Электрофореграмма белков плазмы крови

При патологиисодержание белков в плазме крови может существенно изменяться. Возможны различные варианты патологических состояний: гипер-, гипо-, пара-, и диспротеинемии.

Гиперпротеинемия(увеличение содержания белков). Основными причинами этого состояния организма могут стать:

• интенсивная потеря воды организмом (диарея, рвота, ожоги и др.);

• увеличение синтеза γ-глобулинов при инфекции и токсическом раздражении ретикулоэндотелиальной системы;

• появление миеломных белков (парапротеинемия) при миеломной болезни

Гипопротеинемия(снижение содержания белков, чаще всего альбуминов). Основными причинами этого состояния организма могут быть:

• заболевание почек и потеря белков в составе мочи;

• заболевание печени и нарушения в ней реакций синтеза, прежде всего альбуминов;

• нарушения проницаемости капилляров (потеря белков 1/3 стенки сосудов);

• при голодании, непроходимости желудочно-кишечного тракта, при онкологических заболеваниях и др. патологических состояниях.

При ревматизме, туберкулезе, пневмонии и многих других заболеваниях общее содержание белков в плазме крови может находиться в пределах физиологической величины, но при этом изменяется соотношение отдельных белковых фракций (диспротеинемия).

Диагностика заболеваний на основе анализа белков плазмы крови относительно сложна. Рекомендуется результаты полученных исследований сопоставлять со «стандартами» электропротеинограм, характерными для определенных заболеваний.

Парапротеинемия сопровождается появлением в крови нехарактерных для нормального состояния белков (парапротеинов): С-реактивный белок «появляется» в крови в остром периоде заболеваний, сопровождающихся воспалением и некрозом тканей; криоглобулины обнаруживаются при миеломной болезни, лейкозах, нефрозах, циррозе печени; макроглобулины появляются при липоидном нефрозе, циррозе печени, коллагенозах и другой патологии.

Ферменты плазмы крови.Для диагностики различных заболеваний используют секреторные энзимы для установления причины коагулопатии, экскреторные и клеточные органно-специфичные энзимы для установления заболеваний соответствующих органов (ЛДГ, КК, ЩФ, ГОТ, ГПТ и др.).

Остаточный азоткрови в норме составляет 15-25 ммоль/л. В состав остаточного азота крови входят азот мочевины (до 50%), аминокислот (до 25%), мочевой кислоты (4%), креатинина (2,5%), креатина (5%), билирубина, солей аммония и др.

Безазотистые органические компоненты крови - липиды (триглицериды, холестерин, фосфолипиды), углеводы (глюкоза и др. моносахариды), кетоновые тела (ацетоацетат,-гидроксибутират).

Кислотно-щелочное равновесие (КЩР) поддерживается:

1) за счет различных буферных систем;

2) с помощью физиологических механизмов выделения из организма продуктов метаболизма.

Буферные системы плазмы крови:

1) карбонат-бикарбонатный буфер. Компоненты: H₂CO₃иNaHCO₃в соотношении 1:20. Нейтрализует 40% всех свободныхH⁺в организме. Емкость составляет 10% от всей буферной емкости крови.

2) фосфатный буфер. Компоненты: NaH₂PO₄иNa₂HPO₄в соотношении 1:4. Емкость составляет 1% от всей буферной емкости крови.

3) гемоглобиновый буфер. Компоненты: KHbиKHbO₂. Емкость составляет до 75% от всей буферной емкости крови. Действие гемоглобиновой буферной системы направлено на нейтрализациюH₂CO₃, возникающей из поступающего из тканейCO₂.

Нейтрализация протонов за счет удаления CO₂ с помощью легких:

HHb + O₂ → H⁺ + HbO₂

H⁺ + HCO₃^- → H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑

Нейтрализация протонов с помощью почек:

H⁺+Na₂HPO₄→NaH₂PO₄↓

H⁺+NH₃→NH₄⁺+Cl^-→NH₄Cl↓

В зависимости от механизма формирования патологии КЩР различают ацидоз или алкалоз.

