2. Активация. Гормоны синтезируются, как правило, в неактивной форме. Активация происходит в ЭПС, аппарате Гольджи, секреторных гранулах или на периферии (в крови).
3. Хранение. Гормоны накапливаются и хранятся в секреторных гранулах. Запас инсулина на 5 дней, у других гормонов как правило меньше.
4. Секреция гормонов происходит при активном экзоцитозе секреторных гранул. Секрецию стимулируют нейромедиаторы, метаболиты и другие гормоны.
СХЕМА!
5. Транспорт. Стероидные гормоны, т.к. они водонерастворимы, переносятся в крови преимущественно в комплексе с транспортными белками (альбумины).
6. Действие гормонов. Стероидные гормоны взаимодействуют с цитоплазматическими и ядерными рецепторами и регулируют количество ферментов, что влияет на интенсивность метаболизма в тканях мишенях. Механизм действия гормонов детально рассмотрен в разделе ферменты.
7. Инактивация. Стероидные гормоны инактивируются так же как и ксенобиотики реакциями гидроксилирования и конъюгации в печени и тканях мишенях. Инактивированные производные выводятся из организма с мочой и желчью. Период полураспада в крови обычно больше пептидных гормонов. У кортизола Т½ = 1,5-2 часа.
III. Обмен гормонов, производных аминокислот
К производным тирозина относятся тиреоидные гормоны и катехоламины, их обмен имеет свои специфические особенности.
ОБМЕН КАТЕХОЛАМИНОВ
Симпато-адреналовая ось
Подобно задней доле гипофиза, мозговой слой надпочечников — производное нервной ткани. Его можно рассматривать как продолжение симпатической нервной системы, так как преганглионарные волокна чревного нерва оканчиваются на хромаффинных клетках мозгового слоя надпочечников.
При стимуляции преганглионарного нейрона хромаффинные клетки продуцируют катехоламины — дофамин, адреналин и норадреналин.
1. Синтез. Синтез катехоламинов происходит в цитоплазме и гранулах клеток мозгового слоя надпочечников. Катехоламины сразу образуются в активной форме. Норадреналин образуется в основном в органах, иннервируемых симпатическими нервами (80% от общего количества).
ФОРМУЛА!
У катехоламинов Т½ = 10—30с. Лишь небольшая часть адреналина (~ 5%) выделяется с мочой.
Патология катехоламинов. Основная патология мозгового вещества надпочечников – феохромотитома, опухоль хромаффинных клеток. Образуется избыток катехоламинов, который проявляется повторяющимися приступами головной боли, серцебиения, потливости, повышением АД.
ОБМЕН ТИРЕОИДНЫХ ГОРМОНОВ
Гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось
Синтез тиреоидных гормонов (йодтиронины: 3,5,3'-трийодтиронин (три-йодтиронин, Т3) и 3,5,3',5'-тетрайодтиронин (Т4, тироксин)) происходит в клетках и коллоиде щитовидной железе.
1. В тиреоцитах (в фолликулах) синтезируется белок тиреоглобулин. Это гликопротеин с массой 660 кД, содержащий 115 остатков тирозина, 8-10% его массы приходиться на углеводы. Сначала на рибосомах шероховатого ЭПР синтезируется претиреоглобулин, который в ЭПР формирует вторичную и третичную структуру, гликозилируется и превращается в тиреоглобулин. Из ЭПР тиреоглобулин поступает в аппарат Гольджи, где включается в секреторные гранулы и секретируется во внеклеточный коллоид.
2. Транспорт йода в коллоид щитовидной железы. Йод в виде органических и неорганических соединений поступает в ЖКТ с пищей и питьевой водой. Суточная потребность в йоде 150-200 мкг. 25—30% этого количества йодидов захватывается щитовидной железой. J- поступает в клетки щитовидной железы активным транспортом при участии йодид-переносящего белка симпортом с Nа+. Далее J- пассивно по градиенту поступает в коллоид.
3. Окисление йода и йодирование тирозина. В коллоиде при участии гемсодержащей тиреопероксидазы и Н2О2 J- окисляется в J+, который йодирует остатки тирозина в тиреоглобулине с образованием монойодтирозинов (МИТ) и дийодтирозинов (ДИТ).
4. Конденсация МИТ и ДИТ. Две молекулы ДИТ конденсируются с образованием йодтиронина Т4, а МИТ и ДИТ — с образованием йодтиронина Т3.
2. Хранение. В составе йодтиреоглобулина тиреоидные гормоны накапливаются и хранятся в коллоиде.
3. Секреция. Йодтиреоглобулин фагоцитируется из коллоида в фолликулярную клетку и гидролизуется в лизосомах с освобождением Т3 и Т4 и тирозина и других АК. Аналогично стероидным гормонам, водонерастворимые тиреоидные гормоны в цитоплазме связываются со специальные белками, которые переносят их в состав клеточной мембраны. В норме щитовидная железа секретирует 80—100 мкг Т4 и 5 мкг Т3 в сутки.
4. Транспорт. Основная часть тиреидных гормонов транспортируется в крови в связанной с белками форме. Основным транспортным белком йодтиронинов, а также формой их депонирования служит тироксинсвязывающий глобулин (ТСГ). Он обладает высоким сродством к Т3 и Т4 и в нормальных условиях связывает почти всё количество этих гормонов. Только 0,03% Т4 и 0,3% Т3 находятся в крови в свободной форме.
5. Действие гормонов. Биологическая активность йодтиронинов обусловлена свободной фракцией. Основная биологически активная форма йодтиронинов - Т3; его сродство к рецепторам клеток-мишеней в 10 раз выше, чем у Т4. Дийодирование в печени Т4 до Т3 по 5' увеличивает активность йодтиронинов.
Йодтиронины взаимодействуют с высокоспецифичными ядерными рецепторами и регулируют экспрессию генов.
Заболевания щитовидной железы
Гипотиреоз развивается вследствие дефицита йодтиронинов при недостаточности функции щитовидной железы (хронический аутоиммунный тиреоидит - зоб Хашимото), при заболеваниях гипофиза и гипоталамуса, при дефиците йода в пище (эндемический зоб).
Гипотериоз приводит к снижению основного обмена, скорости гликолиза, мобилизации гликогена и жиров, потребления глюкозы мышцами, уменьшения мышечной массы и снижения теплопродукции.
Проявления гипотериоза: снижение частоты сердечных сокращений, вялость, сонливость, непереносимость холода, сухость кожи.
Гипотиреоз новорождённых приводит к развитию кретинизма (тяжёлой необратимой задержкой умственного развития). У детей старшего возраста наблюдают отставание в росте без задержки умственного развития.
Тяжёлой формой гипотиреоза является «микседема». Она сопровождается отёком кожи и подкожной клетчатки. Отёк обусловлен накоплением в межклеточном матриксе ГАГ (глюкуроновая и в меньшей степени хондроитинсерная кислоты). Избыток ГАГ
Эндемический зоб (нетоксический зоб) часто встречается у людей, живущих в районах, где содержание йода в воде и почве недостаточно. Если поступление йода в организм снижается (ниже 100 мкг/сут), то уменьшается продукция йодтиронинов, что приводит к усилению секреции ТТГ (из-за ослабления действия йодтиронинов на гипофиз по механизму отрицательной обратной связи), под влиянием которого происходит компенсаторное увеличение размеров щитовидной железы (гиперплазия), но продукция йодтиронинов при этом не увеличивается.
Гипертиреоз возникает при повышенной продукции йодтиронинов вследствие развития опухоли, тиреоидите, избыточном поступлении йода и йодсодержащих препаратов, аутоиммунных реакций.
Диффузный токсический зоб (базедова болезнь, болезнь Грейвса) — наиболее распространённое заболевание щитовидной железы. При этом заболевании отмечают увеличение размеров щитовидной железы (зоб), повышение концентрации йодтиронинов в 2—5 раз и развитие тиреотоксикоза.
Болезнь Грейвса возникает в результате образования антител к тиреоидным антигенам. Один из них, иммуноглобулин (IgG), имитирует действие тиреотропина, взаимодействуя с рецепторами тиреотропина на мембране клеток щитовидной железы. Это приводит к диффузному разрастанию щитовидной железы и избыточной неконтролируемой продукции Т3 и Т4, поскольку образование IgG не регулируется по механизму обратной связи. Уровень ТТГ при этом заболевании снижен вследствие подавления функции гипофиза высокими концентрациями йодтиронинов.
