Биохимия крови

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Биохимия крови

Содержание

2. 1.Белки плазмы крови и их физиологическая роль. Клиническое значение отдельных белков плазмы крови: трансферрина, иммуноглобулинов. 2.Электролитный
3. Кровь – жидкая ткань, осуществляющая в организме транспорт химических веществ (в том числе кислорода). Кровь выполняет
4. Химический состав крови в норме относительно постоянен из-за наличия организме мощных регулирующих механизмов (ЦНС, гормональная система
5. Белки плазмы крови Из 9–10% сухого остатка плазмы крови на долю белков приходится 6,5–8,5%. Белки плазмы
6. Физиологическая роль белков плазмы 1. Белки поддерживают коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление и тем самым постоянный объем крови.
7. 4. Принимают участие в поддержании постоянного рН крови, так как составляют одну из важнейших буферных систем
8. 6. Играют важную роль в процессах иммунитета (особенно иммуноглобулины). 7. В результате образования с белками плазмы
9. При помощи современных физико-химических методов открыты и описаны около 100 различных белковых компонентов плазмы крови. Особое
10. Глобулины Сывороточные глобулины при высаливании нейтральными солями можно разделить на 2 фракции – эуглобулины и псевдоглобулины.
11. Иммуноглобулины, или антитела *, синтезируются В-лимфоцитами или образующимися из них плазматическими клетками. Известно 5 классов иммуноглобулинов:
12. Молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей. Каждая пара в свою очередь состоит из
13. В клинической практике встречаются отклонение от нормы белков плазмы. Гиперпротеинемия – увеличение общего содержания белков плазмы.
14. При ряде патологических состояний может наблюдаться абсолютная гиперпротеинемия, обусловленная увеличением уровня γ-глобулинов: гиперпротеинемия в результате инфекционного
15. Гипопротеинемия, или уменьшение общего количества белка в плазме крови, наблюдается при снижении уровня альбуминов. Выраженная гипопротеинемия
16. При многих заболеваниях очень часто изменяется процентное соотношение отдельных белковых фракций, хотя общее содержание белка в
17. Трансферрин относится к β-глобулинам и обладает способностью соединяться с железом. Комплекс трансферрина с железом окрашен в
18. Трансферрин у различных людей может принадлежать к разным типам. Выявлено 19 типов трансферринов, различающихся по величине
19. Электролитный состав плазмы крови Общее содержание воды в организме человека составляет 60–65% от массы тела, т.е.
20. Распределение электролитов в жидких средах организма очень специфично по своему количественному и качественному составу. Из катионов
21. Натрий Это основной осмотически активный ион внеклеточного пространства. В плазме крови концентрация ионов Na+ приблизительно в
22. Калий Концентрация ионов К+ в плазме колеблется от 3,8 до 5,4 ммоль/л; в эритроцитах его в
23. Кальций В эритроцитах обнаруживаются следы кальция, в то время как в плазме содержание его составляет 2,25–2,80
24. Магний. В организме магний локализуется в основном внутри клетки – 15 ммоль/ на 1 кг массы
25. Железо. В цельной крови железо содержится в основном в эритроцитах (около 18,5 ммоль/л), в плазме концентрация
26. Повышение содержания железа в плазме крови наблюдается при ослаблении синтеза гемоглобина или усиленном распаде эритроцитов. При
27. Образовавшийся в печени прямой билирубин вместе с очень небольшой частью непрямого билирубина выводится с желчью в
28. Буферные системы крови Постоянство рН внутренней среды организма обусловлено совместным действием буферных систем и ряда физиологических
29. Установлено, что состоянию нормы соответствует определенный диапазон колебаний рН крови – от 7,37 до 7,44. Кровь
30. Бикарбонатная буферная система – мощная и самая управляемая система внеклеточной жидкости и крови. На долю бикарбонатного
31. Для данной буферной системы величину рН в растворе можно выразить по формуле –: где K1 –
32. Бикарбонатная буферная система функционирует как эффективный регулятор в области рН 7,4. Механизм действия данной системы заключается
33. Фосфатная буферная система представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоящую из иона Н2РО4 – (донор протонов) и
34. Во внеклеточной жидкости, в том числе в крови, соотношение [НРО42–]:[Н2РО4–] составляет 4:1. Для фосфатной буферной системы
35. Белковая буферная система. Белки образуют буферную систему благодаря наличию кислотно-основных групп в молекуле белков: белок–Н+ (кислота,
36. Гемоглобиновая буферная система – самая мощная буферная система крови. Она в 9 раз мощнее бикарбонатного буфера;
37. Буферные свойства гемоглобина прежде всего обусловлены возможностью взаимодействия кисло реагирующих соединений с калиевой солью гемоглобина с
38. Таким образом превращение калийной соли гемоглобина эритроцитов в свободный ННb с образованием эквивалентного количества бикарбоната обеспечивает
40. Скачать презентацию

