Изменения печеночных ферментов при различных патологиях, их диагностическое значение

image

Группа белковых веществ, которые увеличивают активность различных обменных процессов, называется ферментами.

Успешное протекание биологических реакций требует специальных условий – повышенной температуры, определенного давления или присутствия некоторых металлов.

Ферменты помогают ускорить химические реакции без соблюдения этих условий.

Что такое ферменты печени

Исходя из своих функции, энзимы располагаются внутри клетки, на клеточной мембране, входят в состав различных клеточных структур и участвуют в реакциях внутри нее. По выполняемой функции выделяют следующие группы:

  • гидролазы – расщепляют молекулы веществ;
  • синтетазы – участвуют в молекулярном синтезе;
  • трансферазы – транспортируют участки молекул;
  • оксиредуктазы – влияют на окислительно-восстановительные реакции в клетке;
  • изомеразы – меняют конфигурацию молекул;
  • лиазы – образуют дополнительные молекулярные связи.

Работа многих энзимов требует присутствия дополнительных ко-факторов. Их роль выполняют все витамины, микроэлементы.

Здоровый образ жизни. Ферменты и аминокислоты.Здоровый образ жизни. Ферменты и аминокислоты.

Структура соединений

В молекулярной характеристике ферменты плазмы крови делятся на сложные и простые. Первые ферменты состоят из белкового (апоэнзима или апофермента) и небелкового компонента (коэнзима или кофермента). В роли коэнзима выступают витамины и металлы. В сравнении с апоэнзимом, кофермент намного меньше по размерам. Активность его напрямую зависит от молекулы, которая обеспечивает нужное расположение аминоклислот. На это влияют:

  • Видовые и концентрационные особенности объекта, на который нацелено действие фермента.
  • Температурные показатели.
  • рН среды.
  • Присутствие или отсутствие веществ, которые препятствуют работе ферментов.

Особую важность несут два последних показателя, поскольку любая реакция требует своих специальных условий.

3 анализа для печени от передачи3 анализа для печени от передачи

Какие есть ферменты печени

Каждая клеточная органелла обладает своим набором веществ, которые определяют ее функцию в жизни клетки. На митохондриях расположены энзимы энергетического обмена, гранулярный эндоплазматический ретикулум завязан на синтезе белков, гладкий ретикулум участвует в липидном, углеводном обмене, лизосомы содержат ферменты гидролиза.

Ферменты, которые возможно обнаружить в плазме крови, условно делят на три группы:

  1. Секреторные. Они синтезируются в печени и выделяются в кровь. Примером являются энзимы свертывания крови, холинэстераза.
  2. Индикаторные, или клеточные (ЛДГ, глутоматдегидрогеназа, кислая фосфотаза, АЛТ,АСТ). В норме обнаруживаются в сыворотке только их следы, т.к. расположение их внутриклеточное. Повреждение тканей вызывает выброс этих ферментов в кровь, по их количеству можно судить о глубине поражения.
  3. Экскреторные энзимы синтезируются и выделяются вместе с желчью (щелочная фосфотаза). Нарушение этих процессов ведет к увеличению их показателей в крови.

Проверяем глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу

Фермент Г-6-ФДГ локализуется в эритроцитах и проявляет бурную активность в новообразовавшихся клетках. Если у пациента диагностировали наследственное нарушение допустимых показателей, со временем он будет страдать от гемолитических кризисов.

В медицине установлено, что нормальная активность этого фермента может колебаться в пределах 123-244 мЕД/млрд эритроцитов.

Если эритроциты будут испытывать дефицит данного фермента, у пациента в скором времени проявится гемолитическая анемия.

Сдача Плазмы.Сдача Плазмы.

Какие ферменты используют в диагностике

Патологические процессы сопровождаются появлением синдромов холестаза и цитолиза. Для каждого из них характерны свои изменения в биохимических показателях сывороточных ферментов.

Холестатический синдром – это нарушение желчевыделения. Определяется по изменению активности следующих показателей:

  • увеличение экскреторных ферментов (щелочная фосфотаза, ГГТП, 5-нуклеотидаза, глюкуронидаза);
  • повышение билирубина, фосфолипидов, желчных кислот, холестерина.

Цитолитический синдром говорит о разрушении гепатоцитов, повышении проницаемости клеточных мембран. Состояние развивается при вирусных, токсических повреждениях. Характерно изменение индикаторных ферментов – АЛТ, АСТ, альдолазы, ЛДГ.

Щелочная фосфотаза может быть как печеночного, так и костного происхождения. О холестазе говорит параллельный подъем ГГТП. Активность увеличивается при опухолях печени (желтушность может не проявиться). Если параллельно не происходит увеличение билирубина, можно предположить развитие амилоидоза, абсцесса печени, лейкоза или гранулёмы.

ГГТП повышается одновременно с увеличением щелочной фосфотазы и указывает на развитие холестаза. Изолированное увеличение ГГТП может быть при злоупотреблении алкоголем, когда еще нет грубых изменений печеночной ткани. Если развился фиброз, цирроз или алкогольный гепатит, одновременно повышается уровень других печеночных энзимов.

Трансаминазы представлены фракциями АЛТ и АСТ. Аспартатаминотрансфераза находится в митохондриях печени, сердца, почек и скелетной мускулатуры. Повреждение их клеток сопровождается выходом большого количества фермента в кровь. Аланинаминотрансфераза является ферментом цитоплазмы. Его абсолютное количество небольшое, но содержание в гепатоцитах наибольшее, по сравнению с миокардом и мышцами. Поэтому повышение АЛТ более специфично для повреждения клеток печени.

Имеет значение изменение соотношения АСТ/АЛТ. Если оно 2 и более, то это говорит о гепатите или циррозе. Особенно высокие ферменты наблюдаются при гепатитах с активным воспалением.

