Белки крови. Отдельные белковые фракции, разделение методом электрофореза, характеристика отдельных белков. Небелковые компоненты крови.

Дыхательная функция крови: механизм переноса кислорода и углекислого газа. Буферные системы крови, понятие о щелочном резерве, ацидозе и алкалозе. Особенности метаболизма эритроцита.

 

 

Щелочной резерв- это основные соли слабых кислот, содержащихся в крови
Ёмкость щелочного резерва измеряют количеством СО2(мл), которое может быть связано 100 мл крови, при напряжении СО2 в плазме 40 мм.рт.ст.

 

 

Система гемостаза. Характеристика основных функционально-структурных компонентов гемостаза: эндотелия сосудов; тромбоцитов, основных тромбоцитарных факторов гемостаза; плазменных факторов свертывания крови.

 

Эндотелий сосудов обладает высокой тромборезистентностью и играет большую роль в сохранении жидкого состояния циркулирующей крови за счет следующих его особенностей:

1. Эндотелий способен образовывать и выделять в кровь мощный ингибитор агрегации тромбоцитов - простациклин.

2. Эндотелий продуцирует тканевой активатор фибринолизина.

3. Эндотелий не способен к контактной активации св.системы крови.

4. Эндотелий создает антикоагулянтный потенциал на границе кровь/ткань путем фиксации комплекса гепарин-антитромбин-III.

5. Эндотелий способен удалять из кровотока активированные факторы свертывания крови.

Вследствие повреждения кровеносных сосудов тромбоциты контактируют с субэндотелием - в основном, с главным стимулятором адгезии - коллагеном - набухают,образуют отростки и приклеиваются. Длительность этой фазы 1-3 секунды. Для этого необходимы ионы Ca и синтезируемый в эндотелии белок - фактор Виллебранда (VIII, ФВ), а в тромбоцитах - взаимодействующий с этим фактором мембранный гликопротеин Ib (ГП-Ib

Вслед за адгезией происходит быстрая агрегация тромбоцитов на участок повреждения – II фаза (десятки секунд), что приводит к быстрому росту тромба. Первичный стимул к агрегации дают коллаген и в еще большей степени АДФ, катехоламины и серотонин, выделяющиеся из сосудистой стенки, из гемолизирующихся в зоне повреждения тромбоцитов и уже адгезировавшихся тромбоцитов.

Из тромбоцитов,подвергшихся адгезии и агрегации, активно секретируются гранулы с веществами, усиливающими процесс агрегации и формирующие ее вторую волну: адреналин, норадреналин, серотонин,антигепариновый фактор 4. Позднее секретируются гранулы,содержащие лизосомальные ферменты.

В итоге взаимодействия тромбоцитарных и плазменных факторов в зоне гемостаза образуется тромбин, малые дозы которого резко усиливают и завершают процесс агрегации и одновременно запускают свертывание крови,в следствие чего тромбоцитарный сгусток приобретает большую плотность и подвергается ретракции - III фаза - вязкий метаморфоз.

После агрегации тромбоцитов и образования фибрина, под влиянием ретрактозима сокращается особый контрактильный белок тромбоцитов - тромбостенин, что ведет к сближению тромбоцитов, нитей фибрина. Для ретракции требуется тромбин, способствующий вязкому метаморфозу.

 

 

