БХ Экзамен 2021

ГИПО- И ГИПЕРКОРТИЦИЗМ Первичная недостаточность надпочечников (Гипокортицизм, болезнь Аддисона, «бронзовая

болезнь») –снижение секреции глюкокортикоидов. Причинами первичной недостаточности коры надпочечников (при которой поражена или плохо функционирует сама кора надпочечников): аутоиммунные агрессии, туберкулез, гипоплазии, опухоли/метастазы в надпочечниках, генетические дефекты синтеза гормонов, снижение чувствительности надпочечников к АКТГ Для этого заболевания характерны:

•гипогликемия,

•повышенная чувствительность к инсулину,

•анорексия и снижение веса,

•слабость,

•гипотензия,

•гипонатриемия и гиперкалиемия,

•усиление пигментации кожи и слизистых (увеличение АКТГ, обладающего небольшим меланотропным действием).

Вторичная недостаточность возникает при дефиците АКТГ или снижении его эффекта на надпочечники – возникают все симптомы гипокортицизма, кроме пигментации.

Гиперпродукция глюкокортикоидов (гиперкортицизм) также бывает первичным и вторичным.

Первичный– синдром Кушинга (синдром гиперкортицизма, стероидный диабет) проявляется:

•снижением толерантности к глюкозе – аномальная гипергликемия после еды или сахарной нагрузки,

•гипергликемией из-за активации глюконеогенеза,

•ожирением лица и туловища (связано с повышенным влиянием инсулина при гипергликемии на жировую ткань) – буйволиный горбик, фартучный (лягушачий) живот, лунообразное лицо,

•глюкозурией,

•повышением катаболизма белков и повышение азота крови,

•остеопорозом и усилением потерь кальция и фосфатов из костной ткани,

•снижением роста и деления клеток – лейкопения, иммунодефициты, истончение кожи, язвенная болезнь желудка и ДПК

•нарушением синтеза коллагена и гликозаминогликанов,

•гипертензией из-за активации ренин-ангиотензиновой системы.

Вторичная – болезнь Иценко-Кушинга (избыток АКТГ) проявляется схоже с первичной формой

142.РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА И СЕКРЕЦИИ ГОРМОНОВ ПО ПРИНЦИПУ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ.

Вся гормональная система подчиняется принципам обратной связи, т.е. на секрецию гормонов влияет как концентрация самого гормона в крови, так и изменение того показателя, на уровень которого действует данный гормон.

Это можно проиллюстрировать на примере кортизола, основного глюкокортикоидного гормона надпочечников. Кортизол является регулятором углеводного обмена организма, увеличивая концентрацию глюкозы в крови за счет гликонеогенеза, а также принимает участие в развитии стрессовых реакций. Его продукция регулируется по механизму обратной связи, который действует на уровне гипоталамуса. Когда в крови снижается уровень кортизола, гипоталамус секретирует кортиколиберин – рилизинг-фактор, стимулирующий выделение гипофизом кортикотропина (адренокортикотропного гормона, АКТГ). Повышение уровня АКТГ, в свою очередь, стимулирует секрецию кортизола в надпочечниках, и в результате содержание кортизола в крови возрастает. Повышенный уровень кортизола подавляет затем по механизму обратной связи выделение кортиколиберина – и содержание

кортизола в крови снова снижается. Повышение уровня глюкозы в крови также снижает секрецию кортизола.

143.ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ: СТРОЕНИЕ, ВЛИЯНИЕ НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ФУНКЦИИ ПОЛОВЫХ ЖЕЛЕЗ, МАТКИ И МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ.

Половые гормоны – гормоны стероидной природы, определяющие у человека и животных половую дифференцировку в эмбриональном периоде, характер вторичных половых признаков, функциональную активность репродуктивной системы и формирование специфических поведенческих реакций.

Подразделяются на:

Мужские половые гормоны (андрогены) – андростерон и тестостерон.

Биосинтез андрогенов осуществляется в семенниках (в клетках Лейдига) и частично в яичниках и надпочечниках.

