Lektsia_17_Biokhimia_krovi_31_05_01_Lechebnoe_delo

1. Лекция17: Белковый спектр крови. Белки «острой фазы». Особенности метаболизма в эритроцитах. Строение и биосинтез гема,

регуляция. Обмен железа.
Катаболизм гемоглобина, образование и
обезвреживание билирубина. Желтухи
Дисциплина: Биохимия
для специальности 31.05.01 Лечебное дело
ИФОИТМ ТГМУ
доц. О. А. Артюкова

2. Основные вопросы лекции:

Кровь – часть внутренней среды организма. Главнейшие функции крови.
Белки крови. Альбумины, их функции. Глобулины, их характеристика.
Белки «острой фазы».
Ферменты плазмы, «собственные» и поступающие при повреждении клеток.
Диагностическая ценность анализа ферментов плазмы.
Небелковые органические компоненты плазмы. Важнейшие азотсодержащие
соединения.
Форменные элементы крови. Особенности метаболизма в эритроцитах.
Синтез гема и его регуляция. Обмен железа.
Катаболизм гемоглобина, образование билирубина. Его дальнейшие
превращения, судьба желчных пигментов.
Общие представления о желтухах и ее вариантах (гемолитическая,
обтурационная, паренхиматозная, желтуха новорожденных, болезнь
Жильбера).

3. Функции крови.

Функции крови:
Транспорт веществ.
Дыхательная функция.
Трофическая, выделительная функция.
Коммуникативная функция.
Терморегуляторная функция.
Поддержание кислотно-основного равновесия.
Защита организм от внешних и внутренних вредных факторов
(неспецифический и специфический иммунитет).
В результате выполнения перечисленных функций, кровь обеспечивает поддержание
гомеостаза. В связи с тем, что кровь поддерживает гомеостаз организме и контактирует
со всеми органами и тканями, она является самым хорошим биоматериалом для
выявления большинства заболеваний в организме.

4. Кровь - это жидкая ткань организма (разновидность соединительной ткани). Объем крови - около 5 л (6 - 8% от массы тела).

5. Биохимический анализ плазмы крови.

Биохимический анализ плазмы крови –
это метод лабораторной диагностики,
позволяющий оценить работу внутренних
органов (печень, почки, сердце и др.);
получить информацию о состоянии
метаболизма (обмен липидов, белков,
углеводов); выяснить потребность в
витаминах, микроэлементах и др.
Показания к проведению:
контроль состояния здоровья
(не реже 1 раза в год).
перенесенные инфекционные или
соматические заболевания.

6. Белки плазмы крови.

Концентрация общего белка плазмы (TP- total protein) - 65—85 г/л.
В составе белков плазмы выделяют: альбумины (37-55 г/л), глобулины (20-30 г/л),
фибриноген (2-4 г/л) и др. При проведении биохимического анализа содержание
конкретного белка оценивается относительно установленных норм, в границах
которых должно находится его значение. Основные функции белков плазмы крови:
1. создают онкотическое давление;
2. участвуют в свертывании крови;
3. образуют буферную систему;
4. транспортируют плохо растворимые вещества;
5. участвуют в иммунных процессах;
6. выполняют трофическую функцию;
7. катализируют некоторые реакции (ферменты);
8. определяют вязкость крови, влияют на гемодинамику;
9. участвуют в реакциях воспаления;
10. выполняют антиоксидантную функцию и др.

7. Белки плазмы крови.

В плазме крови человека в норме определяется более 100 различных белков.
~ 65% всего белка составляют альбумины,
~ 35% составляют иммуноглобулины, липопротеины, фибриноген и др.
Синтез белков плазмы крови осуществляют:
печень (фибриноген, альбумины, часть α- и β-глобулинов);
клетки РЭС костного мозга и лимфатических узлов (β- и γ-глобулины);
макрофаги (α2-макроглобулины, белки системы комплемента);
почки (эритропоэтин).
Синтез белков плазмы крови протекает со скоростью 15 - 20 г/сутки.
Химическая природа белков плазмы крови:
Простые белки - альбумины, преальбумины, лизоцим и др.
Сложные белки - большинство белков (гликопротеиды, липопротеиды).

8. Полупериод выведения белков составляет от нескольких дней до нескольких недель.

