Плазма крови что это? Белки плазмы крови

Остаточный азот

Плазма и сыворотка крови

Плазма – соломенного цвета жидкий  компонент крови, который вместе с  ресуспендироваными клетками образуют цельную кровь. Плазма составляет около 55% общего объема крови. Это внутрисосудистая часть общего объема  внеклеточной жидкости (всей жидкости организма вне клеток).   Основная часть плазмы представлена водой – 93% и содержит растворенные белки, глюкозу, факторы свертывания крови, ионы минералов,  гормоны и углекислый газ;  через плазму осуществляется транспорт всех экскретируемых продуктов. Белки плазмы  служат резервом белков организма человека. Плазма играет важную роль во внутри сосудистом осмотическом эффекте, который обеспечивает  электролитный баланс; плазма защищает организм от инфекций и других заболеваний крови.

Получают плазму крови путем  осаждения клеток центрифугированием цельной крови, содержащей антикоагулянт; плазму отсасывают или  сливают. Плотность плазмы составляет приблизительно 1,025 кг/л.

Сыворотка крови: плазма, лишенная фибриногена и других белков свертывания крови.

Получение сыворотки крови. Венозную кровь набирают в чистую стеклянную несиликонированную или пластмассовую пробирку. До образования сгустка кровь оставляют на 30 мин – 1 час при комнатной температуре (рекомендуется) или помещают в термостат / на водяную баню при 37°С. Образовавшийся сгусток отделяют от стенок стеклянной палочкой, иногда достаточно встряхивания пробирки. После этого кровь центрифугируют 10–15 мин при 1000–1500 об/мин (пластмассовые пробирки можно центрифугировать при 2000–3000 об/мин меньшее время). Полученная сыворотка переносится в другую чистую пробирку.

Функции белков плазмы

Плазма крови содержит более 100  индивидуальных белков, которым присущи как общие функции, так и специфические.

Транспортная

• трансферрин – транспорт железа;
• церулоплазмин – транспорт меди;
• альбумин – транспорт жирных кислот, билирубина, кальция, многих лекарств;
• транскортин – транспорт кортизола и  кортикостерона
• ретинол связывающий белок – транспорт  ретинола;
• липопротеины – транспорт липидов;
• гаптоглобин – транспорт свободного гемоглобина;
• тироксин связывающий глобулин – транспорт тироксина.

Осмотическая регуляция

Плазменные белки являются коллоидами и не способны к диффузии через полупроницаемые мембраны; они способны оказывать осмотическое  (онкотическое) давление, которое помогает поддерживать нормальный объем крови и нормальное содержание воды в межклеточной жидкости и тканях. Наиболее важным в регуляции осмотического коллоидного или  онкотического давления  является содержание альбумина.  При снижении содержания альбумина  уровень потери воды из крови  в интерстициальное пространство увеличивается, что вызывает отеки.

Каталитическая функция (ферменты)

Ряд белков плазмы крови обладают ферментативными свойствами и образуют ферментативные системы.

Это белки системы

• комплемента,
• каликреин-кининовой,
• ангиотензин-рениновой,
• свертывания крови,
• фибринолиза.

В норме  ферменты систем циркулируют в виде зимогенов, активация осуществляется с использованием каскадного принципа, путем ограниченного протеолиза. Все ферменты систем – сериновые протеазы с относительной субстратной специфичностью. Это значит, что активная форма фермента одной системы активирует профермент-субстрат другой системы.

Защитная функция:

• иммуноглобулины – связывают чужеродные антигены и удаляют их;
• системы комплемента удаляет  антигены–клетки;
• ингибиторы ферментов  – удаляют ферменты, образуя с ними комплексы; например, α1 антитрипсина  образует комплекс с эластазой и трипсином и защищает ткани, такие как легкое от гидролитического повреждения.

Некоторые белки увеличиваются в течение острой фазы воспаления и  способны защитить ткани. Например α1- антитрипсин, α2- макроглобулин.

Свертывание крови

Многие  белки (факторы)  участвуют в механизме свертывания и предотвращают потерю чрезмерного количество крови. Например факторы свертывания крови IX, VIII, тромбин, фибриноген и т.д.;нарушение  в системе этих белков приводит к развитию кровотечений или тромбозов.

1. Противосвертывающая (антикоагулянтная) активность  – белки, с функцией ингибиторов активации свертывания крови.
2. Фибринолитическая активность (плазмин) – растворение тромбов.
3. Буферная емкость: белки плазмы крови помогают поддерживать кислотно-щелочной баланс.

