Методи за изследване на протеиновия метаболизъм - практически умения на педиатър. Методи за оценка на състоянието на протеиновия метаболизъм Основни методи за изследване на белтъчния метаболизъм

При чернодробни заболявания изследванията на протеиновия метаболизъм са особено широко проведени, тъй като състоянието на протеиновия метаболизъм и неговото нарушение отразява функционалното състояние на черния дроб.

От известно значение е общото намаляване на количеството на протеина в кръвния серум под 6,5-8,5% и по-специално промяната в съотношението на неговите фракции, което обикновено е 4,5-5,5% за албумините и 2-2,5% за глобулините. . Това съотношение съответства на съотношение албумин-глобулин от 1,5-2,0.

Отклонението от тези отношения показва нарушение на протеиновия метаболизъм. По-специално, намаляването на албумина често показва сериозно увреждане на чернодробния паренхим, поради което се използва фракционно изследване на кръвните протеини за изследване на протеиновия метаболизъм. От голямо клинично значение е намаляването на албумина в кръвта под 3,5%; прогнозата става лоша, когато падне до 2,5%.

Намаляването на количеството албумин и следователно намаляването на съотношението албумин-глобулин, заедно с някои екстрахепатални заболявания (общо изтощение), се среща и при цироза на черния дроб и хроничен хепатит.

Изследване на протеинови фракции

Въвеждането в практиката на метода на електрофорезата, т.е. методът за разделяне на суроватъчния протеин на отделни фракции по време на преминаването на електрически ток, направи възможно по-подробно изследване на съотношението на отделните фракции, по-специално на глобулините. В алкална среда протеиновите фракции се разпределят по такъв начин, че фино диспергираните албумини са разположени най-близо до анода, след това a-1, a-2, β- и γ-глобулините във възходящ ред на протеиновите частици. Последните като най-грубодисперсни са най-близо до катода. Съдържанието на албумини е средно 55-56%, a1-глобулини - 5-6%, a2-глобулини - 8-9%, i-глобулини - 13-14%, y-глобулини - 16-17%. Количеството на a2-глобулините се увеличава с дистрофични процеси в съединителната тъкан, колагенози и други патологични процеси, а количеството на глобулините се увеличава с мастна дегенерация на черния дроб. Увеличаване на у-глобулините, достигащо до 30-50%, се отбелязва при цироза и дифузен хепатит, умерено увеличение при остър хепатит и възпалителни процеси; той е надежден индикатор за прехода на хепатит към цироза. Повишаване на у-глобулините се установява и при различни възпалителни процеси.

Статията е изготвена и редактирана от: хирург

Видео:

Здравословно:

Свързани статии:

  1. При терапевтичните заболявания, както и при много други заболявания, общите терапевтични биохимични ...
  2. Нивото на глобулин се повишава при остро дистрофично чернодробно увреждане, в ранните стадии на обструктивна жълтеница, при амилоидоза ...
  3. Изследването на въглехидратния метаболизъм чрез определяне на кръвната захар е важно за определяне на нарушенията на въглехидратния метаболизъм ...

Ролята на черния дроб в протеиновия метаболизъм е много голяма: в него се синтезират и отлагат протеини, аминокиселини, хранителни полипептиди и продукти на разграждане на тъканни протеини влизат в него с кръвта.

Тук се извършва техният катаболизъм, неутрализиране и отстраняване на неизползваните продукти на разпадане. Някои аминокиселини претърпяват дезаминиране и трансаминиране. Освободеният амоняк се превръща от черния дроб в по-малко токсична урея. От аминокиселини, както внесени отвън, така и синтезирани от черния дроб, той отново изгражда протеините на собствената си тъкан, както и кръвните протеини; албумин, глобулини (а и р, до известна степен и у), фибриноген, протромбин, хепарин, някои ензими. В черния дроб се образуват съединения на протеини с липиди (липопротеини) и въглехидрати (гликопротеини).

Нарушаването на протеинообразуващата функция на черния дроб се открива чрез изследване на протеините на кръвната плазма или серум. Това нарушение засяга не толкова общото количество протеини, а съотношението на техните фракции, промяна в която - диспротеинемия - се наблюдава при повечето чернодробни лезии.

