Понятие ферментов плазмы крови и их роль в жизнедеятельности человека

Биохимический анализ крови. Ферменты. Часть первая

Биохимический анализ крови. Ферменты. Часть первая

Что говорит биохимический анализ крови о ферментах и о жизнедеятельности нашего организма

Итак, в предыдущей статье мы выяснили, что по биохимическому анализу крови можно узнать обо всем, что творится в организме. Ну вот и откроем нашу книгу на главе «Ферменты». Они растворены в крови в мельчайших концентрациях, но почему определение именно их уровня иногда может стать решающим в постановке диагноза? Вообще, что это такое и какую роль они играют? Давайте разберемся.

Ферменты (энзимы) — это вещества белковой природы, которые ускоряют протекание тех или иных реакций обмена в организме в десятки, а то и сотни раз.

Без ферментов не обходится ни одна реакция. Причем каждый фермент способен воздействовать только на одну-единственную мишень, то есть для этой группы веществ характерна высокая специфичность. А еще он работает лишь в определенных условиях (кислая/щелочная среда, высокая/низкая температура). Каждый энзим состоит из так называемой белковой базы (апофермент) и активного центра (кофермент), который может иметь различное строение (ион, высоко/низкомолекулярный компонент). Собственно, именно активный центр и катализирует реакцию.

Так как вещество весьма специфично, то, само собой, у каждого фермента есть свой субстрат, который подходит ему, как замок ключу. Присоединяясь к субстрату, энзим при помощи активного центра «толкает» реакцию, после чего в итоге из субстрата образуется продукт, обладающий уже совершенно другими свойствами и необходимый организму для каких-либо следующих реакций.

А теперь представьте, что каждую минуту в вашем теле происходят миллионы биохимических взаимодействий… И во всех участвуют ферменты.

Есть ферменты, которые характерны для всех типов клеток и катализируют общие для них всех реакции. А есть ферменты, которые в наибольших количествах можно обнаружить только в определенных клетках определенных органов. Они и представляют диагностическую ценность, а, значит, ими и займемся. В первой части нашей «книги ферментов» мы поговорим о трансаминазах — отдельной и очень характерной группы ферментов.

Аланинаминотрансфераза (АлАТ, АЛТ)

Она относится к трансаминазам, то есть путем отщепления и переноса определенной аминокислоты (в данном случае аланина) превращает одну биологическую молекулу в другую.

Фермент производится внутри клеток, поэтому в норме в крови практически не определяется. Несмотря на то, что АЛТ есть и в клетках сердца, мышц, и в клетках почек, в больших количествах он синтезируется в печени, именно поэтому и представляя собой маркер острой клеточной патологии. Почему? При остром процессе клетки гибнут, а все, что было в их цитоплазме, выходит в кровеносное русло. Соответственно, мы и наблюдаем повышение концентрации АЛТ (и не только, но об этом позже), причем часто этот скачок очень значительный (в 5-10 раз).

Повышение АЛТ можно обнаружить уже за 1-4 недели до появления первых клинических признаков заболевания.

Норма : до 40 ед/л у мужчин, до 32 ед/л у женщин.

Повышение : может быть физиологическим (прием снотворных, оральных контрацептивов, эхинацеи, валерианы, нестероидных противовоспалительных средств; сильные физические нагрузки; у подростков в период активного роста), а может наблюдаться при заболеваниях, приводящих к разрушению клеток печени (острый гепатит, цирроз, рак печени, печеночные метастазы), при закупорке желчных протоков камнями (механическая или подпеченная желтуха), при введении гепатотоксичных препаратов (некоторые лекарства, отравление солями свинца), при массивных ожогах, при массивном инфаркте миокарда и повреждениях мышечной ткани. Также может наблюдаться у страдающих алкогольной зависимостью, жировым гепатозом или стеатозом (когда происходит перерождение печеночной ткани в жировую), у постоперационных больных.

Снижение : при крайне тяжелой степени цирроза в запущенной стадии, когда уже фактически не остается живых клеток, при дефиците витамина В6.

Аспартатаминотрансфераза (АсАТ, АСТ)

Еще один фермент из класса трансаминаз, теперь уже переносящий с молекулы на молекулу аспартат. Так же, как и АЛТ, он находится внутри клеток в цитоплазме и митохондриях, а при клеточной деструкции выделяется в кровь. Наибольшая активность АСТ зарегистрирована в печени, сердце, мышцах и почках.

Концентрация фермента в крови повышается в 5-10 раз при острых печеночных патологиях, в 4-5 раз при инфаркте миокарда. В последнем случае она сохраняется до 5 дней и затем должна снижаться. Если снижения не происходит или отмечается дальнейшее увеличение, это говорит о неблагоприятном для пациента прогнозе — расширении области некроза миокарда.

Норма : 15-31 ед/л для мужчин, 20-40 ед/л для женщин.

Повышение : физиологическое (прием снотворных, оральных контрацептивов, эхинацеи, валерианы, нестероидных противовоспалительных средств; сильные физические нагрузки; у подростков в период активного роста), патологическое (острый гепатит, цирроз, злокачественные новообразования, метастазы, жировой гепатоз, застой желчи в результате механической закупорки протоков камнями, гепатоз; инфаркт миокарда и прочие патологии, связанные с разрушением мышечных клеток, — ожоги, травмы; тепловой удар, отравление ядовитыми грибами).

Снижение : крайняя степень цирроза, дефицит витамина В6.

Гамма-глутамилтрансфераза (гамма-глутамилтранспептидаза, ГГТ)

Очередной фермент из класса трансаминаз, изменяет биомолекулы благодаря переносу с одной на другую аминокислоты глутамина. В большой степени участвует в обмене жиров, отвечая за преобразование холестерина и триглицеридов. Это главный маркер застоя желчи.

ГГТ — также внутриклеточный фермент, и его повышение характерно для деструктивных клеточных процессов. В отличие от двух первых ферментов, наибольшее количество ГГТ содержится в органах желудочно-кишечного тракта: печени, поджелудочной железе и чуть меньше — в почках.

Норма : до 50 ед/л для мужчин, до 32 ед/л для женщин.

Повышение : при поражениях печени (острый/хронический гепатит, цирроз, алкогольная интоксикация, обтурация камнями желчных путей, злокачественные опухоли печени), при поражениях поджелудочной железы (острый/хронический панкреатит, сахарный диабет, панкреонекроз, рак), при поражениях почек (обострение гломерулонефрита и пиелонефрита), также может встречаться при инфекционном мононуклеозе, гипертиреозе, раке простаты, иногда отмечают при сердечной недостаточности из-за нарушения работы почек.

Снижение : при приеме оральных контрацептивов, эстрогенов, из-за низкой физической активности, вегетарианства, при гипотиреозе.

Ферменты плазмы (сыворотки) крови

Ферменты, которые обнаруживаются в норме в плазме или сыворотке крови, условно можно разделить на 3 группы: секреторные, индикаторные и экскреторные. Секреторные ферменты, синтезируясь в печени, в норме выделяются в плазму крови, где играют определенную физиологическую роль. Типичными представителями данной группы являются ферменты, участвующие в процессе свертывания крови, и сывороточная холинэстераза. Индикаторные (клеточные) ферменты попадают в кровь из тканей, где они выполняют определенные внутриклеточные функции. Один из них находится главным образом в цитозоле клетки (ЛДГ, альдолаза), другие – в митохондриях (глутаматдегидрогеназа), третьи – в лизосомах (β-глюкуронидаза, кислая фосфатаза) и т.д. Большая часть индикаторных ферментов в сыворотке крови определяется в норме лишь в следовых количествах. При поражении тех или иных тканей ферменты из клеток «вымываются» в кровь; их активность в сыворотке резко возрастает, являясь индикатором степени и глубины повреждения этих тканей.

