Значението на протеините в кръвната плазма. Протеини в кръвната плазма. функции на основните фракции. Фракциониране в индустриален мащаб на плазмени протеини

Значение протеини на кръвната плазмаразнообразен:

1. Протеините предизвикват онкотично налягане (виж по-долу), чиято величина е важна за регулиране на обмена на вода между кръвта и тъканите.
2. Протеините, притежаващи буферни свойства, поддържат киселинно-алкалния баланс на кръвта.
3. Протеините осигуряват на кръвната плазма определен вискозитет, който е важен за поддържане на нивата на кръвното налягане.
4. Плазмените протеини помагат за стабилизиране на кръвта, създавайки условия, които предотвратяват утаяването на червените кръвни клетки.
5. Плазмените протеини играят важна роля в съсирването на кръвта.
6. Протеините на кръвната плазма са важни фактори за имунитета, т.е. имунитета към инфекциозни заболявания.

Кръвната плазма съдържа няколко десетки различни протеини, които съставляват три основни групи: албумини, глобулини и фибриноген. От 1937 г. методът на електрофорезата се използва за разделяне на плазмени протеини, въз основа на факта, че различните протеини имат различна подвижност в електрическо поле. С помощта на електрофореза глобулините се разделят на няколко фракции: α1-, α2-, β и γ - глобулини.

Електрофоретична диаграма протеини на кръвната плазмапоказано на ориз. 1.Гамаглобулините са важни за защитата на тялото от вируси, бактерии и техните токсини.

Това се дължи на факта, че така наречените антитела са предимно γ-глобулини. Прилагането им на пациенти повишава устойчивостта на организма към инфекции. Наскоро в кръвната плазма е открит протеинов комплекс, който играе подобна роля - пропердин.

Съотношението между количествата на различните протеинови фракции се променя при някои заболявания и следователно изследването на протеиновите фракции има диагностична стойност. Основното място на образуване на протеини в кръвната плазма е черният дроб. Синтезира албумин и фибриноген. Глобулините се синтезират не само в черния дроб, но и в костния мозък, далака, лимфните възли, т.е. в органите, принадлежащи към ретикулоендотелната система на тялото. Цялата кръвна плазма съдържа приблизително 200-300 g протеини. Техният обмен се извършва бързо поради непрекъснат синтез и разпад. Фиг. 1. Крива на разделяне на човешки плазмен протеин, получена чрез електрофореза.

Осмотично налягане на протеините в кръвната плазма

се създава не само от кристалоиди, разтворени в кръвната плазма, но и от колоиди - плазмени протеини. Причиненото от тях осмотично налягане се нарича онкотично.

Въпреки че абсолютното количество на плазмените протеини е 7-8% и почти 10 пъти по-голямо от количеството на разтворените соли, онкотичното налягане, което създават, е само около 1/200 от осмотичното налягане на плазмата (равно на 7,6-8,1 atm), t .e 0,03-0,04 атм. (25-30 mmHg). Това се дължи на факта, че протеиновите молекули са много големи по размер и техният брой в плазмата е многократно по-малък от броя на кристалоидните молекули.

Въпреки малката си стойност, онкотичното налягане играе изключително важна роля в обмена на вода между кръвта и тъканите. Онкотичното налягане засяга онези физиологични процеси, които се основават на явления на филтрация (образуване на интерстициална течност, лимфа, урина, абсорбция на вода в червата). Големите молекули на плазмените протеини, като правило, не преминават през ендотелната стена на капилярите. Оставайки в кръвния поток, те задържат известно количество вода в кръвта (в съответствие със стойността на тяхното осмотично налягане). По този начин те спомагат за поддържане на относително постоянство на водното съдържание в кръвта и тъканите.

Способността на кръвните протеини да задържат вода в съдовото русло може да се докаже чрез следния експеримент. Ако извършвате многократно кръвопускане на куче и чрез центрофугиране отделяте плазмата на взетата кръв от червените кръвни клетки и последните се инжектират обратно в кръвта във физиологичен разтвор, тогава по този начин можете значително да намалите количеството на протеини в кръвта. В този случай животното изпитва значително подуване. При експеримент с изолирани органи при продължително преминаване през тях на разтвор на Рингер или Рингер-Лок се получава оток на тъканите. Ако замените физиологичния разтвор с кръвен серум, тогава подуването, което е започнало, може да бъде унищожено. Това обяснява необходимостта от въвеждане на колоидни вещества в разтворите за заместване на кръвта. В този случай онкотичното налягане и вискозитетът на такива разтвори се избират така, че да са равни на вискозитета и онкотичното налягане на кръвта.

