Механизм действия гемоглобин оксигемоглобин

Содержание статьи

понятие, роль, образование, кривая диссоциации

Красный пигмент крови человека, сложный железосодержащий белок (хромопротеин, состоящий из глобина и четырех гемов с двухвалентным железом в центре каждого) – гемоглобин (Hb), соединяясь с молекулярным кислородом (O2) в легких, образует оксигенированную форму – оксигемоглобин (HHbO2). Оксигемоглобин, приобретая уникальные свойства и обеспечивая дыхание, как одно из элементарных проявлений жизни, продолжает саму жизнь организма. Например, достаточно ввести окись углерода вместо кислорода или нарушить потребление О2 клетками при попадании цианидов (солей синильной кислоты), которые ингибируют ферментные системы тканевого дыхания, как тут же наступает гибель организма.

Дыхание, на первый взгляд, кажется совсем простым процессом. Между тем, оно основано на взаимодействии многих компонентов, составляющих гигантскую молекулу красного пигмента крови – хромопротеина гемоглобина, который, в свою очередь, отличается многообразием производных, где из их числа несомненный интерес вызывает оксигемоглобин. Итак, оксигемоглобин образуется в легких путем соединения сложного железосодержащего белка гемоглобина с кислородом, поступающим с вдыхаемым воздухом.

Образование и распад оксигемоглобина

В спокойном состоянии тканям человеческого тела достаточно около 0,2 л кислорода в одну минуту, но все меняется при физической нагрузке и чем она интенсивнее, тем больше необходимого для дыхания газа запрашивают ткани. Для удовлетворения их нужд потребность в кислороде может увеличиваться в 10 – 15 раз и составлять до 2, а то и 3 литров О2 в одну минуту. Однако газообразный кислород в данном количестве никак не сможет пробраться в ткани, поскольку он почти не растворим и в воде, и в плазме, то есть, этот элемент в ткани должен доставить какой-то белок, способный соединиться с ним и решить задачу транспорта.

Кровь, как биологическая среда, реализует свои функциональные обязанности по обеспечению дыхания за счет присутствия в ней сложного содержащего железо протеина – гемоглобина, физиологическая роль которого, как транспортного средства кислорода, базируется на способности Hb связывать и отдавать О2 в корреляции с концентрацией (парциальным давлением – P) данного газа в крови. Образование оксигемоглобина осуществляется в паренхиме легких, куда кислород прибывает при дыхании из воздуха окружающей среды.

Процесс образования HHbO2 происходит в доли секунды (0,01 с), поскольку кровь в легких задерживается всего-то на полсекунды. Схематично и коротко образование оксигемоглобина можно представить в следующем виде:

Попадая в капиллярные сосуды легких, кровь обогащается кислородом, то есть, красный кровяной пигмент к своим 4 гемам присоединяет кислород – идет реакция окисления (оксигенации);
Кислород связывается с гемами хромопротеина при помощи координационных связей феррума (железо – Fe) и, не изменяя в данном случае валентности последнего (в геме валентность железа всегда – II), переводит его (Hb) в несколько иное состояние;
Гем железосодержащего протеина представляет собой активный центр, с его помощью хромопротеин в результате вышеуказанной реакции переходит в непрочный комплекс – оксигенированный гемоглобин (HHbO2), который, находясь в красных кровяных тельцах – эритроцитах, с током крови доставляется к клеткам тканей, чтобы через распад оксигемоглобина и выделения в процессе диссоциации кислорода, обеспечить их дыхание.

Таким образом, результатом реакции оксигенации становится образование оксигемоглобина, подкисление биологической жидкости, снижение ее щелочного резерва, то есть, ее умения связывать углекислоту (СО2), которое, разумеется, на тот момент снижается.

Железосодержащий протеин, насытившись в легочной паренхиме кислородом и приобретя оксигенированную форму, уносит О2 к тканям, в капиллярных сосудах которых его концентрация в крови резко понижена. Там происходит распад оксигемоглобина (диссоциация), кислород уходит на тканевое дыхание, гемоглобин забирает отработанный углекислый газ, превращаясь в другую физиологическую модель – карбогемоглобин (HHbCO2), и в этом качестве отправляется в главный орган дыхания, чтобы обменять CO2 на очередную порцию необходимого организму газа.

