Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Типы патологических эритроцитов





Патологические включения. Базофильные включения в эритроцитах, тельца Жолли и кольца Кэбота находят в эритроцитах при анемиях

Возрастные изменения эритроцитов. При рождении и в первые часы жизни количество эритроцитов в крови повышено и составляет 6,0–7,0´1012/л. У новорождённых наблюдают анизоцитоз с преобладанием макроцитов, а также повышенное содержание ретикулоцитов. В течение первых суток постнатального периода количество эритроцитов снижается, к 10–14 суткам достигает уровня взрослого и продолжает снижаться. Минимальный показатель наблюдается на 3–6‑м месяцах жизни (физиологическая анемия), когда снижен уровень эритропоэтина. Это связано с уменьшением синтеза эритропоэтина в печени и началом его выработки в почке. На 3–4‑м году жизни количество эритроцитов снижено (ниже, чем у взрослого), т.е. в 1 л их содержится менее 4,5´1012. Содержание эритроцитов достигает нормы взрослого в период полового созревания.

Плазмолемма и примембранный цитоскелет. Клеточная мембрана эритроцита довольно пластична, что позволяет клетке деформироваться и легко проходить по узким капиллярам (их диаметр 3–4 мкм). Главные трансмембранные белки эритроцита — белок полосы 3 и гликофорины. Белок полосы 3 (рис. 9) совместно с белками примембранного цитоскелета (спектрином, анкирином, фибриллярным актином, белком полосы 4.1) обеспечивают поддержание формы эритроцита в виде двояковогнутого диска. Гликофорины — мембранные гликопротеины, их полисахаридные цепи содержат Аг–детерминанты (например, агглютиногены А и В системы групп крови AB0).

Рис. 9. Примембранный цитоскелет эритроцита. Белок полосы 3 — главный трансмембранный белок. Спектрин–актиновый комплекс формирует сетеподобную структуру примембранного цитоскелета. С комплексом спектрин–актин, стабилизируя его, связан белок полосы 4.1. Анкирин через белок полосы 3 соединяет спектрин–актиновый комплекс с клеточной мембраной. Наименования полос белков характеризуют их электрофоретическую подвижность.



Гемоглобин

Практически весь объём эритроцита заполняет дыхательный белок — гемоглобин (Hb). Молекула Hb — тетрамер, состоящий из 4 субъединиц — полипептидных цепей глобина (2 цепи a и 2 цепей b, g, d, e, q, z в разных комбинациях), каждая из которых ковалентно связана с одной молекулой гема. Гем построен из 4 молекул пиррола, образующих порфириновое кольцо, в центре которого находится атом железа (Fe2+). Основная функция Hb — перенос O2. Существует несколько типов Hb, образующихся на разных сроках развития организма, различающихся строением глобиновых цепей и сродством к кислороду. Эмбриональные Hb (z‑ и e‑цепи) появляются у 19‑дневного эмбриона, присутствуют в эритроидных клетках в первые 3–6 мес беременности. Фетальный Hb (HbF — a2g2) появляется на 8–36 нед беременности и составляет 90–95% всего Hb плода. После рождения его количество постепенно снижается и к 8 мес составляет 1%. Дефинитивные Hb — основные Hb эритроцитов взрослого человека (96–98% — HbA (A1,) — a2b2, 1,5–3% — HbA2 — a2d2). Известно более 1000 мутаций разных глобинов, значительно изменяющих свойства Hb, в первую очередь — способность транспортировать O2.

HbH — гомотетрамер, образующийся при ингибировании синтеза a‑цепи. Транспорт O2. не эффективен, развивается синдром, схожий с талассемией (у гетерозигот по двум генам a‑талассемии).

HbM — группа аномальных Hb, у которых замещение одной аминокислоты способствует образованию MetHb (хотя активность метгемоглобинредуктазы нормальна), гетерозиготы имеют врождённую метгемоглобинемию, гомозиготы погибают в ходе внутриутробного развития.

