Біологічна хімія з біохімічними методами дослідження

Індуктори можуть бути використані як лікарські препарати. Так введення фенобарбіталу може знизити концентрацію білірубіну.

Зараз відома ціла група речовин, що викликають рак - канцерогени - бензапірен, бензантрицен, циклічні ароматичні вуглеводи. Особливістю їх перетворення є те, що їх метаболіти теж є концерогенами. Так, бензантрацен в процесі перетворення, перетворюється в оксид-концероген.

Друга група - ароматичні аміни, що використовуються для виробництва анілінових барвників. Вони можуть викликати рак слизової оболонки.

Афротоксини - метаболіти деяких видів плісняви, афлотоксин В₁ може викликати рак печінки.

Печінка виконує в організмі основну антитоксичну функцію і не терпить до себе зневажуючого відношення.

5. Роль печінки у підтриманні і забезпеченні гомеостазу організму

Важливу роль виконує печінка у водно-мінеральному обміні та підтриманні гомеостазу. Вона є депо крові і міжклітинної рідини, натрію, калію, магнію, заліза. В печінці синтезуються білки, що зв'язують ці мінеральні речовини і транспортирують по крові феритин (Fе) церулоплазмін (Сu) .

Печінка - місце інактивації гормонів, що регулюють гомеостаз -альдостерону, вазопресину.

6. Ліпотропні речовини та їх роль. Склад та роль жовчі

В клітинах печінки утворюється жовч, яка поступає по жовчовивідних шляхах в жовчні протоки і поступає в жовчний міхур, де накопичується та згушається. В період перетравлення їжі жовч поступає через жовчний проток в дванандцятипалу кишку. Ємкість жовчного міхура 30-40 мл, за добу поступає жовчі 500-800 мл. Жовч складна за складом рідина - 97,5% Н₂О и 2,5% сухого залишку. В жовчному міхурі вона згущується - 84% Н₂О, сухий залишок - 14%. Через стінку жовчного міхура в кров просочується також Na₂CO₃, NaCl. Стінка жовчного міхура виділяє муцин і збагачує ним жовч.

Найважливіші складові жовчі - жовчні кислоти (0,6-0,7%), жовчні пігменти, холестерин (0,6%), ТАГ, жирні кислоти, фосфоліпіди, муцин, сечовина, сечова кислота, мінеральні речовини, Са, Fе. Вміст холестерину і Са, Fе в жовчі вище ніж у крові, вони виділяються з жовчу з організму.

Жовчні кислоти грають важливу роль в процесах перетравлення ліпідів. Це полімерні похідні холестерину серед яких найважливіші глікохолева, хенодезоксихолева, які піддаються перетворенням під дією бактеріальних ферментів.

Зворотнє всмоктування жовчних кислот відбувається в тонкому кишечнику (90-95%), а частина виділяєється в складі фекалій.

7. Показники, що характеризують функціональний стан печінки

В лабораторній практиці для дослідження функціонального стану печінки застосовують слідуючі біохімічні тести, що носять назву комплексу печінкових проб: білірубін та його фракції, тимолова проба, АLТ, АSТ, ЛДГ, загальний білок та його фракції, показник А/Г, холестерин, фібриноген, протромбін. Функціональний стан печінки вивчається двома шляхами:

- визначення вмісту в сироватці крові речовин, що синтезуються в печінці (фібриноген, протромбін, білки сироватки крові, жовчні пігменти);

- проби на здатність печінки виводити введені в організм речовини, наприклад глюкозу - шляхом синтезу глікогену, бензойну кислоту - шляхом утворення гіпуринової кислоти. Проба на синтез гіпуринової кислоти носить назву проби Квіка. В організм людини вводять бензойну кислоту - слабо отруйну речовину, а потім на протязі декількох годин визначають в окремих порціях сечі вміст гіпуринової кислоти. При захворюваннях печінки виведення з організму гіпуринової кислоти зменшується.