Плазменные факторы свертывания крови

I, фибриноген	Белок. Образуется в печени. Под влиянием тромбина переходит в фибрин. Принимает участие в агрегации тромбоцитов. Необходим для репарации тканей.
II, протромбин	Гликопротеин. Образуется в печени в присутствии витамина К. Под влиянием протромбиназы переходит в тромбин (фактор IIa).
III, тромбопластин, тканевой фактор	Трансмембранный белок. Входит в состав мембран многих тканей. Необходим для образования протромбиназы по внешнему механизму.
IV, Ca++	Участвует в образовании комплексов, входящих в состав теназы и протромбиназы. Необходим для агрегации тромбоцитов, реакции высвобождения, ретракции и стабилизации фибрина.
V, акцелератор-глобулин	Белок. Образуется в гепатоцитах. Витамин-К-независим. Активируется тромбином. Входит в состав протромбиназного комплекса.
VII, проконвертин	Витамин-К-зависимый гликопротеин. Образуется в печени, принимает участие в формировании протромбиназы по внешнему механизму. Активируется при взаимодействии с тромбопластином и факторами XIIa, Xa, IXa, IIa.
VIIIС, антигемофильный глобулин А (АГГ)	Гликопротеин. В плазме образует комплекс с vWF и специфическим антигеном. Активируется тромбином. Входит в состав теназного комплекса. При его отсутствии или резком снижении концентрации возникает заболевание гемофилия А.
IX, фактор Кристмаса, антигемофильный фактор В	Гликопротеин. Образуется в печени при участии витамина К. Активируется XIa, тромбином и фактором VIIa. Переводит фактор X в Xa. При его отсутствии или резком снижении концентрации возникает заболевание гемофилия В.
X, фактор Стюарт-Прауэра	Гликопротеин. Образуется в печени при участии витамина К. Фактор Xa является основной частью протромбиназного комплекса. Активируется факторами VIIa и IXa. Переводит фактор II в IIa.
XI, плазменный предшественник тромбопластина	Гликопротеин. Активируется фактором XIIa, калликреином совместно с высокомолекулярным кининогеном (ВМК). Переводит фактор IX в IХa.
XII, фактор Хагемана, или контакта	Белок. Активируется отрицательно заряженными поверхностями, адреналином, калликреином. Запускает внешний и внутренний механизм образования протромбиназы и фибринолиза, активирует фактор XI и прекалликреин.
XIII, фибринстабилизирующий фактор (ФСФ), фибриназа	Глобулин. Синтезируется фибробластами и мегакариоцитами. Стабилизирует фибрин. Необходим для нормального течения репаративных процессов.
Фактор Флетчера, прекалликреин	Белок. Участвует в активации фактора XII, плазминогена и ВМК.
Фактор Фитцджеральда, высокомолекулярный кининоген (ВМК)	Активируется калликреином, принимает участие в активации фактора XII, XI и фибринолиза.

 

5.К-витаминозависимые факторы, роль витамина К в их посттрансляционной модификации γ-карбоксиглутаминовая кислота. Биохимические механизмы образования фибрин-полимера.

К-витаминная недостаточность проявляется снижением содержания в крови активных факторов свертывания крови II (протромбин), VII (проконвертин), IX (фактор Кристмаса) и Х (фактор Стюарта-Прауэра), вследствие чего удлиняется время свертывания крови, тромбопластиновое и протромбиновое время, снижается протромбиновый индекс, в плазме накапливаются некарбоксилированные предшественники факторов свертывания. При снижении протромбинового индекса ниже 35% развиваются геморрагические явления вплоть до обильных кровотечений, в первую очередь в областях тела, подвергшихся травмам (операционные раны, ушибы, гематомы в области пункции вен и т.п.), а также самопроизвольные паренхиматозные и капиллярные кровотечения.

Основные белки иммунной системы. Иммуноглобулины. Строение. Характеристика строения антител. Специфичность взаимодействия антитело-антиген. Особенности синтеза антител. Представления о строении и функциях Т-рецепторов и белков главного комплекса гистосовместимости.

Ядро иммунной системы составляют три семейства белков:

1)иммуноглобулины (антитела), синтезируемые и секретируемые в кровь лим­ фоцитами В;

2)l'-рецепторы, которые синтезируются лимфоцитами T и локализуются на наружной поверхности их плазматической мембраны;

3)белки главного комплекса гистосовместимости (белки ГКГ), синтезируемые многими (почти всеми) клетками организма и локализованные тоже на по­ верхности клеток.

 

В образовании антител различают четыре фазы:

1. Фаза покоя (лаг-фаза, фаза индукции): – с момента поступления антигена в организм до появления антител. Ее продолжительность – от нескольких дней до одного месяца, в зависимости от свойств антигена, его дозы, способа введения в организм, возраста животного и др. В этот период происхо-дит пролиферация и дифференцировка лимфоидных клеток в направлении синтеза иммуноглобулина класса М.

2. Фаза нарастания титров антител (лог–фаза,продуктивная фаза) – от появления антител до момента достижения их максимального количества. Ее длительность – 2-15дней. В этой фазе антитела освобождаются из плазмоцитов и поступают в кровяное русло. Уменьшается число клеток, синтезирующих IgM, нарастает продукция IgG. Впоследствии появляются IgA, а также IgE, IgD.

3. Фаза стабилизации, в которой уровень антител (титр) остается неизменным обычно в течение нескольких дней или недель. Ее длительность зависит от вида животного, характера антигенов и класса продуцируемых антител (иммуноглобулины имеют разный период полураспада).

