Биологическая химия - часть 144

ном поступлении их в кровяное русло. Она в свою очередь может быть

почечной и внепочечной.

При почечной ретенционной азотемии концентрация остаточного азота

в крови увеличивается вследствие ослабления очистительной (экскреторной)

функции почек. Резкое повышение содержания остаточного азота происхо-

дит в основном за счет мочевины. В этих случаях на долю азота мочевины

приходится 90% небелкового азота крови вместо 50% в норме. Внепочечная

ретенционная азотемия может возникнуть в результате тяжелой недоста-

точности кровообращения, снижения артериального давления и уменьше-

ния почечного кровотока. Нередко внепочечная ретенционная азотемия

является результатом наличия препятствия оттоку мочи после ее образова-

ния в почке.

П р о д у к ц и о н н а я  а з о т е м и я развивается при избыточном поступле-

нии азотсодержащих продуктов в кровь, как следствие усиленного распада

тканевых белков при обширных воспалениях, ранениях, ожогах, кахексии

и др. Нередко наблюдаются азотемии смешанного типа.

Как отмечалось, в количественном отношении главным конечным про-

дуктом обмена белков в организме является мочевина. Принято считать,

что мочевина в 18 раз менее токсична, чем остальные азотистые вещества.

При острой почечной недостаточности концентрация мочевины в крови

достигает 50–83 ммоль/л (норма 3,3–6,6 ммоль/л). Нарастание содержа-

ния мочевины в крови до 16–20 ммоль/л (в расчете на азот мочевины) *

является признаком нарушения функции почек средней тяжести, до

35 ммоль/л – тяжелым и свыше 50 ммоль/л – очень тяжелым нарушением

с неблагоприятным прогнозом. Иногда определяют отношение азота моче-

вины крови к остаточному азоту крови (в процентах):

В норме это соотношение меньше 48%. При почечной недостаточности

оно повышается и может достигать 90%, а при нарушении мочевинообразо-

вательной функции печени снижается (ниже 45%).

К важным небелковым азотистым веществам крови относится также

мочевая кислота. Напомним, что у человека мочевая кислота является

конечным продуктом обмена пуриновых оснований. В норме концентрация

мочевой кислоты в цельной крови составляет 0,18–0,24 ммоль/л (в сыво-

ротке крови – около 0,29 ммоль/л). Повышение содержания мочевой кисло-

ты в крови (гиперурикемия) – главный симптом подагры. При подагре

уровень мочевой кислоты в сыворотке крови возрастает до 0,5–0,9 ммоль/л

и даже до 1,1 ммоль/л.

В состав остаточного азота входит также азот аминокислот и полипеп-

тидов. В крови постоянно содержится некоторое количество свободных

аминокислот. Часть из них экзогенного происхождения, т.е. попадает

в кровь из пищеварительного тракта, другая часть аминокислот образуется

в результате распада белков ткани. Почти пятую часть содержащихся

в плазме аминокислот составляют глутаминовая кислота и глутамин

(табл. 17.2). Содержание свободных аминокислот в сыворотке и плазме

крови практически одинаково, но отличается от уровня их в эритроцитах.

В норме отношение концентрации азота аминокислот в эритроцитах к со-

* Содержание азота мочевины (2 атома с мол. массой 14) в 2,14 раза меньше, чем самой

мочевины (мол. масса 60).

581

Азот мочевины

Остаточный азот

х 100.

Таблица 17.2. Концентрация свободных аминокислот в плазме крови человека

Аминокислота

Аланин

Аргинин

Аспарагин

Аспарагиновая кислота

Валин

Глутаминовая кислота

Глутамин

Глицин

Гистидин

Изолейцин

Лейцин

Концентрация,

мкмоль/л

360–630

92–172

50–150

2–30

188–274

54–175

514–568

100–400

110–135

122–153

130–252

Аминокислота

Лизин

Метионин

Орнитин

Пролин

Серин

Треонин

Триптофан

Тирозин

Фенилаланин

Цитруллин

Цистин

Концентрация,

мкмоль/л

144–363

20–34

30–100

50–200

70–150

160–176

30–90

78–83

85–115

10–50

84–125

держанию азота аминокислот в плазме колеблется от 1,52 до 1,82. Это

отношение отличается большим постоянством, и только при некоторых

заболеваниях наблюдается его отклонение от нормы.