Кривая образования и распада (диссоциации) оксигемоглобина

Агентом, гарантирующим быстрое насыщение железосодержащего белка кислородом (образование оксигемоглобина), выступает высокое напряжение (парциальное давление) О2 в легочных альвеолах (порядка 100 мм рт. ст.).

Корреляцию между степенью насыщения красного кровяного пигмента кислородом и парциальным давлением O2 (PO2) выражают в виде S-образной кривой (сигмоиды), которую называют кривой диссоциации оксигемоглобина.

Свойственная красному кровяному пигменту S-образная (сигмоида) кривая диссоциации оксигемоглобина свидетельствует о том, что контактирование первой молекулы О2 с одним из гемов Hb открывает путь присоединению других молекул элемента остальными тремя гемами. Кривой насыщения железосодержащего белка кислородом принадлежит немалая физиологическая значимость – S-образная конфигурация позволяет крови обогатиться данным газом при изменениях концентрации кислорода в биологической жидкости в довольно обширных интервалах. К примеру, не следует ожидать таких особенных расстройств дыхательной функции крови, как выраженное кислородное голодание (гипоксия), при подъеме на высоту до 3,5 км над уровнем моря или во время перелета на самолете. Хотя PO2 во вдыхаемом воздухе сильно понизится, концентрация кислорода в крови будет находиться на достаточно высоком уровне, чтобы обеспечить насыщение Hb данным газом. На это указывает и отлогий график формирования и распада оксигемоглобина на верхнем его отрезке (верхний отрезок кривой свидетельствует о течении процесса насыщения О2 красного пигмента крови в легочной паренхиме и находится в пределах 75 – 98%).

Кривая диссоциации оксигемоглобина может быть разделена на 4 отрезка, каждому их которых соответствует определенный период образования оксигемоглобина (зависимость скорости насыщения хромопротеина кислородом от парциального давления газа в крови):

0 – 10 мм рт. ст. – гемоглобин не спешит насыщаться;
10 – 40 мм рт. ст. – оксигенация резко ускоряется (стремительный подъем кривой), доходя до 75%;
40 – 60 мм рт. ст. – оксигенация заметно замедляется, потихоньку добираясь до 90%;
Значения PO2 пересекают отметку 60 мм рт. ст. – насыщение идет слабо (линия лениво ползет вверх). Однако кривая медленно продолжает стремиться к отметке 100%, но, так и не достигнув ее, останавливается на уровне 96 – 98%. Кстати, и такие показатели насыщения Hb кислородом отмечаются только у молодых и здоровых людей (PO2 артериальной крови ≈ 95 мм рт. ст., легочных капилляров – ≈ 100 мм рт. ст.). С возрастом дыхательные способности крови снижаются.

Несовпадение парциального давления кислорода артериальной крови и смеси газов в альвеолах легких трактуется:

Некоторыми разногласиями между интенсивностью тока крови и вентилированием разных отделов главного органа дыхания – легких;
Притоком незначительного объема крови из бронхиальных вен в венозные сосуды легких (шунтирование), где, как известно, течет артериальная кровь;
Прибытием доли крови из коронарных вен в левый желудочек сердца посредством тебезиевых вен (вены Тебезия-Вьессена), в которых проходимость возможна в обоих направлениях.

Между тем, причины, вследствие которых кривая образования и диссоциации оксигемоглобина приобрела сигмоидную форму, пока остаются не до конца выясненными.

Смещение кривой диссоциации оксигемоглобина

Но кривая диссоциации оксигемоглобина, о которой идет речь выше, справедлива, если в организме все нормально. В других ситуациях график может сдвигаться в ту или иную сторону.

В числовом выражении сродство гемоглобина к кислороду обозначается величиной P50 – напряжение полунасыщения красного пигмента крови кислородом или иными словами: парциальное напряжение О2, при котором 50% Hb пребывает в форме оксигемоглобина (оптимальные условия: рН – 7,4, tº – 37ºC). Нормальные значения этого показателя в артериальной крови приближаются к величине 34,67 гПа (26 мм рт. ст.). Смещение графика вправо указывает на то, что способность красного кровяного пигмента соединяться с кислородом снижается, что, естественно, увеличивает значения P50. И, наоборот – смещение кривой влево говорит об увеличении сродства этого хромопротеина к кислороду (↓P50.).

