Кровь состоит из плазмы и клеток (форменных элементов) — эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, находящихся во взвешенном состоянии в плазме крови (см. главу 7). Плазма крови состоит из воды (около 90 % массы), солей или электролитов (0,9 %), углеводов, липидов (1,1 %), органических кислот и оснований, промежуточных продуктов обмена, витаминов и белков (8 % массы плазмы). Плазма является для клеток крови жидкой средой, обеспечивающей их нормальную жизнедеятельность.
Функции плазмы крови. Транспортная функция (дыхательная, питательная, интегративно-регуляторная и экскреторная) — обеспечивает перенос газов О2 СО^ а также веществ, необходимых для жизнедеятельности как клеток крови, так и других тканей организма (глюкозы, аминокислот, витаминов и др.) или регуляции их функций (гормоны, цитокины) обеспечивает перенос веществ, подлежащих удалению из организма (например, продуктов белкового обмена — креатина, креатинина, мочевины и др.). Защитная функция — связывает и нейтрализует токсичные вещества, попадающие в организм или образующиеся в нем, связывает и разрушает инородные белковые молекулы и чужеродные клетки, в том числе и инфекционного происхождения. Клетки крови (лейкоциты, тромбоциты) секретируют в плазму пептидные молекулы — цитокины, активирующие регенерацию различных тканей организма (кроветворной, костной, кровеносных сосудов и др.).
Объем циркулирующей крови, включающий форменные элементы и плазму крови, у взрослого человека (нормоволемия) составляет 6—8 % от массы тела (4—6 л) или 62,4 ± 7,8 мл/кг массы тела. Из них на долю циркулирующей плазмы крови приходится 34,2 ± 4,5 мл/кг массы тела, форменных элементов крови —28,2 ± 4,0 мл/кг. После избыточного приема воды объем плазмы крови может повышаться (гиперволемия), а при тяжелой физической работе (например, в жарких цехах металлургического производства) и связанном с ней избыточным потоотделением — снижаться (гиповолемия). Процентная часть объема, занимаемая клетками крови, от общего объема крови называется гематокритом. Гематокрит в норме (при нормо- цитемии, т. е. при нормальном содержании форменных элементов в крови) у мужчин равен 44—48 %, у женщин — 41—45 %.
|
Электролиты и белки плазмы крови формируют ее осмотическое и онкотическое давление, коллоидную стабильность, влияют на процесс свертывания крови и фибринолиза, на агрегатное (т. е. жидкое) состояние крови, ее суспензионную устойчивость (т. е. поддержание клеток крови во взвешенном состоянии), удельный вес и вязкость.
1.3.1. Электролитный состав плазмы крови
Электролитный состав плазмы крови (он соответствует таковому и в сыворотке крови — под последней понимают плазму крови, лишенную фибриногена) представлен катионами Na+, К+, Са++, Mg++, Fe+++, Zn++ и Cu++, анионами СГ, НСО7, НРО7, HSO7 органических кислот и анионпротеина- тами (1 г белков плазмы соответствует 0,208 мэкв/л) (табл. 1.2).
Суммарная величина анионов и катионов в плазме крови, выраженная в мэкв/л, примерно одинакова. Нарушение этого равновесия может возникать при расстройствах кислотно-основного баланса.
Содержание натрия, калия и кальция в плазме крови относится к жестким гомеостатическим константам. Содержание электролитов в плазме
Таблица 1.2. Содержание основных электролитов и некоторых микроэлементов (Fe, Zn и Си) в плазме крови (средняя величина)
|
Катионы | мг/л | мэкв/л | Анионы | мг/л | мэкв/л |
Na+ | СГ | 101,5 | |||
К+ | 4,8 | HCOJ | 24,6 | ||
Са++ | ро; | 1,9 | |||
Mg++ | 1,8 | Протеины | 72 000 | ||
Few+ | 0,05 | Органические кислоты | |||
ZrT+ | 0,09 | Другие анионы | |||
Cu++ | 0,03 | ||||
Общее количество | Общее количество |
крови зависит от величины их поступления в организм с пищей и водой и выведения из него с мочой, калом и потом, а также перераспределения ионов между клетками и внеклеточной средой. Гомеостазис катионов натрия и калия поддерживается изменением пищевого поведения человека (большее или меньшее потребление соли), ренин-ангиотензин-альдостероновой системой (усиливает реабсорбцию натрия в почках и выведение К+ с мочой) и натрийуретическим гормоном предсердий (усиливает выведение Na+ с мочой). На уровень ионизированного кальция в плазме крови влияют гормоны: околощитовидных желез (паратирин — задерживает выведение Са++ с мочой, повышает уровень Са++ в крови), щитовидной железы (кальцитонин и его аналоги — усиливают выведение с мочой Са++), почек (кальцитриол — усиливает всасывание Са++ в кровь из кишечника).
