Регуляторная, или гормоноидная, функция крови

Клетки крови и плазма служат источником образования различных внекле­точных регуляторов обмена веществ и функций тканей и органов. Эти регу­ляторы относятся к местным гормонам, или гормоноидам. В базофилах об­разуются гепарин и гистамин, в эозинофнлах — гистамии и серотонин, в тром­боцитах — серотонин. Выделение гистамина и серотоннна вызывает местные изменения проницаемости капилляров, сократимости гладких мышц сосудов, развитие аллергических реакций. Гепарин как активатор липопротеидлипазы и антико'агулянт участвует в регуляции соответственно липидного обмена и свертывания крови.

Белки плазмы крови служат субстратом для.образования биологически активных полипептидов, получивших групповое название кинины (рис. 80). К ним относятся брадикинин, каллидин и метионил-лизил-брадикинин. Обра­зуются кинины из неактивных предшественников, называемых кининогенами. В плазме крови человека обнаружено три вида кининогенов: низкомолекуляр­ные киннногены I и II (мол. масса около 50 000) и высокомолекулярный кининоген (мол. масса около 200 000).

Освобождаются кинины действием на кининогены плазмы крови протео- литических ферментов, называемых кининогеназами. К ним относят калли- крецны плазмы и тканей, образующиеся из неактивных ферментов калликреи- ногенов. Калликренногены тканей активируются после действия на них катеп­синов или трипсина в поджелудочной железе, а калликренногены плазмы под влиянием протеиназ плазмы крови — факторы Хагемана (фермент сверты-

Рис. 80. Схема образования и распаца киников

вакнцей системы крови), плазмина {фермент фибринолиза) и трипсина (поступавшего в плазму, особенно при поражении поджелудочной железы).

Существует тесная связь между образованием кининов, свертыванием крови и фибрннолизом, так как у них общие активаторы — фактор Хагемана и плазмин. Активность калликреинов регулируют белковые и полипептидные ингибиторы плазмы крови и тканей. Тканевые калликреины освобождают из кининогенов каллидин, а плазменные калликреины — брадиккнин. Кинины, образующиеся в кроен, действуют кратковременно (их полупериод распада около 30 с). Протеолитическне ферменты, разрушающие кинины плазмы, называют кининазами. Кининазы находятся в плазме и клетках крови, в тка­нях. Таким образом, калликреин-кининовая система способствует образова­нию кининов, а кининазная — их инактивации.

Физиологическая роль кининов состоит в регуляции скорости, кровотока, кровяного давления и проницаемости капилляров. Кинины вызывают расши­рение периферических кровеносных и коронарных сосудов, падение арте­риального давления, повышают проницаемость капилляров, стимулируют сок­ращение сердца. Кроме того, кинины вызывают сокращение гладких мышц несосудистых органов (бронхов, матки, кишечника), раздражают внутри­черепные сосудистые баро- и болевые рецепторы и нарушают внутричерепное давление спин но-мозговой жидкости.

В физиологических условиях системы образования и инактивации кини­нов уравновешены. Патологические изменения возникают при.повышенном образовании кининов, что сопровождается развитием местного воспалитель­ного процесса и нарушениями кровообращения.

Гемостатическая функция крови

Гемостаз, или остановка кровотечения, является важной функцией крови. В этом процессе участвуют система свертывания крови, тромбоциты и стенка сосуда. Травматизация сосудов или другие причины, ведущие к слущнванию эндотелия сосудов, обнажают расположенный под эндотелием коллаген стен­ки сосуда, служащий матрицей, на которой образуется кровяной сгусток или тромб из составных компонентов крови. Первичный тромб может образовать­ся из тромбоцитов, прилипающих в месте повреждения стенки сосуда. Но он не ведет к остановке кровотечения, а способствует выделению из тромбоцитов компонентов, запускающих ферментную систему свертывания крови и веду­щих к образованию ич фибриногрня пчззмы полимерной сетки фибрина. В ней застревают клетки крови и формируется тромб, закупоривающий участок повреждения и просвет сосуда. Проходимость сосуда может быть восстанов­лена при растворении тромба. Этот процесс осуществляется антисвертываю- щей, «ли фибркволитической ферментной системой. Обе системы, свертываю­щая и фибринолитическая, регулируют'гемостаз: первая ведет к образованию полимерной стенки фибрина, а вторая — к его гидролизу.

