы, клетки трансплантируемой ткани. Из-за этого качества они получили название киллеров - клеток-убийц.
В-лимфоциты несколько иначе реагируют при встрече с инородными телами: они вырабатывают специфические антитела, которые нейтрализуют и связывают эти вещества, подготавливая тем самым процесс их последующего фагоцитоза. Обычно в кровеносном русле находится только часть лимфоцитов, постоянно переходящая в лимфу и возвращающаяся обратно (рециркуляция). Другие лимфоциты постоянно локализуются в лимфоидной ткани. Во время стрессовых состояний лимфоциты интенсивно разрушаются под влиянием гормонов гипофиза и кортикостероидов.
Лимфоциты являются центральным звеном иммунной системы, а также участвуют в процессах клеточного роста, дифференцировки, регенерации тканей; переносят макромолекулы информационного белка, необходимого для управления генетическим аппаратом других клеток.
Моноциты - самые крупные клетки крови; они имеют округлую форму с хорошо выраженной цитоплазмой. На долю моноцитов приходится 4% всех лейкоцитов крови. Моноциты образуются в костном мозге, лимфатических узлах, соединительной ткани. Эти клетки обладают амебовидным движением, характеризуются самой высокой фагоцитарной активностью. Из крови моноциты выходят в окружающие ткани; здесь они растут и, достигнув зрелости, превращаются в неподвижные клетки - гистоциты , или тканевые макрофаги . Вблизи воспалительного очага эти клетки могут размножаться делением.
Между отдельными видами лейкоцитов существует определенное процентное отношение, называемое лейкоцитарной формулой (табл. 13)
Табл. 13. Лейкоцитарная формула (в %)
При инфекционных заболеваниях наблюдаются характерные изменения соотношения отдельных форм лейкоцитов. Острые бактериальные инфекции сопровождаются нейтрофильным лейкоцитозом и снижением числа лимфоцитов и эозинофилов. В дальнейшем борьба с инфекцией вступает в стадию моноцитоза; это является признаком победы организма над патогенными бактериями. Наконец, последняя стадия борьбы с патогенным агентом - это стадия очищения, в которой участвуют лимфоциты и эозинофилы. Хронические инфекционные заболевания сопровождаются лимфоцитозом. При туберкулезе часто отмечают увеличение количества лимфоцитов.
В острый период инфекционного заболевания, при тяжелом течении болезни эозинофилы могут не обнаружиться в крови, а с началом выздоровления, еще до видимых признаков улучшения состояния больного, они отчетливо видны под микроскопом.
Важнейшей функцией лейкоцитов является защита организма от проникающих в кровь и ткани микроорганизмов. Все виды лейкоцитов способны к амебовидному движению, благодаря чему они могут выходить (мигрировать) через стенку кровеносных сосудов. Скорость их движения может доходить до 40 мкм/мин. Лейкоциты способны окружать инородные тела и захватывать их в цитоплазму. Поглощенный микроорганизм разрушается и переваривается, лейкоциты погибают, в результате чего образуется гной. Это поглощение лейкоцитами попавших в организм микробов называется фагоцитозом (Атл., рис. 5, с. 145). Оно было открыто русским ученым И. И. Мечниковым в 1882 году. Один лейкоцит может захватывать до 15-20 бактерий. Помимо того, лейкоциты выделяют ряд веществ, важных для защиты организма. К ним относятся антитела, которые обладают антибактериальными и антитоксическими свойствами, способствуя заживлению ран. В лейкоцитах каждого типа содержатся определенные ферменты, в том числе протеазы, пептидазы, липазы и др. Большая часть (более 50%) лейкоцитов находится за пределами сосудистого русла, в межклеточном пространстве, остальные (более 30%) - в костном мозге.
Количество лейкоцитов и их соотношение меняется с возрастом. У новорожденных в первые 2 дня их больше, чем у взрослых, и в среднем колеблется в пределах 10 000-20 000. Затем число их начинает падать. Иногда отмечается второй небольшой подъем между 2-м и 9-м днем жизни. К 7-12-му дню число лейкоцитов снижается и достигает 10-12 тысяч. Такое количество лейкоцитов сохраняется у детей первого года жизни, после чего оно снижается и к 13-15 годам достигает величины взрослого человека. Чем меньше возраст ребенка, тем его кровь содержит больше незрелых форм лейкоцитов. Лейкоцитарная формула крови ребенка в период новорожденности характеризуется:
Последовательным снижением числа лимфоцитов от момента рождения к концу периода новорожденности (10 дней);
Значительным процентом палочкоядерных форм и нейтрофилов;
Структурной незрелостью и хрупкостью лейкоцитов, поэтому отсутствуют сегментированные и палочкоядерные формы, ядра рыхлые и окрашиваются светлее, плазма лимфоцитов часто не окрашивается.
К 5-6 годам количество этих форменных элементов выравнивается, после этого процент нейтрофилов неуклонно растет, а процент лимфоцитов понижается (табл. 14).
У детей в возрасте от 3 до 7 лет содержание нейтрофилов относительно низкое, и поэтому фагоцитарная функция крови невелика. Этим можно объяснить подверженность детей дошкольного возраста инфекционным заболеваниям. Начиная с 8-9 лет фагоцитарная функция крови усиливается, что в значительной мере повышает сопротивляемость организма школьников.
