Клиническая химия в диагностике и лечении. Обмен натрия и воды обмен калия лечение диуретиками гомеостаз ионов водорода

• Название: Обмен натрия и воды обмен калия лечение диуретиками гомеостаз ионов водорода
• Анкор: Клиническая химия в диагностике и лечении.doc
• Дата: 24.05.2018
• Размер: 3.99 Mb.
• Имя файла: Клиническая химия в диагностике и лечении.doc
• Тип: Документы; #19588
• Категория: Биология. Ветеринария. Сельское хозяйство
• страница: 28 из 42

БЕЛКИ МОЧИ И ПЛАЗМЫ КРОВИ

БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ

Плазма крови содержит смесь белков, различающихся по про­исхождению и функциям.

Метаболизм белков плазмы

Концентрация в плазме белков зависит от соотношения между их синтезом и катаболизмом, а также выведением из организма.

Многие белки плазмы синтезируются в печени, но плазмати­ческие клетки и лимфоциты иммунной системы синтезируют иммупоглобулипы; белкп системы комплемента синтезируются мак­рофагами, а также клетками печени.

Пассивная потеря белков с низкой молекулярной массой про­исходит через почечные клубочки и стенку кишечника. Некоторые из этих белков подвергаются реабсорбции либо непосредственно через клетки почечных канальцев, либо после переваривания в ки­шечнике. Некоторые белки распадаются в клетках почечных ка­нальцев. Большинство белков плазмы после их захвата путем пиноцитоза катаболизируются в клетках эндотелия капилляров или мононуклеарных фагоцитах.

Функции белков плазмы

В этом разделе приведены краткие сведения об основных функ­циях белков плазмы.

Воспалительная реакция и защита от инфекций. Иммуноглобулины и белки комплемента входят в состав иммунной системы ор­ганизма, а последняя в сочетании с группой белков, известных под названием реактанты острой фазы, вовлекается в ответную реак­цию на воспаление.

Транспорт. Альбумин и специфические связывающие белки осуществляют транспорт многих гормонов, витаминов, липидов, билирубина, кальция, микроэлементов и некоторых лекарствен­ных средств. В сочетании с белком эти вещества становятся раст­воримыми в плазме или физиологически неактивными.

Регуляция распределения внеклеточной жидкости. Концент­рация белков, особенно альбумина, в плазме влияет на распреде­ление воды между внутри и внесосудистыми пространствами.

Пептидные гормоны и факторы свертывания крови составляют количественно относительно небольшую, но физиологически важ­ную долю белков плазмы. Лишь немногие ферменты имеют функ­циональное значение в циркулирующей крови; как правило, они высвобождаются при распаде клеточных элементов.

Этот перечень совершенно не претендует на полноту. Функции многих белков, идентифицированных в плазме, остаются неизве­стными.

Методы исследования белков плазмы. Количественное содер­жание белков определяют либо суммарно (например, общее содер­жание белков), либо чаще после фракционирования (например, содержание альбумина).

После электрофоретического разделения белков сыворотки или плазмы можно визуально оценить изменения в соотношениях от­дельных групп белков.

Общее содержание белков

В норме альбумин составляет наибольшую белковую фракцию плазмы; гипопротеинемия почти всегда обусловлена гипоальбуминемией.

При чрезмерной потере безбелковой жидкости из сосудистого русла либо в результате дегидратации, либо в связи с застоем кро­ви в условиях венепункции происходит нарастание концентрации (но не фактического количества) белка.

Истинная гиперальбуминемия, по-видимому, не развивается. Гиперпротеинемия обычно обусловлена преимущественным нара­станием содержания одного или нескольких иммуноглобулинов. Если концентрация альбумина в пределах нормы или низкая, тог­да как общий уровень белков высокий, следует провести электрофоретическое исследование и при необходимости количественный анализ иммуноглобулинов.

Данные об общем содержании белков плазмы крови могут быть дезориентирующими; при общем уровне в пределах нормы кон­центрации отдельных белков бывают существенно изменены. На­пример, понижение уровня альбумина может быть приблизительно сбалансировано повышением содержания иммуноглобулинов. Та­кая ситуация встречается весьма часто. В отличие от альбумина большинство других индивидуальных белков плазмы составляют относительно небольшую долю от общей массы белка крови. Зна­чительное изменение концентраций одного из них может не ска­зываться на изменении общего содержания белка.