Суммарное определение уровня пептидов в крови производят сравни-

тельно редко. Следует помнить, что многие пептиды крови являются

биологически активными соединениями и их определение представляет

большой клинический интерес. К таким соединениям относятся кинины (см.

главу 8).

Безазотистые органические компоненты крови

В группу безазотистых органических веществ крови входят углеводы, жиры,

липиды, органические кислоты и некоторые другие вещества. Все эти

соединения являются либо продуктами промежуточного обмена углеводов

и жиров, либо играют роль питательных веществ. Основные данные,

характеризующие содержание в крови различных безазотистых органиче-

ских веществ, представлены в табл. 17.1. В клинике большое значение

придают количественному определению этих компонентов крови.

Электролитный состав плазмы крови

Известно, что общее содержание воды в организме человека составляет

60–65% от массы тела, т.е. приблизительно 40–45 л (если масса тела 70 кг);

2

/

3

 общего количества воды приходится на внутриклеточную жидкость,

1

/

3

 – нa внеклеточную. Часть внеклеточной воды находится в сосудистом

русле (5% от массы тела), большая часть – вне сосудистого русла – это

межуточная (интерстициальная), или тканевая, жидкость (15% от массы

тела). Кроме того, различают «свободную воду», составляющую основу

внутри- и внеклеточной жидкости, и воду, связанную с различными соеди-

нениями («связанная вода»).

Распределение электролитов в жидких средах организма очень специ-

фично по своему количественному и качественному составу.

Из катионов плазмы натрий занимает ведущее место и составляет 93%

от всего их количества. Среди анионов следует выделить прежде всего хлор

и бикарбонат. Сумма анионов и катионов практически одинакова, т.е. вся

система электронейтральна.

582

Натрий. Это основной осмотически активный ион внеклеточного прост-

ранства. В плазме крови концентрация ионов Na

+

 приблизительно в 8 раз

выше (132–150 ммоль/л), чем в эритроцитах.

При гипернатриемии, как правило, развивается синдром, обусловленный

гипергидратацией организма. Накопление натрия в плазме крови наблюда-

ется при особом заболевании почек, так называемом паренхиматозном

нефрите, у больных с врожденной сердечной недостаточностью, при первич-

ном и вторичном гиперальдостеронизме.

Гипонатриемия сопровождается дегидратацией организма. Коррекция

натриевого обмена достигается введением растворов хлорида натрия с рас-

четом дефицита его во внеклеточном пространстве и клетке.

Калий. Концентрация ионов К

+

 в плазме колеблется от 3,8 до

5,4 ммоль/л; в эритроцитах его приблизительно в 20 раз больше. Уровень

калия в клетках значительно выше, чем во внеклеточном пространстве,

поэтому при заболеваниях, сопровождающихся усиленным клеточным рас-

падом или гемолизом, содержание калия в сыворотке крови увеличивается.

Гиперкалиемия наблюдается при острой почечной недостаточности и

гипофункции коркового вещества надпочечников. Недостаток альдостерона

приводит к усилению выделения с мочой натрия и воды и задержке

в организме калия.

При усиленной продукции альдостерона корковым веществом надпочеч-

ников возникает гипокалиемия, при этом увеличивается выделение калия

с мочой, которое сочетается с задержкой натрия в тканях. Развивающаяся

гипокалиемия вызывает тяжелые нарушения в работе сердца, о чем свиде-

тельствуют данные ЭКГ. Понижение содержания калия в сыворотке отме-

чается иногда при введении больших доз гормонов коркового вещества

надпочечников с лечебной целью.

Кальций. В эритроцитах обнаруживаются следы кальция, в то время как

в плазме содержание его составляет 2,25–2,80 ммоль/л.

Различают несколько фракций кальция: ионизированный кальций, каль-

ций неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующийся

(недиффундирующий), связанный с белками кальций.

Кальций принимает активное участие в процессах нервно-мышечной

возбудимости (как антагонист ионов К

+

), мышечного сокращения, сверты-

вания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на

проницаемость клеточных мембран и т.д.

Отчетливое повышение уровня кальция в плазме крови наблюдается при

развитии опухолей в костях, гиперплазии или аденоме паращитовидных

желез. В таких случаях кальций поступает в плазму из костей, которые

становятся ломкими.