Специфические функции белков плазмы крови

Ряд белков выполняет специфические функции (табл.1)

Таблица 1 – Специфические функции белков сыворотки крови

Белок	Содержание в плазме (г/л)	Функция
Преальбумины	0,4	Связывание и транспорт Т3 и Т4
Альбумин	40	Транспорт, коллоидно- онкотическое давление
альфа1-глобулин: альфа1-антитрипсин	3,0	антипротеиназа
альфа2-глобулины:©                            церулоплазмин©                            гаптоглобин	0,41,2	транспорт меди,связывание свободного гемоглобина.
альфа2-макроглобулин	3,	транспорт, антипротеиназа
бета–глобулины:трансферрин,гемопексин,плазминоген,фибриноген,	2,51,00,74,0	связывание железа,связывание гема,фибринолиз,гемостаз
гамма–глобулины:IgA,IgM,IgG,IgE,IgD	0.9–4.50,7 –2,88,0–18,0	Ig  внешних секретов;синтезируются первыми;основной класс Igучастие в аллергии

Методы разделения и выделения белков плазмы

Для характеристики, количественного определения и выделения белков плазмы используют  методы, основанные на разных принципах.

1 Физические методы (ультрацентрифугирование и рефрактометрия). Достоинство физических методов – позволяют определить м.м. отдельных белков, а недостаток – высокая стоимость каждого анализа и плохая разрешающая способность при использовании цельной сыворотки или плазмы.

2. Электрофорез. В водных растворах  карбоксильные и аминогруппы белков определяют наличие суммарного электрического заряда, благодаря которому  белки способны перемещаться в электрическом поле в различных стабилизирующих средах.

Большинство белков при рН 8,6 имеет отрицательный заряд. Значение рН, при котором   величина отрицательного заряда равна таковой положительного, называется изоэлектрической точкой, которая характерна для каждого белка.

– Электрофорез в свободном потоке – разделение в жидкой среде.

– Зональный электрофорез – разделение на поддерживающей среде (бумага, агароза, полиакриламидный гель, ацетат целлюлоза).

Электрофорез белков сыворотки крови. Протеинограмма

Электрофорез белков сыворотки (протеинограмму) назначают, когда  отклоняются  от нормы показатели содержания общего белка, альбумина и / или общего сывороточного глобулина.

Электрофорез проводят либо на ацетат целлюлозе, либо на пластинках с гелем агарозы. При высоком напряжении белки мигрируют со скоростью, определяемой величиной  электрического заряда  и их размером. Визуализацию белков  осуществляют с помощью красителя, интенсивность окраски которого в эквивалентна  содержанию белка в зоне. Отдельные белки могут быть визуализированы с помощью соответствующих красителей. Например, липопротеины выявляют с помощью красителей на жиры, изоферменты – с помощью субстратов, продукты превращения которых, окрашены. Профиль электрофореграммы и количество белка в отдельных зонах определяют с помощью  денситометра.  На рис. отражены электрофореграммы белков сыворотки  в норме и при некоторых патологических состояниях.

При разделении белков сыворотки крови  с помощью электрофореза в свободном потоке выявляется 5 зон: альбумин – 54-58%, альфа1-глобулины – 6 –7%, альфа2-глобулины – 8-9%; бета-глобулины – 13-14%; гамма-глобулины – 11-12%.

При остром воспалительном процессе увеличиваются зоны с альфа-1 и альфа-2 как отражение  синтеза в печени белков острой фазы.

При хроническом воспалительном процессе  вследствие  активации B лимфоцитов и превращения их в плазматические клетки,  повышается синтез поликлональных антител – увеличенная гамма-зона.

Появление  необычно выраженной  полосы в гамма-зоне  отражает  присутствие  однородного класса иммуноглобулинов, злокачественной пролиферации плазматических клеток из одной клетки (множественная миелома), в отличие от широких, гетерогенных, или поликлональных, иммуноглобулинов при хроническом воспалении.    Моноклональный класс иммуноглобулинов выявляется и при  макроглобулинемии Вальденстрема (всегда выражено повышение  IgM).

Общий белок и клинически значимые  специфические белки сыворотки крови

Клиническое значение имеет концентрация общего белка и  концентрация нескольких специфических белков.

Нормальный диапазон общего белка сыворотки  составляет 60–80 г /л.