Лактатдегидрогеназа – фермент цитолиза, но не является специфичным для печени. Может увеличиваться у беременных, новорожденных, после тяжелых физических нагрузок. Значительно увеличивается ЛДГ после инфаркта миокарда, эмболии легких, обширных травм с разможжением мышц, при гемолитической и мегалобластной анемии. На уровень ЛДГ опираются при дифференциальной диагностике болезни Жильбера – синдром холестаза сопровождается нормальным показателем ЛДГ. При других желтухах в начале ЛДГ остается неизменным, а затем повышается.

Характеристики ферментных соединений

Отличительная черта ферментов заключается в их способности сотрудничать с одним или группой субстратов, только если они имеют похожее строение. Они могут менять активность из-за присутствия в организме инфекций и вирусов, но эти показатели нельзя считать симптомами патологических процессов.

Благодаря этому определение уровня активности данного белка несет диагностическое значение только в том случае, если отмечены изменения в других показателях. Пока что биохимии известно о происхождении приблизительно 1000 энзимов, 65 из которых систематически используются в диагностических лабораториях.

Для каждого органа человеческого тела характерен оригинальный ферментный набор. Узнав их активность, можно получить общую картину о его работе. Такой диагностический метод применяется для проверки состояния сердца, печени и опорно-двигательного аппарата тела.

Анализ на ферменты печени

Подготовку к анализу начинают за сутки. Нужно полностью исключить алкоголь, вечером не употреблять жирных и жареных блюд. За час до анализа не курить.

Выполняют забор венозной крови натощак утром.

Печеночный профиль включает в себя определение следующих показателей:

  • АЛТ;
  • АСТ;
  • щелочная фосфотаза;
  • ГГТП;
  • билирубин и его фракции.

Также обращают внимание на общий белок, отдельно уровень альбумина, фибриногена, показатели глюкозы, 5-нуклеотидаза, церулоплазмин, альфа-1-антитрипсин.

Механизм действия

Индукторы интерферона представляют собой разнородные по структуре соединения преимущественно органического происхождения. Они через различные рецепторы клеток иммунной системы и соединительной ткани приводят к повышению их функциональной активности с увеличением интенсивности процесса синтеза интерферона-альфа (преимущественно синтезируют лимфоциты), а также интерферона-бета (продуцируют клетки соединительной ткани).

Образовавшийся интерферон блокирует процесс репликации (удваивание генетического материала с образованием новых вирусных частиц) вирусов внутри зараженных клеток. Также индукторы интерферонов вызывают повышение активности Т-лимфоцитов киллеров, которые уничтожают зараженные вирусом клетки. За счет таких эффектов лекарственные средства данной фармакологической группы на начальных этапах развития инфекционного процесса останавливают дальнейшее распространение вирусов.

Диагностика и нормы

Нормальные биохимические показатели, характеризующие работу печени, отражены в таблице

Показатель Норма
Общий белок 65-85 г/л
Холестерин 3,5-5,5 ммоль/л
Общий билирубин 8,4-20,5 мкмоль/л
Прямой билирубин 2,2-5,1 мкммоль/л
Непрямой билирубин До 17,1 мкмоль/л
АЛТ У мужчин до 45 Ед/лУ женщин до 34 Ед/л
АСТ У мужчин до 37 Ед/лУ женщин до 30 Ед/л
Коэффициент Ритиса (соотношение АСТ/АЛТ) 0,9-1,7
Щелочная фосфотаза До 260 Ед/л
ГГТП У мужчин 10-71 Ед/лУ женщин 6-42 Ед/л

Почему важен показатель СДГ

Сорбитолдегидрогеназами называются индикационные ферменты плазмы крови, главным центром локации которой является печень. Если показатели СДГ завышены, специалист может сразу расценить это как клинический симптом печеночных патологий. По мировым стандартам биохимия плазмы крови на ферменты СДГ должна показать активность 1-3 ЕД/л.

На повышенную активность СДГ влияет:

  1. Острая стадия вирусного гепатита.
  2. Резкое обострение гепатита хронического характера.
  3. Печеночная кома.
  4. Обтурационная желтуха.

Печеночные энзимы при беременности

Большая часть лабораторных показателей во время беременности остаются в пределах нормы. Если возникают незначительные колебания ферментов, то они проходят вскоре после родов. В третьем триместре возможен значительный подъем щелочной фосфотазы, но не более 4 норм. Это связано с выделением фермента плацентой.

Повышение других печеночных энзимов, особенно в первой половине гестации, следует связывать с развитием патологии печени. Это может быть поражение печени, вызванное беременностью – внутрипеченочный холестаз, жировой гепатоз. Также изменение в анализах появится при тяжелом гестозе.

Влияние простатической кислой фосфатазы

Местом происхождения и локализации КФ считается предстательная железа (ПЖ). Если на результате анализа крови зафиксирована активная деятельность этого фермента, пациенту могут диагностировать:

  • Раковую опухоль предстательной железы, которая уже запустила метастазы.
  • Доброкачественную гипертрофию простаты.
  • Простатит.
  • Инфарктное поражение ПЖ.
  • Осложнение от лечения простаты.

На многих примерах доказано, этот индикационный фермент не проявляет большую активность на ранних стадиях любых заболеваний ПЖ. Именно поэтому специалисты предпочитают проводить анализ на работу КФ уже после определения диагноза. Цель этого действия – контролировать результат терапевтических мероприятий.

Цирроз и изменения в биохимии

Патология печени, связанная с перестройкой ткани, вызывает изменения во всех функциях органа. Отмечается повышение неспецифических и специфических ферментов. Высокий уровень последних характерен для цирроза. Это такие энзимы:

  • аргиназа;
  • фруктозо-1-фосфатальдолаза;
  • нуклеотидаза.

В биохимическом анализе можно заметить изменения и других показателей. Альбумин снижается менее 40 г/л, глобулины могут увеличиваться. Холестерин становится менее 2 ммоль/л, мочевина ниже 2,5 ммоль/л. Возможно увеличение гаптоглобина.

Значительно увеличивается билирубин за счет роста прямой и связанной формы.