Табл. 14. Возрастная характеристика лейкоцитарной формулы (в %)
| Возраст (в годах) | Нейтрофилы | Моноциты | Лимфоциты |
| 1-2 | 34,5 | 11,5 | |
| 4-5 | 45,5 | 9,0 | 44,5 |
| 6-7 | 46,5 | 9,5 | 42,0 |
| 7-8 | 44,5 | 9,0 | 45,0 |
| 8-9 | 49,5 | 8,5 | 39,5 |
| 9-10 | 51,5 | 8,0 | 38,5 |
| 10-11 | 50,0 | 9,5 | 36,0 |
| 11-12 | 52,5 | 9,0 | 36,0 |
| 12-13 | 53,5 | 8,5 | 35,0 |
| 13-14 | 56,5 | 8,5 | 32,0 |
| 14-15 | 60,5 | 9,0 | 28,0 |
Возрастные колебания числа лимфоцитов можно объяснить функциональными особенностями органов кроветворения: лимфатических узлов, селезенки, костного мозга и т. д. К 13-15 годам компоненты лейкоцитарной формулы достигают величин взрослого человека.
Тромбоциты и свертывание крови. Тромбоциты, или кровяные пластинки, представляют собой самостоятельные клеточные элементы крови неправильной округлой формы, окруженные мембраной и обычно лишенные ядра, диаметром 1-4 мкм, толщиной 0,5-0,75 мкм. Кровяные пластинки образуются в костном мозге (Атл., рис. 4, с. 144). Период созревания тромбоцитов составляет 8 дней. Они циркулируют в крови в течение 5-11 дней и затем разрушаются в печени, легких, селезенке. Количество тромбоцитов у человека 200-400 × 10 9 / л (200 000-400 000 в 1 мкл). Число тромбоцитов увеличивается при пищеварении, тяжелой мышечной работе (миогенный тромбоцитоз), беременности. Имеют место суточные колебания: днем тромбоцитов больше, чем ночью.
Функции тромбоцитов многообразны:
1) продуцируют и выделяют ферменты, участвующие в свертывании крови;
2) обладают способностью фагоцитировать небиологические инородные тела, вирусы и иммунные комплексы, участвующие в неспецифической защитной системе организма;
Свертывание крови. Свертывание крови имеет большое биологическое значение, так как предохраняет организм от значительной потери крови.
В свертывании крови принимают участие все клетки крови (особенно тромбоциты ), белки плазмы (так называемые факторы свертывания крови), ионы Са +2 , сосудистая стенка и окружающая сосудистая ткань. В норме факторы свертывания крови находятся в неактивном состоянии. Свертывание крови - многоступенчатый процесс ферментативных цепных реакций, действующий по принципу обратной связи.
Процесс свертывания крови включает в себя три фазы.
Рис. 17. Схема процесса свертывания крови (по: Андреева , 1998)
В первой фазе под влиянием внешних факторов происходит формирование фермента активной протромбиназы, во второй - образование фермента тромбина, в третьей - образование фибрина из фибриногена. Для образования протромбина в печени необходим витамин К, и поэтому недостаток этого витамина (например, при нарушении всасывания жиров в кишечнике) приводит к расстройствам свертывания крови. Период полувыведения протромбина из плазмы крови равен 1,5-3 дням. Тромбин вызывает переход растворенного в плазме фибриногена в фибрин, нити которого образуют основу тромба. Такой сгусток крови плотно закупоривает отверстие в сосуде и препятствует дальнейшему кровотечению. Кровь человека, извлеченная из сосудистого русла, свертывается за 3-8 мин. При некоторых заболеваниях это время может увеличиться или уменьшиться.
Свертыванию крови препятствует гепарин - вещество, которое вырабатывается специальными клетками - гепариноцитами . Большое скопление их наблюдается в легких и печени. Они находятся также в стенке кровеносных сосудов и ряде других тканей. Свертыванию препятствуют и некоторые вещества, образующиеся в организме, так называемые противосвертывающие факторы .
При нормальных условиях кровь в кровеносных сосудах не свертывается, но при повреждении внутренней оболочки сосуда и при некоторых заболеваниях сердечно-сосудистой системы происходит ее свертывание, при этом в кровеносном сосуде образуется сгусток - тромб .
Количество тромбоцитов у новорожденных колеблется в довольно широких пределах - от 150 до 350 тыс. в 1 мм 3 . У грудных детей число кровяных пластинок колеблется в среднем от 230 до 250 тыс. в 1 мм 3 . С возрастом содержание тромбоцитов мало меняется. Так, у детей от 1 года до 16 лет число тромбоцитов колеблется в среднем в пределах от 200 до 300 тыс. в 1 мм 3 .
Свертывание крови у детей в первые дни после рождения замедляется, особенно на 2-й день жизни ребенка. С 3-го по 7-й день жизни свертывание крови ускоряется и приближается к норме взрослых. У детей дошкольного и школьного возраста время (или скорость) свертывания крови имеет широкие индивидуальные колебания. В среднем начало свертывания в капле крови наступает через 1-2 мин, конец свертывания - через 3-4 мин.
При ряде заболеваний (например, при гемофилии ) отмечается удлинение времени свертывания крови, оно может достигать 30 мин, иногда нескольких часов. Замедление свертываемости крови зависит от недостатка в плазме крови антигемофильного глобулина , участвующего в образовании тромбопластина. Заболевание проявляется в детском возрасте исключительно у мужчин; гемофилия передается по наследству от практически здоровой женщины из семьи, один из членов которой страдал гемофилией. Заболевание характеризуется длительными кровотечениями в связи с травмой или оперативным вмешательством. Кровоизлияния могут быть в кожу, мышцы, суставы; могут быть кровотечения из носа. Такие дети должны избегать травм и находиться на диспансерном учете.