Чуть больше половины общего сывороточного белка (35–50 г / л) приходится на альбумин, который синтезируется в печени. Общая концентрация всех  фракций глобулинов сыворотки  составляет 20–35 г / л.  Фракции глобулинов включают различные транспортные белки, белки-реагенты острой фазы (в альфа- и бета- фракциях),  синтезируемые печенью, и иммуноглобулины (гамма-фракция), синтезируемые плазматическими клетками. Чуть больше половины общего сывороточного глобулина приходится на иммуноглобулины в гамма-зоне. Заметные изменения в общем  белке сыворотки  почти всегда связаны с изменениями отношения иммуноглобулины и / или альбумин, потому что концентрации отдельных белков в альфа- и бета-группах являются относительно низкими, изменения в их концентрации редко влияют на общий белок сыворотки или значения общего глобулина.

Альбумин повышается только при обезвоживании, но снижается  при ряде патологических состояний. Увеличение общего белка сыворотки или общего глобулина почти всегда связано с увеличением иммуноглобулинов. Многие из отдельных альфа- и бета-глобулинов имеют клинического значения и определяются специфическими количественными методами.

Общий белок сыворотки крови и альбумин определяют обычными рутинными методами, общие глобулины рассчитывают как разницу   между содержанием общего белка и альбуминов.

Общий белок	Биуретовый реактивCu++ – щелочная среда	Сине–фиолетовое окрашивание коплексаCu–пептидные связи
Альбумин	Бром крезиловый зеленый (БКЗ)	Интенсивно–зеленое окрашивание (комплекс БКЗ–альбумин)
Сывороточные глобулины	Общий белок – альбумин

Клинические значимые  белки сыворотки крови более низкой концентрации определяют с использование специфических методов:

липопротеины:	окрашивание на липиды полос электрофореграммы;определение липидов,определение апопротеинов.
Тироксинсвязывающий глобулин	связывающая способность  радиоактивно меченого трииодтиронина (Т3).
Трансферрин	определение железосвязывающей  способности или  иммунохимическим методом
α1–антитрипсин	Иммунохимические методы
IgG, IgM, IgA
C3 и C4 компонент комплемента
C – реактивный белок

Концентрация  белков сыворотки крови при патологии

Изменения общего белка

В норме содержание общего белка в сыворотке крови  составляет 63– 83 г/л. При содержании белка меньше 63 г/л говорят о гипопротеинемии, при превышении общего белка 90 г/л говорят о гиперпротеинемии.

Гипопротеинемия  может быть следствием

1) повышенной гидратации (разведения плазмы солевыми растворами) или как артефакт при взятии крови и вены руки с капельницей.

2) усиленной потери белков

• через почки (преимущественно альбуминов) при нефротическом синдроме;
• через кожу при ожогах;
• ерез слизистые при энтеропатии;

3) снижения синтеза белка при

• *голодании,
• *тяжелых заболеваниях печени,
• нарушении  переваривания и всасывания  белков (мальабсорбция).

*При повышении содержания гамма-глобулинов общий белок может оставаться в норме.

Изменение содержания альбумина

Альбумин превалирующий белок плазмы крови (приблизительно  половина общего белка). Синтезируется в печени. Период полужизни (T ½)  = 15–19 дней.

Основные функции альбумина: поддержание баланса жидкостей, транспортная, антиоксидантная  активность и буферные свойства.

Преальбумины. Вместе с преальбуминами  мигрируют: тироксинсвязывающий белок (транстиретин) и ретинолсвязывающий белок. Так как период полужизни преальбуминов  2 дня, они являются чувствительными маркерами статуса питания. Определение уровня преальбумина,  является чувствительным и экономически эффективным методом оценки тяжести заболевания, вызванных недоеданием у пациентов, которые находятся в критическом состоянии или имеют хронические заболевания. Уровень преальбумина коррелирует с тяжестью состояния  пациента, это точный прогностический показатель возможности выздоровления  пациента. В группе высокого риска уровень преальбумина определяется два раза в неделю.

Гипоальбуминемия.  Содержание альбумина в норме составляет 32 –52 г/л. Гипоальбуминемия: уровень альбумина ниже 32г/л.  В клинической практике встречается часто.

С гипоальбуминемией связаны:

• общий отек (эдема),
• гипокальциемия,
• изменения в уровне веществ в связи с потерей белка–носителя.

Причинами гипоальбуминемии могут быть:

а) снижение синтеза  при

• тяжелых поражениях печени,
• недоедании,
• алкоголизме;

b) повышенные потери при:

• нефротическом синдроме ( в моче белок,  протеинурия);
• массивных ожогах – потеря  альбумина через кожу.