4. Фаза снижения продукции антител. Продолжительность этой фазы различна и зависит от сохранения антигена в тканях, который является индуктором образования антител. Этому способствует, например, введение антигена с адъютантом, который создает депо, из которого АГ медленно поступает в организм, обеспечивая длительную антигенную стимуляцию. Итоговое снижение титра антител начинается спустя несколько недель или месяцев.

Т-клеточные рецепторы (англ. TCR) — поверхностные белковые комплексы Т-лимфоцитов, ответственные за распознавание антигенов, связанных с молекулами главного комплекса гистосовместимости (англ. MHC) на поверхности антиген-представляющих клеток. TCR состоит из двух субъединиц, заякоренных в клеточной мембране и ассоциирован с многосубъединичным комплексом CD3. Взаимодействие TCR с MHC и связанным с ним антигеном ведет к активации Т-лимфоцитов и является ключевой точкой в запуске иммунного ответа.

Канцерогенезе.

Лекарства, поступившие в организм, проходят следующие превращения: всасывание; связывание с белками и транспорт кровью;взаимодействие с рецепторами;распределение в тканях;метаболизм и выведение из организма.

Лекарственные средства метаболизируются в печени для изменения их биологической активности с образованием водорастворимых метаболитов, которые выводятся из организма с желчью и мочой. Степень метаболизма препаратов определяется емкостью ферментов для каждого лекарственного вещества. Система ферментов Р450 расположена в микросомальной фракции гепатоцитов.

 

Канцерогенным действием обладает огромное количество различных по химическому строению веществ. В печени большинство из этих веществ проканцерогены- соединения, не взаимодействующие с генетическим аппаратом клеток. После дополнительной метаболической модификации они превращаются в канцерогены, способные реагировать с молекулами нуклеиновых кислот и белков, нарушать работу регуляторных механизмов клеток и вызывать рост опухолей. Трансформация клеток под действием канцерогенов получила название химического канцерогенеза.

 

Химический состав мышц: важнейшие белки (миозин, актин, тропомиозин, тропонин) и экстрактивные вещества. Биосинтез креатина, обмен креатинфосфата. Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления.

ЭКСТРАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА:

ü Азотистые: Адениловая система, Креатин, креатинфосфат, карнозин,анзерин, глутаминовая кислота, глутамин, мочевая кислота, мочевина.

ü Безазотистые: гликоген, глюкоза, пируват, лактат, кетоновые тела, холестерин, фосфолипиды.

Биохимия нервной ткани. Особенности химического состава и метаболизма нервной ткани (липиды, белки, аминокислоты, углеводы, энергетический обмен). Особенности химического состава цереброспинальной жидкости.

Особенности хим состава нервной ткани:

Липиды нервной ткани

Характерной особенность строения нервной ткани является присутствие в ней большое количество липидов. Их содержание в белом веществе может достигать 50%, а в сером – 25% от их сухой массы. Высокое содержание липидов в нервной ткани связано с выполняемыми ими функциями:

· структурной (образуют нейрональные мембраны);

· диэлектрической (обеспечивают электрическую изоляцию нервных проводников);

· регуляторной (предшественники синтеза БАВ).

К наиболее распространенными липидам нервной ткани относятся фосфолипиды, гликолипиды и холестерол.

В мозге присутствуют значительное количество фосфолипидов, к числу которых относятся глицерлфосфатиды (фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин) и сфингофосфатиды (сфингомиелин).

Углеводы нервной ткани

Наиболее распространенным углеводом нервной ткани является глюкоза. Мозг активно потребляет глюкозу из крови. Известно, что ткань головного мозга потребляет до 70% эндогенной глюкозы, которая образуется в организме в процессе глюконеогенеза. Все это определяется тем, что глюкоза представляет собой основной энергетический субстрат, используемый нервными клетками.

Содержание гликогена в нем невелико, всего около 0,1% от общей массы углеводов. Однако интенсивность его обмена в мозге очень высока. В мозге новорожденных уровень этого полисахарида втрое выше такового у взрослых.

 

Особенности состава ликвора:

v относительное постоянство;

v незначительное содержание белка;

v большое содержание воды, солей (особенно хлора и магния);

v большое содержание глюкозы (особенно в вентрикулярном ликворе);

v очень малое количество клеток,

v при патологии ЦНС изменение состава ликвора отражает функционирование ГЭБ.

