Биохимия крови
Введение
Кровь — соединительная ткань, наполняющая сердечнососудистую систему позвоночных животных и некоторых беспозвоночных. Кровь отличается от других тканей своим агрегатным состоянием – она жидкая, и как жидкая ткань обеспечивает постоянство внутренней среды организма. Масса крови у различных животных составляет от 6,2 до 8% массы тела, причём у молодых животных относительный объём крови несколько больше. У всех позвоночных кровь имеет чаще красный цвет (от бледно-красного до тёмно-красного), которым она обязана гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах. У некоторых моллюсков и членистоногих кровь имеет голубой цвет, благодаря гемоцианину. Биохимические показатели крови занимают особое место и очень важны как для оценки физиологического статуса организма животного, так и для своевременной диагностики патологических состояний. Кровь обеспечивает взаимосвязь обменных процессов, протекающих в различных органах и тканях.
Функции крови:
1. Питание тканей
и выделение продуктов
2. Дыхание тканей
и поддержание кислотно-
3. Транспорт гормонов и других метаболитов.
4. Защита от чужеродных тел.
5. Регуляция температуры тела путем перераспределения тепла в организме.
Поскольку основная функция крови транспортная, то в ней обнаруживаются многие компоненты белкового, углеводного, липидного и минерального обменов. В качестве компонентов белкового обмена в крови содержатся аминокислоты, мочевина, креатин и креатинин, мочевая кислота.
К компонентам углеводного обмена относятся: глюкоза, фруктоза, галактоза, молочная кислота, пировиноградная кислота, альфа-оксимасляная кислота, гликопротеины и сиаловые кислоты.
Компоненты липидного обмена: фосфолипиды, нейтральные липиды, неэстерифицированные ЖК, холестерин и его эфиры, липопротеиды низкой плотности и ЛВП.
Основными неорганическими компонентами плазмы крови являются: анионы бикарбонатов, хлоридов, фосфатов, сульфатов, катионы кальция, магния, калия, натрия, железа, меди.
Клеточные элементы крови находятся в жидкой среде - плазме крови.
Кровь состоит из
плазмы (55-60%) и взвешенных в ней
форменных элементов –
Самопроизвольное
осаждение форменных элементов
крови получило название
Величина рН крови для большинства животных находится в пределах 7,2 – 7,6. Осмотическое давление плазмы крови (7,0-8,0 атм.) определяется количеством в ней растворимых веществ (NaCl, NaHCO 3, фосфаты) и белков. Растворы солей, имеющие осмотическое давление, равное таковому нормальной сыворотки крови, называются изотоническими растворами (например, 0,9% раствор NaCl). Незначительная часть давления плазмы крови (несколько процентов) определяется белками и называется онкотическим давлением. Однако его роль важна для поддержания водного обмена организма: белки плазмы, удерживая воду в кровяном русле, предупреждает развитие тканевых отёков. Растворы с низким осмотическим давлением называются гипотоническими, а с высоким – гипертоническим. При введение в кровь они вызывают гемолиз и плазмолиз эритроцитов соответственно.
1. Химический состав крови
Плазма крови животных представляет собой жидкость с плотностью 1,02ρ – 1,06ρ. 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.
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,
Глобулины плазмы
– это множество различных
белков. При электрофорезе они
перемещаются вслед за
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
В-лимфоциты вырабатывают
антитела лишь против
Концентрация γ-глобулинов увеличивается в сыворотке крови при хронических инфекционных болезнях, при иммунизации, беременности животных.
Целый ряд белков
плазмы крови выполняет
Трансферрины являются β-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 α-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 — α -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 филогенезиса 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.
2. Ферменты сыворотки крови
В основе многих
патологических и
Активность ферментов
в сыворотке крови отражает
сбалансированность скорости
Повышение активности
в крови того или иного
В клинической
биохимии большое значение
Лактатдегидрогеназа (ЛдГ), гликолитический фермент, катализирующий обратимую реакцию восстановления пировиноградной кислоты в молочную. ЛдГ состоит из четырех субъединиц и включает пять изоферментов. Причем в мышечной ткани преобладает изофермент ЛдГ5, в сердечной мышце ЛдГ1 и ЛдГ2. При остром инфаркте миокарда у больных в сыворотке крови повышается активность изоферментов ЛДГ1 и ЛдГ2. При паренхиматозном гепатите в сыворотке крови значительно возрастает активность изоферментов ЛдГ4 и ЛдГ5, тогда как активность ЛдГ1 и ЛдГ2 снижается. Активность ЛдГ в цельной крови существенно выше активности фермента в плазме крови. Поэтому даже минимальный гемолиз крови значительно изменяет активность фермента в плазме, что следует учитывать в лабораторной работе.