с)энтеропатиях с потерей белка при:

• интенсивных потерях белка через ж.к.т.
• при язвах ж.к.т,
• лимфатической обструкции,
• интерстициальных лимфоангиэктазах.

d) гемоделюция при:

• гипергидротации,
• последний триместр беременности.

e) неспецифических общих причинах:

• при многих острых заболеваниях, включая острые вирусные инфекции верхних дыхательных путей,
• часто у пациентов  при госпитализации,
• при взятии крови у пациента в вертикальном положении,
• у новорожденных,

g) повышенный катаболизм альбумина:

• идиопатический,
• семейная идиопатическая гиперкатаболическая гипопротеинемия,
• синром Вискотта–Олдриджа.

Патология белков–переносчиков

Альфа1-глобулины

Нормальный уровень в сыворотке крови  1–3 г/л. Из этой группы наиболее часты снижение альфа1-липопротенов – транспортеров липидов:

• очень редко как следствие генетических нарушений (Танжерская болезнь),
• при гипертрофии миндалин,
• гепатомегалии,
• лимфоаденопатии.

Альфа–фетопротеин (АФП). АФП синтезируется у плода на 14–40 неделях беременности. У  новорожденого уровень АФП быстро снижаться после 2-х недельного возраста.

Чуть больше половины общего сывороточного глобулина приходится на иммуноглобулины в гамма-зоне. Заметные изменения в общем  белке сыворотки  почти всегда связаны с изменениями отношения иммуноглобулины и / или альбумин, потому что концентрации отдельных белков в альфа- и бета-группах являются относительно низкими, изменения в их концентрации редко влияют на общий белок сыворотки или значения общего глобулина.

Альбумин повышается только при обезвоживании, но снижается  при ряде патологических состояний. Увеличение общего белка сыворотки или общего глобулина почти всегда связано с увеличением иммуноглобулинов. Многие из отдельных альфа- и бета-глобулинов имеют клинического значения и определяются специфическими количественными методами.

АФП  – биохимический маркер для диагностики первичного рака печени.

Альфа2-глобулины

Нормальный уровень α2-глобулинов сыворотки – 6-10 г / л. Большую часть фракции α2–глобулина составляет α2-макроглобулин. Это большая молекула, не способная к фильтрации при нефротическом синдроме, поэтому уровень ее при нефротическом синдроме либо не изменяется, либо повышается.

Второй белок фракции альфа2–глобулинов – гаптоглобин. Гаптоглобин связывает  свободный гемоглобин с образованием комплекса гаптоглобин/гемоглобин. Этот комплекс катаболизирует   быстрее, чем свободный гемоглобин. Уровень гаптоглобина снижается при явлениях внутрисосудистого гемолиза.

Бета–глобулины

Нормальный уровень β-глобулинов в сыворотке крови 7-11 г / л.

В составе фракции бета-глобулинов  мигрирует бета-липопротеин – переносчик холестерина сыворотки крови.

Полное отсутствие бета-липоротеина  (алипопротеинемия)  сочетается с отсутствием пребета-липопротеинов и хиломикронов.  Алипопротеинемия обусловлена либо нарушением  транспорта липидов из кишечника и печени, либо дефицитом холестерина. Клинически это состояние проявляется, усиленной пигментацией,  стеатореей (жирный стул), ретинитом  и изменением формы эритроцитов.

Высокий уровень бета-глобулинов обнаруживается во время беременности, обструкции желчных протоков,  нефротическом синдроме.

Трансферрин – бета-глобулин. Функция белка – связывать свободное железо в сыворотке. Обычно он насыщен железом на одну треть.

Содержание трансферрина снижено при:

• заболеваниях печени (например, цирроз печени);
• хронических инфекциях;
• нефрозе;
• врожденной атрансферринемии.

Уровень трансферрина  повышен в связи с усилением его синтеза при  железодефицитной анемии.

В таблице  обобщена  направленность изменений индивидуальных белков  плазмы крови при различных патологических состояниях.

