Плазма крови

Белки плазмы крови
Альбумины
40-50 г/л
Глобулины
20-30 г/л
Фибриноген
2-4 г/л
Электрофорез белков плазмы крови:
54-58%
6-7%
8-9%
13-14%
11-12%

Функции белков плазмы крови
Транспорт различных веществ (катионов, гидрофобных молекул метаболитов, биорегуляторов и ксенобиотиков);
Защитная функция
Белки свертывающей и антисвертывающей систем крови
Иммуноглобулины
Белки острой фазы
Поддержание pH крови и осмотического давления;
Поддержание концентрации катионов в крови и во внеклеточной жидкости;
При длительном голодании белки плазмы крови служат источником аминокислот, необходимых организму.

Альбумин плазмы крови
Альбумин состоит из одной ППЦ
~ 600 аминокислотных остатков
Mr = 70кДа
17 дисульфидных мостиков
Основная функция альбумина –
транспорт веществ:
ВЖК и биллирубина
Лекарственных препаратов
Альбумин синтезируется в гепатоцитах
Суточный объем синтеза – 13-18 г
Период полураспада – 7 суток
Сайты связывания жирных кислот на молекуле альбумина

α-глобулины
Ингибиторы протеиназ
α1–антитрипсин
α2–макроглобулин
интер-α-трипсиновый ингибитор.
Функция: ингибирование ферментов свертывания крови
Церуллоплазмин
Функция: перенос ионов меди
α-фетоглобулин
Функция: неизвестна, обнаруживается
при гепатоме печени
Гаптоглобулины
Функция: образование комплексов с гемоглобином, которые разрушаются
клетками ретикулоэндотелиальной системы; т.о. предотвращается
повреждение почек гемоглобином и сберегается в организме
Ретинолсвязывающий белок
Функция: транспорт ретинола (витамина А)
Церуллоплазмин с 6 ионами меди
α1-антитрипсин

β-глобулины
Трансферрин
Функция: связывание и перенос железа к органам и тканям
Трансферрин связывает 2 иона железа только в присутствии СО2
Гемопексин
Функция: связывает свободный гем, предотвращая его выделение с мочой и потерю железа
С-реактивный белок
Функция: участие в острых патологических процессах
С-реактивный белок

γ-глобулины (иммуноглобулины)
Дисульфидный мостик
Углевод
VL
CL
VH
CH1
CH2
CH3
L- легкая цепь; H – тяжелая цепь
V – вариабельный участок;
C – постоянный участок
Схема строения иммуноглобулина:
2 L-цепи (Mr = 23 кДа)
2 H-цепи (Mr = 50-70 кДа)
Класс: IgG IgA IgM IgD IgE
L-цепь: χλ χλ χλ χλ χλ
Н-цепь γ α Μ δ ε
Классификация иммуноглобулинов в зависимости от состава L- и H-цепей:

Изменение содержания белков плазмы крови при патологических состояниях
Гиперпротеинемия
Гипопротеинемия
Диспротеинемия
Парапротеинемия
Повышение содержания белков в плазме крови до 150-160 г/л
Понижение содержания белков в плазме крови
Изменение нормального соотношения белковых фракций плазмы крови
Накопление в плазме крови белков, которые в норме в плазме отсутствуют

Белки «острой фазы»
С-реактивного белка - в 1000-2000 раз;
Сывороточного амилоидного белка – в 100 раз;
α2 – Макроглобулина - в 300 раз;
Кислого α1 –гликопротеина – в 15 раз;
Острофазного α1 - глобулина - в 10-15 раз;
α1-антитрипсина, церуллоплазмина или фибриногена – в 2-3 раза
При воспалении в крови может увеличиться содержание:

Ферменты крови
Секреторные
ферменты
Индикаторные
ферменты
Экскреторные
ферменты
Собственные ферменты плазмы (ЛХАТ, протромбин, плазминоген)
Ферменты, поступающие в кровь из тканей (АСТ, КК, ЛДГ, ЩФ)
Ферменты пищеварительных желез (амилаза, липаза, трипсин)

Изоферменты
Изоферменты лактатдегидрогеназы
Изоферменты креатинкиназы
ММ-форма
МВ-форма
ВВ-форма
мышцы
миокард
мозг

Особенности обмена эритроцитов
Нет ядерного и рибосомального аппаратов
Нет митохондрий, следовательно гликолиз – единственный источник энергии
Глюкоза глюкоза-6-фосфат
Окислительный распад до пирувата или лактата
Пентозный путь окисления глюкозы
4. Высокое содержание гемоглобина

Гемоглобин
Изоформы гемоглобина в крови взрослого человека:
1. НbА1 - 2 α -цепи + 2 β -цепи; 96-98% всего гемоглобина.
2. НbА2 - 2 α - цепи + 2 δ - цепи; 2 - 3% всего гемоглобина.
3. НbF - 2 α -цепи + 2 γ-цепи; менее 1% всего гемоглобина.

