Белки плазмы крови

Новосибирский государственный  аграрный университет

Факультет ветеринарной медицины

Кафедра хирургии и внутренних незаразных болезней

Доклад

На тему «Белки плазмы крови»

Выполнил: Студент 6403 группы, Котельников Дмитрий Андреевич

Проверил: доцент, Глущенко Екатерина Евгеньевна

Новосибирск 2012

Оглавление

Введение 3

1. Альбумин 3

2. Глобулины 4

3. Фибриноген 5

4.Функции белков плазмы крови 6

4.1. Питательная функция: 6

4.2. Транспортная функция: 6

4.3. Роль белков в создании коллоидно-осмотического давления 6

4.4. Буфферная функция 7

5. Роль белков в предупреждении кровопотери 7

6. Плазма крови животных 7

6.1.Качественный состав белков плазмы крови 7

6.3. Клиническое значение: 10

Заключение 12

Список литературы 13

Введение

Плазма крови (от греческого нечто  сформированное, образованное) - жидкая часть крови, в которой взвешены форменные элементы. Процентное содержание плазмы в крови составляет 52-60 %. Макроскопически представляет собой однородную прозрачную или несколько мутную желтоватую жидкость, собирающуюся в верхней части сосуда с кровью после осаждения форменных элементов. Гистологически плазма является межклеточным веществом жидкой ткани крови. Плазма крови состоит из воды, в которой растворены вещества - белки (7-8 % от массы плазмы) и другие органические и минеральные соединения. Основными белками плазмы являются альбумины - 4-5 %, глобулины - 3 % и фибриноген - 0,2-0,4 %. В плазме крови растворены также питательные вещества (в частности, глюкоза и липиды), гормоны, витамины, ферменты и промежуточные и конечные продукты обмена веществ, а также неорганические ионы. В среднем 1 литр плазмы человека содержит 900-910 г воды, 65-85 г белка и 20 г низкомолекулярных соединений. Плотность плазмы составляет от 1,025 до 1,029, pH - 7,34-7,43.Существует обширная практика собирания донорской плазмы крови. Плазма отделяется от эритроцитов центрифугированием с помощью специального аппарата, после чего эритроциты возвращаются донору. Этот процесс называется плазмаферезом. Плазма с высокой концентрацией тромбоцитов находит все большее применение в медицине в качестве стимулятора заживления и регенерации тканей организма. В настоящее время на основе БоТП российскими врачами разработана многофункциональная медицинская методика плазмолифтинг, используемая в стоматологии и косметологии.

1. Альбумин

Концентрация альбумина в крови  составляет 40-50 г/л. В сутки в печени синтезируется около 12 г альбумина. Альбумин состоит из 585 аминокислотных остатков, имеет 17 дисульфидных связей. Молекула альбумина содержит много дикарбоновых аминокислот, поэтому может удерживать в крови катионы Са²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺. Около 40% альбумина содержится в крови и остальные 60% в межклеточной жидкости, однако его концентрация в плазме выше, чем в межклеточной жидкости, поскольку объём последней превышает объём плазмы в 4 раза. Благодаря относительно небольшой молекулярной массе и высокой концентрации альбумин обеспечивает до 80% осмотического давления плазмы. При гипоальбуминемии осмотическое давление плазмы крови снижается. Это приводит к нарушению равновесия в распределении внеклеточной жидкости между сосудистым руслом и межклеточным пространством. Клинически это проявляется как отёк. Относительное снижение объёма плазмы крови сопровождается снижением почечного кровотока. Однако при недостатке альбумина, который должен удерживать Na₊, другие катионы и воду, вода уходит в межклеточное пространство, усиливая отёки. Гипоальбуминемия может наблюдаться и в результате снижения синтеза альбуминов при заболеваниях печени (цирроз), при повышении проницаемости капилляров, при потерях белка из-за обширных ожогов или катаболических состояний (тяжёлый сепсис, злокачественные новообразования), при нефротическом синдроме, сопровождающемся альбуминурией, и голодании. Нарушения кровообращения, характеризующиеся замедлением кровотока, приводят к увеличению поступления альбумина в межклеточное пространство и появлению отёков. Быстрое увеличение проницаемости капилляров сопровождается резким уменьшением объёма крови, что приводит к падению АД и клинически проявляется как шок.