Экскреторные ферменты синтезируются главным образом в печени (лейцинаминопептидаза, щелочная фосфатаза и др.). В физиологических условиях эти ферменты в основном выделяются с желчью. Еще не полностью выяснены механизмы, регулирующие поступление данных ферментов в желчные капилляры. При многих патологических процессах выделение экскреторных ферментов с желчью нарушается, а активность в плазме крови повышается.

Особый интерес для клиники представляет исследование активности индикаторных ферментов в сыворотке крови, так как по появлению в плазме или сыворотке крови ряда тканевых ферментов в повышенных количествах можно судить о функциональном состоянии и поражении различных органов (например, печени, сердечной и скелетной мускулатуры). При остром инфаркте миокарда особенно важно исследовать активность креатинкиназы, АсАТ, ЛДГ и оксибутиратдегидрогеназы.

При заболеваниях печени, в частности при вирусном гепатите (болезнь Боткина), в сыворотке крови значительно увеличивается активность АлАТ и АсАТ, сорбитолдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы и некоторых других ферментов. Большинство ферментов, содержащихся в печени, присутствуют и в других органах тканей. Однако известны ферменты, которые более или менее специфичны для печеночной ткани. К таким ферментам, в частности, относится γ-глутамилтранспептидаза, или γ-глутамилтрансфе-раза (ГГТ). Данный фермент – высокочувствительный индикатор при заболеваниях печени. Повышение активности ГГТ отмечается при остром инфекционном или токсическом гепатите, циррозе печени, внутрипеченоч-ной или внепеченочной закупорке желчных путей, первичном или метастатическом опухолевом поражении печени, алкогольном поражении печени. Иногда повышение активности ГГТ наблюдается при застойной сердечной недостаточности, редко – после инфаркта миокарда, при панкреатитах, опухолях поджелудочной железы.

Органоспецифическими ферментами для печени считаются также гистида-за, сорбитолдегидрогеназа, аргиназа и орнитинкарбамоилтрансфераза. Изменение активности этих ферментов в сыворотке крови свидетельствует о поражении печеночной ткани.

В настоящее время особо важным лабораторным тестом стало исследование активности изоферментов в сыворотке крови, в частности изофермен-тов ЛДГ. Известно, что в сердечной мышце наибольшей активностью обладают изоферменты ЛДГ1 и ЛДГ2, а в ткани печени – ЛДГ4 и ЛДГ5 (см. главу 10). Установлено, что у больных с острым инфарктом миокарда в сыворотке крови резко повышается активность изоферментов ЛДГ1 и отчасти ЛДГ2. Изоферментный спектр ЛДГ в сыворотке крови при инфаркте миокарда напоминает изоферментный спектр сердечной мышцы. Напротив, при паренхиматозном гепатите в сыворотке крови значительно возрастает активность изоферментов ЛДГ4 и ЛДГ5 и уменьшается активность ЛДГ1 и ЛДГ2.

Диагностическое значение имеет также исследование активности изофер-ментов креатинкиназы в сыворотке крови. Существуют по крайней мере 3 изофермента креатинкиназы: ВВ, ММ и MB. В мозговой ткани в основном присутствует изофермент ВВ (от англ. brain – мозг), в скелетной мускулатуре – ММ-форма (от англ. muscle – мышца). Сердце содержит гибридную МВ-форму, а также ММ-форму. Изоферменты креатинкиназы особенно важно исследовать при остром инфаркте миокарда, так как МВ-форма в значительном количестве содержится практически только в сердечной мышце. Повышение активности МВ-формы в сыворотке крови свидетельствует о поражении именно сердечной мышцы.

Возрастание активности ферментов сыворотки крови при многих патологических процессах объясняется прежде всего двумя причинами: 1) выходом в кровяное русло ферментов из поврежденных участков органов или тканей на фоне продолжающегося их биосинтеза в поврежденных тканях; 2) одновременным повышением каталитической активности некоторых ферментов, переходящих в кровь. Возможно, что повышение активности ферментов при «поломке» механизмов внутриклеточной регуляции обмена веществ связано с прекращением действия соответствующих регуляторов и ингибиторов ферментов, изменением под влиянием различных факторов строения и структуры макромолекул ферментов.

Биохимические процессы в организме

  • Листать назадОглавлениеЛистать вперед

    Гуморальные механизмы регуляции в организме осуществляются с помощью химических веществ, которые образуются в процессе различных биохимических реакций.

    Биохимические процессы в организме основываются на молекулярном строении вещества, атомы которого соединены разными связями. При этом атомы одних веществ несут на себе положительный заряд, другие – отрицательный. При определенных условиях, делающих возможным течение химических реакций, молекулы веществ обмениваются своими составляющими (атомами или ионами). В результате комбинации атомов и молекул образуются тысячи новых химических веществ. При этом может создаться впечатление, что вещества в клетке находятся в относительном покое. Однако молекулы веществ, подобно персонажам какого-нибудь светского бала, перемещаются в заданных направлениях, периодически обмениваясь между собой партнерами. При рассмотрении функционирования клетки и ее составляющих (мембраны, цитоплазмы, органелл, ядра), в том числе генетического аппарата с биохимической точки зрения все происходящие в них процессы сводятся к разрыву одних химических связей и образованию других. Это дает возможность клетке поддерживать свою жизнедеятельность получая энергию, необходимую для поддержания подсистемы жизнеобеспечения, и выполняя специфические функции. Биохимические процессы являются основой обмена веществ.

    Питательные вещества, поступающие в клетку через один из ее функциональных входов, превращаются в вещества, необходимые для поддержания жизнедеятельности клетки и выполнения ею специфических функций. Остаточные продукты обмена выводятся через выходы системы (смотри рисунок 1.4.1 в разделе 1.4.1).

    Конечной целью всех биохимических реакций, протекающих в организме, является выполнение двух основных функций. Первая из них – обеспечение постоянства внутренней среды (гомеостаза), непосредственное поддержание стабильности “подсистемы жизнеобеспечения”. Вторая – выполнение специальных функций, заключающихся в реагировании на определенные внешние воздействия (например, проведение нервного импульса нейроном, выработка гормона, перенос кислорода эритроцитом, сокращение мышечной клетки).

    Обе эти задачи решаются с использованием механизма обратной связи, который описан в предыдущем разделе. Его суть состоит в том, что клетка помнит (часто на генетическом уровне) нормальное значение параметра и меняет значение текущего параметра до тех пор, пока оно не достигнет нормального. В этом смысле часто нельзя сказать, когда и где начался биохимический процесс. Можно назвать только параметр, который регулируется, и определить его нормальное значение. Как же реализуется обмен веществ?

    Для того чтобы вещество поступило к клеткам, оно должно сначала попасть в кровь. Только после этого, преодолев ряд внутренних барьеров, оно сможет дойти до цели, связаться с клетками-мишенями, вызвать нужные изменения в функционировании тканей, органов и систем (что и является проявлением его биологического действия) и, наконец, подвергнувшись превращениям (биотрансформации), или в неизмененном виде покинуть организм. При этом, как правило, происходит выделение энергии, в некоторых случаях – ее поглощение.

    Какими путями питательные вещества могут попадать в кровоток? Из желудочно-кишечного тракта питательные вещества проникают в кровь, которая переносит их по организму и доставляет в различные ткани органов и систем. Этот процесс обозначают термином всасывание (абсорбция). При поступлении белки, углеводы и липиды преобразуются в желудочно-кишечном тракте при участии активных ферментов, которые выделяются железами желудка, кишечника, поджелудочной железой и поступают с желчью. При всасывании вещества проходят через клеточные мембраны, играющие основную роль в процессах транспорта веществ. Именно их ионные каналы и поры (“ворота” клетки структурно отражают понятие функциональных входов и выходов, участвующих в выполнении основных задач клетки.

    В дальнейшем из кровяного русла питательные вещества проникают в ткани, где подвергаются различным биохимическим процессам, в ходе которых превращаются в необходимые для клетки формы химических соединений. Графическое изображение процессов представлено на рисунке 1.4.8. Обратите внимание, что на схеме не показана энергетическая сторона обмена – высвобождение, запасание и использование энергии. Более подробно эти процессы будут рассмотрены в этом разделе несколько позже.