Лекція № 14. СИСТЕМА ЗГОРТАННЯ КРОВІ

1. Сучасні уявлення про систему гемостазу

Система згортання крові, або інакше система гемостазу, виконує в організмі життєво важливу функцію підтримку крові в рідкому стані у кровоносних судинах і разом з тим попереджує й зупиняє кровотечу з ушкоджених кровоносних судин. Ця система перебуває в тісному взаємозв'язку з іншими фізіологічними системами живого організму. Регулюється центральною й периферичною нервовими системами, ендокринною системою, а також на неї впливають простагландини, кініни і біогенні аміни (серотонін, гістамін і ін.).

Функціональними компонентами системи гемостазу є судинна стінка, тромбоцити, інші клітини крові й деякі білки плазми крові, відповідальні як за, згортальний так і за протизгортальний процеси. Залежно від механізму зупинки кровотечі прийнято розрізняти два типи гемостазу: первинний і вторинний.

2. Коагуляційний гемостаз. Плазмові та тромбоцитарні фактори згортання крові, регуляція

Первинний, мікроциркуляторний або судинно-тромбоцитарний гемостаз, забезпечує зупинку кровотечі з капілярів, дрібних вен і артерій. У його реалізації приймають участь судинна стінка й тромбоцити. При травмі кровоносної судини виникає її спазм у місці ушкодження, у перші хвилини це припиняє або, принаймні, значно знижує крововтрату. Відразу ж слідом за судинним спазмом відбувається адгезія (прилипання) тромбоцитів до країв ушкодженої судини і їхня агрегація (склеювання між собою). Вивільнювані при цьому із тромбоцитів АДФ (аденозини-фосфат), серотонін і адреналін підсилюють судинний спазм і агрегацію тромбоцитів, а вивільнений з ушкоджених тканин і ендотелію судин, тканинний тромбопластин взаємодіє з білковими факторами згортання крові і утворюється деяка кількість тромбіну. У результаті агрегація тромбоцитів стає незворотною і формується первинний, так званий, білий тромбоцитарний тромб. На цьому кровотеча із дрібних кровоносних судин зупиняється. При лабораторному обстеженні хворих, для характеристики реакцій первинного гемостазу, використовуються тести, по-перше, що характеризують стан судинної стінки - це час кровотечі по Дуке або Айбі, по-друге досліджуються тромбоцити - робиться підрахунок кількості тромбоцитів у периферичній крові і досліджується їх функціональна активність - проби на адгезію і агрегацію тромбоцитів.

При кровотечах з більших судин тромбоцитарного тромбу недостатньо для зупинки крові, такий тромб виштовхується і тому автоматично підключається коагуляційний гемостаз.

Вторинний, макроциркуляторний, або коагуляційний гемостаз забезпечується системою згортання крові, яка в нормі складається із двох взаємно врівноважених ланок - прокоагуляційного (згортального) і антикоагуляційного (протизгорталь-ного). Прокоагуляторна система базується на 15 білкових плазмових і клітинних факторах згортання крові. Головною функцією прокоагулянтної ланки є утворення фібринового згустку.

Плазмові фактори скорочено позначаються римськими цифрами, а в повній їх назві закладені або виконувана функція, або прізвище хворих, у яких уперше був виявлений дефіцит відповідного фактора, плазмові фактори постійно циркулюють у кров'яному руслі, але перебувають вони в неактивній формі. Переходять у активний стан тільки при необхідності, коли включається механізм гемостазу.

Таблиця 5. Міжнародна номенклатура плазмових факторів згортання крові

Тромбоцитарні фактори позначаються арабськими цифрами. Із тромбоцитарних факторів найбільш важливим для процесу згортання крові є фактор 3-тромбоцитарный тромбопластин, що містить фосфоліпід. Він поряд із плазмовими факторами бере участь в утворенні тромбіну із протромбіну.