Механизм удаления гликопротеинов из плазмы крови связан с изменением структуры
их углеводного компонента. У большинства гликопротеинов плазмы углеводный
компонент на конце содержит галактозу и N- ацетилнейраминовую кислоту (NANA).
В стенке кровеносных сосудов имеется фермент нейраминидаза, который отщепляет
NANA. Олигосахариды на поверхности белка определяют время жизни белков.
«Состарившиеся» белки удаляются посредством эндоцитоза в печени.

9. Физико-химические свойства белков плазмы крови.

С точки зрения коллоидной химии, кровь представляет собой полидисперсную
систему — суспензию эритроцитов в плазме (белки плазмы образуют коллоидный
раствор, органические вещества и соли - истинный раствор). Белки плазмы содержат
дисульфидные связи и небольшое количество свободных тиоловых (-SH) групп.
Это имеет важное значение для предотвращения денатурации белков в плазме,
которая возможна вследствие высокого парциального давления кислорода.
Плотность и вязкость крови в 5,0 раз больше вязкости воды. Плотность и вязкость
крови определяется количеством эритроцитов и белковым составом плазмы.
Осмотическое и онкотическое давление плазмы также зависит от количества
находящихся в ней ионов, молекул белка и других органических веществ.

10. Количество белка в крови имеет важное клинико-диагностическое значение.

11. Парапротеинемия - это появление в плазме крови нехарактерных белков (парапротеинов).

Парапротеины отличаются от нормальных белков по строению, физико-химическим
свойствам, биологической активности. Парапротеины - это структурно аномальные и
функционально инертные белки, относящиеся к иммуноглобулинам (IgG, IgA, IgD),
продуцируемые патологическим клоном иммунокомпетентных клеток при
миеломной болезни, опухолевом процессе.
Пример: белки Бенс–Джонса (легкие цепи иммуноглобулинов).
Выявление их в моче - одно из необходимых условий для ранней диагностики
миеломной болезни (опухоли плазматических клеток) и др.

12. Белковые фракции крови.

В плазме крови определяют содержание отдельных групп (фракций) белков
с помощью электрофореза. Метод заключается в движении заряженных молекул
белка под влиянием электрического поля. Молекулы белка с наибольшим
отрицательным зарядом и наименьшим размером двигаются быстрее остальных.
Наиболее крупные и нейтральные белки оказываются последними.
Целесообразность разделения белков на фракции связана с тем, что белковые
фракции плазмы крови отличаются между собой преобладанием в них белков,
с определенными функциями, местом синтеза или разрушения.
Нарушение соотношения белковых фракций
(диспротеинемия) имеет диагностическое значение.

13. Белковые фракции крови.

14. Альбумины крови.

Сывороточные альбумины - простые низкомолекулярные гидрофильные белки,
синтезируемые в печени (600 аминокислот, ММ 60-70 кДа). Функции альбуминов
определяются их гидрофильностью и высокой концентрацией в плазме крови:
- обеспечивают ~80 % онкотического давления. При снижении их содержания в плазме
падает онкотическое давление, жидкость выходит из кровяного русла в ткани.
Легко теряются с мочой при заболеваниях почек (развиваются "почечные" отеки);
- резерв свободных аминокислот в организме (200 г), используемых при голодании
как субстраты для глюконеогенеза (развиваются "голодные" отеки);
- транспортная функция (переносят в крови гидрофобные вещества, такие как
жирные кислоты, жирорастворимые витамины, стероидные гормоны, билирубин,
Ca2+, Mg2+, лекарственные препараты);
- способствуют стабилизации и препятствуют оседанию форменных элементов крови
(несут суммарный отрицательный заряд);
- поддерживают кислотно-щелочное равновесие (буферная система).

15. Альбумины крови.

Альбумин эффективно применяется для коррекции гипоальбуминемии различной
этиологии, восстановления онкотического давления крови, при нарушениях
гемодинамики, водно-электролитного равновесия, для улучшения усвоение
лекарственных препаратов и дезинтоксикационного воздействия.

16. Глобулины крови.