    Рисунок 1.4.8. Течение биохимических процессов в клетки. Схема обмена веществ

    Давайте по рисунку проследим последовательность этапов обмена веществ в клетке. Источниками материалов для обновления структур и энергообеспечения служат пищевые продукты, в составе которых организм получает углеводы, липиды, белки, некоторые биологически активные соединения (например, витамины) и минеральные вещества. Исходные соединения поступают в клетку не в готовом виде, а в виде “заготовок” из питательных веществ, которые она, по мере необходимости, перерабатывает для своих нужд и нужд организма. Изготовление “заготовок” происходит в процессе пищеварения, когда пища в желудочно-кишечном тракте подвергается расщеплению: белки – до аминокислот, углеводы – до моносахаридов (глюкозы и других соединений), жиры – до жирных кислот и моноглицеридов. Низкомолекулярные биологически активные и минеральные вещества всасываются во внутреннюю среду преимущественно без какой-либо предварительной химической трансформации. Химические соединения с током крови поступают к клеткам, где включаются в процессы синтеза (образование специфических белков, углеводов, липидов и регуляторных соединений для клетки) процессы окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых высвобождается энергия химических связей. Следующий это этап, на котором питательные вещества подвергаются дальнейшему расщеплению и/или биотрансформации с целью получения в процессе биосинтеза собственных веществ. Основными реакциями, которые при этом протекают, являются окисление, восстановление, отщепление, гидролиз, синтез.

    Полученные соединения либо сразу расходуются “на строительные, ремонтные и хозяйственные нужды” клетки, либо аккумулируются в ней для последующего использования. Запасаются главным образом высокоэнергетические соединения – жиры, глюкоза в виде полимера (гликогена), которые при расщеплении высвобождают большое количество энергии. Другие соединения, синтезированные “на экспорт” (гормоны, медиаторы и другие) выделяются (секретируются) за пределы клетки с целью коммуникации с соседними или отдаленно расположенными клетками.

    Например, оптимальная концентрация белков в клетке обеспечивается их синтезом из имеющихся в клетке аминокислот “по мере необходимости”. Реакции биосинтеза белка “запускаются” по механизму обратной связи, о котором рассказывалось в предыдущем разделе. Это касается в первую очередь выработки гормонов, медиаторов и других сигнальных молекул. Синтез белка на нужды самой клетки регулируется иначе – без включения механизмов гуморальной и нервной регуляции. Вероятно, клетка каким-то образом ощущает нехватку определенного белка (например компонента клеточной мембраны), сравнивает с генетически запрограммированной должной величиной, и это становится пусковым моментом для его выработки. При рассмотрении механизмов биохимических процессов, протекающих в клетке, и их механизмов возникает много вопросов. Что заставляет клетку вырабатывать определенный белок? Как образуется такое многообразие белковых молекул? Давайте попробуем проследить на следующем примере.

    Предположим, мы съели шоколадку. Не углубляясь в последствия этого опрометчивого шага, скажем, что после такой углеводной нагрузки клеткам срочно потребуется переработать углеводы. “Нужен инсулин!” – кричат клетки, и мозг посылает указание бета-клеткам поджелудочной железы: “Прошение удовлетворить. Выработать инсулин!” Дальше начинается самое интересное. Как клетки вырабатывают белок, в частности инсулин?

    Белки, согласно определению, – это сложные высокомолекулярные вещества, состоящие из аминокислот, которые, в свою очередь, являются органическими кислотами, содержащими одну или более аминогрупп. Всего аминокислот 20 (представим их бусинами разных цветов), а белки – это бусы, собранные в нужном порядке. Сколько же число белковых молекул (бус) можно составить, при условии, что количество аминокислот (бусин) в одной белковой цепи может достигать нескольких сотен! Это определяет колоссальное разнообразие белков.

    Основной процесс, который лежит в основе начала синтеза белка, довольно сложен и до сих пор не изучен. Ученые считают, что в ответ на воздействие внешнего фактора (в данном случае избыток углеводов) сигнал каким-то образом поступает к ядру клетки, который и является инициирующим и основополагающим в запуске синтеза белка. Считается, что синтез белка начинается в ядре клетки. ДНК – основной носитель генетической информации, и, как вы уже знаете, представляет собой двойную спираль, закрученную вокруг общей оси. Ген – это участок ДНК, содержащий программу построения только одного определенного белка, например выше упомянутого инсулина. Афористическая формула “Один ген – один белок” была открыта всего полвека назад. Чтобы “прочитать” информацию, касающуюся синтеза данного белка, надо расплести и разъединить нити ДНК на участке нужного гена (рисунок 1.4.9). Этим занимается определенный фермент (не будем перегружать вас запоминанием сложных названий и специфических терминов).

    Рисунок 1.4.9. Транскрипция (первый этап биосинтеза белка)

    Важно отметить, что считывание информации с ДНК или с РНК возможно только в одном направлении. Этот механизм позволяет предупредить ошибки считывания (помните – Оля и Яло из сказки “Королевство кривых зеркал”).

    Итак, ген на матричной нити ДНК готов. За дело берется другой фермент (РНК-полимераза), и, как мозаику, достраивает РНК напротив гена. Помните принцип “ключ – замок”? Процесс переписывания информации с ДНК и одновременного достраивания РНК в биологии называется транскрипцией. Полученную РНК называют первичным (неактивным) транскриптатом. Процесс “созревания”, активации РНК проходит в ядре с участием ферментов, как ножницами вырезающим интроны (не несущие информации, “молчащие” участки РНК) и сшивающим оставшиеся “куски”. Биологическое значение интронов до сих пор не выяснено, и очередная Нобелевская премия ждет своего обладателя. После всех этих преобразований мы имеем готовую матричную, или информационную мРНК.

    Надо заметить, что в одной клетке с одного гена можно переписывать последовательно несколько копий м-РНК, что позволяет, в конечном итоге, значительно увеличить объемы выработки нужного белка.

    В цитоплазму мРНК выходит и начинается новый этап – непосредственно синтез белковой цепи, или трансляция. Как только мРНК оказалась в цитоплазме, ее “принимает” в свои “объятья” рибосома (вид Б на рисунке 1.3.9).

    Напомним, что рибосома состоит из большой и малой субъединиц, между которыми имеется желобок, своеобразный канал, по которому и протягивается мРНК.

    Информация, записанная в мРНК подвергается переводу в другую систему знаков – на “язык белков” (его “алфавит” – аминокислоты). Рибосома перемещается на один шаг (кодон) по цепи мРНК, в ее активном центре оказывается новый триплет (кодон), к которому подходит транспортная РНК, прикрепляется к рибосоме и передает цепочку из аминокислот, рибосома вновь делает шаг и так далее. Этот процесс проще изобразить, чем описать (смотри рисунок 1.4.10). Для повышения “производительности” процесса биосинтеза белка клетка образует полирибосомы (вид В на рисунке 1.3.9), представляющие собой несколько рибосом, последовательно считывающих информацию с мРНК.

    Образовавшаяся белковая молекула не остается в клетке в виде нити бус (это всего лишь первичная структура), она компактно “упаковывается” благодаря химическим и физическим связям, возникающим между аминокислотами, по мере удлинения белковой цепи. Вторичная структура белка похожа на спираль, а третичная – на плотный шарик (глобулу). Так называемая четвертичная структура образуется при объединении нескольких белковых молекул между собой и/или с другими молекулами.

    Пока вы вникали в материал предыдущего абзаца, в реальной клетке уже собрана значительная по размерам белковая цепь: синтез молекулы белка, состоящей из 100 аминокислот, занимает около 2 мин. Заканчивается сборка конкретной молекулы белка, когда в активный (“считывающий”) центр рибосомы попадает стоп-кодон мРНК, и белковая цепь обрывается (рисунок 1.3.9, вид В).