В крови поддерживается относительно постоянное соотношение форменных элементов.
В табл. 15 представлена гемограмма здоровых детей от 1 года до 15 лет.
Табл. 15. Гемограмма здоровых детей от 1 года до 15 лет
(Тур
, Шабалов
, 1970)
| Возраст | Эритроциты 1: 10 6 в 1 мкл | Гемоглобин, г/л | Тромбоциты 1: 10 4 в 1 мкл | Лейкоциты 1: 10 3 в 1 мкл | СОЭ, мм/ч | |||||
| М ± 0 | М ± 0 | М ± 0 | М ± 0 | М ± 0 | ||||||
| 4,2 | 0,20 | 7,2 | 8,9 | 2,3 | ||||||
| 4,2 | 0,22 | 7,1 | 8,5 | 2,2 | ||||||
| 4,2 | 0,20 | 7,4 | 7,9 | 1,9 | ||||||
| 4,2 | 0,21 | 6,2 | 7,9 | 1,9 | ||||||
| 4,3 | 0,22 | 7,0 | 7,5 | 1,7 | ||||||
| 4,2 | 0,18 | 7,5 | 7,6 | 1,7 | ||||||
| 4,4 | 0,18 | 8,5 | 7,3 | 1,6 | ||||||
| 4,3 | 0,20 | 8,3 | 7,2 | 1,5 | ||||||
| 4,4 | 0,19 | 6,9 | 7,3 | 1,5 | ||||||
| 4,4 | 0,19 | 7,2 | 7,1 | 1,7 | ||||||
| 4,4 | 0,21 | 6,8 | 7,1 | 1,5 | ||||||
| 4,4 | 0,22 | 6,8 | 6,7 | 1,3 | ||||||
| 4,4 | 0,20 | 7,2 | 6,8 | 1,4 | ||||||
| 4,6 | 0,21 | 8,0 | 7,0 | 1,5 |
Иммунитет. Виды иммунитета. Защита организма от чужеродных веществ осуществляется посредством выработки антител различной специфичности, которые могут распознавать всевозможные виды чужеродных веществ.
Чужеродное вещество, вызывающее образование антител, называют антигеном . По своей природе антиген является высокомолекулярным полимером естественного происхождения или синтезированным искусственным путем. Антиген состоит из крупной белковой, полисахаридной или липидной молекулы, находящейся на поверхности микроорганизма или в свободном виде.
В процессе эволюции у человека сформировалось два механизма иммунитета - неспецифический и специфический . Среди того и другого выделяют гуморальный и клеточный . Такое разделение функций иммунной системы связано с существованием двух типов лимфоцитов: Т-клеток и В-клеток.
Неспецифический гуморальный иммунитет . Главная роль в этом виде иммунитета принадлежит защитным веществам плазмы крови, таким как лизоцим, интерферон. Они обеспечивают врожденную невосприимчивость организма к инфекциям.
Лизоцим представляет собой белок, обладающий ферментативной активностью. Он активно подавляет рост и развитие возбудителей болезней, разрушает некоторые бактерии. Лизоцим содержится в кишечной и носовой слизи, слюне, слезной жидкости.
Интерферон - глобулин плазмы крови. Он быстро синтезируется и высвобождается. Обладает широким спектром действия и обеспечивает противовирусную защиту еще до повышения числа специфических антител.
Неспецифический клеточный иммунитет . Этот вид иммунитета определяется фагоцитарной активностью гранулоцитов, моноцитов, тромбоцитов. Гранулоциты и моноциты содержат большое число лизосомных ферментов, и наиболее выражена их фагоцитарная активность. В этой реакции выделяют несколько стадий: присоединение фагоцита к микробу, поглощение микроба, его ферментативное переваривание и удаление материала, оставшегося не разрушенным.
Специфический клеточный иммунитет
. Здесь основную роль играют Т-лимфоциты, которые созревают в вилочковой железе и поступают в кровоток. Т-клетки постоянно выходят из тимуса и поступают в лимфатические узлы и селезенку, где в случае встречи со специфическим антигеном узнают его и начинают делиться. Одна часть образовавшихся дочерних
Т-лимфоцитов связывается с антигеном и разрушает его. Т-лимфоциты могут атаковать чужеродные клетки благодаря специфическому рецептору для антигена, встроенному в плазматическую мембрану. Эта реакция происходит при участии особых клеток Т-хелперов (помощников). Другая часть дочерних лимфоцитов - так называемые Т-клетки, обладающие иммунологической памятью. Они «запоминают» антиген с первой встречи с ним и «узнают» при повторном контакте. Это опознание сопровождается интенсивным делением, образуя большое число эффекторных Т-лимфоцитов - клеток-киллеров.
Специфический гуморальный иммунитет . Этот вид иммунитета создается В-лимфоцитами лимфатических узлов, липидами и другими лимфатическими органами. При первой встрече с антигеном В-лимфоциты начинают делиться и дифференцироваться, образуя плазматические клетки и клетки «памяти». Плазматические клетки вырабатывают и выделяют в плазму крови гуморальные антитела. И здесь в выработке антител участвуют Т-хелперы. Повторная
Общее количество белков в плазме составляет 65-85 г / л, это наиболее концентрированный белковый и солевой раствор организма. С возрастом количество белков в плазме крови человека уменьшается до 60-67 г / л.
