Биохимия печени и крови

Печень играет исключительно важную роль в жизнедеятельности организма. Это связано с функциями печени по обеспечению: а) постоянства концентрации пищевых веществ в крови; б) постоянства состава плазмы крови; в) обезвреживания чужеродных веществ и продуктов собственного обмена; г) локализации многих центральных реакций обмена углеводов, липидов и белков.

Печень выступает в качестве промежуточной станции между портальным кругом кровообращения, несущим всосавшиеся вещества из кишечника, и общим кровообращением организма. В печень поступают с кровью через воротную вену большинство веществ, всосавшихся в кишечнике. В печени синтезируются все альбумины и большинство глобулинов плазмы, белковые факторы свертывающей системы крови, липопротеины, фосфатиды плазмы, большая часть холестерина, углеводы, многие ферменты.

Печень выполняет экскреторную функцию, которая заключается в экскреции (выделении) с желчью чужеродных веществ или продуктов их метаболизации, конечных продуктов порфиринового обмена, холестерина и желчных кислот. В печени происходит обезвреживание токсических и чужеродных веществ путем окисления, восстановления, гидролиза и конъюгации, в основном, с помощью микросомальных ферментов. Печень выполняет роль центрального углеводного депо организма. В печени захватывается глюкоза, приносимая кровью из кишечника, и из неё синтезируется гликоген. В печени глюкоза под влиянием глюкокиназы и гексокиназы фосфорилируется в глюкозо-6-фосфат, который через глюкозо-1-фосфат включается в синтез гликогена, а частично - расщепляется. При этом расщепление глюкозы в печени в основном сводится к образованию метаболитов, необходимых для синтеза жирных кислот и глицерина (т. е. ацетил-КоА и фосфодиоксиацетона), тогда как окисление глюкозы до воды и двуокиси углерода, обеспечивающее энергетические потребности печени, занимает в ней меньшее место. Кроме гликолитического пути расщепления глюкозо-6-фосфата в печени осуществляется пентозофосфатный путь расщепления, обеспечивающий образование пентоз и НАДФ*Н₂. По мере потребности организма в глюкозе гликоген в печени расщепляется путем фосфоролиза или гидролиза с переходом образующейся глюкозы в большой круг кровообращения. При фосфоролизе из гликогена образуется глюкозо-1-фосфат, превращающийся затем в глюкозо-6-фосфат, который расщепляется существующей только в печени глюкозо-6-фосфатазой на фосфорную кислоту и глюкозу. В итоге всех описанных превращений осуществляется основная роль печени в углеводном обмене - обеспечение постоянства концентрации глюкозы в крови. В печени совершаются гидролиз и синтез триглицеридов, окисление и синтез жирных кислот, распад и синтез фосфолипидов, распад и синтез холестерина и его эфиров, образование из холестерина желчных кислот. В печени образуются плазменные липопротеины (ЛПОНП, ЛПВП). В печени в ходе так называемого бета-гидрокси-бета-метил-глутарил-КоА пути образуются кетоновые (ацетоновые) тела. В печени кетоновые тела не окисляются, они служат источником энергии преимущественно в мышцах, мозге, почках. Таким образом печень обеспечивает органы и ткани глюкозой и ацетоновыми телами, служащими источниками энергии. Печень участвует в образовании некоторых гормонов, например, катехоламинов благодаря тому, что в гепатоцитах из фенилаланина образуется тирозин - предшественник этих гормонов. Одновременно печень принимает активное участие в инактивации различных гормонов (инсулина, глюкагона, СТГ, гонадотропного, биогенных аминов и др.). В печени совершается взаимопревращение аминокислот, превращение их в другие соединения путем реакций дезаминирования и переаминирования, синтез специфических белков плазмы крови и многих других белков и ферментов, обезвреживается аммиак путем образования мочевины (орнитиновый цикл), образуется мочевая кислота - конечный продукт окисления пуриновых оснований у человека. Печень принимает участие в обмене микроэлементов: в печени происходит откладывание и включение в метаболические реакции железа, меди, цинка, марганца, молибдена и др. Печень принимает участие в обмене витаминов, образовании биологически активных форм витаминов (коферментов), а также синтезе витаминов А из каротина, образовании холина, в депонировании и выведении витаминов.

В диагностике заболеваний печени используются различные методы, среди которых наиболее информативными следует считать определение в крови внутриклеточных ферментов, особенно печеночно-специфических (аспарат- и аланинаминотрансфераз, лактатдегидрогеназы и ее изоферментов, орнитинкарбамилтрансферазы и др.), концентрация которых повышается при нарушении целостности гепатоцитов.

Кровь - жидкая ткань - обеспечивает интеграцию биохимических процессов в организме, выполняя ряд важных функций, таких как транспортная, дыхательная, защитная, регуляторная, терморегуляторная и др. Тесная связь крови со всеми тканями организма позволяет путем исследования химического состава крови обнаруживать патологические изменения в организме.