Ацидоз (рН < 7,37) – снижение рН крови.

Газовый (дыхательный) ацидозвозникает как следствие гиповентиляции легких (при бронхите, бронхиальной астме, эмфиземе легких, пневмонии, асфиксии т.е. заболеваниях легких, а также патологии ЦНС, отравлении лекарствами и др. ситуациях, связанных с ограничением дыхания). Это приводит к гиперкапнии (↑ рСО₂> 40 ммHg) и снижению рН крови. Компенсаторно избыток СО₂превращается в бикарбонат-анион (↑ НСО₃^-> 24 мэкв/л).

Метаболический (нереспираторный) ацидоз– наиболее частое нарушение КЩР. Возникает как следствие повышения в крови содержания органических кислот в связи с увеличением скорости их образования или снижения экскреции почками (кетоацидоз - при декомпенсации сахарного диабета, голодании, алкогольном опьянении; лактоацидоз -при гипоксии, ишемии, отравлении и др. патологии).

Снижение уровня бикарбонат-аниона (НСО₃^-< 20 мэкв/л) сопровождается компенсаторным снижением в крови рСО₂< 35 ммHg.

Алкалоз (рН > 7,44) – повышение рН крови.

Газовый (дыхательный) алкалоз– является результатом повышения альвеолярной вентиляции (при стрессе, септическом шоке, отравлении салицилатами, травмах мозга, искусственной вентиляции легких, в барокамере и др.). Развивается гипокапния (рСО₂< 30 ммHg), что компенсаторно сопровождается снижением содержания бикарбонат-аниона (НСО₃^-< 20 мэкв/л).

Метаболический алкалоз– наиболее распространенная форма нарушения КЩР у больных, поступивших в отделение интенсивной терапии, вероятно, из-за необоснованного применения диуретиков (при рН > 7,55 летальность может достигать 40%). В основе этой патологии лежат либо потеря протонов (сHClпри обильной и частой рвоте), либо введение в организм с терапевтической целью бикарбонатов, диуретиков. Метаболический алкалоз характеризуется увеличением в крови содержания бикарбонат-анионов (НСО₃^-> 30 мэкв/л) и компенсаторным повышением (рСО₂> 50 ммHg).

Диагностика типа нарушения КЩР устанавливается путем определения в крови изменения основных показателей кислотно-щелочного равновесия: pH, парциального давления кислорода (рО₂), парциального давления углекислого газа (рСО₂), бикарбонатов (НСО₃^-).

Транспорт газов кровью.

- Транспорт кислородаосуществляет основной белок эритроцитов гемоглобин. В норме содержание гемоглобина в крови составляет 120-140 г/л у женщин и 130-160 г/л у мужчин. Уменьшение содержания гемоглобина в крови бывает при кровопотере, дефиците железа, витаминовB₉,B₁₂, усиленном гемолизе эритроцитов. Увеличение содержания гемоглобина в крови – при увеличении числа эритроцитов, легочно-сердечной недостаточности, при некоторых пороках сердца, при сгущении крови и др.

- Транспорт углекислого газакровью.

1) в физически растворенном виде (6-7% СО₂ в покое);

2) в связанной с гемоглобином форме – карбгемоглобин (3-10% СО₂);

3) в форме бикарбоната при участии гемоглобина эритроцитов.

Гипоксия (кислородное голодание)- состояние, возникающее при недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации в процессе биологического окисления.Виды гипоксий:

1) при понижении PO₂во вдыхаемом воздухе (экзогенная).

Возникает при подъеме на высоту, при нарушении поступления кислорода, при авариях в шахтах, неисправности наркозной аппаратуры и др.

2) при патологических процессах, нарушающих снабжение тканей кислородом при нормальном содержании его в окружающей среде.