Минимум 15 микроэлементов содержатся в плазме крови (железо, медь, кобальт, марганец, цинк, хром, стронций и др.). Они необходимы для обеспечения нормального метаболизма клеток и их функций, поскольку входят в состав ферментов, катализируют их действие. Ионы меди, цинка участвуют в процессах образования клеток крови (гемопоэзе), а ионы кобальта, железа — в синтезе гемоглобина.
|
1.3.2. Осмотическое и онкотическое давление плазмы крови
Концентрация ионов, выраженная в мэкв/л (или ммоль/л), позволяет рассчитать осмотическое давление раствора (в данном случае плазмы крови), создаваемое растворенными в ней ионами. Один ион-грамм вещества создает 6,023 • 1023 частиц в растворе (число Авогадро) и формирует в 1 л воды осмотическое давление в 1 осмоль. Следовательно, одна тысячная ион- грамма (милли-ион-грамм) создает давление, равное 1 миллиосмолю (мОсм). Отсюда:
Осмотическое давление в милиосмолях = Количество вещества в мэкв/Ва-
лентность.
Например, концентрация Na+ в плазме равна 142 мэкв/л, его валентность — 1, создаваемое им осмотическое давление — 142:1 = 142 мОсм/л.
Концентрация СГ в литре плазмы составляет 101,5 мэкв. Следовательно, его осмомолярность равна около 102 мОсм/л плазмы. Отсюда следует, что величина осмотического давления плазмы, равная 304 мОсм/л, создается в основном ионами Na и Cl и изменение их концентрации в плазме крови наиболее выраженно изменяет ее осмомолярность.
Неионизированные вещества в плазме крови также поддерживают осмотическое давление. Так, каждый грамм глюкозы в литре плазмы создает давление в 5,6 мОсм.
Хотя содержание белков в плазме крови достигает 70—80 г/л, их концентрация в ней весьма невелика, около 0,8 ммоль/л, поэтому осмотическое давление, формируемое белками, равно 0,8 мОсм/л или 14 мм рт.ст. В плазме содержится 42 г альбуминов, т. е. 0,0006 моля, и 28 г глобулинов, что составляет 0,0002 моль/л. Однако плазма крови с указанным количеством белков создает осмотическое давление, эквивалентное 25—28 мм рт.ст. Объясняется это тем, что белки, будучи отрицательно заряженными ионами, удерживают вблизи своих молекул большое число положительно заряженных ионов (катионов, в основном ионов натрия). Эти добавочные катионы увеличивают величину осмотически активных веществ в плазме крови и делают ее осмотическое давление примерно на 50 % больше, чем создаваемое только белками (эффект равновесия Даннона). Осмотическое давление, создаваемое белками плазмы, получило название коллоидно-осмотического или онкотического давления. В основном оно создается альбуминами плазмы. Онкотическое давление белков плазмы крови обеспечивает постоянное поступление воды в кровеносные капилляры из тканей, так как интерстициальная жидкость имеет более низкое онкотическое давление (8 мм рт.ст.), чем плазма крови (25—28 мм рт.ст.). При заболеваниях почек, при которых имеет место потеря альбуминов с мочой (альбуминурия), онкотическое давление плазмы крови резко снижается, жидкость задерживается в тканях, у больного возникают отеки.