Гипертериоз приводит к увеличению основного обмена: одновременно стимулируется анаболизм (рост и дифференцировка тканей) и в большей степени катаболизм (углеводов, липидов и белков), возникает отрицательный азотистый баланс.
Проявления гипертериоза: учащение сердцебиения, мышечная слабость, снижение массы тела (несмотря на повышенный аппетит), потливость, повышение температуры тела, тремор и экзофтальм (пучеглазие).
РОЛЬ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ В РЕГУЛЯЦИИ МЕТАБОЛИЗМА
Иммунокомпетентными клетками секретируются цитокины, к которым относятся g-интерферон, интерлейкин 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11 и 12; фактор некроза опухолей, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор,
PGI – простациклины, имеют 2 кольца в структуре (пятичленное и простое эфирное).
ТХА –тромбоксаны, имеют 2 кольца в структуре (шестичленное и простое эфирное). Синтезируются только в тромбоцитах.
LT – лейкотриены имеют 3 сопряженные двойные связи и не имеют циклов.
LX – липоксины имеют 4 сопряженные двойные связи и не имеют циклов.
Биологическое значение эйкозаноидов
Эйкозаноиды регулируют тонус ГМК и вследствие этого влияют на АД, состояние бронхов, кишечника, матки. Эйкозаноиды регулируют секрецию воды и натрия почками, влияют на образование тромбов. Разные типы эйкозаноидов участвуют в развитии воспалительного процесса, происходящего после повреждения тканей или инфекции. Такие признаки воспаления, как боль, отёк, лихорадка, в значительной мере обусловлены действием эйкозаноидов. Избыточная секреция эйкозаноидов приводит к ряду заболеваний, например бронхиальной астме и аллергическим реакциям.
Эйкозаноиды PGE, PGD, PGI функционируют через аденилатциклазную систему.
Эйкозаноиды PGF2α, TXA2, лейкотриены функционируют через инозитолтрифосфатную систему, увеличивая уровень кальция в цитозоле.
При преобладании в пище эйкозапентаеновой (много в рыбьем жире) над арахидоновой кислотой, она вместо арахидоновой, включается в фосфолипиды. В результате, при активации фосфолипазы А2 из ФЛ больше выделяется эйкозапентаеновой кислоты чем арахидоновой. Из эйкозапентаеновой кислоты образуются более сильные ингибиторы тромбообразования, чем из арахидоновой, что снижает риск образования тромба и развития инфаркта миокарда.
Инактивация эйкозаноидов происходит путем окисления гидроксильной группы в 5 положении до кетогруппы, восстановления двойной связи в 13 положении и β-окисления боковой цепи. Конечные продукты (дикарбоновые кислоты) выделяются с мочой.
Тема: Гормоны и адаптация организма
СТГ
СТГ – соматотропный гормон (гормон роста), одноцепочечный полипептид из 191 АК, имеет 2 дисульфидных мостика. Синтезируется в передней доли гипофиза как классический белковый гормон. Секреция импульсная с интервалами в 20-30 мин.
Регуляция. Стимулируют синтез СТГ стресс, физические упражнения, гипогликемия, голодание, белковая пища, аргинин. Стресс, норадреналин, эндорфины, серотонин, дофамин стимулируют синтез соматолиберина. Сомотолиберин стимулирует образование СТГ.
Под действием СТГ в тканях вырабатываются пептиды - соматомедины. Соматомедины или инсулиноподобные факторы роста (ИФР) обладают инсулиноподобной активностью и мощным ростстимулирующим действием. Соматомедины обладают эндокринным, паракринным и аутокринным действием. Они регулируют активность и количество ферментов, биосинтез белков.
ИФР-1 (соматомедин С) одноцепочечный полипептид, 70 АК, основная реакция. Образующийся в печени ИФР-1, через гипофиз и гипоталамус ингибирует синтез СТГ.
ИФР-2 (соматомедин А) одноцепочечный полипептид, 67 АК, кислая реакция.
В крови соматомедины транспортируются в основном в комплексе с белками.
ФОРМУЛА!
АКТГ активирует холестеролэстеразу, которая гидролизует ЭХС до ХС и ЖК. ХС транспортируется в митохондрии.
В митохондриях при участии гидроксилазы (внутренняя мембрана митохондрий), содержащей Р450 ХС превращается в прегненолон.
Синтез кортикостероидов из прегненолона происходит под действием различных гидроксилаз с участием О2 и НАДФH2, а также дегидрогеназ, изомераз и лиаз. Эти ферменты имеют различную внутри- и межклеточную локализацию. В коре надпочечников различают 3 типа клеток, образующих 3 слоя, или зоны: клубочковую, пучковую и сетчатую. Ферменты, необходимые для синтеза альдостерона, присутствуют только в клетках клубочковой зоны. Ферменты синтеза глюкокортикоидов и андрогенов локализованы в пучковой и сетчатой зонах.
Основной глюкокортикоид человека — кортизол.
А. Синтез кортизола
1. В цитозоле прегненолон (из митохондрий) под действием 3-β-гидроксистероиддегидрогеназы превращается в прогестерон.
2. В мембранах ЭР 17-α-гидроксилаза гидроксилирует прогестерон до 17-гидроксипрогестерона, прегненолон до 17-гидроксипрегненолона.
3. В мембране ЭР 21-гидроксилаза (Р450)гидроксилирует гидроксипрогестерон в 11-дезоксикортизол.
4. Во внутренней мембране митохондрий 11-гидроксилаза (Р450) гидроксилирует 11-дезоксикортизол в кортизол.
ФОРМУЛА!
· стимулирует катаболизм белков и образование аминокислот — субстратов глюконеогенеза из периферических тканей.
· индуцирует в печени синтез ферментов катаболизма аминокислот (аланинаминотрансферазы, триптофанпирролазы и тирозинаминотрансферазы и ключевого фермента глюконеогенеза — фосфоенолпируваткарбоксикиназы).
· стимулирует синтез гликогена в печени.
· тормозит потребление глюкозы периферическими тканями (в основном при голодании и недостаточности инсулина). У здоровых людей этот эффект уравновешен инсулином.
· в печени в основном оказывает анаболический эффект (стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот).
· в мышцах, лимфоидной и жировой ткани, коже и костях тормозит синтез белков, РНК и ДНК и стимулирует распад РНК и белков.
Избыток кортизола(глюкокортикоидов):
· стимулирует липолиз в конечностях и липогенез в других частях тела (лицо и туловище).
· усиливает липолитическое действие катехоламинов и гормона роста.
· подавляет иммунные реакции, вызывая гибель лимфоцитов и инволюцию лимфоидной ткани;
· подавляет воспалительную реакцию, снижая число циркулирующих лейкоцитов, индуцируя синтез липокортинов, которые ингибируют фосфолипазу A2, снижая таким образом синтез медиаторов воспаления — простагландинов и лейкотриенов.
· тормозит рост и деление фибробластов, а также синтез коллагена и фибронектина.
Для гиперсекреции глюкокортикоидов типичны истончение кожи, плохое заживление ран, мышечная слабость и атрофия мышц.
Минералокортикоиды регулируют водно-солевой баланс, необходимы для поддержания в организе уровня Na+ и К+.
Альдостерон индуцирует синтез: а) белков-транспортёров Na+, переносящих Na+ из просвета канальца в эпителиальную клетку почечного канальца; б) Na+,К+-АТФ-азы в) белков-транспортёров К+, переносящих К+ из клеток почечного канальца в первичную мочу; г) митохондриальных ферментов ЦТК, в частности цитратсинтазы, стимулирующих образование молекул АТФ, необходимых для активного транспорта ионов.
Минералокортикоиды:
· стимулируют реабсорбцию Na+ в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках почек.
· способствуют секреции К+, NH4+, Н+ в почках, потовых железах, слизистой оболочке кишечника и слюнных железах.
НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА КОРТИКОИДОВ
Гипофункция коры надпочечников
Большинство клинических проявлений надпочечниковой недостаточности обусловлено дефицитом глюкокортикоидов и минералокортикоидов.