    Описывая биохимические реакции, мы опустили одну важную деталь. Многие реакции могут протекать и без помощи катализатора, но это займет колоссальное время (с учетом времени жизни конкретной клетки). А реакции в клетке идут с такими скоростями, которые недостижимы, при проведении их в пробирке. Здесь работает еще одно изобретение природы – ферменты, о которых мы упоминали, говоря о химическом строении клетки.

    Фермент – это катализатор, ускоряющий только одну химическую реакцию. Скорость протекания катализируемой ферментом реакции в организме увеличивается в сотни тысяч или миллионы раз (до 10 14 раз). Например, образование всего лишь одной водородной связи и сопряженное с этим изменение энергии активации может ускорить реакцию в 10 6 раз.

    Название фермента чаще всего состоит из двух частей, отражающих субстрат и выполняемую им функцию. Например, сукцинатдегидрогеназа – это фермент, который от субстрата – соединения янтарной кислоты (сукцинат) – отнимает атом водорода (дегидроген). Липаза – фермент, расщепляющий жиры. Окончание “аза” говорит лишь о том, что данное слово обозначает фермент, который в 100% случаев является белком.

    Часть веществ, которые образуются в клетке, являются “отходами” метаболизма, они с током крови транспортируются к печени и почкам, а затем выводятся из организма. Образующиеся продукты, как правило, лишены не только специфической активности, но и, что очень важно, – токсичности.

    Напомним, что интенсивность протекания биохимических реакций в клетке варьирует на различных этапах жизненного цикла клетки (смотри рисунок 1.3.16). Во время деления клетки она минимальна, в период активного функционирования клетки процессы метаболизма и энергетического обмена протекают с максимальной скоростью. Таким образом, биохимические процессы, протекающие в организме, подчинены главному генетическому алгоритму – жизненному циклу и нацелены на выполнение основных задач.

    Роль эссенциальных микроэлементов в жизнедеятельности человека

    Минеральный состав внутриклеточной жидкости строго поддерживается на определенном уровне.

    Элементы вместе с водой являются строительным материалами, кофакторами и катализаторами биохимических реакций, стабилизаторами белков и ферментов, обеспечивая постоянство осмотического давления, кислотно-щелочного баланса, процессов всасывания, секреции, кроветворения, костеобразования, свертывания крови. Благодаря присутствию элементов осуществляется процесс мышечного сокращения, нервной проводимости и внутриклеточного дыхания. Химические элементы в организме находятся в виде различных соединений и солей, их влияние на организма обусловлено дозой элемента. Для каждого элемента существует свой физиологический рабочий диапазон концентраций, обеспечивающий нормальное протекание физиологических реакций в организме.

    Нарушенная экология, возросший темп жизни с неизбежным нарастанием стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания, «убивающие» биологически активные вещества ведут к нарушению металло-лигандного гомеостаза и сдвигу равновесия в сторону увеличения или уменьшения концентрации элемента. Накопление элементов или их дефицит способствует активации альтернативных путей метаболизма, который в ряде случаев приводят к патологическим состояниям.

    Химические элементы классифицируются в зависимости от их роли в организме. 98% тела человека состоит из органических элементов: H, C, N, O. Вместе с неорганическими элементами Na, Mg, K, Ca, P, S, Cl они составляют основу клеток и тканей, выполняя структурообразующую функцию. К эссенциальным или жизненно необходимым микроэлементам относятся Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Se, I, при их отсутствии нарушаются базовые реакции деления и размножение клеток. К условно-эссенциальным микроэлементам относятся Li, V, Cr, B, F, Si, As, их роль до конца не определена. Существуют также «токсические металлы», которые в минимальных концентрациях способны оказывать стимулирующее воздействие на организм, но в высоких концентрациях проявляют токсические эффекты.

    Микроэлементы составляют лишь 0,02% организма, но способны изменять протекание важнейших биологических реакций. Анализ волос или мочи позволяет выявить избыточное накопление микроэлементов или их дефицит. Содержание микроэлементов в волосах отражает микроэлементный статус организма в целом, поэтому пробы волос являются интегральным показателем минерального обмена. Волосы помогают диагностировать хронические заболевания, когда они себя еще ничем не проявляют.

    Железо (Fe)

    Железо является жизненно необходимым элементом для организма. Железо входит в состав гемсодержащих белков (гемоглобин и миоглобин) и участвует в переносе кислорода. Железо также входит в состав цитохромов (сложные белки, относящиеся к классу хромопротеидов), участвующих в процессах тканевого дыхания.

    Общее содержание железа в организме человека составляет 3-5 г. Из этого количества 57% находится в гемоглобине крови, 23% — в тканях и тканевых ферментах (ферритин и гемосидерин), а остальные 20% — депонированы в печени, селезенке, костном мозге, мышцах и представляют собой “физиологический резерв” железа. Железо существует в двух формах: окисленной (Fe3+) и воcстановленной (Fe2+). Восстановленная форма лучше усваивается организмом. Только 10 % поступившего железо всасывается в кишечнике.

    Физиологическая потребность в железе:

    • мужчины: 8–10 мг/сут;
    • женщины: 15–20 мг/сут;
    • беременных женщины: 30–40 мг/сут;
    • дети: 4–18 мг/сут.

    В больших количествах восстановленная форма железа (гемовое железо), содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени. Окисленная форма железа (негемовое железо) содержится в неживотных продуктах: непросеянной муке, сушеных персиках, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне.

    Недостаток железа приводит к тяжелым расстройствам, наиболее важным из которых является железодефицитная анемия. Железодефицитная анемия может привести к сердечной недостаточности.

    Избыточное накопление железа приводит к отложению металла в органах (печень, поджелудочная железа, суставы, сердце). Явления отравления железом выражаются рвотой, диареей, падением артериального давления, параличом ЦНС и воспалением почек. При лечении железом могут развиться запоры, так как железо связывает сероводород, что ослабляет моторику кишечника. Избыток железа в организме может привести к дефициту меди, цинка, хрома и кальция, а также к избытку кобальта.

    Йод необходим на всех этапах жизнедеятельности. Период младенчества и раннего детства являются критическими в отношении дефицита йода. Йод входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина (T4) и трийодтиронина (T3). Йод необходим для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, внутриклеточного дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов.

    Общее количество йода в организме составляет 25 мг, из них 15 мг аккумулирует щитовидная железа. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе.

    Физиологическая потребность в йоде:

    • взрослые: 100–150 мкг/сут;
    • беременные: 175–200 мкг/сут;
    • дети: от 60 до 150 мкг/сут.

    Богатым источником йода являются водоросли, овощи, выращенные на почве обогащенной йодом, лук, морепродукты.

    При недостаточном поступлении йода у взрослых увеличиваются размеры щитовидной железы, замедляется основной обмен, наблюдается падение артериального давления. У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела: ребенок отстает в умственном и физическом развитии.

    Избыток йода в организме наблюдается при гипертиреозе. Развивается Базедова болезнь, сопровождающаяся экзофтальмом, тахикардией, раздражительностью, мышечной слабостью, потливостью, исхуданием, склонностью к диарее. Повышение основного обмена ведет к гипертермии, дистрофическим изменениям кожи и ее придатков, раннему поседению, депигментации кожи на ограниченных участках (витилиго), атрофии мышц.

    Марганец (Mn)

    Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Марганец участвует в синтезе нейромедиаторов, улучшает мышечные рефлексы, обеспечивает развитие соединительной и костной ткани, увеличивает утилизацию жиров, усиливает эффекты инсулина.

    3–5 % поступившего марганца всасывается. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень, поджелудочная железа. Марганец содержится в клетках, богатых митохондриями.

    Физиологическая потребность в марганце:

    • взрослые: 2–5 мг/сут;
    • для детей в 2 раза выше.

    Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свёкла.

    При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция яичников и яичек.

    Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди.

