logo search
Занятие 20-МДФ-от Абрамович

7. Активация протеолитических систем плазмы крови

К протеолитическим системам плазмы крови относятся системы комплемента, калликреин-кининовая, а также фибринолитическая и свертывания крови. Все они играют определенную роль в физиологических процессах, а также участвуют в развитии некоторых компенсаторных приспособительных реакций организма при действии на него различных повреждающих факторов. И только в случаях, когда активация этих систем становится неоптимальной, несоответствующей данным конкретным условиям, они превращаются в патогенный фактор, обусловливающий развитие патологического процесса.

Калликреин-кининовая система. Активация этой системы приводит к образованию кининов.

Кинины — группа биологически активных нейровазоактивных полипептидов. Наиболее изученными являются калликреин-кининовая система плазмы крови и один из кининов — нонапептид брадикинин.

Физиологическое значение кининов основано на том, что они оказывают непосредственное влияние на тонус и проницаемость сосудистой стенки, вызывая расширение прекапиллярных сосудов и увеличивая проницаемость капилляров. В связи с этим кинины играют особую роль в органах, периодически экскретирующих значительные количества жидкости (слюнные железы, поджелудочная железа, потовые железы, желудок, кишечник).

Активация калликреин-кининовой системы происходит при действии на организм различных повреждающих факторов, нарушающих целостность клеток и тканей и приводящих, как правило, к активации фактора Хагемана. Это — травмы, токсины, облучение, накопление продуктов обмена веществ (например, кристаллов мочекислого натрия), ишемия и др. Обычно в результате местных повреждающих воздействий развивается воспаление. В его развитии определенную роль играет увеличение содержания кининов, которые через изменение сосудистой реакции оказывают влияние на интенсивность и характер воспаления, а также участвуют в формировании чувства боли. Участвуют кинины и в развитии общих реакций организма на повреждение, причем главным образом в формировании компенсаторно-приспособительных механизмов, и только в случаях неадекватного их образования кинины могут стать патогенетическим фактором различных расстройств.

Одно из таких компенсаторно-приспособительных влияний выявляется в генерализованном действии на гемодинамику. При определенной концентрации кинины уменьшают периферическое сопротивление сосудов малого и большого кругов кровообращения, что увеличивает возврат крови к сердцу, а это, в свою очередь, увеличивает ударный объем обоих желудочков сердца. Этот механизм может включаться при срочных или длительных адаптивных реакциях организма в условиях действия на него различных факторов в виде эмоциональных или физических нагрузок, тепла, гипоксии и др. При острой ишемии и инфаркте миокарда компенсаторная роль увеличенного образования кининов сводится к расширению сосудов миокарда и увеличению сердечного выброса, а также к развитию гипотензии, что облегчает работу сердца и вызывает перераспределение крови. Неадекватность активации калликреин-кининовой системы может стать патогенетическим фактором развития фатальной гипотензии, шока, болевого эффекта (кардиогенный шок).

Кинины принимают участие в развитии реакций при аллергической альтерации тканей. Аллергическое воспаление, как и обычное, также сопровождается увеличением концентрации кининов.

Их обнаруживают в довольно значительной концентрации в экссудате суставов при ревматоидном артрите. Кроме того, увеличение их содержания в крови и спинно-мозговой жидкости выявляется у собак с экспериментальным аллергическим энцефаломиелитом, в миокарде и плазме крови кроликов с экспериментальным аллергическим миокардитом.

Установлено 10–15-кратное увеличение содержания кининов в крови больных людей во время обострения бронхиальной астмы. Очевидно, кинины играют определенную роль в развитии бронхоспазма, так как обладают способностью вызывать при определенной концентрации спазм гладкой мускулатуры бронхиол. Сокращение гладкомышечных клеток при взаимодействии кининов со специфическими мембранными рецепторами приводит к активации кальциевых каналов и поступлению кальция в цитоплазму, где он и стимулирует процесс сокращения. Это действие усиливается на фоне снижения активности β-адренергических рецепторов, что, в частности, имеет место у больных бронхиальной астмой. В такой ситуации концентрация кининов, недостаточная для индукции бронхоспазма у здорового человека, способна вызвать его у больного, имеющего пониженную активность β-адренергических рецепторов.

