Значение клинико-биохимических методов исследования в медицине.

Предмет и задачи биохимии.

БХ изуч. химич состав живых организмов,вкл человека, и природы химич процессов происходящих как в целостном организме, так и в изолированных органах и тканях на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. БХ,изучающая химич основы жизнедеятельности организмов в норме и при патологии, призвана установить связь между молекулярной структурой и биологич фу-ей химич компонентов живой материи. живые существа могут существовать только при пост обновлении их структур. Для синтеза нов структур нужны исходные материалы и энергия, это все получают из окр среды.

Значение клинико-биохимических методов исследования в медицине.

В результате обмена веществ (метаболизма) в биологические внут­ренние среды нашего организма поступает боль­шое количество продуктов обмена веществ (метаболитов), содержание которых у здорового человека варьирует незначительно и составляет гомеостаз внутренних сред организ­ма (кровь, сыворотка, спинномозговая жидкость, моча, пищеварительные соки и др.).

Практически любое заболевание начинается с по­вреждения (нарушения) одной реакции в метабо­лизме клетки, а затем оно распространяется на ткань, орган и целый организм. Нарушение метабо­лизма ведет к нарушению гомеостаза в биологичес­ких жидкостях организма человека, что сопровож­дается изменением биохимических показателей.

Большое значение клинико-биохимических методов исследования био­логических жидкостей велико в медицине и важно для подготовки медицинских лаборатор­ных техников. Достаточно напомнить, что только в крови человека можно определить современными методами биохимических исследований около 1000 показателей метаболизма.

 

Под контролем качества работы КДЛ понимают систему мер, направленных на количественную оценку точности, воспроизводимости, правильности определений параметров метаболизма в организме. Сущность контроля качества лабораторных исследований состоит в сопоставлении результатов диагностических исследований проб биологических жидкостей, производимых в лаборатории, с результатами исследований контрольных материалов и в измерении величины отклонения.

К настоящему времени разработано несколько видов контрольных материалов:

1. водные стандарты;

2.слитая сыворотка, приготовленная в лаборатории

3. сыворотка приготовленная промышленным путем с неисследованным и исследуемым содержанием компонентов.

Цели контроля: 1) определить, насколько достоверные, надежные и сравнимые результаты выдает лаборатория или конкретный лабораторный работник; 2) выяснить, на каких этапах исследования допущены ошибки, приведшие к получению некачественных результатов, и каковы природа и причины ошибок; 3) предложить пути к устранению ошибок.

 

Этап транспортировки проб в лабораторию

Существует общее правило: доставить материал в лабораторию как можно быстрее с соблюдением установленных требований. Доставка материала (в том числе проб крови) осуществляется в термоконтейнерах, которые позволяют обеспечить оптимальный температурный режим. Термоконтейнеры комплектуются аккумуляторами холода или грелками в зависимости от условий транспортировки конкретных проб. Диапазон колебания температуры внутреннего объема при транспортировке проб в течение 6 часов не превышает 3-4 ^оС, что находится в пределах допустимых размахов температуры.

 

 

Общая характеристика липидов.

Липиды (греч. Lipos – жир) группа разнообразных соединений, которым свойственна плохая растворимость в воде и способность хорошо растворяться органическими растворителями (т.е. они растворимы в органических растворителях).

Липиды условно делят на:

1. Протоплазматические, входящие в состав всех органов и тканей, они составляют ≈ 2,5% всех липидов организма и их уровень практически постоянен на протяжении всей жизни. Снижение опасно для жизнедеятельности организма.

2. Резервные липиды, запасаются в организме, их количество постоянно меняется, зависит от многих факторов (условий жизни, рода деятельности, пола и возраста и др.)

 

Биологическое значение липидов.

Биологическое значение липидов определяется выполняемыми функциями.

1. Пластическая: в комплексе с белками они составляют основу мембран клеток, входят в состав гормонов, участвуют в образовании ферментов.

2. Энергетическая: на 25-30% организм обеспечивается энергией за счет липидов. При распаде 1г жира образуется 9,3 ккал энергии, что в 2 раза больше чем при распаде 1г белков или углеводов.

3. Запас питательных веществ: жиры откладываются в подкожной клетчатке, брыжейке, околопочечной капсуле, сальнике у взрослых; у детей имеется бурый жир – это особая форма жира, который откладывается в виде комочков Биша; при необходимости жиры из депо выполняют метаболическую или энергетическую функцию.