Метод за електрофореза на хартия, най-широко използваният в момента в клиничната практика, се основава на факта, че в електрическо поле различни протеини, в зависимост от размера, формата на молекулата, нейния заряд и други фактори, се движат с различни скорости към положителния електрод . По време на електрофореза върху хартия различни фракции протеини се концентрират в различни части на хартиената лента, където могат да бъдат идентифицирани по съответния цвят. Размерът на фракциите се определя от интензитета на цвета на всяка от тях. Протеините на кръвната плазма се делят на пет основни фракции – албумини; sh, a2-, p-, както и y-глобулини. Електрофорезата в други среди (агар, нишестен гел и др.) дава възможност за разделяне на протеини на по-голям брой фракции.

При чернодробни заболявания най-често се наблюдава намаляване на съотношението албумин-глобулин (A / G), главно поради намаляване на съдържанието на албумини (нарушение на техния синтез). При остро възпаление на черния дроб (остър хепатит) се наблюдава повишаване на съдържанието на 2-глобулини в кръвната плазма, при хронични - главно у-глобулини, вероятно поради натрупване на антитела, движещи се по време на електрофореза с у-глобулини ; докато общото количество серумен протеин често също се увеличава. При чернодробна цироза общото съдържание на серумен протеин намалява значително, главно поради албумина; но съдържанието на у-глобулини значително се увеличава.

Фибриногенът по време на електрофореза върху хартия мигрира с у-глобулини и не се открива отделно. За количествено определяне фибриногенът се утаява от плазмата чрез добавяне на калциев хлорид, последвано от претегляне на промитата и изсушена утайка или чрез определяне на протеина в тази утайка след като е разтворен. Фибриногенът се синтезира в черния дроб, следователно при тежка лезия количеството фибриноген в плазмата намалява, което също може да повлияе на коагулацията на кръвта. Нормалното му съдържание е 2-4 g/l, или 8-14 mg/ml (200-400 mg% - тегло на съсирека; метод на Rutberg).

Общ плазмен протеин най-често се определя чрез рефрактометричен метод, а при липса на рефрактометър - чрез химични методи: Kjeldahl, биуретова реакция, както и нефелометрични и др.

Проби от протеинови седименти. Съотношението на протеиновите фракции, в допълнение към електрофорезата, се определя чрез имуноелектрофореза, ултрацентрофугиране и др. В допълнение към директното определяне на съотношението на протеиновите фракции, се използват редица прости тестове за откриване на наличието на диспротеинемия. Това са така наречените протеинови седиментни (флокулационни) проби. Тяхната същност се състои в това, че при диспротеинемия, особено при намаляване на съдържанието на албумин, се нарушава стабилността на колоидната кръвна система. Това нарушение се открива, когато към серума се добави електролит в концентрация, която не променя нормалния серум, но причинява мътност или флокулация при диспротеинемия - протеинова флокулация. Същото се наблюдава, когато в кръвта се появят патологични протеини - парапротеини. Тази група образци включва проби със сублимат(реакция Таката-Ара, сублимирани тестове на Гринстед и Грос), цинков сулфат, кадмиев сулфат, разтвор на Лугол и др.. В друга група флокулационни проби реагентът е колоиден разтвор, чиято стабилност се нарушава, когато към него се добави малко количество дис- или парапротеинемичен серум (тимол, злато-колоидни проби и др.).

Тест с тимолвъз основа на определянето на степента на мътност на колоидния тимолов реагент, когато към него се добави 1 до 1 обем серум. Той е положителен главно с повишаване на съдържанието на р-липопротеини в серума. Това е един от постоянно положителните тестове за вирусен хепатит, дифузно чернодробно увреждане. Той е отрицателен за обструктивна жълтеница.

При значително увеличение на количеството на глобулините и особено на фибриногена, той се оказва положителен формол тест - превръщането на суроватката в желатинова маса (желатинизация) от добавянето на формалин.

Всички седиментни тестове (предложени са десетки) са неспецифични, техните изменения се откриват не само при чернодробни заболявания, но и при мултиплен миелом, колагенози и др. Тези тестове откриват диспротеинемия, но по много по-прости и достъпни начини от електрофореза.