Электрофорез

Электрофорез, основанный на использовании разности элект­рических зарядов отдельных белков для их разделения, обычно проводят, нанося небольшое количество сыворотки крови на по­лоску из ацетата целлюлозы или агарозы с последующим пропу­сканием через них электрического тока в течение определенного интервала времени. После окрашивания можно различить 5 основ­ных белковых фракций. Их сравнивают с соответствующими фракциями контрольной сыворотки крови здорового человека.

В составе каждой из этих 5 фракций — альбумин, ₁, -₂,-  -и -глобулины — имеется множество белков (рис. 37). Изменения электрофореграммы наиболее наглядны при аномалиях в содер­жании белка, который в ворме имеется в плазме в высокой концентрации (например, альбумин), или когда в одной фракции происходят параллельные вариации уровня нескольких белков.



Рис. 37. Электрофореграмма белков плазмы и 12 основных белков плазмы (за исключением фибриногена). В этом примере -глобулин разделен на ₁ -и _{2 -} фракции. Такой результат воспроизводится не всегда, особенно при работе с материалом, который приходилось хранить перед анализом. 1. Альбумин: 2. липопротеин (ЛПВП); 3. ₁кислый гликопротеин; 4. ₁антитрипсин; 5. ₂макроглобулин; 6. Гаптоглобин; 7. липопротеин (ЛПНП); 8. Трансферрин; 9. Фракция Сз комплемента; 10. IgG; 11. IgA; 12. IgM.

Описание, приводимое ниже, основано на исследованиях мето­дом электрофореза на ацетате целлюлозы сыворотки крови взрос­лых здоровых людей.

Альбумин, обычно выявляемый в виде одного белка, составляет наиболее заметную фракцию.

Фракция ₁глобулина состоит почти исключительно из ₁антитрипсина.

Фракция ₂глобулина состоит преимущественно из ₂макроглобулина и гаптоглобина.

Фракция Рглобулина часто разделяется на 2 подфракции: 1, состоящую преимущественно из трансферрина в сочетании с не­которым количеством ЛПНП, и ₂, состоящую из фракции Сз комплемента.

Фракцию глобулина составляют иммуноглобулины. Некото­рые из них обнаруживают также в составе фракций ₂ и глобулинов.

Если вместо сыворотки исследуют плазму, то обнаруживают 6-ю фракцию (фибриноген), расположенную в - -области. В этих условиях интерпретация результатов бывает затруднена. Ес­ли показано электрофоретическое исследование, следует исполь­зовать свернувшуюся кровь.



Рис. 38. Электрофореграммы белков сыворотки крови при патологических состояниях.

Примечание. 1. Нефротический синдром. В этом типичном примере содержание всех фракций, за исключением аглобулина, низкое. В некоторых случаях содержа­ние фракции углобулина может быть в пределах нормы или повышено. 2. Парапротеинемии. Недостаточность иммунологических реакций воспроизводится не всегда.

Электрофореграммы при патологических состояниях. Для группы сходных между собой заболеваний относительно характерны некоторые аномалии электрофореграмм. Иногда обна­ружение таких аномалий может быть показанием к проведению дальнейших исследований (рис. 38).

Параллельные изменения во всех фракциях (на рис. 33 не по­казаны) . При отклонениях от нормы общего содержания белка в сыворотке крови подобные Электрофореграммы обычны. Повыше­ние содержания всех белковых фракций (включая иммуноглобу­лины) может быть обнаружено при дегидратации и застое крови во время венепункции; понижение — при чрезмерной гидратации или исследовании образцов крови, капавшей свободно из расслаб­ленной руки. Аналогичное понижение встречается также в тяже­лых случаях алиментарной белковой недостаточности и расстрой­стве всасывания, если они не сопровождаются инфекционными заболеваниями.

Электрофореграммы, характерные для острых заболеваний. Лю­бое повреждение тканей инициирует ряд биохимических и клеточ­ных явлений, связанных с воспалением. К числу биохимических изменений относится стимуляция синтеза так называемых белков острой фазы. Хотя вторичные процессы утилизации синтезирован­ного комплемента приводят к уменьшению его концентрации, со­держание этих белков в плазме крови указывает на активность воспалительной реакции. С наличием указанных белков связано повышение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и повышение вязкости плазмы, характерные для воспалительной реакции.

Некоторые белки острой фазы мы рассматриваем на с. 353. К их числу относятся преимущественно белки, входящие в состав Ci и 02глобулинов, видимых на обычных электрофореграммах.

Следовательно, повышенная концентрация ai и 0,2фракций, часто сочетающаяся с уменьшением содержания альбумина, обычно сопровождает такие патологические состояния, как инфек­ционные болезни, злокачественные новообразования (особенно aiфракция), травмы (в том число хирургические операции), аутоиммунные заболевания (например, ревматоидный артрит).