Регуляция биосинтеза андрогенов в семенниках осуществляется гонадотропными гормонами гипофиза (лютеинизирующего и фолликулостимулирующего),

андрогены, в свою очередь, регулируют секрецию гонадотропинов по механизму отрицательной обратной связи

Механизм действия половых гормонов – прямой. Их влияние сказывается в первую очередь на дифференцировке и развитии клеток мужской репродуктивной системы:

в эмбриональном периоде они оказывают существенное влияние на дифференцировку мужских половых желез;

во взрослом организме регулируют развитие мужских вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и т.д.;

обладают ярко выраженным анаболическим действием, усиливают синтез РНК, ДНК, белка во всех тканях, особенно в мышцах, а также липидов, полисахаридов большинства тканей.

Женские половые гормоны (эстрогены и гестагены) – эстрадиол, эстрон, эстриол и прогестерон.

Биосинтез эстрогенов осуществляется в фолликулах яичника, а прогестерона – в желтом теле. При беременности эстрогены и прогестерон синтезируются также в плаценте.

Активация синтеза и секреции

осуществляется гипофизарными гормонами: синтез эстрогенов – лютеинизирующим и фолликулостимулирующим, синтез прогестерона – лютеинизирующим гормоном.

Снижение синтеза происходит под действием половых гормонов по механизму обратной отрицательной связи.

Синтез эстрогенов и прогестерона начинается после наступления половой зрелости, и основная биологическая роль их заключается в обеспечении репродуктивной функции организма женщины.

Эстрогены:

синтез нуклеиновых кислот и белков в тканях половой системы и организма в целом;

развитие вторичных половых признаков, распределение жира и оволосение по женскому типу;

созревание яйцеклетки;

создание оптимальных условий для плодотворения яйцеклетки после овуляции.

Прогестерон:

подготавливает слизистую оболочку матки к успешной имплантации яйцеклетки в случае ее оплодотворения;

при наступлении беременности обеспечивает ее сохранение;

оказывает тормозящее влияние на овуляцию;

стимулирует развитие ткани молочной железы

144.ГОРМОН РОСТА, СТРОЕНИЕ, БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ, НАРУШЕНИЯ ГОРМОНАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ.

ГОРМОН РОСТА (соматотропин, соматотропный гормон, СТГ) – полипептид, состоящий из 191

аминокислотного остатка, синтезируется в аденогипофизе. Основными регуляторами синтеза и секреции являются гормоны гипоталамуса соматостатин и соматолиберин.

Рецепторы к соматотропину находятся на плазматических мембранах всех клеток организма, но наиболее выраженное действие он оказывает на костную, хрящевую, мышечную и жировую ткани, а также на печень. Гормон в состоянии действовать как напрямую, так и через индукцию синтеза инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1, соматомедин С) в их клетках.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

Белковый обмен:

вызывает положительный азотистый баланс;

повышает транспорт аминокислот в печень, мышечную, хрящевую и костную ткани;

активирует все стадии биосинтеза белка, особенно интенсивно в детском и подростковом возрасте.

Обмен нуклеиновых кислот:

 активирует синтез РНК и ДНК.

Углеводный обмен:

снижает чувствительность к инсулину, подавляет переход глюкозы в периферические ткани, что вызывает гипергликемию;

стимулирует глюконеогенез в печени, что также вызывает гипергликемию (при гиперпродукции гормона роста возможно развитие сахарного диабета);

в печени повышает запасы гликогена;

в мышцах подавляет гликолиз и стимулирует синтез гликогена;

у детей стимулирует образование хондроитинсульфата в костной ткани.

Липидный обмен:

активирует липолиз;

вызывает накопление жирных кислот в крови и, при недостатке инсулина, кетогенез. В целом СТГ переводит ткани на использование жирных кислот.

Минеральный обмен:

стимулирует активацию витамина D в почках. Формирует положительный баланс ионов Мg2+, Ca2+, Na+, K+, Cl-, SO42-, фосфатов.