Свертывание крови — многоступенчатый самоускоряющийся фермента­тивный процесс, в котором участвуют плазменные н тромбоцитарные факторы. В настоящее время описано 13 плазменных и 11 тромбоцитарных факторов. Подробно процесс свертывания крови рассматривается в курсе физиологии. Напомним лишь, что в основе этого процесса лежат две основные стадии конечной целью первой является образование из протромбина плазмы тромби­на и на второй образование из фибриногена фибрина под действием тромбина. Фибрин служит основой тромба, для растворения тромба требуется актива­ция плазминогена, из которого образуется плазмнн, осуществляющий гидро­лиз фибрина в тромбе. В организме имеются вещества, регулирующие сверты­вание крови: ускоряющие — прокоагулянты и замедляющие — антикоагулян­ты. К природным антикоагулянТам относят гепарин, к прокоагулянтам — витамин К и ионы Са²⁺.

4. Кровь как источник лекарственных препаратов

Из крови получают различные препараты, которые по своему назначению можно разделить на четыре группы: препараты комплексного действия (аль­бумин, протеин, нативная плазма и др.), нммунологически активные препара­ты (гамма-глобулин, антистафилококковый, противогриппозный, противо- коклюшный и другие препараты иммуноглобулинов, интерферон и др.). Гемо- статические препараты (антигемофильная плазма, тромбин, фибриновая губ­ка, фибриновая пленка, фибриноген и др.), противоанемнческие и стимули­рующие препараты (полиоболин — сухой порошок белковых компонентов плазмы, эригем — высушенный гемолизат эритроцитов и др.).

ГЛАВА 29. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОХИМИЯ

ПЕЧЕНИ

Печень занимает центральное место в обмене веществ организма- Особенности ферментного аппарата печени и анатомических связей с другими органами дает возможность участвовать печени в регуляции практически всех видов обмена веществ и обеспечивать постоянство содержания многих жизненно'важных компонентов крови в организме. Можно сказать, что функциональная специали­зация печени состоит в своеобразномлбиохимическом альтруизме», т. е. обеспе­чении необходимых условий жизнедеятельности для других органов и тканей организма. Этим объясняются особенности биохимических процессов печени, которые, с одной стороны, настроены на производство различных веществ для других органов, а с другой — обеспечивают защиту этих органов от образую­щихся в них токсических веществ или от поступающих в организм чужеродных соединений.

Печень выполняет следующие биохимические функции: 1) регуляторно- гомеостатическую; 2) мочевинообразовательную; 3) желчеобразовательную; 4) экскреторную; 5) обезвреживающую.

1. Регуляторно-гомеостатическая функция

Печень участвует в регуляции обмена питательных веществ — углеводов, ли­пидов, белков, витаминов и частично водно-минеральных веществ, а также в об­мене пигментов, азотистых небелковых веществ.

Регуляция углеводного обмена осуществляется благодаря тому, что печень является практически единственным органом, который поддерживает постоян­ный уровень глюкозы в крови даже в условиях голодания. Глюкоза, производи­мая печенью в ходе гликогенолиза и глюконеогенеза, поступает В кровь и расхо­дуется прежде всего нервной тканью, а при избыточном поступлении ее из ки­шечника депонируется в виде гликогена {см. «Углеводный обмен»).

Регуляция липидного обмена обусловлена биосинтезом в печени различных липидов {холестерина, триацилглицерина, фосфоглицеридов, сфингомиелина и др.), которые поступают в кровь и распределяются по другим тканям. В печени образуется холестерина больше, чем поступает с пищей: с пищей человек еже­суточно потребляет около 0, 3—0, 5 г холестерина, а в печени образуется в сутки до 2—4 г холестерина. Распределение липидов по органам и тканям осуществ­ляется печенью. В ней образуются апопротеины а- и p-липопротендов. Кроме того, при сгорании жирных кислот в печени образуются кетоновые тела, кото­рые используются как источник энергии для внепеченочных тканей.

Регуляция обмена белков печенью осуществляется благодаря интенсивному биосинтезу в ней белков и окислению аминокислот. За сутки в органиаме чело­века образуется около 80—100 г белка, из них половина в печени. В отличие-от других органов и тканей печень значительную часть всего синтезируемого» белка (преимущественно альбумина) поставляет для потребления другими органами. За сутки в печени образуется примерно ] 2 г альбуминов плазмы крови, большая часть а- и 0-глобулинов крови. Кроме того, в ней образуются белки плазмы кро­ви, участвующие в гемостазе (фибриноген, протромбин и другие белковые фак­торы свертывающей и антисвертывающей систем крови), холинэстераза, группа транспортных белков (феррнтнн, церуллоплаэмин, транскортин и другие белки, участвующие в транспорте гормонов, витаминов).

В печени наиболее активно протекает обмен аминокислот: синтез замени­мых аминокислот, синтез небелковых азотистых соединений из аминокислот (креатина, глутатиона, никотиновой кислоты, пуринов н йирнмидинов, порфирн- нов, дипептидов, коферментов пантотената и др.), окисление аминокислот с образованием аммиака. При голодании печень быстрее всех расходует свои ре- 424 зервные белки для снабжения аминокислотами других тканей. Потери белка в печени составляют примерно 20%; в то время как в других органах не более 4%.