    Медь принимает участие в поддержание эластичности связок, сухожилий, кожи и стенок легочных альвеол, стенок капилляров, а также прочности костей. Медь входит в состав защитных оболочек нервных волокон, участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина. Медь влияет на углеводный обмен, посредством усиления процессов окисления глюкозы и торможения распада гликогена мышц и печени. Медь обладает противовоспалительными действиями, помогает при борьбе с бактериальными агентами. Медь является кофактором ферментов антиоксидантной защиты и помогает нейтрализовать действие свободных радикалов.

    Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100–150 мг. Лучше всего организм усваивает двухвалентную медь. В тонком кишечнике всасывается до 95% меди, поступившей с пищей. Основное “депо” меди в организме — печень, поскольку синтезирует белок-переносчик меди церулоплазмин.

    Физиологическая потребность в меди:

    • взрослые: 1 мг/сут;
    • дети: от 0,5 до 1 мг/сут.

    Медь содержится в овощах, бобовых, морепродуктах, яблоках.

    При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы. Избыток меди приводит к дефициту цинка и мoлибдена, а также марганца.

    Молибден (Мо)

    Способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Принимает участие в обмене мочевой кислоты, включении фтора в состав эмали зубов, гемопоэзе.

    Биодоступность молибдена составляет 50%. Молибден не депонируется в организме, а распределяется между клетками крови.

    Физиологическая потребность в молибдене:

    • взрослые: 45–100 мкг/сут;
    • дети: от 0,5 до 1 мг/сут.

    Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Проявления недостаточности изучены плохо. Повышенное содержание в организме встречается очень редко.

    Селен (Sе)

    Элемент антиоксидантной защиты, хорошо сочетается с витамином Е. Селен помогает поддерживать должную эластичность тканей. Селен усиливает иммунитет, поэтому активно используется в онкологической практике, в лечении гепатитов, панкреатитов, кардиомиопатий. Селен защищает организм от тяжёлых металлов.

    Всасывается в тонком кишечнике, депонируется в почках, печени, костном мозге.

    Физиологическая потребность в селене:

    • женщины: 50 мкг/сут;
    • беременные: 65 мкг/сут;
    • мужчины: 70 мкг/сут;
    • дети: 10-50 мкг/сут.

    В чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам. Присутствует в чесноке, сале, отрубях, белых грибах, растительных маслах, морских водорослях.

    При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, еще больше усугубляют его дефицит.

    Избыток селена приводит к гепато- и холецистопатиям, изменениям работы нервно-мышечного аппарата (боли в конечностях, судороги, чувство онемения). Избыток может привести к дефициту кальция.

    Цинк (Zn)

    Цинк входит в состав более 300 ферментов, чем объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, регуляцию активности генов. Цинк связан с правильным функционированием репродуктивной, неврологической, иммунной систем, ЖКТ и кожи. Присутствие микроэлемента важно для нормального сперматогенеза, органогенеза, работы нейромедиаторов и панкреатических ферментов, правильного развития тимуса, эпителизации ран в процессе заживления и ощущения вкуса.

    В организме содержится около 1,5–3 г цинка. Цинк всасывается в тонком кишечнике. Медь является антагонистом цинка, и конкурирует с цинком за всасывание в кишечнике. 99% цинка находится внутриклеточно, 1% — в плазме. Цинк присутствует во всех органах и тканях, но в большей степени цинк депонируют предстательная железа, семенники, мышцы, кожа, волосы.

    Физиологическая потребность в цинке составляет: 12 мг/сут для взрослых, 3–2 мг/сут для детей.

    Наиболее богаты цинком дрожжи, пшеничные, рисовые и ржаные отруби, зерна злаков и бобовых, какао, морепродукты, грибы, лук, картофель.

    При дефиците цинка наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление. Поражение кожи происходит с утолщением эпидермиса, отеком кожи, слизистых оболочек рта и пищевода, ослаблением и выпадением волос. Недостаточное поступление цинка приводит к бесплодию. Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца.

    При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей.

    Кобальт (Co)

    Входит в состав витамина В12, участвует в обмене гормонов щитовидной железы, подавляет обмен йода, регулирует гемопоэз, усиливает всасываемость железа.

    В организме 1,5 г кобальта. Биодоступность кобальта 20%. В организм кобальт депонируется в печени, костной ткани и мышцах.

    Физиологическая потребность в кобальте составляет: 10 мкг/сут для взрослых.

    Кобальт содержится в печени, молоке, овощах.

    Дефицит кобальта связан с В12-дефицитной анемией, вегетарианством или паразитарной инвазией. Избыток кобальта наблюдается при интоксикации кобальта (вредное производство, разрушение ортопедических имплантантов).

    Никель (Ni)

    Никель пролонгирует эффекты инсулина, участвует в окислении аскорбиновой кислоты, ускоряет образование дисульфидных групп.

    Никель всасывается в кишечнике, биодоступность от 1 до 10 %. Запасы никеля находятся в поджелудочной железе, легких, сердце.

    Физиологическая потребность в никеле составляет: 100–200 мкг/сут для взрослых.

    Богаты никелем чай, гречиха, морковь и салат.

    Дефицит никеля не описан. Избыток никеля наблюдается при его токсическом поступлении, злокачественных новообразованиях легких, ожогах, инсультах и инфарктах. Избыток может проявлять потерей пигментацией кожи.

    Понятие ферментов плазмы крови и их роль в жизнедеятельности человека

    Минеральные вещества и их роль в организме. Физиологическая роль, суточная потребность, источник минеральных веществ.

    Минеральные вещества растворены в жидкостях, составляющих внутреннюю среду организма, а также в цитоплазме клеток. Образуемый ими полиэлектролит создает необходимые условия для осуществления многочисленных химических реакций. Минеральные вещества являются кофакторами ферментативных реакций, создают необходимый уровень осмотического давления, обеспечивают кислотно-основное равновесие, участвуют в процессах свертывания крови, создают мембранный потенциал и потенциал действия возбудимых клеток.

    Данные о физиологической роли, суточной потребности и пищевых источниках минеральных веществ приведены в табл. 12.1.

    Таблица 12.1. Физиологическая роль, суточная потребность организма и источник поступления минеральных веществ

    ВеществаФизиологическая роль, суточная потребностьИсточник
    НатрийСодержится в больших количествах во внеклеточной жидкости и плазме крови. Играет важнейшую роль в процессах возбуждения, поддержании осмотического давления, распределении и выведении воды из организма; участвует в формировании бикарбонатной буферной системы. Суточная потребность — 2—3 г, а в виде NaCl — 5 гПоваренная соль, в составе растительной и животной пищи, в жидкостях, потребляемых при питье
    КальцийОдин из наиболее важных минеральных элементов организма. Выполняет функцию структурного компонента в тканях зубов и костей. В этих тканях содержится около 99 % от общего количества Са2+ в организме. Необходим для осуществления процессов свертывания крови, возбуждения клеток, синаптической передачи, сокращения мыщц, вторичный посредник в регуляции внутриклеточного метаболизма и др. Суточная потребность — 0,8 гМолоко и молочные продукты, овощи, зеленые листья
    КалийСодержится преимущественно внутри клеток, а также в жидкостях внутренней среды. Играет важную роль в процессах реполяризации после возбуждения в нервных волокнах, сокращении мышц, в том числе миокарда. Суточная потребность — 2—3 гПотребность при нормальном питании удовлетворяется за счет пищевого калия. Наиболее богаты мясо, овощи, орехи сухофрукты
    ХлорСодержится как во внеклеточной, так и во внутриклеточной жидкости. Играет роль в процессах возбуждения и торможения, в синаптической передаче, образовании соляной кислоты желудочного сока. Суточная потребность — 3—5 гПоваренная соль, в составе растительной и животной пищи; в жидкостях, потребляемых при питье
    ФосфорОколо 80 % в виде минеральных веществ содержится в костях и зубах. В составе фосфолипидов входит в структуру клеточных мембран, липо-протеидов. В составе АТФ и ее производных играет большую роль в метаболизме, осуществлении важнейших физиологических процессов. Суточная потребность около 0,7—0,8 гПищевые продукты, в особенности молоко, мясо, яйца, рыба, орехи, злаки
    ЖелезоОколо 65 % содержится в гемоглобине крови, находится в скелетных мышцах, печени, селезенке, костном мозге, в составе ферментов. Основная функция — связывание кислорода. Суточная потребность— 10—15 мгПищевые продукты, в особенности мясо, печень, свежая рыба, яйца, сухофрукты, орехи
    ЙодВажнейший компонент гормонов и предшественников гормонов щитовидной железы. Суточная потребность —0,15—0,3 мгЙодированная поваренная соль, морепродукты, рыбий жир, овощи, выращенные на обогащенных йодом почвах
    МедьСодержится в печени, селезенке. Играет роль в процессах всасывания железа, образовании гемоглобина, пигментации. Суточная потребность — 2—5 мгПищевые продукты, в особенности яйца, печень, почки, рыба, шпинат, сухие овощи, виноград
    ФторСодержится в зубных тканях и необходим для сохранения их целостности. Суточная потребность — 1 мг. При пятикратной передозировке токсиченПищевые продукты, фторированная NaCl, фторированные зубные пасты и растворы
    МагнийСодержится в костной ткани, необходим для ее образования, а также нормального осуществления функции мышечной и нервной тканей. Необходим для синтеза многих коферментов. Суточная потребность — 250—350 мгМясо, молоко, целые зерна
    СераВходит в состав аминокислот, белков (инсулин) и витаминов (В1, Н), суточная потребность предположительно равна 1 гПищевые продукты, в особенности мясо, печень, рыба, яйца
    ЦинкВажный компонент ряда ферментов. Необходим для нормального роста. Суточная потребность — 10-15 мгПищевые продукты: крабы, мясо, бобы, яичный желток
    КобальтВходит в состав витамина В12 и необходим для нормального осуществления эритропоэза. Суточная потребность точно не известна, предположительно 100—200 мкгПечень