НАРУШЕНИЯ

Гипопродукция соматотропина приводит к замедлению ростовых процессов. При недостатке СТГ в детском возрасте наблюдается нарушение роста при сохранении нормальных пропорций тела и психического развития

– гипофизарный нанизм, или карликовость.

Гиперпродукция соматотропина у детей приводит к развитию гигантизма – значительному увеличению роста, у взрослых вызывает акромегалию. Происходит непропорциональное увеличение костей у взрослых (увеличение кистей и стоп, носа и нижней челюсти, промежутки между зубами), огрубление черт лица, увеличение размеров внутренних органов.

145.МЕТАБОЛИЗМ ЭНДОГЕННЫХ И ЧУЖЕРОДНЫХ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ: РЕАКЦИИ МИКРОСОМАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ И РЕАКЦИИ КОНЪЮГАЦИИ С ГЛУТАТИОНОМ, ГЛЮКУРОНОВОЙ КИСЛОТОЙ, СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ. МЕТИЛИРОВАНИЕ.

В печени обезвреживаются вещества:

Собственные (эндогенные):

конечные продукты метаболизма (NH3, продукты гниения аминокислот);

промежуточные метаболиты (билирубин);

биологически активные вещества (гормоны, биогенные амины).

Экзогенные (ксенобиотики):

яды;

лекарства.

Стадии обезвреживания:

I.Метаболическая (микросомальное окисление, восстановление, гидролиз; немикросомальное окисление);

II.Конъюгация (объединение с эндогенными молекулами или группами): ацетильная (с ацетил-КоА);

метильная (с SAM); глутатионовая; аминокислотная (с Гли или Глн); сульфатная (с ФАФС); глюкуронидная (с УДФГК).

Обезвреживание токсичных эндогенных и экзогенных веществ:

снижение токсичности и увеличение гидрофильности обезвреживаемого соединения.

На метаболической стадии в структуру соединения включаются химически активные функциональные группы (−ОН, −СООН, −NH2), которые могут участвовать в реакциях конъюгации.

Обезвреживание может включать обе стадии или только одну из них (чаще только реакцию конъюгации, если у обезвреживаемого вещества уже присутствуют функциональные группы).

РЕАКЦИИ МИКРОСОМАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ(монооксигеназная система)

окислительные ферменты – монооксигеназы;

промежуточные переносчики Н+ и е- – флавопротеины (ФП);

гемсодержащие белки – цитохромы с самоокисляющимся железом гема.

РЕАКЦИИ КОНЪЮГАЦИИ

1.С глутатионом:

2.С серной кислотой:

3.Метилирование:

146.МЕТАЛЛОТИОНЕИН И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ. БЕЛКИ ТЕПЛОВОГО ШОКА.

МЕТАЛЛОТИОНЕИН– простой белок, который практически не синтезируется в организме. Он является индуцибельным белком (т.е. нарабатывается в ответ на неблагоприятные условия, а в обычных условиях практически нет) и начинает синтезироваться в больших количествах (амплификация), когда происходит отравление тяжёлыми металлами.

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Тяжелые металлы будут денатурировать многие белки, особенно опасно, если денатурация настигает белки, которые нужны в обменных процессах. Металлотионеин связывает эти тяжелые металлы, и они теряют свою денатурирующую способность по отношению к белкам, что позволяет человеку жить.

БЕЛКИ ТЕПЛОВОГО ШОКА

Некоторые шапероны защищают белки от денатурирующий воздействий (температуры, рН, гипоксий и пр.) Синтез шаперонов увеличивается при росте температуры, а также воздействие некоторых других экстремальных факторов. Такие шапероны называют «белками теплового шока».

Сюда относятся только низкомолекулярные шапероны. Они тоже являются индуцибельными. Они называются «белками теплового шока» потому, что были впервые обнаружены в опыте, когда нагревали клетку, и начиналось активное выделение этих белков.