Участие печени в обмене витаминов складывается из процессов депони­рования их в ней, главным образом жирорастворимых витаминов, синтеза не которых витаминов {никотиновая кислота) и коферментов, превращения каль­циферолов в 25-гидроксикальциферолы.

Участие печени в водно-минеральном обмене состоит в том, что она допол­няет деятельность почек в поддержании водно-солевого равновесия и является как бы внутренним фильтром организма. Имеются данные, что печень задер­живает ионы Na⁺, К\ СГ, Са ⁺ и воду и выделяет их в кровь. Кроме того, печень депонирует микроэлементы {железо, медь и др.) и участвует в их распре­делении по другим тканям с помощью транспортных белков.

Участие печени в обмене Азотистых оснований нуклеиновых кислот прояв­ляется в синтезе их из простых соединений и окислении до мочевой кислоты. Азотистые основания используются другими органами для синеза нуклеозидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, а мочевая кислота выделяется как конечный продукт обмена.

2. Мочевинообразовательная функция (уреогенез)

Печень — единственный орган, имеющий все ферменты цикла образования моче­вины из аммнака. Аммиак, образующийся в других тканях, в печени превра­щается в индифферентный продукт—мочевину, которая выделяется в кровь При интенсивном катаболизме белков и небелковых азотистых соединений (аминокислот, пуринов, пиримидннов, биогенных аминов) повышено образо­вание мочевины в печени, ее содержание в крови и выделение с мочой.

3. Желчеобразовательная и экскреторная функции

Печень образует специальный жидкий экскрет — желчьг, которая выделяется в тонкий кишечник. Только в печени образуются желчные кислоты и их конъюга- ты, которые используются при переваривании и вса.сывании липидов в киЩеч- нике.

В желчь входят: желчные кислоты, ■ белки (альбумины, глобулины), хо­лестерин и его эфиры, минеральные вещества (Са, Na, К и др.), вода, продукты пигментного обмена (билирубинглюкурониды), неактивные продукты обмена гормонов и витаминов, чужеродные вещества, поступившие в организм, и др Нарушение экскреторной функции неблагоприятно влияет на переваривание и всасывание липидов н вызывает накопление токсических продуктов обмена пигментов и чужеродных веществ.

4. Обезвреживающая функция

Печень является основным органом, где происходит обезвреживание природных продуктов обмена и чужеродных веществ. Участие печени в обмене пигментов проявляется в превращении хромопротеидов до билирубина в клетках РЭС, имеющихся в печени, конъюгации билирубина в самих печеночных клетках и разложении в них всасывающегося из кишечника уробилиногена до непиг­ментных продуктов. Об участии печени в метаболизме лекарств н ядов см. с. 444.

5. Нарушения функций печени

При повреждениях печени, вызванных инфекционными агентами и химическими веществами, нарушаются ее функции — или все, или некоторые из них. Индика­торами этих нарушений может служить изменение содержания в крови веществ, поступающих в нее из печени {глюкозы, холестерина, фосфолнпидов, витаминов я 25-гидроксикальциферолов, мочевой кислоты, мочевины и др.).

Нарушения регуляторно-гомёостатической функции отчетливо проявляются в изменениях состава белков плазмы крови: в виде диспротеинемии, т. е. нару­шения соотношения белковых фракций плазмы {понижается альбумнн/глобу- линовый коэффициент), в снижении содержания альбуминов, фибриногена, протромбина и других белковых факторов свертывания крови, транспортных белков {а- и p-липопротеидов, трансферрина, церуллоплазмина, гормон- и вн- таминтранспортирующих белков), активности холинэ'стеразы и т. д.

При патологии печени нарушения уреогенеза выражаются в снижении со­держания мочевины в крови и суточного выделения ее с мочой, а нарушение обезвреживающей функции — в снижении превращения и конъюгации метабо­литов (например, билирубина, индола, скатола) и чужеродных веществ {бен­зойной кислоты, ариламинов, гидразидов изоникотнновой кислоты, алкоголен и др.), поступающих с пнщей или вводимых в организм.

Подавление образования желчных кислот проявляется в снижении их содержания в желчи и в симптомах" - нарушения переваривания и всасывания липидов. При нарушениях экскреторной функции печени происходит задержка во внутренних средах организма веществ, обычно выделяющихся с желчью (желчные кислоты, билирубинглюкуроииды, различные лекарственные вещест­ва и яды). По увеличению их содержания в крови и выделению с мочой можно выявить изменения экскреторной функции печени.