Човешката кръвна плазма обикновено съдържа повече от 100 вида протеини. Приблизително 90% от целия кръвен протеин е албумин. имуноглобулини, липопротеини, фибриноген, трансферин; други протеини присъстват в плазмата в малки количества.

Синтезът на протеини в кръвната плазма се извършва:

• черен дроб - напълно синтезира фибриноген и кръвни албумини, повечето от α- и β-глобулини,
• клетки на ретикулоендотелната система(RES) на костен мозък и лимфни възли - част от β-глобулини и γ-глобулини (имуноглобулини).

Особености на съдържанието на протеини в кръвта на децата

При новородени съдържанието на общия протеин в кръвния серум е значително по-ниско, отколкото при възрастните, и става минимално до края на първия месец от живота (до 48 g / l). До втората или третата година от живота общият протеин се увеличава до нивата за възрастни.

През първите месеци от живота концентрацията глобулинови фракциие ниска, което води до относителна хипералбуминемия до 66-76%. В периода между 2-ия и 12-ия месец концентрацията на α 2 -глобулини временно надвишава нивото за възрастни.

Количеството фибриноген при раждането е много по-ниско, отколкото при възрастни (около 2,0 g/l), но до края на първия месец достига нормалното ниво (4,0 g/l).

Видове протеинограми

В клиничната практика се разграничават 10 вида електроферограми за серума ( протеинограма), съответстващи на различни патологични състояния.

Тип протеинограма	Албумин	Глобулинови фракции				Примери за болести
		α1	α2	β	γ
Остро възпаление	↓↓			-		Начални стадии на пневмония, остър полиартрит, ексудативна белодробна туберкулоза, остри инфекциозни заболявания, сепсис, инфаркт на миокарда
Хронично възпаление	↓	-		-		Късни стадии на пневмония, хронична белодробна туберкулоза, хроничен ендокардит, холецистит, цистит и пиелит
Нарушения на бъбречния филтър	↓↓	-			↓	Истинска, липоидна или амилоидна нефроза, нефрит, нефросклероза, токсикоза на бременността, краен стадий на белодробна туберкулоза, кахексия
Злокачествени тумори	↓↓					Метастатични неоплазми с различна локализация на първичния тумор
Хепатит	↓	-	-			Последици от токсични чернодробни увреждания, хепатит, хемолитични процеси, левкемия, злокачествени новообразувания на хемопоетичния и лимфния апарат, някои форми на полиартрит, дерматози
Чернодробна некроза	↓↓	-	↓			Чернодробна цироза, тежки форми на индуративна белодробна туберкулоза, някои форми на хроничен полиартрит и колагенози
Механична жълтеница	↓	-				Обструктивна жълтеница, жълтеница, причинена от развитието на рак на жлъчните пътища и главата на панкреаса
α 2 -глобулинови плазмоцитоми	↓	↓		↓	↓	α 2 -плазмоцитоми
β-глобулинови плазмоцитоми	↓	↓	↓		↓	β 1 -плазмоцитоми, β 1 -плазмоклетъчна левкемия и макроглобулинемия на Waldenström
γ-глобулинови плазмоцитоми	↓	↓	↓	↓		γ-плазмоцитоми, макроглобулинемия и някои ретикулози

Протеините са основните компоненти на кръвната плазма.

Протеините на кръвната плазма изпълняват редица важни функции:

• определяне на физикохимичните константи на кръвта (вискозитет, pH, онкотично налягане)
• транспортна функция – пренос на неразтворими във вода вещества, метални йони
• защитна функция – част от антителата
• участват в кръвосъсирването - хемокоагулация
• регулаторна функция – плазмата съдържа протеинови хормони, ензими
• представляват резерв от аминокиселини и свързаните с тях метали

Чрез метода на изсоляване протеините на кръвната плазма се разделят на 3 фракции: албумин - 30-50 g/l, глобулини - 20-30 g/l, фибриноген - 2-4 g/l.