HbS — аномальный Hb (мутация в 6‑м положении b‑цепи), у гетерозигот имеются серповидно-клеточные эритроциты (HbS от 20 до 45%, остальное — HbA, анемии нет), у гомозигот развивается серповидно-клеточная анемия (HbS — 75‑100%, остальное — HbF или HbA2).

Барта Hb [Bart — фамилия пациента, у которого впервые обнаружен этот Hb] — гомотетрамер, встречающийся у раннего эмбриона и при a‑талассемии, не эффективен как переносчик O2.

HbF — основной Hb эритроцитов плода, имеет большее сродство к O2, чем дефинитивные Hb. Увеличение содержания HbF наблюдают при некоторых гемоглобинопатиях, гипопластических и витамин B12‑дефицитной анемиях, остром лейкозе, у постоянно находящихся в условиях высокогорья.

Определение гемоглобина. В настоящее время в качестве унифицированного признан цианметгемоглобиновый (гемиглобинцианидный) метод определения Hb крови. Данный метод основан на том, что после взаимодействия с железосинеродистым калием (красная кровяная соль) Hb окисляется в метгемоглобин (гемиглобин), который под влиянием CN-ионов образует окрашенный в красный цвет комплекс — цианметгемоглобин (гемиглобинцианид). Концентрацию цианметгемоглобина измеряют на фотоэлектрокалориметре и расчёт концентрации Hb производят по калибровочному графику.

Ранее был широко распространён метод определения Hb с помощью гемометра Сали, представляющего собой небольшой штатив, в гнездах которого расположены градуированная пробирка и две запаянные пробирки со стандартным окрашенным раствором. Градуированной пипеткой насасывают выступающую из прокола кожи кровь до отметки 0,02 (20 мкл) и осторожно выдувают в градуированную пробирку гемометра с 0,1 н раствором соляной кислоты, перемешивают стеклянной палочкой и вставляют пробирку в гнездо гемометра между пробирками со стандартным раствором. В пробирку с испытуемым раствором добавляют дистиллированную воду по каплям до тех пор, пока цвет испытуемого и стандартного растворов не совпадёт. По шкале пробирки определяют уровень жидкости, который соответствует концентрации Hb.

Формы гемоглобина. В эритроцитах Hb находится в восстановленной (HbH) и/или окисленной (HbO2) формах, а также в виде гликозилированного Hb. В ряде случае возможно присутствие карбоксигемоглобина и метгемоглобина.

Оксигемоглобин. В лёгких при повышенном pO2 Hb связывает (ассоциирует) O2, образуя оксигемоглобин (HbO2), в этой форме HbO2 переносит O2 от лёгких к тканям, где O2 легко освобождается (диссоциирует), а HbO2 становится дезоксигенированным Hb (обозначают как HbH). Для ассоциации и диссоциации O2 необходимо, чтобы атом железа гема был в восстановленном состоянии (Fe2+). При включении в гем трёхвалентного железа (Fe3+) образуется метгемоглобин — очень плохой переносчик O2.

Метгемоглобин (MetHb) — Hb, содержащий Fe гема в трёхвалентной форме (Fe3+); не переносит О2; прочно связывает O2, так что диссоциация последнего затруднена. Это приводит к метгемоглобинемии и неизбежным нарушениям газообмена. Образование MetHb может быть наследственным или приобретённым. В последнем случае это результат воздействия на эритроциты сильных окислителей. К ним относят нитраты и неорганические нитриты, сульфаниламиды и местные анестетики (например, лидокаин).

Карбоксигемоглобин — плохой переносчик кислорода. Hb легче (примерно в 200 раз), чем с O2, связывается с монооксидом углерода СО (угарный газ), образуя карбоксигемоглобин (O2 замещён CO).

Гликозилированный Hb (HbА) — HbА (A1), модифицированный ковалентным присоединением к нему глюкозы (норма HbA1C 5,8–6,2%). К одним из первых признаков сахарного диабета относят увеличение в 2–3 раза количества HbA1C. Этот Hb имеет худшее сродство к кислороду, чем обычный Hb.