ФерментыФерменты

Важность показателя альдолазы

Это соединение обеспечивает в человеческом организме правильное протекание энергетического обмена. Альдолаза считается тканевоспецифическим ферментом, поскольку присутствует во всех тканях нашего тела. Допустимые показатели для взрослого человека – не более 3,3 U/1.

Если в таблице анализа зафиксирована усиленная активность альдолазы, спровоцировать это может:

  1. Инфаркт.
  2. Травмированная мышечная ткань.
  3. Инфекционные, вирусные и механические заболевания печени.
  4. Панкреатит.
  5. Новообразование злокачественного характера.
  6. Воспаление и распад мышечных волокон.
  7. Гемолитическая анемия.
  8. Инфекционный мононуклеоз.
  9. Запущенная стадия воспаления легких.
  10. Шизофрения.
  11. Чрезмерная силовая нагрузка.

Шизофрения

В спортивной практике анализ крови используется для оценки влияния на организм спортсмена тренировочных и соревновательных нагрузок, оценки функционального состояния спортсмена и его здоровья. Информация, полученная при исследовании крови, помогает тренеру управлять тренировочным процессом. Поэтому специалист в области физической культуры должен иметь необходимые представления о химическом составе крови и об его изменениях под воздействием физических нагрузок различного характера.

Общая характеристика крови

Объем крови у человека около 5 л, что составляет примерно 1/13 часть от объема или массы тела.

По своему строению кровь является жидкой тканью и подобно любой ткани состоит из клеток и межклеточной жидкости.

Клетки крови носят название форменные элементы

. К ним относятся красные клетки (эритроциты), белые клетки (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты). На долю клеток приходится около 45 % от объема крови.

Жидкая часть крови называется плазмой

. Объем плазмы составляет соответственно примерно 55 % от объема крови. Плазма крови, из которой удален белок фибриноген, называется сывороткой .

Биологические функции крови

Основными функциями крови являются следующие:

1. Транспортная функция

. Эта функция обусловлена тем, что кровь постоянно перемещается по кровеносным сосудам и переносит растворенные в ней вещества. Можно выделить три разновидности этой функции.

Трофическая функция

. С кровью ко всем органам доставляются вещества, необходимые для обеспечения в них метаболизма (источники энергии, строительный материал для синтезов, витамины, соли и др.). Дыхательная функция

. Кровь участвует в переносе кислорода от легких к тканям и переносе углекислого газа от тканей к легким.

Выделительная функция (экскреторная).

С помощью крови конечные продукты метаболизма транспортируются из клеток тканей к выделительным органам с последующим их удалением из организма.

2. Защитная функция

. Эта функция, прежде всего, заключается в обеспечении иммунитета – защиты организма от чужеродных молекул и клеток. К защитной функции также можно отнести способность крови к свертыванию. В этом случае осуществляется защита организма от кровопотери.

3. Регуляторная функция

. Кровь участвует в обеспечении постоянства температуры тела, в поддержании постоянства рН и осмотического давления. С помощью крови происходит перенос гормонов – регуляторов метаболизма.

Все перечисленные функции направлены на поддержание постоянства условий внутренней среды организма — гомеостаза (постоянства химического состава, кислотности, осмотического давления, температуры и т.п. в клетках организма). Химический состав плазмы крови.

Химический состав плазмы крови в покое относительно постоянен. Основные составные компоненты плазмы следующие:

Вода — 90 %

Белки — 6-8 %

Прочие органические

вещества — около 2 %

Минеральные вещества — около 1 %

Белки плазмы крови

делятся на две фракции: альбумины и глобулины . Соотношение между альбуминами и глобулинами носит название «альбумино-глобулиновый коэффициент» и равно 1,5 – 2. Выполнение физических нагрузок сопровождается вначале увеличением этого коэффициента, а при очень продолжительной работе он снижается.

Альбумины

– низкомолекулярные белки с молекулярной массой около 70 тыс. Да. Они выполняют две основные функции.

Во-первых, благодаря хорошей растворимости в воде эти белки выполняют транспортную функцию, перенося с током крови различные нерастворимые в воде вещества (например, жиры, жирные кислоты, некоторые гормоны и др.).

Во-вторых, вследствие высокой гидрофильности альбумины имеют значительную гидратную (водную)

оболочку и поэтому задерживают воду в кровяном русле. Задержка воды в кровяном русле необходима в связи с тем, что содержание воды в плазме крови выше, чем в окружающих тканях, и вода в силу диффузии стремится выйти из кровеносных сосудов в ткани. Поэтому при значительном снижении альбуминов в крови (при голодании, при потере белков с мочой при заболеваниях почек) возникают отёки.

Глобулины

– это высокомолекулярные белки с молекулярной массой около 300 тыс. Да. Подобно альбуминам глобулины также выполняют транспортную функцию и способствуют задержке воды в кровяном русле, но в этом они существенно уступают альбуминам. Однако у глобулинов

имеются и очень важные функции. Так, некоторые глобулины являются ферментами и ускоряют химические реакции, протекающие непосредственно в кровяном русле. Еще одна функция глобулинов заключается в их участии в свертывании крови и в обеспечении иммунитета (защитная функция).

Бóльшая часть белков плазмы синтезируется в печени.

Прочие органические вещества (кроме белков)

обычно делятся на две группы: азотистые и безазотистые .

Азотистые соединения

— это промежуточные и конечные продукты обмена белков и нуклеиновых кислот. Из промежуточных продуктов белкового обмена в плазме крови имеются низкомолекулярные пептиды , аминокислоты , креатин . Конечные продукты метаболизма белков это, прежде всего, мочевина(её концентрация в плазме крови довольно высокая – 3,3-6,6 ммоль/л), билирубин ( конечный продукт распада гема ) и креатинин(конечный продукт распада креатинфосфата). Из промежуточных продуктов обмена нуклеиновых кислот в плазме крови можно обнаружить нуклеотиды

, нуклеозиды , азотистые основания . Конечным продуктом распада нуклеиновых кислот является мочевая кислота , которая в небольшой концентрация всегда содержится в крови.