1.3.3. Обмен воды между плазмой крови и интерстициальной жидкостью
В организме человека между плазмой крови и интерстициальной жидкостью имеет место постоянный обмен водой. Он возможен благодаря тому, что в артериальном конце капилляра гидростатическое давление крови (сила, выталкивающая воду из сосуда,— Ркапил.) равно 30 мм рт.ст. и превосходит онкотическое давление плазмы (т. е. силу, удерживающую воду в сосуде, равную 25—28 мм рт.ст.). Выходу жидкости из капилляра в интерсти- ций способствуют также отрицательное давление интерстициальной жидкости, равное —3 мм рт. ст., и притягивающее воду в интерстиций коллоидно-осмотическое давление этой жидкости, равное 8 мм рт.ст. Таким образом, общее давление сил, движущих жидкость из сосуда в интерстициальное пространство (фильтрационное давление), составляет 41 мм рт.ст. и преодолевает силу, удерживающую жидкость в сосуде, равную 25—28 мм рт.ст. Следовательно, фильтрационное давление, перемещающее жидкость из капилляра в ткань, составляет:
■^фильтрационное 41 ММ рТ. СТ. (Ркапил. Ринтерстиц. жидкости Рколл-осм. интерстиц. жидкости Рколл.-осм. плазмы) 13 16 ММ рТ.СТ.,
где
Ркапил. = 30 ММ РТ. СТ.,
Ринтерстиц. жидкости 3 ММ рТ. СТ.,
Рколл-осм. интерстиц. ЖИДКОСТИ 8 ММ рТ. СТ.,
Рколл.-осм. плазмы ^5 28 ММ рТ. СТ.
В результате в артериальной части капилляра имеет место выход воды, составляющий 0,5 % плазмы крови, в интерстициальное пространство. Напротив, в венозной части капилляра, где гидростатическое давление крови
Рис. 1.3. Обмен воды между плазмой крови в капилляре и интерстициальной жидкостью.
— сила, направляющая движение воды из сосуда в интерстициальное пространство; j — сила, удерживающая воду в сосуде; — направление движения воды. 1 — Ргидроиот, в артериальном КОНЦе КаПИЛЛЯра 30 ММ рт.ст., 2 Ронк.плахмы кро>ш 28 ММ рт.ст., 3 Ринтсрстиц. жидкости -3 мм рт.ст.; 4 — Рколл,осм. интсрстац.жидкости = 8 мм рт. ст.; 5 — Р^ро™ в венозной части капилляра = 10 мм рт. ст.
снижается до 10 мм рт.ст и становится меньше онкотического, т. е. силы, возвращающей жидкость в сосуд (25—28 мм рт. ст.), вода интерстициальной жидкости диффундирует в капилляр (см. рис. 1.3). Таким образом, сила, возвращающая жидкость в сосуд из интерстиция, составляет:
Рколл.-осм. плазмы (25 28 ММ рТ.СТ.) (^капил. (Ю ММ РТ.СТ.) “Ь Ринтерстиц. жидкости
(3 ММ рТ.СТ.) Рколл.-осм, интерстиц, жидкости (^ ММ рТ.СТ.) — 4 7 ММ рТ. СТ.
Возврат воды из интерстиция в капилляр составляет 90 % от объема жидкости, профильтровавшейся в артериальной части капилляра. Остальное количество жидкости возвращается из интерстиция в кровоток по лимфатическим сосудам.
Осмотическое давление влияет на распределение воды не только между кровью и интерстициальной жидкостью, но и между последней и клетками организма. Это положение демонстрирует влияние гипертонического и гипотонического растворов поваренной соли на гидратацию эритроцитов. Так, эритроциты, помещенные в гипертонический раствор, в результате дегидратации сморщиваются, а в гипотоническом растворе они набухают и лопаются, что используется для определения их осмотической резистентности. Разрушение эритроцитов называется гемолизом. Концентрация NaCl, при которой начинается гемолиз единичных эритроцитов, характеризует их минимальную осмотическую резистентность (обычно 0,5—0,4 % NaCl), а концентрация NaCl (обычно 0,34—0,3 % NaCl), лизирующая все эритроциты, — максимальную осмотическую резистентмость.
1.3.4. Продукты белкового обмена, углеводы и липиды плазмы крови
Остаточный, или белковый, азот крови — это азотсодержащие продукты белкового катаболизма (мочевина, мочевая кислота, креатин, свободные аминокислоты, индикан). Величина остаточного азота (в норме 14,3— 28,6 ммоль/л) отражает эффективность выделения продуктов белкового обмена через почки. Повышение остаточного азота и его компонентов в крови является важным диагностическим показателем нарушения их экскреторной функции.