З факторів згортання інших клітин крові варто назвати лізосомальні білки і лейкоцити здатні викликати преципітацію фібриногену й впливати на полімеризацію фібрину. Вони мають певною антикоагулянтну і фібринолітичну активністю. Еритроцити також беруть участь у гемостазі, виділяючи при порушенні цілісності своїх мембран речовину, що аналогічна 3-му фактору зсідання крові.

Тканинним фактором гемостазу є тканинний тромбопластин, що утвориться при руйнуванні тканин і запускає процес згортання крові по зовнішньому механізму. Суть процесу згортання крові загалом можна представити в такий спосіб: під впливом якого-небудь ініціюючого агента утвориться активний кров'яний тромбопластин, що переводить протромбін у активну форму - тромбін. Той у свою чергу впливає на фібриноген, перетворюючи його в нерозчинний фібрин, що випадає з русла у вигляді тромбу.

Якщо розгорнути наведену вище схему, то необхідно відзначити що весь процес згортання крові умовно ділять на 4 фази: перша - протромбіноутворення; друга - тромбіноутворення; третя - утворення фібрину; четверта - посткоагуляційна. Перша фаза - протромбіноутворення найбільш тривала, в процесі згортання крові вона займає 4-6 хв. Реакції, характерні для цієї фази, можуть розвиватися по внутрішньому і по зовнішньому механізмах. В першому випадку процес починається з активації 12 фактору яким-небудь пусковим агентом (ушкоджена судинна стінка, імунні комплекси, хіломікрони й ін.). Потім відбувається ланцюгова реакція, у якій беруть участь каликреин, кінін і ряд факторів, яка закінчуються утворенням ферментативного комплексу, здатного перетворювати протромбін у тромбін. Тому даний комплекс, якому приписується ферментна активність за аналогією з ферментами, названий протромбиназою. Зовнішній механізм утворення активної протромбінази починається з появи в кров'яному руслі ІІІ фактору (тканинний тромбопластин), що надходить із ушкоджених тканин, а в нормальних умовах у плазмі крові відсутній. Кожний з наведених механізмів утворення протромбинази відбувається паралельно. З утворенням протромбинази завершується перша фаза згортання крові.

Наступні фази гемостазу протікають, не роздвоюючись в одному варіанті. У другій фазі відбувається утворення тромбіну з його неактивного попередника-протромбіну під впливом протромбінази. Фаза швидкоплинна. На неї йде 2-5 секунд.

У ході третьої фази тромбін відщеплює від фібриногену пептиди А и В, переводячи його у фібрин - мономер. Останній, полімеризуючись, випадає із плазми у вигляді безбарвних ниток фібрину, що переплітаються і захоплюють з собою формені елементи крові. Тому фібриновий згусток завжди пофарбований у червоний колір за рахунок еритроцитів. Цей пухкий червоний тромб дуже лабільний. Може легко розчинятися фібринолізином, сечовиною. На нього впливає 13 фактор (фібриназа), що ущільнює тромб і робить його обмежено розчинним. Активація 13 фактору також здійснюється тромбіном у присутності 4 фактору (іонів кальцію). Фаза триває 2-5 секунд. Остання, четверта фаза, складається зі спонтанного фібринолізу.

3. Антикоагулянтна система. Антикоагулянти фізіологічні та патологічні, прямої і непрямої дії, синтез

Актикоагулянтна система. У її формуванні, так само як і в прокоагулянтній ланці, беруть участь білкові фактори плазми, тромбоцитів і тканин. Сумарна активність протизгортальної системи крові складається з активності антикоагулянтів і системи фібринолізу. Фізіологічна дія антикоагулянтів полягає в обмеженні функції активних прокоагулянтів і спрямована на запобігання утворення згустків фібрину в крові. А функція фібринолітичної системи зводиться до розчинення сформуваних в кров'яному руслі згустків фібрину, тобто ці дві ланки протизгортальної системи крові взаємно доповнюють одна одну. Приведемо коротку характеристику кожного з них.