 

Потенциал покоя

Мембраны, в том числе плазматические, в принципе непроницаемы для заряженных частиц. Правда, в мембране имеется Na+/K+-АТФ-аза (Nа+/К+-АТР-аза), осуществляющая активный перенос ионов Na+ из клетки в обмен на ионы К+. Этот транспорт энергозависим и сопряжен с гидролизом АТФ (АТР). За счет работы «Nа+,К+-насоса» поддерживается неравновесное распределение ионов Na+ и К+ между клеткой и окружающей средой. Поскольку расщепление одной молекулы АТФ обеспечивает перенос трех ионов Na+ (из клетки) и двух ионов К+ (в клетку), этот транспорт электрогенен, т. е. цитоплазма клетки заряжена отрицательно по отношению к внеклеточному пространству.

Потенциал действия

Возбуждение нервной клетки под действием химического сигнала (реже электрического импульса) приводит к возникновению потенциала действия. Это означает, что потенциал покоя -60 мВ скачком изменяется на +30 мВ и спустя 1 мс принимает исходное значение. Процесс начинается с открывания Nа+-канала (1). Ионы Na+ устремляются в клетку (по градиенту концентрации), что вызывает локальное обращение знака мембранного потенциала (2). При этом Na+-каналы тотчас закрываются, т. е. поток ионов Na+ в клетку длится очень короткое время (3). В связи с изменением мембранного потенциала открываются (на несколько мс) потенциал-управляемые К+-каналы (2) и ионы К+ устремляются в обратном направлении, из клетки. В результате мембранный потенциал принимает первоначальное значение (3), и даже превышает на короткое время потенциал покоя (4). После этого нервная клетка вновь становится возбудимой.

За один импульс через мембрану проходит небольшая часть ионов Na+ и К+, и концентрационные градиенты обоих ионов сохраняются (в клетке выше уровень К+, а вне клетки выше уровень Na+). Поэтому по мере получения клеткой новых импульсов процесс локального обращения знака мембранного потенциала может повторяться многократно. Распространение потенциала действия по поверхности нервной клетки основано на том, что локальное обращение мембранного потенциала стимулирует открывание соседних потенциал-управляемых ионных каналов, в результате чего возбуждение распространяется в виде деполяризационной волны на всю клетку.

Классификация синапсов

По морфологическому принципу синапсы подразделяют на:

• нейро-мышечные (аксон нейрона контактирует с мышечной клеткой);

• нейро-секреторные (аксон нейрона контактирует с секреторной клеткой);

• нейро-нейрональные (аксон нейрона контактирует с другим нейроном):

• аксо-соматические (с телом другого нейрона),
• аксо-аксональные (с аксоном другого нейрона),
• аксо-дендритические (с дендритом другого нейрон).

По способу передачи возбуждения синапсы подразделяют на:

• электрические (возбуждение передается при помощи электрического тока);

• химические (возбуждение передается при помощи химического вещества):

• адренергические (возбуждение передается при помощи норадреналина),
• холинергические (возбуждение передается при помощи ацетилхолина),
• пептидергические, NO -ергические, пуринергические и т. п.

По физиологическому эффекту синапсы подразделяют на:

• возбуждающие (деполяризуют постсинаптическую мембрану и вызывают возбуждение постсинаптической клетки);

• тормозные (гиперполяризуют постсинаптическую мембрану и вызывают торможение постсинаптической клетки)

Свойства синапсов

Одностороннее проведение возбуждения в химическом синапсе связано с его функциональной асимметрией: молекулы медиатора выделяются только на пресинаптической мембране, а рецепторы медиатора расположены только на постсинаптической мембране.

Высокая утомляемость химического синапса объясняется истощением запасов медиатора. Утомляемость электрического синапса соответствует утомляемости нервного волокна.

Низкая лабильность химического синапса определяется главным образом периодом рефрактерности хемочувствительных каналов на постсинаптической мембране.

Синаптическая задержка – время от момента возникновения возбуждения в пресинаптической мембране до момента возникновения возбуждения в постсинаптической мембране. Относительно длительное время синаптической задержки в химическом синапсе (0,2–0,7 мс) затрачивается на вход Са++ в синаптическое окончание, экзоцитоз, диффузию медиатора.

Чувствительность синапса к внешним воздействиям определяется характером процессов, протекающих в синапсе при передаче возбуждения. Химические синапсы чувствительны к действию химических веществ, влияющих на синтез и секрецию медиатора, взаимодействие медиатора с рецептором.