Концентрация мочевины в плазме крови в норме составляет 300 ±75 мг/л, т. е. около 50 % небелкового азота плазмы. Мочевина — это конечный продукт деградации белков, который подлежит выведению из организма. Увеличение ее концентрации в плазме крови, так же как и креатинина (в норме 9—11 мг/л плазмы), отмечается при почечной недостаточности.
Мочевая кислота — это конечный продукт расщепления основных белков. В норме ее концентрация составляет 50 мг/л плазмы. Ее увеличение в плазме крови характерно для подагры.
Содержание свободных аминокислот достигает 500 мг/л плазмы. Уменьшенное их содержание в сыворотке или плазме крови имеет место у больных с анемиями и объясняется усиленным использованием аминокислот в костном мозге для синтеза гемоглобина.
Углеводы плазмы крови — более 90 % приходится на глюкозу — главный источник энергии для клеток. Глюкоза растворима в воде, способна к мембранному транспорту (она свободно проходит через мембрану эритроцита, поэтому ее концентрация в единице объема воды в плазме и в эритроците — одинакова). Глюкоза используется клетками для обеспечения их энергией, образуемой при аэробном или анаэробном гликолизе. Глюкозы больше в плазме артериальной крови, чем в венозной, так как она непрерывно используется клетками тканей. В целом, ее уровень зависит от всасывания из желудочно-кишечного тракта, поступления из депо (гликоген печени), новообразования из аминокислот и жирных кислот (глюконеогенез), утилизации тканями и депонирования в виде гликогена.
У человека содержание глюкозы определяют натощак в цельной крови. В норме ее количество составляет 0,8—1,2 г/л цельной крови. Гомеостазис глюкозы регулируется вегетативной нервной системой и многочисленными гормонами (инсулин, глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды и др.). Например, увеличение концентрации глюкозы в плазме крови активирует секрецию инсулина, стимулирующего ее утилизацию клетками тканей, использование глюкозы при синтезе молекул гликогена и жира. Увеличение глюкозы в плазме крови (гипергликемия) характерно для сахарного диабета, при заболевании которым в организме больного имеет место недостаточность инсулина.
Общее содержание липидов в плазме крови достигает 5—8 г/л. Разделенные с помощью электрофореза (или ультрацентрифугированием), они обнаруживают на липидограмме гетерогенный состав и включают холестерин, фосфолипиды, триглицериды, жирные кислоты. Взаимодействие этих липидов с белками — апопротеинами формирует липопротеины высокой плотности (ЛПВП), состоящие на 50—60 % из белков; липопротеины низкой плотности (ЛПНП), очень богатые жирами и лишь на 20—25 % состоящие из белков и, наконец, липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), на 90 % состоящие из липидов. ЛПНП и ЛПОНП переносят от печени к другим тканям липиды, а ЛПВП транспортируют избыточный
холестерин из тканей в печень, где он и его эфиры превращаются в желчные кислоты и выводятся с желчью в кишечник, а затем — из организма.
Среди органических кислот в плазме крови в наибольших количествах представлены молочная (80—100 мг/л), пировиноградная (3—8 мг/л) и лимонная (9—13 мг/л) кислоты. Рост уровня молочной кислоты в крови, например, свидетельствует об усилении анаэробного гликолиза, что имеет место в организме после интенсивной физической работы.
1.3.5. Белки плазмы крови
Белки плазмы крови (их около 200 видов) обеспечивают: 1) коллоидно-осмотический и водный гомеостаз; 2) агрегатное состояние крови и ее реологические свойства (вязкость, свертываемость, суспензионные свойства); 3) кислотно-основный гомеостаз; 4) иммунный гомеостаз; 5) транспортную функцию крови; 6) питательную функцию крови как резерва аминокислот; 7) детоксикационную функцию.
Общее количество белков в плазме крови в норме составляет 57—81 г/л, в том числе фибриногена — 2—4 г/л. С помощью электрофореза белки плазмы разделяются на следующие фракции: преальбумин, альбумин, aj-> a2-, Р- и у-глобулины. Преальбумины выполняют в основном транспортную функцию, перенося гормон тироксин, ретинол (производное витамина А). В норме их количество составляет 0,18—0,37 г/л сыворотки. Недостаток белка или цинка в рационе человека нарушает синтез и уменьшает концентрацию преальбумина в сыворотке крови.