Глобулины – крупнодисперсные молекулы (ММ > 100 кДа), сложные белки.
Составляют 30 – 35 % белков плазмы. Функции глобулинов:
Защитная. Связана с наличием иммуноглобулинов (антител), входят в состав
защитных систем организма (системы комплемента, обеспечивая
неспецифическую резистентность организма).
Участвуют в процессах свертывания крови (фибриноген),
образуют в организме систему фибринолиза (плазминоген).
Транспортная. Перенос металлов (гаптоглобин, церулоплазмин),
гормонов (тироксин, кортизол), ТАГ (хиломикроны).
Патологическая. Образуются в ходе воспалительных реакций
(белки «острой фазы»)

17. Альбумин-глобулиновый коэффициент (А/Г)

Соотношение А/Г крови - величина в норме относительно постоянная (1,5—2,3).
При определении А/Г коэффициента обычно пользуются методом высаливания
или электрофореза белков плазмы.
Уменьшение коэффициента, характерное для многих патологических состояний,
может быть связано как с увеличением глобулиновой фракции (острые инфекции,
хронические воспалительные процессы), так и с уменьшением количества
альбуминов (заболевания печени, почек)

18. Протеинограммы – профиль изменения содержания белкововых фракций крови при патологии.

Диспротеинемии встречаются чаще и они более специфичны.
Гипоальбуминемия - следствие нарушения функции печени или почек.
Основная часть β- глобулинов представлена β-липопротеидами (нарушения
липидного обмена при атеросклерозе или сахарном диабете).
Гипер-γ-глобулинемия сопровождает активацию иммунных реакций.
Гипо - γ-глобулинемия отражает состояние иммунодефицита.

19. К белкам «острой фазы» (БОФ, acute-phase proteins) относятся около 30 белков плазмы крови.

Многообразие БОФ связано с многокомпонентностью
воспалительного ответа. При электрофорезе
перемещаются с α- и β-глобулинами. К БОФ относятся:
- С-реактивный белок;
- транспортные белки (трансферрин и др.);
- ингибиторы ферментов (α1-антитрипсин);
- факторы свертывания крови и фибринолиза .
БОФ синтезируются в печени под действием цитокинов, их уровень резко
повышается при наличии любого повреждения тканей, вызванного вирусами,
бактериями или некрозом тканей.
БОФ представляет собой универсальную защитную реакцию организма, запуская
каскад реакций для отграничения очага воспаления от неповрежденных тканей.

20. Белки «острой фазы». C-реактивный белок (англ. C-reactive protein, CRP)

Белки «острой фазы».
C-реактивный белок (англ. C-reactive protein, CRP)
С-реактивный белок (CРБ) является естественным
ингибитором свертывания крови (сериновая протеаза),
относится к белкам, зависимым от витамина K.
СРБ стимулирует иммунные реакции, в т. ч. фагоцитоз,
участвует во взаимодействии Т- и В-лимфоцитов,
активирует систему комплемента.
При воспалении концентрация СРБ в плазме увеличивается
в 10-100 раз, есть прямая связь между изменением уровня
СРБ и тяжестью и динамикой клинических проявлений
воспаления.
Норма: 0 - 1 мг/л.
Повышение СРБ может указывать на наличие онкологических
процессов, протекающих бессимптомно,
метастазы опухолей, инфаркт миокарда, сепсис и др.

21. СРБ - самый чувствительный и самый быстрый индикатор повреждения тканей при воспалении, некрозе, травме.

СРБ получил свое название из-за способности вступать в реакцию преципитации с
С-полисахаридом пневмококков. СРБ состоит из 5 субъединиц, связанных между собой
(семейство белков- пентраксины). CРБ играет важную роль в удалении
лизофосфолипидов и жирных кислот, образующихся при повреждении мембран,
восприимчивых к действию фосфолипазы А2 и ЦОГ, предупреждая превращение
арахидоновой кислоты (С20:4) в активные эйкозаноиды.

22. Белки «острой фазы»

Гаптоглобин – белок, связывающий гемоглобин, высвобождающийся из эритроцитов,
ингибирующий его окислительную активность.
Трансферрин – основной переносчик Fe3+. При разрушении эритроцитов железо,
высвобождаемое из гема, транспортирует в тканевые резервы (костный мозг и др.).
α2- макроглобулин - белок, обладающий различными функциями. Синтез и секреция
осуществляются гепатоцитами, лимфоцитами, моноцитами и макрофагами. Является
ингибитором протеиназ, транспортирует многие молекулы и металлы (Zn, Ni), ингибитор
свертывания крови.
α1- антитрипсин - гликопротеид, синтезируется печенью. Функция - ингибирование
протеиназ, поступающих из гранулоцитов в воспалительные экссудаты и вызывающих
вторичное повреждение тканей (трипсин, химотрипсин, эластаза, катепсины и др.).
Фибриноген – синтезируется в печени. Норма- 2- 4 г/л. При кровотечениях участвует в
формировании фибринового тромба. Уровень фибриногена снижается при заболеваниях
печени, недостатке витамина С и В12, приёме анаболических стероидов и др.