Белки плазмы крови - это генетически детерминирована гетерогенная система. В плазме обнаружено и идентифицировано более 100 белков, которые различаются по физико-химическим и функциональным свойствам. Среди них есть проферменте и ферменты, ингибиторы ферментов, гормоны, факторы коагуляции и антикоагулянты, транспортные белки, антитела, антитоксины и др..
Основными группами белков плазмы: альбумины (35-60 г / л), глобулины (25-35 г / л) и фибриноген (2-7 г / л). С помощью электрофореза в сыворотке было обнаружено пять главных фракций белков. Их относительные количества следующие: альбумины (54-58%), а1-глобулины (6-7%), а2-глобулины (8-9%), ß-глобулины (13-14%) и у-глобулины (11-12 %).
Первым электрофоретической методом, который использовался для распределения и идентификации белков, был метод электрофореза с подвижным рубежом. Электрофорез на бумаге дает картину распределения, подобную той, которую получают при использовании метода электрофореза с подвижным рубежом, но метод электрофореза на бумаге гораздо проще и, как правило, используется в клинических лабораториях. Методом электрофореза в крахмальном геле и методом имуноелектрофорезу обнаруживают около 30 и больше белков плазмы.
Вследствие имуноелектрофорезу белки разделяются не только по электрофоретической подвижностью, но и за их иммунологическими свойствами. Сначала проводят электрофорез на пластинах агаровой геля, затем - иммунологическую идентификацию полос. Для этого антисыворотки к белков плазмы помещают в длинную канавку, параллельную направлению электрофореза. Источником антител является сыворотка животных (лошадей, коз), иммунизированных к белкам плазмы.
В зонах контакта диффундирующих через агар белков, разделенных электрофорезом, и специфической антисыворотки образуются линии преципитации. Положение линий преципитации определяется электрофоретической подвижностью, скоростью диффузии, серологической специфичностью каждого из белков.
Экспериментально установлено, что альбумины, фибриноген и большинство а-и ß-глобулинов продуцируются, главным образом, печенью. Так, в печени человека ежедневно синтезируется 10-16 г альбуминов, то есть в среднем 150-200 мг на 1 кг массы тела. Поэтому в случае заболеваний печени наблюдается значительное снижение содержания альбуминов и некоторых глобулинов в крови. Синтез у-глобулинов проходит преимущественно в селезенке, лимфатических узлах и костном мозге.
Альбумины. Молекулярная масса альбуминов 69 000. Это наиболее высокодисперсные белки плазмы крови. Молекула альбумина образована полипептидной цепи, состоящей примерно из 580 остатков аминокислот, и имеет »17 дисульфидных связей. Методами электрофореза установлено, что альбумины - это гетерогенные белки, состоящие из нескольких (от 3 до 5) фракций. Кроме альбуминов в печени синтезируются преальбумины, отличающиеся от альбуминов меньшей молекулярной массой (61 000).
Главные функции альбуминов - участие в осмотической регуляции и транспортная функция.
Отек и шок - два самых распространенных синдромы, связанные с изменениями концентрации белков плазмы и нарушением водного баланса.
Благодаря большой плотности электрических зарядов и малой молекулярной массе молекулы альбумина имеют большую электрофоретической подвижностью и хорошую растворимость. Гидратационные слой создается вокруг них, обеспечивает 75-80% всего онкотического давления, обусловленного белками плазмы. В случае уменьшения концентрации белков плазмы в 55-50 г / л, в том числе альбуминов до 22-25 г / л, например во время голодания, уменьшается связывание воды плазмой, является одной из важных причин перехода воды в ткани и образование отека. Лишь 40% альбуминов имеющиеся в кровяном русле, остальные находятся в составе внеклеточной тканевой жидкости, главным образом, мышц, кожи и кишечника. Около 5% альбуминов за 1 час выходят из кровяного русла и возвращаются с лимфой через грудной лимфатический проток в систему кровообращения.
Наряду с участием в регуляции онкотического давления, преальбумины и альбумины играют важную роль, участвуя в транспорте различных веществ, большинство из которых плохо растворимые в воде. Альбумины необходимы для нормального метаболизма липидов. Особенно важна функция альбуминов - перенос свободных жирных кислот из печени в периферические ткани. Альбумины связывают также билирубин, обеспечивая его перенос в печени, где последний соединяется с глюкуроновой кислотой и выводится с желчью. Концентрация в плазме Ca2 +, стероидных гормонов, триптофана и других веществ регулируется некоторой степени вследствие связывания их с альбуминами.
Наконец, многие лекарственные препараты, такие как сульфаниламиды, антибиотики, салицилаты и т.д., транспортируются, протеидизуючись альбуминами.
Таким образом, альбумины - это полифункциональная система, поскольку, кроме резервной и пластической функций, они буферные свойства, поддерживающие постоянство онкотического давления, осуществляют транспортные и дезинтоксикационные функции.
Глобулины. Молекулярная масса глобулинов в среднем составляет 160 000-180 000. В зависимости от условий электрофореза выделено пять и более фракций глобулинов (см. табл. 20), а методом имуноелект-рофорезу - более 30.