Креатинфосфокиназа (КФК), важную роль играет в энергетическом обмене. Креатинфосфокиназа необходима для ресинтеза АТФ за счет трансфосфорилирования АдФ с креатинфосфатом. Креатинфосфат относится к богатым энергией фосфатным соединениям, которые обеспечивают сокращение мышечного волокна, его расслабление, транспорт метаболитов в мышечную ткань.
Креатин-Ф + АдФ КФК > Креатин + АТФ.
Креатинфосфокиназа состоит из двух субъединиц — М и В, образующих три изофермента: ММ (мышечный тип), МВ (сердечный тип), ВВ (мозговой тип).
Анализ тканей
свидетельствует, что
Щелочная фосфатаза (ЩФ), КФ 3.1.3.1 — гидролитический фермент, синтезируемый в основном в печени
выделяется из
организма в составе желчи.
Его оптимум активности
Холинэстераза — фермент, участвующий в процессе передачи нервного импульса, гидролизу ацетилхолин на ацетат и холин. Холинэстераза сыворотки крови включает два вида холинэстераз организма, основной субстрат которых — ацетилхолин. Ацетилхолинэстераза (АХЭ), гидролизирующая ацетилхолин в синапеах, называется истинной (КФ 3.1.1.7). Она присутствует в печени, эритроцитах и лишь малое ее количество локализовано в плазме. Холинэстераза плазмы крови является псевдохолинэстеразой (КФ 3.1.1.8), она гидролизует бутирилхолин в 4 раза быстрее, чем ацетилхолин. Этот фермент находится также в печени, поджелудочной железе, слизистой оболочке кишечника. Синтез АХЭ сыворотки крови происходит в печени, а поэтому при патологии этого органа наблюдается снижение активности фермента.
Необратимыми
ингибиторами АХЭ являются
Амилаза (КФ 3.2.1.1)
продуцируется слюнными
Амилаза обладает специфическим действием на с-1 ,4-глюкозидные связи полисахаридов. Повышение активности амилазы сыворотки крови свидетельствует о развитии острого панкреатита. Умеренное повышение активности фермента отмечается при воспалении слюнных желез.
Азотсодержащие и безазотистые вещества плазмы крови.
Наряду с белками
плазма (сыворотка) крови содержит
различные азотсодержащие
Общее количество
остаточного азота плазмы
Среди свободных
аминокислот плазмы крови
Креатин играет важную роль в метаболизме энергии. Это продукт обмена глицина, аргинина, -аденозилметионина. Креатинфосфат внутри клеток спонтанно распадается с образованием креатинина, поступающего в циркуляцию крови.
Количество креатинина, поступающего из крови в мочу, в норме является величиной постоянной (15 мг/кг мышечной ткани). Так как уровень креатинфосфата в целом пропорционален мышечной массе организма, то у расту- щих животных уровень креатина в плазме крови всегда выше, чем уровень креатинина.
Билирубин является
конечным продуктом распада
Безазотистые вещества плазмы крови включают метаболиты углеводного, жирового и минерального обменов. Среди них, прежде всего, следует назвать глюкозу. В зависимости от типа кормления животного концентрация глюкозы в крови обычно варьирует в пределах физиологической нормы. Норма концентрации глюкозы крови является результатом баланса функций регулирующих ее гормонов. Следует помнить, что глюкоза - нестойкое органическое соединение организма: спустя сутки после получения пробы крови (плазмы) концентрация в ней глюкозы падает на 30—40%, что необходимо учитывать в диагностической работе. Концентрация глюкозы в крови жвачных животных составляет 50—60 мг%, у животных с однокамерным желудком —- 70—110 мг%. В крови животных всегда присутствуют основные метаболиты глюкозы — пировиноградная и молочная кислоты.