4. Метаболическая: используются для синтеза других биологически важных веществ, в частности углеводов.

5. Защитная: предохраняют кожу от высыхания, внутренние органы от сотрясения (жировые капсулы), участвуют в терморегуляции.

Потребность человека в жирах составляет 80-100 г/сутки, причем (20-30 г/сут) должно быть представлено растительными жирами

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ

Существует несколько классификаций липидов. Наибольшее распространение получила классификация, основанная на структурных особенностях липидов. По этой классификации различают следующие основные классы липидов.

A. Простые липиды: сложные эфиры жирных кислот с различными спиртами.

1. Глицериды (ацилглицерины, или ацилглицеролы – по международной номенклатуре) представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот.

2. Воска: сложные эфиры высших жирных кислот и одноатомных или двухатомных спиртов.

Б. Сложные липиды: сложные эфиры жирных кислот со спиртами, дополнительно содержащие и другие группы.

1. Фосфолипиды: липиды, содержащие, помимо жирных кислот и спирта, остаток фосфорной кислоты. В их состав часто входят азотистые основания и другие компоненты:

а) глицерофосфолипиды (в роли спирта выступает глицерол);

б) сфинголипиды (в роли спирта – сфингозин).

2. Гликолипиды (гликосфинголипиды).

3. Стероиды.

4. Другие сложные липиды: сульфолипиды, аминолипиды. К этому классу можно отнести и липопротеины.

B. Предшественники и производные липидов: жирные кислоты, глице-рол, стеролы и прочие спирты (помимо глицерола и стеролов), альдегиды жирных кислот, углеводороды, жирорастворимые витамины и гормоны.

 

Нуклеопротеиды — строение, представители, значение.

НП впервые обнаружены в ядрах клеток, поэтому получили свое название. Они также обнаружены в цитоплазме и различных органеллах (рибосомы, митохондрии). НП имеют очень большую массу (млн и даже млрд Da), свойства кислые за счет большого количества фосфорной кислоты, растворимы в воде и растворах щелочей, осаждаются в кислотах. НП состоят из простого белка и НК. В различных НП количество НК колеблется от 40-65%, например, в рибосомах про- и эукариот. В зависимости от вида НК НП бывают ДНП (содержат ДНК) и РНП (содержат РНК). Белковый компонент неоднороден, он состоит из большого количества основных белков типа гистонов (у высших животных и человека) или протаминов (у рыб и низших животных), а также все НП содержат альбумины и глобулины. Гистоны защищают ДНК и регулируют функции генов, а негистоновые белки, как правило, обладают свойствами ферментов.

НК – это полинуклеотид, состоящий из мононуклеотидов. Роль НП: принимают непосредственное участие в синтезе всех белков клеток и тканей, обуславливают специфичность их строения и свойств, участвуют в передаче наследственных признаков при делении клеток.

 

НУКЛЕОЗИДЫ, прир. гликозиды, молекулы к-рых состоят из остатка пуринового или пиримидинового основания, связанного через атом N с остатком D-рибозы или 2-дезок-си-D-рибозы в фуранозной форме; в более широком смысле-прир. и синтетич. соед., в молекулах к-рых гетероцикл через атом N или С связан с любым моносахаридом, иногда сильно модифицированным (см. Минорные нуклеозиды). В зависимости от входящих в молекулу остатков моносахари-да и гетероциклич. основания различают рибо- и дезокси-рибонуклеозиды, пуриновые и пиримидиновые нуклеозиды.

Канонические нуклеозиды (см.рис.)-аденозин (сокращенно А), гуанозин (G), цитидин (С), их 2'-дезоксианалоги, а также тимидин (Т) и уридин (U)-являются компонентами нуклеиновых кислот. В природе нуклеозиды встречаются также в своб. состоянии (преим. в виде нуклеозидных антибиотиков).

ДНК – длинная цепь, состоящая из многих тысяч мономеров - дезоксирибомононуклеотидов. В их состав входят:

1. Азотистые основания (аденин, гуанин, тимин и цитозин);

2. Углеводы – дезоксирибоза;

3. Фосфорная кислота.

Структура ДНК имеет три уровня организации.