Транспорт кислорода. Кровь ежедневно переносит из лёгких в ткани около 600 л О2. Основной объём О2 транспортирует HbO2 (O2 обратимо ассоциирован с Fe2+ гема, это так называемый химически связанный O2 [неверный по существу, но — к сожалению — устоявшийся термин]). Незначительная часть O2 растворена в крови (физически растворённый O2). Содержание O2 в крови в зависимости от парциального давления O2 (Po2) представлено на рис. 24–10.

Рис. 10. Содержание кислорода в крови. А — ассоциированный с Hb O2. Б — физически растворённый в крови O2. Обратите внимание, что кривая А (в отличие от кривой Б) не имеет линейного характера, это так называемая S-образная (сигмовидная) кривая; такая форма кривой отражает то обстоятельство, что 4 субъединицы Hb связываются с O2 кооперативно. Это обстоятельство имеет важное физиологическое значение: при конкретных и разных (!) значениях Po2 в артериальной и в смешанной (венозной) создаются наиболее благоприятные условия для ассоциации Hb и O2 в капиллярах лёгкого и для диссоциации Hb и O2 в тканевых капиллярах. В то же время в плазме крови физически растворена только небольшая часть О2 (максимально 6%); физическую растворимость О2 описывает закон Генри (уравнение 24–6): с увеличением Po2 содержание О2 линейно возрастает.

Кооперативность связывания О2 и Hb показана на рис. 11.

Рис. 24. Кривые диссоциации кислорода для миоглобина и гемоглобина в зависимости от парциального давления кислорода [9].

Из графика видно, что кривые диссоциации О2 для миоглобина и гемоглобина различны.

Кривая диссоциации О2 для миоглобина имеет вид простой гиперболы — очевидное указание на то, что на обратимое связывание мономерного (не складывающегося — в отличие от Hb — из субъединиц) миоглобина мышечной ткани и О2 влияет только Po2. Миоглобин имеет очень высокое сродство к О2.. Даже при Po2, равном 1–2 мм рт.ст., миоглобин остаётся связанным с О2 на 50%. Миоглобин связывает О2., который в капиллярах скелетных мышц высвобождает Hb, но и сам миоглобин может освобождать О2 в ответ на возрастание потребностей в нём мышечной ткани и при интенсивном использовании О2 в результате физической нагрузки.

Кривая диссоциации О2 для гемоглобина имеет сигмоидную форму (S-образную). Это указывает на то, что субъединицы Hb работают кооперативно: чем больше О2 связывают (отдают) субъединицы, тем легче идёт ассоциация (диссоциация) последующих молекул О2. Из графика на рис. 11 также видно, что Hb (в отличие от миоглобина) имеет значительно более низкое сродство к О2; полунасыщение гемоглобина О2 наступает при более высоком давлении О2 (около 26 мм рт.ст.). В капиллярах покоящихся мышц, где давление О2 составляет около 40 мм рт.ст., большая часть кислорода возвращается в составе оксигемоглобина обратно в лёгкие. При физической работе Po2 в мышечных капиллярах падает до 10–20 мм рт.ст. Именно в этой области (от 10 до 40 мм рт.ст.) располагается «крутая часть» S-образной кривой, где в наибольшей степени проявляется свойство кооперативной работы субъединиц.

· Физически растворённый в крови газ. Согласно закону Генри, количество растворённого в крови O2 (любого газа) пропорционально Po2 (парциальному давлению любого газа) и коэффициенту растворимости конкретного газа. Физическая растворимость O2 в крови примерно в 20 раз меньше, чем растворимость СО2, но для обоих газов незначительна. В то же время физически растворённый в крови газ — необходимый этап транспорта любого газа (например, при перемещении O2 в эритроцит из полости альвеол).

· Кислородная ёмкость крови — максимальное возможное количество связанного с Hb О2 — теоретически составляет 0,062 ммоль О2 (1,39 мл О2) на 1 г Hb (реальное значение несколько меньше — 1,34 мл О2 на 1 г Hb). Измеренные же значения составляют для мужчин 9,4 ммоль/л (210 мл О2/л), для женщин — 8,7 ммоль/л (195 мл О2/л).