Для оценки содержания в крови небелковых азотистых соединений часто используется показатель «небелковый азот» . Небелковый азот включает азот низкомолекулярных (небелковых) соединений, главным образом перечисленных выше, которые остаются в плазме или сыворотке крови после удаления белков. Поэтому этот показатель также называют «остаточным азотом». Повышение в крови остаточного азота наблюдается при заболеваниях почек, а также при длительной мышечной работе.

К безазотистым веществам

плазмы крови относятся углеводы и липиды , а также промежуточные продукты их метаболизма.

Главным углеводом плазмы является глюкоза

. Её концентрация у здорового человека в покое и состоянии «натощак» колеблется в узком диапазоне от 3,9 до 6,1 ммоль/л (или 70-110 мг%). Поступает глюкоза в кровь в результате всасывания из кишечника при переваривании пищевых углеводов, а также при мобилизации гликогена печени. Кроме глюкозы в плазме также содержатся в небольших количествах другие моносахариды – фруктоза , галактоза, рибоза , дезоксирибоза и др. Промежуточные продукты углеводного обмена в плазме представлены пировиноградной и молочной кислотами. В покое содержание молочной кислоты (лактата) низкое – 1-2 ммоль/л. Под влиянием физических нагрузок и особенно интенсивных концентрация лактата в крови резко возрастает (даже в десятки раз !). Липиды представлены в плазме крови жиром

, жирными кислотами , фосфолипидами и холестерином . Вследствие нерастворимости в воде все

липиды связаны с белками плазмы: жирные кислоты с альбуминами, жир, фосфолипиды и холестерин с глобулинами. Из промежуточных продуктов жирового обмена в плазме всегда имеются кетоновые тела

.

Минеральные вещества

находятся в плазме крови в виде катионов (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и др.) и анионов (Сl-, HCO3-, H2PO4-, HPO42-, SO42_, J- и др.). Больше всего в плазме содержится натрия, калия, хлоридов, бикарбонатов. Отклонения в минеральном составе плазмы крови могут наблюдаться при различных заболеваниях и при значительных потерях воды за счет потоотделения при выполнении физической работы.

Содержание основных компонентов крови представлено в табл. 6.

Таблица 6. Основные компоненты крови

Компонент Концентрация в тра- диционных единицах Концентрация в единицах СИ
Б е л к и
Общий белок 6-8 % 60-80 г/л
Альбумины 3,5- 4,5 % 35-45 г/л
Глобулины 2,5 — 3,5 % 25-35 г/л
Гемоглобин у мужчин у женщин 13,5-18 % 12-16 % 2,1-2,8 ммол/л 1,9-2,5 ммоль/л
Фибриноген 200-450 мг% 2-4,5 г/л
Небелковые азотистые вещества
Остаточный азот 20-35 мг% 14-25 ммоль/л
Мочевина 20-40 мг% 3,3-6,6 ммоль/л
Креатин 0,2-1 мг% 15-75 мкмоль/л
Креатинин 0,5-1,2 мг% 44-106 мкмоль/л
Мочевая кислота 2-7 мг% 0,12-0,42 ммоль/л
Билирубин 0,5-1 мг% 8,5-17 мкмоль/л
Безазотистые вещества
Глюкоза(натощак) 70-110 мг% 3,9-6,1 ммоль/л
Фруктоза 0,1-0,5 мг% 5,5-28 мкмоль/л
Лактатартериальная кровьвенозная кровь 3-7 мг% 5-20 мг% 0,33-0,78 ммоль/л 0,55-2,2 ммоль/л
Кетоновые тела 0,5-2,5 мг% 5-25 мг/л
Липиды общие 350-800 мг% 3,5-8 г/л
Триглицериды 50-150 мг% 0,5-1,5 г/л
Холестерин 150-300 мг% 4-7,8 ммоль/л
Минеральные вещества
Натрий плазмаэритроциты 290-350 мг% 31-50 мг% 125-150 ммоль/л 13,4-21,7 ммоль/л
Калийплазмаэритроциты 15-20 мг% 310-370 мг% 3,8-5,1 ммоль/л 79,3-99,7 ммоль/л
Хлориды 340-370 мг% 96-104 ммоль/л
Кальций 9-11 мг% 2,2-2,7 ммоль/л

Красные клетки (эритроциты)

Эритроциты составляют основную массу клеток крови. В 1 мм3 (мкл[1]

) крови обычно содержится 4-5 млн. красных клеток. Образуются эритроциты в красном костном мозге, функционируют в кровяном русле и разрушаются, главным образом, в селезенке и в печени. Жизненный цикл этих клеток составляет 110-120 дней. Эритроциты представляют собой двояковогнутые клетки, лишенные ядер, рибосом и митохондрий. В связи с этим в них не происходят такие процессы как синтез белка и тканевое дыхание. Основным источником энергии для эритроцитов является анаэробный распад глюкозы (гликолиз).

Основным компонентом красных клеток является белок гемоглобин

. На его долю приходится 30 % от массы эритроцита или 90 % от сухого остатка этих клеток. По своему строению гемоглобин является хромопротеидом. Его молекула обладает четвертичной структурой и состоит из четырех субъединиц . Каждая субъединица содержит один полипептид и один гем . Субъединицы отличаются друг от друга только строением полипептидов. Гем представляет собою сложную циклическую структуру из четырех пиррольных колец, содержащую в центре атом двухвалентного железа (Fe2+):

Основная функция эритроцитов –дыхательная

. С участием эритроцитов осуществляется перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.

В капиллярах легких парциальное давление кислорода около 100 мм рт. ст. (парциальное давление это часть общего давления смеси газов, приходящаяся на отдельный газ из этой смеси. Например, при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. на долю кислорода приходится 152 мм рт. ст., т.е. 1/5 часть, так как в воздухе обычно содержится 20 % кислорода).