С помощта на електрофореза върху хартия всички протеини на кръвната плазма се разделят на 5 фракции: албумини и α 1, α 2, β, γ - глобулини

На албумини съставлява 60% от всички протеини в кръвната плазма. Албумините имат молекулно тегло по-малко от 100 хиляди d, богати са на полярни хидрофилни аминокиселини и са електрофоретично подвижни. Албумините се разтварят в дестилирана вода, осоляват се със 100% разтвор на (NH 4) 2 SO 4. Албумините се синтезират в черния дроб, изпълняват транспортна функция и определят физикохимичните свойства на кръвта.

Глобулинисъставляват 40% от всички протеини в кръвната плазма. Глобулините са хетерогенна фракция от протеини. Съдържанието на α 1 -глобулини е 4%, α 2 - глобулини - 8%, β-глобулини -12%, γ-глобулини - 16%. Молекулното тегло на глобулините е около 200 хиляди. Те са по-малко хидрофилни, разтварят се в 10% солеви разтвори и утаяват 50% (NH 4) 2 SO 4. Глобулините се синтезират в черния дроб, лимфоцитите и макрофагите. Основните функции на глобулините включват транспортни и защитни функции.

Глобулиновата фракция съдържа: отделни протеини .

катерици α 1 - глобулинова фракция

Протромбин- протеин на системата за кръвосъсирване

α 1 - гликопротеин– транспортира някои стероидни хормони

α 1 – антитрипсин– инхибитор на трипсина

Орозомукоид– гликопротеин, протеазен инхибитор, има имуномодулиращ ефект

катерици α 2 -фракции на глобулините

Хаптоглобин- транспортира хемоглобина

α 2 - макроглобулин– притежава антипротеазна активност, инхибитор е на кръвосъсирването и фибринолитичната система, инхибитор на синтеза на кинин

С-реактивен протеиндава реакция на утаяване с пневмокок и има антипротеазна активност.

Церулоплазмин– меден транспортиращ протеин, има ензимна оксидазна активност.

катерици β - глобулинови фракции

С-реактивен протеин– протеин, участващ във възпалителния отговор

Трансферин– транспортира желязо, част е от антиоксидантната система на кръвта.

Хемопексин– транспортира хем, порфирини, хемоглобин

Фибриноген– фактор на кръвосъсирването.

катерици γ-глобулинови фракции са представени от антитела или имуноглобулини (Ig) от 3 основни типа: Ж, А, Ми второстепенни: Д, Е. UновородениПредставени са всички видове имуноглобулини, но съдържанието им е по-ниско, отколкото при възрастните. През този период основният е IgG, който преминава през плацентарната бариера и навлиза в плода от тялото на майката. До 1-годишна възраст съдържанието на IgG става равно на съдържанието му при възрастни; до 2 години концентрацията на IgA достига нивото на възрастните.

Всички имуноглобулини са изградени на същия принцип. Те съдържат две тежки H вериги (500-60 аминокиселини) и две леки L вериги (до 200 аминокиселини), като веригите са свързани чрез дисулфидни връзки. Вторичната структура на H и L веригите има β-нагъната подредба, веригите са успоредни и в състава им се разграничават доменни секции. Веригите съдържат постоянни региони и променливи региони, поради което Ig взаимодейства с голям брой антигени. IgA съдържа 3 вилки, IgM съдържа 5 вилки.

Протеините присъстват в малки концентрации в кръвната плазма интерферони (IF ) различни видове:

α – (ELISA) се синтезират в лимфоцити и макрофаги

β – (IPB) се синтезират във фибробластите

γ – (IFG) се синтезират в различни тъкани и в Т-лимфоцити

Интерфероните имат антипролиферативен ефект, стимулират клетъчната диференциация, имат антитуморен ефект и активират имунните процеси. Концентрацията на интерферони се повишава при вирусни заболявания. Интерфероните имат антивирусна активност, която е свързана с активиране на имунната система, инхибиране на РНК полимеразата и активиране на РНКазата.

Ензими на кръвната плазмаса разделени на 3 групи.

Секреторни ензимисинтезирани в черния дроб и секретирани в кръвта. Примери за това са холинестеразата и факторите на кръвосъсирването. Обикновено активността на ензимите от тази група е по-висока, отколкото при заболявания.

Екскреторни ензимисинтезира се в черния дроб и се екскретира в жлъчката (алкална фосфатаза). При заболявания се повишава активността на отделителните ензими.

Индикаторни ензимиОбикновено те практически отсъстват в кръвната плазма; при заболявания тяхната активност се повишава.

Белтъци на кръвната плазма - понятие и видове. Класификация и особености на категория "Кръвни плазмени протеини" 2017, 2018.