Альбумин - важнейший транспортный белок. Он транспортирует свободные  жирные кислоты (см. раздел 8), неконъюгированный билирубин (см. раздел 13), Са²⁺, Сu²⁺, триптофан, тироксин и трийодтиронин (см. раздел 11). Многие лекарства (аспирин, дикумарол, сульфаниламиды) связываются в крови с альбумином. Этот факт необходимо учитывать при лечении заболеваний, сопровождающихся гипоальбуминемией, так как в этих случаях повышается концентрация свободного лекарства в крови. Кроме того, следует помнить, что некоторые лекарства могут конкурировать за центры связывания в молекуле альбумина с билирубином и между собой.

Транстиретин (преальбумин) называют тирок-синсвязывающим преальбумином. Это белок острой фазы. Транстиретин относят к фракции альбуминов, он имеет тетрамерную молекулу. Он способен присоединять в одном центре связывания ретинолсвязывающий белок, а в другом - до двух молекул тироксина и трийодтиронина.

2. Глобулины

Увеличение содержания альфа-глобулинов наблюдается при воспалительных процессах, стрессовых воздействиях на организм (травмы, ожоги, инфаркт миокарда и др.). Это белки, так называемой острой фазы. Степень увеличения альфа-глобулинов отражает интенсивность процесса.

Преимущественное увеличение альфа-2-глобулинов отмечается при острых гнойных заболеваниях, вовлечении в патологический процесс  соединительной ткани (ревматизм, системная  красная волчанка и др.). Повышение  содержания альфа-глобулинов возможно также при некоторых хронических заболеваниях, злокачественных новообразованиях, особенно при их метастазировании. Уменьшение альфа-глобулинов отмечается при угнетении их синтеза в печени, гипотиреозе - пониженной функции щитовидной железы.Бета-глобулины. В этой фракции присутствуют липопротеиды, поэтому количество бета-глобулинов увеличивается при гиперлипопротеидемиях. Это наблюдается при атеросклерозе, сахарном диабете, гипотиреозе, нефротическом синдроме. Повышение содержания гамма-глобулинов (гипергаммаглобулинемия) наблюдается при усилении иммунных процессов. Оно обусловлено повышенной продукцией иммуноглобулинов классов G, A, M, D, Е и наблюдается при острых и хронических вирусных, бактериальных, паразитарных инфекциях, заболеваниях соединительной ткани (коллагенозах), злокачественных заболеваниях крови, некоторых опухолях. Значительная гипергаммаглобулинемия характерна для хронических активных гепатитов, циррозов печени. При некоторых заболеваниях (миеломная болезнь, заболевания крови, злокачественные новообразования) появляются особые патологические белки - парапротеины - иммуноглобулины, лишенные свойств антител. В этих случаях также наблюдается гипергаммаглобулинемия. Уменьшение гамма-глобулинов отмечается при заболеваниях и состояниях, связанных с истощением, угнетением иммунной системы (хронические воспалительные процессы, аллергия, злокачественные заболевания в терминальной стадии, длительная терапия стероидными гормонами, СПИД).

3. Фибриноген

Фибриноген - бесцветный белок, растворенный в плазме крови. При активации  системы свёртывания крови подвергается ферментативному расщеплению ферментом  тромбином, образующийся фибрин-мономер  под действием активного XIII фактора  свёртывания крови полимеризуется и выпадает в осадок в виде белых нитей фибрина-полимера. При взятии биоматериала для анализа фибриногена используется антикоагулянт Цитрат натрия (3,8 %). Фибриноген - белок, вырабатываемый в печени и превращающийся в нерастворимый фибрин - основу сгустка при свертывании крови. Фибрин впоследствии образует тромб, завершая процесс свертывания крови. Фибриноген является ценным показателем гемостаза (коагулограмма). Анализ фибриногена - необходимый этап предоперационного обследования, пренатальной диагностики, проводится при воспалительных, сердечно-сосудистых заболеваниях. Содержание фибриногена в крови повышается при возникновении острых воспалительных заболеваний и отмирания тканей. Фибриноген влияет и на скорость оседания эритроцитов (СОЭ).

Норма фибриногена: 2-4 г/л.

Норма фибриногена новорожденных: 1,25-3 г/л.

Нормы фибриногена при беременности несколько выше. В этот период наблюдается  постепенное повышение фибриногена  и в III триместре беременности уровень  фибриногена достигает 6 г/л.

В других случаях повышенный фибриноген в крови человека - симптом следующих  заболеваний: острые воспалительные и  инфекционные заболевания (грипп, туберкулез),инсульт, инфаркт миокарда, гипотиреоз, амилоидоз, пневмония, злокачественные опухоли (рак легких и др.).

Повышение фибриногена сопровождает ожоги, операционные вмешательства, прием  эстрогенов и оральных контрацептивов.