Ходу сигмоиды помогают некоторые факторы, повышающие обогащение крови кислородом и таким образом участвующие в тканевом дыхании, поэтому названные вспомогательными:

Повышение водородного показателя (pH) крови (эффект Бора), поскольку способность гемоглобина присоединять кислород связана с водородным показателем (pH) данной биологической среды (гемоглобин представляет одну из четырех буферных систем и влияет на регуляцию кислотно-основного баланса, поддерживая pH на нужном уровне: 7,36 – 7,4). Следовательно, чем выше водородный показатель, тем активнее ведет себя гемоглобин в отношении кислорода и наоборот – снижение pH отнимает возможности хромопротеина присоединять кислород, например: ↓pH до 7,2 заставит график отклоняться вправо (≈ на 15%), ↑pH до 7,6 передвинет кривую диссоциации оксигемоглобина влево (≈ на 15%);
Отделение углекислого газа от карбогемоглобина в легких и выход СО2 с выдыхаемым воздухом (эффект Бора-Вериго) на фоне повышения водородного показателя создает условия для жадного насыщения гемоглобина кислородом (образование оксигемоглобина в легких);
Возрастание уровня значимого для обмена фосфата – 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ), содержание которого в крови меняется в зависимости от условий протекания обменных процессов;
Снижение температуры в легких (в тканях она выше, нежели в легких) и чем ниже упадет tº, тем больше способностей присоединять кислород появляется у железосодержащего белка (при повышении температуры идет обратный эффект).

Уровень красного пигмента в крови, а также его способность присоединять кислород (кривая диссоциации оксигемоглобина) в некоторой степени подвержены возрастным колебаниям. Так, у младенцев, только-только известившим мир о своем появлении первым криком, количество гемоглобина заметно выше, что объясняется присутствием фетального гемоглобина, который, как известно, обладает повышенным сродством к кислороду. Красный пигмент крови стариков, напротив, постепенно снижает способности связывать кислород.

В заключение хочется заметить, что гемоглобин не только имеет сродство к кислороду и довольно легко соединяется с углекислым газом. Кроме физиологических соединений красного кровяного пигмента при определенных условиях возникают связи с другими газами, в частности – с угарным газом (CO) и оксидом азота (NO), причем соединение происходит также непринужденно

Высокое сродство Hb к угарному газу влечет образование карбоксигемоглобина (HHbCO), который препятствует соединению хромопротеина с кислородом, а в результате этого ткани остаются без O2. К чему это может привести – всем известно: при отравлении угарным газом высок риск смертельного исхода, если вовремя не помочь человеку.

При отравлении оксидом азота или парами нитробензола гемоглобин переходит в метгемоглобин (HHbOH) с изменением валентности железа (II → III). Метгемоглобин также не позволяет кислороду соединиться с гемоглобином, в итоге – наступает кислородное голодание тканей, создается угроза жизни организма.

Видео: о транспорте кислорода и углекислого газа гемоглобином

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.

Источник

Механизм действия гемоглобин- оксигемоглобинового буфера.

Самая мощная буферная система. На ее долю приходится 75% всей буферной емкости крови. Участие гемоглобина в регуляции рН крови связано с его ролью в транспорте кислорода и углекислоты.

Состав гемоглобинового буфера можно выразить так: [HHb/KHb] [HHbO2/KHbO2]

Гемоглобиновая буферная система состоит из HHb гемоглобина, который является слабой кислотой и его калиевой соли [HHb/KHb] и оксигемоглобиновой буферной системы [HHbO2/KHbO2]

Системы гемоглобина и оксигемоглобина взаимопревращающиеся системы и работают как единое целое.

При насыщении гемоглобина кислородом гемоглобин становится более сильной кислотой – HНbО2 и увеличивает отдачу в раствор ионов водорода.

В капиллярах легких, гемоглобин присоединяет кислород и превращается в оксигемоглобин:

HHb + О2 HНbО2

Образование оксигемоглобина приводит к некоторому подкислению крови, вытеснению части угольной кислоты из бикарбонатов:

HНbО2 + КНСО3 КНbО2 + Н2СО3 (CO2 + H2O)

Щелочной резерв крови понижается.