Слайд 2

1.Белки плазмы крови и их физиологическая роль. Клиническое значение отдельных белков

плазмы крови: трансферрина, иммуноглобулинов.
2.Электролитный состав плазмы крови.
3.Буферные системы крови и нарушения кислотно-щелочного равновесия (газовый и метаболический ацидоз).
4. Дыхательная функция крови и формы гипоксии.
5. Свертывание крови. Фибринолиз.

Слайд 3

Кровь – жидкая ткань, осуществляющая в организме транспорт химических веществ

(в том числе кислорода). Кровь выполняет защитную, регуляторную, терморегуляторную и другие функции.
Кровь состоит из плазмы и взвешенных в ней эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.
Объем крови в норме составляет в среднем у мужчин 5200 мл, у женщин – 3900 мл.

Слайд 4

Химический состав крови в норме относительно постоянен из-за наличия организме

мощных регулирующих механизмов (ЦНС, гормональная система и др.), обеспечивающих взаимосвязь в работе печени, почек, легких и сердечно-сосудистой системы.
Все случайные колебания в составе крови в здоровом организме быстро выравниваются. Напротив, при многих патологических процессах отмечаются более или менее резкие сдвиги в химическом составе крови.

Слайд 5

Белки плазмы крови
Из 9–10% сухого остатка плазмы крови на долю

белков приходится 6,5–8,5%.
Белки плазмы крови можно разделить на три группы: альбумины, глобулины
и фибриноген.
Содержание альбуминов в плазме крови в норме 40–50 г/л, глобулинов – 20–30 г/л, фибриногена – 2,4 г/л.
Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой.
Синтез белков плазмы крови осуществляется преимущественно в клетках печени и ретикулоэндотелиальной системы.

Слайд 6

Физиологическая роль белков плазмы
1. Белки поддерживают коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление и

тем самым постоянный объем крови.
2. Принимают активное участие в свертывании крови. Ряд белков, в том числе фибриноген, являются основными компонентами системы свертывания крови.
3.Определяют вязкость крови, которая в 4–5 раз выше вязкости воды и играет важную роль в поддержании гемодинамических отношений в кровеносной системе.

Слайд 7

4. Принимают участие в поддержании постоянного рН крови, так как составляют

одну из важнейших буферных систем крови.
5. Транспортная функция белков плазмы крови: соединяясь с рядом веществ (холестерин, билирубин и др.), а также с лекарственными средствами (пенициллин, салицилаты и др.), они переносят их к тканям.

Слайд 8

6. Играют важную роль в процессах иммунитета (особенно иммуноглобулины).
7. В результате

образования с белками плазмы недиализируемых комплексов поддерживается уровень катионов в крови. 40–50% кальция сыворотки связано с белками, значительная часть железа, магния,меди и других элементов также связана с белками сыворотки.
8. Белки плазмы крови могут служить резервом аминокислот.

Слайд 9

При помощи современных физико-химических методов открыты и описаны около 100

различных белковых компонентов плазмы крови.
Особое значение приобрело электрофоретическое разделение белков плазмы (сыворотки) крови.
В сыворотке крови здорового человека при электрофорезе на бумаге можно обнаружить 5 фракций: альбумины, α1-, α2-, β-, γ-глобулины.
Остальные фракции - другими методами.

Слайд 10

Глобулины
Сывороточные глобулины при высаливании нейтральными солями можно разделить на 2

фракции – эуглобулины и псевдоглобулины.
Фракция эуглобулинов в основном состоит из γ-глобулинов, а псевдоглобулинов включает α-, β- и γ-глобулины, которые при электрофорезе способны разделяться на ряд подфракций.
α- и β-Глобулиновые фракции содержат липопротеины, а также белки, связанные с металлами. Большая часть антител, содержащихся в сыворотке, находится во фракции γ-глобулинов. При снижении уровня белков этой фракции резко понижаются защитные силы организма.