Альбумины — это низкомолекулярные белки с молекулярной массой, равной 69 000. Они, как и преальбумины, образуются в печени, поэтому при ее заболевании количество этих белков в плазме крови уменьшается. Примерно */3 общего количества альбуминов (200—300 г) в организме взрослого человека находится в плазме крови (37—55 г/л сыворотки крови), а 2/з — вне сосудистого русла, во внеклеточной жидкости. Между плазмой крови и внеклеточной жидкостью происходит непрерывный обмен альбумина. Альбумин выполняет несколько функций в плазме крови и тканях — участвует в формировании коллоидно-осмотического (онкотического) давления (на его долю приходится 80 % величины этого показателя в крови), что позволяет ему участвовать в поддержании транскапиллярного обмена жидкости, тургора тканей и объема жидкости во внутрисосудистом и внеклеточном пространствах. Альбумин легко соединяется с органическими (билирубин, свободные жирные кислоты) и неорганическими веществами (ионы Mg, Са и др.), стероидными гормонами (прогестерон и др.), лекарственными средствами (антибиотики, сердечные гликозиды), доставляя их с током крови в ткани, и, напротив, транспортирует многие продукты метаболизма от тканей к районам их выведения из организма (например, билирубин, образовавшийся в ходе разрушения гемоглобина) — к печени, почкам, легким, желудочно-кишечному тракту, способствуя детоксикационной функции организма. Альбумин является компонентом буферной системы плазмы крови, регулирующей кислотно-основное равновесие. Как легкоусвояемый белок альбумин легко расщепляется в тканях до аминокислот, используемых клетками в качестве пластических и энергетических ресурсов.
Глобулины имеют высокую молекулярную массу (105 000—900 000). Их концентрация составляет около 30 % от общей массы белков в сыворотке крови.
Отношение фракции альбумины/глобулины в сыворотке крови у взрослого человека колеблется от 1,3 до 2,3. На долю глобулинов приходится 15—18 % величины поддержания коллоидно-осмотического давления крови. В этой группе белков при электрофоретическом их разделении различают агглобулины (4 %), а2-глобулины (8,5 %), р-глобулины (12 %) и у-глобулины (18 %).
а-Глобулины: гликопротеины, связанные с углеводами (2/3 всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеинов); они являются транспортными белками для гормонов, витаминов и микроэлементов; а-глобулины осуществляют транспорт липидов, участвуя в образовании липопротеидных комплексов, в составе которых переносятся триглицериды, фосфолипиды, холестерин и сфингомиелины.
3 -Глобулины — богатая липидами фракция белка, которая содержит 3/4 всех липидов плазмы крови, в том числе фосфолипиды, холестерин и сфингомиелины.
Выполняя функцию белков-переносчиков различных соединений (например, а- и р-глобулины — так называемые транскобаламины — участвуют в переносе витамина В12 с кровью от кишечника к тканям; ^-глобулин — трансферрин — связывает и переносит железо), а- и р- глобулины участвуют в формировании «острофазных белков крови» (название связано с выявлением этих белков в крови при остром начале заболевания; глобулины содержат aj-антитрипсин и <хГкислый гликопротеин; а2-глобу- лины — содержат гаптоглобин, а2~макроглобулин, церулоплазмин, ргглобу- лин — гемопексин). У взрослых людей физиологическая концентрация острофазных белков крови создает наряду с иммунной системой и гранулоцитарно-моноцитарной линиями кроветворной ткани надежный барьер против инфекций или поступления (образования) в организме токсичных веществ (табл. 1.3). В последних случаях формирование острофазных белков в печени компенсаторно возрастает и их уровни в крови резко увеличиваются. Физиологические