В периферических капиллярах большого круга кровообращения калиевая соль оксигемоглобина диссоциирует и гемоглобин эритроцитов отдает кислород тканям:

КНbО2 О2 + КНb

В результате способность гемоглобина связывать ионы водорода увеличивается. Одновременно в эритроциты поступает углекислый газ. Под влиянием фермента карбангидразы углекислый газ взаимодействует с водой с образованием угольной кислоты:

СО2 + Н2О Н2СО3

За счет угольной кислоты возникает избыток ионов водорода, который связывается с калиевой солью гемоглобина, отдавшей кислород:

КbHb + Н2СО3 К+ + + HHb

В результате этого процесса накапливаются анионы , которые выходят из эритроцитов в плазму. В обмен на ионы в эритроциты поступают ионы хлора, а натрий остается в плазме. В плазме повышается содержание бикарбоната и это способствует восстановлению щелочного резерва крови.

Значение фосфатного буфера для различных сред организма. Уравнение Гендерсона- Гассельбаха.

ФОСФАТНЫЙ БУФЕР

Под этим названием объединены свойства многих органических молекул, содержащих фосфатные группы: нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, фосфосахара. Входящие в их состав остатки фосфорной кислоты способны протонироваться при ацидозе (закисление среды) и депротонироваться при алкалозе (защелачивание среды), обеспечивая эффективное поддержание рН в цитоплазме и ядре клеток. Например, ДНК состоит из тысяч нуклеотидов, объединенных в цепи. В каждом нуклеотиде есть фосфатная группа, несущая отрицательный заряд при физиологических рН, и готовая принять протоны при ацидозе. Органические фосфаты работают только внутри клеток.

СОСТАВ ФОСФАТНОГО НЕОРГАНИЧЕСКОГО БУФЕРА

NaН2РО4 Na2НРО4

Дигидрофосфат гидрофосфат натрия

кислотная компонента основная компонента

Этот буфер играет важную роль в поддержании рН внеклеточной жидкости и, особенно, слюны.

Н2РО4— —анионывыполняют роль слабой кислоты

НРО42- —анионы выполняют роль соли.

Так как рКа (Н2РО4—) = 6,86 в плазме крови при 36,6°С и

[НРО42-] = 1,6

[Н2РО4—]

из уравнения Гендерсона-Гассельбаха следует, что рН = 6,86 + lg1,6, т.е.

рН = 7,4.

Отношение [НРО42-] при рН = 7,4

[Н2РО4—]

не изменяется, т.к. при избыточном накоплении одного из компонентов, он выделяется с мочой.

Особенности фосфатного буфера. Буферная емкость фосфатной системы меньше, чем карбонатной:

bк = 1-2 ммоль-экв/л bщ = 0,5 ммоль-экв/л

Буферная емкость по кислоте и основанию имеет близкие значения, поэтому фосфатная система принимает участие в нейтрализации как кислых, так и основных продуктов метаболизма. В связи с малым содержанием фосфатов в плазме крови она менее мощная, чем гидрокарбонатная.

Основная роль фосфатного буфера заключается в выведении H+ в мочу. В почках:

НРО42-+ H+ = Н2РО4—

Образующийся дигидрофосфат-анион выделяется в мочу. Ежесуточно из организма экскретируется 30-40 ммоль ионов H+.

рН= рКа- lg(C(NaH2PO4)/ C(Na2HPO4))

Источник

Гемоглобиновая буферная система.

Состав гемоглобинового буфера можно выразить так:

Гемоглобиновая буферная система состоит из HHb гемоглобина, который является слабой кислотой и его калиевой соли — и оксигемоглобиновой буферной системы .

Системы гемоглобина и оксигемоглобина взаимопревращающиеся системы и работают как единое целое.

В капиллярах легких, гемоглобин присоединяет кислород и превращается в оксигемоглобин:

HHb + О2 HНbО2

HНbО2 + КНСО3 КНbО2 + Н2СО3

Щелочной резерв крови понижается.

КНbО2 О2 + КНb

СО2 + Н2О Н2СО3

КbHb + Н2СО3 К+ + + HHb

Взаимодействие буферных систем и физиологических механизмов в регуляции КЩР.

