Общий белок и белковые фракции
Белки представляют собой высокомолекулярные полипептиды, состоящие из более чем 20 видов α-аминокислот. Условной границей между крупными полипептидами и белками служит мол. масса 8000−10 000. Различают простые и сложные белки. Простые белки содержат только аминокислоты, а сложные — ещё и неаминокислотные компоненты: гем, производные витаминов, липиды или углеводы и др. Белки играют центральную роль в процессах жизнедеятельности клеток (например, ферменты) и в формировании клеточных структур.
Плазма крови человека содержит более 100 различных белков, различающихся по происхождению и функциям. Из 9−10% сухого остатка плазмы крови на долю белков приходится 6,5−8,5%. При использовании метода высаливания нейтральными солями белки плазмы крови можно разделить на 3 группы: альбумины — 4−5%, глобулины — 2−3%, фибриноген — 0,2−0,4%.
Концентрация белков в плазме крови зависит от соотношения между скоростью их синтеза и выведения из организма, а также объёма распределения.
Многие белки образуются в печени, плазматические клетки и лимфоциты синтезируют Ig, макрофаги — белки системы комплемента. Пассивная потеря белков с низкой молекулярной массой происходит через почечные клубочки и стенку кишечника. Часть из этих белков подвергается реабсорбции (через клетки почечных канальцев) либо захватывается и расщепляется в слизистой оболочке кишечника. Большинство белков плазмы после их захвата путём пиноцитоза катаболизируется в клетках эндотелия капилляров или мононуклеарных фагоцитах.
Поскольку при многих заболеваниях наблюдают изменения в содержании отдельных белков, исследование их концентрации в крови широко используют в диагностических целях. В биологических жидкостях определяют общий белок, фракции белков и индивидуальные белки.
Общий белок в сыворотке крови
Референтные величины концентрации общего белка в сыворотке крови — 65−85 г/л.
Концентрация общего белка в сыворотке крови зависит главным образом от синтеза и распада двух основных белковых фракций — альбумина и глобулинов. Физиологические роли белков крови многочисленны, основные из них следующие:
Синтез белков плазмы крови осуществляется в основном в клетках печени и ретикулоэндотелиальной системы. Пониженная концентрация белков в крови называется гипопротеинемия, повышенная — гиперпротеинемия.
Гипопротеинемия возникает вследствие:
Гиперпротеинемия нередко развивается как следствие дегидратации в результате потери части внутрисосудистой жидкости. Это происходит при тяжёлых травмах, обширных ожогах, холере. При острых инфекциях концентрация общего белка часто повышается вследствие дегидратации и одновременного возрастания синтеза белков острой фазы. При хронических инфекциях содержание общего белка в крови может нарастать в результате активации иммунологических процессов и повышенного образования Ig. Гиперпротеинемия возникает при появлении в крови парапротеинов — патологических белков, вырабатываемых в большом количестве при миеломной болезни, при болезни Вальденстрёма.
На величину общей концентрации белка могут оказывать влияние положение тела и физическая активность. Активная физическая работа и смена положения тела с горизонтального на вертикальное повышает содержание белка на 10%.
Определение концентрации общего белка позволяет оценить тяжесть нарушения белкового обмена у больного и назначить адекватную терапию.
- поддерживают коллоидно-онкотическое давление, сохраняя объём крови, связывая воду и задерживая её, не позволяя выходить из кровеносного русла;
- принимают участие в процессах свёртывания крови;
- поддерживают постоянство рН крови, формируя одну из буферных систем крови;
- соединяясь с рядом веществ (ХС, билирубин и др.), а также с ЛС, доставляют их в ткани;
- поддерживают нормальный уровень катионов в крови путём образования с ними недиализируемых соединений (например, 40−50% кальция сыворотки связано с белками; значительная часть железа, меди, магния и других микроэлементов также связана с белками);
- играют важнейшую роль в иммунных процессах;
- служат резервом аминокислот;
- выполняют регулирующую функцию (гормоны, ферменты и другие биологически активные белковые вещества).