Фракции а1-глобулинов и а2-глобулинов характеризуются значительным содержанием углеводов, среди которых преобладают гексозы, поменьше гексозамина и еще меньше сиаловых кислот и фруктозы. Наибольшее содержание углеводов в гаптоглобина, который содержит около 95 молей углеводов на 1 моль гликопротеина. Он входит во фракцию а2-глобулинов и образует с гемоглобином специфические стабильные комплексы. Эти комплексы образуются in vivo в результате внутрисосудистого гемолиза эритроцитов. Вследствие высокой молекулярной массы комплексы не могут экскретировать почками, это, с одной стороны, предотвращает выделение железа с мочой, а с другой - защищает почки от «повреждения» гемоглобином. Комплексы гемоглобина с гаптоглобина разрушаются ретикулоэндотелиальными клетками, после чего глобин испытывает расщепление, гем вследствие распада экскретируется в виде желчных пигментов, а железо может использоваться снова для синтеза гема. У больных различными формами гемолитической анемии наблюдается низкий уровень гаптоглобина.
В сыворотке крови человека найден белок с молекулярной массой около 1 млн. Он характеризуется высоким содержанием фосфора и углеводов и относительно небольшим количеством азота (12,5-14,2%), что позволяет отнести его к гликопротеинов. Этот белок при наличии комплемента и солей магния способен повышать устойчивость организма к инфекциям, а также лучевой болезни. Благодаря способности этого гликопротеина разрушать бактерии его назвали пропердина (perdere - разрушать, лат.). Поскольку пропердин активно действует в комплексе с комплементом и солями магния, весь комплекс назвали пропердиновый системой.
ß-глобулинов фракция состоит из различных белков, включая ли-попротеины. Одним из компонентов этой фракции является белок трансферрин, который участвует в регуляции концентрации свободного железа в плазме, предотвращая избыточное накопление железа в тканях и потере его с мочой. Он также взаимодействует с медью и цинком. Значительное повышение концентрации трансферрина наблюдается в плазме беременных женщин и больных с недостаточностью железа.
В целом роль глобулинов связана с защитными реакциями организма. Изучение природы антител показало, что они глобулинами, к тому же многие из них относятся к у-глобулинов и называются иммуноглобулинами. Известно пять основных классов иммуноглобулинов, которые отличаются некоторыми особенностями структуры и биологическими свойствами.
у-Глобулины широко используются в практике здравоохранения, особенно в случае многих инфекционных заболеваниях. С помощью электрофореза и иммунобиологических исследований выявлено, что во фракцию у-глобулинов входит более 20 антител.
Большинство белков в плазме имеющиеся в виде комплексов, биологическое значение которых зависит как от белка, так и от небелкового компонента, с которым он комплексируется.
Липиды крови, в том числе триацилглицеринов, фосфолипиды, не-этерифицированные жирные кислоты (НЭЖК), холестерин, стероидные гормоны, некоторые липовитамины т.д., имеющиеся в растворенном состоянии благодаря сочетанию их с белками плазмы в виде комплексов - липопротеинов (см. Структура и функции сложных белков).
Вследствие многих патологических состояний может изменяться количественное соотношение между различными белковыми фракциями крови, даже при отсутствии изменений в содержании общего белка - так называемая дис-протеинемия. Иногда в крови появляются необычные белковые фракции или отдельные белки, которых нет в норме (парапротеинемия). Такими белками, например, С-реактивный белок, криоглобулины т.д..
Диспротеинемия и парапротеинемия - это, например, признаки лучевой болезни.
Выявлен ряд заболеваний, в том числе наследственных, связанных с недостаточным синтезом тех или иных белков крови. Например, во многих новорожденных наблюдается гипо-и агаммаглобулинемия, что сопровождается снижением иммунитета. Встречается также приобретенная гипогаммаглобулинемия. В этих случаях лечение заключается в систематическом введении иммунных у-глобулинов.
С-реактивный белок содержится в плазме взрослого человека в концентрациях менее 1 мг/100 мл. Однако его концентрация значительно увеличивается после острых инфекций. Название этого белка связана с его способностью образовывать преципитаты с полисахаридами группы С пневмококков в присутствии Ca2 +. Допускают, что этот белок способствует фагоцитозу.
Криоглобулины - белки сыворотки, которые редко встречаются и имеющие редкое свойство спонтанно выпадать в осадок, образовывать гель или даже кристаллизоваться при охлаждении сыворотки. Появляются криоглобулины у больных миеломой и у больных ревматическим артритом. Эти белки отнесены к у-глобулинов. Выяснено, что один из криоглобулинов оказался идентичным гликопротеина фибронектина, который связан с поверхностью фибробластов. Этот белок широко распространен в соединительной ткани, входя в состав миофибрилл соединительной ткани. Хотя возможная роль фибронектина в процессе свертывания крови окончательно не установлена, известно, что образование поперечных связей между молекулами этого белка катализируется активированным фактором ХИИИ (а) свертывающей системы крови.
Фибриноген - обладает свойствами глобулинов и вследствие электрофореза находится между фракциями ß-и у-глобулинов. Молекулярная масса фибриногена составляет 330 000-340 000.
Молекула фибриногена содержит шесть полипептидных цепей и является диммером, который состоит из трех пар полипептидных цепей, связанных дисульфидными мостиками. Фибриноген - это гликопротеин, в состав которого входит галактоза, манноза, гексозамины и сиаловые кислоты. Эти компоненты играют большую роль при преобразовании фибриногена в фибрин.