Причина - острая недостаточность коры надпочечников может быть следствием декомпенсации хронических заболеваний, а также развивается у больных, лечившихся длительное время глюкокортикоидными препаратами (атрофия клеток коры надпочечников → синдром «отмены»).
Проявления. Острая надпочечниковая недостаточность представляет угрозу для жизни, так как сопровождается декомпенсацией всех видов обмена и процессов адаптации. Она проявляется сосудистым коллапсом, резкой адинамией, потерей
Биосинтез андрогенов в яичках и коре надпочечников одинаков. Предшественником андрогенов служит ХС, который либо поступает из плазмы в составе ЛПНП, либо синтезируется в самих железах из ацетил-КоА.
Превращение ХС в прегненалон катализирует в митохондриях клеток Лейдига холестеролдесмолаза (Р450), ее активирует через аденилатциклазную систему ЛГ.
ФОРМУЛА!
2. Секреция андрогенов
Суточная секреция тестостерона у мужчин составляет в норме примерно 5 мг и сохраняется на протяжении всей жизни организма.
3. Регуляция синтеза и секреции андрогенов
1. Из гипоталамуса импульсно секретируется гонадотропин-рилизинг-гормон (декапептид).
2. Гондотропный гормон импульсно стимулирует в гипофизе синтез и секрецию фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормонов (гонадотропные гормоны гипофиза, гликопротеины, около 30 кД. Т½ ФСГ составляет примерно 150 мин, а Т½ ЛГ — 30 мин).
3.
· ЛГ стимулирует образование тестостерона интерстициальными клетками Лейдига.
· ФСГ стимулирует сперматогенез клетками Сертоли в семенниках.
4. Тестостерон замыкает отрицательную обратную связь на уровне гипофиза и гипоталамуса, уменьшая секрецию гонадотропин-рилизинг-гормона, ЛГ. Торможение секреции ФСГ аденогипофизом происходит под действием белка ингибина, вырабатываемого клетками Сертоли. ФСГ стимулирует синтез этого белка, который по механизму отрицательной обратной связи тормозит дальнейшую секрецию ФСГ.
В препубертатный период секреция андрогенов подавляет секрецию гонадотропина.
В пубертатный период гипофизарные клетки становятся менее чувствительными к ингибирующему действию андрогенов, что приводит к циклически импульсному освобождению ЛГ и ФСГ.
ФОРМУЛА!
Общее количество белка в плазме крови в норме составляет 70-90 (60-80) г/л, его определяют с помощью биуретовой реакции. Количество общего белка в крови имеет диагностическое значение.
Повышение общего количества белка в плазме крови называется гиперпротеинемия, снижение – гипопротеинемия. Гиперпротеинемия возникает при дегидратации (относительная), травмах, ожогах, миеломной болезни (абсолютная). Гипопротеинемия наступает при спаде отеков (относительная), голодании, патологии печени, почек, кровопотере (абсолютная).
Кроме общего содержания белков в плазме крови также определяют содержание отдельных групп белков или даже индивидуальных белков. Для этого их разделяют с помощью электроэлектрофореза.
Электрофорез – это метод, при котором вещества с различным зарядом и массой, разделяются в постоянном электрическом поле. Электрофорез проводят на различных носителях, при этом получают разное количество фракций. При электрофорезе на бумаге белки плазмы крови дают 5 фракций: альбумины, α1-глобулины, α2-глобулины, β-глобулины и γ-глобулины. При электрофорезе на агаровом геле получается 7-8 фракций, на крахмальном геле – 16-17 фракций. Больше всего фракций – более 30, дает иммуноэлектрофорез.
Белки плазмы можно также разделить спомощью высаливания нейтральными солями щелочных и щелочноземельных металлов (3 фракции: альбумины, глобулины и фибриноген) или осаждения в спиртовом растворе.
Целесообразность разделения белков на фракции связана с тем, что белковые фракции плазмы крови отличаются между собой преобладанием в них белков, с определенными функциями, местом синтеза или разрушения. Нарушение соотношения белковых фракций плазмы крови называется диспротеинемия. Выявление диспротеинемии имеет диагностическое значение.
Фракции белков плазмы крови
I. Альбумины
Основным белком этой фракции является альбумин.
Альбумин. Простой белок из 585 АК с массой 69кДа, имеет 17 дисульфидных мостиков, много дикарбоновых АК, обладает высокой гидрофобностью. У альбумина наблюдается полиморфизм. Синтезируется в печени (12 г/сут), утилизируется почками, энтероцитами и др. тканями. Т½=20 дней. 60% альбуминов находиться в межклеточном веществе, 40% - в кровяном русле. В плазме альбуминов 40-50г/л, они составляют 60% всех белков плазмы крови. Функции: поддержание осмотического давления (вклад 80%), транспорт свободных жирных кислот, билирубина, жёлчных кислот, стероидных и тиреоидных гормонов, ХС, лекарств, неорганических ионов (Cu2+, Ca2+, Zn2+), является источником аминокислот.
Транстиретин (преальбумин). Тетрамер. В плазме 0,25г/л. Белок острой фазы (5 группа). Транспортирует тиреоидные гормоны и ретинолсвязывающий белок. Снижается при голодании.
Диспротеинемия альбуминовой фракции реализуется преимущественно за счет гипоальбуминемии.
Причиной гипоальбуминемии является снижение синтеза альбуминов при печеночной недостаточности (цирроз), при повышении проницаемости капилляров, при активации катаболизма вследствие ожогов, сепсисе, опухолях, при потере альбуминов с мочой (нефротический синдром), при голодании.
Гипоальбуминемия вызывает отек тканей, снижение почечного кровотока, активацию РААС, задержку воды в организме и усиление отека тканей. Резкий отток жидкости в ткани приводит к снижению АД и может вызвать шок.
Негативное влияние стресса снижается в результате:
1. Синтеза гликогена, белков, нуклеиновых кислот в печени (кортизол, СТГ).
2. стимуляции липогенеза, что сдерживает повышение в крови жирных кислот, развитие кетоацидоза, атеросклероза (кортизол, окситоцин, вазопрессин).
3. гормоны удовольствия – эндогенный опиоиды (эндорфины) улучшают эмоциональную окраску стресса, кортикоиды вызывают эйфорию.
4. Анаболические гормоны (инсулин, СТГ, половые гормоны) при развитии адаптации активируют анаболизм, устраняя негативные катаболические последствия начальных реакций стресса.
Тема: Биохимия крови 1. Физико-химические свойства,
химический состав
Кровь - это жидкая ткань организма, разновидность соединительной ткани.
СОСТАВ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
Как и любая ткань, кровь состоит из клеток и межклеточного вещества.
Межклеточное вещество крови называется плазмой, она составляет 55% от общего объема крови. Для получения плазмы крови, цельную кровь центрифугируют с антикоагулянтом, например гепарином.
Существует также понятие сыворотка крови, в отличие от плазмы сыворотка крови не содержит фибриноген. Сыворотку крови получают при центрифугировании цельной крови без антикоагулянта.
На форменные элементы приходиться 45% от общего объема крови. Основные клетки крови – эритроциты (составляют 44% от общего объема крови, у мужчин 4,0-5.1*1012/л, у женщин 3,7*-4.7*1012/л), лейкоциты (4,0-8.8*109/л) и тромбоциты (180-320*109/л). Среди лейкоцитов выделяют нейтрофилы палочкоядерные (0,040-0,300*109/л, 1-6%), нейтрофилы сегментоядерные (2,0-5,5*109/л, 45-70%), эозинофилы (0,02-0.3*109/л, 0-5%), базофилы (0-0,065*109/л, 0-1%), лимфоциты (1,2-3.0*109/л, 18-40%) и моноциты (0,09-0.6*109/л, 2-9%).
Все жидкости организма имеют общие свойства (объем, плотность, вязкость, рН, осмотическое давление), при этом у них могут быть подчеркнуты специфические свойства (цвет, прозрачность, запах и т.д.).
Общие свойства крови:
1. Объем в среднем 4,6л или 6—8% от массы тела. У мужчин 5200 мл, у женщин 3900мл.
2. Удельная плотность цельной крови —1050—1060 г/л, плазмы —1025—1034 г/л, эритроцитов —1080-1097 г/л.
3. Вязкость крови 4-5 относительных единиц (в 4-5 раз выше вязкости воды). У мужчин – 4,3-5,3 мПа*с, у женщин 3,9-4,9 мПа*с.