- недостаточного введения белка (при длительном голодании или при продолжительном соблюдении безбелковой диеты);
- повышенной потере белка (при различных заболеваниях почек, кровопотерях, ожогах, новообразованиях, сахарном диабете, асците);
- нарушении образования белка в организме, при недостаточности функции печени (гепатиты, циррозы, токсические повреждения), длительном лечении ГК, нарушении всасывания (при энтеритах, энтероколитах, панкреатитах);
- сочетания различных из перечисленных выше факторов.
Альбумин в сыворотке крови
Референтные величины концентрации альбумина в сыворотке крови — 35−50 г/л (3,5−5 г/дл).
На альбумин в сыворотке крови приходится приблизительно 60% общего белка. Альбумины синтезируются в печени (примерно 15 г/сут), время их полураспада составляет приблизительно 17 дней. Онкотическое давление плазмы на 65−80% обусловлено альбумином. Альбумины выполняют важную функцию транспортировки многих биологически активных веществ, в частности гормонов. Они способны связываться с ХС, билирубином. Значительная часть кальция в крови также связана с альбумином. Альбумины способны соединяться с различными ЛС.
Возможны как качественные, так и количественные изменения альбуминов плазмы крови. Качественные изменения альбуминов очень редки из-за гомогенного состава этой белковой фракции; количественные изменения проявляются гипер- и гипоальбуминемией.
Гиперальбуминемию наблюдают при дегидратации в случаях тяжёлых травм, при обширных ожогах, холере.
Гипоальбуминемии бывают первичные (у новорождённых детей в результате незрелости печёночных клеток) и вторичные, обусловленные различными патологическими состояниями, аналогичными тем, что вызывают гипопротеинемию. В понижении концентрации альбуминов может также играть роль гемодилюция, например при беременности. Снижение содержания альбуминов ниже 22−24 г/л сопровождается развитием отёка лёгких.
Белковые фракции сыворотки крови
Для разделения белковых фракций обычно используют метод электрофореза, основанный на различной подвижности белков сыворотки в электрическом поле. Это исследование в диагностическом отношении более информативно, чем определение только общего белка или альбумина.
С другой стороны, исследование белковых фракций позволяет судить о характерном для какого-либо заболевания избытке или дефиците белка только в самой общей форме. Анализ результатов электрофореза белков позволяет установить, за счёт какой фракции у больного произошло увеличение или уменьшение концентрации общего белка, а также судить о специфичности изменений, характерных для данной патологии.
Белковые фракции сыворотки крови в норме
Фракции | Содержание, % |
|---|---|
Преальбумины | 2−7 |
Альбумины | 52−65 |
α1-Глобулины | 2,5−5 |
α2-Глобулины | 7−13 |
β-Глобулины | 8−14 |
γ-Глобулины | 12−22 |
Изменения фракции альбуминов.
Увеличения абсолютного содержания альбуминов, как правило, не наблюдают. Основные виды гипоальбуминемий рассмотрены выше в разделе «Альбумин в сыворотке крови».
Изменения фракции α1-глобулинов.
Основные компоненты данной фракции включают α1-антитрипсин, α1-липопротеид, кислый α1-гликопротеид.
Увеличение фракции α1-глобулинов наблюдают при острых, подострых, обострении хронических воспалительных процессов; поражении печени; всех процессах тканевого распада или клеточной пролиферации.
Снижение фракции α1-глобулинов наблюдают при дефиците α1-антитрипсина, гипо-α1-липопротеидемии.
Изменения фракции α2-глобулинов.
α2-Фракция содержит α2-макроглобулин, гаптоглобин, аполипопротеины А, В (апо-А, апо-B), С, церулоплазмин.