Содержание фибриногена в крови здоровых людей в среднем составляет 3,0-3,3 г / л. Его концентрация повышается в период беременности, а также при заболеваниях воспалительного характера, при деструктивных процессов, злокачественных новообразований, туберкулеза и других патологических состояний. Снижение содержания фибриногена наблюдается вследствие заболеваний печени, отравление фосфором, фосфорорганических соединениями и другими токсичными веществами.
Фибриноген - белок, который быстро восстанавливается, период его распада от 3 до 8 суток.
Наряду с плазмоспецифичнимы белками крови, в ней присутствуют соединения белковой природы, которые попадают из других тканей и органов. К последним относятся гормоны белковой природы: инсулин и глюкагон, го-надо-и тиреотропного гормона гипофиза и др.. Постоянной составной частью крови является ферменты. Ферменты, присутствующие в плазме, освобождаются из клеток крови и других тканей в результате естественного лизиса последних. Большинство ферментов плазмы не выполняют метаболических функций, за исключением ферментов, участвующих в свертывании крови и функционирующих в системе комплемента.
Вместе с плазмоспецифичнимы ферментами в крови содержится ряд органоспецифических ферментов, активность которых является показателем некоторых патологических состояний. Так, уровень сывороточной амилазы повышается при острых панкреатитов, в случае рака простаты. Значительно повышается активность кислой фосфатазы вследствие воспаления, она снижается при эффективной терапии. В случае заболеваний костной ткани повышается активность щелочной фосфатазы, которая определяется при рН 9.
Установлено, что уровень АсАТ, лактатдегидрогеназы и некоторых других ферментов в плазме имеет определенное диагностическое значение при поражении миокарда и может служить прогностическим тестом при терапии заболеваний сердца. В случае заболевания печени также происходит повышение уровня этих и некоторых других ферментов, например альдолазы.
В целом индивидуальных белков в крови насчитывается несколько сотен, однако не все они идентифицированы, не установлено их структуру и биологические функции.
В плазме крови человека содержится более 100 различных белков. Большая часть белковплазмы синтезируется в печени, исключение – иммуноглобулины и белково-пептидные гормоны. Функции белков плазмы крови очень разнообразны. Белки создают онкотическое давление и тем самым поддерживают постоянный объём крови, т.е. связывают воду и удерживают её в кровеносном русле. Белки обеспечивают вязкость крови. От вязкости зависят скорость кровотока, артериальное и венозное давление и другие показатели ССС. Белки, совместно с гидрокарбонатной и фосфатной буферными системами, поддерживают КЩР (рН 7,34–7,36). В плазме содержатся белки свёртывающей (фибриноген) и противосвёртывающей систем (антитромбин). В плазме содержатся транспортные белки: неспецифические (альбумин) и специфические (трансферрин). В плазме находятся антипротеазы, защищающие от разрушения клетки крови и сосуды. Иммуноглобулины, система комплемента и другие белки иммунной системы обеспечивают гуморальный иммунитет. Белками плазмы являются компоненты кининовой и ангиотензиновой систем. Брадикинин расширяет сосуды и снижает АД, ангиотензин суживает их и повышает АД. Питательная функция белков плазмы важна при голодании и некоторых заболеваниях.
Белки на фракции можно разделить несколькими способами. Например, по подвижности при электрофорезе их можно грубо разделить на 5 фракций: альбумин,a 1 - , a 2 -, b- и g-глобулины.Каждая фракция представляет собой смесь индивидуальных белков с одинаковым зарядом.
Альбумины синтезируются гепатоцитами печени. Среди белков плазмы в количественном отношении это самая большая фракция (42 г/л). Это простые белки, которые выполняют большинство общих функций белков плазмы крови. Они обеспечивают вязкость крови, онкотическое давление, так как имеют меньшую М и их много, участвуют в регуляции КЩР, так как содержат больше заряженных аминокислот. Альбумины выполняют транспортную функцию для липофильных веществ, транспортируют жирные длинноцепочечные кислоты (СЖК), билирубин, некоторые гормоны, витамины, лекарства. Кроме того альбумин связывает ионы Са 2+ и Мg 2+ . Альбумины являются резервом аминокислот для глюконеогенеза и выполняют питательную функцию при голодании.
a 1 -, a 2 -, b-глобулины синтезируются клетками РЭС, g-глобулины синтезируются В-лимфоцитами – 90%, купферовскими клетками – 10 %.
a 1 -глобулины – фракция, в состав которой входят транспортные белки (тироксинсвязывающий), белки острой фазы (a 1 -антипептидазы), апобелки ЛПВП, протромбин и др.
a 2 -глобулины – фракция, в составе которой тоже имеется транспортный белок (церулоплазмин), белок острой фазы a 2 -макроглобулин, антитромбин и др.
b-глобулины – фракция, в составе которой находятся апобелки ЛПНП, фибриноген, транскобаламин и др.
g-глобулины – фракция, в состав которой входят антитела (иммуноглобулины).