Нормальный уровень фибриногена  снижается при таких заболеваниях, как: ДВС-синдром, заболевания печени (гепатит, цирроз);токсикоз беременности, недостаток витамина С и В12,эмболия околоплодными водами (у новорожденных),хронический миелолейкоз, полицитемия. Уровень фибриногена понижается при отравлениях змеиным ядом, при приеме анаболических гормонов, андрогенов и рыбьего жира.

4.Функции  белков плазмы крови

4.1. Питательная функция:

В организме человека содержится около 3 л плазмы, в которой растворено примерно 200 г белка. Это вполне достаточный  запас питательных веществ . Обычно клетки захватывают не столько белки, сколько аминокислоты , однако некоторые клетки могут захватывать белки плазмы и расщеплять их при помощи собственных внутриклеточных ферментов. Высвобождающиеся при этом аминокислоты поступают в кровь, где сразу же могут использоваться другими клетками для синтеза новых белков.

4.2. Транспортная функция:

Многие небольшие молекулы при  переносе их от кишечника или депо к месту потребления связываются  со специфическими белками плазмы. Все белки плазмы связывают катионы  крови и переводят их в недифффундирующую форму. Так, около 2/3 кальция плазмы неспецифически связано с белками. Связанный кальций находится в равновесии со свободно растворенным в плазме ионизированным физиологически активным кальцием.

4.3. Роль белков в создании коллоидно-осмотического давления

Вследствие низкой молекулярной концентрации белков вклад их в общее осмотическое давление плазмы крови невелик, но создаваемое  ими коллоидно- осмотическое (онкотическое) давление играет важную роль в регулировании распределения воды между плазмой и межклеточной жидкостью . Стенки капилляров свободно пропускают небольшие молекулы, поэтому концентрации этих молекул и создаваемое ими осмотическое давление примерно одинаковы в плазме и в межклеточной жидкости. Крупные молекулы белков плазмы лишь с большим трудом проходят через стенки капилляров (так, период полувыведения меченного альбумина из кровотока составляет примерно 14 часов). Кроме того, белки захватываются клетками и переносятся лимфой . Поэтому между плазмой и межклеточной жидкостью создается градиент концентрации белков, обусловливающий разницу в коллоидно-осмотическом давлении, составляющую примерно 22 мм рт.ст. (3 кПа). Любые изменения осмотически эффективной концентрации белков плазмы приводят к нарушениям обмена веществами и распределения воды между кровью и межклеточной жидкостью.

4.4. Буфферная функция

Так как белки плазмы могут взаимодействовать  как с кислотами, так и с  основаниями с образованим солей, они участвуют в поддержании постоянства рН.

5. Роль белков в предупреждении кровопотери

Свертывание крови, препятствующее кровотечению, частично обусловлено наличием в плазме фибриногена. Процесс свертывания включает целую цепь реакций, в которых в качестве ферментов участвует ряд белков плазмы, и заканчивается превращением растворенного в плазме фибриногена в сеть из фибрина , образующую сгусток.

6. Плазма крови животных

Плазма крови животных представляет собой жидкость с плотностью 1,02 - 1,06. Повышение плотности крови  может наблюдаться в случаях  обезвоживания организма, вызванного длительными диареями, отсутствием  питьевой воды. На долю сухого (плотного) остатка плазмы приходится менее 10%, а остальное - вода. Основную массу  сухого остатка составляют белки, общая  концентрация которых в плазме составляет 60 - 80 г/л. Сумма концентраций глобулинов и альбуминов составляет концентрацию общего белка плазмы крови. Повышение  концентрации общего белка плазмы обычно наблюдается при обезвоживании  организма. Снижение концентрации общего белка плазмы может быть следствием самых разнообразных причин - низкое содержание белка в рационе, нарушение  процесса всасывания питательных веществ  в пищеварительном тракте, болезни  печени, почек, при которых теряется белок с мочой.

6.1.Качественный состав белков плазмы крови

Качественный состав белков плазмы крови очень разнообразен. В клинической биохимии часто общий белок плазмы делят на отдельные фракции методом электрофореза, основанного на разделении белковых смесей по признаку различной величины массы и конкретного заряда одного белка. При электрофоретическом разделении в зависимости от носителя количество белковых фракций общего белка неодинаково. Независимо от вида электрофореза всегда выделяют основные фракции - альбумины и глобулины. Альбумины синтезируются в печени и являются простыми белками, содержащими до 600 аминокислотных остатков. Они хорошо растворимы в воде. Функция альбуминов состоит в поддержании коллоидно-осмотического давления плазмы, постоянства концентрации водородных ионов, а также в транспорте различных веществ, включая билирубин, жирные кислоты, минеральные соединения и лекарственные препараты. Альбумины плазмы крови могут рассматриваться и как определённый резерв аминокислот для синтеза жизненно необходимых специфических белков в условиях дефицита белков в рационе. Альбумины удерживают воду в кровяном русле, а поэтому при гипоальбуминемиях могут быть отёки мягких тканей. При нефритах в мочу из плазмы крови проникают в первую очередь альбумины, как самые низкомолекулярные белки (молекулярная масса альбуминов составляет около 60000 - 66000). В норме на долю альбуминов приходится 35 - 55% от общего количества белков плазмы крови.