Первичная структура – последовательное соединение мононуклеотидов при помощи фосфодиэфирной связи.

Вторичная структура (установлена в 1953г. Уотсоном и Криком) – спираль, образованная двумя цепями ДНК, каждая из которых направлена в противоположную сторону (это двутяжная антипараллельная спираль). Вторичная структура НК напоминает винтовую лестницу, где перила – это молекулы дезокси-рибозы, соединенные между собой фосфодиэфирными связями (3’, 5’ - связь), а ступени – пары азотистых оснований (пуриновое + пиримидиновое): А=Т; Г Ц.

Третичная стуктура – расположение молекулы ДНК в прстранстве. ДНК состоит из тысяч и миллионов пар азотистых оснований, если вытянуть все нити ДНК человека, то их длина составит 2 ^. 10¹⁰ км (расстояние от Земли до Солнца только 1,4 ^. 10⁸ км). Однако ДНК (длина, которой составляет 2м) находится в ядре d≈5 мкм. Как же это возможно?

В ядре клетки находится хроматин (хроматиновые нити), которые представляют собой цепи бусинок – нуклеосом. Нуклеосома состоит из белков гистонов, на которые закручена молекула ДНК. Нуклеосомные нити скручены в спираль, образуя толстые фибрилы (соленоиды).

РНК состоит из монорибонуклеотидов, соединенных в одну цепь. Азотистые основания – аденин, гуанин, урацил, циторин.

Углеводы – рибоза

Фосфорная кислота.

РНК от ДНК отличается тем, что имеет одну цепь, уроцил вместо тимина, рибозу вместо диоксирибозы, значительно большие размеры, однако по количеству РНК в клетке больше, чем ДНК, так как есть три типа РНК:

¨ Информационная (матричная) и-РНК;

¨ Транспортная (т-РНК);

¨ Рибосомальная (р-РНК).

Структура РНК.

Первичная – анологична ДНК (по виду связей, но не по составу).

Вторичная – частично спирализованная одинарная полинуклеотидная цепь.

Третичная – пространственное расположение молекулы.

и-РНК – её функция – копирование генетической информации, хранящейся в молекуле ДНК. Потом, поступая к рибосомам, и-РНК становится матрицей для синтеза специфического белка (т.е. переводит генетическую информацию ДНК в аминокислоту последовательность белков).

т-РНК – переносит активированные АК к местам синтеза белка. Молекула т-РНК имеет форму кленового листа.

р-РНК – является основным компонентом рибосом (до82%), принимает участие в биосинтезе белка.

В ядре имеется гетерогенная ядерная РНК. Образование различных типов РНК из их предшественников называют процессингом.

 

Аденозинтрифосфат или сокращенно АТФ – это универсальное энергетическое вещество организма. АТФ – нуклеотид, в состав молекулы которого входят азотистое основание – аденин, углевод – рибоза и три остатка фосфорной кислоты.

Особенностью молекулы АТФ является то, что второй и третий остатки фосфорной кислоты присоединяются связью, богатой энергией, иначе называемой макроэргической связью. Часто соединения, имеющие макроэргическую связь (а мы столкнемся с ними в процессе изучения предмета) обозначатся термином «макроэрги» или макроэргические вещества.

Главными потребителями энергии АТФ в организме являются

• реакции синтеза;
• мышечная деятельность;
• транспорт молекул и ионов через мембраны.

Таким образом биологическая роль АТФ заключается в том, что это вещество в организме является своего родом эквивалентом ЕВРО или доллара в экономике. Основным поставщиком АТФ в клетке является тканевое дыхание – завершающий этап катаболизма, протекающий в митохондриях большинства клеток организма.

 

Класификация витаминов.

Исходя из растворимости витамины делят на жирорастворимые — A, D, E, F, K и водорастворимые — все остальные. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются, а при избытке выводятся. Это с одной стороны объясняет то, что довольно часто встречаются гиповитаминозы водорастворимых витаминов, а с другой — иногда наблюдаются гипервитаминозы жирорастворимых витаминов.

Витамины применяют не только при лечении гипо - и авитаминозов, т.е. витаминной недостаточности, развившейся в результате отсутствия или недостаточного поступления в организм того или иного витамина (в результате заболевания желудочно-кишечного тракта или неполноценном питании); их широко используют также для комплексного лечения многих заболеваний, при которых поступление витаминов в организм достаточно (заболевания желудочно-кишечного тракта, печени, почек, сердца, нервной системы и др.)

