ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОХИМИЯ. Функциональная биохимия
 Скачать 2.5 Mb.
|
|
Определение гемоглобина крови Цель: знать разные методы определения гемоглобина в крови и уметь использовать полученную величину для диагностики анемий. Принцип метода: гемоглобин при взаимодействии с железосинеродистым калием (красная кровяная соль) окисляется в метгемоглобин.  Образующий с ацетонциангидрином окрашенный гемоглобинцианид, интенсивность которого пропорциональна количеству гемоглобина.  Ход работы: В 1-ю пробирку наливают 0,02 мл крови, во 2-ю 0,02 стандартного раствора с содержанием Нb -120 г/л, приливают по 5 мл ацетонциангидридного реактива (содержит ацетонцианингидрин и красную кровяную соль) и хорошо перемешивают. Через 20 мин на ФЭКе измеряют светопоглощение при 540 нм (зеленый светофильтр № 6); определяют экстинцию полученного раствора, фотометрируя против ацетонциангидридного реактива. Содержание Нв в крови рассчитывают по формуле =  В норме: содержание гемоглобина у мужчин – 130 - 160 г/л; у женщин – 120 – 140 г/л. Диагностическое значение анализа: повышение уровня гемоглобина наблюдается при полицитемии, чрезмерной физической нагрузке, при подъеме на большие высоты. Снижается уровень гемоглобина при различных формах анемии. Следующие опыты относятся ко 2-му занятию по биохимии крови, однако работа в первом опыте предполагает взятие пробы крови из пальца, то их целесообразно выполнять на этом занятии. Определение протромбинового времени При избытке тромбопластина и оптимальном содержании кальция время образования сгустка в плазме зависти от активности II, VII, IX и Х факторов. Ход работы: к 0,1 мл плазмы добавляют 0,1 мл 1% раствора тромбопластина, инкубируют 1 мин и добавляют 0,1 мл 0,025 М раствора хлорида кальция и включают секундомер до образования плотного сгустка. Время выражают в секундах. ПИ(%) =  , где А – протромбиновое время здорового человека (20 сек), В – протромбиновое время больного человека. В норме 90 -105%. Клинико-диагностическое значение: удлинение протромбинового времени (уменьшение ПИ) наблюдается при врожденной или приобретенной недостаточности факторов, отражающих внешний механизм образования протромбиназы, ее действие на протромбин и последующее образование фибрина (факторов X, VI, V, II, I). Обычно оно отмечается у больных, принимающих антикоагулянты (неодикумарин, финилин, синкумар, омефин), при тяжелых поражениях паренхимы печени и недостаточности витамина К. Определение времени свертывания крови Ход работы. Четвертый палец протирают спиртом, вытирают насухо, укол наносят иглой Франка. Укол не должен быть поверхностным, выдавливание крови из пальца не рекомендуется. Стекающую каплю опустить на предметное стекло, сразу засечь время. Через 2 минуты иглой проверить, не образуется ли первая нить фибрина. Свертывание закончено, если образуется сгусток. В норме проходит 5-10 минут. Клинико-диагностическое значение. Увеличение времени свертывания наблюдается при тяжелой недостаточности факторов, участвующих во внутреннем пути образования протромбиназы, дефиците протромбина и фибриногена, а также при наличии в крови ингибиторов свертывания, в частности гепарина. Тимоловая проба Ход работы. 3 мл тимолового реактива + 0,5 мл сыворотки. Размешать, дать постоять 30 минут. Колориметрируем на ФЭКе 670/590 нм, кювета № 5. Контроль Н2О c сывороткой и смотрим по графику:
Норма 0 – 4 МЕ. Проба неспецифична. Может быть положительной при полиартритах, туберкулезе, малярии. Дифферинциально-диагностическое значение. При септическом эндокардите проба положительна, а при ревматизме она отрицательна, при вирусном и токсическом гепатите проба положительна, а при обтурационной желтухе – отрицательна. У больных обтурационной желтухой проба становится положительна, если процесс осложняется паренхиматозным гепатитом.  Контрольные вопросы 1. Перечислить основные функции крови. 2. Каковы основные проявления транспортной функции крови? 3. В чем проявляется экскреторная функция крови? 4. В чем состоит питательная функция крови? 5. Синтез гема. Напишите реакции синтеза гема до стадии образования порфобилиногена. 6. Что такое ферритин? Каова его роль в организме? 7. Автономная саморегуляция процесса синтеза гема. 8. Какие заболевания являются следствием наследственных нарушений синтеза гемоглобина? 9. Каков механизм транспорта кислорода кровью? 10. Каковы механизмы транспорта СО2 кровью? 11. Каким образом происходит газообмен в легких? 12. Каким образом происходит газообмен в тканях? 13. Какие Вы знаете проявления регуляторной функции крови? 14. Перечислить основные буферные системы крови. Дать им краткую характеристику. 15. Чему в норме равен рН плазмы? Дать понятие ацидозу и алкалозу. Формы ацидоза и алкалоза. 16. Какие причины могут вызвать алкалоз? Механизмы компенсаторных реакций организма при алкалозе. 17. Какие причины могут вызвать ацидоз? Механизмы компенсаторных реакций при ацидозе. 18. Как отразится на кислотно-щелочном равновесии организма человека искусственно вызванная гипервентиллция лёгких? . 19. У человека дыхание стало поверхностным, неглубоким, затрудненным. Как это отразится на кислотно-щелочном равновесии? Контрольные задачи Задача 1. Некоторые лекарства, например, барбитураты, диклофенак, эстрогены, являются индукторами синтеза аминолевулинатсинтазы и аминолевулинатдегидратазы. Почему прием этих препаратов у некоторых больных может вызвать нервно-психические расстройства и повышение чувствительности кожи к ультрафиолетовому облучению? Задача 2. При недостаточном поступлении или нарушении утилизации железа развивается железодефицитная анемия. Как изменяется метаболизм эритроцитов при этом заболевании? Для ответа на вопрос: а) перечислите белки, содержащие железо; б) опишите строение и функции основного белка эритроцитов. Задача 3. Болеутоляющее и жаропонижающее вещество парацетамол входит в состав некоторых лекарств. Парацетамол ускоряет образование активных форм кислорода в организме. При генетическом дефекте какого фермента пентозофосфатного пути в эритроцитах лечение таким препаратом может привести к гемолитической анемии? Задача 4. Концентрация 2,3-бифосфоглицерата (БФГ) в эритроцитах при хранении консервированной крови может уменьшиться с 8 до 0,5 ммоль/л, можно ли переливать такую кровь тяжелобольным людям, если концентрация 2,3-бифосфоглицерата восстанавливается не ранее, чем через трое суток? Задача 5. Недостаточное поступление каких минеральных веществ в организм может служить причиной малокровия? Задача 6. Биохимическое исследование крови показало, что содержание глюкозы в крови пациента 10 ммоль/л, кетоновых тел 1,5 ммоль/л, рН-7,3. О чем свидетельствуют эти показатели, как называется обнаруженные сдвиги, возможные причины их появлений? Задача 7. Для лечения алкалоза больным назначают NH4Cl. Однако заболевания печени часто служит противопоказания для назначения препарата. Объясните, почему? По каким показателям крови вы можете дать заключение о противопоказании к назначению препарата. Рекомендуемая литература 1. Биохимия. Под ред. Е.С. Северина, М., «ГЭОТАР –Медиа», 2008. Стр. 643-654, 623-633, 48-55 2. Николаев А.Я.. Биологическая химия. М., Медицинское информационное агентство, 2004. Стр. 41-43; 488-502. 3. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. Под ред. Е.С. Северина, А.Я. Николаева. М., «ГЭОТАР –Медиа», 2002. Стр. 19-21; 310-314, 339-340; 435-437. 