Активация калликреин-кининовой системы обнаружена при шоках различной этиологии, ревматизме, нефритах, артритах, карциноидном и демпинг-синдромах, атеросклерозе, гипертонической болезни и ряде других заболеваний. Соотношение защитного и патогенного компонентов в каждом конкретном случае различно. Применяя ингибиторы протеолиза, можно ограничить активность калликреин-кининовой системы, а следовательно, выраженность соответствующих симптомов и интенсивность развития патологического процесса.

Комплемент — система функционально связанных сывороточных белков (Cl, C2 и т.д.), активация которых приводит к образованию биологически активных веществ, участвующих в защитных реакциях организма. Различают два пути активации комплемента: классический и aльтepнaтивный.

Классический путь активируется комплексом «антиген+антитело» (рис. 14-14). В процессе активации происходит расщепление ряда компонентов комплемента (С) с образованием активных продуктов. Некоторые из них удаляются из цепи активации, другие объединяются. Конечным этапом активации является образование комплекса С5-9, оказывающего цитотоксическое действие на клетки-мишени (клетки тканей, микробы с фиксированными на них антителами). Если проанализировать эффекты различных компонентов С, то окажется, что все они участвуют в развитии того или иного компонента воспалительной реакции. Поэтому сложилось представление, что биологический смысл активации С заключается в подключении к иммунной (специфической) реакции неспецифических механизмов защиты — фагоцитоза, воспаления, при помощи которых образовавшийся комплекс фиксируется и фагоцитируется.

Альтернативный путь активации С является важнейшим механизмом противоинфекционной защиты и активируется бактериальными полисахаридами. Он включается быстро и без участия иммунных механизмов. В отличие от классического пути активация начинается с расщепления С с участием ряда дополнительных факторов. Процессы активации комплемента контролируются ингибиторами различных звеньев этой системы. Наиболее изучены С1- и СЗ-ингибиторы. С1-ингибитор эстеразы блокирует спонтанную активацию С1. Кроме того, он ограничивает активность калликреин-кининовой и фибринолитической систем.

Неконтролируемая активация комплемента приводит к развитию патологических процессов. Возможны генетически детерминированные дефициты отдельных ингибиторов, передающиеся по аутосомно-рецессивному типу. Так, при дефиците С1-ингибитора различные, даже не очень выраженные повреждения запускают начальную цепь классического пути активации комплемента до СЗ, которая обрывается СЗ-ингибитором. В результате формируется врожденный ангионевротический отек в связи с образованием С2 в фрагмента, обладающего кининоподобной активностью. При дефиците СЗ-ингибитора усиливается действие СЗ и нарушается функционирование альтернативного пути активации, что приводит к снижению противоинфекционной защиты с развитием тяжелых бактериальных инфекций (пневмония, отиты, гаймориты, менингиты).

Встречаются случаи дефицитов отдельных компонентов системы С. Они обычно передаются также по аутосомно-рецессивному типу и служат причиной бактериальных инфекций и волчаночно-подобных синдромов.

Избыточная активация того или иного компонента комплемента является патогенетическим фактором ряда патологических процессов. Она лежит в основе многих случаев неиммунологических аллергических реакций (псевдоаллергических) на лекарственные препараты, принимает в той или иной степени участие в развитии некоторых видов шока, особенно септического. Последнее связано с выраженными активирующими свойствами эндотоксина. Эндотоксин является универсальным активатором ряда протеолитических систем (рис. 14-15) плазмы крови. И если эта активация не носит лавинообразного характера, то только потому, что она ограничивается различными ингибиторами и механизмами обратной связи.