· Насыщение Hb О2 (So2) зависит от парциального давления кислорода (Po2) и фактически отражает содержание оксигенированного Hb (HbО2, см. кривую А на рис. 10, рис. 11). So2 может принимать значения от 0 (HbО2 нет) до 1 (нет HbH). При половинном насыщении (S0,5) Po2 равно 3,6 кПа (27 мм рт.ст.), при S0,75 — 5,4 кПа, при S0,98 13,3 кПа. Другими словами (см. кривую А на рис. 24–10) зависимость между So2 и Po2 не является линейной (характерная S-образная кривая), что благоприятствует как связыванию О2 в лёгких (артериальная кровь) и транспорту О2, так и освобождению О2 в кровеносных капиллярах органов и тканей, так как насыщение артериальной крови кислородом (SAo2) составляет примерно 97,5%, а венозной крови (SVo2) — 75%.

Характер насыщения (см. кривая А на рис. 10, рис. 11, рис. 12) таков, что кривая существенно уплощается при Po2 около 70 мм рт.ст. Так, при Po2 ниже 60 рт.ст. кислород хорошо связывается с Hb, но уже при Po2 60 мм рт.ст. насыщение составляет 90%, и дальнейшее увеличение Po2 относительно слабо сказывается на насыщении (увеличение Po2 от 60 до 100 мм рт.ст. увеличивает насыщение всего на 7%). Другими словами, в этом диапазоне Po2 насыщение O2 благоприятно для обеспечения его транспорта. Совершенно иная картина складывается при значениях Po2 ниже 60 мм рт.ст., т.е. при небольших изменениях Po2 из Hb освобождается существенные количества O2, что облегчает его диффузию из крови в ткани.

à Насыщение O2 описывает уравнение 24–7:

Аффинитет Hb к О2, т.е. насыщение Hb О2 при конкретном Po2 изменяет ряд факторов (температура, pH и Pco2, 2,3-бифосфоглицерат; рис. 12).

Рис. 12. Диссоциация оксигемоглобина в крови в зависимости от Po2. В зависимости от изменений (указаны стрелками) температуры, pH, Pco2 крови и концентрации 2,3-бифосфоглицерата в эритроцитах кривая насыщения гемоглобина O2 сдвигается вправо (что означает меньшее насыщение кислородом) или влево (что означает большее насыщение кислородом). На кривой кружочком отмечена позиция, соответствующая половинному насыщению (S0,5).

· pH, Pco2 и эффект Бора. Особенно существенно влияние pH: уменьшение водородного показателя (сдвиг в кислую сторону — в зону ацидоза) сдвигает кривую диссоциации Hb вправо (что способствует диссоциации О2), тогда как увеличение pH (сдвиг в щелочную сторону — в зону алкалоза) сдвигает кривую диссоциации Hb влево (что увеличивает аффинитет О2). Эффекты же Pco2 на кривую диссоциации оксигемоглобина реализуются преимущественно через изменение значений водородного показателя: при поступлении CO2 в кровь происходит уменьшение pH, что способствует диссоциации О2 и его диффузии из крови в ткани. Напротив, в лёгких CO2 диффундирует из крови в альвеолы, что приводит к увеличению pH, т.е. способствует связыванию О2 с Hb. Этот влияние CO2 и H+ на аффинитет О2 к Hb известно как эффект Кристиана Бора (отец великого физика Нильса Бора). Таким образом, эффект Бора обусловлен преимущественно изменением pH при увеличении содержания CO2 и лишь частично — связыванием CO2 с Hb (см. далее). Физиологическое следствие эффекта Бора — облегчение диффузии O2 из крови в ткани и связывание O2 артериальной кровью в лёгких.