4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М., Медицина, 1998. Стр. 81-84, 585 – 599. 5. Бышевский А. Ш., Терсенев О.А.. Биохимия для врача. Екатеринбург, «Уральский рабочий», 1994. Стр. 128 - 131, 172-173; 244 - 245, 261 – 266. ФУНКЦИИ И СОСТАВ ПЛАЗМЫ КРОВИ Состав плазмы крови: вода (90%) белки (6 - 8%) органические небелковые соединения (2%) неорганические соли (1%) Белковые компоненты плазмы крови: Альбумины (55 -65%);  1 – глобулины (2-4%);2 – глобулины (6-12%); – глобулины (8-12%); – глобулины (12-22%);фибриноген (2-4%). Количественные соотношения между белковыми фракциями у здорового человека постоянны. При нарушении количественных соотношений между фракциями белка возникает диспротеинемия. Содержание общего белка плазмы может оставаться нормальным.  Рис. Изменения электрофореграммы белков сыворотки крови при некоторых заболеваниях (по Эммриху) При снижении содержания общего белка плазмы возникает гипопротеинемия. Развивается при: - длительном голодании; - патологии почек (потери белка с мочой). Реже встречается гиперпротеинемия – повышение содержания белка в плазме выше 80 г/л. Встречается при значительной потере жидкости организмом: неукротимой рвоте, профузном поносе (при холере, тяжелой форме дизентерии). Парапротеинемии – появление в плазме крови патологических белков, отсутствующих в нормальных условиях. Во многих случаях миеломной болезни патологические белки преодолевают почечные барьеры и появляются в моче - «белковое тело Бенс-Джонса». Они представляют собой легкие цепи иммуноглобулинов. Их можно наблюдать при макроглобулинемии Вальденштрема. При этом в плазме появляется белок в довольно значительной концентрации с большой относительной молекулярной массой (1 - 1,6 млн). Содержание макроглобулинов может достигать 80% от общего количества белка. C–реактивный белок - белок с неизвестной функцией. Содержится в крови здоровых людей в очень низких концентрациях. Концентрация C-реактивноro белка значительно увеличивается при острых воспалительных заболеваниях, поэтому C-реактивный бeлoк называют белком острой фазы (к белкам острой фазы относятся также α-1-антитpипcин, гaптoглoбин). Белковые фракции крови Aльбумины - простые низкомолекулярные гидрофильные белки. Молекула содержит 600 аминокиcлoт. Молекулярная масса 67 кДа. Альбумины синтезируются в печени. Около 40% альбуминов находится в плазме крови, остальное количество - в интерстициальной жидкости и в лимфе. Функции альбуминов (определяются их высокой гидрофильностью и высокой концентрацией в плазме крови); - поддержание онкотического давления плазмы крови. Обecпечивают около 80% онкотического давления плазмы. При уменьшении содержания альбуминов в плазме (при голодании, заболеваниях почек) падает онкотическое давление, жидкость выходит из кровяного русла в ткани и вызывает образование отеков; - резерв свободных аминокислот в оpгaнизме, образующихся в результате протеолитическоro расщепления белков; - транcпорт веществ, особенно плохо растворимых в воде: свободных жирных кислот, жирорастворимых витаминов, стероидов, некоторых ионов (Са2+, Mg2+) и лекарственных препаратов (ацетилсалициловая кислота, пенициллин), с которыми образуют комплексы. Типы глобулинов: 1. α1 -глобулины. Имеют высокую гидpофилъность и низкую молекулярную массу, поэтому при патологии почек легко теряются с мочой. Их потеря не оказывает существенного влияния на онкотическое давление крови, так как их содержание в плазме крови невелико. Функции α1-глобулинов. 1) Транспортная. Транспортируют липиды, образуя с ними комплексы - липопротеины. Выделяют специальный белок, предназначенный для транспорта гормона щитовидной железы тироксина - тироксинсвязывающий белок. 