Кислые продукты нейтрализуются бикарбонатной и гемоглобиновой системами. Буферные основания и КНbО2 связывают протоны и переходят в Н2СО3 и ННb. В легких фермент карбоангидраза разлагает Н2СО3 на СО2 и Н2О. Углекислота удаляется из организма с вдыхаемым воздухом, а ННb переходит в КНbО2. восполнение дефицита ионов бикарбоната, а также удаление из организма кислых продуктов в виде кислы фосфатов и солей аммония осуществляют почки.

Роль почек в регуляции КЩР.

В клетках эпителия почечных канальцев из СО2 и Н2О под действием карбоангидразы образуется угольная кислота, которая диссоциирует на ионы Н+ и . Протоны секретируются в просвет канальцев, а ионы бикарбоната поступают в кровь, восполняя дефицит -ионов. С секрецией Н+ сопряжена реабсорбция ионов Na+.

Судьба ионов Н+, попавших в мочу.

1. Н+ + Н2СО3

2. Н+ + — выводится

3. Н+ + N+Н4 ( + Сl + Na NH4Cl +Na ).

Ионы и обусловливают кислую реакцию мочи и в составе кислых фосфатов и солей аммония выводятся из организма.

По механизму

1. Метаболический

2. Респираторный (газовый)

Метаболический ацидоз – много кислых продуктов (кетоновые тела, лактат, пируват). Наблюдается при голодании, диабете, лихорадке, нарушении кровообращения, поражении почек.

Респираторный (газовый) ацидоз наблюдается при заболеваниях легких (бронхиты, пневмонии), недостаток кровообращения.

По компенсации:

1. Компенсаторный, рН в N, но меняются другие показатели КЩР.

2. Декомпенсированный – ацидотическая кома.

Алкалоз – состояние дефицита ионов водорода в крови.

Метаболический алкалоз – дефицит ионов Н+ в крови, сочетается со снижением содержания ионов К+ в крови.

Компенсация метаболического алкалоза осуществляется дыхательным и почечным путем (снижение вентиляции с повышением СО2 и увеличением экскреции бикарбоната почками).

Причины: дефицит калия, понос, рвота, инфекции ЖКТ, длительное введение стероидных гормонов. Бывает компенсированный и реже декомпенсированный.

Дыхательный алкалоз – избыточное выведение Н2СО3. возникает при быстром удалении СО2 и сопровождается развитием гипокапнии (понижение парциального давления СО2 в артериальной крови – менее 35 мм рт. столба).дыхательный алкалоз наблюдается при вдыхании чистого кислорода, при подъеме на высоту, при компенсаторной одышке.

Бывает компенсированный.

Причины гипопротеинемий

Задержка воды в организме при отеках на почве цирроза печени, потеря белков с мочой при нефритах, угнетение синтеза белков (при длительных инфекционных заболеваниях, при раковой кахексии, при голодании).

Причины гиперпротеинемий

Потеря больших количеств воды при диарее, неукротимой рвоте, тяжелых травмах ожогах. Это относительная гиперпротеинемия. Абсолютная гиперпротеинемия обусловлена резким нарастанием иммуноглобулинов и патологических белков. (миеломная болезнь).

Строение молекулы Ig.

Молекула Ig состоит из 4 полипептидных цепей: 2 тяжелых – Н-цепи и 2 легких – L-цепи. Легкие и тяжелые цепи соединены дисульфидными мостиками. Легкие цепи Ig бывают 2 видов: каппа и лямбда. Тяжелые цепи определяют специфичность Ig и различаются по аминокислотному составу. Различают 5 типов тяжелых цепей: IgG – , IgA – , IgM – , IgD – . На легких и тяжелых цепях выделяют вариабельные и константные участки. Вариабельные участки у иммуноглобулинов, направленных против различных АГ различны.

Для связывания АГ на молекуле Ig имеются активные центры.

А.ц. образован V-участками легкой и тяжелой цепи. Разрыв S-S между цепями приводит к исчезновению активных центров. На молекуле Ig два активных центра, т.е. Ig бивалентны.

А.ц. – щель, которая комплементарна молекуле АГ. Комплементарность стереоспецифическая и электрохимическая.

В молекуле Ig имеется шарнирный участок – это середина Н-цепей. Шарнирный участок не имеет вторичной структуры, здесь находится пролин и молекула Ig делает изгиб, что обеспечивает приспособление Ig к взаимодействию с АГ. Вторичная структура Ig представлена -спиралью, в которой есть -структуры или «клубки». «Клубки» называются доменами, которые возникают при образовании дисульфидных связей между аминокислотными остатками внутри одной цепи.