Активирующим действием обладают и некоторые эндогенно образующиеся ферменты. Так, трипсин, плазмин, калликреин могут запускать альтернативный путь активации комплемента. Все эти энзимы обычно активируются при различных повреждающих воздействиях.

Общий белок.

В плазме крови человека содержится около 100 различных белков. По подвижности при электрофорезе их можно грубо разделить на пять фракций: альбумин, α1-, α2-, β- и γ-глобулины. Разделение на альбумин и глобулин первоначально основывалось на различии в растворимости: альбумины растворимы в чистой воде, а глобулины — только в присутствии солей.

Определение уровня общего белка является одним из важнейших лабораторных показателей, т.к. белки плазмы крови играют важную физиологическую роль в организме:

Основная масса белков плазмы синтезируется в печени. Клетки печени (гепатоциты) участвуют в синтезе альбуминов, фибриногена, α- и β-глобулинов, компонентов свертывающей системы. Большая часть β- и γ-глобулинов синтезируется в клетках иммунной системы (лимфоцитах).

Содержание общего белка в сыворотке (плазме) крови можно охарактеризовать понятиями «нормо-», «гипер-» и «гипопротеинемия», по которыми подразумеваются состояния, сопровождающиеся нормальной (не выходящей за пределы физиологических колебаний), повышенной и пониженной его концентрацией в крови.

Изменения уровня общего белка плазмы крови и отдельных фракций может быть обусловлено многими причинами, причем это касается как количественного, так и качественного состава белков. Эти изменения не являются специфическими, а отражают общий патологический процесс (воспаление, некроз, новообразования), динамику и тяжесть заболевания. С их помощью можно оценить эффективность лечения.

Изменения концентрации общего белка могут быть физиологическими, относительными и абсолютными.

Физиологическая гипопротеинемия может наблюдаться у детей раннего возраста, у женщин во время беременности (особенно в третьем триместре), при лактации, при длительном постельном режиме.

Относительные изменения содержания белка наблюдаются при увеличении (уменьшении) объема циркулирующей крови. Так, гидремия (нагрузка водой, «водное» отравление) приводит к относительной гипопротеинемии, а дегидратация (обезвоживание) – к относительной гиперпротеинемии.

Абсолютная гипопротеинемия - наблюдается при:

Абсолютная гиперпротеинемия – сравнительно редкое явление, наблюдается при:

Диагностика.

Показания к назначению анализа:

Материал для исследования: сыворотка крови. Сроки исполнения: 1 день

Подготовка к исследованию: забор крови производится строго натощак (спустя 6-8 часов после последнего приема пищи).

Биохимические значения:

Возраст Уровень общего белка, г/л

Дети до 1 года 44 - 73

Дети 1-2 года 56 - 75

Дети 2-14 лет 60 - 80

Дети старше 14 лет, взрослые 65 - 85

Интерпретируя изменения показателей, характеризующих состояние белкового обмена при отдельных заболеваниях, следует иметь в виду, что уровень общего белка в сыворотке крови может быть повышен при венозном стазе, вызванном пережатием жгутом области предплечья, и снижен при разведении крови вследствие инъекций, в положении лежа, во время ночного сна (пределы колебаний составляют 10-13 г/л), при внутривенных вливаниях, беременности.

6. Контрольные вопросы по теме:

  1. Каковы основные физико-химические свойства крови?

  2. Назовите методы выявления изменений физико-химических свойств крови.

  3. При каких заболеваниях нарушается осмотическая резистентность эритроцитов?

  4. Каковы причины снижения гемоглобина в крови?

Укажите все правильные ответы:

1. Повышенная вязкость крови не наблюдается при:

А) относительном эритроцитозе

Б) абсолютном эритроцитозе

В) эритремии (болезни Вакеза)

Г) анемии Аддисона-Бирмера

2. Укажите состояние, при котором наблюдается уменьшение показателя гематокрита:

А) при снижении содержания в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата

Б) в течение первого часа после массивной кровопотери

В) через 4-5 суток после острой кровопотери средней тяжести

Г) при неукротимой рвоте

3. Укажите показатель гематокрита, который можно считать увеличенным:

А) 0,55 л/л

Б) 0,45 л/л

В) 0,35 л/л

Ответы на вопросы: 1-Г; 2-В; 3-А.