Электрофореграмма может указывать на необходимость кор­рекции уровней одного или нескольких белков острой фазы.

Хронические воспалительные процессы. При хронических вос­палительных процессах стимулируется биосинтез иммуноглобулинов. На электрофореграммах может быть заметно общее повыше­ние содержания углобулина. Если продолжается активный воспа­лительный процесс, такое повышение содержания углобулина сочетается с повышением концентраций ai и агфракций, харак­терных для реакций острой фазы.

Цирроз печени. Более подробное обсуждение изменений белков плазмы крови при заболеваниях печени представлено на с. 340. Эти изменения обычно неспецифичны, но при циррозе иногда от­мечают характерные сдвиги на электрофореграмме. Содержание альбумина (и зачастую ciiглобулина) понижено, тогда как кон­центрация углобулина значительно повышена с видимым слия­нием (3 и уфракций.

Нефротический синдром. Изменения белков плазмы крови за­висят от тяжести поражения почек. На ранних стадиях заболева­ния единственным отклонением от нормы может быть низкий уро­вень альбумина, но для уже развившегося патологического про­цесса характерно понижение концентрации альбумина, ai и •углобулинов с повышением уровня 02глобулина. Содержание (3глобулина обычно в пределах нормы. Если указанный синдром обус­ловлен системной красной волчанкой, то содержание углобулина может быть в пределах нормы или повышено.

Недостаточность aiантитрипсина. Поскольку видимая на целлюлозноацетатных электрофореграммах Ctiполоса соответствует почти исключительно aiантитрипсину, отсутствие или отчетливое уменьшение оптической плотности этой полосы указывает на не­достаточность aiантитрипсина.

Хотя изменения электрофореграммы обычно указывают на при­роду заболевания, они редко носят патогномоничный характер.

Белки, имеющие важное значение для клиники

При помощи иммунохимических или химических методов мож­но измерить концентрации многих белков плазмы крови. Из них липопротеиды и трансферрин рассмотрены в других главах. Неко­торые другие белки, имеющие важное значение для клиники, рассмотрены в этой главе. Изменения концентраций некоторых in них (но не всех) видны на электрофореграммах.

Альбумин

Альбумин, имеющий относительную молекулярную массу (ОММ) 65000, синтезируется в печени. В плазме крови в норме он имеет биологический период полураспада приблизительно 20 су­ток. Хотя примерно 60% внеклеточного альбумина находится в иптсрстициальпом пространстве, значительная доля которого при­ходится на подкожную клетчатку, концентрация альбумина в плазме крови существенно повышена благодаря относительной непроницаемости стенок кровеносных сосудов. Этот концентра­ционный градиент важен для поддержания постоянства объема плазмы крови.

Мы обсудим 2 группы редких врожденных аномалий синтеза альбумина. Существует несколько наследуемых вариантов синте­за альбумина, включая бисальбуминемию, при которой кодируется два типа альбумина. Эти явления представляют только академиче­ский интерес; какимилибо клиническими симптомами они обыч­но не сопровождаются. При недостаточности синтеза альбумина развивается анальбуминемия. Клинические проявления в таких случаях незначительны; отеки, хотя и наблюдаются, выражены очень слабо.

Чрезмерно высокая концентрация альбумина в плазме крови встречается только при дегидратации организма или как артефакт, если материал брали в условиях длительного застоя венозной кро­ви. Для клиники важное значение имеет только снижение кон­центрации альбумина в плазме крови.

Причины гипоальбуминемии. Понижение концентрации альбу­мина в плазме крови, несмотря на общее содержание альбумина в организме в пределах нормы, может быть обусловлено разбавле­нием избытком не содержащей белка жидкости или перераспреде­лением в интерстициальную жидкость вследствие повышения про­ницаемости капилляров. Истинная недостаточность альбумина может быть результатом уменьшения скорости его синтеза или увеличения скорости распада, а также потерь альбумина орга­низмом.

Гипоальбуминемия вследствие разбавления может быть обус­ловлена следующими причинами: 1) взятием крови из руки, в которую производили внутривенное вливание (артефакт); 2) вве­дением избытка не содержащей белка жидкости; 3) задержкой жидкости, обычно при отеках или на поздних стадиях беремен­ности.