У здорового человека химический состав крови относительно постоянен и характеризуется некоторыми константами: удельным весом (1,05-1,06), рН (7,4), осмотическим давлением (7,7-8,1 атм), сахаром (глюкозой) крови (3,32-5,55 ммоль/л), общим холестерином (3,9-6,5 ммоль/л), общим белком сыворотки (65-85 г/л), остаточным азотом (0,2-0,4 г/л), общими липидами (4-8 г/л) и др. Основную часть сухого остатка крови образуют белки плазмы, которые участвуют в поддержании коллоидно-осмотического давления и рН крови, участвуют в свертываемости крови, в процессах иммунитета, определяют вязкость крови, выполняют транспортную функцию, служат резервом аминокислот.

Среди примерно 100 различных белков плазмы крови различают 3 основные группы: альбумины 40-50 г/л, глобулины (альфа-, бета-, гамма-глобулины) - 20-30 г/л и фибриноген 2-4 г/л. Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой. Альбумины выполняют важную функцию по транспортировке биологически активных веществ (гормонов, холестерина, желчных пигментов, кальция и др.). Альфа- и бета-глобулины содержат липопротеины, гликопротеины, металлопротеины. Большая часть антител находится во фракции гамма-глобулинов. Кроме белков важными компонентами плазмы крови служат полипептиды брадикинин (из 9 аминокислот), каллидин (из 10 аминокислот), метионил -лезил-брадикинин (из 11 аминокислот), которые регулируют, главным образом, гемодинамику, вызывая гипотензивное действие через воздействие на тонус гладкой мускулатуры сосудов. В состав плазмы крови входят так же азотсодержащие и безазотистые органические и минеральные вещества. Азотсодержащие небелковые вещества плазмы (мочевина - 50% общего количества небелкового азота), аминокислоты (25%), мочевая кислота (4%), креатин (5%), нуклеотиды, аммиак, глутатион и др. составляют небелковый или остаточный азот (в норме составляет 15 - 25 ммоль/л или 0,2-0,4 г/л). К группе безазотистых органических веществ плазмы крови относятся углеводы, липиды, органические кислоты и др. Из минеральных веществ в плазме крови содержится натрий (93% от катионов плазмы), калий, магний, кальций, железо, фосфор, медь; из анионов в наибольшем количестве содержатся хлор и бикарбонат.

При ряде патологических состояний (заболеваниях печени, почек, диабете, атеросклерозе и др.) наблюдается изменение как количества отдельных компонентов (глюкозы, холестерина, общего белка и др.), так и процентного их соотношения (соотношения альбуминов и глобулинов, соотношения компонентов остаточного азота, соотношения липопротеинов плазмы крови и др.).

Биохимические особенности клеток крови (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) исследуются в клинике меньше, чем плазмы и сыворотки.

Следует отметить, что в эритроцитах, выполняющих важную роль в транспорте газов крови, интенсивно протекают гликолиз и пентозофосфатный путь катаболизма углеводов.

Среди лейкоцитов лимфоциты выполняют функцию образования иммуноглобулинов и в них интенсивно протекает биосинтез белка.

Моноциты и гранулоциты участвуют в фагоцитозе и аллергических реакциях.

Тромбоциты участвуют в процессе свертывания крови. Во всех этих клетках крови активно протекает гликолиз, а аэробный механизм образования энергии мало продуктивен. Кроме того следует сказать, что клетки крови участвуют в образовании ряда гормоноидов, регулирующих обмен веществ и функции органов и тканей. В базофилах образуются гепарин и гистамин, в эозинофилах - гистамин и серотонин, в тромбоцитах -серотонин. Гистамин и серотонин вызывают местные изменения проницаемости капилляров, сократимости гладких мышц сосудов, развитие аллергических реакций. Гепарин участвует в регуляции липидного обмена и свертывании крови.

Сложный состав крови позволил использовать кровь доноров, плацентарную кровь и кровь убойного скота для получения целого ряда лекарственных препаратов, таких как:

1. Плазмол, применяемый в качестве специфического десенсебилизирующего и обезболивающего средства;

2. Полибиолин, применяемый как биостимудирующее и противовоспалительное средство;

3. Солкосерил, применяемый для улучшения обменных процессов и ускорения регенерации тканей.

4. Гематоген, применяемый при анемии и упадке питания.

Из крови получают также гамма-глобулин, препараты иммуноглобулинов, интерферон, антигемофильную плазму, тромбин, фибриноген, альбумин, протеин и др. препараты, обладающие разнообразным действием (иммунологически активным, гемостатическим, комплексным и др.).

Дата добавления: 2014-01-05