Если у человека повышается температура, то вырабатываются эти низкомолекулярные шапероны и, как бочонок, обволакивают важные для организма белки, защищая их от денатурирования (сами они могут разрушаться). Также они могут не только обволакивать их, но и уже денатурированные участки частично

возвращать в нормальное состояние (восстанавливать), при этом сами уходят как отработанные продукты.

147.ТОКСИЧНОСТЬ КИСЛОРОДА, АКТИВНЫЕ ФОРМЫ КИСЛОРОДА (СУПЕРОКСИД АНИОН, ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА, ГИДРОКСИЛЬНЫЙ РАДИКАЛ).

ТОКСИЧНОСТЬ КИСЛОРОДА

Основная часть кислорода восстанавливается с использованием 4 электронов и 4 протонов:

О2 + 4 е̶+ 4 Н+ =2 Н2О

При восстановлении кислорода любым другим количеством электронов образуются так называемые активные (или токсические) формы кислорода – группа стабильных промежуточных продуктов восстановления кислорода, обладающая высокой химической активностью.

АКТИВНЫЕ ФОРМЫ КИСЛОРОДА

АФК выполняют важнейшие функции в поддержании гомеостаза

организма, участвуют в биосинтезе йодтиронинов, катехоламинов, простагландинов, окислительном разрушении ксенобиотиков, в реализации бактерицидного действия фагоцитов.

Однако избыток АФК может вызвать тяжѐлые последствия для клетки. Активные формы кислорода вызывают перекисное окисление липидов биологических мембран (ПОЛ). ПОЛ увеличивает полярность жирных кислот, они вытесняются на поверхность мембраны. Это меняет проницаемость биологических мембран, способствует их обновлению. При усилении процессов ПОЛ нарушается структура и функция белков, нуклеиновых кислот, клетка гибнет. Являясь активными окислителями, АФК представляют серьезную опасность для клетки.

148.ПОВРЕЖДЕНИЕ МЕМБРАН В РЕЗУЛЬТАТЕ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ. МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ КИСЛОРОДА: НЕФЕРМЕНТАТИВНЫЕ (ВИТАМИНЫ Е, С, ГЛУТАТИОН И ДР.) И ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ (СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА, КАТАЛАЗА, ГЛУТАТИОНПЕРОКСИДАЗА) КОМПОНЕНТЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ.

ПОВРЕЖДЕНИЕ МЕМБРАН В РЕЗУЛЬТАТЕ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ

Перекисное окисление липидов – это химический процесс, каскад реакций превращения липидов (поступающих с пищей или синтезированных в организме) с участием свободных радикалов – активных заряженных молекул. Так как липиды – компоненты мембран всех клеток организма, реакции перекисного окисления могут приводить к нарушению их структуры и повреждению клетки, что является одним из механизмов патогенеза ряда заболеваний.

МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ КИСЛОРОДА: Ферментативное звено:

супероксиддисмутаза (СОД) – система первой линии, которая превращает все активные формы кислорода в перекись водорода;

каталаза – превращает перекись в воду и кислород;

пероксидаза – действует и на перекись, и на пероксиды (радикалы липидов);

глутатионпероксидаза – обеспечивает защиту мембран от

разрушающего действия пероксидных радикалов.

Неферментативное звено:

витамины А, Е и С;

цинк, селен;

глутатион;

билирубин;

мочевая кислота;

убихинон.

149.БИОТРАНСФОРМАЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ. ВЛИЯНИЕ ЛЕКАРСТВ НА ФЕРМЕНТЫ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ОБЕЗВРЕЖИВАНИИ КСЕНОБИОТИКОВ.

БИОТРАНСФОРМАЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ Типы метаболизма лекарственных веществ:

энтеральный;

гуморальный – в биологических жидкостях (эстеразы, фосфатазы);

клеточный.

Типы реакций биотрансформации (те же, что и реакции обезвреживания, и проходят также в печени):

1.Метаболическая:

микросомальное окисление;

микросомальное восстановление;

немикросомальные окислительновосстановительные реакции;

гидролиз.