Ig расщепляются протеолитическими ферментами: папаином и пепсином.

Папаин расщепляет молекулу Ig в шарнирной области на 3 фрагмента: 2 Fab и Fc-фрагмент. Fab-фрагмент имеет активный центр и это обеспечивает его связывание с АГ, происходит образование комплекса АГ-АТ.

Fc-фрагмент выполняет эффекторную функцию: обеспечивает прохождение через плаценту, прохождение через мембрану клеток, обеспечивает фиксацию иммуноглобулинов на поверхности собственных клеток, связывает комплемент, который способен лизировать клетку.

IgG составляет 70-75% общего количества иммуноглобулинов. Концентрация IgG в сыворотке достигает нормы к 7-летнему возрасту. Повышенная концентрация IgG наблюдается при инфекциях, при болезнях печени.

Пониженная концентрация IgG наблюдается у новорожденных, при недостаточности гуморального иммунитета.

IgG – единственный иммуноглобулин, проникающий через плаценту; благодаря этому плод получает материнские антитела.

IgM представляет собой пентамер молекулы IgG. Пять молекул, аналогичных IgG, соединены между собой полипептидной цепью J. IgM лучше, чем другие связывает комплемент. IgM синтезируется в ответ на большинство антигенов у детей первого года жизни. Обнаружение у плода антител класса М указывает на внутриматочную инфекцию.

IgA сывороточный иммуноглобулин А бывает в разных формах: обычной, димерной и трехмерной. IgA, которые выходят из кровяного русла через слизистые оболочки в просвет дыхательных путей, помимо J-цепи, имеют секреторный компонент – SC. SC-структура защищает IgA от разрушающего действия ферментов, находящихся в скретах слизистых оболочек. Содержание IgA достигает нормы к 10 годам. IgA – типичный иммуноглобулин слизистых оболочек. Функция IgA – защита слизистых оболочек от инфекций.

IgE – содержится в крови в низких концентрациях. IgE обладает высокой цитофильностью, т.е. способностью присоединяться к тучным клеткам и базофилам. Присоединение антигена к IgE, находящаяся на этих клетках, приводит к выделению гистамина и это вызывает развитие реакций гиперчувствительности немедленного типа (аллергических реакций).

IgD – не связывает комплемент, не проходит через плаценту, не связывается с тканями. Биологическая функция не ясна; вероятно, он служит рецептором В-лимфоцитов.

Динамика выработки антител.

IgM являются антителами первичного иммунного ответа. Через несколько дней происходит переключение синтеза IgM на IgG. При вторичном ответе сразу синтезируются IgG.

Материнские IgG с периодом полураспада 25 дней проникающие в кровь плода через плаценту, обеспечивают пассивный иммунитет новорожденных, к 3 месяцу из содержание уменьшается вдвое.

Синтез собственных IgM осуществляется плодом с 5 недели внутриутробного развития.

Катаболизм Ig

Период полураспада антител зависит от интенсивности обменных процессов и возраста, у новорожденных это 30-35 дней, затем этот срок сокращается.

Ig разрушаются под влиянием тканевых катепсинов на Fc и 2 Fab-фрагмента, небольшое количество около 10% IgG выводится в свободном виде, активный центр сохраняется и по мере выведения продукты катаболизма оказывает защитное действие, связывая АГ.

Патология обмена Ig

1. Гипогаммаглобулинемия – снижение уровня всех классов Ig.

Бывает 3 видов: 1. Транзитная – у детей. 2. Врожденная. 3. Приобретенная (инфекция, интоксикация, нарушение синтеза Ig, ускоренное разрушение, потеря с мочой).

2. Дисгаммаглобулинемия – снижение (изменение) соотношения между классами Ig. Виды: 1. Врожденная. 2. Приобретенная.

I тип – нет G, A, > M

II тип – нет M, A, >A

III тип – N G,M < A

Белки плазмы крови.

Кровь состоит из плазмы и взвешенных в ней форменных элементов. Плазма составляет около 55% от объема крови. Эритроциты составляют основную массу форменных элементов – 44%.

Из 9-10% сухого остатка плазмы крови на болю белков приходится 6,5-8,5%.