Витамины необходимы для нормального протекания различных биохимических и физиологических процессов.
1. Многие витамины являются предшественниками коферментов. Эту роль выполняют почти все водорастворимые витамины:
- витамин В₁ (Тимин) входит в состав ТДФ (тиаминдифосфата) кофермента декарбоксилаз альфа-кетокислот.
- витамин В₂ (рибофлавин) является компонентом ФМН (флавинмононуклеотида) и ФАД (флавинадениндинуклеотида) кофермента аминотрансфераз и декарбоксилаз аминокислот и т.д.
2. Некоторые витамины являются сильными антиоксидантами, препятствуют активации свободнорадикальных процессов (витамины Е, А – жирорастворимые антиоксиданты, витамины С и Р – водорастворимые антиоксиданты).
3. Производные жирорастворимых витаминов А и Д являются сигнальными молекулами, так как действуют через рецепторы. Витамин А (ретинол) превращается в организме в сигнальную молекулу - ретиноевую кислоту,а витамин Д (холекальциферол) - в гормон кальцитриол.
4.Некоторые витамины (аскорбиновая кислота) участвуют в образовании сигнальных молекул – нейромедиаторов и гормонов.
5.Отдельные витамины (В_С, В₁₂) участвуют в синтезе незаменимых аминокислот (метионина).

Так как витамины участвуют в определенных биохимических процессах и выполняют специфические функции, то их дефицит в организме приводит к развитию патологических состояний с характерными клиническими проявлениями. Патологические состояния обусловленные изменением уровня витаминов в организме называют авитаминозами, гиповитаминозами, полигиповитаминозами и гипервитаминозами.

А ретинол (1,5- 2,5 мг)

Роль способствует росту и развитию организма, участвует в образовании зрительного пигмента и обеспечивает нормальное зрение, повышает устойчивость организма к инфекциям, некоторым ядам и токсинам, поддерживает функции эпителия кожных покровов и слизистых оболочек, является антиоксидантом. Как лечебное средство каротин назначают при различных заболеваниях глаз, печени, кожи, атеросклерозе, гипертонии, тиреотоксикозе, инфекционных болезнях. Сырьем для промышленного получения каротина служат высококаротинные сорта моркови и тыквы.

При недостатке витамина А возникает сухость и бледность кожи, гиперкератоз, гнойничковые заболевания (пиодермия, фурункулез). Частые признаки — сухость и тусклость волос, ломкость ногтей, конъюнктивит, блефарит, нарушение сумеречного зрения.

Е токоферол (15 мг)

Токоферолы принимают участие в обмене белка. Способствует нормальному протеканию беременности и развитию плода. Выполняет антиоксидантную функцию, защищая мембраны от перекисного окисления липидов. Недостаток приводит к нарушению обмена веществ, изменениям в нервных клетках, половых железах, скелетных мышцах и другим патологическим изменениям.

Гиповитаминоз проявляется угнетением половых желез, бесплодием, мышечной дистрофией, нарушением целостности эритроцитов

Витамин D - (10-25 мкг) регулирует обмен фосфора и кальция, влияет на их отложение в костной ткани.

Гипотония мышц, непропорционально большая голова, утолщения в местах сочленения ребер с реберными хрящами—«четки», судороги, о- образная форма ног, отвислый живот.

Витамин F Влияет на процессы размножения и лактацию, способствует усвоению жиров, оказывает антисклеротическое действие.

Витамин К (1-1,5 мг) повышает свертываемость крови и участвует в образовании протромбина, обладает антибактериальным, антимикробным и болеутоляющим действием. При его недостатке нарушается нормальная свертываемость крови, снижается биосинтез тромбина и других компонентов свертывания крови, повышается проницаемость капилляров. Применяется как кровоостанавливающее и ранозаживляющее средство.

снижается свёртываемость крови, что проявляется кровотечениями; у новорожденных -геморрагическая болезнь

В1 тиамин Антиневритический (1,3- 2,6 мг) Принимает участие в передаче нервного импульса, углеводном обмене(уч. в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты. Применяют при радикулитах, полиневритах, парезах, заболеваниях нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, органов пищеварения, кожных болезнях нервного происхождения.