23. Белки «острой фазы»

Церулоплазмин – белок фракции α-2-глобулинов плазмы, в котором содержится
95% Cu крови. Высокое содержание меди придаёт ему голубой цвет. Синтезируется
клетками печени. Концентрация в крови возрастает во время воспаления,
инфекции, травматических состояний.
Функции церулоплазмина:
регулирует процесс окисления железа Fe2+/ Fe3+,
что позволяет железу связываться с трансферрином
и переносить его тканям;
участвует в окислительно-восстановительных реакциях,
нейтрализирует свободные радикалы;
активирует окисление ЛПНП, что позволяет его расценивать
в качестве маркера риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.

24. СОЭ — неспецифический лабораторный показатель крови, отражающий соотношение фракций белков плазмы.

СОЭ — неспецифический лабораторный показатель крови, отражающий
соотношение фракций белков плазмы.
Проба основывается на способности
эритроцитов в лишённой возможности
свёртывания крови оседать под действием гравитации.
В норме величина СОЭ:♀ 2-15 мм/час, ♂ у 1-10 мм/час.
Агрегация эритроцитов зависит от их
электрических свойств и состава белков плазмы.
В норме эритроциты и альбумины несут
отрицательный заряд и отталкиваются друг от друга.
СОЭ повышается при увеличении концентрации
в плазме глобулинов за счет усиления синтеза
БОФ при воспалении.

25. Ферменты плазмы крови, имеющие диагностическое значение.

Принципы энзимодиагностики основаны на следующих позициях:
- при повреждении тканей/клеток в крови увеличивается концентрация
внутриклеточных ферментов;
- количество фермента в крови достаточно для его обнаружения;
- активность ферментов стабильна и отличается от нормы;
- ферменты локализованы в определённых органах (органоспецифичность)
- существуют различия во внутриклеточной локализации ферментов.

26. При многих заболеваниях наблюдается гиперферментемия (повышается активность индикаторных ферментов).

Причины:
- нарушение проницаемости мембраны клеток (воспалительные процессы)
- нарушение целостности клеток (цитолиз, некроз).
Для энзимодиагностики имеют большое значение знания о субклеточной локализации
ферментов (цитоплазматические, митохондриальные). Уровень активности ферментов
в плазме коррелирует со степенью повреждения клеток.

27. Экскреторные ферменты.

В печени щелочная фосфатаза (ЩФ)
вырабатывается клетками, выстилающими
мелкие желчные протоки печени. При закупорке
желчных протоков ЩФ не выводится и
содержание фермента в крови возрастает.
Щелочная фосфатаза – показатель холестаза!
Гамма-глютамилтранспептидаза (ГГТП, ГГТ) –
фермент находится в клетках печени и
желчевыводящих путей. Тест на ГГТ – самый
чувствительный анализ холестаза. Активность
ГГТП в крови повышается при злоупотреблении
алкоголем.

28. Небелковый азот крови называют остаточным азотом (т.е. остающимся в фильтрате после осаждения белков).

Небелковый азот крови называют остаточным азотом
(т.е. остающимся в фильтрате после осаждения белков).
В состав остаточного азота входит азот
конечных продуктов обмена белков.
Содержание небелкового азота в
крови составляет 15 – 25 ммоль/л.
Иногда определяют отношение
азота мочевины к остаточному азоту крови (в %):
- норма < 48%;
- при почечной недостаточности ≥ 90%,
- при нарушении функции печени < 45%.

29. Форменные элементы крови.

Для нормального функционирования
1) кровь должна находиться в жидком состоянии;
2) кровь должна присутствовать в кровяносном русле в достаточном объеме,
что обеспечивается работой свертывающей/антисвертывающей системами крови,
почек и ЖКТ;
3) кровь должна содержать определенное количество форменных элементов, белков,
органических низкомолекулярных веществ и электролитов, что обеспечивается работой
органов кроветворения, органов кроверазрушения, печени, почек, ЖКТ.
Основные клетки крови:
- эритроциты - 44% от общего объема
(♂ 4,0-5.1*1012/л, ♀3,7*-4.7*1012/л),
- лейкоциты (4,0-8.8*109/л)
- тромбоциты (180-320*109/л).

30. Эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков.