Антикоугулянти в загальному плані прийнято ділити на природні (фізіологічні й патологічні) і штучні. Природні антикоагулянти утворюються безпосередньо в самому організмі, а штучні - це синтетичні препарати, які вводяться в організм ззовні. Природні антикоагулянти в організмі підрозділяють на первинні й вторинні. Первинні синтезуються незалежно від процесу згортання крові й постійно є присутніми у кров'яному руслі. Вони не впливають на неактивні форми гемостазу. Вторинні антикоагулянти утворяться в процесі згортання крові і фібринолізу. До природних (фізіологічних) первинних антикоагулянтів відносяться: антитромбін-3,4 гепарин, ?-2-макроглобулін; ?-1-антитрипсин.

Найбільш виражену антикоагулянту дією має антитромбін-3. Він забезпечує до 90% всієї антитромбінової активності крові. Це білок, що відноситься до ?₂-глобулінів. Синтезується в печінці. Вміст антитромбіну-3 у крові в нормі коливається від 70 до 140%.

Активність антитромбіну-3 багато в чому залежить від наявності в крові гепарину. Більше того, обоє вони можуть повноцінно реалізувати свою фізіологічну дію тільки в комплексі один з одним. У цьому комплексі роль білкової частини виконує антитромбін-3, а його кофактором є полісахарид гепарин. При дефіциті гепарину в кров'яному руслі активність антитромбіну-3 знижується більше, ніж у 30 разів. А при вмісті в крові антитромбіну-3 менше 50% від норми, гепарин повністю втрачає свої антикоагулянтні властивості. Це враховують клініцисти при призначенні гепаринотерапії.

Крім фізіологічних антикоагулянтів, інгібіруючою дією на процес згортання крові володіють патологічні антикоагулянти, у ролі яких можуть вступати антитіла до окремих прокоагуляційних факторів, протеінази.

Штучні антикоагулянти застосовуються при необхідності для внесення корекції в процесі гемостазу. Їхня дія звичайно спрямована на пригнічення синтезу в печінці факторів згортання крові. До штучних антикоагулянтів відносяться дикумарол, пелентан, синкумар та ін.

4. Система фибринолізу

Система фибринолізу представлена білком крові профібринолізином (плазміноген), що після активації перетворюється в активний фібринолізин (плазмін), що володіє ферментними властивостями, характерними для протеіназ. Сюди ж входять активатори й інгібітори фібриноліза.

Активація плазміногена в нормі відбувається безпосередньо на фібриновому згустку при фіксації на ньому 12а-фактора і прокалікреїна. Цим обумовлений локальний характер дії плазміну, що не поширюється по всьому судинному руслу. Активація плазміногена може також ініціюватися протеіназами різного походження-протеіназами тканинних клітин, якими багаті лізосоми. При порушенні проникності клітинних мембран, наприклад, при запальних процесах, тканинні протеінази посилено викидаються в кровоток, що підсилює фібриноліз і нерідко закінчується спонтанними кровотечами. Інфікування організму бактеріями супроводжується масивним надходженням у кров бактеріальних протеіназ (стрептокіназа й ін.).

Плазмін викликає розщеплення фібрину на окремі фрагменти-продукти деградації фібрину (ПДФ), які в нормі видаляються фагоцитарною системою і у крові не накопичуються. Реалізувавши свою функцію, плазмін інактивується системою інгібіторів. До них відносяться: ?₁-антиплазмін (?₁-антитрипсин); ?₂-макроглобулін; антитромбін-3; ?₂-антиплазмін. Це природні інгібітори фібринолізу. З лікувальною метою можуть бути використані штучні інгібітори плазміну-кантрикал, трассиол, амінокапронова кислота. Остання є інгібітором тільки фібринолізину, яки не адсорбований на нитках фібрину.