Основата на кръвната плазма са протеини, съдържащи се в диапазона от 60 до 80 g/l, което е приблизително четири процента от всички протеини в тялото. В човешката кръвна плазма има около сто различни протеини. Според тяхната подвижност се делят на албумини и глобулини. Първоначално това разделение се основава на метода на разтворимост: албумините се разтварят в чиста течност, а глобулините - само в присъствието на нитрати.

Плазмени протеини

От протеините в кръвта има повече албумин - около 45 g/l. Той играе огромна роля в поддържането на кръвното налягане и също така служи като резервоар за запаси от аминокиселини.

Албумините и глобулините имат различни способности. Първият тип протеини могат да свързват липофилни вещества. Така конгломератите имат възможност да работят като протеини-носители на дълговерижни мастни киселини, различни лекарства, билирубин, витамини и стероидни хормони. Албуминът също е способен да свързва магнезиеви и калциеви йони.

Протеините албумин и глобулин действат като транспортери за тироксина, неговия метаболит йодтиронин.

Разрушаване и образуване на протеини

Повечето плазмени протеини се образуват в черния дроб, с изключение на имуноглобулините (произведени от клетките на имунната система) и пептидите (произведени от ендокринната система).

Албумините и глобулините имат различна структура. Всички протеини, с изключение на албумина, принадлежат към гликопротеините, съдържат олигозахариди и са прикрепени към аминокиселинни остатъци. Крайният остатък често е ацетилневраминова киселина. Ако се разцепи от невраминидаза, крайните галактозни остатъци се появяват на повърхността на протеина. Остатъците от десиалилирани протеини се разпознават и започват да променят галактозите върху хепатоцитите. В черния дроб тези вече остарели протеини се отстраняват чрез ендоцитоза. По този начин, захаридите на повърхността установяват живота на плазмените протеини и също така определят полуживота на елиминиране, който може да бъде до няколко седмици.

В здраво тяло концентрацията на албумин и глобулин в кръвта се поддържа на постоянно ниво. Но има ситуации, когато индикаторите се променят. Това се случва при заболявания на органи, участващи в синтеза и катаболизма на протеини. Увреждането на клетките чрез цитокини увеличава образуването на протеини албумин, глобулини, фибриногени и някои други.

Електрофореза

Протеините и други заредени макромолекули могат да бъдат разделени чрез електрофореза. Сред всички съществуващи методи за разделяне е особено важно да се подчертае електрофорезата върху носител, а именно върху филм от целулозен ацетат. В този случай суроватъчните протеини се придвижват към анода, разделяйки се на няколко фракции. След разделянето протеините се оцветяват с помощта на багрило, което позволява да се оцени количеството протеин в оцветените ленти.

Съотношение на протеини

При анализа на количеството протеин в кръвната плазма се определя не само нивото на албумин и глобулин, но и съотношението на тези вещества едно към друго. Обикновено съотношението трябва да бъде 2:1, което показва патология.

Намаляването на съотношението албумин към глобулин може да показва следното:

• намален синтез на албумин - чернодробна цироза;
• ниски нива на албумин могат да се наблюдават при бъбречни патологии.

Увеличаването на съотношението албумин към глобулин може да показва следните патологии:

• хипотиреоидизъм;
• левкемия;
• неоплазми;
• нарушаване на производството на растежен хормон.

При намаляване на глобулина в някои случаи се откриват и автоимунни заболявания, миелом.

Албуминът помага за поддържане на осмотичното налягане в тялото. Тестът за общ протеин ви позволява да прецените как протича заболяването, да наблюдавате онкологията, да идентифицирате дисфункция на бъбреците и черния дроб, да определите причината за отока, както и да оцените качеството на храненето.

Протеиновата фракция на плазмата се състои от няколко десетки различни протеини. Големият размер на молекулите дава основание да се класифицират като колоиди. Наличието на колоиди в плазмата определя нейния вискозитет.

Плазмените протеини се отличават по структура и функционални свойства. Тяхното количествено и качествено определяне се извършва чрез специални методи на електрофореза, базирани на различната подвижност на протеините в електрическо поле, ултрацентрофугиране, имуноелектрофореза, при които цели комплекси от молекули, свързани със специфични антитела, се движат в електрическо поле. Човешката кръвна плазма съдържа приблизително 200-300 g протеин. Плазмените протеини се разделят на две основни групи: албуминиИ глобулини.Глобулиновата фракция включва фибриноген.