функции острофазных белков характеризуются следующими свойствами. С-реактивный белок связывает соматический пневмококковый полисахарид, активирует комплемент по классическому и альтернативному пути, активирует комплементзависимую цитотоксичность, а также фагоцитарную активность нейтрофилов и макрофагов, тормозит агрегацию тромбоцитов. Фибронектин обладает опсонизирующей функцией, способствует фагоцитозу бактерий нейтрофилами и моно- цитами/макрофагами. Амилоид А очищает плазму от токсичных субстанций; а! антитрипсин и а2-макроглобулин — ингибиторы протеаз, регулирующие иммунологические и воспалительные реакции; а!-антитрипсин тормозит протеолиз, особенно выражено угнетение активности трипсина, хемотрипсина, плазмина, тромбина и протеаз, высвобождающихся при разрушении лейкоцитов и клеток тканей. На долю oq-антитрипсина приходится до 90 % всей антитрипсиновой активности сыворотки крови; оц- кислый гликопротеин модулирует функции Т- и В-лимфоцитов (синтез антител, активность Т-киллеров, антителозависимую цитотоксичность). Гаптоглобин связывает антигены макрофагов, участвует в угнетении активности образующихся в избытке протеолитических ферментов. Церулоплазмин связывает и транспортирует ионы меди к тканям. На его долю приходится 80 % антиокислительной активности крови, он угнетает перекисное окисление липидов, предупреждая накопление их токсичных перекисей. Церулоплазмин ускоряет очищение и заживление ран, является антиагрегантом. Таким образом, острофазные белки крови выполняют важную функцию, связанную с повышением резистентности организма человека к инфекции, токсичным соединениям, перекисному окислению
Таблица 1.3. Физиологический уровень острофазных белков плазмы крови у лиц молодого возраста (*, ** — по разным источникам)
Острофазные белки плазмы крови | Содержание в плазме крови, г/л |
арКислый гликопротеин | 0,4-1,05* 0,6—1,42** |
Гаптоглобин | 0,4-2,9* 1,2-2,6** |
Церулоплазмин | 0,2-0,4* 0,2-0,6** |
агАнтитрипсин | 2,0-4,0* 1,4-4,0** |
а2- Макроглобул ин | 1,5-3,5 |
С-реактивный белок | 0,47—1,34 |
липидов мембран клеток, усиливающемуся, например, при стрессе, что является частью компенсационного интегрального ответа систем организма на действие чрезвычайных раздражителей, повышающего его выживаемость при болезнетворном воздействии среды. Снижение в крови одного из острофазных белков — а гантитрипсина, тормозящего протеолиз при разрушении лейкоцитов и тканей, предрасполагает к бронхопульмональным заболеваниям (легочная эмфизема, хронический бронхит, бронхоэктатическая болезнь).
До 10 % глобулинов (значительная часть р-глобулинов) сыворотки крови поддерживают функцию системы комплемента — комплекс системы белков крови, обеспечивающий защиту организма человека от инфекции, инициирующий воспаление и участвующий в поражении многих бактерий и вирусов. Система комплемента состоит из 11 в физиологических условиях неактивных белков плазмы крови, обозначаемых Cl, С2 и т. д. Активация системы комплемента происходит при иммунологической реакции, реже под влиянием полисахаридов и при обязательном участии ионов магния, ведет к лизису клетки.
К белковой защитной системе плазмы крови относят пропердиновую систему, состоящую из собственно пропердина (белок Р), фактора В (В-гли- копротеид, богатый глицином) и профермента (протеаза D). Система активируется при обязательном участии ионов магния следующим образом: вначале активируется пропердин (зимозаном дрожжей, эндотоксином бактерий и другими липополисахаридами, гормоном инсулином); пропердин активирует фактор D, который в свою очередь активирует фактор В, а фактор В — систему комплемента, разрушающую клетки.