5. Патологія системи гемостазу

Прийнято розрізняти три основні форми порушення процесу згортання крові: гіпокоагуляції, гіперкоагуляції й дискоагуляції. У всіх цих випадках має місце патологія системного характеру, а не локальні деструктивні процеси. Гіпокоагуляції проявляються кровоточивістю (геморрагіями) різного ступеня виразності. Залежно від переважаючого механізму, в розвитку кровоточивості їх прийнято розділяти на: коагулопатії, тромбоцитопенії й тромбоцитопатії, вазопатії. Коагулопатії пов'язані з порушенням вторинного гемостазу і можуть проявлятися типом кровоточивості, що характерний тільки для порушень внутрішнього механізму утворення протромбінази. При цьому значні крововиливи відбуваються переважно в суглоби, м'язи, підшкірну клітковину тобто в місцях більшої травматизації. Уроджені коагулопатії пов'язані з дефіцитом або повною відсутністю ряду плазмових факторів згортання крові, а також компонентів калікреїнкінінової системи. Найбільш характерним захворюванням з даної групи коагулопатій є гемофілія. Це спадкове захворювання, що передається по материнській лінії до синів, розвивається внаслідок дефіциту одного із плазмових факторів, наприклад VІІІ (антигемофільний глобулін А). Найбільш виражена кровоточивість відзначається при гемофіліях типу А. Гемофілія проявляється серйозними кровотечами тільки в екстремальних ситуаціях - при великих травмах, хірургічних операціях, пологах.

Коагулопатії придбаного характеру можуть бути зв'язані зокрема з гіперактивацією протизгортальної системи крові. Наприклад, спонтанні кровотечі супроводжують патологічні процеси в легенях, підшлунковій залозі, матці. Клітини цих органів особливо багаті лізосомальними протеїназами й при їхніх запаленнях, коли порушується нормальна проникність клітинних мембран, протеїнази надходять у великій кількості в кров. Це викликає гіперактивацію плазміногену. Утворений плазмін розщеплює не тільки фібрин, але й фібриноген. Продукти їхнього розщеплення у свою чергу блокують тромбін. Вони є інгібіторами прокоагулянтної ланки і підсилюють кровотечу.

Кровоточивість при тромбоцитарних порушеннях носить петехіально-плямистий тип у шкірних покривах. Відзначаються ясеневі, носові й маткові кровотечі. Аналогічний тип кровоточивості може спостерігатися і при дефіциті фібриногену.

Вазопатії (враження судинної стінки) проявляються особливим типом кровоточивості на фоні запаленої набряклої шкіри з розширеною капілярною мережею.

При лабораторному дослідженні гемостазу у випадку гіпокоагуляції визначається характерна картина недостатності прокоагулянтної ланки, що нерідко супроводжується гіперактивністю антикоагулянтної системи.

Гіперкоагуляція. Це стани, пов'язані з підвищеною схильністю крові до згортання. Проявляються тромбоемболічною хворобою, що супроводжується такими грізними ускладненнями як інфаркт міокарда, ішемічний інсульт мозку, тромбофлебіт, тромбоз магістральних артерій або інших кровоносних судин. У механізмі розвитку гіперкоагуляції відіграють роль коагулопатії, гіперактивація тромбоцитів, враження судинної стінки (склеротичні, запальні) і ряд факторів ризику - емоційні стреси, гіподинамії, недостатність кровообігу. З коагулопатії можна визначити стани, що супроводжуються гіперактивацією прокоагулянтної ланки - збільшення індексу контактної активації, тромбопластинової активації - збільшення концентрації фібриногену, поява в крові фібриногену В, мономерів фібрину. Зниження противозгортальної активності крові - антитромбінової (особливе зниження вмісту антитромбіну-3), антитромбопластинової і фібринолітичної активності.

Лабораторне дослідження повинне бути спрямоване на характеристику всіх ланок гемостазу.