Темы реферативных сообщений

  1. Механизмы изменений осмотического и онкотического давления крови при различных заболеваниях.

  2. Изменения цвета крови и сопутствующие заболевания.

  3. История открытия СОЭ.

Литература

Основная:

  1. Тексты лекций.

  2. Литвицкий, П.Ф. Патофизиология: учеб. В 2-х т. / П.Ф. Литвицкий. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002 – Т. 2. – С. 19–45

  3. Литвицкий, П.Ф. Патофизиология: учеб. / П.Ф Литвицкий. – 4-е изд., прераб. и доп. –М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – С. 299–317

  4. Патологическая физиология: учебник / Н.Н. Зайко, Ю.В. Быць, А.В. Атаман и др.; Под ред. Н.Н. Зайко и Ю.В. Быця. – 4-е изд. – М.: МЕДпресс-информ, 2007. – С. 351–369

  5. Новицкий, В.В. Патофизиология / В.В. Новицкий, Е.Д. Гольдберг. – Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2001. – С. 404–418

  6. Адо, А.Д. Патологическая физиология / А.Д. Адо. – Томск: Изд-во Томского университета, 1994. – С. 268–279

  7. Камышников, В.С. Методы клинических лабораторных исследований: учебник / В.С. Камышников [и др.]: под ред. В.С. Камышникова.- 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.:Бел. наука, 2002. – 775 с.

Дополнительная:

    1. Шиффман, Ф.ДЖ. Патофизиология крови / Ф.Дж. Шиффман. Пер. с англ. – М.: «Изд-во БИНОМ»; Спб. : «Невский диалект», 2000. – 448 с.

    2. Угольник, Т.С. Патофизиология эритроцитов: метод. реком. / Т.С. Угольник – Гомель, ГГМИ, 2003. – 16с.

    3. Угольник, Т.С. Патофизиология красной крови в рисунках и таблицах: Учебное наглядное пособие / Т.С. Угольник. – Гомель, ГГМИ, 2003. – 80 с.

    4. Атлас клеток крови и костного мозга / Под ред. проф. Г.И. Козинца. – М., «Триада», 1998. – 160 с.

    5. Патофизиология системы крови и гемостаза: учебно-методич. пособие для студентов лечебного, педиатрического, медико-психологического и медико-диагностического факультетов / Н.Е. Максимович и др.. – Гродно: УО «ГрГМУ» 2010. – C.4-27

    6. Патофизиология: практикум / Под.ред. В.Ю. Шанина – СПб: Питер, 2002.– С.433–466

    7. Практикум по патофизиологии / Под ред. В.А. Фролова – Москва, изд-во Университет дружбы народов, 1988. – С.68–88

    8. Войнов, В.А. Атлас по патофизиологии: учебное пособие / В.А. Войнов. – Москва: МИА, 2004. – 218 с.

    9. Тестовые задания по курсу патофизиологии / под ред. Г.В. Порядина и Ж.М. Салман. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2000. – 352 с.

    10. Задачи и тестовые задания по патофизиологии: учебное пособие / под ред. П.ф. Литвицкого. – Москва: ГЕОТАР-МЕД, 2002. – 384 с. – (серия «XXI век»).

11. Фролов, В.А. Общая патофизиология: Электронный курс по патофизиологии и вступительные статьи к нему [Текст] / В.А. Фролов, Д.П. Билибин.– Москва: МИА, 2006. – 176 с.

12. Литвицкий, П.Ф. Патофизиология: учебник с прил. на компакт-диске. / П.Ф. Литвицкий. – 4-е изд., испр. и доп. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 496 с.