Полиневрит, судороги, параличи мышц, психозы, потеря памяти, нар. деятельности ссс.

В2 Рибофлавин(2,7 мг) В виде ФАД, ФМН входит в состав ферментов: ацетил –коА-дегидрогеназы, оксидаз АК, ксантиноксидазы.

Уч. в ЦТК,В- окислении ВЖК, обмене нуклеиновых кислот.

Задержка роста, поражение роговицы глаз, снижение остроты зрения, дерматит на лице, трещины в уголках рта, поражение слизистых.

 

В6 пиридоксин (2,0-3,0мг) Входит в состав ферментов (перидоксальфосфат), влияющих на белковый обмен и участвующих в переаминировании, синтезе и расщеплении аминокислот. Необходим для нормального кроветворения, усвоения жиров, функционирования нервной системы. Пиридоксин назначают при бессоннице, хорее, дрожательном параличе, ряде заболеваний периферической нервной системы, гепатитах.

Недостаток витамина B6 ведет к нарушению обмена железа, развитию гипохромной анемии, отеков, дерматозов, дистрофических изменений в клетках различных органов, изменений со стороны нервной системы, нередко сопровождающихся судорогами.

 

В₁₂ цианкобаламин (3 мкг) УЧ. в белковом, жировом, углеводном обмене. Обладает антианемическим действием, оказывает влияние на синтез нуклеиновых кислот, белков. У детей стимулирует рост и вызывает улучшение их общего состояния.

Глистные инвазии могут полностью лишить организм этого витамина. (широкий лентец)

В12 в виде метилкобаламина входит в состав метилтрансфераз, метил– манонил-

ко-А, глутаматмутазы. Переводит фолиевую кислоту в тетрагидрофолиевую, обеспечивая синтез пуриновых и пиримидиновых оснований, уч. в переносе метильных групп, реакциях изомеризации.

Гиперхромная мегалобластная анемия,

Поражение нервной системы, проявляющееся похолоданием, онемением, жжением в конечностях, нарушением равновесия и походки, ослаблением памяти, атрофические изменения слизистой оболочки жкт(гладкий полированный язык), снижение аппетита, диспепсические расстройства.

 

РР никотиновая кислота (15-20 мг) В виде НАД, НАДФ входит в состав оксидоредуктаз. Улучшает углеводный обмен, участвует в тканевом дыхании, оказывает сосудо- расширяющее действие, положительно влияет на гемодинамику (циркуляцию крови), нормализует секреторную и моторную функцию желудка, улучшает секрецию и состав сока поджелудочной железы (диабетикам на заметку), нормализует функцию печени, ее антитоксическую функцию. Никотиновую кислоту назначают при атеросклерозе, болезнях печени, энтероколитах, отравлении сульфаниламидными препаратами, некоторых формах психоза, Дерматит, диарея, деменция, нар. ссс.

 

С аскорбиновая кислота антискорбутный (100 мг) Выполняет роль регулятора окислительно-восстановительных процессов и обмена веществ, повышает сопротивляемость организма к инфекциям и свертываемость крови, нормализует проницаемость сосудов, оказывает антитоксическое действие при отравлении многими ядами и бактерицидными токсинами, ускоряет заживление ран, способствует усвоению железа в ЖКТ, обеспечивает синтез многих гормонов коры надпочечников, оказывает антисклеротическое действие. При ее недостатке понижается биохимическая активность ряда ферментных систем, повышается проницаемость капилляров, ухудшается заживление ран, снижается иммунитет, нар. всасывание железа Аскорбиновую кислоту применяют при гипо - и авитаминозах, кровотечениях различной природы, интоксикациях и инфекционных заболеваниях, гемморрагических диатезах, болезнях печени, токсикозе беременных и в других случаях.

Витамин С обладает некоторыми защитными свойствами в отношении свинца, сероуглерода, анилина, нитрозамина и др.

При скрытых формах недостаточности витамина С наблюдается быстрая утомляемость, мышечная слабость, снижение аппетита, пониженная сопротивляемость инфекциям.

Явная недостаточность витамина С - цинга (скорбут) - расшатывание зубов, кровоточивость десен, кровоизлияния в кожу, воспаление слизистой оболочки рта, поражается костная и хрящевая ткань, одышка, боли в сердце.