Важное диагностическое значение имеет определение уровня кальция

при гипокалъциемии. Состояние гипокальциемии наблюдается при гипо-

паратиреозе. Нарушение функции паращитовидных желез приводит к резко-

му снижению содержания ионизированного кальция в крови, что может

сопровождаться судорожными приступами (тетания). Понижение концент-

рации кальция в плазме отмечают также при рахите, спру, обтурационной

желтухе, нефрозах и гломерулонефритах.

Магний. В организме магний локализуется в основном внутри клетки –

15 ммоль/ на 1 кг массы тела; концентрация магния в плазме 0,8–

1,5 ммоль/л, в эритроцитах – 2,4–2,8 ммоль/л. Мышечная ткань содержит

магния в 10 раз больше, чем плазма крови. Уровень магния в плазме даже

при значительных его потерях длительное время может оставаться стабиль-

ным, пополняясь из мышечного депо.

583

Фосфор. В клинике при исследовании крови различают следующие

фракции фосфора: общий фосфат, кислоторастворимый фосфат, липоидный

фосфат и неорганический фосфат. Для клинических целей чаще определяют

содержание неорганического фосфата в плазме (сыворотке) крови.

Уровень неорганического фосфата в плазме крови повышается при

гипопаратиреозе, гипервитаминозе D, приеме тироксина, УФ-облучении

организма, желтой дистрофии печени, миеломе, лейкозах и т.д.

Гипофосфатемия (снижение содержания фосфора в плазме) особенно

характерна для рахита. Очень важно, что снижение уровня неорганического

фосфата в плазме крови отмечается на ранних стадиях развития рахита,

когда клинические симптомы недостаточно выражены. Гипофосфатемия

наблюдается также при введении инсулина, гиперпаратиреозе, остеомаля-

ции, спру и некоторых других заболеваниях.

Железо. В цельной крови железо содержится в основном в эритроцитах

(около 18,5 ммоль/л), в плазме концентрация его составляет в среднем

0,02 ммоль/л. Ежедневно в процессе распада гемоглобина эритроцитов

в селезенке и печени освобождается около 25 мг железа и столько же

потребляется при синтезе гемоглобина в клетках кроветворных тканей.

В костном мозге (основная эритропоэтическая ткань человека) имеется

лабильный запас железа, превышающий в 5 раз суточную потребность

в железе. Значительно больше запас железа в печени и селезенке (около

1000 мг, т.е. 40-суточный запас). Повышение содержания железа в плазме

крови наблюдается при ослаблении синтеза гемоглобина или усиленном

распаде эритроцитов.

При анемии различного происхождения потребность в железе и всасыва-

ние его в кишечнике резко возрастают. Известно, что в двенадцатиперстной

кишке железо всасывается в форме двухвалентного железа. В клетках

слизистой оболочки кишечника железо соединяется с белком апоферрити-

ном и образуется ферритин. Предполагают, что количество поступающего

из кишечника в кровь железа зависит от содержания апоферритина в стен-

ках кишечника. Дальнейший транспорт железа из кишечника в кроветвор-

ные органы осуществляется в форме комплекса с белком плазмы крови

трансферрином. Железо в этом комплексе трехвалентное. В костном мозге,

печени и селезенке железо депонируется в форме ферритина – своеобразного

резерва легкомобилизуемого железа. Кроме того, избыток железа может

откладываться в тканях в виде хорошо известного морфологам метаболи-

чески инертного гемосидерина.

Недостаток железа в организме может вызвать нарушение последнего

этапа синтеза гема – превращение протопорфирина IX в гем. Как результат

этого развивается анемия, сопровождающаяся увеличением содержания

порфиринов, в частности протопорфирина IX, в эритроцитах.

Микроэлементы. Обнаруживаемые в тканях, в том числе в крови, в очень

небольших количествах (10

–6

–10

–12

%) минеральные вещества получили

название микроэлементов. К ним относят йод, медь, цинк, кобальт, селен

и др. Большинство микроэлементов в крови находится в связанном с белка-

ми состоянии. Так, медь плазмы входит в состав церрулоплазмина, цинк

эритроцитов целиком связан с карбоангидразой (карбонат-дегидратаза),

65–70% йода крови находится в органически связанной форме – в виде

тироксина. В крови тироксин содержится главным образом в связанной

с белками форме. Он составляет комплекс преимущественно со специфиче-

ским связывающим его глобулином, который располагается при электро-

форезе сывороточных белков между двумя фракциями α-глобулина. По-

этому тироксинсвязывающий белок носит название интеральфаглобулина.

584