При таком давлении практически весь гемоглобин связывается с кислородом:

Hb + O2 ¾® HbO2

Гемоглобин Оксигемоглобин

Присоединяется кислород непосредственно к атому железа, входящему в состав гема, причем взаимодействовать с кислородом может только двухвалентное (восстановленное)

железо. Поэтому различные окислители (например, нитраты, нитриты и т.п.), превращая железо из двухвалентного в трехвалентное (окисленное), нарушают дыхательную функцию крови.

Образовавшийся комплекс гемоглобина с кислородом — оксигемоглобин

с током крови переносится в различные органы. Вследствие потребления кислорода тканями парциальное давление его здесь намного меньше, чем в легких. При низком парциальном давлении происходит диссоциация оксигемоглобина:

HbO2 ¾® Hb + O2

Степень распада оксигемоглобина зависит от величины парциального давления кислорода: чем меньше парциальное давление, тем больше отщепляется от оксигемоглобина кислорода. Например, в мышцах в состоянии покоя парциальное давление кислорода примерно 45 мм рт. ст. При таком давлении диссоциации подвергается только около 25 % оксигемо-

глобина. При работе умеренной мощности парциальное давление кислорода в мышцах примерно 35 мм рт. ст. и распаду подвергается уже около 50 % оксигемоглобина. При выполнении интенсивных нагрузок парциальное давление кислорода в мышцах снижается до 15-20 мм рт. ст., что вызывает более глубокую диссоциацию оксигемоглобина (на 75 % и более). Такой характер зависимости диссоциации оксигемоглобина от парциального давления кислорода позволяет значительно увеличить снабжение мышц кислородом при выполнении физической работы.

Усиление диссоциации оксигемоглобина также наблюдается при повышении температуры тела и увеличении кислотности крови (например, при поступлении в кровь больших количеств молочной кислоты при интенсивной мышечной работе),

что тоже способствует лучшему снабжению тканей кислородом.

В целом за сутки человек, не выполняющий физической работы, использует 400-500 л кислорода. При высокой двигательной активности потребление кислорода значительно возрастает.

Транспорт кровью углекислого газа

осуществляется из тканей всех органов, где происходит его образование в процессе катаболизма, в легкие, из которых он выделяется во внешнюю среду.

Бóльшая часть углекислого газа переносится кровью в форме солей — бикарбонатов

калия и натрия. Превращение CO2 в бикарбонаты происходит в эритроцитах с участием гемоглобина. В эритроцитах накапливаются бикарбонаты калия (KHCO3), а в плазме крови — бикарбонаты натрия (NaHCO3). С током крови образовавшиеся бикарбонаты поступают в легкие и превращаются там снова в углекислый газ, который удаляется из легких с

выдыхаемым воздухом. Это превращение происходит также в эритроцитах, но уже с участием оксигемоглобина, возникающего в капиллярах легких за счет присоединения кислорода к гемоглобину (см. выше).

Биологический смысл такого механизма переноса кровью углекислого газа заключается в том, что бикарбонаты калия и натрия обладают высокой растворимостью в воде, и поэтому в эритроцитах и в плазме они могут находиться в значительно бóльших количествах по сравнению с углекислым газом.

Небольшая часть CO2 может переноситься кровью в физически растворенном виде, а также в комплексе с гемоглобином, называемым карбгемоглобином

.

В состоянии покоя в сутки образуется и выделяется из организма 350-450 л CO2. Выполнение физических нагрузок приводит к увеличению образования и выделения углекислого газа.

Белые клетки (лейкоциты )

В отличие от красных клеток лейкоциты являются полноценными клетками с большим ядром и митохондриями, и поэтому в них протекают такие важнейшие биохимические процессы как синтез белков и тканевое дыхание.

В состоянии покоя у здорового человека в 1 мм3 крови содержится 6-8 тыс. лейкоцитов. При заболеваниях количество белых клеток в крови может как уменьшаться (лейкопения),

так и увеличиваться (лейкоцитоз). Лейкоцитоз может наблюдаться и у здоровых людей, например, после приема пищи или при выполнении мышечной работы (миогенный лейкоцитоз). При миогенном лейкоцитозе количество лейкоцитов в крови может повыситься до 15-20 тыс./мм3 и более.

Различают три вида лейкоцитов: лимфоциты

(25-26 %), моноциты (6-7 %) и гранулоциты ( 67-70 %).

Лимфоциты образуются в лимфатических узлах и селезенке, а моноциты и гранулоциты — в красном костном мозге.

Лейкоциты выполняют защитную

функцию, участвуя в обеспечении иммунитета .

В самом общем виде иммунитет — это защита организма от всего «чужого». Под «чужим» подразумеваются различные чужеродные высокомолекулярные вещества, обладающие специфичностью и уникальностью своего строения и отличающиеся вследствие этого от собственных молекул организма.

В настоящее время выделяют две формы иммунитета: специфический

и неспецифический . Под специфическим обычно подразумевается собственно иммунитет, а неспецифический иммунитет – это различные факторы неспецифической защиты организма.

Система специфического иммунитета включает тимус (вилочковая железа) , селезенку, лимфатические узлы, лимфоидные скопления(в носоглотке, миндалинах, аппендиксе и т. п.) и лимфоциты . Основу этой системы составляют лимфоциты.

Любое чужеродное вещество, на которое способна реагировать иммунная система организма, обозначается термином антиген

. Антигенными свойствами обладают все «чужие» белки, нуклеиновые кислоты, многие полисахариды и сложные липиды. Антигенами могут быть также бактериальные токсины и целые клетки микроорганизмов, точнее макромолекулы, входящие в их состав. Кроме этого, антигенную активность могут проявлять и низкомолекулярные соединения, такие как стероиды, некоторые лекарства при условии их предварительного связывания с белком-носителем, например, альбумином плазмы крови. (На этом основано обнаружение иммунохимичекским методом некоторых допинговых препаратов при проведении допинг-контроля). Поступивший в кровяное русло антиген распознается особыми лейкоцитами — Т-лимфоцитами, которые затем стимулируют превращение другого вида лейкоцитов — В-лимфоцитов в плазматические клетки, которые далее в селезенке, лимфоузлах и костном мозге синтезируют особые белки — антитела

или иммуноглобулины . Чем крупнее молекула антигена, тем больше образуется различных антител в ответ на его поступление в организм. У каждого антитела имеются два связывающих участка для взаимодействия со строго определенным антигеном. Таким образом, каждый антиген вызывает синтез строго специфических антител.