Слайд 11

Иммуноглобулины, или антитела *, синтезируются В-лимфоцитами
или образующимися из них плазматическими

клетками. Известно 5 классов иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, IgD и IgE, при этом IgG, IgA и IgM – основные классы; IgD и IgE – минорные классы иммуноглобулинов плазмы
человека.

Слайд 12

Молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей. Каждая

пара в свою очередь состоит из двух разных
цепей: легкой (L) и тяжелой (Н). Из двух легких (L) цепей (мол. масса 23000) и двух тяжелых
(Н) цепей (мол. масса 53000–75000), образующих тетрамер (L2H2) при помощи дисульфидных связей. Каждая цепь разделена условно на специфические домены, или участки, имеющие определенное структурное и функциональное значение. Половину легкой цепи, включающую карбоксильный конец, называют константной областью (CL), a N-концевую половину легкой цепи – вариабельной областью (VL).

Слайд 13

В клинической практике встречаются отклонение от нормы белков плазмы.
Гиперпротеинемия

– увеличение общего содержания белков плазмы.
Диарея у детей, рвота при непроходимости верхнего отдела тонкой кишки,
обширные ожоги могут способствовать повышению концентрации белков
в плазме крови. Т.е., потеря воды организмом, а следовательно, и плазмой приводит к повышению концентрации белка в крови (относительная гиперпротеинемия).

Слайд 14

При ряде патологических состояний может наблюдаться абсолютная гиперпротеинемия, обусловленная увеличением

уровня γ-глобулинов: гиперпротеинемия в результате инфекционного или токсического
раздражения системы макрофагов; гиперпротеинемия при миеломной болезни.
В сыворотке крови больных миеломной болезнью обнаруживаются специфические ≪миеломные≫ белки. Появление в плазме крови белков, не существующих в нормальных условиях, принято называть парапротеинемией. При этом заболевании содержание белков в плазме достигает 100–160 г/л.

Слайд 15

Гипопротеинемия, или уменьшение общего количества белка в плазме крови, наблюдается

при снижении уровня альбуминов.
Выраженная гипопротеинемия – постоянный и патогенетически важный симптом нефротического синдрома. Содержание общего белка снижается до 30–40 г/л. Гипопротеинемия наблюдается также при поражении печеночных клеток (острая атрофия печени, токсический гепатит и др.).
Гипопротеинемия может возникнуть при резко увеличенной проницаемости стенок капилляров, при белковой недостаточности (поражение пищеварительного тракта и др.). Можно считать, что гиперпротеинемия связана с гиперглобулинемией, а гипопро-
теинемия – с гипоальбуминемией.

Слайд 16

При многих заболеваниях очень часто изменяется процентное соотношение отдельных белковых

фракций, хотя общее содержание белка в сыворотке крови остается в пределах нормы. Такое состояние носит название
≪диспротеинемия≫.

Слайд 17

Трансферрин относится к β-глобулинам и обладает способностью соединяться с железом.

Комплекс трансферрина с железом окрашен в оранжевый цвет. В этом комплексе железо находится в трехвалентной форме. Концентрация трансферрина в сыворотке крови составляет около 200–400 мг% (23–45 мкмоль/л). В норме только 1/3 трансферрина насыщена железом.
Следовательно, имеется определенный резерв трансферрина, способного связывать железо.

Слайд 18

Трансферрин у различных людей может принадлежать к разным типам. Выявлено

19 типов трансферринов, различающихся по величине заряда белковой молекулы, ее аминокислотному составу и числу молекул сиаловых кислот, связанных с белком.
Обнаружение разных типов трансферринов связывают с наследственными особенностями.

Слайд 19

Электролитный состав плазмы крови
Общее содержание воды в организме человека

составляет 60–65% от массы тела, т.е. приблизительно 40–45 л (если масса тела 70 кг); 2/3 общего количества воды приходится на внутриклеточную жидкость, 1/3 – нa внеклеточную.
Различают ≪свободную воду≫, составляющую основу внутри- и внеклеточной жидкости, и воду, связанную с различными соединениями (≪связанная вода≫).

Слайд 20

Распределение электролитов в жидких средах организма очень специфично по своему

количественному и качественному составу.
Из катионов плазмы натрий занимает ведущее место и составляет 93%
от всего их количества.
Среди анионов следует выделить прежде всего хлор и бикарбонат.
Сумма анионов и катионов практически одинакова, т.е. вся система электронейтральна..