Глобулины плазмы - это множество  различных белков. При электрофорезе  они перемещаются вслед за альбуминами. Как правило, в плазме они находятся  в комплексе со стероидами, углеводами или фосфатами. Взаимосвязь с  липидами обеспечивает комплексам глобулинов растворимое состояние и транспорт  в различные ткани. В период интенсивного роста животного в крови отмечается относительное снижение уровня альбуминов и соответствующие повышение  уровня б- и г-глобулинов. в-глобулины активно взаимодействуют с липидами крови. г-глобулины, наименее подвижная и наиболее тяжёлая фракция из всех глобулинов, синтезируются происходящими из части стволовых клеток костного мозга В-лимфоцитами или образующимися из них плазматическими клетками. Они выполняют главным образом функцию защиты, являясь защитными антителами (иммуноглобулинами). У млекопитающих их пять - IgG, IgM, IgE, IgD, IgA. В количественном плане в крови преобладает IgG (80%). Используя метод иммуноэлектрофореза, в крови выделяют до 30 белковых фракций. Каждый тип иммуноглобулинов может специфически взаимодействовать лишь с одним определённым антигеном.

Новорождённые животные не способны в первые дни жизни синтезировать антитела. Они появляются только после поступления в желудочно-кишечный тракт молозива. Самостоятельный синтез этих защитных белков в костном мозге, селезёнке, лимфатических узлах отмечается с 3- или 4-недельного возраста животного. Поэтому важно напоить новорождённого молозивом, которое содержит в 10-20 раз больше иммуноглобулинов, чем обычное молоко.

Т-лимфоциты кооперируются с  В-лимфоцитами в синтезе иммуноглобулинов, тормозят иммунологические реакции, лизируют различные клетки. В крови Т-лимфоциты составляют 70%, В-лимфоциты - около 30%. Для синтеза иммуноглобулинов необходима и третья популяция клеток - макрофаги. Они выступают как первичные факторы неспецифической защиты, благодаря способности захватывать и переваривать микроорганизмы, антигены, иммунные комплексы, передавать информацию о них Т- и В-лимфацитам. Макрофаги выступают в роли посредников между всеми участниками процесса с помощью вырабатываемых клетками лимфокинов и монокинов.

В-лимфоциты вырабатывают антитела лишь против определённых, поступивших  в организм антигенов (бактерий, вирусов).Для этого структура антигена и глобулинового рецептора на поверхности лимфоцита должны соответствовать друг другу, как ключ к замку. В этом случае лимфоцит начинает делиться и синтезировать антитела против вида антигена, вызвавшего ответную реакцию.

Концентрация г-глобулинов увеличивается  в сыворотке крови при хронических  инфекционных болезнях, при иммунизации, беременности животных.

Целый ряд белков плазмы крови выполняет  специфические функции. Среди них  следует выделить такие белки, как  трансферрин, гаптоглобин, церулоплазмин, пропердин, система комплимента, лизоцим, интерферон.

Трансферрины являются в-глобулинами, синтезируемыми в печени. Связывая два атома железа на молекулу белка, они транспортируют этот элемент в различные ткани, регулируют его концентрацию и удерживают его в организме. По величине заряда белковой молекулы, аминокислотному составу различают 19 типов трансферринов, которые связаны с наследственностью. Трансферрины могут оказывать и прямой бактериостатический эффект. Концентрация трансферринов в сыворотке крови составляет около 2,9 г/л. Низкое содержание трансферринов в сыворотке крови может быть вызвано недостатком белков в рационе животного.

Гаптоглобин входит в состав б-глобулиновой фракции сыворотки крови. Он образует комплексы с гемоглобином при гемолизе эритроцитов. В форме таких комплексов железо из разрушенных эритроцитов не выделяется в составе мочи из организма, так как эти комплексы не способны проходить через почки. Гаптоглобин выполняет также защитную функцию, участвуя в процессах детоксикации.

