Биохимические показатели крови, их значение для анализа состояний организма в норме или патологии

Введение

Биологическая химия, или биохимия - фундаментальная биомедицинская наука и учебная дисциплина, изучающая химический состав живых организмов и химические превращения, которым подвергаются молекулы, входящие в их состав. Развитие всего комплекса наук о живой природе в течение ХХ столетия отмечалось ростом значения молекулярного уровня мышления, концептуальных подходов и методов исследования. Становится все более ясно, что только путем раскрытия химических, физико-химических, молекулярных закономерностей функционирования живых систем возможно освоения внутренними механизмами патогенеза важнейших болезней человека – онкологических, сердечнососудистых, вирусных, генетических, нейропсихических заболеваний, иммунодефицитов, расшифровка механизмов старения, определяющие продолжительность жизни Homo sapiens как биологического вида. Согласно этого фундаментального утверждения, современная биохимия и ее ответвления - молекулярная биология и биотехнология - все в большей степени становятся основой теоретической медицины, воздействуя на направления развития и других медико-биологических наук, в частности физиологии, морфологии, иммунологии, микробиологии, вирусологии, экологии и т.д.
Разнообразие функций гепатоцитов обусловливает то, что при их патологии происходит нарушение многих биохимических констант. Известно, что на современном этапе развития науки диагностику заболеваний органа на ранних стадиях и оценку характера поражения гепатоцитов можно провести только на основании лабораторных исследований, главным образом данных клинической биохимии.


1. Биохимический состав крови в норме и патологии

Биохимический состав крови у здорового человека является относительно постоянным, что объясняется наличием в организме мощных гомеостатических систем (центральной нервной, эндокринной систем), которые обеспечивают постоянство внутренней среды за счет регуляторных механизмов, противодействующих существенным изменениям в концентрациях основных метаболитов и сдвиги в физико-химических параметрах плазмы и других биологических жидкостей.
Вместе с тем, состав биохимических компонентов плазмы крови в определенный момент отражает любые изменения в метаболизме клеток отдельных органов и поступления биоорганических соединений из окружающей среды, в частности питательных веществ после еды, что сразу приводит к включению указанных регуляторных механизмов.
Ярким примером физиологической регуляции концентрации в плазме крови глюкозы, аминокислот и жирных кислот является постпрандиальный (после еды) выделение β-клетками поджелудочной железы инсулина и подавление секреции его антагонистов - контринсулярных гормонов глюкагона, катехоламинов, гормона роста [1, c. 1446].
Инсулин обеспечивает повышение проницаемости плазматических мембран, в частности мышечной и жировой ткани, для глюкозы и определенных аминокислот и стимулирует анаболические процессы, приводящие к активной внутриклеточной утилизации указанных биомолекул: индукцию ферментов синтеза гликогена в печени и мышцах, синтеза триглицеридов в печени и адипоциты, синтеза белков в печени, мышцах и других тканях.
Совокупность биохимических преобразований приводит к нормализации уровня глюкозы и других питательных метаболитов в плазме крови до уровня, который наблюдался до еды. Химические компоненты, входящие в состав плазмы крови, можно разделить на следующие группы: белки плазмы; небелковые органические компоненты плазмы (промежуточные и конечные продукты метаболизма) неорганические компоненты плазмы.
Белки плазмы крови. В плазме крови содержится несколько десятков различных белков, отличающихся по физико-химическим и функциональным свойствам: транспортные белки, ферменты, проферменты, ингибиторы ферментов, гормоны, антитела, антитоксины, факторы коагуляции и антикоагулянты и др

. [3, c. 352].
Общая концентрация белков плазмы крови человека составляет 65-85 г/л, эта величина может изменяться в сторону уменьшения (Гипопротеинемия) в людей старческого возраста и при условии патологических состояний, сопровождающихся угнетением белкового синтеза и активацией распада тканевых белков (голодание; изнурительные инфекционные болезни, состояние после тяжелых травм, оперативных вмешательств кахексия при злокачественных новообразованиях).
Альбумины (сывороточные альбумины) - багатодисперсна фракция белков плазмы, которые характеризуются высокой электрофоретической подвижностью и легкой растворимости в воде и солевых растворах. Благодаря высокой гидрофильности альбумины связывают значительное количество воды, и объем их молекулы в условиях гидратации увеличивается вдвое. Гидратационный слой, который образуется вокруг молекул сывороточных альбуминов, обеспечивает до 70-80% онкотического давления белков плазмы крови, что может применяться в клинической практике при переливании больным с тканевыми отеками растворов альбумина. В свою очередь, уменьшение концентрации альбумина сыворотки, например в условиях нарушения их синтеза в гепатоцитах при печеночной недостаточности, может вызвать переход воды из сосудистого русла в ткани и развитие онкотических отеков.
Глобулины - гетерогенная фракция белков крови, выполняющих транспортные (α1 глобулина - транспорт липидов, тироксина, кортикостероидных гормонов; α2 глобулины - транспорт липидов, ионов меди β-глобулины - транспорт липидов, свободного и гемового железа) и защитные (участие β- глобулинов в иммунных реакциях как антитоксина; γ-глобулины как фракция иммуноглобулинов) функции.
Иммуноглобулины крови. Иммуноглобулины (IgA, IgG, IgE, IgM) - белки γ-глобулиновой фракции плазмы крови, выполняют функцию антител, основных эффекторов гуморального иммунитета.
Значительный клинический интерес вызывают отдельные белки плазмы крови гликопротеиновой природы, в частности компоненты системы неспецифической резистентности организма - С-реактивный протеин, криоглобулины, сывороточные ингибиторы протеиназ, фибронектин, белки системы комплемента, а также транспортные белки - гаптоглобин, трансферрин, церулоплазмин [2, c. 357].
С-реактивный белок (С-реактивный протеин - СРП) - белок, получивший свое название в результате способности реагировать ВС-полисахаридом пневмококка, образуя при этом преципитаты. По химической природе является гликопротеином.
В сыворотке крови здорового человека С-реактивный белок отсутствует, и появляется при патологических состояниях, сопровождающихся воспалением и некрозом тканей, в частности он был впервые обнаружен при крупозной пневмонии [4, c. 296].
Наличие СРП характерна для острого периода заболевания - "белок острой фазы". Определение СРП имеет диагностическое значение в острой фазе ревматизма, при инфаркте миокарда, пневмококковых, стрептококковых, стафилококковых инфекциях.
Криоглобулины - белок γ-глобулиновой фракции, что, подобно С-реактивного протеина, отсутствует в плазме крови здоровых людей и появляется в ней при лейкозах, лимфосаркомы, миеломе, ревматизме, циррозе печени, нефрозах.
Характерным физико-химическим признаком криоглобулина является его растворимость при нормальной температуре тела (37 °С) и способность образовывать желеобразные осадки при охлаждении плазмы крови до 4 °С.
Неорганические компоненты плазмы. Основными неорганическими компонентами плазмы крови является катионы электролитов - кальция (2,5 моль / л), натрия (140 моль / л), калия (5 моль / л), других минеральных элементов (преимущественно железа, меди), микроэлементов - и анионы бикарбонатов, хлоридов, фосфатов, сульфатов, йодидов.


2