    Йод, железо, медь, марганец, цинк, фтор, хром, кобальт относятся к группе микроэлементов; они содержатся в пище и воде в чрезвычайно малых количествах, но необходимы для осуществления метаболических процессов, так как входят в состав молекулы ферментов, гормонов и витаминов. Сведения, приведенные в табл. 12.1, необходимы для анализа пищевого рациона человека с целью научно обоснованной его коррекции.

    Компоненты и препараты крови, кровезаменители

    ” data-image-caption=”” data-medium-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/perelivanie-krovi.jpg” data-large-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/perelivanie-krovi.jpg” title=”Компоненты и препараты крови, кровезаменители”>

    Алена Герасимова (Dalles) Разработчик сайта, редактор

    • Запись опубликована: 04.06.2019
    • Время чтения: 1 mins read

    Не будет преувеличением сказать, что выделение отдельных компонентов (составных частей) крови — огромное достижение современной медицины. Широкое внедрение их в практику сыграло большую роль в разработке лечения многих болезней.

    Компоненты крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты

    Пациенты, которым требуется переливание крови, часто даже не знают о том, что в медицине часто используются отдельные компоненты.

    • Эритроциты. Прежде всего следует остановиться на выделенных из крови эритроцитах (эритроцитной массе) по возможности лишенных плазмы, содержащей лейкоциты и тромбоциты. Такая эритроцитная масса применяется в борьбе с малокровием у больных, в крови которых содержатся антитела против лейкоцитов и тромбоцитов, наблюдается повышенная чувствительность организма (сенсибилизация) к белкам.
    • Лейкоциты. Другая составная часть крови — лейкоцитная масса используется с хорошим эффектом в случаях резкого уменьшения числа лейкоцитов.
    • Тромбоциты. Тромбоцитная масса переливается при кровотечениях, обусловленных значительным снижением количества тромбоцитов в крови.

    Дифференцированное применение отдельных компонентов крови уменьшает возможность образования антител к клеткам крови и предотвращает развитие реакций на переливание.

    Кровезаменители: плазма и ее компоненты

    Наилучший естественный кровезаменитель — плазма, жидкая часть крови, богатая белками и содержащая вещества, способствующие остановке кровотечения. При шоковых состояниях без кровопотери или при кровотечениях с небольшой потерей крови переливание плазмы может оказать полноценное лечебное действие.

    Плазма, заготовленная в условиях строгой стерильности, сохраняется длительное время, не портясь. Высушенная особым способом, она может храниться месяцами и даже годами. Перед переливанием ее разводят дистиллированной водой.

    ” data-medium-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazma-krovi.jpg” data-large-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazma-krovi.jpg” loading=”lazy” src=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazma-krovi.jpg” alt=”Плазма крови” width=”900″ height=”600″ srcset=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazma-krovi.jpg 900w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazma-krovi-768×512.jpg 768w” sizes=”(max-width: 900px) 100vw, 900px” title=”Компоненты и препараты крови, кровезаменители”> Плазма крови

    Стало возможным приготовление и целенаправленное применение отдельных, белков плазмы, обладающих специфическим, присущим каждому из них, действием.

    Альбумин. Наиболее ценный препарат для белкового питания тканей и органов. Он поддерживает так называемое коллоидно-осмотическое давление, удерживающее жидкость в кровяном русле. С этим связано его противоотечное действие.

    Привлекая тканевую жидкость в кровяное русло, альбумин повышает кровяное давление, если оно почему-либо падает (например, при шоке). Раствор альбумина является высоко эффективным белковым препаратом при травматических и операционных шоках.

    Он весьма полезен при недостатке в организме белка. Белковая недостаточность может явиться следствием многих заболеваний, ведущих к потере белка с мочой, мокротой, гноем, ожоговой жидкостью, либо из-за нарушения всасывания пищевых белков (болезни желудочно-кишечного тракта) или от расстройства белкового обмена (болезни печени).

    Протеин. Протеин состоит в основном из альбумина, но содержит некоторое количество и других полезных белков. Он готовится из «утильной» крови, например, плацентарной или гемолизированной (которая непригодна для переливания из-за содержащихся в ней разрушенных эритроцитов).

    Вследствие этого протеин является более дешевым и доступным препаратом, чем чистый альбумин. От плазмы же он отличается не только более высоким содержанием альбумина, но и тем, что его, как и альбумин, можно прогревать при высокой температуре для уничтожения вируса гепатита, иногда проникающего в кровь. Протеин применяется и оказывает хорошее действие при тех же заболеваниях, что и альбумин.

    Знание механизмов свертывания крови и уточнение факторов, вызывающих их нарушение, позволяет применить переливание отдельных недостающих в организме больного действующих веществ.

    Фибриноген. Это тот белок крови, который при ее свертывании переходит в нерастворимый фибрин, образующий основу сгустка. Иногда при некоторых патологических родах возникает сильное кровотечение, вызванное недостаточностью одного из белков, необходимых для свертывания фибриногена. Тогда выручает лечебный препарат фибриноген.

    Он быстро останавливает фибринолитическое кровотечение в послеродовом периоде, после операций на внутренних органах, при операциях с искусственным кровообращением.

    Фибринная пленка применяется местно, при операциях на органах для предотвращения кровотечений мелких сосудов, а также как рассасывающийся материал при ожогах, нейрохирургических операциях на мозге и др.

    Тромбин. Тромбин в виде порошка, растворяемого в физиологическом растворе, применяется только местно, на мелких сосудах: при оперативных вмешательствах на паренхиматозных органах (печени, легких, селезенке и др.), кровотечениях из десен, носа и т. д.

    Антигемофильный глобулин. Останавливает кровотечение у больных гемофилией, в организме которых он отсутствует. Он быстро разрушается в консервированной крови и содержится в свежезаготовленной, а также в особо приготовленной антигемофильной плазме и в препаратах фибриногена.

    Фибринолизин. Существуют заболевания при которых нарушения свертываемости крови ведут к кровоточивости. Но существуют некоторые болезненные состояния, в возникновении которых играет роль повышенная свертываемость.