Строение HbA1и гема
цепь – 141 аминокислотный остаток
цепь – 146 аминокислотных остатков
Mr = 65400 Да

Взаимодействие гемоглобина с кислородом
Насыщаемость гемоглобина кислородом
Парциальное давление кислорода
% от всего гемоглобина

Транспорт кислорода гемоглобином
альвеола
Лёгочный капилляр
Положительный кооперативный эффект
Эффект Бора – эффект снижения сродства Hb к кислороду под действием поступающего из тканей в эритроцит CO2 и образующихся в эритроците протонов

Синтез и распад гема
Сукцинил-КоА
Глицин
Протопорфирин
Гем
Биливердин
Билирубин
Гем-содержащие белки
использование
разрушение
синтез
Гем-оксигеназа
Биливердинредуктаза
Биливердинредуктаза человека

Патология обмена гемоглобина
Гемоглобинозы
Порфирии
Гипербилирубинемии
Нарушения синтеза ППЦ гемоглобина
талассемии
гемоглобинопатии
Серповидно-клеточная анемия
Нарушения синтеза гема
Повышенное содержание билирубина в плазме крови
При [билирубина] в крови > 35мкМ/л развивается желтуха
гемолитическая
обтурационная
паренхиматозная
При желтухе наблюдается характерное окрашивание склеры глаз

Фазы тромбообразования (гемостаза)
Сокращение поврежденного сосуда;
Образование рыхлой тромбоцитарной пробки
Формирование красного тромба
Растворение тромба

Соединения, участвующие в процессе свёртывания крови
Факторы свёртывания крови
Тромбоцитарные факторы свёртывания
Обозначаются римскими цифрами
Всего – 13 (I – XIII)
Фактор I – фибриноген
Фактор II – протромбин
Фактор III – тканевой липопротеид
Фактор IV –
и др.
Факторы-белки являются специфическими
проферментами-протеиназы
Обозначаются арабскими
цифрами
Всего – 6 (иногда 8)
Ф3 – липопротеид оболочки тромбоцита
и др.
Тромбин

Механизмы свёртывания крови
Внешний путь свёртывания
(повреждение тканей)
Внутренний путь свёртывания
(контакт с коллагеном)
Общий конечный путь
(образование тромбина и фибрина)

Общий путь свёртывания крови
Эритроциты, окруженные фибриновыми волокнами

Образование фибринового сгустка
α
α
β
β
γ
γ
Структура молекулы фибриногена:
Mr (фибриногена) = 340 кДа
Фибрин-пептид В
В
фибрин-пептид А
А
Формирование фибринового сгустка за счет образования ковалентных связей:
Глутамин
Лизин
+
Фактор XIIIa

Внешний путь свёртывания крови
Фактор X
Фактор VII
Фактор III
Мембрана тромбоцита

Внутренний путь свёртывания крови
Калликреин

Нарушения процесса свертывания крови
Гемофилия А
Недостаточность VIII фактора
Гемофилия В
Гемофилия С
Недостаточность IX фактора
Недостаточность XI фактора
Нарушения, связанные с недостаточность витамина K
глутамат
γ-карбокси-глутамат

Антисвёртывающая система крови
Функции:
Предотвращение случайного образования тромба в неповрежденных сосудах;
Локализация образования тромба в сосуде в районе повреждения.
Компоненты:
Ингибиторы протеиназ
Анти-факторы системы свертывания крови
Комплекс анти-тромбина III и тромбина
Тромбин
Гепарин
Анти-тромбин

Система фибринолиза
Функция: растворение образовавшихся тромбов
Растворяет тромб
Тканевые активаторы плазминогена;
Урокиназа
Пространственная структура плазмина

Остаточный азот крови
Азот мочевины (46-60%), в среднем ~50%;
Азот аминокислот (до 25%);
Азот креатинина (2,5-7,5%);
Азот креатина (5%);
Азот мочевой кислоты (~4%);
Азот индикана;
Азот аммиака и др. продуктов белкового обмена.
Содержание остаточного азота в сыворотке практически здоровых людей должно составлять 14-28 ммоль/л (~0,20-0,40 г/л)
Величина остаточного азота свыше 28-35 ммоль/л (0,4-0,5 г/л) соответствует состоянию «гиперазотемия».

Гиперазотемия
Абсолютная
Относительная
Ретенционная
Продукционная
Почечная
Внепочечная
Развивается при массивной потере жидкости организмом
Нарушение выделительной функции почек (при нефритах)
Уменьшение фильтра-ционной функции почек при расстройстве центральной гемодина-мики как результат декомпенсации сердечно-сосудистой деятельности
Инфекционные заболевания с лихорадкой и распадом тканей;
Злокачественные опухоли;
Поздние стадии цирроза печени с нарушением функций;
Ожоги и отморожения;
Длительные судороги при неврологических заболевания, столбняке.