Албумин. Албуминът съставлява около 60% от плазмените протеини. Тяхната висока концентрация, висока подвижност с относително малки размери на молекулите определят онкотичното налягане на плазмата. Голямата обща повърхност на малките албуминови молекули играе важна роля в кръвния транспорт на различни вещества, като билирубин, соли на тежки метали, мастни киселини, фармакологични лекарства (сулфонамиди, антибиотици и др.). Известно е, че например една молекула албумин може едновременно да свърже 25-50 молекули билирубин.

Глобулини.Тази група протеини е електрофоретично, според показателите за подвижност, разделена на няколко фракции: α 1 -, α 2 -, β 3 - и γ-глобулини. Използвайки имуноелектрофореза, тези фракции се разделят на малки субфракции на по-хомогенни протеини. Да, във фракцията α 1 -глобулиниИма протеини, чиято простетична група са въглехидратите. Тези протеини се наричат гликопротеини.Около 60% от цялата плазмена глюкоза циркулира като част от гликопротеините. Друга група - мукопротеини -съдържа мукополизахариди, а-фракцията се състои от медсъдържащ протеин церулоплазмин,в който има осем медни атома за всяка протеинова молекула. По този начин се свързват около 90% от цялата мед, съдържаща се в плазмата. В плазмата има и тироксин-свързващи и други протеини.

β -глобулини.участват в транспорта на фосфолипиди, холестерол, стероидни хормони и метални катиони. Те съдържат около 75% от всички плазмени липиди в разтвор. Протеин, съдържащ метал трансферинтранспортира желязо в кръвта. Всяка молекула на трансферин носи два железни атома.

γ-глобулинихарактеризиращ се с най-ниска електрофоретична подвижност. Тази протеинова фракция включва различни антитела, които защитават тялото от нахлуването на вируси и бактерии. Количеството на тази фракция се увеличава, когато животните са имунизирани. γ-глобулините също включват аглутининикръв.

Фибриногензаема междинна позиция между β- и γ-глобулиновите фракции. Този протеин се произвежда в клетките на черния дроб и ретикулоендотелната система; има свойството да става неразтворим при определени условия (под въздействието на тромбина), докато поема влакнеста структура, превръщайки се в фибрин.Съдържанието на фибриноген в кръвната плазма е само 0,3%, но преходът му във фибрин причинява съсирване на кръвта и превръщането му в плътен съсирек за няколко минути. Кръвният серум се различава по състав от плазмата само в отсъствието на фибриноген.

Албуминът и фибриногенът се образуват в черния дроб, глобулините в черния дроб, червения костен мозък, далака и лимфните възли. При нормално хранене човешкото тяло произвежда около 17 g албумин и

5 g глобулин. Времето на полуразпад на албумина е 10-15 дни; на глобулина е 5 дни.

Плазмените протеини, заедно с електролитите, са неговите функционални елементи. С тяхна помощ веществата се транспортират до голяма степен от кръвта до тъканите. Транспортираните компоненти включват хранителни вещества, витамини, микроелементи, хормони, ензими, както и крайни метаболитни продукти.

Най-голямата част от хранителните вещества е липиди.Тяхната концентрация варира в широк диапазон, но максималното съдържание се наблюдава след консумация на мазни храни. Транспортираната през плазмата глюкоза (44,4-66,6 mmol/l) и аминокиселинните остатъци (4 mg%) се поддържат на относително постоянно ниво. Витамините могат да се транспортират или свързани с протеини, или в свободна форма. Техните плазмени нива също са подложени на колебания и зависят не само от съдържанието им в храните и синтеза им от чревната флора, но и от наличието на специален фактор, който улеснява абсорбцията им в червата.

Микроелементите циркулират в плазмата под формата на металосъдържащи протеини (Co и др.) или протеинови комплекси (Fe). От крайните продукти на метаболизма млечната киселина достига най-висока концентрация, особено при тежка мускулна работа и недостиг на кислород. Крайните продукти на метаболизма (урея, пикочна киселина, билирубин, амоняк), които не се използват от тялото и трябва да бъдат отстранени, се доставят чрез плазмата до бъбреците, където се отстраняват с урината.

Плазмените протеини, поради способността си да свързват голям брой нискомолекулни съединения, циркулиращи в плазмата, също участват в поддържането на постоянно осмотично налягане. Те играят водеща роля в процеси като образуване на тъканна течност, лимфа, урина и абсорбция на вода.