· Температура. Значение влияния температуры на аффинитет Hb к О2 у гомойотермных животных теоретически отсутствует, но может оказаться важным при ряде ситуаций. Так, при интенсивной мышечной нагрузке температура тела увеличивается, что приводит к сдвигу кривой диссоциации вправо (увеличивается поступление О2 в ткани). При понижении температуры (особенно пальцев, губ, ушной раковины) кривая диссоциации сдвигается влево, т.е. увеличивается аффинитет О2; следовательно, увеличения поступления О2, в ткани не происходит.

· 2,3-Бифосфоглицерат (БФГ) — промежуточный продукт гликолиза — содержится в эритроцитах примерно в той же молярной концентрации, что и Hb. БФГ связывается с Hb (в основном за счёт взаимодействия с b‑субъединицей, т.е. с дефинитивными Hb, но не с фетальным Hb, в составе которого нет b‑субъединицы). Связывание БФГ с Hb сдвигает кривую диссоциации Hb вправо (см. рис. 12), что способствует диссоциации О2 при умеренных значениях Po2 (например, в тканевых капиллярах), но практически не влияет на кривую диссоциации при высоких значениях Po2 (в капиллярах лёгкого). Существенно, что при усилении гликолиза (анаэробного окисления) концентрация БФГ в эритроцитах увеличивается, что является механизмом приспособления организма к гипоксии, наблюдающейся при заболеваниях лёгких, анемиях, подъёме на высоту. Так, в период адаптации к высокогорью (более 4 км над уровнем моря) концентрация БФГ уже через 2 дня возрастает почти в 2 раза (от 4,5 до 7,0 мМ). Понятно, что это снижает сродство Hb к О2 и увеличивает количество О2, освобождаемого из капилляров в ткани.

Транспорт СО2.Как и О2, СО2 транспортируется кровью как в физически растворённом состоянии, так и в химически связанном (в составе бикарбонатов и в соединении с белками, т.е. в форме карбаматов и в том числе в связи с Hb — карбгемоглобин). Во всех 3-х состояниях (растворённое, бикарбонат, карбаматы) СО2 присутствует и в эритроцитах (89%), и в плазме крови (11%) (табл. 24–5). При химическом связывании СО2 образуется значительное количество протонов (H+).

Общее содержание CO2 и артерио–венозная разница по CO2. Когда артериальная кровь поступает в тканевые капилляры, она связывает дополнительно 40 мл/л CO2 (артерио–венозная разница по CO2, или дополнительный CO2). Это дополнительное количество CO2 транспортируется к лёгким в растворённом виде, как бикарбонат и в составе карбаматов. Однако, при измерении в крови содержания бикарбоната методом Ван Слайка учитывается не только бикарбонат, но также растворённый CO2, CO2 в составе карбаматов, угольной кислоты и карбонатов. Именно по этой причине во многих источниках существенно завышена роль бикарбоната как главного транспортёра CO2 и занижена роль растворённого CO2 и карбаматов (здесь и далее все значения даны в откорректированном виде, учитывающем недостатки метода Ван Слайка).

Примерно 2/3 СО2 (68%, в том числе 63% в эритроцитах) транспортируется кровью в виде бикарбоната (НСО3). Пятую часть СО2 (22%, в том числе в виде карбгемоглобина — 21%) переносят карбаматы (СО2 обратимо присоединён к неионизированным концевым a-аминогруппам белков, образуя группировку R-NH-CОО). 10% СО2 находится в растворённом состоянии (поровну в плазме и в эритроцитах). Крайне существенно то обстоятельство, что в реакциях химического связывания СО2 образуются ионы Н+:

СО2 + Н2О « Н2СО3 « Н+ + НСО3
R-NH2 + СО2 « R-NH-CОО+ Н+

Из обоих равновесных реакций следует, что химическое связывание СО2 идёт с образованием ионов Н+. Таким образом, для химического связывания СО2 необходимо нейтрализовать Н+. Эту задачу решает гемоглобиновая буферная система.

Роль гемоглобиновой буферной системы (связывание ионов Н+) существенна для транспорта CO2 кровью (рис. 13, рис. 14).