Дискоагуляції. Сюди прийнято відносити ДВЗ-синдроми (диссемованого внутрішньосудинного згортання крові). Виникають у результаті розбалансування гемостазу на різних його рівнях. Завжди носять придбаний характер, і ускладнюють такі критичні стани для організму як: сепсис, важкі травми, хірургічні втручання, ускладнені пологи, гострий внутрішньосудинний гемоліз, синдром масивних трансфузій крові, термінальні стани.

В протіканні ДВЗ-синдромів розрізняють фазу гіперкоагуляції і гіпокоагуляції. На фазі гіперкоагуляції розвивається надмірна активація факторів гемостазу. Це фаза швидкоплинна й важка для діагностики, тому що зовні практично нічим не проявляється. Тільки при лабораторному дослідженні гемостазу виявляються характерні зміни: помірне зниження тромбоцитів, підсилюється агрегація й адгезія тромбоцитів. Через присутність у крові тромбіну й інших активованих прокоагулянтних факторів коротшають час згортання крові по Лі-Уайту, активований час рекальцифікації й тромбіновий час, відзначається гіперкоагуляція на аутокоагулограмі, знижується антитромбінова активність, активується фібриноліз. Через появу в крові великої кількості продуктів деградації фібрину і фібриногену позитивними стають етанолова і протамінсульфатна проби.

Не діагностовано і не перервана лікувальними заходами фаза гіпоркоагуляції трансформується в наступну фазу - гіпокоагуляції. Наступає посилене споживання факторів гемостазу й різке падіння гемостатичних функцій крові і судин, фаза гіпокоагуляції супроводжується профузними кровотечами із внутрішніх органів, синцями на тілі, функціональною недостатністю всіх систем і органів. На цій фазі може наступити загибель хворого. При дослідженні системи гемостазу відзначається виражена тромбоцитопенія. Подовжується до 12 хв. і більше час згортання крові по Лі-Уайту, подовжується активований час рекальцифікації і тромбіновий час, відзначається гіпокоагуляція по аутокоагуляційному тесту, знижується протромбіновий індекс, різко знижується кількість фібриногену, підвищені антикоагулянтні властивості крові, значно активується фібриноліз, етанолова проба негативна протамінсульфатна проба залишається позитивною. Це розцінюють як свідчення глибоких порушень гемостазу. При адекватно проведеній терапії можливий успішний вихід із ДВЗ-синдрому.

Література

1. Ермолаев МЛ. Биологическая химия. -- М.: Медицина, 1989.

2. Іваницька Г.І., Люленко Л.В. Практикум з клінічної біохімії. -- К.: Здоров'я, 2001.

3. Клінічна лабораторна діагностика: Практичні заняття з клінічної біохімії / За ред. М.А. Базарнової, З.П. Гетте. -- К.: Вища шк., 1994.

4. ЛюбинаА.Я., Ильичева Л.П., Катасанова П.В., Петросова СА. Клинические лабораторные исследования. -- М.: Медицина, 1984.

5. Ронин В.С., Старобинец Г.М. Руководство к практическим занятиям по методам клинических лабораторных исследований. -- М.: Медицина, 1989.

6. Руководство по клинической лабораторной диагностике. Ч..3. Клиническая биохимия / Под ред. М.Б. Базарновой, В.Т. Морозовой. -- К.: Вища шк., 1986.

7. Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф., Меньшиков В.В. Биохимические исследования в клинике. -- Элиста АПП "Джангар", 1998.

8. Бышевский А.Ш., Терсенов О.Я. Биохимия для врача: Уральский рабочий, 1994.

9. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. В 2-х томах. - Минск: Беларусь, - 2000.

10. Маршал В.Дж. Клиническая биохимия. - М., 1999.

11. Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, - 1998.

12. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський Н.І. Біохімія людини. - Тернопіль: Укрмедкнига, - 2002.

Размещено на Allbest.ru