Слайд 21

Натрий
Это основной осмотически активный ион внеклеточного пространства. В плазме крови

концентрация ионов Na+ приблизительно в 8 раз выше (132–150 ммоль/л), чем в эритроцитах.
При гипернатриемии развивается синдром, обусловленный гипергидратацией организма. Наблюдается при особом заболевании почек, так называемом паренхиматозном нефрите, у больных с врожденной сердечной недостаточностью.
Гипонатриемия сопровождается дегидратацией организма. Коррекция натриевого обмена достигается введением растворов хлорида натрия с расчетом дефицита его во внеклеточном пространстве и клетке.

Слайд 22

Калий
Концентрация ионов К+ в плазме колеблется от 3,8 до 5,4

ммоль/л; в эритроцитах его в 20 раз больше.
Гиперкалиемия наблюдается при острой почечной недостаточности и гипофункции коркового вещества надпочечников. Недостаток альдостерона приводит к усилению выделения с мочой натрия и воды и задержке в организме калия.
При усиленной продукции альдостерона корковым веществом надпочечников возникает гипокалиемия, при этом увеличивается выделение калия с мочой, которое сочетается с задержкой натрия в тканях. Развивающаяся гипокалиемия вызывает тяжелые нарушения в работе сердца, о чем свидетельствуют данные ЭКГ.

Слайд 23

Кальций
В эритроцитах обнаруживаются следы кальция, в то время как в

плазме содержание его составляет 2,25–2,80 ммоль/л.
Различают несколько фракций кальция: ионизированный кальций, кальций неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующийся (недиффундирующий), связанный с белками кальций.
Кальций принимает активное участие в процессах нервно-мышечной возбудимости (как антагонист ионов К+), мышечного сокращения, свертывания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран и т.д.

Слайд 24

Магний. В организме магний локализуется в основном внутри клетки –

15 ммоль/ на 1 кг массы тела; концентрация магния в плазме 0,8–1,5 ммоль/л, в эритроцитах – 2,4–2,8 ммоль/л. Мышечная ткань содержит магния в 10 раз больше, чем плазма крови. Уровень магния в плазме даже при значительных его потерях длительное время может оставаться стабильным, пополняясь из мышечного депо.
Фосфор. В клинике при исследовании крови различают следующие фракции фосфора: общий фосфат, кислоторастворимый фосфат, липоидный фосфат и неорганический фосфат. Для клинических целей чаще определяют содержание неорг. фосфата в плазме (сыворотке) крови.

Слайд 25

Железо. В цельной крови железо содержится в основном в эритроцитах (около

18,5 ммоль/л), в плазме концентрация его составляет в среднем
0,02 ммоль/л. Ежедневно в процессе распада гемоглобина эритроцитов в селезенке и печени освобождается около 25 мг железа и столько же
потребляется при синтезе гемоглобина в клетках кроветворных тканей.
В костном мозге (основная эритропоэтическая ткань человека) имеется лабильный запас железа, превышающий в 5 раз суточную потребность в железе. Значительно больше запас железа в печени и селезенке (около
1000 мг, т.е. 40-суточный запас).

Слайд 26

Повышение содержания железа в плазме
крови наблюдается при ослаблении синтеза гемоглобина или

усиленном
распаде эритроцитов.
При анемии различного происхождения потребность в железе и всасыва-
ние его в кишечнике резко возрастают. Известно, что в двенадцатиперстной
кишке железо всасывается в форме двухвалентного железа. В клетках
слизистой оболочки кишечника железо соединяется с белком апоферрити-
ном и образуется ферритин.

Слайд 27

Образовавшийся в печени прямой билирубин вместе с очень небольшой
частью непрямого

билирубина выводится с желчью в тонкую кишку. Здесь
от прямого билирубина отщепляется глюкуроновая кислота и происходит
его восстановление с последовательным образованием мезобилирубина и мезобилиногена (уробилиногена). Принято считать, что около 10% билирубина восстанавливается до мезобилиногена на пути в тонкую кишку, т.е. во внепеченочных желчных путях и в желчном пузыре.

Слайд 28

Буферные системы крови
Постоянство рН внутренней среды организма обусловлено совместным

действием буферных систем и ряда физиологических механизмов. К последним относятся дыхательная деятельность легких и выделительная функция
почек.
Кислотно-основное равновесие – относительное постоянство реакции
внутренней среды организма, количественно характеризующееся или концентрацией водородных ионов (протонов), выраженной в молях на 1 л, или водородным показателем рН.