4. рН – отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. рН капиллярной крови = 7,37-7,45, рН венозной крови = 7,32-7,42.
5. Осмотическое давление = 7,6 атм. (определяется осмотической концентрацией – суммой все частиц находящихся в единице объема. Т=37С.). В основном зависит от NaCl и других низкомолекулярных веществ
Специфические свойства крови:
1. Онкотическое давление =0,03 атм. (определяется концентрацией растворенных в крови белков).
2. СОЭ: мужчины – 1-10 мм/ч, женщины – 2-15 мм/ч.
3. Цветовой показатель – 0,86-1.05
4. Гематокрит – 40—45% (у мужчин 40-48%, у женщин 36-42%). Отношение форменных элементов крови, в процентах, к общему объему крови.
Стресс, норадреналин, эндорфины, серотонин, дофамин стимулируют синтез соматолиберина. Сомотолиберин стимулирует образование СТГ.
Стресс стимулируют синтез тиреолиберина, а кортикостероиды, СТГ, норадреналин, серотонин, эндорфины - ингибируют. Тиреолиберин стимулирует образование тиреоидных гормонов. При стрессе, как правило, количество тиреоидных гормонов снижается.
ОАС формируется при наличии нормально уровня кортикостероидов. Слишком высокий, или слишком низкий уровень кортикостероидов не позволяет развиться стресс-реакции, что резко ослабляет защитные силы организма и приводит к формированию определенных заболеваний (язвенная болезнь, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, бронхиальная астма, психическая депрессия).
Признаки ОАС формируются под действием стрессора в течение нескольких суток. Главным морфологическим признаком сформировавшегося ОАС является классическая триада: разрастание коры надпочечников, уменьшение вилочковой железы и изъязвление желудка.
Развитие ОАС протекает в 3 стадии:
1. Стадия тревоги - характеризуется мобилизацией защитных сил организма. В стадии тревоги выделяют подстадию шока, когда происходит снижение адаптационных возможностей и противошока – когда происходит увеличение адаптационных возможностей. Стадия тревоги возникает через несколько минут после воздействия стрессора и продолжается 6-48 часов. В ней участвуют адреналин, вазопрессин, окситоцин, кортиколиберин, кортизол. Наблюдается резкое снижение количества секреторных гранул в коре и мозговом веществе надпочечников, эрозии ЖКТ, инволюция тимико-лимфатического аппарата, снижение жировой ткани, гипотония мышц, гипотермия, кожная гиперемия, экзофтальм.
2. Стадия резистентности состоит в частичном приспособлении, выявляется напряжение отдельных функциональных систем, особенно нейрогуморальных. В ней участвуют кортизол, СТГ. Наблюдается гипертрофия надпочечников, количество гранул в коре надпочечников значительно превышает исходное, нарушение полового цикла, задержка роста, лактации. Преобладает катаболизм, атрофия, некроз.
3. Стадия адаптации или истощения. Количество гранул в коре надпочечников вновь уменьшается. Состояние организма либо стабилизируется и наступает устойчивая адаптация, либо в результате истощения ресурсов организма возникает срыв адаптации. Конечный результат зависит от характера, силы, продолжительности действия стрессоров, индивидуальных возможностей и функциональных резервов организма.
При адаптации увеличивается количество анаболических гормонов (инсулин, СТГ, половые гормоны), которые стимулируют анаболизм, устраняя негативные катаболические последствия начальных реакций стресса.
При истощении происходит снижение гормонов адаптации. Накопление повреждений.
В зависимости результата ОАС выделяют понятие эустресс и дистресс. Эустресс – это стресс, при котором адаптационные возможности организма повышаются, происходит его адаптация к стрессовому фактору и ликвидация самого стресса. Дистресс – это стресс, при котором адаптационные возможности организма снижаются. Дистресс приводит к развитию болезней адаптации.
Устойчивость организма к стрессору при ОАС возрастает за счет:
1. Мобилизации энергетических ресурсов: повышение в крови уровня глюкозы, жирных кислот, аминокислот и кетоновых тел.
Действие гормонов
Эстрогены через ядерные рецепторы регулируют транскрипцию свыше 50 структурных генов.
Эстрогены:
1. стимулируют развитие тканей, участвующих в размножении;
2. определяют развитие женских вторичных половых признаков;
3. регулируют транскрипцию гена рецептора прогестина;
4. вместе с прогестинами в лютеиновой фазе превращают пролиферативный эндометрий (эпителий матки) в секреторный, подготавливая его к имплантации оплодотворённой яйцеклетки;
5. Совместно с простагландином F2a увеличивают чувствительность миометрия к действию окситоцина во время родов;
6. Оказывают анаболическое действие на кости и хрящи;
7. поддерживают нормальную структуру кожи и кровеносных сосудов у женщин;
8. Способствуют образованию оксида азота в сосудах гладких мышц, что вызывает их расширение и усиливает теплоотдачу.
9. Стимулируют синтез транспортных белков тиреоидных и половых гормонов.
10. Влияют на обмен липидов - увеличивают синтез ЛПВП и тормозят образования ЛПНП, что приводит к снижению содержания ХС в крови.
11. Могут индуцировать синтез факторов свёртывания крови II, VII, IX и X, уменьшать концентрацию антитромбина III.
Прогестерон:
1. влияет в основном на репродуктивную функцию организма;
2. увеличивает базальную температуру тела на 0,2-0,5 С, которое происходит сразу после овуляции и сохраняется на протяжении лютеиновой фазы менструального цикла.
3. Высокие концентрации прогестерон взаимодействует с рецепторами альдостерона почечных канальцев. В результате альдостерон теряет возможность стимулировать реабсорбцию натрия.
4. Действует на ЦНС, вызывая некоторые особенности поведения в предменструальный период.
6. Инактивация. Катаболизм половых гормонов происходит в основном в печени. При катаболизме половых гормонов, как и кортикоидов, образуются 17-окси- и 17-кетостероиды. У мужчин 2/3 кетостероидов образуется за счёт кортикостероидов и 1/3 за счёт тестостерона (всего 12—17 мг/сут). У женщин 17-кетостероиды образуются преимущественно за счёт кортикостероидов (7—12 мг/сут). В печени эстрадиол инактивируется в результате гидроксилирования ароматического кольца и образования конъюгатов с серной или глюкуроновой кислотами, которые и выводятся из организма с жёлчью или мочой. Т½ ФСГ = 150 мин, а Т½ ЛГ = 30 мин, Т½ прогестерона = 5 мин.
Энергетический обмен в эритроцитах
Образующаяся в анаэробном гликолизе АТФ используется для функционирования транспортных АТФаз, для работы цитоскелета и синтеза некоторых веществ. За 1 час все эритроциты крови потребляют 0,7г глюкозы.
Генетический дефект любого фермента гликолиза приводит к уменьшению образования АТФ, в результате падает активность Na+,К+-АТФ-азы, повышается осмотическое давление и возникает осмотический шок.
Для оценки эффективности работы транспортных систем определяют осмотическую резистентность эритроцитов. Осмотическая резистентность эритроцитов в свежей крови в норме составляет 0,20-0,40% NaCl.
Обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах
Высокое содержание О2 в эритроцитах является причиной образования большого количества активных форм кислорода. Постоянным источником активных форм кислорода в эритроцитах является неферментативное окисление гемоглобина в метгемоглобин: 1). Hb (Fe2+) ® Met Hb (Fe3+) +e- 2). e- + O2 → О ∙2
Также СРО в эритроците стимулируют различные окислители - нитраты, сульфаниламиды, противомалярийное лекарство примахин.
Образующиеся активные формы кислорода запускают реакции СРО, которые приводят к разрушению липидов, белков, углеводов и др. органических молекул и являются причиной старения и гемолиза эритроцита.
Для сдерживания СРО в эритроците функционирует ферментативная антиоксидантная система. Для ее работы необходим глутатион и НАДФН2.
Супероксиддисмутаза (Cu2+ и Zn2+) превращает супероксидные анионы в перекись водорода: 2О ∙2 + 2H+ → H2O2+ O2
Каталаза - геминовый фермент, разрушает перекись водорода до воды и кислорода: 2Н2О2 → H2O+ O2
Глутатионпероксидаза (селен) при окислении глутатиона разрушает перекись водорода и гидроперекиси липидов до воды:
Н2О2 + 2 GSH → 2 Н2О + G-S-S-G.