    Если переливание крови, плазмы и некоторых ее препаратов оказывает хорошее кровоостанавливающее действие, то имеется и такой белковый ферментативный препарат крови, как фибринолизин, который уменьшает свертывание, растворяет свежие фибриновые сгустки и применяется в лечении от тромбозов: при тромбофлебитах, инфаркте, тромбозах, легочной артерии, мозговых и периферических сосудов.

    В медицинской практике широко используется отдельно выделенный один из компонентов сывороточных белков — гамма-глобулин, обладающий защитными свойствами: с ним связывают образование антител. Поэтому этот препарат, повышающий сопротивляемость организма, с успехом применяется не только при разнообразных инфекционно-воспалительных процессах, но и профилактически у здоровых людей, соприкасающихся с некоторыми инфекционными больными (корь, гепатит и др.).

    Несколько слов о гамма-глобулинах направленного действия

    У доноров на введение ослабленных, абсолютно безвредных микробов вырабатываются антитела. Взятая у них в определенные сроки кровь богата такими антителами. Приготовленный из этой крови гамма-глобулин обладает специфической направленностью действия против соответствующих микробов.

    И в тех случаях, когда с помощью бактериологического исследования удается распознать возбудителя инфекции наряду с применением антибиотиков с успехом используются специфические гамма-глобулины (противокоревой, противостафилококковый, противогриппозный, противококлюшный и др.). Применение противостафилококкового гамма-глобулина иногда оказывает при стафилококковом сепсисе почти чудодейственный эффект.

    Как получают плазму крови: плазмаферез

    Компоненты и препараты крови, о которых шла речь, могут понадобиться в любое время суток, в любом уголке страны, и для того, чтобы быть всегда «начеку», ученые создали условия, при которых они могут храниться длительное время и при этом биологические, функциональные свойства их сохраняются.

    Необходимость удовлетворения растущих потребностей лечебных учреждений в плазме и ее препаратах заставило ученых искать пути получения больших количеств плазмы без вреда для донора. Теперь широко применяется так называемый плазмаферез. Его сущность заключается в разделении полученной от донора крови на плазму и форменные элементы (путем центрифугирования) и возвращении обратно донору эритроцитов.

    Дело в том, что хотя кроветворные органы при взятии крови у донора восполняют потерю эритроцитов, но это занимает известное время и для полной безвредности кроводачи у каждого донора берут кровь не чаще пяти раз в год.

    Всего за год можно от одного донора получить не более 1 литра плазмы. Если же вернуть донору эритроциты, то он теряет только плазму, а восстановление ее составных частей (в основном белков) при здоровой печени занимает всего несколько дней (а донорами могут быть только вполне здоровые люди!).

    Поэтому процедуру плазмафереза можно повторять каждые 1—2 недели и за год получить 6—7 литров плазмы от одного донора без всякого вреда для его здоровья. Это значительно увеличивает ресурсы для заготовки препаратов из плазмы.

    ” data-medium-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazmaferez.jpg” data-large-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazmaferez.jpg” loading=”lazy” src=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazmaferez.jpg” alt=”Плазмаферез” width=”900″ height=”600″ srcset=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazmaferez.jpg 900w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/plazmaferez-768×512.jpg 768w” sizes=”(max-width: 900px) 100vw, 900px” title=”Компоненты и препараты крови, кровезаменители”> Плазмаферез

    Искусственные кровезаменители

    Большим достижением медицины является открытие и применение искусственных кровезаменителей, т. е. жидкостей, введение которых может в одних случаях заменить переливание крови, а в других временно его отсрочить. Конечно, полностью кровь не может быть заменена ни плазмой, ни каким-либо из кровезамещающих растворов, потому что в них отсутствуют переносчики кислорода — эритроциты.

    Однако применение некоторых кровезаменителей может вывести больного или раненого из тяжелого шокового состояния даже при большой кровопотере. Этим устраняется непосредственная угроза для его жизни. Переливание крови, если оно все же требуется, может в таком случае быть отложено.

    • Солевые растворы. Предложенные с этой целью солевые растворы содержат все те соли, которые обычно входят в состав плазмы крови. В связи с тем, что солевые растворы довольно быстро покидают сосудистое русло, для более длительного их пребывания в крови больного к ним прибавляются коллоидные вещества. Исключительно ценным и важным для практики является синтетический, высокомолекулярный кровезаменитель — полиглюкин. Введение полиглюкина повышает кровяное давление и надежно выводит из шокового состояния при травматическом, послеоперационном и ожоговом шоках и при острой кровопотере.
    • Поливинилпирролидон. При интоксикациях, вызванных отравлениями, инфекциями или ядами, хорошее действие оказывает поливинилпирролидон. Препарат поливинилпирролидона — гемодез — применяется при токсических формах острых желудочно-кишечных заболеваний (диспепсии, дизентерии, пищевом отравлении), тяжелых ожогах, непроходимости кишечника, токсикозах беременных, некоторых инфекциях и отравлениях.
    • Белковые гидролизаты. При состояниях белковой недостаточности, о которой мы говорили раньше, переливание плазмы и ее препаратов иногда может быть заменено вливаниями так называемых белковых гидролизатов. Они представляют собой продукты обработки белков различного происхождения не только крови животных, но и, например, белка молока—казеина.

    Гидролизаты содержат не целые белки, а полученные путем гидролиза составные их части— аминокислоты. Из них организм строит (синтезирует) собственные белки. Они могут вводиться в больших количествах и покрывать тяжелую недостачу белков или даже на время удовлетворять потребность организма в пищевых белках.

    Поэтому гидролизат казеина с успехом применяется при заболеваниях или операциях, повлекших за собой прекращение или затруднение приема пищи через рот (ожоги глотки и пищевода, вмешательства на пищеводе и желудочно-кишечном тракте, челюстно-лицевые операции), а также при подготовке к операциям ослабленных больных, в послеоперационном периоде и др.

    Переливание не донорской крови: утильная, плацентарная, фибринолизная кровь

    Конечно, ни плазма, ни кровезаменители не могут целиком заменить переливания крови, так как в них не содержатся переносчики кислорода — эритроциты, введение которых раненому, больному необходимо при обильной кровопотере или тяжелом хроническом малокровии.

    Русским ученым принадлежит заслуга использования для переливания не донорской крови. С. И. Спасокукоцкий первый, в 1938 г., выдвинул эту идею и предложил пользоваться так называемой «утильной» кровью (источником ее получения могут служить кровопускания, производимые с лечебной целью, у перенесших закрытую травму черепа, у некоторых сердечных больных и др.).

    Идея С. И. Спасокукоцкого оказалась весьма плодотворной, но использование такого источника получения не донорской крови не вошло в широкую практику, встретив некоторые затруднения. М. С. Малиновский в 1933 г. предложил брать для переливания плацентарную кровь, т. е. ту, что можно взять из последа (плаценты) после родов.

    Ученые и врачи Санкт-Петербурга (тогда Ленинграда) и других городов страны осуществили множество переливаний плацентарной крови еще в довоенное время, но повсеместного распространения этот метод не получил. Главным образом из-за трудности уберечь плацентарную кровь от попадания в нее инфекции в момент извлечения. Ныне плацентарная кровь весьма широко используется с целью получения весьма ценных лечебных препаратов: протеина, гамма-глобулина и др.

    Мысль использовать для переливаний кровь погибших, что было подкреплено целой серией убедительных опытов на животных, принадлежит В. И. Шамову (1928 г.) и С. С. Юдину. Выдающийся ученый, хирург С. С. Юдин загорелся смелой идеей: «Кровью мертвых лечить живых»; он осуществил и внедрил ее в лечебную практику (1933 г.) и вместе со своими сотрудниками (М. Г. Скундина, Р. Г. Сакаян и другие) многое сделал в этом направлении.

    В чем суть такого метода? Кровь, взятая в первые шесть часов после внезапной гибели от несчастного случая (закрытой травмы) или мозгового удара, сохраняет все ценные биологические свойства, по существу является живой. Исходя из этого переливание ее применяется в хирургии, а впоследствии вошло и в терапевтическую практику.