 

Ферменты являются белками. Их роль уникальна: они увеличивают скорость протекания химической реакции, однако при этом не расходуются. К настоящему времени в кристаллическом виде получены сотни различных ферментов, расшифрованы их аминокислотные последовательности, изучается их роль в метаболических превращениях.

 

Строение ферментов

По строению ферменты делятся на простые (однокомпонентные) и сложные (двухкомпонентные). Простой фермент состоит только из белковой части; в состав сложного фермента входит белковая и небелковая составляющие. Иначе сложный фермент называют холоферментом. Белковую часть в его составе называют апоферментом, а небелковую - коферментом. Химическая природа коферментов была выяснена в 30-е гг. Оказалось, что роль некоторых коферментов играют витамины или вещества, построенные с участием витаминов В₁, В₂, В₅, В₆, В₁₂, Н, Q и др. Особенностью сложных ферментов является то, что отдельно апофермент и кофермент не обладают каталитической активностью.

В составе как простого, так и сложного фермента, выделяют субстратный, аллостерический и каталитический центры.

Каталитический центр простого фермента представляет собой уникальное сочетание нескольких аминокислотных остатков, расположенных на разных участках полипептидной цепи. Образование

каталитического центра происходит одновременно с формированием третичной структуры белковой молекулы фермента. Чаще всего в состав каталитического центра простого фермента входят остатки серина, цистеина, тирозина, гистидина, аргинина, аспарагиновой и глутаминовой кислот.

Субстратный центр простого фермента - это участок белковой молекулы фермента, который отвечает за связывание субстрата. Субстратный центр образно называют "якорной площадкой", где субстрат прикрепляется к ферменту за счет различных взаимодействий между определенными боковыми радикалами аминокислотных остатков и соответствующими группами молекулы субстрата. Субстрат с ферментом связывается посредством ионных взаимодействий, водородных связей; иногда субстрат и фермент связываются ковалентно. Гидрофобные взаимодействия также играют определенную роль при связывании субстрата с ферментом. В простых ферментах субстратный центр может совпадать с каталитическим; тогда говорят об активном центре фермента. Так, активный центр амилазы - фермента, гидролизующего α -1,4-гликозидные связи в молекуле крахмала - представлен остатками гистидина, аспарагиновой кислоты и тирозина; ацетилхолинэстеразы, гидролизующей сложноэфирные связи в молекуле ацетилхолина, остатками гистидина, серина, тирозина и глутаминовой кислоты. В активном центре карбоксипептидазы А, гидролизующей определенные пептидные связи в молекуле белка, локализованы остатки аргинина, тирозина и глутаминовой кислоты.

Аллостерический центр представляет собой участок молекулы фермента, в результате присоединения к которому какого-то низкомолекулярного вещества изменяется третичная структура белковой молекулы фермента, что влечет за собой изменение его активности. Аллостерический центр является регуляторным центром фермента.

 

Ферменты, как и все белки, обладают рядом свойств, характерных для высокомолекулярных соединений: амфотерностью (могут существовать в растворе в виде анионов, катионов и амфионов), электрофоретической подвижностью благодаря наличию в них положительных и отрицательных зарядов, а в изоэлектрической точке не обнаруживают подвижности в электрическом поле. Ферменты не способны к диализу через полупроницаемые мембраны. При помощи диализа их растворы обычно можно освободить от низкомолекулярных примесей. Как белки они легко осаждаются из водных растворов при низких температурах методами высаливания или осторожным добавлением ацетона, этанола и других веществ, не теряя при этом своих ката-титических свойств.

Кинетика ферментативных реакций - раздел энзимологии, изучающий зависимость скорости химических реакций, катализируемых ферментами, от химической природы реагирующих веществ, а также от факторов окружающей среды.

Для измерения каталитической активности ферментов используют такие показатели, как скорость реакции или активность фермента. Скорость ферментативной реакции определяется изменением количества молекул субстрата или продукта за единицу времени. Скорость ферментативной реакции - мера каталитической активности фермента, её обозначают как активность фермента.