Другие гуморальные факторы, защищающие плазму крови от инфекции, — лейкины, плакины и р-лизины плазмы крови и тканевой жидкости. Лейкины (выделяются лейкоцитами) и плакины (секретируются в плазму крови тромбоцитами) оказывают отчетливое бактериологическое действие. Например, нейтрофильные лейкоциты при дегрануляции выделяют в кровь, интерстициальную жидкость противомикробные пептиды — дефенси- ны и кателицидины, низкомолекулярные катионные пептиды, поражающие грамположительные микроорганизмы, грибки, вирусы. Выраженным литическим эффектом на стафилококки и анаэробные микроорганизмы обладают ft-лизины плазмы крови, секретируемые тромбоцитами. Ныне они идентифицированы как тромбоцитарные антибактериальные катионные белки. Ферментативную активность микроорганизмов и вирусов подавляют
Таблица 1.4. Иммуноглобулины, содержащиеся в сыворотке крови здорового человека
Свойства и функции иммуноглобулинов | IgGl | IgG2 | IgG3 | IgG4 | IgM | IgAl | IgA2 | IgD | IgE |
Концентрация в сыворотке крови (мг/дл) | 0,5 | 0,5 | 0,3 | 0,0005 | |||||
Величина ежедневного синтеза (мг/кг массы тела в день) | 0,4 | 0,002 | |||||||
Продолжительность полужизни (сут) | |||||||||
Способность проникать в организм плода через плаценту Способность связывать и ак | + | + | + | + | + | — | |||
тивировать тучные клетки и базофильные лейкоциты Способность связываться и | — | — | — | — | — | — | +++ | ||
активировать клетки — моно- нуклеары | + | — | + | — | |||||
Молекулярная масса (кДа) |
ингибиторы гиалуронидазы, фосфолипаз, коллагеназы, плазмина и интерферон лейкоцитов.
Значительная часть белков плазмы (|3-глобулины) представлена белками свертывающей, антисвертывающей и фибринолитической систем крови, являющихся составными частями системы гемостаза, т. е. системы, сохраняющей жидкое состояние крови, поддерживающей целостность стенки сосудов и останавливающей кровопотерю образованием тромба в месте повреждения сосуда (см. главу 7).
Главной функцией у-глобулинов является обеспечение гуморального иммунитета. С помощью иммунологического метода у-глобулины разделяют на 5 классов иммуноглобулинов (Ig): IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, являющихся антителами (т. e. специфическими веществами, образующимися при поступлении в организм человека чужеродных веществ — бактерий, вирусов, токсинов — и нейтрализующих их) (табл. 1.4).
Около 75 % всех иммуноглобулинов в крови представлены IgG. Их общая концентрация в сыворотке крови взрослого человека составляет 6,32— 14,79 г/л. IgG образуют антитела против подавляющего числа возбудителей инфекций и в свою очередь представлены еще четырьмя субклассами — IgG 1, IgG2, IgG3, IgG4 (см. табл. 1.4). Все суб классы IgG могут проникать через плаценту к плоду из организма матери и обеспечивать новорожденному иммунную защиту против инфекции.
Содержание IgA в сыворотке крови составляет 20 % от общей массы иммуноглобулинов (0,89—3,14 г/л). IgA-антитела обильно представлены в различных секреторных жидкостях организма — слюне, кишечном соке, трахеобронхиальных и мочеполовых секретах, молоке — и обеспечивают секреторный иммунитет.
IgM-антител содержится 0,59—2,91 г/л. Эти антитела могут активировать систему комплемента.
IgE-антитела участвуют в антипаразитарной защите организма, аллергических реакциях. IgE прикрепляются к специфическим рецепторам на мембране тучных клеток и базофильных лейкоцитов и, связываясь с антигенами (чужеродные вещества, на которые вырабатывались данные антитела), вызывают высвобождение из этих клеток биологически активных веществ.
IgD-антитела выполняют функцию мембранных рецепторов для антигенов на поверхности В-лимфоцитов, участвуя таким образом в регуляции иммунного ответа.
Поскольку продолжительность жизни иммуноглобулинов не велика (особенно иммуноглобулинов A, D —см. табл. 1.4), то и в здоровом организме человека интенсивность их синтеза значительна. Например, иммунокомпетентными клетками кишечника за сутки синтезируется 3 г IgA.
В плазме крови имеются белковые молекулы, представляющие собой «плавающие» рецепторы многих гемопоэтических гормонов и цитокинов (эритропоэтина, тромбопоэтина, интерлейкинов, колониестимулирующих факторов) — биологически активные вещества, секретируемые клетками крови, фибробластами и др. и регулирующие различные функции организма (кроветворение, регенерацию тканей и др.). Клетки, продуцирующие цитокиновые рецепторы, производят их в двух формах — в растворимой, секретируемой в плазму крови, и в виде белковых компонентов, встраиваемых в мембрану клетки. Растворимые формы рецепторов действуют как белки, соревнующиеся с рецепторами клеток за связывание лиганда, регулируя таким образом действие цитокинов на клетки-мишени.