Такая форма эритроцитов создаёт наибольшую площадь поверхности по отношению к
объёму, что обеспечивает максимальный газообмен и пластичность. Важную роль в
сохранении формы и способности к обратимой деформации эритроцитов играют
липиды и белки мембраны. В мембране эритроцитов обнаружено более15 белков,
60% которых – это белки спектрин и гликофорин.
Гликофорин С– гликопротеин, отвечает за образование отрицательного заряда на
поверхности эритроцитов. Олигосахариды гликофорина антигенные детерминанты системы групп крови АВО.
Спектрин - основной белок цитоскелета
эритроцитов, прикрепляется к мембране
с помощью белка анкирина.

31. Эритроцит - высокоспециализированная клетка, хорошо приспособленная для транспорта газов.

Особенности строения и метаболизма эритроцитов:
1) зрелый эритроцит не имеет ядра, митохондрий, рибосом, ЭПР;
2) зрелые эритроциты не способны к самовоспроизведению и репарации возникающих
в них повреждений;
3) для эритроцита не характерны анаболические процессы, структурные молекулы и
ферменты синтезируются в процессе дифференцировки и созревания эритроцитов.
Особенность белкового обмена в эритроцитах:
В зрелом эритроците белки не синтезируются, однако в цитоплазме синтезируется
пептид глутатион (антиоксидант). Катаболизм белков в эритроците происходит
неферментативно! Белки разрушаются под действием неблагоприятных факторов:
свободно-радикального окисления,
гликозилирования,
тяжелых металлов и токсинов.

32. Особенность углеводного обмена в зрелых эритроцитах.

В эритроцитах углеводы не синтезируются. Глюкоза поступает в эритроциты путём облегчённой
диффузии с помощью ГЛЮТ-2. Все эритроциты крови потребляют глюкозу в количестве 0,7 г/час
(~17 г/сут)
2 АТФ и 2НАДН2
используются:
- для работы АТФ-аз,
- для синтеза,
- для регенерации
метгемоглобина.
НАДФН2 необходим
для антиоксидантной
защиты.

33. Функции эритроцитов: транспорт О2 и СО2, регуляция в крови кислотно-основного равновесия (КОР).

Основной объём кислорода (около 600 л/сут) транспортирует гемоглобин эритроцитов
(HbFe2+). 1 молекула HbА связывает 4 молекулы O2 с образованием оксигемоглобина.

34. Метгемоглобин (Met Fe3+)

В течение суток до 3% гемоглобина (Hb Fe2+) может спонтанно окисляться в
метгемоглобин (Met Fe3+):
Метгемоглобин лишен способности транспортировать О2. Метгемоглобинемия более 3%
опасна для здоровья! Метгемоглобин образуется в избыточном количестве при
некоторых наследственных болезнях и отравлениях селитрой, анилиновыми
красителями, нитратами и др. Восстановление Met (Fe3+) до Hb (Fe2+) в эритроците
осуществляет метгемоглобинредуктазная система, донором водорода служит НАДН2.
О2- с помощью супероксиддисмутазы (СОД) превращается в Н2О2.

35. Особенности липидного обмена в эритроцитах.

В зрелом эритроците липиды не синтезируются. Катаболизм липидов мембран
происходит неферментативно, повреждение липидов происходит в реакциях ПОЛ.
Кислород в эритроцитах является причиной образования активных форм кислорода
(АФК): О2-, ОН-, Н2О2. Образующиеся АФК запускают реакции свободно-радикального
окисления, которые приводят к перекисному окислению липидов (ПОЛ) и разрушению
липидов мембран эритроцитов, что является причиной старения клеток и гемолиза.

36. Для сдерживания ПОЛ в эритроците функционирует самая мощная ферментативная система антиоксидантной защиты (АОЗ).

Система антиоксидантной защиты (АОЗ) включает ферменты:
1. Супероксиддисмутаза
2 О2- + 2H+ → H2O2 + O2
2. Каталаза
2 Н2О2 → H2O + O2
3. Глутатионпероксидаза
Н2О2 + 2 GSH → 2 Н2О + G-S-S-G
4. Глутатионредуктаза
GS-SG + НАДФН2 → 2 GSH + НАДФ+
Несмотря на самую мощную ферментативную систему АОЗ продолжительность
жизни эритроцитов составляет не более 100-120 дней. Недостаток в эритроцитах
глутатиона, снижение скорости пентозо-фосфтного цикла превращения глюкозы,
дефицит Se и витаминов-антиоксидантов (С, Е и др.) приводит к снижению
антиоксидантной защиты и активации ПОЛ, что может стать причиной гемолиза
и гемолитической анемии.