Перераспределение альбумина из плазмы крови в интерстициальную жидкость может быть вызвано следующими причинами:

1) положением больного в позе лежа. Концентрация альбумина в плазме крови может понижаться на 5—10 г/л, если кровь взята у больного в положении лежа (а не стоя), что, по-видимому, обус­ловлено перераспределением воды; 2) повышенной проницаемо­стью капилляров. Вероятно, при шоке пмснно эта npiniina привидит к внезапному понижению уровня альбумина в плазме крови.

Небольшое понижение уровня альбумина в плазме, отмечаемое паже при умеренно острых патологических состояниях, может быть обусловлено сочетанием двух указанных выше факто­ров.

Понижение синтеза альбумина. В норме приблицительно 4% имеющегося в организме альбумина ежесуточно об­новляется за счет его синтеза в печени. Нарушение этого процесса приводит к гипоальбуминемии. Синтез альбумина зависит от адекватного поступления с пищей аминокислот, возмещающих по­тери азота (преимущественно в виде мочевины, экскретируемой почками), связанные с катаболизмом белков. Гипоальбуминемия, следовательно, может быть результатом хронической дисфункции печенп. нарушении питания или всасывания.

Повышение катаболизма альбумина. При многих заболеваниях повышены катаболизм альбумина и, следовательно, потери азота организмом. Этот фактор может усугублять гипоальбуминемию, обусловленную другими причинами.

Повышение потерь а льбумина организмом. Благодаря его относительно небольшой ОММ потери значитель­ных количеств альбумина происходят при условиях, для которых характерно повышение проницаемости биомембран, отделяющих плазму крови от окружающей среды. В плазме крови концентра­ция альбумина выше, чем концентрация других белков, обладаю­щих низкой ОММ. Поэтому последствия потери альбумина более очевидны. Условия, способствующие потерям белков, следующие:

1) потери через почечные клубочки при нефротическом синдроме;

2) потери через кожу при ожогах значительной поверхности тела и при таких заболеваниях кожи, как псориаз. В подкожной клет­чатке заключена значительная доля интерстициальной жидкости;

3) потери через стенку кишечника при энтеропатиях, сопровож­дающихся потерями белка.

Последствия гипоальбуминемии

Распределение жидкости. Альбумпн — количественно наибо­лее важный белок среди макромолекул, определяющих осмотиче­ское давление коллоидов плазмы крови. При резко выраженной гипоальбуминемии могут развиться отеки.

Функции связывания. Приблизительно половина кальция плаз­мы крови связана с альбумином, и Гипоальбуминемия сопровожда­ется гипокальциемией. При этом происходит уменьшение только связанной с белком (физиологически неактивной) фракции; симп­томы тетании не развиваются и препараты кальция или витамина D противопоказаны.

Альбумин связывает также билирубин, свободные жирные кис­лоты и многие лекарственные средства, например, салицплаты, пенициллин и сульфонамиды. Связанные с альбумином фракции физиологически и фармакологически неактивны. Значительное уменьшение альбумина плазмы, приводя к снижению связываю­щей способности, может повысить уровень свободных фракций указанных выше веществ, результатом чего могут быть токсичес­кие эффекты при обычных дозировках лекарственных средств. Ле­карства, связываемые альбумином, могут в условиях комбиниро­ванного применения конкурировать за центры связывания, что также приводит к повышению концентраций свободных фракций. Примером такого явления служит сочетапное введение салпцилатов и антикоагулянта уорфарина с усилением действия последнего.

БЕЛКИ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОЧАГА И ИММУННАЯ СИСТЕМА

Организм реагирует на повреждение тканей и присутствие па­тогенных микроорганизмов или других чужеродных веществ слож­ными взаимосвязанными последовательностями клеточных и био­химических ответов. Клетки и гуморальные факторы действуют совместно в процессах инициации и регуляции воспаления и та­ким образом удаляют поврежденные ткани и чужеродные ве­щества.

При недостаточности клеточных и гуморальных компонентов возможны изолированные или сочетанные нарушения как воспа­лительной реакции, так и способности уничтожать патогенные микроорганизмы. Неадекватные ответы могут, повреждая ткани организмахозяина, вызывать аутоиммунные заболевания.

В этой главе мы ограничимся кратким описанием некоторых биохимических ответов на повреждение тканей, включая ответ си­стемы комплемента и некоторые изменения иммуноглобулинов (синтезируемых в Влимфоцитах). Эти изменения со стороны им­муноглобулинов могут быть инициированы антигеном. Дальней­шие подробности и описание клеточного ответа (со стороны поли­морфноядерных лейкоцитов и Тлимфоцитов) можно найти в. учебниках иммунологии. Ссылка на один из таких учебников дана в конце этой главы.