Глутатионредуктаза восстанавливает окисленный глутатион с участием НАДФН2:
GS-SG + НАДФН2 → 2 GSH + НАДФ+.
Недостаток глутатиона и НАДФН2 в эритроцитах приводит к снижению АОА, активации ПОЛ и может стать причиной гемолитической анемии. Различные окислители - нитраты, сульфаниламиды, противомалярийное лекарство примахин, усиливают гемолиз эритроцитов.
Дефицитглутатиона может быть обусловлен действием токсических веществ, например ионами тяжелых металлов или наследственным недостатком глутатионредуктазы.
Дефицит НАДФН2 возникает при наследственной недостаточности (аутосомно-рецессивный тип) первого фермента ПФШ глюкозо–6–фосфатдегидрогеназы. Не менее 100 млн человек являются носителями около 3000 генетических дефектов глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.
Для оценки эффективности работы антиоксидантных систем определяют перекисную резистентность эритроцитов.
свойства эритроцитов. Они являются агглютиногенами (А и В) и обеспечивают агглютинацию (склеивание) эритроцитов под влиянием соответствующих белков плазмы крови – a- и b-агглютининов, находящихся в составе фракции g-глобулинов. Агглютиногены появляются на мембране на ранних стадиях развития эритроцита.
На поверхности эритроцитов имеется также агглютиноген - резус-фактор (Rh-фактор). Он присутствует у 86% людей, у 14% отсутствует. Переливание резус-положительной крови резус-отрицательному пациенту вызывает образование резус-антител и гемолиз эритроцитов.
Цитоплазма эритроцитов
В цитоплазме эритроцитах содержится около 60% воды и 40% сухого остатка. 95% сухого остатка составляет гемоглобин, он образует многочисленные гранулы размером 4-5 нм. Оставшиеся 5% сухого остатка приходятся на органические (глюкоза, промежуточные продукты ее катаболизма) и неорганические вещества. Из ферментов в цитоплазме эритроцитов присутствуют ферменты гликолиза, ПФШ, антиоксидантной защиты и метгемоглобинредуктазной системы, карбоангидраза.
Особенность обмена веществ в эритроците
Эритроцит высокоспециализированная клетка, хорошо приспособленная для транспорта газов. Для эритроцита не характерны анаболические процессы. Необходимые структурные молекулы и ферменты синтезируются заранее в процессе дифференцировки и созревания эритроцитов.
Особенность белкового обмена в эритроцитах
В зрелом эритроците белки не синтезируются, т.к. у него нет рибосом, ЭПР, аппарата Гольджи и ядра. Однако в цитоплазме синтезируется пептид глутатион.
Биосинтез глутатиона осуществляется в 2 стадии:
1). АТФ + глутаминовая кислота + цистеин ® γ-глутамилцистеин + АДФ + Фн
2). АТФ + γ-глутамилцистеин + глицин ® глутатион + АДФ + Фн
Первая стадия катализируется γ-глутамилцистеинсинтетазой, вторая стадия – глутатионсинтетазой.
Катаболизм белков в эритроците неферментативный. Белки разрушаются и инактивируются в эритроците под действием неблагоприятных факторов: СРО, гликозилирования, взаимодействия с тяжелыми металлами и токсинами.
Особенность обмена нуклеотидов в эритроцитах
В зрелом эритроците:
1. из ФРПФ (из рибозо-5ф) и аденина может синтезироваться АМФ.
2. АМФ с участием АТФ превращается в АДФ.
3. В реакциях субстратного фосфорилирования (гликолиз) АДФ превращается в АТФ.
4. В гликолизе НАД+ восстанавливается в НАДН2, который используется для регенерации гемоглобина из метгемоглобина.
5. В ПФШ НАДФ+ восстанавливается в НАДФН2, который используется для функционирования антиоксидантной системы.
Особенность липидного обмена в эритроцитах
В зрелом эритроците липиды не синтезируются, однако эритроцит может обмениваться липидами с липопротеинами крови. Катаболизм липидов неферментативный, повреждение и разрушение липидов происходит в реакция ПОЛ.
Особенность углеводного обмена в эритроцитах
В зрелых эритроцитах углеводы не синтезируются. Катаболизм углеводов происходит на 90% в анаэробном гликолизе и на 10% в ПФШ, основной субстрат – глюкоза. Глюкоза поступает в эритроциты путём облегчённой диффузии с
Парапротеинемия – появление в плазме крови нехарактерных белков.
Например, во фракции α-глобулинов может появиться α-фетоглобулин, карциноэмбриональный антиген.
α-Фетоглобулин — один из фетальных антигенов, которые циркулируют в крови примерно у 70% больных с первичной гепатомой. Этот антиген выявляется также у пациентов с раком желудка, предстательной железы и примитивными опухолями яичка. Исследование крови на наличие в ней α-фетопротеина полезно для диагностики гепатом.
Карциноэмбриональный антиген (КЭА) — гликопротеид, опухолевый антиген, характерный в норме для кишечника, печени и поджелудочной железы плода. Антиген появляется при аденокарциномах органов ЖКТ и поджелудочной железы, в саркомах и лимфомах, также обнаруживается при целом ряде неопухолевых состояний: при алкогольном циррозе печени, панкреатите, холецистите, дивертикулите и язвенном колите.
ФЕРМЕНТЫ ПЛАЗМЫ КРОВИ
Ферменты, находящиеся в плазме крови, можно разделить на 3 основные группы:
1. Секреторные. Они синтезируются в печени, эндотелии кишечника, сосудов поступают в кровь, где выполняют свои функции. Например, ферменты свертывающей и противосвертывающей системы крови (тромбин, плазмин), ферменты обмена липопротеинов (ЛХАТ, ЛПЛ).
2. Тканевые. Ферменты клеток органов и тканей. Они попадают в кровь при увеличении проницаемости клеточных стенок или при гибели клеток тканей. В норме их содержание в крови очень низкое. Некоторые тканевые ферменты имеют диагностическое значение, т.к. по ним можно определить пораженный орган или ткань, по этому их еще называют индикаторными. Например, ферменты ЛДГ с 5 изоформами, креатинкиназа с 3 изоформами, АСТ, АЛТ, кислая и щелочная фосфатаза и т.д.
3. Экскреторные. Ферменты, синтезируемые железами ЖКТ (печень, поджелудочная железа, слюнные железы) в просвет ЖК тракта и участвующие в пищеварении. В крови эти ферменты появляются при повреждении соответствующих желез. Например, при панкреатите в крови обнаруживают липазу, амилазу, трипсин, при воспалении слюнных желез – амилазу, при холестазе – щелочную фосфатазу (из печени).
Тема: Биохимия крови 2.
Особенности обмена в эритроцитах и лейкоцитах
ЭРИТРОЦИТЫ
Эритроциты (erythrosytus) это форменные элементы крови.
Функция эритроцитов
Основные функции эритроцитов - регуляция в крови КОС, транспорт по организму О2 и СО2. Эти функции реализуются с участием гемоглобина. Кроме того, эритроциты на своей клеточной мембране адсорбируют и транспортируют аминокислоты, антитела, токсины и ряд лекарственных веществ.
Строение и химический состав эритроцитов
Эритроциты у человека и млекопитающих в токе крови обычно (80%) имеют форму двояковогнутых дисков и называются дискоцитами. Такая форма эритроцитов создаёт наибольшую площадь поверхности по отношению к объёму, что обеспечивает максимальный газообмен, а также обеспечивает большую пластичность при прохождении эритроцитами мелких капилляров.
Диаметр эритроцитов у человека колеблется от 7,1 до 7,9 мкм, толщина эритроцитов в краевой зоне - 1,9 - 2,5 мкм, в центре - 1 мкм. В нормальной крови указанные размеры имеют 75% всех эритроцитов - нормоциты; большие размеры
освобождение железа, активирует окисление аскорбиновой кислоты, норадреналина, серотонина и сульфгидрильных соединений, инактивирует активные формы кислорода, предотвращая ПОЛ.
Церулоплазмин - белок острой фазы (3 группа). Он повышается у больных с инфекционными заболеваниями, циррозом печени, гепатитами, инфарктом миокарда, системными заболеваниями, лимфогранулематозом, при злокачественных новообразованиях различной локализации (рак легкого, молочной железы, шейки матки, желудочно-кишечного тракта).