2) Участвуют в функционировании системы свертывания крови и системы комплемента. 3) Регуляторная функция. Некоторые α1 - глобулины - эндогенные ингибиторы протеолитических ферментов, например α1 - антитpипсин. Концентрация в плазме очень высокая, молекулярная масса - 58-59 кДа. Главная 'функция – угнетение эластазы - фермента, гидролизующегo эластин (один из, основных белков соединительной ткани). α1-антитриnсин также является ингибитором протеаз: тромбина, плазмина, трипсина, химотрипсина и некоторых ферментов системы свертывания крови. Количество α1-антитрипcина увеличивается при воспалительных заболеваниях, пpoцeccax клетoчнoгo распада, уменьшaeтся при тяжелых заболеваниях печени (нарушении синтеза). К фракции α1 - глобулинов относят также α1 – антихимотрипсин, который угнетает химотрипсин, и некоторые протеиназы форменных элементов крови. , 2. α2 - глобулины - высокомолекулярные белки. Фракция содержит регуляторные белки, факторы свертывания крови, компоненты системы комплемента, транспортные белки, в том числе церулоплазмин - переносчик меди, который также обеспечивает постоянство содержания меди в различных тканях, особенно в печени. При наследственном заболевании - болезни Вильсона - уровень церулоплазмина понижается. Вследствие этoгo повышается концентрация меди в мозге и печени, что проявляется развитием неврологической симптоматики и цирроза печени. Гаптоглобины - белки, образующие специфические комплексы с гемоглобином, освобождающимся из эритроцитов при внутрисосудистом гемолизе. Вследствие высокой молекулярной массы эти комплексы не могут выводиться почками, что предотвращает потерю железа организмом. Koмплекcы гемоглобина с гaптoглобином разрушаются клетками ретикуло-эндотелиальной системы (клетки системы мононуклеарных фагоцитов), пocле чeгo глобин расщепляется до аминокислот, гем разрушается до билирубина и экскретируется желчью, а жeлeзо остается в организме и может быть снова использовано. К этой фракции относится также α2- макроглобулин. Молекулярная масса 720 кДа, концентрация в плазме крови 1,5 - 3 г/л. α2 – макроглобулин - эндогенный ингибитор протеиназ всех классов, также связывает гормон инсулин. Комплексы «α2 - макpoглобулин - фермент» сорбируют на себе иммунные пептиды, например интерлeйкины, факторы роста, фактор некроза опyxолей, и выводят их из кровотока. С1 - ингибитор – гликопротеид, основное регуляторное звено в классическом пути активации комплемента (КПК), yгнeтaeт плазмин, калликреин. При недостатке C1 - ингибитора развивается ангионевротический отек. 3. β - глобулины. К этой фракции относятся некоторые белки системы свертывания крови и большинство компонентов системы активации комплемента (от С2 до С7). Основа фракции – липопротеины низкой плoтнocти (ЛНП). 4. γ - глобулины. Фракция содержит в основном антитела – белки, синтезируемые в лимфоидной ткани и в клетках РЭС, а также некоторые компоненты системы комплемента. Функция антител: защита оргaнизма от чужеродных агентов (бактерий, вирусов, чужеродных белков) - антигенов. Главные классы антител крови: - иммунoглoбyлины G (lgG); - иммунoглoбулины М (lgM); - иммунoглобулины А (lgA), к которым относятся IgD и IgE. К грyппe γ - глобулинов относятся также криоглобулины – белки, способные выпадать в осадок при охлаждении сыворотки. У здоровых людей отсутствуют, появляются у больных с ревматическим артритом, миеломной болезнью. Среди кpиoглобулинов выделяют белок фибpонeктин - высокомолекулярный гликопротеин (молекулярная масса 220 кДа). Он пpиcyтствует в плазме крови и на поверхности макрофагов, эндотелиальных клеток, тромбоцитов, фибробластов. Функции фибронектина:
Используется для диагностики состояний, сопровождающихся угнетением системы макрофагов (сепсис). |