Рис. 13. Перенос О2 и СО2 с кровью. А. Влияние СО2 и Н+ на высвобождение О2 из комплекса с гемоглобином в тканях (эффект Бора). Б. Оксигенирование дезоксигемоглобина в лёгких, образование и выделение СО2.

Рис. 14. Механизмы транспорта СО2 с кровью

· В капиллярах большого круга кровообращения HbO2 отдаёт кислород, а в кровь поступает CO2. В эритроцитах под влиянием карбоангидразы CO2 взаимодействует с H2O, образуется угольная кислота (H2CO3), диссоциирующая на HCO3 и H+. Ион H+ связывается с Hb (образуется восстановленный Hb — HHb), а HCO3 из эритроцитов выходит в плазму крови; взамен в эритроциты поступает эквивалентное количество Cl. Одновременно часть CO2 связывается с Hb (образуется карбгемоглобин).

· В капиллярах лёгких (т.е. в условиях низкого pСО2 и высокого pО2) Hb присоединяет O2 и образуется оксигемоглобин (HbO2). В то же время в результате разрыва карбаминовых связей высвобождается CO2. При этом HCO3 из плазмы крови поступает в эритроциты (в обмен на ионы Cl) и взаимодействует с H+, отщепившимся от Hb в момент его оксигенации. Образующаяся угольная кислота (H2CO3) под влиянием карбоангидразы расщепляется на CO2 и H2O. CO2 диффундирует в альвеолы и выводится из организма.

Кривая диссоциации CO2 описывает связь между содержанием в крови CO2 и pСО2. В отличие от кривой диссоциации Hb и О2 (см. рис. 24–10 и рис. 24–12), кривая диссоциации CO2 при физиологических значениях pСО2 (кровь артериальная — 40 мм рт.ст., венозная — 46 мм рт.ст.) имеет линейный характер. Более того, при любом значении pСО2 содержание CO2 в крови обратно пропорционально pО2 (насыщению Hb О2). Эта обратная зависимость между содержанием CO2 и парциальным давлением кислорода (pО2) известна как эффект Холдейна. Как и эффект Бора, эффект Холдейна имеет важное физиологическое значение. Так, в капиллярах большого круга кровообращения по мере диффузии O2 из капилляров возрастает способность крови поглощать CO2, в результате CO2 поступает в кровь. Напротив, в капиллярах лёгкого при оксигенация крови её способность поглощать CO2 уменьшается, в результате CO2 «сбрасывается» в альвеолы.

Удаление эритроцитов из кровотока происходит трояко: 1. путём фагоцитоза, 2. в результате гемолиза и 3. при тромбообразовании.

Фагоцитоз. Закончившие жизненный цикл и повреждённые эритроциты фагоцитируются макрофагами селезёнки, печени и костного мозга. Поскольку в эритроцитах нет синтезирующего белок аппарата и синтез белка de novo невозможен, со временем в них происходит деградация белков, снижается обмен веществ, нарушается их форма, а на поверхности клетки появляются новые Аг (например, «Аг старения» — деградировавший белок полосы 3). Такие стареющие, а также повреждённые клетки распознаются макрофагами и фагоцитируются. Нормально за 1 сутки из кровотока удаляется 0,5–1,5% общей массы эритроцитов (40 000–50 000 клеток/мкл, или около 4,2´1010/л).

Гемолиз — разрушение эритроцитов вследствие как внутренних дефектов клетки (например, при наследственном сфероцитозе), так и под влиянием разных факторов микроокружения [при пирексии — значительном повышении температуры тела, под влиянием меди, мышьяка, бактериальных эндотоксинов; в результате механического повреждения клетки (например, при прохождении через мелкие сосуды), в результате взаимодействия Аг эритроцита с присутствующими в плазме АТ, а также под влиянием компонентов комплемента]. При этом содержимое клетки выходит в плазму, а клеточные обломки фагоцитируются макрофагами. Массовый гемолиз эритроцитов может привести к снижению общего количества циркулирующих эритроцитов (гемолитическая анемия).