Повышение наблюдается при

- остром инфаркте миокарда (через 6-8 часов от начала заболевания,

держится весь острый период, снижается при стихании процесса, т.е. имеет не только диагностическое, но и прогностическое значение, особенно ЛДГ1 и 2 (max ч/з 36-48 ч);

- вирусном гепатите, опухолях в печени (ЛДГ4 и 5);

- повреждении и атрофии мышц (ЛДГ3, 4 и 5);

- гемолитических анемиях.

 

Креатинкиназа (КК) – фермент, который переносит остаток фосфорной кислоты с АТФ на креатин образуется креатин-фосфат. Max количество фермента содержится в мышечной ткани (скелетной и сердечной мускулатуре), мозговой ткани. Имеет 3 изофермента (которые отличаются по электрофоретической подвижности). Норма в сыворотке крови: М - 55-370; Ж - 40-280 (Ед/л).

Повышение КК наблюдается при:

- остром инфаркте миокарда (в первые 2-4 часа, max к 18-30 ч, причем

в 5-10 раз выше нормы, нормализуется через 3-4 дня);

- мышечных дистрофиях в 20-50 раз (причем фермент является

специфическим); других заболеваниях скелетной мускулатуры;

- краш-синдроме (СДР);

- длительной анестезии (наркозе и др.);

- отравлении барбитуратами;

- острой лучевой болезни.

Фосфатазы (кислая и щелочная)

Относятся к классу гидролаз, подразделяются в зависимости от pH оптимума.

ЩФ – активна при рН 8,4-10,3; норма 100-290 Ед/л;

КФ – активна при рН 3,4-6,2; норма 45-137 Ед/л.

ЩФ имеет 3 фракции; различаются по электрофоретической подвижности; соединений в костной ткани, в печени синтезируется остеобластами, активность ЩФ у детей выше, чем у взрослых (3-5 раз).

Повышение активности ЩФ наблюдается при:

- патологии костной ткани (остемаляции, опухолях костей, tbc костей, рахит в ранние сроки);

- заболеваниях печени, особенно если есть наблюдается холестаз (токси-ческие и лекарственные гепатиты, при механической желтухе, опухоли и метастазы в печень).

Понижение активности ЩФ наблюдается при:

- гипофосфатаземии

- нарушении роста костей

- гипотиреозе.

Кислая фосфатаза (КФ) органоспецифический фермент для предстатель-ной железы; известно 4 изоформы.

Повышение активности КФ наблюдается:

- при раке предстательной железы

- аденоме простаты

- у женщин при эндометриозах и др.

Амилаза (диастаза) α-амилаза (S) - слюнных желез; α- амилаза (Р) - под-желудочной железы относится к классу гидролаз; катализирует реакцию расщепления крахмала до декстринов и мальтозы. 1г. α - амилазы способствует расщеплению 100 кг углеводов.

В норме (по методу Каравея) в сыворотке крови- 16-30 г/ ч.л, в моче 30-160г/ч.л

Повышение Р-фракции наблюдается при:

- заболеваниях поджелудочной железы;

- острых панкреатитах, сразу после начала заболевания, max через 12-

24 часа; затем быстро падает, к норме приходит на 2 реже 4-6 сутки (при благоприятном течении заболевания). В моче поднимается несколько позже, держится дольше;

- незначительное повышение наблюдается при остром аппендиците,

перитоните, прободной язве желудка, кишечной непроходимости;

- при длительной терапии гормонами;

- при заболеваниях почек (из-за нарушения выделения).

-

Повышение S-фракции наблюдается при:

заболеваниях слюнных желез (эпидпаротит, камни слюнных протоков).

Понижение активности α- амилазы наблюдается при:

- некрозе pancreas;

- тиреотоксикозе;

- инфаркте миокарда.

Уровень ГГТ повышен:
1. Внутри- и внепеченочный холестаз (например, механическая желтуха при опухолях печени, при холангите, камнях в желчном пузыре);
2. Острый вирусный гепатит, токсическое, радиационное поражение печени (ГГТ дает возможность ранней диагностики);
3. Хронический гепатит;
4. Острые и хронические панкреатиты;
5. Прием гепатотоксичных препаратов (барбитураты, фенитоин, рифампицин, цефалоспорины, эстрогены, оральные контрацептивы, ацетоаминофен);
6. Алкоголизм;
7. Патология почек (обострения хронических гломеруло - и пиелонефрита);
8. Рак поджелудочной железы, простаты, гепатомы.