Таблица хх – Изменения концентрации белков плазмы

Белок	Повышается при	Снижается при
Альбумин	Дегидратация	©          острые и хронические заболевания печени,©          недоедание,©          мальабсорбция,©          цирроз печени,©          ожоги,©          тяжелая травма,©          нефротический синдром
Трансферрин	Дефицит железа, у женщин при приеме оральных контрацептивов	в условиях потери белка,инфекциях,злокачественных новообразованиях,
Церулоплазмин	Хронические заболевания печени, некоторые инфекции	Болезнь Вильсона
Гаптоглобин		Гемолитическая анемия
Альфа1–антитрипсин		Эмфизема легких
Альфа2–макроглобулин	Нефротический синдром,коллагенозы	Заболевания печени у детей с развитием цирроза
Альфа–фетопротеин	Гепатоцеллюлярная карцинома	–
Фибриноген		Врожденный  дефицит фибриногена,©          шок,©          осложнения беременности.©          большие операции©          укусы змей©          диссиминирование карциномы

Белки острой фазы воспаления

Положительные и отрицательные белки острой фазы

Белки острой фазы представляют собой класс белков, концентрация которых  в плазме увеличивается (положительные белки острой фазы) или уменьшается (отрицательные белки острой фазы) в ответ на воспаление. Этот ответ называется реакция острой фазы.

В ответ на травму, местные воспалительные клетки (нейтрофилы и макрофаги) выделяют в кровь ряд цитокинов,  в том числе интерлейкины IL–1, IL–6,  IL–8 и TNF–α. Гепатоциты – клетки мишени этих цитокинов. В ответ печень продуцирует большое количество белков  острой фазы. В то же время, синтез  ряда других белков снижается, они, таким образом, называются «негативными» белками острой фазы.

Таблицы ХХ – Положительные белки острой фазы

Белок	Функция в иммунной системе
С–реактивный белок (СРБ)	опсонин микробов
Сывороточный амилоид P	опсонин
Сывороточний амилод А	Хематтрактан, рекрутирующий клетки иммунной системы в очаг воспаления;индуктор ферментов, разрушающих экстрацеллюлярный матрикс;
Факторы комплемента	Опсонизация, лизис и склеивание клеток–мишеней, хемотаксис.
Маннозо–связывающий лектин	активация системы комплемента по пути манозо–связывающего лектина
Фибриноген, протромбин, фактор VIII, фактор Виллебранда	Факторы свертывания, захватывают в тромб вторгшиеся микробы; некоторые из них хематтрактанты
Плазминоген	Деградация тромбов
альфа2–макроглобулин	ингибирует свертывание как ингибитор тромбина;ингибирует фибринолиз как ингибитор плазмина
Ферритин	Связывает железо, препятствует поглощению железа микробами.
Церулоплазмин	Окисляет железо, облегчает его связывание с ферритином, ингибирует поглощение железа микробамиЧитать подробнее: http://www.answers.com/topic/acute–phase–protein # ixzz24SxAcd52
Гаптоглобин	Связывает гемоглобин, ингибирует поглощение железа микробами.
Орозомукоид (альфа1-кислый гликопротеин, АГП))	Транспорт стероидов

Как следует из данных таблицы  положительные белки острой фазы выполняют  различные физиологические функции иммунной системы. Некоторые способствуют уничтожению микробов, подавляют их рост (СРБ), манноза-связывающий белок, факторы комплемента, ферритин, церулоплазмин, сывороточный амилоида и гаптоглобин. Альфа2-макроглобулин и факторы свертывания  как прокоагулянты ограничивают  инфекцию путем улавливания микроорганизмов в местные сгустки крови. Кроме того, некоторые продукты свертывающей системы увеличивают проницаемость сосудов и действовать в качестве агентов для хемотаксиса фагоцитов.

Отрицательные белки острой фазы. Это группа белков, синтез которых снижается при остром воспалении.

Негативные белки острой фазы включают альбумин,  трансферрин,  транстиретина,  ретинол–связывающий белок, антитромбин, транскортин.

Снижение уровня таких белков используют  как маркеры воспаления. Физиологическая роль снижение синтеза таких белков определяется  сохранением  аминокислот для синтеза положительных  белков острой фазы.

Наличие или отсутствие воспаления может быть диагностировано по уровню белков острой фазы (БОФ). При этом положительные  белки острой фазы повышаются, а отрицательные снижаются. Как индикаторы воспаления БОФ используются в сочетании  с показателями СОЭ, лейкоцитозом и температурой.

Клинические показания для оценки белков острой фазы

• наличие воспалительного заболевания;
• дифференциальная диагностика воспалительных заболеваний;
• оценка конечной точке терапии;
• мониторинг терапевтической эффективности;
• наблюдение в пост операционном периоде у пациентов с риском послеоперационных инфекций;
• мониторинг больных со злокачественными опухолями.