Слайд 29

Установлено, что состоянию нормы соответствует определенный диапазон
колебаний рН крови –

от 7,37 до 7,44.
Кровь представляет собой взвесь клеток в жидкой среде, поэтому ее кислотно-основное равновесие поддерживается совместным участием буферных систем плазмы и клеток крови.
Важнейшими буферными системами крови являются бикарбонатная, фосфатная, белковая и наиболее мощная гемоглобиновая.

Слайд 30

Бикарбонатная буферная система – мощная и самая управляемая система внеклеточной

жидкости и крови. На долю бикарбонатного буфера приходится около 10% всей буферной емкости крови. Бикарбонатная система представляет собой сопряженную кислотно-основную пару,
состоящую из молекулы угольной кислоты Н2СО3, выполняющую роль донора протона, и бикарбонат-иона НСО3 –, выполняющего роль акцептора протона: Н2СО3 = Н+ + НСО3-

Слайд 31

Для данной буферной системы величину рН в растворе можно выразить

по формуле
–:

где K1 – ≪кажущаяся≫ константа диссоциацииН2СО3;
[СО2(р)] – концентрация растворенного СО2.

Слайд 32

Бикарбонатная буферная система функционирует как эффективный регулятор в области рН

7,4.
Механизм действия данной системы заключается в том, что при выделении в кровь относительно больших количеств кислых продуктов водородные ионы Н+ взаимодействуют с ионами бикарбоната НСО3–, что приводит к образованию слабодиссоциирующей угольной кислоты Н2СО3. Затем Н2СО3 выделяется ввиде СО2 через легкие в результате их гипервентиляции
.

Слайд 33

Фосфатная буферная система представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоящую из иона

Н2РО4 – (донор протонов) и иона НРО42– (акцептор протонов):
Н2РО4 – = Н+ + НРО42–
Роль кислоты в этой системе выполняет однозамещенный фосфат NaH2PO4, а роль соли двузамещенный фосфат – Na2HPO4.
Фосфатная буферная система составляет всего лишь 1% от буферной емкости крови
В других тканях эта система является одной из основных.

Слайд 34

Во внеклеточной жидкости, в том числе в крови, соотношение [НРО42–]:[Н2РО4–]

составляет 4:1.
Для фосфатной буферной системы справедливо следующее уравнение:

В крови максимальная емкость фосфатного буфера проявляется вблизи значения рН 7,2. Фосфатный буфер в крови находится в тесном взаимодействии с бикарбонатной буферной системой.

Слайд 35

Белковая буферная система.
Белки образуют буферную систему благодаря наличию кислотно-основных групп

в молекуле белков: белок–Н+ (кислота, донор протонов) и белок
(сопряженное основание, акцептор протонов).
Белковая буферная система
плазмы крови эффективна в области значений рН 7,2–7,4.

Слайд 36

Гемоглобиновая буферная система – самая мощная буферная система крови. Она в

9 раз мощнее бикарбонатного буфера; на ее долю приходится 75% от всей буферной емкости крови.
Участие гемоглобина в регуляции рН крови связано с его ролью в транспорте кислорода и углекислого газа. Константа диссоциации кислотных групп гемоглобина меняется в зависимости от его насыщения кислородом.
При насыщении кислородом гемоглобин становится более сильной кислотой (ННbО2). Гемоглобин, отдавая кислород, превращается в очень слабую органическую кислоту (ННb).

Слайд 37

Буферные свойства гемоглобина прежде всего обусловлены возможностью взаимодействия кисло реагирующих соединений

с калиевой солью гемоглобина с образованием эквивалентного количества соответствующей калийной соли кислоты и свободного гемоглобина:
КНb + Н2СO3 —> КНСO3 + Ннb
Именно таким образом превращение калийной соли гемоглобина эритроцитов в свободный ННb с образованием эквивалентного количества бикарбоната обеспечивает поддержание рН крови в пределах физиологически допустимых величин, несмотря на поступление в венозную кровь огромного количества углекислого газа и других кисло реагирующих продуктов обмена.

Слайд 38

Таким образом превращение калийной соли гемоглобина эритроцитов в свободный ННb

с образованием эквивалентного количества бикарбоната обеспечивает поддержание рН крови в пределах физиологически допустимых величин, несмотря на поступление в венозную кровь огромного количества углекислого газа и других кисло реагирующих продуктов обмена.
Гемоглобин (ННb), попадая в капилляры легких, превращается в оксигемоглобин (ННbО2), что приводит к некоторому подкислению крови, вытеснению части Н2СО3 из бикарбонатов и понижению щелочного резерва крови