2.Конъюгация:

метилирование;

ацетилирование;

конъюгация с ФАФС, УДФГК;

конъюгация с глицином, глутамином, глутатионом.

Окислительные реакции превращения лекарственных веществ:

-гидроксилирование ароматических веществ (салициловая кислота);

-гидроксилирование алифатических соединений (мепробамат);

-окислительное дезаминирование (фенамин);

-S-дезалкилирование (6-метилтиопурин);

-N-дезалкилирование (ипрониазид);

-сульфоокисление (тиобарбитал);

-N-окисление (диметиланилин).

Пути выведения лекарственных веществ:

Почки (основная масса) – с мочой в свободном или конъюгированном виде;

Кишечник – желчь;

Легкие – выдыхаемый воздух;

Ротовая полость – слюна;

Кожа – пот.

ВЛИЯНИЕ ЛЕКАРСТВ НА ФЕРМЕНТЫ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ОБЕЗВРЕЖИВАНИИ КСЕНОБИОТИКОВ

1.Инактивация – понижение биоактивности: барбитурат –> гидроксибарбитурат;

2.Повышение активности (биоактивация): фенацетин –> парацетамол;

3.Изменение активности: кодеин –> морфин; ипразид –> изониазид;

4.Образование токсичных продуктов: парацетамол –> N-ацетил-р-бензохинонимин.

150.ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О НЕКОТОРЫХ ХИМИЧЕСКИХ КАНЦЕРОГЕНАХ.

Канцерогенез (Рак) – это неконтролируемая клеточная пролиферация, сопровождающаяся нарушением клеточной дифференцировки.

ХИМИЧЕСКИЕ КАНЦЕРОГЕНЫ:

полициклические ароматические углеводороды (бензопирен, бензантрацен);

ароматические амины, которые используются при производстве анилиновых красителей;

нитрозамины, нитриты, вторичные амины;

афлотоксины как продукты плесеней;

неорганические вещества такие как хлор, свинец, кадмий, бериллий, асбест.

Стадии трансформации нормальной клетки в опухолевую:

1.Инициация – повреждение ДНК имеет место в одной клетке. Возможны: репарация, апоптоз или дальнейшая трансформация.

2.Промоция опухоли, в этой стадии идет преимущественное размножение опухолевых клеток. Этот процесс может длиться годами.

3.Прогрессия опухоли – идет процесс размножения опухолевых клеток, идет инвазия и метастазирование.

151.ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ, СТРОЕНИЯ И МЕТАБОЛИЗМА ЭРИТРОЦИТОВ.

РАЗВИТИЕ

Гормон эритропоэтин (вырабатывается в почках) регулирует образование эритроцитов. Процесс начинается в костном мозге, проходит за 2-3 недели, заканчивается в кровеносном русле.

Стадии:

1. Пролиферация, клеточная дифференцировка, созревание:

Достаточно сказать, что на этой стадии исчезает.

•исчезновение белоксинтезирующей системы

•исчезновение клеточных органелл (ядра, митохондрий)

•резкое ослабление дыхательного метаболизма

ТС также отдельно выделяла Ретикулоцит (в кровеносном русле созревает за 2 дня): нет ядра, но есть много мРНК, которая несет информацию о структуре гемоглобина, и белоксинтезирующая система в цитоплазме.

2. Период активного функционирования (90-120 дней)

Эритроцит: цитоплазма и клеточная мембрана. Сухое вещество: более 90% - гемоглобин.

•транспорт газов

•поддержание КОС (гемоглобиновая буферная система)

3.Деградация

СТРОЕНИЕ Эритроцит – двояковогнутый диск с толстой мембраной (до 6 нм) с низким дыхательным метаболизмом

и высоким содержанием гемоглобина (32-37%). В эритроците содержится до 100 различных белков, в основном ферментов – гликолиза, пентозофосфатного цикла, карбоангидраза, антиоксидантные ферменты (каталаза, пероксидаза, глутатионредуктаза). Мембрана эритроцита двухслойная, содержит 49% белка, 44% липидов (большая часть – фосфолипиды, много холестерола и сфинголипидов) и 7% углеводов.