Состав и строение печени
Масса печени = 1,5 кг (20-60 г/кг массы тела);
70-75% - вода
12-17% - белки
5% - липиды
2-8% - углеводы
Гепатоциты – 70% объема печени
другие клетки – 8-10%
внеклеточное пространство – 20%
Портальная вена
Печеночная артерия
Желчный проток
Желчный проток
гепатоцит

Функции печени
Участие в обмене углеводов (синтез и мобилизация гликогена, глюконеогенез, синтез глюкуроновой кислоты и др. соединений);
Участие в обмене белков (синтез альбуминов, 75-90% α-глобулинов, 50% β-глобулинов и собственных ферментов крови);
Участие в обмене липидов (синтез ВЖК, ТГ и ФЛ; синтез холестерола; метаболизм ЛП; превращение ВЖК в кетоновые тела и холестерола в желчные кислоты);
Участие в обмене минеральных веществ (печень – депо Fe, Cu);
Участие в промежуточном обмене;
Детоксикация;
Выделительная функция печени;
Синтез веществ гуморальной регуляции;
Участие в развитии неспецифических защитных реакций организма в ответ на повреждение органов и тканей

Процессы биотрансформации
I этап
Окисление, восстановление или гидролиз токсического вещества в результате реакций окисления:
микросомального
немикросомального
прямого внеклеточного
II этап
Образование парных эфиров (конъюгация) эндотоксина со следующими веществами:
глюкуроновой, серной, уксусной кислотами
глютатионом
глицином и др. аминокислотами

Микросомальное окисление
Схема работы монооксигеназной системы:

Конъюгация с серной кислотой
2 этапа
Образование 3-фосфоаденозин-5-сульфата (ФАФ-SO3H)
3-фосфоаденозин-5-сульфат присоединяет токсин
Фермент: сульфаттрансфераза
Субстраты: фенол, индол

Обезвреживание алкоголя
Алкогольное дегидрирование
Алкогольдегидрогеназа
Альдегидное дегидрирование
Альдегиддегидрогеназа
Субстраты: алифатические и ароматические альдегиды
Монооксигеназная система в ЭПР
Каталаза в пероксисомах

Выделительная функция печени
В сутки образуется примерно 10 мл/кг массы тела желчи.
Гепатоциты секретируют воду, желчные кислоты, билирубин, холестерол, фосфолипиды.
Вместе с желчью из организма выводятся вещества с малой М (300-1000 Да), в том числе обезвреженные ксенобиотики.

Особенности строения соединительной ткани
Рыхлая соединительная ткань
Небольшое количество клеток (фибробласты, хондроциты, макрофаги, тучные клетки и др.)
Наличие хорошо развитых межклеточных структур в виде:
волокон (коллагеновые, эластиновые и др.)
основного вещества

Образование коллагеновых волокон
α-цепи коллагена
тропоколлаген
Коллагеновая фибрилла
Коллагеновое волокно
тропоколлаген

Особенности строения α-цепи коллагена
— ГЛИ — Х — У — где Х и У - любые а/к, кроме цис и три.
Повторяющая аминокислотная последовательность в α-цепи:
В коллагене млекопитающих около 100 Х-положений занято пролином и около 100 У-положений – 4-гидроксипролином.

Типы фибриллярных коллагенов
Коллагеновые фибриллы в капсуле сустава

Биосинтез коллагена
Процессы, происходящие во
внутриклеточных мембранных
структурах (ЭР, АГ, секреторные
пузырьки)
Синтез про-α-цепи
Рибосома гранулярного ЭР
Гидроксилирование определенных остатков про и лиз
ОН
Гликозилирование определеных остатков гидроксилизина
СООН
NH2
Три про-α-цепи
Образование тройной спирали
Плазматическая мембрана
Секреция

Биосинтез коллагена
Молекула проколлагена
Молекула коллагена
Отщепление концевых пептидов
Сборка микрофибриллы
Микрофибрилла
Коллагеновая фибрилла
Коллагеновое волокно
Сборка зрелой коллагеновой фибриллы
Агрегация фибрилл в коллагеновое волокно
50 мм

Эластин
Лизил-оксидаза

Протеогликаны
Протеогликан = белок + гетерополисахарид (90-95%)
(гликозаминогликан)

Классы гликозаминогликанов
1) гиалуроновая кислота (ГК)
2) Хондроитинсульфаты (1)
3) дерматансульфаты
4) гепаринсульфаты
5) гепарин
6) кератинсульфаты (2)
Коровый белок

Белково-гетерополисахаридный комплекс