 

Белки крови. Отдельные белковые фракции, разделение методом электрофореза, характеристика отдельных белков. Небелковые компоненты крови.

 

В плазме крови содержится 7% всех белков организма при концентрации 60 - 80 г/л. Белки плазмы крови выполняют множество функций. Одна из них заключается в поддержании осмотического давления, так как белки связывают воду и удерживают её в кровеносном русле.

- Белки плазмы образуют важнейшую буферную систему крови и поддерживают рН крови в пределах 7,37 - 7,43.

- Альбумин, транстиретин, транскортин, трансферрин и некоторые другие белки (табл. 14-2) вьшолняют транспортную функцию.

- Белки плазмы определяют вязкость крови и, следовательно, играют важную роль в гемодинамике кровеносной системы.

-Белки плазмы крови являются резервом аминокислот для организма.

- Иммуноглобулины, белки свёртывающей системы крови, α₁-антитрипсин и белки системы комплемента осуществляют защитную функцию.

Методом электрофореза на ацетилцеллюлозе или геле агарозы белки плазмы крови можно разделить на альбумины (55-65%), α₁-глобулины (2- 4%), α₂ -глобулины (6-12%), β-глобулины (8-12%) и γ-глобулины (12-22%)

Применение других сред для электрофоретического разделения белков позволяет обнаружить большее количество фракций. Например, при электрофорезе в полиакриламидном или крахмальном гелях в плазме крови выделяют 16-17 белковых фракций. Метод иммуноэлектрофореза, сочетающий электрофоретический и иммунологический способы анализа, позволяет разделить белки плазмы крови более чем на 30 фракций.

Группа	Белки	Концентрация в сыворотке крови, г/л	Функция
Альбумины	Транстиретин	0,25	Транспорт тироксина и трийодтиронина
	Альбумин		Поддержание осмотического давления, транспорт жирных кислот, билирубина, жёлчных кислот, стероидных гормонов, лекарств, неорганических ионов, резерв аминокислот
α1-Глобулины	α1 -Антитрипсин	2,5	Ингибитор протеиназ
	ЛПВП	0,35	Транспорт холестерола
	Протромбин	0,1	Фактор II свёртывания крови
	Транскортин	0,03	Транспорт кортизола, кортикостерона, прогестерона
	Кислый α1-гликопротеин		Транспорт прогестерона
	Тироксинсвязывающий глобулин	0,02	Транспорт тироксина и трийодтиронина
α2-Глобулины	Церулоплазмин	0,35	Транспорт ионов меди, оксидоредуктаза
	Антитромбин III	0,3	Ингибитор плазменных протеаз
	Гаптоглобин		Связывание гемоглобина
	α2-Макроглобулин	2,6	Ингибитор плазменных протеиназ, транспорт цинка
	Ретинолсвязыва-ющий белок	0,04	Транспорт ретинола
	Витамин D связывающий белок	0,4	Транспорт кальциферола
β-Глобулины	ЛПНП	3,5	Транспорт холестерола
	Трансферрин		Транспорт ионов железа
	Фибриноген		Фактор I свёртывания крови
	Транскобаламин	25×10^-9	Транспорт витамина B12
	Глобулин связывающий белок	20×10^-6	Транспорт тестостерона и эстрадиола
	С-реактивный белок	<0,01	Активация комплемента
γ-Глобулины	IgG		Поздние антитела
	IgA	3,5	Антитела, защищающие слизистые оболочки
	IgM	1,3	Ранние антитела
	IgD	0,03	Рецепторы В-лимфоцитов
	IgE	<0,01	Реагин

 

I группа- азотсодержащие небелковые компоненты. В состав небелкового азота крови входит азот промежуточных и конечных продуктов обмена простых и сложных белков.

Раньше небелковый азот называли остаточный азот (остается после осаждения белков):

1.азот мочевины (50 %);2.азот аминокислот (25 %); 3.низкомолекулярные пептиды; 4.креатин; 5.креатинин; 6.билирубин; 7.индикан; 8.некоторые другие азотсодержащие вещества.

II группа -безазотистые органические вещества. К безазотистым органическим веществам плазмы крови относятся: 1) углеводы, липиды и продукты их метаболизма (глюкоза, ПВК, лактат, кетоновые тела, жирные кислоты, холестерин и его эфиры и др.); 2)минеральные вещества крови.

 

2.Конститутивные и индикативные ферменты плазмы крови, диагностическое значение их определения.