Белки мембраны эритроцита:

1- Гликофорин,

2- Спектрин,

3- Белок типа миозина (сократительный),

4- Гликопротеины групповой специфичности крови,

5- Рецепторные трансмембранные белки,

6– Белок полосы 3

МЕТАБОЛИЗМ

Поскольку у эритроцита отсутствуют митохондрии, единственным путем получения энергии АТФ для него является анаэробный гликолиз. АТФ, получаемая при гликолизе, используется на поддержание и изменение формы эритроцита, а также на трансмембранный перенос (К+,Na+-АТФаза). Второй способ использования глюкозы –

пентозофосфатный путь. При нем образуется восстановленный НАДФН+Н+, который необходим для поддержания железа гема в степени окисления 2+. Фермент, восстанавливающий метгемоглобин до гемоглобина называется метгемоглобинредуктаза.

152.ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА И ДИОКСИДА УГЛЕРОДА КРОВЬЮ. СХЕМА ПЕРЕНОСА ГАЗОВ КРОВЬЮ. ГЕМОГЛОБИН ПЛОДА (НBF) И ЕГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ.

ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА И ДИОКСИДА УГЛЕРОДА КРОВЬЮ

Транспорт кислорода

Кровь осуществляет дыхательную функцию, прежде всего благодаря наличию в ней гемоглобина.

Физиологическая функция гемоглобина как переносчика кислорода основана на способности обратимо связывать кислород. Поэтому в легочных капиллярах происходит насыщение крови кислородом, а в тканевых капиллярах, где парциальное давление кислорода резко снижено, осуществляется отдача кислорода тканям.

Поскольку растворимость кислорода в воде очень низкая, то он транспортируется только в связанном с гемоглобином виде (в виде оксигемоглобина) – Hb(Fe2+)•4О2.

! 100 г гемоглобина могут связывать 134 мл кислорода, а каждый грамм гемоглобина – 1,34 мл кислорода.

Кооперативность действия субъединиц гемоглобина:

Присоединение молекул кислорода к гемоглобину происходит постепенно, причем оксигенация одной из субъединиц облегчает присоединение следующих молекул О2. Это происходит вследствие того, что взаимодействие гемоглобиновой субъединицы с лигандом (О2) приводит к изменению конформации глобиновых цепей и активации их центров связывания.

Взаимовлияние протомеров олигомерного белка друг на друга называется кооперативное взаимодействие. В легких такое взаимодействие субъединиц гемоглобина повышает его сродство к кислороду и ускоряет присоединение кислорода в 300 раз. В тканях идет обратный процесс, сродство снижается и ускорение отдачи кислорода также 300-кратное.

Транспорт углекислого газа

Организм располагает несколькими механизмами переноса СО2 от тканей к легким, так как растворимость двуокиси углерода значительно выше, чем кислорода.

Транспортные формы СО2:

Физически растворенный - 7-8%

Карбгемоглобин – 12-13%

Бикарбонаты – 80% (основная форма транспорта): NaHCO3 в плазме, КНCO3 в эритроците

Связывание газов гемоглобином: - Оксигемоглобин Hb O2 (Fe2+);

- Карбоксигемоглобин Hb CO (Fe2+);

- Карбгемоглобин Hb-NH-COOH (Fe2+); - Метгемоглобин Мet Hb(Fe3+).

Избыток карбоксигемоглобина в крови приводит к кислородному голоданию, головокружению, тошноте, рвоте или даже смерти, так как угарный газ, связанный с гемоглобином, лишает его возможности присоединять к себе кислород.

Метгемоглобин не способен переносить кислород. Образование метгемоглобина в организме, при отравлениях нитратами, анилином, приводит к кислородному голоданию.

Влегких (в альвеолах) – парциальное давление около 100 мм рт.ст.