Образовавшиеся антитела поступают в плазму крови и связываются там с молекулой антигена. Взаимодействие антител с антигеном осуществляется путем образования между ними нековалентных связей. Это взаимодействие аналогично образованию фермент-субстратного комплекса при ферментативном катализе, причем связывающий участок антитела соответствует активному центру фермента. Поскольку большинство антигенов являются высокомолекулярными соединениями, то к антигену одновременно присоединяется много антител.

Образовавшийся комплекс антиген-антитело

далее подвергается фагоцитозу . Если антигеном является чужеродная клетка, то комплекс антиген-антитело подвергается воздействию ферментов плазмы крови под общим названием система комплемента. Эта сложная ферментативная система в конечном итоге вызывает лизис чужеродной клетки, т.е. её разрушение. Образовавшиеся продукты лизиса далее также подвергаются фагоцитозу .

Поскольку в ответ на поступления антигена антитела образуются в избыточных количествах, их значительная часть остается на длительное время в плазме крови, во фракции g-глобулинов. У здорового человека в крови содержится огромное количество различных антител, образовавшихся вследствие контактов с очень многими чужеродными веществами и микроорганизмами. Наличие в крови готовых антител позволяет организму быстро обезвреживать вновь поступающие в кровь антигены. На этом явлении основано проведение профилактических прививок.

Другие формы лейкоцитов — моноциты

и гранулоциты участвуют в фагоцитозе . Фагоцитоз можно рассматривать как неспецифическую защитную реакцию, направленную, в первую очередь, на уничтожение поступающих в организм микроорганизмов. В процессе фагоцитоза моноциты и гранулоциты поглощают бактерии, а также крупные чужеродные молекулы и разрушают их своими лизосомальными ферментами. Фагоцитоз также сопровождается образованием активных форм кислорода, так называемых свободных радикалов кислорода, которые, окисляя липоиды бактериальных мембран, способствуют уничтожению микроорганизмов.

Как отмечалось выше, фагоцитозу также подвергаются комплексы антиген-антитело.

К факторам неспецифической защиты относятся кожные и слизистые барьеры, бактерицидность желудочного сока, воспаление, ферменты (лизоцим, протеиназы, пероксидазы)

, противовирусный белок — интерферон и др.

Регулярные занятия спортом и оздоровительной физкультурой стимулируют иммунную систему и факторы неспецифической защиты и тем самым повышают устойчивость организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды, способствуют снижению общей и инфекционной заболеваемости, увеличивают продолжительность жизни.

Однако исключительно высокие физические и эмоциональные перегрузки, свойственные спорту высших достижений, оказывают на иммунитет неблагоприятное влияние. Нередко у спортсменов высокой квалификации наблюдается повышенная заболеваемость, особенно в период ответственных соревнований (именно в это время физическое и эмоциональное напряжение достигает своего предела!).

Очень опасны чрезмерные нагрузки для растущего организма. Многочисленные данные свидетельствуют, что иммунная система детей и подростков более чувствительна к таким нагрузкам.

В связи с этим важнейшей медико-биологической задачей современного спорта является коррекция иммунологических нарушений у спортсменов высокой квалификации путем применения различных иммуностимулирующих средств.

Кровяные пластинки (тромбоциты ).

Тромбоциты — это безъядерные клетки, образующиеся из цитоплазмы мегакариоцитов — клеток костного мозга. Количество тромбоцитов в крови обычно 200-400 тыс./мм3. Основная биологическая функция этих форменных элементов — участие в процессе свертывания крови

.

Свертывание крови

— сложнейший ферментативный процесс, ведущий к образованию кровяного сгустка — тромба с целью предупреждения кровопотери при повреждении кровеносных сосудов.

В свертывании крови участвуют компоненты тромбоцитов, компоненты плазмы крови, а также вещества, поступающие в кровяное русло из окружающих тканей. Все вещества, участвующие в этом процессе, получили название факторы свертывания

. По строению все факторы свертывания кроме двух (ионы Са2+ и фосфолипиды) являются белками и синтезируются в печени, причем в синтезе ряда факторов участвует витамин К.

Белковые факторы свертывания поступают в кровяное русло и циркулируют в нем в неактивном виде — в форме проферментов (предшественников ферментов),

которые при повреждении кровеносного сосуда способны стать активными ферментами и участвовать в процессе свертывания крови. Благодаря постоянному наличию проферментов, кровь находится все время в состоянии «готовности» к свертыванию.

В самом упрощенном виде процесс свертывания крови можно условно разделить на три крупных этапа.

На первом этапе, начинающемся при нарушении целостности кровеносного сосуда, тромбоциты очень быстро (в течение секунд)

накапливаются в месте повреждения и, слипаясь образуют своего рода «пробку», которая ограничивает кровотечение. Часть тромбоцитов при этом разрушается, и из них в плазму крови выходят фосфолипиды(один из факторов свертывания). Одновременно в плазме за счет контакта с поврежденной поверхностью стенки сосуда или с каким либо инородным телом (например, игла, стекло, лезвие ножа и т.п.) происходит активация еще одного фактора свертывания — фактора контакта . Далее с участием этих факторов, а также некоторых других участников свертывания формируется активный ферментный комплекс, называемый протромбиназой или тромбокиназой. Такой механизм активации протромбиназы называется внутренним, так как все участники этого процесса содержатся в крови. Активная протромбиназа также образуется и по внешнему механизму. В этом случае требуется участие фактора свертывания, отсутствующего в самой крови. Этот фактор имеется в тканях, окружающих кровеносные сосуды, и попадает в кровяное русло лишь при повреждении сосудистой стенки. Наличие двух независимых механизмов активирования протромбиназы повышает надежность системы свертывания крови.