37. СО2 транспортируется кровью преимущественно в виде бикарбонат иона (НСО3–)

СО2 транспортируется кровью преимущественно в виде бикарбонат иона
(НСО3–)
В тканях СО2 путём пассивного транспорта диффундирует в кровеносные капилляры.
В эритроцитах под влиянием карбоангидразы СO2 взаимодействует с H2O с
образованием H2CO3. Бикарбонат ион (НСО3–) в обмен на анион Cl– выходит в плазму,
а Н+ связывается с дезоксигемоглобином. В капиллярах лёгких НСО3– транспортируется
из плазмы в эритроциты, где карбоангидраза катализирует реакцию Н+ ± НСО3–
с образованием СО2 и Н2О.

38. Циркулирующая кровь представляет собой взвесь живых клеток в жидкой среде, химические свойства которой очень важны для их

жизнедеятельности.
Диапазон колебаний pH крови - от 7,37 до 7,44 (в среднем 7,4).

39. Гемоглобин является сложным белком (гемопротеин), в качестве простетической группы выступает гем— порфириновое ядро,

Гемоглобин является сложным белком (гемопротеин), в качестве простетической группы
выступает гем— порфириновое ядро, содержащее Fe2+.
Гемоглобин человека является тетрамером, состоит из 4 протомеров (глобинов).
Глобины представлены полипептидными цепями различных типов - 2 , 2 .
В гемоглобине 4 участка связывания О2. Гем является простетической
группой многих белков: миоглобина, цитохромов, кофермент каталазы,
пероксидазы, цитохромов.

40. Синтез гема происходит во всех тканях, но с наибольшей скоростью в костном мозге и печени.

Аминолевулинатсинтаза (ПФ, вит. В6)
в матриксе митохондрий катализирует
образование δ-аминолевулиновой
кислоты из глицина и сукцинил-КоА.
Реакцию ингибирует гем.
Аминолевулинатдегидратаза (Zn2+)
в цитоплазме соединяет
2 молекулы δ-аминолевулината
в молекулу порфобилиногена.

41. В цитоплазме проходят промежуточные этапы синтеза гема.

Фермент феррохелатаза, присоединяя
Fe2+, превращает его в гем.
Синтезированный гем, соединяясь
с α и β-цепями глобина, образует гемоглобин.

42. «Порфирин» (с греч.- пурпурный)

Нарушения синтеза гема сопровождаются повышением содержания промежуточных
продуктов синтеза – порфириногенов и продуктов их окисления (порфиринов)
в тканях, крови, моче.

43. Проявление энзимопатий синтеза гема.

Порфириногены на свету легко превращаются в порфирины,
обладают флуоресценцией при УФО, выделяются с мочой →
моча приобретает розово-красный цвет.
В коже под влиянием УФО в результате взаимодействия
с порфиринами образуется синглетный кислород, что
вызывает ускорение ПОЛ и разрушение мембран клеток →
фотосенсибилизация и изъязвление открытых участков кожи
(противопоказан солнечный свет).
Порфириногены являются нейротоксинами, что приводит к
нейропсихическим расстройствам («болезнь вампиров»).

44. Обмен железа представляет собой сложный цикл поступления, усвоения, хранения, переноса, использования, разрушения

железосодержащих веществ
и повторного использования высвободившегося железа.
Железо — незаменимый для человеческого организма микроэлемент.
Железо в организме человека играет важную роль:
- осуществляет транспорт кислорода в ткани;
- принимает участие в кроветворении;
- активирует и ингибирует ферментативные системы организма
(окислительно-восстановительные реакции, тканевое дыхание);
- поддерживает иммунологическую резистентность.
Организм теряет железо с мочой, калом, потом
и при кровотечениях. Потери восполняются
за счет поступления железа с пищей.
В суточном рационе содержится 15-20 мг,
всасывается ~10 % (1-2 мг) железа.

45. Пищевые источники железа. Распределение железа в организме.

В нашем организме содержится ~ 2,5–4,5 г
железа и его запас необходимо постоянно
восполнять. Влияние железа на
метаболические и физиологические процессы
огромно, и его недостаток/избыток может
приводить к серьезным последствиям.

46. Всасывание, транспорт и депонирование железа.