Увеличение фракции α2-глобулинов наблюдают при всех видах острых воспалительных процессов, особенно с выраженным экссудативным и гнойным характером (пневмонии, эмпиема плевры, другие виды гнойных процессов); заболеваниях, связанных с вовлечением в патологический процесс соединительной ткани (коллагенозы, аутоиммунные заболевания, ревматические заболевания); злокачественных опухолях; в стадии восстановления после термических ожогов; нефротическом синдроме; гемолизе крови в пробирке.
Снижение фракции α2-глобулинов наблюдают при сахарном диабете, панкреатитах (иногда), врождённой желтухе механического происхождения у новорождённых, токсических гепатитах.
К α-глобулинам относится основная масса белков острой фазы. Увеличение их содержания отражает интенсивность стрессорной реакции и воспалительных процессов при перечисленных видах патологии.
Изменения фракции β-глобулинов.
β-Фракция содержит трансферрин, гемопексин , компоненты комплемента, Ig и липопротеины (ЛП).
Увеличение фракции β-глобулинов выявляют при первичных и вторичных гиперлипопротеинемиях (ГЛП) (особенно II типа), заболеваниях печени, нефротическом синдроме, кровоточащей язве желудка, гипотиреозе.
Пониженные величины содержания β-глобулинов выявляют при гипо-β-липопротеинемии.
Изменения фракции γ-глобулинов.
γ-Фракция содержит Ig (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE), поэтому повышение содержания γ-глобулинов отмечают при реакции системы иммунитета, когда происходит выработка АТ и аутоантител: при вирусных и бактериальных инфекциях, воспалении, коллагенозах, деструкции тканей и ожогах. Значительная гипергаммаглобулинемия, отражая активность воспалительного процесса, характерна для хронических активных гепатитов и циррозов печени. Повышение фракции γ-глобулинов наблюдают у 88−92% больных хроническим активным гепатитом (причём у 60−65% больных оно весьма выраженное — до 26 г/л и выше). Почти такие же изменения отмечают у больных при высокоактивном и далеко зашедшем циррозе печени, при этом нередко содержание γ-глобулинов превышает содержание альбуминов, что считают плохим прогностическим признаком.
При определённых заболеваниях возможен повышенный синтез белков, попадающих в фракцию γ-глобулинов, и в крови появляются патологические протеины — парапротеины, которые выявляют при электрофорезе. Для уточнения характера этих изменений необходим иммуноэлектрофорез. Подобные изменения отмечают при миеломной болезни, болезни Вальденстрёма.
Повышение содержания в крови γ-глобулинов также наблюдают при ревматоидном артрите, СКВ, хроническом лимфолейкозе, эндотелиоме, остеосаркоме, кандидамикозе.
Уменьшение содержания γ-глобулинов бывает первичным и вторичным. Различают три основных вида первичных гипогаммаглобулинемий: физиологическую (у детей в возрасте 3−5 мес), врождённую и идиопатическую. Причинами вторичных гипогаммаглобулинемий могут быть многочисленные заболевания и состояния, приводящие к истощению иммунной системы.
Сопоставление направленности изменений содержания альбуминов и глобулинов с изменениями общего содержания белка даёт основание для заключения, что гиперпротеинемия чаще связана с гиперглобулинемиями, в то время как гипопротеинемия обычно обусловлена гипоальбуминемией.
В прошлом широко применяли вычисление альбумин-глобулинового коэффициента , то есть отношения величины фракции альбуминов к величине фракции глобулинов. В норме этот показатель составляет 2,5−3,5. У больных хроническими гепатитами и циррозами печени этот коэффициент понижается до 1,5 и даже до 1 за счёт снижения содержания альбумина и повышения фракции глобулинов.
В последние годы всё больше внимания уделяют определению содержания преальбуминов , особенно у тяжёлых реанимационных больных, находящихся на парентеральном питании. Снижение концентрации преальбуминов — ранний и чувствительный тест белковой недостаточности в организме больного.