Различают:

1) дыхательный (легочный тип), например, при нарушении проходимости дыхательных путей, отеке легкого, пневмонии и т. д.;

2) сердечно-сосудистый (циркуляторный тип) - при нарушении кровообращения, приводящего к недостаточному кровоснабжению органов и тканей;

3) кровяной (гемический тип), возникает при уменьшении эритроцитов или содержания гемоглобина в эритроцитах;

4) тканевой (гистотоксический тип) - нарушена способность тканей поглощать кислород, например, при отравлении цианидами, которые блокируют конечный фермент дыхательной цепи цитохромоксидазу.

Система гемостазаобеспечивает:

- образование тромба при повреждении кровеносного сосуда с целью остановки кровотечения;

- растворение тромба и восстановление кровотока в кровеносном сосуде.

Гемостатический процесс (процесс свертывания крови) может быть подразделен на пять стадий:

- повреждение и локальная вазоконстрикция кровеносного сосуда;

- формирование тромбоцитарного (белого) тромба;

- стабилизация тромба фибрином;

- ретракция тромба;

- лизис тромба и восстановление поврежденной стенки сосуда.

Обеспечивается этот процесс взаимодействием многочисленных белков плазмы (факторов свертывания крови) и клеток крови с поврежденным эндотелием или субэндотелиальными структурами кровеносного сосуда. Тромбоциты, прикрепляясь к месту повреждения образуют непрочную тромбоцитарную пробку (белый тромб). В состав этого тромба включается растворимый белок плазмы крови (фибриноген), который превращается в нерастворимый белок фибрин. В результате формируется прочный фибриновый тромб. Он содержит эритроциты и поэтому его называют красным тромбом.

Существует 2 пути свертывания крови:

- прокоагулянтный (внешний) начинает действовать при повреждении структуры тканей и тромбоцитов;

- контактный (внутренний) запускается при повреждении эндотелия сосудов.

Кровь здорового человека свертывается invitroза 5-10 минут. Быстрая и высокоэффективная остановка кровотечения достигается каскадом ферментативных реакций с элементами их усиления на многих этапах. Активация факторов свертывания происходит частичным их протеолизом. В результате белки свертывания крови приобретают каталитическую активность – становятся ферментами (сериновыми протеазами), способными катализировать реакции и в целом процессе свертывания крови приобретает лавинообразный характер, что приводит к быстрому образованию тромба и остановке кровотечения.

Роль витамина К в свертывании крови.

Факторы свертывания крови (II,VII,IX,X) содержат в своем составе остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты, которые, посредством ионов Са⁺⁺, обеспечивают связь этих ферментов с фосфолипидами клеточных мембран. В отсутствии ионов Са⁺⁺кровь не свертывается. γ-карбоксилирование глутаминовой кислоты катализируется карбоксилазой, коферментом которой является витамин К. В связи с этим при недостатке витамина К нарушается γ-карбоксилирование выше названных факторов свертывания, что сопровождается кровоточивостью, подкожными и внутренними кровоизлияниями.

Противосвертывающая система крови включает различные ингибиторы свертывания крови, чаще белковой природы, способствуют сохранению крови в жидком состоянии. К ним относятся: антитромбинIII, α₂-анитплазмин, α₁-антитрипсин, α₁-антихимотрипсин, С1-инактиватор, α₂-макроглобулин и др.

Искусственные антикоагулянты:дикумарин, неодикумарин, варфарин и другие лекарственные препараты являются антивитаминами К, которые назначают для снижения активности свертывающей системы крови. Механизм их действия:образование комплекса фактор свертывания крови + ингибитор, далее комплекс выводится из кровотока, гидролизуется и свертывание прекращается.

Фибринолитическая система – система протеаз, способных гидролизовать образованный тромб. Тромб образуется за несколько минут, а растворяется в течение нескольких дней.

Таким образом, процесс свертывания крови, противоствертывающая система и система фибринолиза представлены большим набором белков - предшественников. Активация этих белков осуществляется в каскаде ферментативных реакций – путем их протеолиза, что обеспечивает быстрое свертывание крови.