Fe3+ пищи входит в состав белков,
солей органических кислот.
Кислая среда желудка и витамин С
восстанавливают пищевое Fe3+ в Fe2+.
Апоферритин (Fe2+) улавливает железо
в клетках слизистой ЖКТ и превращается
в ферритин (Fe3+) в энтероцитах.
Фермент крови ферроксидаза
(церулоплазмин) окисляет железо.
В крови Fe3+ транспортирует белок
плазмы трансферрин.
Железо в клетках включается в синтез или
депонируется в белке ферритине (Fe3+).

47. Ферритин играет роль депо железа в клетках печени, селезенки, костного мозга.

Ферритин – олигомерный белок (24 протомера), образует
полую сферу, в которой содержится > 3000 Fe3+
(растворимая и нетоксичная форма железа).
Ферритин можно обнаружить во всех жидкостях
человеческого организма (определение имеет
клинико-диагностическое значение).
Если количество Fe3+ превышает объем депо,
то оно откладывается в белковой части ферритина →
образуется гемосидерин (плохо растворим, токсичен).
Гемосидероз — избыточное отложение гемосидерина
в тканях организма.
Гранулы
гемосидерина

48. Проявления нарушения метаболизма железа в организме.

Железодефицитная анемия — самый распространенный тип анемии, на
нее приходится более 90% всех случаев. При железодефицитной анемии
уменьшается размер эритроцитов и количество гемоглобина, развиваются
гипоксия и гипоэнергетические состояния с последующими клиническими
проявлениями. Недостаток железа может быть вызван недостаточным
поступлением железа с пищей или его активным расходом (рост,
беременность, физические нагрузки и др.), кровопотерями, нехваткой
витаминов С и В12, отравлением свинцом и др.
Избыток железа встречается гораздо реже, чем недостаток.
Гемохроматоз (пигментный цирроз). Накопление гранул гемосидерина
в печени, поджелудочной железе, селезёнке и печени приводит к
повреждению органов. Клинические симптомы: гиперпигментация кожи
(грифельно-серый цвет с коричневым оттенком), слизистых оболочек и
сетчатки, слабость и быстрая утомляемость.

49. Пигментный обмен в организме.

Катаболизм гема и гемопротеинов:
-эритроциты имеют короткое время жизни (120 дней),
при физиологических условиях в организме человека
ежесуточно разрушается около 9г гемопротеинов.
- распад гема происходит в ЭПР клеток
селезенки, костного мозга и печени.
- гем в составе гемоглобина окисляется О2. В
реакциях последовательно происходит разрыв
метинового мостика между 1-м и 2-м пиррольными
кольцами гема с их восстановлением, отщеплением
железа и белковой части (глобина) и образованием
пигмента билирубина.

50. Катаболизм гема в организме.

Катаболизм гема происходит при участии
О2, гемоксигеназы (кофермент - НАДФН2).
Образуется биливердин
(пигмент жёлто-зеленого цвета).
Биливердин восстанавливается
биливердинредуктазой
(кофермент - НАДФН2) до билирубина
(пигмент красно-желтого цвета).
У взрослого человека образуется
около 250-350 мг/сут билирубина
(пигмент токсичен, нерастворим в воде).
Обезвреживание образованного в клетках
РЭС селезенки токсичного и гидрофобного
билирубина происходит в печени.

51. Неконъюгированный (непрямой, свободный) билирубин.

Билирубин, образованный в клетках РЭС селезенки, токсичный и плохо растворимый
в воде/крови, транспортируется в печень альбумином крови. Эту фракцию билирубина
называют неконъюгированный, непрямой (не дает прямую реакцию с диазореактивом)
или свободный билирубин.
Неконъюгированный билирубин легко растворяется в липидах мембран клеток и
проникает в митохондрии, разобщает дыхание и окислительное фосфорилирование,
нарушает синтез белка и др. Неконъюгированный билирубин проходит гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), когда его концентрация в плазме превышает уровень
насыщения альбумина, что отрицательно сказывается на состоянии ЦНС
(приводит к развитию токсической энцефалопатии).

52. Конъюгированный (прямой, связанный) билирубин.

Реакции конъюгации билирубина происходят в гепатоцитах. К билирубину
присоединяются 2 молекулы глюкуроновой кислоты. Катализируют процесс
ферменты УДФ–глюкуронилтрансферазы, продуктом реакции является нетоксичный,
растворимый билирубиндиглюкуронид. Эту форму (фракцию) билирубина называют
конъюгированный (прямой, связанный) билирубин. Конъюгированный билирубин
секретируется в желчь и далее поступает в кишечник. Небольшая часть прямого
билирубина может попадать в кровоток.