В норме в плазме крови концентрация общего белка составляет 63 – 83 г/л. Гиперпротеинемия – повышенная концентрация белка чаще бывает относительная при обезвоживании организма (понос, рвота, ожоги). Абсолютнаягиперпротеинемия бывает при хронических воспалительных заболеваниях (g-глобулинемия). Гиперпротеинемия обычно это гиперглобулинемия. Гипопротеинемия – пониженная концентрация белка, чаще всего это гипоальбуминемия. Диспротеинемии возникают при нарушении соотношения между фракциями при общем количестве белка в норме. С помощью белкового спектра плазмы крови можно, например, дифференцировать острое воспаление и хроническое. При остром воспалении снижены альбумины, а повышены a 1 -и a 2 –глобулины. При хроническом воспалении, кроме того повышаются g-глобулины. При патологии печени снижены альбумины, а повышены b- и g-глобулины.
Индивидуальные белки плазмы крови представляют собой 4 основные группы: 1) иммуноглобулины, 2) транспортные белки, 3) ферменты, 4) белки острой фазы.
Транспортные белки, например, церулоплазмин, транспортирует ионы меди. Наследственный дефект этого белка приводит к заболеванию – гепатолентикулярная дегенерация (болезнь Вильсона-Коновалова). Для лечения назначают комплексоны (ЭДТА), которые связывают ионы меди. Трансферрин служит для переноса ионов железа, ретинолсвязывающий белок транспортирует витамин А,тироксинсвязывающийбелок для транспорта йодтиронинов и другие, необходимые для переноса гидрофобных соединений.
Ферменты плазмы можно разделить на функциональные и нефункциональные Функциональные ферменты синтезируются в печени, поступают в плазму и выполняют различные функции. Это холинэстераза, ферменты свертывающей и противосвертывающей систем, ферменты кининовой системы (калликреин), ферменты ангиотензиновой системы (ангиотензинпревращающий – АПФ). Нефункциональные или клеточные ферменты в норме в плазме содержатся в следовых количествах, они появляются в результате нормального обновления клеток. Нефункциональные ферменты попадают в плазму при разрушении клеток в результате воспаления или некроза. Такие ферменты называются индикаторными, так как если они являются тканеспецифичными, их используют в энзимодиагностике. Для энзимодиагностики инфаркта миокарда полезны определение активности АсАТ > АлАТ, ЛДГ 1 , креатинкиназы, (особенно изофермента МВ). При заболеваниях печени в плазме повышаются: АлАТ > АсАТ, ЛДГ 5 , ОКТ (орнитинкарбамоилтрансфераза), аргиназа. При остром панкреатите в плазме повышена активность других ферментов – панкреатической a-амилазы и липазы.
Белки острой фазы (гликопротеины) называют так потому, что в норме они в крови отсутствуют, либо присутствуют в следовых количествах. При патологии их концентрация многократно увеличивается. Например, С-реактивный белок, образует преципитаты с С-полисахаридами пневмококков, появляется при воспалении лёгких и других воспалительных заболеваниях, острых инфекциях. Кислыйa 1 -гликопротеин (орозомукоид) повышен при хронических и острых заболеваниях, отличается большим содержанием углеводов (42%). a 1 -антитрипсин, a 2 -макроглобулин, это ингибиторы пептидаз, которые защищают белки плазмы и сосудов от пептидаз, поступающих в кровь при лизисе клеток. Уровень a 2 -макроглобулина повышается при беременности, приеме эстрогенов. Наследственная недостаточность этих пептидаз способствует развитию некоторых заболеваний (эмфизема лёгких, цирроз). Гаптоглобин – это белок, который образует комплексы с гемоглобином и предотвращает потери железа при гемолизе эритроцитов. Криоглобулинотличается тем, что может желатинироваться при снижении температуры. У здоровых людей криоглобулин не обнаруживается, появляется при нефрозе, лейкозах, миеломе и др.
Основой плазмы крови являются белки, содержащиеся в пределах от 60 до 80 г/л, что составляет примерно четыре процента от всех белков организма. В плазме человеческой крови насчитывается около сотни различных белков. По подвижности их делят на альбумины и глобулины. Первоначально такое деление было основано на методе растворимости: альбумины растворяются в чистой жидкости, а глобулины - только при наличии нитратов.
Белки плазмы
Среди белков больше в крови альбумина - около 45 г/л. Он играет огромную роль в поддержании КО давления в крови, а также служит резервуаром для резерва аминокислот.
Альбумины и глобулины имеют различные способности. Первый вид белков может связывать липофильные вещества. Таким образом у конгломератов появляется возможность работать в качестве белков-переносчиков длинноцепочечных жирных кислот, различных медикаментов, билирубина, витаминов, стероидных гормонов. Также альбумин способен связывать ионы магния и кальция.
Белки альбумины и глобулины выступают в роли транспорта для тироксина, его метаболита иодтиронина.
Разрушение и образование белков
Большая часть белков плазмы формируется в печени, за исключением иммуноглобулинов (продуцируются клетками иммунной системы) и пептидов (вырабатываются эндокринной системой).
Альбумины и глобулины разные по строению. Все белки, кроме альбумина, относятся к гликопротеинам, содержание олигосахариды и прикрепляются к остаткам аминокислот. В качестве концевого остатка часто выступает ацетилнейраминовая кислота. Если она отщепляется нейраминидазой, на поверхности белка появляются концевые остатки галактозы. Остатки десиалированных белков распознаются, начинают менять галактозы на гепатоцитах. В печени эти уже устарелые белки удаляются методом эндоцитоза. Таким образом сахариды на поверхности устанавливают время жизни белков плазмы, а также определяют полупериод выведения, который может составлять до нескольких недель.