Болезнь Вильсона – Коновалова. Недостаточность церулоплазмина возникает при нарушении его синтеза в печени. При дефиците церулоплазмина Cu2+ уходит из крови, выводятся с мочой или накапливается в тканях (например, в ЦНС, роговице).
Антитромбин III. В плазме 0,3 г/л. Ингибитор плазменных протеаз.
Ретинолсвязывающий белок синтезируется в печени. В плазме 0,04 г/л. Связывает ретинол, обеспечивает его транспорт и предотвращает распад. Функционирует в комплексе с транстиретином. Ретинол связывающий белок фиксирует излишки витамина А, что предотвращает мембранолитическое действие высоких доз витамина.
Диспротеинемия за счет α2-глобулиной фракции может возникать при воспалении, т.к. в этой фракции содержатся белки острой фазы.
IV. β-Глобулины
ЛПОНП - образуются в печени. Транспорт ТГ, ХС.
ЛППП - образуются в крови из ЛПОНП. Транспорт ТГ, ХС.
ЛПНП – образуются в крови из ЛППП. В плазме 3,5 г/л. Транспортируют излишки ХС из периферических органов в печень.
Трансферрин – гликопротеин, синтезируется печенью. В плазме 3 г/л. Т½=8 суток. Главный транспортер железа в плазме, 1 молекула трансферрина связывает 2 Fe3+, а 1г трансферрина соответственно около 1,25 мг железа. При снижении концентрации железа синтез трансферрина возрастает. Белок острой фазы (5 группа). Снижается при печеночной недостаточности.
Фибриноген гликопротеин, синтезируется в печени. Молекулярная масса 340кДа. В плазме 3 г/л. Т½=100часов. Фактор I свёртывания крови, способен под действием тромбина превращаться в фибрин. Является источником фибринопептидов, обладающих противовоспалительной активностью. Белок острой фазы (2 группа). Содержание фибриногена увеличивается при воспалительных процессах и некрозе тканей. Снижается при ДВС синдроме, печеночной недостаточности. Фибриноген основной белок плазмы, влияющий на величину СОЭ (с повышением концентрации фибриногена скорость оседания эритроцитов увеличивается).
С-реактивный белок синтезируется преимущественно в гепатоцитах, его синтез инициируется антигенами, иммунными комплексами, бактериями, грибами, при травме (через 4-6 ч после повреждения). Может синтезироваться эндотелиоцитами артерий. В плазме <0,01 г/л. Белок острой фазы (1 группа). Способен связывать микроорганизмы, токсины, частицы поврежденных тканей, препятствуя тем самым их распространению. Эти комплексы активируют комплемент по классическому пути, стимулируя процессы фагоцитоза и элиминации вредных продуктов. С-реактивный белок может взаимодействовать с Т-лимфоцитами, фагоцитами и тромбоцитами, регулируя их функции в условиях воспаления. Обладает антигепариновой активностью, при повышении концентрации ингибирует агрегацию тромбоцитов. СРБ - это маркер скорости прогрессирования атеросклероза. Определяют для диагностики миокардитов, воспалительных заболеваний
поэтому порфирии часто сопровождаются фотосенсибилизацией и изъязвлением открытых участков кожи.
Порфириногены не окрашены и не флуоресцируют, а порфирины проявляют интенсивную красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах. Избыток порфиринов который выводиться с мочой, придает ей темный цвет («порфирин» в переводе с греч. означает пурпурный).
Иногда при лёгких формах наследственных порфирии заболевание может протекать бессимптомно, но приём лекарств, являющихся индукторами синтеза аминолевулинатсинтазы, может вызвать обострение болезни. В некоторых случаях симптомы болезни не проявляются до периода полового созревания, когда повышение образования β-стероидов вызывает индукцию синтеза аминолевулинатсинтазы. Порфирии наблюдают и при отравлениях солями свинца, так как свинец ингибирует аминолевулинатдегидратазу и феррохелатазу. Некоторые галогенсодержащие гербициды и инсектициды являются индукторами синтеза аминолевулинатсинтазы, поэтому попадание их в организм сопровождается симптомами порфирии.
Виды порфирий
Острая перемежающая порфирия (ОПП) – причина – дефект гена, кодирующего ПБГ – дезаминазу. Наследуется по аутосомно-доминатному типу. Происходит накопление ранних предшественников синтеза гема: 5- АЛК (5- ALA) и порфобилиногена (ПБГ).
Бесцветный ПБГ на свету превращается в порфибилин и порфирин, они предают моче темный цвет. АЛК оказывает нейротоксическое действие, приводя к вялому параличу конечностей и парезу дыхательной мускулатуры. Последнее вызывает острую дыхательную недостаточность. Заболевание проявляется в среднем возрасте, провоцируется приемом анальгетиков, сульфаниломидных препаратов, так как они увеличивают синтез АЛК – синтазы.
Клинической симптоматикой являются острые боли в животе, рвота, запор, сердечно-сосудистые нарушения, нервно-психические расстройства. Не наблюдается повышенной чувствительности к свету, так как метаболическое нарушение проходит на стадии, предшествующей образованию уропорфириногена.
Для лечения применяют препарат нормосанг – аргинат гема. Действие основано на том, что гем, по механизму отрицательной обратной связи блокирует трансляцию АЛК – синтазы, а, следовательно, падает синтез АЛК и ПБГ, чем и достигается купирование симптоматики.
Врожденная эритропоэтическаяпорфирия - это еще более редкое врожденное заболевание, наследуемое по аутосомно-рецессивному типу. Молекулярная природа этой болезни точно неизвестна; установлено, однако, что для нее характерен определенный дисбаланс относительных активностей уропорфириноген-Ш-косинтазы и уропорфириноген-1-синтазы. Образование уропорфириногена I в количественном отношении значительно превосходит синтез уропорфириногена III—нормального изомера на пути синтеза гема. Хотя генетическое нарушение распространяется на все клетки, проявляется оно по неизвестной причине преимущественно в эритропоэтической ткани. Пациенты с врожденной эритропоэтической порфирией экскретируют большие количестваизомеров типа I уропорфириногена и копропорфириногена; в моче оба этих соединения самопроизвольно окисляются в уропорфирин I и копропорфирин I—красные флуоресцирующие пигменты. Сообщалось о случае, когда наблюдалось небольшое повышение концентрации уропорфирина III, но отношение изомеров типа I и III составляло примерно 100:1. Циркулирующие эритроциты содержат
Из митохондрий 5-аминолевулиновая кислота поступает в цитоплазму.
2). Аминолевулинатдегидратаза Zn-содержащий фермент, в цитоплазме соединяет 2 молекулы 5-аминолевулиновой кислоты в молекулу порфобилиногена. Реакцию ингибирует гем.
ФОРМУЛА!
· истощение запасов липидов в клеточной мембране;
· сфероцитогенез;
· гемолиз. Он начинается с середины третьей недели хранения эритроцитов.
Кровь, в которой присутствуют признаки необратимых повреждений эритроцитов, непригодна для трансфузии.
Для увеличения времени хранения крови ее консервируют:
Для этого используются два метода:
· консервирование при положительных температурах. При таких температурах можно хранить консервированную цельную кровь, эритроцитную массу, нативную плазму; Различные компоненты крови имеют разные сроки хранения. Так, например, эритроциты могут сохранять свои свойства в течение нескольких недель, а лейкоциты и тромбоциты – только несколько дней. Срок хранения нативной плазмы ограничен тремя днями.
· консервирование при отрицательных температурах. Используют умеренно низкие температуры от –40 до–60°С (эритроциты хранятся несколько месяцев) и ультранизкие температуры, около –196°С (эритроциты хранятся 10 и более лет).
Для увеличения продолжительности сроков хранения крови вне организма используют специальные растворы – гемоконсерванты.
· Обязательный компонент всех гемоконсервантов – стабилизаторы (например, лимонная кислота или цитрат натрия). Они связывают ионы кальция, что способствует подавлению гемостаза.
· Глюкоза, она обеспечивает питание эритроцита.
· Для предотвращения осмотического гемолиза используют вещества поддерживающие равновесие осмотического давления (маннит, сорбит, сахароза, лактоза).