53. В кишечнике билирубиндиглюкурониды гидролизуются бактериальными ферментами.

Освободившийся билирубин восстанавливается с образованием
бесцветных мезобилиногенов (уробилиногенов).
В толстой кишке ~15% мезобилиногенов (уробилиногенов)
всасывается, попадает с кровью в печень, где разрушается.
При патологии печени разрушения не происходит.
Уробилиногены в моче - показатель поражения гепатоцитов!
Большая часть мезобилиногенов окисляется до пигмента
коричневого цвета - стеркобилиногена (стеркобилина) и
удаляется с фекалиями (200-300 мг/сут) и с мочой (1-2 мг/сут).
Стеркобилиноген всасывается по системе геморроидальных вен,
попадает через почки в мочу и становится пигментом мочи
уробилином, влияющим на цвет мочи).

54. Диагностическое значение определения желчных пигментов в крови/моче.

Диагностическое значение определения желчных пигментов в крови/моче.
Нормальная концентрация общего билирубина в крови составляет 3,4 - 17,1 мкмоль/л.
Повышение концентрации общего билирубина в крови – гипербилирубинемия.
При концентрации билирубина в крови более 50 мкмоль/л, он диффундирует в ткани,
окрашивая их в жёлтый цвет. Пожелтение тканей из-за отложения в них билирубина
называют желтухой.

55. Гемолитическая (надпеченочная) желтуха – результат интенсивного гемолиза эритроцитов.

Причины гемолиза: отравление, сепсис,
лучевая болезнь, несовместимость крови,
серповидно-клеточная анемия и др.
Способность печени образовывать
глюкурониды и выделять их в желчь
в 3-4 раза превышает их образование в
физиологических условиях.
Гемолитическая желтуха развивается при
исчерпании резервных возможностей печени.
Кровь: ↑ общий билирубин
↑ неконъюгированный (непрямой).
Кал интенсивно окрашен (↑ стеркобилины)
Моча интенсивно окрашена (↑ уробилины).

56. Желтуха новорожденных – физиологическая желтуха.

Желтуха у новорожденных детей наблюдается
в первые дни жизни ребёнка, может вызывать
поражение ЦНС.
Причиной повышения концентрации непрямого
билирубина в крови служит ускоренный гемолиз
эритроцитов и функциональная недостаточность
ферментов печени, ответственных за поглощение,
конъюгацию и секрецию прямого билирубина
(↓ активность УДФ-глюкуронилтрансферазы).
Методы коррекции желтухи новорожденных:
- фенобарбитал (индуктор синтеза цит. Р450)
- фототерапия (длина волны 620 нм)
- переливание крови.

57. Паренхиматозная (печеночная) желтуха обусловлена повреждением гепатоцитов и желчных капилляров.

Возникает при различных поражениях
паренхимы печени (вирусный гепатит,
отравления гепатотоксическими ядами).
Кровь: ↑ общий билирубин
↑↑ неконъюгированный (непрямой)
↑ конъюгированный (прямой).
Количество непрямого билирубина возрастает
за счет функциональной недостаточности
гепатоцитов и/или снижения их количества,
а прямого - за счет увеличения проницаемости
мембран гепатоцитов.
Кал гипохоличный (мало стеркобилина).
Моча интенсивно окрашена ↑ уробилиноген,
конъюгированный билирубин.
Ферменты-маркеры: ↑ АлАТ, АсАТ.

58. Механическая/обтурационная (подпечёночная) желтуха..

Развивается при нарушении желчеотделения
(внутрипеченочный холестаз) или закупорке
желчных протоков (желчнокаменная болезнь,
опухоль и др.). Экскреция желчи нарушена.
Конъюгированный билирубин и желчь
не поступает в кишечник, а попадают в кровь.
Кровь: ↑общий билирубин
↑↑ конъюгированный (прямой).
Кал ахоличный (нет стеркобилина),
стеаторея (нет желчных кислот).
Моча «цвета пива»
↑ ↑ конъюгированный билирубин.
Ферменты-маркеры: ↑ ЩФ, ГГТ.

59. Наследственный пигментный гепатоз.

Наследственные желтухи обусловлены генетическими дефектами белков/ферментов
(протеинопатии, энзимопатии), участвующих в метаболизме билирубина в печени:

60.

Благодарю за внимание!