! Чем выше парциальное давление тем больше сродство гемоглобина с кислородом.

1)Реакция насыщения. В результате получается оксигенированная (НЕ окисленная) форма гемоглобина;

2)Бикарбонат калия + оксигенированная форма гемоглобина = калий содержащий оксигенированный гемоглобин и угольная кислота, которая распадается на воду и СО2

3)Карбгемоглобин распадается на гемоглобин и углекислый газ

Далее эритроцит пошел к тканям.

В тканях – парциальное давление примерно 26 мм рт.ст.

! Чем интенсивнее работает клетка, тем ниже парциальное давление, тем ниже сродство гемоглобина с кислородом. Если клетка в покое, то только половина оксигенированного гемоглобина отдаст кислород, а если интенсивно работает, то отдаст больше. Все это для того чтобы была адекватная концентрация кислорода.

1)Получается соль калий гемоглобин + кислород (идет в плазму, потом в ткани);

2)Бикарбонаты образуются, чтобы pH венозной крови было в норме. Часть бикарбоната уйдет в плазму, вместо него зайдет хлорид (это показана электронейтральная система).

3)Образование карбгемоглобина.

Эритроцит пошел в альвеолы.

ГЕМОГЛОБИН ПЛОДА (НBF)

Фетальный гемоглобин Hb F α2 γ2 – синтезируется с 3-4 недели и к четвертому месяцу достигает максимума. Он имеет более низкое сродство к кислороду, чем эмбриональный гемоглобин (размер плода больше, но и снабжение кислородом через плаценту лучше), но более высокую способность его удерживать и транспортировать.

153.ПОЛИМОРФНЫЕ ФОРМЫ ГЕМОГЛОБИНОВ ЧЕЛОВЕКА. ГЕМОГЛОБИНОПАТИИ. АНЕМИЧЕСКИЕ ГИПОКСИИ.

ПОЛИМОРФНЫЕ ФОРМЫ ГЕМОГЛОБИНОВ ЧЕЛОВЕКА Эмбриональная гетерогенность обусловлена изменяющимися потребностями развивающегося организма:

Нb P = α2 ε2 Hb F = α2 γ2

Hb A = α2 β2

Hb A2 = α2 δ2

* ε – эпсилон; δ – дельта.

1.С первой недели развития у эмбриона синтезируется эмбриональный гемоглобин Нb Р α2 ε2 (от англ. preventive – превентивный, предварительный), состоящий из двух α- и двух ε-глобиновых цепей. У него очень высокое сродство к кислороду, но малая способность его удерживать и транспортировать. Цепи ε образуются только в первом триместре беременности, т.е. ген ε кроме это времени больше никогда не работает;

2.С 3-4 недели начинает синтезироваться и к четвертому месяцу достигает максимума глобин γ, т.е. в

это время на смену эмбриональному приходит фетальный гемоглобин Hb F α2 γ2, сродство к кислороду у него ниже, но способность его удерживать и транспортировать выше, чем у эмбрионального (размер плода больше, но и снабжение кислородом через плаценту лучше);

3.Во втором триместре (начало 4 месяца – 14 неделя) начинают нарабатываться цепи β и образуется

взрослый гемоглобин Hb A α2 β2 (от англ. аdult – взрослый), сродство к кислороду у него еще ниже, зато

способность к транспорту значительно выше.

! К моменту рождения ребенка в его крови 80% Hb F и 20% Hb А, к 1-1,5 месяцам – 50 и 50%, к 6

месяцам ген γ затухает и в крови ребенка (а потом и взрослого) остается около 1% фетального гемоглобина (минорный компонент). Незадолго до рождения происходит активация гена δ и образуется второй минорный гемоглобин Нb А2 α2δ2.