Общее содержание белков составляет 60 – 80 г/л.

Для разделения белков плазмы крови используют следующие методы:

Высаливание.

Разделение белков проводят с использованием солей щелочных и щелочноземельных металлов. Наиболее часто используют сульфат аммония. Различные белки высаливаются из растворов при разных концентрациях растворов сульфата аммония: альбумины выпадают при 100% насыщении, глобулины при 50%.

При действии сульфата аммония, ацетона, спирта белки теряют гидратную оболочку, утрачивают устойчивость и выпадают в осадок.

В результате высаливания получают 2 фракции:

Альбумины – 40 – 50 г/л
Глобулины – 20 – 30 г/л

На долю фибриногена приходится – 2 – 4 г/л.

Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой.

В условиях клинических лабораторий для разделения белков сыворотки крови применяют метод электрофореза.

Сыворотка – плазма, не содержащая фибриноген и др. факторы свертывания (т.е. жидкость, которая остается после формирования сгустка крови).

Высаливание.

Для высаливания применяют соли в разных концентрациях.

При малой концентрации солей осаждаются наиболее крупные, тяжелые и обладающие наименьшим зарядом частицы.

При повышенной концентрации солей выпадают все более мелкие частицы и устойчивые белковые фракции.

При использовании 33%-ного раствора (NH4)2SO4 выпадают белки сыворотки крови, имеющие наибольший молекулярный вес – эйглобулины, при 50%-ной концентрации – псевдоглобулины, при 100%-ной – самые «легкие» альбумины.

Белки, осажденные сульфатом аммония, почти не денатурируются; после удаления соли из белкового осадка (диализом через целлофановую мембрану) ее растворяют и используют для различных целей.

Чтобы лишить высокомолекулярные частицы устойчивости, необходимо удалить их водные оболочки и снять электрический заряд.

При электрофорезе в поддерживающих средах имеет значение размер пор геля (молекулярно-ситовой эффект геля) и размеры молекул белка.

Электрофорез на бумаге.

Сыворотку крови наносят на бумажную полоску, смоченную буфером. Концы бумажной полосы опущены в раствор электролита, где находятся электроды источника постоянного тока. При замыкании электрической цепи белковые молекулы движутся со скоростью. Пропорциональной величине заряда. За единицу времени проходят разные расстояния, т.е. оказываются на разных участках бумажной полосы.

2. Электорфорез основан на передвижении заряженной частицы в электрическом поле.

Белки сыворотки крови различаются по молекулярной массе, заряду и изоэлектрической точке. На основании этих различий белки разделяются в электрическом поле.

В зависимости от условий проведения разделения различают электрофорез на бумаге, в растворе и в геле: крахмала, целлюлозы и полиакриламидном геле.

а) Электрофорез на бумаге позволяет получить 5 белковых фракций: 1. Альбумины. 2. 1-глобулины. 3. 2-глобулины. 4. -глобулины. 5. -глобулины.

б) Электрофорез в крахмальном геле позволяет получить 10 фракций.

в) Электрофорез в полиакриламидном геле позволяет получить до 18 фракций.

При электрофорезе в полиакриламидном геле используют пары буферных растворов с различными значениями рН и различной степени пористости гель.

3. Изоэлектрофокусировние – проведение электрофореза в поддерживающих средах с градиентом рН. Нахождение белка определяется его изоэлектрической точкой.

4. Иммунофорез представляет собой комбинацию электрического и иммунологического методов. Происходит электрофорез и реакция преципитации в одной среде.

Иммуноэлектрофорез – сочетание электрофореза в агаровом геле и иммунодиффузии. После электрофоретического разделения белков в канавку, идущую параллельно пути движения антигенов, вносят перциптирующую иммунную сыворотку. Антигены и антитела диффундируют на месте встречи дугообразные полосы преципитации.

Электрофорез основан на способности белков перемещаться в электрическом поле.

Для функционирования белков сыворотки крови чаще всего используют веронал-мединаловый буфер с рН 8,6. При этом значении рН белки заряжаются отрицательно и движутся к аноду.

В связи с различием в размерах молекул и в величине заряда скорость движения белков самые малые и имеющие наибольший заряд альбумины, затем -, -, и -глобулины.

Скорость передвижения белка в электрическом поле зависит от его электрофоретической подвижности.

Источник