При <углеводном
рационе в крови животного
значительно возрастает
Временная глюкозурия в течение 1—1,5 часа может быть у собаки после обильной углеводной еды, однако выраженная глюкозурия в течение 2 часов и более является прямым свидетельством сахарного диабета. При кетозах высокопродуктивных молочных коров и токсемии беременности у овцематок наблюдают состояние гипогликемии.
Большие количества трудно переваримых углеводов (клетчатка) у жвачных животных ферментируются в летучие жирные кислоты (уксусная — 65%, пропионовая 20%, масляная — 10%) микрофлорой рубца. Меньшие количества переваримых углеводов (крахмал, глюкоза) кормов избегают подобной ферментации. Уксусная кислота используется для энергетических потребностей организма, а также на синтетические цели. В то же время протпионовая кислота является хорошо известным предшественником глюкозы в процессе глюконеогенеза. Теоретически 1 г пропионовой кислоты может дать 1,23 г глюкозы. Масляная кислота стимулирует продукцию глюкозы, усиливая фосфоролиз в печени за счет повышении скорости глюконеогенеза. Возможным источником глюкозы у жвачных животных служит и молочная кислота, продукт ряда ферментативных реакций организма. Содержание общих липидов в крови составляет 500—900 мг%. Среди них — триглицериды, фосфолипиды, свободные жирные кислоты, холин, холестерин, глицерин, кетоновые тела. Важное диагностическое значение имеет определение в крови концентрации кетоновых тел (ацетон, ацетоуксусная и оксимасляная кислоты). В норме их содержание в крови не превышает 10 мг%. Повышенная концентрация кетоновых тел в крови наблюдается при кетозах, при голодании животного, в случаях сахарного диабета.
Из минеральных веществ крови следует в первую очередь отметить важную роль постоянства концентрации кальция и неорганического фосфора. Концентрация кальция в плазме крови млекопитающих животных равна 10—12 МГ%, у птиц 10—25 мг%. Концентрация неорганического фосфора в плазме крови составляет 4—б мг%, В норме соотношение в плазме крови млекопитающих животных кальция и фосфора составляет 2 : 1, у птиц 3: 1. Уровень кальция и фосфора плазмы крови регулируется за счет производных витамина Ц кальцитонина и паратгормона. При недостатке производных витамина 13 в организме накапливаются пируват и лактат и снижается синтез лимонной кислоты. Поэтому определение уровня пировиноградной и лимонной кислот в крови является косвенным показателем обеспеченности животного производными витамина В. Концентрация кальция в плазме крови обычно снижена при рахите и остеомаляции, когда нарушается структура костной ткани. Снижение концентрации неорганического фосфора в плазме крови характерно для рахита, а повышение этого показателя отмечают при гипервитаминозе
3. Сводные биохимические показатели метаболизма собак и кошек
Показатели углеводного обмена
Клиническое значение.
Повышенное содержание
глюкозы в крови (
По данным французских
авторов (1994), наряду с определением
содержания глюкозы в крови
перспективным в плане
Гипогликемия наблюдается при заболеваниях печени, при гликогенной болезни, когда клетки печени теряют способность расщеплять гликоген с высвобождением глюкозы. Низкий уровень глюкозы в крови отмечен при гипоадренокортицизме, когда снижен синтез глюкокортикоидов корой надпочечников, а также при опухолях островковых клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, при передозировке противодиабетических препаратов, голодании, при поражении почек, когда глюкоза выводится с мочой. Гипогликемия может быть и ложной, вследствие погрешностей при выполнении лабораторных исследований. Эритроциты крови интенсивно потребляют глюкозу с образованием молочной кислоты. Поэтому, если определение глюкозы проводится в цельной крови, необходимо предварительно осаждать белки.

- Биохимия крови
- Биохимия крови
- Биохимия крови и мочи
- Биохимия молока
- Биохимия молока
- Биохимия молока
- Биохимия молока и молозива
- Биохимия гормонов
- Биохимия гормонов гипофиза и гипоталамуса
- Биохимия. Гормоны поджелудочной железы
- Биохимия городских ландшафтов
- Биохимия иммунитета воспалительных реакций в организме человека
- Биохимия кариеса
- Биохимия костной и соединительной ткани.