У взрослого человека основным гемоглобином является Нb A, но имеет место гетерогенность, обусловлена наличием минорных гемоглобинов:

Hb A = α2 β2 (96-98%) Hb A2 = α2 δ2 (1-2%)

Hb F = α2 γ2 (1-2%)

ГЕМОГЛОБИНОПАТИИ– наследственные болезни, при которых происходят изменения в первичной структуре глобиновых цепей. Замена хотя бы одной аминокислоты может привести к тяжелым последствиям (замена остатка полярной глутаминовой кислоты в цепи β на остаток неполярного валина приводит к образованию НbS – серповидно-клеточной анемии). При замене аминокислот на более сходные по физикохимическим свойствам таких серьезных нарушений оксигенации и способности транспортировать кислород не наблюдается. Аномальных гемоглобинов более 300, но не все аномалии проявляются клинически.

Серповидноклеточная анемия – обусловлена точечной мутацией гена, кодирующего структуру β-цепи гемоглобина. В результате в эритроцитах больных присутствует НbS. При низком парциальном давлении кислорода тетрамеры дезокси-НbS ассоциируют, образуя длинные микротрубчатые образования, которые полимеризуются внутри эритроцитов, вызывая нарушение их структуры. Эритроциты приобретают серповидную форму и легко разрушаются. При этом заболевании отмечают анемию, прогрессирующую

слабость, отставание в развитии и желтуху.

АНЕМИЧЕСКИЕ ГИПОКСИИ– состояние, возникающее при недостаточном снабжении тканей организма кислородом, что обусловлено значительным уменьшением эритроцитарной массы или резким понижением содержания гемоглобина в эритроцитах. В этих случаях РО2 в венозной крови резко снижено

154.БИОСИНТЕЗ ГЕМА И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ. НАРУШЕНИЯ СИНТЕЗА ГЕМА. ПОРФИРИИ.

БИОСИНТЕЗ ГЕМА в основном идет в предшественниках эритроцитов, в клетках печени, почек, слизистой кишечника и в остальных тканях. Первая реакция синтеза с участием δ- аминолевулинат-синтазы происходит в митохондриях. Следующая реакция при участии аминолевулинатдегидратазы (порфобилиноген-синтазы) протекает в цитозоле.

РЕГУЛЯЦИЯ.

Гем – аллостерический ингибитор левулинатсинтазы.

Активаторы синтеза гема:

ионы железа;

внутриклеточная гипоксия;

жирорастворимые вещества;

стероиды.

ПОРФИРИИ– заболевания, обусловленные нарушениями начальных этапов синтеза гема и сопровождающиеся накоплением порфиринов и их предшественников.

-первичные – генетический дефект ферментов синтеза;

-вторичные – нарушения регуляции биосинтеза.

При тяжелых формах порфирий наблюдают нейропсихические расстройства, нарушения функций ретикулоэндотелиальной системы, повреждения кожи.

При легких формах порфирий симптомов может не наблюдаться.

155.РАСПАД ГЕМА. ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ БИЛИРУБИНА. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА БИЛИРУБИНА – ЖЕЛТУХИ: ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ, ОБТУРАЦИОННАЯ, ПЕЧЕНОЧНО-КЛЕТОЧНАЯ. ЖЕЛТУХА НОВОРОЖДЕННЫХ.

РАСПАД ГЕМА

Эритроцит активно функционирует в течение 90-120 дней, а затем вступает в фазу деградации. Эритроциты лизируются в клетках ретикулоэндотелиальной системы –

макрофагах селезенки (главным образом), купферовских клетках печени и макрофагах костного мозга.

При разрушении эритроцитов в кровеносном русле высвобождаемый гемоглобин образует комплекс с белкомпереносчиком гаптоглобином (фракция α2-глобулинов крови) и также переносится в клетки РЭС селезенки, печени и костного мозга. В процессе распада гемоглобина принимает участие гемоксигеназная система. В гемоглобине распадается белковая и небелковая часть. Глобиновые

цепи гидролизуются до аминокислот, гем постепенно превращается в билирубин.

Распад небелковой: Биливердин → восстановление (редуктаза) → билирубин непрямой (перемещается в печень под коллоидной защитой альбуминов)