· Для поддержания уровня 2,3-ДФГ добавляют пируват, аденин, инозин.
а) инозин + Фн ® рибозо-1ф + гипоксантин (нуклеозид фосфилаза).
б) рибозо-1ф ® рибозо-5ф (фосфорибомутаза).
в) рибозо-5ф ® ® ® 3-ФГА (ПФШ)
г) 3-ФГА ® 1,3-ДФГ ® 2,3-ДФГ.
Добавление пирувата за счёт ЛДГ увеличивает образование НАД+ из НАДН2, что в свою очередь ведёт к большей интенсивности реакции образования 1,3-ДФГ, а следовательно и 2,3-ДФГ.
При заготовке крови обычно используются следующие гемоконсерванты:
· глюгицир (ЦОЛИПК-7б) (цитрат натрия – 2г, глюкоза – 3г, бидистиллированная вода до 100 мл).
· Л-6 (цитрат натрия кислый – 2,5 г, глюкоза – 3 г, сульфацил натрия – 0,5 г, трипафлавин нейтральный– 0,025 г, бидистиллированная вода до 100 мл).
· ЦОЛИПК-12а для экстракорпорального кровообращения.
ГЕМ
Строение гема
Дальнейшую пролиферацию и дифференцировку унипотентной клетки эритроидного ряда регулирует гормон эритропоэтин, который синтезируется в почках. Образование эритропоэтина в почках стимулирует недостаток кислорода. Хроническая почечная недостаточность подавляет образование эритропоэтина, что ведет к развитию анемии.
На стадии эритробласта происходят интенсивный синтез гемоглобина, конденсация хроматина, уменьшение размера ядра и его удаление. Образующийся ретикулоцит ещё содержит глобиновую мРНК и активно синтезирует гемоглобин. Циркулирующие в крови ретикулоциты лишаются рибосом, ЭР, митохондрий и в течение двух суток превращаются в эритроциты.
Стволовая кроветворная клетка
(предшественница всех форменных элементов крови)
↓
Полипотентная клетка-предшественница миелопоэза
(может дифференцироваться в любую клетку миелоидного ряда: эритроцит, эозинофил, базофил, нейтрофил, моноцит, тромбоцит)
↓
Взрывообразующая единица эритроидного ряда
(начальная клетка, вступившая на путь эритролоэза, отделена от конечной стадии дифференцировки 12 делениями)
Интерлейкин-3 → Унипотентная клетка-предшественник эритроцитов
(клетка, способная дифференцироваться только в одном направлении)
Эритропоэтин → Проэритробласт и эритробласт
↓
Ретикулоцит
↓
Эритроцит
Количество эритроцитов
Организм взрослого человека содержит около 25*1012 эритроцитов.
Концентрация эритроцитов у мужчины составляет 3,9*1012 - 5,5*1012 /л, у женщины - 3,7*1012 - 4,9*1012/л.
Более высокое содержание эритроцитов у мужчин обусловлено стимулирующим эритропоэз влиянием андрогенов. Женские половые гормоны, наоборот тормозят эритропоэз.
Увеличение числа эритроцитов называют эритроцитозом (эритремией), а уменьшение - эритропенией (анемией). Они бывают абсолютными и относительными.
Абсолютный эритроцитоз (увеличение числа эритроцитов в организме) - наблюдается при снижении барометрического давления (на высокогорье), у больных с хроническими заболеваниями лёгких и сердца вследствие гипоксии, которая стимулирует эритропэз.
Относительный эритроцитоз (увеличение числа эритроцитов в единице объёма крови без увеличения их общего количества в организме) - наблюдается при сгущении крови (при обильном потении, ожогах, холере и дизентерии). Он возникает также при тяжёлой мышечной работе вследствие выброса эритроцитов из кровяного депо.
Абсолютная эритропения развивается вследствие пониженного образования, усиленного разрушения эритроцитов или после кровопотери.
Относительная эритропения возникает при разжижении крови за счёт быстрого увеличения жидкости в кровотоке.
В детском возрасте незрелые яичники вырабатывают небольшое количество гормонов, поэтому концентрация эстрогенов в крови низкая.
В пубертатный период чувствительность гипоталамо-гипофизарной системы к действию эстрогенов снижается. Импульсная секреция гонадотропин-рилизинг-гормона устанавливает суточный ритм секреции ЛГ и ФСГ.
1. В начале менструального цикла ФСГ и ЛГ вызывают развитие первичных фолликулов. Созревающий фолликул секретирует эстрогены, которые угнетают секрецию ФСГ. Яичники секретируют белок ингибин, который также тормозит секрецию ФСГ.
2. Фолликулярная фаза. Созревающий фолликул синтезирует эстрадиол, который по механизму положительной обратной связи повышает секрецию ЛГ и ФСГ.
3.Лютеиновая фаза. Повышение ЛГ приводит к овуляции — освобождению яйцеклетки из лопнувшего фолликула. После овуляции клетки гранулёзы превращаются в жёлтое тело, которое, помимо эстрадиола, начинает вырабатывать всё большее прогестерона.
При наступлении беременности, жёлтое тело продолжает функционировать и секретировать прогестерон, однако на более поздних этапах беременности прогестерон в основном продуцируется плацентой.
Если оплодотворение не происходит, высокая концентрация прогестерона в плазме крови по механизму отрицательной обратной связи угнетает активность гипоталамо-гипофизарной системы, тормозится секреция ЛГ и ФСГ, жёлтое тело разрушается, и снижается продукция стероидов яичниками. Наступает менструация, которая длится примерно 5 дней, после чего начинает формироваться новый поверхностный слой эндометрия, и возникает новый цикл.
Транспорт. Примерно 95% циркулирующих в крови эстрогенов связано с транспортными белками — СГСБ (секс-гормонсвязывающий белок) и альбумином. Биологической активностью обладает только свободная форма эстрогенов. Прогестерон в крови связывается с транспортным глобулином транскортином и альбумином, и только 2% гормона находится в свободной биологически активной форме.
ФОРМУЛА!
ОБЩИЙ АДАПТАЦИОННЫЙ СИНДРОМ
Дополнить из патологической физиологии (сборник лекций)
АДАПТАЦИЯ (от лат. adaptatio - приспособляю) - приспособление организма к условиям существования. Целью адаптации является устранение либо ослабление вредного действия факторов окружающей среды: биологических, физических, химических и социальных.
Различают адаптацию специфическую и неспецифическую, а также биологическую, физиологическую и социально-психологическую.
Неспецифическаяадаптация обеспечивает активизацию разнообразных защитных систем организма, обеспечивающих адаптацию к любому фактору среды независимо от его природы. Неспецифическая адаптация возникает в начале воздействия неблагоприятного фактора, когда его характер не определен организмом.
Специфическая адаптация вызывает такие изменения в организме, которые направлены на устранение либо ослабление действия конкретного неблагоприятного фактора. Например, при гипоксии в крови увеличивается содержание эритроцитов, гемоглобина, происходит гипертрофия миокарда, увеличивается количество кровеносных сосудов, возрастает эффективность использования кислорода тканями. Специфическая адаптация возникает после неспецифической, когда организмом определен характер неблагоприятного воздействия.
Неспецифическая адаптация была изучена канадским физиологом Г. Селье (1936), на основании которой он разработал концепцию стресса.
Стресс (стресс-реакция), особое состояние организма человека и млекопитающих, возникающее в ответ на сильный внешний раздражитель - стрессор.
Стрессор - это фактор, вызывающий нарушение (или угрозу нарушения) гомеостаза.
В качестве стрессора может выступать физическое (холод, жара, повышенное или пониженное атмосферное давление, ионизирующее излучение), химическое (токсичные и раздражающие вещества), биологическое (усиленная мышечная работа, заражение микробами и вирусами, травма, ожог) или психическое (сильные положительные и отрицательные эмоции) воздействие.
Стресс возникает только у высших организмов, имеющих развитую нейроэндокринную систему.
Стресс может проявляться в виде двух синдромов: общего адаптационного синдрома и местного адаптационного синдрома.
Общийадаптационный синдром (ОАС) - совокупностью защитных реакций организма.
Помимо ОАС при стрессе развиваются и негативные для организма реакции, например, иммунодефицит, нарушение пищеварения, репродуктивной функции.