Церулоплазмин - б -глобулин, синтезирующийся в печени, имеет в своем составе медь (0,3%). Связывая медь, церулоплазмин обеспечивает должный уровень этого микроэлемента в тканях. На долю церулоплазмина приходится 3% всего количества меди организма животного. Он проявляет себя как фермент и как оксидант. Церулоплазмин является оксидазой адреналина, аскорбиновой кислоты. Важной характеристикой церулоплазмина является его способность окислять железо в тканях до Fe³⁺, депонируя его в таком виде.

Система комплемента - это комплекс сывороточных белков глобулиновой природы, который рассматривается как система проэнзимов, активация которых приводит к цитолизу, разрушению антигена. Синтез системы комплемента, насчитывающей до 25 разных белков, осуществляется преимущественно мононуклеарньми фагоцитами, а также гистиоцитами. Это сложная эффекторная система белков сыворотки, играющая важную роль в регуляции иммунного ответа и в поддержании гомеостаза, в плане фило- и онтогенеза возникла раньше иммунной системы. В составе системы комплемента детально изучены 11 компонентов. Каскад ферментативных реакций, запускаемый комплексом антиген-антитело и приводящий к последовательной активации всех компонентов комплемента, начиная с первого, называется классическим путем активации. Обходной путь, который характеризуется активацией более поздних компонентов комплемента, начиная с С₃, называется альтернативным. Разрушение микробной клетки наступает только после активации компонента С₄. Терминальные белки системы комплемента, последовательно реагируя один с другим, внедряются в двойной слой липидов, повреждая клеточную мембрану с образованием мембранных каналов, что и приводит к осмотическим нарушениям, проникновению внутрь клетки антител, комплемента с последующим лизисом внутриклеточных мембран.

6.3. Клиническое значение:

Повышенное содержание общего белка  сыворотки крови (гиперпротеинемия) наблюдается или при повышенном синтезе белка, преимущественно глобулинов, или при потере жидкости организмом. Повышенный синтез наблюдается при макроглобулинемии, хронических воспалениях, например при хроническом полиартрите, у кошек при перитонитах. Потеря жидкости организмом происходит при многих заболеваниях, сопровождающихся рвотой и диареей, при генерализованном перитоните, а также в начальных стадиях тяжелых ожогов.

Гипопротеинемия встречается при нарушении синтеза сывороточных белков, при потере альбумина. Это происходит при кахексии, недостаточности печени, нефротическом синдроме, генерализованном опухолевом процессе, при паразитарных заболеваниях, нарушении усвоения пищи. Иногда гипопротеинемия встречается у молодых собак и сопровождается асцитом. Относительная гипопротеинемия бывает и при многократных инфузиях различных растворов. Определение отдельных белковых фракций и их соотношение имеет также диагностическое значение в комплексе с другими методами исследования.

 Содержание бета-глобулинов увеличивается при протозойных заболеваниях и глистной инвазии, при прививках. Уменьшение концентрации гамма-глобулинов свидетельствует о снижении общей резистентности организма.

Увеличение фракции в-глобулинов отмечается в остром периоде воспалительных процессов и в период обострения хронических воспалений. Лихорадка и травма также часто сопровождаются увеличением концентрации этой фракции.

Содержание бета-глобулинов у собак увеличивается при гепатите и циррозе печени. Следует указать на возможность ошибки при определении концентрации глобулинов, если определение проводится в гемолизированной сыворотке, так как гемоглобин образует с глобулинами комплексы, и в результате получаются завышенные данные.

Отношение альбумин/глобулины у  взрослых собак составляет 0,93±0,035 (Davoust et al., 1991).

Заключение

Из всего выше сказанного можно  сделать вывод, что исследование плазмы крови у пациентов имеет  огромное значение, так как можно  с большой точностью определить степень и вероятность любого заболевания.

Для того чтобы получить плазму, необходимо кровь подвергнуть центрифугированию или отстаиванию, в результате чего плазма - сыворотка всплывает над плотной массой кровяных телец. Плазма подвергается исследованию на содержание различных ферментов, белков, токсичных веществ, сахаров, жиров, гормонов женских и мужских. Можно определить вероятность заболевания раком. При получении результата анализа лаборатория предоставляет свои нормативы, опираясь которые можно говорить о норме или превышении исследуемого компонента а, следовательно, и о вероятном заболевании.

Список  литературы

1. Наглядная биохимия. Автор: Ян  Кольцман, Клаус-Генрих Рем, Юрген Вирт. 2004

2. Клиническая биохимия. Автор: Бочков  В. Н., Добровольский А. Б.. 2002

3. Биохимия человека. Автор: Р. Марри, Д. Греннер. 2002