Тромбообразование рассмотрено далее (см. «Тромбоциты»).

Распад гемоглобина. При любом варианте разрушения эритроцитов Hb распадается на гем и глобины (рис. 15). Глобины, как и другие белки, расщепляются до аминокислот, а при разрушении гема освобождаются ионы железа, оксид углерода (СО) и протопорфирин (вердоглобин, из которого образуется биливердин, восстанавливающийся в билирубин). Билирубин в комплексе с альбумином транспортируется в печень, откуда в составе жёлчи поступает в кишечник, где происходит его превращение в уробилиногены. Превращение гема в билирубин можно наблюдать в гематоме: обусловленный гемом пурпурный цвет медленно переходит через зелёные цвета вердоглобина в жёлтый цвет билирубина.

Рис. 15. Обмен гемоглобина и билирубина

Метаболизм билирубина. На рис. 15 и 16 рассмотрены этапы метаболизма билирубина. В организме билирубин образуется не только из гема Hb, но и при распаде гема, входящего в состав миоглобина и цитохромов. Билирубин — жёлчный пигмент красного цвета, находящийся в жёлчи в виде натриевой (растворимой в жёлчи) или кальциевой (нерастворимой в жёлчи) соли — продукт восстановления биливердина, образуется преимущественно в результате нормального и патологического разрушения эритроцитов. В клинической практике различают прямой (конъюгированный, связанный) и непрямой (неконъюгированный, свободный) билирубин.

· Непрямой билирубин — фракция сывороточного билирубина, не соединившаяся в клетках печени с глюкуроновой кислотой (назван так потому, что реагирует с диазореактивом Эрлиха только после добавления этилового спирта).

· Прямой билирубин — фракция сывороточного билирубина, соединившаяся в гепатоцитах с глюкуроновой кислотой с образованием диглюкуронида билирубина (назван так потому, что напрямую реагирует с диазореактивом Эрлиха).

Рис. 16. Этапы метаболизма билирубина

В гепатоцитах происходит конъюгация билирубина с глюкуроновой кислотой и секреция его в жёлчь с помощью механизма активного транспорта. Под влиянием микрофлоры кишечника образуются бесцветные уробилиногены, небольшая часть их всасывается в кишечнике и вновь попадает в печень, а основная часть под действием кишечной микрофлоры окисляется в окрашенные уробилины и удаляется с фекалиями. При патологических состояниях (например, при увеличении количества жёлчных пигментов или заболеваниях печени) уробилиноген может выделяться с мочой.

Гипербилирубинемия и желтуха. При увеличении содержания в крови билирубина (гипербилирубинемия) он диффундирует в ткани, окрашивая их в жёлтый цвет. Такое состояние называется желтухой. В зависимости от того, какой тип билирубина присутствует в плазме, гипербилирубинемию можно разделить на неконъюгированную или конъюгированную. Первый вариант наблюдается при усиленном гемолизе (надпечёночная желтуха) или заболеваниях печени (печёночная желтуха): как приобретённых (действие токсических веществ, отравления грибами, гепатиты, цирроз), так и при наследственных ферментопатиях (например, при синдромах Криглера–Найара и Жильбера).

Конъюгированная гипербилирубинемия может быть обусловлена обтурацией печёночных или общего жёлчного протоков (подпечёночная желтуха), например камнем или опухолью, а также при некоторых наследственных заболеваниях (например, синдром Дабина–Джонсона), проявляющихся нарушением секреции в жёлчь билирубина и ряда других конъюгированных соединений (например эстрогенов). Конъюгированный билирубин растворим в воде, поэтому он обнаруживается в моче больных конъюгированной гипербилирубинемией. Присутствие в моче билирубина и отсутствие уробилиногена свидетельствует о наличии обтурационной желтухи. При надпечёночной желтухе в моче в больших количествах выявляется уробилиноген, но билирубин, как правило, отсутствует.

Гематины. При некоторых условиях гидролиз Hb приводит к образованию гематинов (гемомеланин, или малярийный пигмент и солянокислый гематин).