В здоровом организме концентрация альбуминов и глобулинов в крови поддерживается на постоянном уровне. Но бывают ситуации, когда показатели изменяются. Это происходит при заболеваниях органов, принимающих участие в синтезе и катаболизме белков. Повреждение клеток посредством цитокинов повышает формирование белков альбуминов, глобулинов, фибриногенов и некоторых других.
Электрофорез
Белки и прочие заряженные макромолекулы можно разделить электрофорезом. Среди всех существующих методов деления особенно важно выделить электрофорез на носителе, а именно - на ацетилцеллюлозной пленке. При этом сыворочные белки движутся к аноду, разделяясь на несколько фракций. После деления белки окрашиваются с помощью красителя, что позволяет оценить количество белка в окрашенных полосах.
Соотношение белков
При анализе количества белка в плазме крови, определяют не только уровень альбумина и глобулина, но и определяют отношение этих веществ друг к другу. В норме должно быть соотношение 2:1 При отклонении от этих показателях говорят о патологии.
Снижение отношения альбумина к глобулину может указывать на следующее:
- снижение синтеза альбумина - цирроз печени;
- низкий уровень альбумина может наблюдаться при патологиях почек.
Повышение отношения альбумина к глобулину может говорить о таких патологиях:
- гипотиреоз;
- лейкемия;
- новообразования;
- нарушение выработки гормона роста.
При снижении глобулина также в некоторых случаях выявляют аутоиммунные болезни, миелома.
Альбумины помогают поддерживать осмотическое давление в организме. Проведенный тест на общий белок позволяет оценить, как протекает болезнь, вести мониторинг онкологии, выявлять нарушения функций почек и печени, определять причину отеков, а также оценивать качество питания.
Плазма крови — это жидкая часть крови желтоватого цвета. Она содержит 90-92% воды и 8-10% сухого вещества, главным образом белков и солей, а также липидов, углеводов, продуктов обмена, гормонов, ферментов, витаминов и растворенных в ней газов.
Таблица 1. Состав плазмы
Примечание. ЛПОНП — липопротеиды очень низкой плотности; ЛППП — липопротеиды промежуточной плотности; ЛПНП — липопротеиды низкой плотности; ЛПВП — липопротеиды высокой плотности.
Белки плазмы
Важнейшей составной частью плазмы являются белки, содержание которых составляет 7-8% от массы плазмы. Белки плазмы — альбумины, глобулины и фибриноген. К альбуминам относятся белки с относительно малой молекулярной массой (около 70 000), их 4-5%, к глобулинам — крупномолекулярные белки (молекулярная масса до 450 000), количество их доходит до 3%. На долю глобулярного белка фибриногена (молекулярная масса 340 000) приходится 0,2-0,4%. Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой.
Функциональная роль белков:
- Транспортная
- Онкотическое давление
- Защитная
- Гемостатическая
- Реологическая
- Буферная
- Механизмы СОЭ
Функции белков плазмы весьма разнообразны:
- они обеспечивают онкотическое давление крови, от которого в значительной степени зависит обмен воды и растворенных в ней веществ между кровью и тканевой жидкостью;
- регулируют рН крови благодаря наличию буферных свойств;
- влияют на вязкость крови и плазмы, что чрезвычайно важно для поддержания нормального уровня кровяного давления;
- обеспечивают гуморальный иммунитет, так как являются антителами (иммуноглобулинами);
- принимают участие в свертывании крови;
- способствуют сохранению жидкого состояния крови, так как входят в состав противосвертывающих веществ, именуемых естественными антикоагулянтами;
- служат переносчиками ряда гормонов, липидов, минеральных веществ;
- обеспечивают процессы репарации, роста и развития различных клеток организма.
Растворы, имеющие одинаковое с кровью , получили название изотонических или физиологических. К таким растворам для теплокровных животных и человека относятся 0,9%-ный раствор хлорида натрия и 5%-ный раствор глюкозы. Растворы, имеющие большее осмотическое давление, чем кровь, называются гипертоническими, а меньшее - гипотоническими.
Для обеспечения жизнедеятельности изолированных органов и тканей, а также при кровопотере используют растворы, близкие по ионному составу к плазме крови.
Таблица 2. Процентное содержание белков плазмы
Таблица 3. Важнейшие транспортные белки плазмы
Онкотическое давление плазмы крови
Осмотическое давление, создаваемое белками (т.е. их способность притягивать воду), называется онкотическим. Онкотическое давление более чем на 80% определяется альбуминами, что связано с их относительно малой молекулярной массой и большим количеством молекул в плазме.
Онкотическое давление играет важную роль в регуляции водного обмена. Чем больше его величина, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше ее переходит в ткани, и наоборот. Онкотическое давление влияет на образование тканевой жидкости, лимфы, мочи и всасывание воды в кишечнике. Поэтому кровезамещающие растворы должны содержать в своем составе коллоидные вещества, способные удерживать воду.
При снижении концентрации белка в плазме развиваются отеки, так как вода перестает удерживаться в сосудистом русле и переходит в ткани.
Осмотический отек (накопление жидкости в межклеточном пространстве) развивается при повышении осмотического давления тканевой жидкости (например, при накоплении продуктов тканевого обмена, нарушении выведения солей).
Онкотический отек (коллоидно-осмотический отек), т.е. увеличение содержания воды в интерстициальной жидкости, обусловлен снижением онкотического давления крови при гипопротеинемии (в основном за счет гипоальбуминемии, так как альбумины обеспечивают до 80% онкотического давления плазмы).