Референсные значения:
Женщины – 9 - 36 Ед/л
Мужчины – 12 - 64 Ед/л

 

 

НОМЕНКЛАТУРА ФЕРМЕНТОВ.

Название Е состоит из 4-ех частей:

Во-первых – название S(субстрата) т.е. вещества на которое действует Е;

Во-вторых – название типа катализируемой реакции;

В-третьих – название одного из продуктов реакции или её участников (Р)

В-четвертых – окончание ’’- аза “

АсАТ –аспартат амино трансфер аза

1 3 2 4

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

В настоящее время известно более 2000 Е, чтобы удобнее было с ними работать (изучать, использовать для диагностики или лечения), все Е разделены на 6 классов, согласно классификации, предложенной в 1961г. на заседании V международного биохимического конгресса. В основу этой классификации был положен тип катализируемой реакции:

I Оксидоредуктазы, т.е. ферменты, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции (ЛДГ, малатдегидрогеназа, альдолаза)

II Трансферазы, т.е. ферменты, катализирующие реакции межмолекулярного переноса химических групп и их остатков (АсАТ, АлАТ – NH2 группуи д.р.)

III Гидролазы, т.е. ферменты, катализирующие реакции расщепления внутри-молекулярных связей в присутствии воды (L- амилазы, КФ и ЩФ, липаза, пепсин, трипсин)

IV Лиазы, т.е. ферменты, катализирующие реакции расщепления (или при-соединения) по месту двойных связей (чаще С=С), без присутствия воды (карбангидраза, альдолаза).

V Изомеразы,т.е. ферменты, катализирующие реакции изомеризации (взаимо-превращения) веществ (триозофосфатизомераза, глюкозофосфатизомераза).

VI Лигазы (или синтетазы), т.е. ферменты, катализирующие реакции синтеза с использованием энергии АТФ (пируваткарбоксилаза).

Согласно этой классификации все ферменты имеют:

систематическое название (где отражено положение фермента в классификации из 4-ех цифр (1 цифра -№ класса, 2-№ подкласса, 3- № подподкласса, 4-№ в подподклассе),

2.тривиальное (рабочее) название АсАТ и АлАТ.

 

Ферментопатии (энзимопатии) – заболевания связанные с нарушением деятельности фермента.

Наследственные (врождённые) ферментопатии, их причиной является нарушение синтеза фермента. Эти заболевания сохраняются всю жизнь и передаются по наследству.

Впервые А. Гаррод (в 1908г.), ввел этот термин, назвав их «врождённые ошибки метаболизма» (т.к. нарушается генетический аппарат клетки).

Примеры врождённых ферментопатий: Фенилкетонурия (или фенилпиро-виноградная олигофрения), причина - нарушение превращения фенилаланина в тирозин, из-за недостаточности (или отсутствия) фермента фенилаланин-гидроксилазы. В организме идет накопление фенилаланина, который распадается с образованием токсических продуктов, нарушающих обмен веществ в организме (особенно в клетках ЦНС), клинически это проявляется задержкой развития и психической неполноценностью ребёнка.

Гликогенозы – причина данных заболеваний в нарушении деятельности ферментов участвующих в синтезе или распаде гликогена (см. углеводный обмен).

 

Ферментотерапия – использование ферментов для лечения заболеваний:

1. Ферменты ЖКТ (пепсин, трипсин, липаза и др.) используются с заместительной целью при недостаточности соответствующих отделов ЖКТ.

2. Трипсин применяется наружно для очистки гнойных ран и внутримышечно, как противовоспалительное средство при остеомиелитах и гайморитах;

3. Фибринолизин применяется при тромбозах.

Используется также и конкурентное ингибирование активности ферментов, например: сульфаниламидные препараты, являются I для Е кокков (т.к. они имеют строение аналогичное строению субстратов на которые действуют кокки).

Фтивазид – является структурным аналогом никотиновой кислоты, которая необходима для развития палочек Коха.

 

Гормоны - это биологически активные вещества, которые синтезируются в малых количествах в специализированнных клетках эндокринной системы и через циркулирующие жидкости (например, кровь) доставляются к клеткам-мишеням, где оказывают свое регулирующее действие.

Механизмы действия гормонов