    Ученые сделали следующее интересное наблюдение. Такая кровь, набранная в сосуд без противосвертывающего вещества, либо вовсе не свертывается, либо, сначала свернувшись, затем вновь переходит в жидкое состояние. Объясняется это происходящим в ней фибринолизом.

    Иногда извлеченную посмертно кровь называют «фибринолизной» и применяют без лротивосвертывающих веществ. Совершенно ясно, что получение ее и использование находятся под самым жестким и тщательным контролем, гарантирующим полную безвредность для реципиента.

    Теперь, когда различные органы погибших современная наука все шире использует для спасения живых, уже не кажется удивительным переливание подобной крови. И следует подчеркнуть, что сама эта идея была впервые осуществлена в нашей стране еще в середине прошлого века.

    Как переливание крови явилось первой успешной пересадкой живой ткани другому человеку, так и переливание фибринолизной крови — первым удачным использованием для этой цели тканей и органов умершего.

    Как быстро восстанавливается кровь у донора

    Обычно к концу первых суток после отбора крови у донора восполняется объем крови. Это происходит в результате перехода в кровяное русло жидкости из тканей и мобилизации крови из резервов.

    Переливание крови – донор

    Переливание крови – донор

    ” data-medium-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/perelivanie-krovi-donor.jpg” data-large-file=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/perelivanie-krovi-donor.jpg” loading=”lazy” src=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/perelivanie-krovi-donor.jpg” alt=”Переливание крови – донор” width=”900″ height=”600″ srcset=”https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/perelivanie-krovi-donor.jpg 900w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/06/perelivanie-krovi-donor-768×512.jpg 768w” sizes=”(max-width: 900px) 100vw, 900px” title=”Компоненты и препараты крови, кровезаменители”> Переливание крови – донор

    Сразу же после отбора крови усиливается деятельность органов кроветворения: число эритроцитов в крови начинает увеличиваться, а процессы разрушения приостанавливаются. Постоянное обновление красных кровяных клеток способствует сохранению неизменного состава крови.

    Обновление эритроцитов — естественный процесс. Каждую минуту из костного мозга в кровь поступает около 115 миллионов молодых красных кровяных клеток. Соответствующее число отживших эритроцитов удаляется из кровеносного русла. Частично они поглощаются клетками селезенки и печени, частично используются костным мозгом при образовании новых красных кровяных клеток.

    Компенсаторные возможности костного мозга очень велики. При большой потере крови интенсивность образования эритроцитов возрастает по сравнению с нормой в 6—7 раз.

    Если донор сдал 225 миллилитров крови (то есть половинную дозу), процесс восстановления ее состава заканчивается примерно на пятнадцатый день. Если была взята полная доза — 450 миллилитров, то, как показали исследования, число эритроцитов возвращается к исходному уровню через семь-восемь недель. Важно подчеркнуть, что у доноров, сдающих кровь повторно, процессы регенерации (восстановления) происходят быстрее.

    Таким образом, здоровый человек без всякого для себя вреда может отдавать кровь 5 раз подряд, соблюдая интервал в 60 дней, потом необходим трехмесячный перерыв.

    Тысячи доноров, сохраняя отменное здоровье, имеют стаж двадцать — двадцать пять лет. Они пользуются заслуженным почетом в нашей стране, и каждый из них по праву может гордиться спасением многих и многих жизней.

    Донорство должно быть основано на твердом принципе: максимальная польза больному и никакого вреда тому, кто дает свою кровь.

    14 Виды ферментов плазмы крови. Ферментные симптомы отдельных заболеваний.

    Все ферменты, содержащиеся в плазме крови, можно разделить на три группы:

    • секреторные ферменты – синтезируются в печени, выделяются в кровь, где выполняют свою функцию (например, факторы свёртывания крови);

    • экскреторные ферменты – синтезируются в печени, в норме выделяются с желчью (например, щелочная фосфатаза), их содержание и активность в плазме крови возрастает при нарушении оттока желчи;

    • индикаторные ферменты – синтезируются в различных тканях и попадают в кровь при разрушении клеток этих тканей. В разных клетках преобладают различные ферменты, поэтому при повреждении того или иного органа в крови появляются характерные для него ферменты. Это может быть использовано в диагностике заболеваний.

    Например, при повреждении клеток печени (гепатит) в крови возрастает активность аланинаминотраноферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (ACT), изофермента лактатдегидрогеназы ЛДГ5, глутаматдегидрогеназы, орнитинкарбамоилтрансферазы.

    При повреждении клеток миокарда (инфаркт) в крови возрастает активность аспартатаминотрансферазы (ACT), иэофермента лактатдегидрогеназы ЛДГ1, изофермента креатинкиназы MB.

    При повреждении клеток поджелудочной железы (панкреатит) в крови возрастает активность трипсина, α-амилазы, липазы.

    15 Химический состав крови: небелковые вещества плазмы крови – азотистые и безазотистые. Общий и остаточный азот. Азотемия, ее виды и причины возникновения.

    Небелковые азотистые компоненты крови (остаточный азот).

    К этой группе веществ относятся: мочевина, мочевая кислота, аминокислоты, креатин, креатинин, аммиак, индикан, билирубин и другие соединения. Содержание остаточного азота в плазме крови

    здоровых людей – 15-25 ммоль/л. Повышение содержания остаточного азота в крови наз азотемией.

    В зависимости от причины, азотемия подразделяется на ретенционную и продукционную.

    Ретенционная азотемия возникает при нарушении выведения продуктов азотистого обмена (в первую очередь мочевины) с мочой и характерна для недостаточности функции почек. В этом случае до 90% небелкового азота крови приходится на азот мочевины вместо 50% в норме.

    Продукционная азотемия развивается при избыточном поступлении азотистых веществ в кровь вследствие усиленного распада тканевых белков (длительное голодание, сахарный диабет, тяжёлые ранения и ожоги, инфекционные заболевания).

    Определение остаточного азота проводят в в безбелковом фильтрате сыворотки крови. В результате

    минерализации безбелкового фильтрата при нагревании с концентрированной Н2SO4 азот всех небелковых

    соединений переходит в форму (NH4)2SO4. Ионы NH4+ определяют с помощью реактива Несслера.

    Мочевина главный конечный продукт обмена белков в организме человека. Образуется в

    результате обезвреживания аммиака в печени, выводится из организма почками. Поэтому содержание

    мочевины в крови снижается при заболеваниях печени и возрастает при почечной недостаточности.

    Аминокислоты – поступают в кровь при всасывании из желудочно-кишечного тракта или являются

    продуктами распада тканевых белков. В крови здоровых людей среди аминокислот преобладают аланин и глутамин, которые наряду с участием в биосинтезе белков являются транспортными формами аммиака.

    Мочевая кислота – конечный продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов. Содержание её в

    крови возрастает при подагре (в результате усиленного образования) и при нарушениях функции почек (из-за недостаточного выведения).

    Креатин – синтезируется в почках и печени, в мышцах превращается в креатинфосфат – источник

    энергии для процессов мышечного сокращения. При заболеваниях мышечной системы содержание креатина в крови значительно возрастает.

    Креатинин – конечный продукт азотистого обмена, образуется в результате дефосфорилирования

    креатинфосфата в мышцах, выводится из организма почками. Содержание креатинина в крови снижается при заболеваниях мышечной системы, повышается при почечной недостаточности.

    Индикан продукт обезвреживания индола, образуется в печени, выводится почками. Содержание

    его в крови снижается при заболеваниях печени, повышается – при усилении процессов гниения белков в кишечнике, при заболеваниях почек.

    Билирубин (прямой и непрямой) – продукты катаболизма гемоглобина. Содержание билирубина в

    крови увеличивается при желтухах: гемолитической (за счёт непрямого билирубина), обтурационной (за счёт прямого билирубина), паренхиматозной (за счёт обеих фракций).

  • Ссылка на основную публикацию