На втором этапе под влиянием активной протромбиназы происходит превращение белка плазмы протромбина (это тоже фактор свертывания) в активный фермент — тромбин .

Третий этап начинается с воздействия образовавшегося тромбина на белок плазмы — фибриноген

. От фибриногена отщепляется часть молекулы и фибриноген превращается в более простой белок — фибрин-мономер , молекулы которого спонтанно, очень быстро, без участия каких либо ферментов подвергаются полимеризации с образованием длинных цепей, называемых фибрином-полимером . Образовавшиеся нити фибрина-полимера являются основой кровяного сгустка — тромба. Вначале формируется студнеобразный сгусток, включающий в себя кроме нитей фибрина-полимера еще плазму и клетки крови. Далее из тромбоцитов, входящих в этот сгусток, выделяются особые сократительные белки (типа мышечных), вызывающие сжатие (ретракцию) кровяного сгустка.

В результате перечисленных этапов образуется прочный тромб, состоящий из нитей фибрина-полимера и клеток крови. Этот тромб располагается в поврежденном месте сосудистой стенки и препятствует кровотечению.

Все этапы свертывания крови протекают с участием ионов кальция.

В целом процесс свертывания крови занимает 4-5 минут.

В течение нескольких дней после образования кровяного сгустка, после восстановления целостности сосудистой стенки происходит рассасывание теперь уже не нужного тромба. Этот процесс называется фибринолизом

и осуществляется путем расщепления фибрина, входящего в состав кровяного сгустка, под действием фермента плазмина(фибринолизина). Данный фермент образуется в плазме крови из своего предшественника — профермента плазминогена под влиянием активаторов, которые находятся в плазме или же поступают в кровяное русло из окружающих тканей. Активации плазмина также способствует возникновение при свертывании крови фибрина-полимера.

В последнее время выяснено, что в крови еще имеется противосвертывающая

система, которая ограничивает процесс свертывания только поврежденным участком кровяного русла и не допускает тотального свертывания всей крови. В образовании противосвертывающей системы участвуют вещества плазмы, тромбоцитов и окружающих тканей, имеющие общее название антикоагулянты. По механизму действия большинство антикоагулянтов являются специфическими ингибиторами, действующими на факторы свертывания. Наиболее активными антикоагулянтами являются антитромбины, препятствующие превращению фибриногена в фибрин. Наиболее изученным ингибитором тромбина является гепарин , который предупреждает свертывание крови как in vivo, так и in vitro.

К противосвертывающей системе можно также отнести систему фибринолиза.

Кислотно-основной баланс крови

В покое у здорового человека кровь имеет слабощелочную реакцию: рН капиллярной крови (её обычно берут из пальца руки)

составляет примерно 7,4 , рН венозной крови равняется 7,36. Более низкое значение водородного показателя венозной крови объясняется бóльшим содержанием в ней углекислоты, возникающей в процессе метаболизма.

Постоянство рН крови обеспечивается находящимися в крови буферными системами. Основными буферами крови являются: бикарбонатный

(H2CO3/NaHCO3), фосфатный (NaH2PO4/Na2HPO4), белковый и гемоглобиновый . Самой мощной буферной системой крови оказалась гемоглобиновая: на её долю приходится 3/4 всей буферной емкости крови (механизм буферного действия см. в курсе химии). У всех буферных систем крови преобладает оснóвный (щелочной)

компонент, вследствие чего они нейтрализуют значительно лучше поступающие в кровь кислоты, чем щелочи. Эта особенность буферов крови имеет большое биологическое значение, поскольку в ходе метаболизма в качестве промежуточных и конечных продуктов часто образуются различные кислоты (пировиноградная и молочная кислоты — при распаде углеводов; метаболиты цикла Кребса и b-окисления жирных кислот; кетоновые тела, угольная кислота и др.). Все возникающие в клетках кислоты могут попасть в кровяное русло и вызвать сдвиг рН в кислую сторону. Наличие большой буферной емкости по отношению к кислотам у буферов крови позволяет им нейтрализовать значительные количества кислых продуктов, поступающих в кровь, и тем самым способствовать сохранению постоянного уровня кислотности.

Суммарное содержание в крови оснóвных компонентов всех буферных систем обозначается термином «Щелочной резерв крови». Чаще всего щелочной резерв рассчитывается путем измерения способности крови связывать СО2. В норме у человека его величина составляет 50-65 об. % , т.е. каждые 100 мл крови могут связать от 50 до 65 мл углекислого газа.

В поддержании постоянства рН крови также участвуют органы выделения (почки, легкие, кожа, кишечник).

Эти органы удаляют из крови избыток кислот и оснований.

Благодаря буферным системам и выделительным органам колебания величины рН в физиологических условиях незначительны и не опасны для организма.

Однако при нарушениях метаболизма (при заболеваниях, при выполнении интенсивных мышечных нагрузок)

может резко повыситься образование в организме кислых или щелочных веществ (в первую очередь, кислых!). В этих случаях буферные системы крови и экскреторные органы не в состоянии предотвратить их накопление в кровяном русле и удержать значение рН на постоянном уровне. Поэтому при избыточном образовании в организме различных кислот кислотность крови возрастает, а величина водородного показателя снижается. Такое явление получило название ацидоз . При ацидозе рН крови может уменьшаться до 7,0 — 6,8 ед. (Следует помнить, что сдвиг рН на одну единицу соответствует изменению кислотности в 10 раз). Снижение величины рН ниже 6,8 несовместимо с жизнью.

Значительно реже может происходить накопление в крови щелочных соединений, рН крови при этом увеличивается. Это явление называется алкалоз

. Предельное возрастание рН — 8,0.

У спортсменов часто встречается ацидоз, вызванный образованием в мышцах при интенсивной работе больших количеств молочной кислоты (лактата).