АОС развивается главным образом с участием симпато-адреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем. Симпато-адреналовая система состоит из симпатической нервной системы и мозгового вещества надпочечников, выделяющего в кровь адреналин и норадреналин. В гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему входит гипоталамус, передняя доля гипофиза (аденогипофиз) и корковый слой надпочечников.
Стресс, ацетилхолин, серотонин стимулирует секрецию кортиколиберинсинтезирующим нейроном гипоталамуса кортиколиберина (41 АК, Т½=60 мин), а кортизол, ГАМК - ингибируют. Кортиколиберин воздействует на аденогипофиз, вызывая секрецию ПОМК (АКТГ, МСГ, эндорфины, липотропин). АКТГ стимулирует синтез кортикостероидов в коре надпочечников.
Мобилизация энергоресурсов реализуется за счет:
· Активация катаболизма белков в периферических (непеченочных) тканях с образованием АК (кортизол).
· Активации в печени глюконеогенеза из АК (кортизол, адреналин);
· Активации гликогенолиза в печени (адреналин, вазопресин);
· Снижение потребления глюкозы из крови инсулинзависимыми тканями, переключение их на альтернативные субстраты. (кортизол, адреналин, дефицит инсулина (вызывают адреналин, кортизол, СТГ)). Например, мышцы переключаются на свою глюкозу (из гликогена) и жирные кислоты крови.
· Активация липолиза ТГ с образованием жирных кислот (липотропин, адреналин, норадреналин, кортизол, АКТГ);
2. Увеличение эффективности внешнего дыхания. Расширение бронхов (норадреналин, адреналин).
3. Усиление и централизация кровоснабжения. Повышение частоты и силы сердечных сокращений, повышение АД (адреналин). Повышение содержания в крови эритроцитов, гемоглобина, белков (адреналин, кортизол). Происходит улучшение кровоснабжения мозга за счет ухудшения кровоснабжения кожи, неработающих мышц, периферических органов (вазопрессин, адреналин)
Мобилизация энергоресурсов и усиление газообмена обеспечивает значительное увеличение основного обмена при стрессе (до 2 раз).
4. Активации работы ЦНС. При ОАС улучшается ориентация (АКТГ, норадреналин), память (АКТГ, вазопрессин), двигательная активность (кортиколиберин), появляется страх (кортиколиберин, адреналин), тревога (кортиколиберин, адреналин, вазопрессин, норадреналин), агрессия, гнев (норадреналин),
5. Снижение чувства боли (окситоцин, вазапрессин).
5. На случай возможной кровопотери происходит увеличение свертывающей способности крови (вазопрессин, глюкокортикоиды, андрогены) и задержка в организме воды (вазопрессин, альдостерон).
7. Подавление воспалительных реакций (кортизол). Снижение простагандинов, проницаемости капилляров, увеличение стабильности лизосом.
3. Снижение пищевого поведения и полового влечения (кортиколиберин).
Негативные реакции стресса проявляются в:
1. подавлении иммунитета (кортизол). Снижение лимфоцитов, базофилов, эозинофилов. Подавление синтеза антител, фагоцитоза лейкоцитами и клетками РЭС, пролиферации фибробластов, миграции лейкоцитов. Наблюдается ухудшается заживление ран, развиваются эрозии. Иммунодефицит способствует стимуляции роста и местазирования опухолей.
2. нарушении репродуктивной функции. Кортизол подавляет образование лютеинизирующего гормона, тестостерона.
3. нарушении пищеварения (кортизол). Снижается образование слюны, моторика ЖКТ, запираются сфинктеры, возникает анорексия (адреналин). Активируется продукция желудочного и поджелудочного соков, соляной кислоты, снижается образование муцинов, возникает синдром агрессивного желудка, что может приводить к язвам ЖКТ.
4. активации ПОЛ (адреналин).
5. Избыток в крови жирных кислот может вызывать кетоацидоз, гиперлипидемию, гиперхолестеринемию (развитие атеросклероза) (липотропин, адреналин, норадреналин, кортизол, АКТГ).
6. деградацию тканей при высоком катаболизме белков (кортизол, адреналин).
Функции крови:
1. Основная функция крови - это транспорт веществ и тепловой энергии.
а) Дыхательная функция. Кровь переносит газы: кислород от легких к органам и тканям, а обратно углекислый газ.
б) Трофическая и выделительная функция. Кровь доставляет органам и тканям питательные вещества, забирая от них продукты их метаболизма.
в) Коммуникативная функция. Кровь переносит гомоны от места их синтеза к органам-мишеням.
г) Кровь транспортирует по организму воду и ионы.
д) Терморегуляторная функция. Кровь перераспределяет в организме тепловую энергию.
2. Кровь содержит различные буферные системы, которые участвую в поддержании кислотно-основного равновесия.
3. Кровь, с помощью неспецифического и специфического иммунитета, защищает организм от внешних и внутренних вредных факторов.
В результате выполнения перечисленных функций, кровь обеспечивает поддержание в организме гомеостаза.
Для нормального функционирования кровь:
1. должна находиться в жидком состоянии, и присутствовать в кровяном русле в достаточном объеме, что обеспечивается свертывающей и противосвертывающей системой крови, работой почек и ЖКТ.
2. должна содержать определенное количество форменных элементов, белков, низкомолекулярных органических веществ, электролитов, что обеспечивается работой органов кроветворения, кроверазрушения, печени, почек и ЖКТ.
В связи с тем, что кровь поддерживает гомеостаз в организме и контактирует практически со всеми органами и тканями, она является самым хорошим биологическим материалом для выявления большинства заболеваний организма.
БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ
В плазме крови открыто более 200 видов белков, которые составляют 7% объема плазмы. Белки плазмы крови синтезируются в основном в печени и макрофагах, а также в эндотелии сосудов, в кишечнике, лимфоцитах, почках, эндокринных железах. Разрушаются белки плазмы крови печенью, почками, мышцами и др. органами. Т½ белков плазмы крови составляет от нескольких часов до несколько недель.
В плазме крови белки выполняют следующие функции:
1. Создают онкотическое давление. Оно необходимо для удержания воды в кровяном русле.
2. Участвуют в свертывании крови.
3. Образуют буферную систему (белковый буфер).
4. Транспортируют в крови плохорастворимые в воде вещества (липиды, металлы 2 и более валентности).
5. Участвуют в иммунных процессах.
6. Образуют резерв аминокислот, который используется, например, при белковом голодании.
7. катализируют некоторые реакции (белки-ферменты).
8. Определяют вязкость крови, влияют на гемодинамику.
9. Участвуют в реакциях воспаления.
Строение белков плазмы крови
По строению белки плазмы крови являются глобулярными, по составу они делятся на простые (альбумины) и сложные.
Среди сложных, можно выделить липопротеины (ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП, ЛПВП, ХМ), гликопротеины (почти все белки плазмы) и металлопротеины (трансферин, церрулоплазмин).
Глобулины.Онисодержат липопротеины и гликопротеины.
II. α1-Глобулины
α1-Антитрипсин - гликопротеин, синтезируемый печенью. В плазме 2,5г/л. Белок острой фазы (2 группа). Важный ингибитор протеаз, в том числе эластаз нейтрофилов, которые разрушают эластин альвеол лёгких и печени. α1-Антитрипсин также ингибирует коллагеназу кожи, химотрипсин, протеазы грибков и лейкоцитов. При дефиците α1-антитрипсина могут возникнуть эмфизема лёгких и гепатит, приводящий к циррозу печени.
Кислый α1- гликопротеин, синтезируется печенью. В плазме 1 г/л. Белок острой фазы (2 группа). Транспортирует прогестерон и сопутствующие гормоны.
ЛПВП синтезируются в печени. В плазме 0,35 г/л. Транспортируют излишки ХС из тканей в печень, обеспечивают обмен других ЛП.
Протромбин - гликопротеид, содержащий около 12% углеводов; белковая часть молекулы представлена одной полипептидной цепью; молекулярная масса около 70000Да. В плазме 0,1 г/л. Протромбин - предшественник фермента тромбина, стимулирующего формирование тромба. Биосинтез протекает в печени и регулируется витамином К, образуемым кишечной флорой. При его недостатке витамина К уровень протромбина в крови падает, что может приводить к кровоточивости (ранняя детская геморрагия, обтурационная желтуха, некоторые болезни пече
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
2015-04-30
1116
5895
5584