· Гемомеланин, или малярийный пигмент появляется в результате жизнедеятельности малярийного паразита, мерозоиты которого проникают в эритроциты и гидролизуют Hb. Пигмент из разрушенных эритроцитов поглощают макрофаги. Чёрный цвет пигмента определяет сероватый цвет органов (селезёнки, печени, головного мозга и др.).

· Солянокислый гематин — результат взаимодействия ферментов и соляной кислоты желудочного сока с Hb, он окрашивает дно эрозий и язв в коричневый цвет и придаёт рвотным массам при желудочном кровотечении вид «кофейной гущи».

Железо участвует в функционировании всех систем организма. Суточная потребность в железе составляет для мужчин 10 мг, для женщин 18 мг (в период беременности и лактации — 38 и 33 мг соответственно). Общее количество железа (преимущественно в составе гема Hb) в организме — около 3,5 г (у женщин — 3,0 г). Железо абсолютно необходимо для эритропоэза. Различают клеточное железо, внеклеточное железо и железо запасов (рис. 17).

Рис. 24. Схема обмена железа (Fe) в организме здорового мужчины с массой тела 70 кг

· Клеточное железо. Составляет значительную часть от общего количества железа в организме, участвует во внутреннем обмене железа и входит в состав гемсодержащих соединений (гемоглобина, миоглобина, ферментов, например, цитохромов, каталаз, пероксидазы), негемовых ферментов (например, НАДН–дегидрогеназы), металлопротеидов (например, аконитазы).

· Внеклеточное железо. К нему относят свободное железо плазмы и железосвязывающие сывороточные белки (трансферрин, лактоферрин), участвующие в транспорте железа.

· Железо запасов. Находится в организме в виде двух белковых соединений — ферритина и гемосидерина — с преимущественным отложением в печени, селезёнке и мышцах и включается в обмен при недостаточности клеточного железа.

Основная масса железа организма входит в состав гема (Hb, миоглобин, цитохромы). Часть железа запасается в виде ферритина (в гепатоцитах, макрофагах костного мозга и селезёнки) и гемосидерина (в клетках фон Купффера печени и макрофагах костного мозга). Некоторое количество находится в лабильном состоянии в связи с трансферрином. Железо, необходимое для синтеза гема, извлекается преимущественно из разрушенных эритроцитов. Источники железа — поступление с пищей и разрушенные эритроциты.

· Железо, поступающее с пищей, всасывается в кишечнике в двенадцатиперстной кишке и начальном отделе тощей кишки. Железо всасывается преимущественно в двухвалентной форме (Fe2+). Всасывание Fe2+ в ЖКТ ограничено и контролируется его концентрацией в плазме крови [соотношением белков — апоферритина (свободного от железа) и ферритина]. Усиливают всасывание аскорбиновая, янтарная, пировиноградная кислоты, сорбит, алкоголь; подавляют — оксалаты, препараты кальция и содержащие кальций продукты (например, творог, молоко и т.д.). В среднем в сутки всасывается 10 мг железа. В ЖКТ железо накапливается в эпителиальных клетках слизистой оболочки тонкого кишечника. Отсюда трансферрин переносит железо в красный костный мозг (для эритропоэза, это всего 5% всосавшегося Fe2+), в печень, селезёнку, мышцы и другие органы (для запасания).

· Железо погибших эритроцитов при помощи трансферрина поступает в эритробласты красного костного мозга (около 90%), часть этого железа (10%) запасается в составе ферритина и гемосидерина.

· Физиологическая потеря железа происходит с калом. Незначительная часть железа теряется с потом и клетками эпидермиса. Общая потеря железа — 1 мг/сут. Также физиологическими считают потери железа с менструальной кровью и с грудным молоком.

· Дефицит железа наступает, когда его потери превышают 2 мг/сут. При дефиците железа развивается самая распространённая анемия — железодефицитная, т.е. анемия вследствие абсолютного снижения ресурсов железа в организме.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.