Глава 15.БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ

Моча, также как и кровь, часто является объектом биохимических исследований, проводимых у спортсменов. По данным анализа мочи тренер может получить необходимые сведения о функциональном состоянии спортсмена, о биохимических сдвигах, возникающих в организме при выполнении физических нагрузок различного характера. Поскольку при взятии крови для анализа возможно инфицирование спортсмена (например, заражение гепатитом или СПИД-ом)

, то в последнее время всё предпочтительнее становится исследование мочи. Поэтому тренер или преподаватель физического воспитания должны обладать информацией о механизме образования мочи, об её физико-химических свойствах и химическом составе, об изменении показателей мочи при выполнении тренировочных и соревновательных нагрузок.

[1] 1 мкл = 1·10-6 л

Классификация

В зависимости от происхождения молекулы индуктора интерферона данные противовирусные лекарственные средства разделяются на 2 основные группы:

  • Соединения природного происхождения – их выделяют из различных дрожжевых продуктов, а также из бактериофагов (специфические вирусы, поражающие бактериальные клетки).
  • Синтетические вещества – в эту группу входят химические производные акридонуксусной кислоты и флуореноны.

На сегодняшний день большее распространение получили индукторы интерферона синтетического происхождения.

Народные методы

Врачи не запрещают обращаться к нетрадиционным способам лечения. Однако предварительно необходимо проконсультироваться со специалистом. Это обусловлено тем, что некоторые природные компоненты могут ухудшить течение основного заболевания и, соответственно, еще больше повысить уровень печеночных ферментов.

Цель народного лечения — предотвращение разрушения гепатоцитов. Наиболее действенными являются следующие рецепты:

  1. Взять 150 г зерен овса и залить их 1,5 л кипятка. Поставить емкость на средний огонь и варить около 20 минут. Дать жидкости остыть. Полученный отвар пить ежедневно по 200 мл. Курс лечения — 20 дней.
  2. Взять 200 мл меда. Добавить в него молотую корицу в количестве 20 г. Тщательно перемешать компоненты. Принимать полученное средство натощак дважды в день (утром и вечером) по 1 ч. л. Длительность лечения не ограничена.
  3. Взять корень девясила, тщательно его вымыть и измельчить. Залить 5 г сырья кипятком в количестве 200 мл. Дать настояться в течение 1 часа. Жидкость профильтровать и принимать полученное средство 4 раза в день.

Уже через несколько суток исчезают симптомы общего недомогания. При необходимости, курс лечения можно повторить.

Восстановительный период: особенности питания

При заболеваниях печени врачи назначают стол №5. Это довольно жесткая, но в то же время сбалансированная диета. Главный ее принцип — исключение из рациона продуктов питания, в составе которых имеется большое количество жиров, «плохого» холестерина, пурина и щавелевой кислоты. Данные вещества негативным образом воздействуют на печень и препятствуют восстановлению ее клеток.

Основные принципы диеты:

  1. Необходимо максимально измельчать (лучше перетирать) продукты растительного происхождения, богатые клетчаткой. Мясо нужно резать на небольшие порционные кусочки.
  2. Питаться необходимо до 5 раз в день. При этом размер одной порции не должен превышать 200 г.
  3. Употреблять допустимо только теплую пищу. Холодные или чересчур горячие блюда есть не рекомендуется.
  4. Продукты разрешено варить, запекать, готовить на пару или тушить. Жареные блюда должны быть исключены из рациона.
  5. Максимально допустимое количество соли в сутки — 10 г.

Важно соблюдать питьевой режим. Ежедневно нужно употреблять до 2,5 л чистой негазированной воды.

Во время лечения заболеваний печени рекомендуется отдавать предпочтение следующим продуктам питания:

  • Хлебу (ржаному или с отрубями).
  • Несладкому печенью.
  • Бездрожжевой выпечке.
  • Рисовой, манной, овсяной и гречневой кашам.
  • Макаронным изделиям.
  • Ягодам.
  • Фруктам.
  • Зефиру.
  • Мармеладу.
  • Кабачкам.
  • Капусте (цветной и пекинской).
  • Тыкве.
  • Свекле.
  • Моркови.
  • Огурцам.
  • Стручковой фасоли.
  • Сладкому перцу.
  • Укропу.
  • Петрушке.
  • Компоту.
  • Обезжиренному молоку.
  • Отвару шиповника.
  • Ряженке.
  • Кефиру.
  • Натуральному йогурту.
  • Творогу.
  • Сыру.
  • Нежирным сортам мяса и рыбы.
  • Куриным и перепелиным яйцам.
  • Оливковому маслу.

Во время лечения и в восстановительный период запрещено употреблять продукты, которые раздражают клетки печени и увеличивают нагрузку на здоровые гепатоциты. Из меню в обязательном порядке необходимо исключить:

  • Сдобу.
  • Дрожжевую выпечку.
  • Изделия из слоеного теста.
  • Свежий хлеб.
  • Бобовые культуры.
  • Кукурузную, ячневую и перловую каши.
  • Халву.
  • Семечки.
  • Шоколад.
  • Орехи.
  • Мороженое.
  • Имбирь.
  • Оливки.
  • Зеленый лук.
  • Редис.
  • Грибы.
  • Петрушку.
  • Шпинат.
  • Соленые огурцы.
  • Помидоры.
  • Белокочаную капусту (не обработанную термически).
  • Малину.
  • Виноград.
  • Инжир.
  • Черный и зеленый чай, а также каркадэ.
  • Пакетированные соки.
  • Кофе.
  • Газированную воду.
  • Молочные продукты с высоким процентом жирности.
  • Соусы.
  • Мясо и рыбу жирных сортов.

Все супы должны быть на некрепком бульоне. Рекомендуется вовсе варить мясо отдельно, затем нарезать его небольшими кусочками и добавлять в готовое блюдо.

Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации
Общество с ограниченной ответственностью
«Клиника высокотехнологичной медицины»
Адрес: 140009, РФ, Московская область, город Люберцы, улица Митрофанова, дом 11А
Тел. 8(495)565-48-08; 8(495)558-54-29;
ИНН 5027250575 КПП 502701001 ОГРН 1175027007033