Протромбинът (коагулационен фактор на кръвта II) се синтезира само в черния дроб с участието на витамин К. Причината за хипопротромбинемия може да бъде както нарушение на способността на хепатоцитите да синтезират протромбин, така и липса на мастноразтворим витамин К, който влиза в черен дроб от червата. При обструктивна жълтеница, когато усвояването на мазнините, а с тях и витамин К, е нарушено, производството на протромбин от черния дроб и съдържанието му в кръвта намаляват. За да определите причината за хипопротромбинемия, използвайте тест с парентерално приложение на витамин К . Ако след това съдържанието на серумен протромбин се увеличи, това означава, че протромбин-образуващата функция на черния дроб не е нарушена. Този тест помага да се разграничи обструктивната жълтеница от паренхимната. Протромбинът се определя от скоростта на съсирване на рекалцифицираната плазма в присъствието на излишък на тромбопластин.

Определяне на съдържанието на продукти от разцепване на протеини.От продуктите на разграждането на протеините аминокиселините, уреята, остатъчният азот и амонякът имат някаква диагностична стойност. Общото количество аминокиселини в кръвта се увеличава само при тежко увреждане на черния дроб, когато са нарушени неговите дезаминиращи и уреяобразуващи функции, които като цяло са доста стабилни. Условие за повишаване на съдържанието на остатъчен азот в кръвта при чернодробни заболявания е едновременното нарушение на бъбречната функция. Увеличаването на остатъчния азот при бъбречна недостатъчност се различава от това при чернодробно-бъбречна недостатъчност по това, че в първия случай основният компонент на остатъчния азот е уреята, а във втория случай аминокиселините съставляват значителна част. Отделното определяне на аминокиселините в кръвта с помощта на хроматография не предоставя достатъчно ясни диагностични данни за увреждане на черния дроб, за да оправдае такава трудоемка процедура. Известна диагностична стойност се запазва чрез метода за определяне на кристали левцин и тирозин в утайката на урината, които се появяват в нея по време на остра чернодробна дистрофия.

Количествено определяне на протеини в кръвния серум. Промените в протеиновия състав на кръвта, които не са напълно специфична проява на увреждане на черния дроб, отразяват естеството на патологичния процес (възпаление, некроза, неоплазма и др.), Както и нарушение на протеинообразуващата функция на черния дроб и ретикуло-хистиоцитната система. Съществуват различни физико-химични методи за количествено определяне на серумните протеини: рефрактометрични методи, колориметрични методи (биуретови методи), т.е. ефелометрични методи и електрофоретично фракциониране. Нормалните стойности за общия серумен протеин при използване на методи, базирани на изсоляване, са от 7 до 8 g%, от които 3,5-5,1 g% албумини и 2,5-3,5 g% глобулини. Съотношението на броя на албумините към броя на глобулините (виж Съотношението албумин-глобулин) е 1,5-2,3. Електрофоретичният анализ (вж. Електрофореза) обикновено дава следните съотношения на отделните протеинови фракции (в%): албумини - 55-60; α1-глобулини - 2,1-3,5; α2-глобулини - 7,2-9,1; β-глобулини - 9,1-12,7; γ-глобулини - 16-18 от общото протеиново съдържание. Хиперпротеинемия се наблюдава при хроничен хепатит и постнекротична цироза на черния дроб. Хипопротеинемия - по-често при портална цироза, особено при асцит.

Намаляване на количеството серумен албумин поради нарушение на синтеза им в черния дроб се наблюдава при тежки форми на хепатит, продължителна обструктивна жълтеница и особено при пациенти с цироза на черния дроб (в 85% от случаите). Увеличаването на γ-глобулините се наблюдава почти постоянно при цироза на черния дроб (по-често при постнекротичен), хроничен хепатит, увреждане на екстрахепаталните жлъчни пътища, придружено от инфекция, и при първичен рак на черния дроб. Обикновено повишаването на процента на β-глобулините се комбинира с високо ниво на серумните липиди; увеличаване на броя на α2-глобулините се наблюдава при хроничен хепатит, възпаление на жлъчните пътища и продължителна обструктивна жълтеница. Особено рязко увеличение на съдържанието на α2-глобулини показва възможността за злокачествено новообразувание на черния дроб. При тежки форми на чернодробна цироза се наблюдава увеличение и сливане на β- и γ-глобулинови фракции на електроферограмата.

Седиментни проби. Въз основа на тези проби може косвено да се съди за състоянието на протеиновия състав на кръвта и до известна степен за функционалното състояние на черния дроб. Резултатите от седиментните тестове зависят не само от съотношението и естеството на протеиновите фракции на кръвния серум, но и от наличието в него на непротеинови вещества (липиди, електролити и др.), Свързани с протеина.

Тестът за сублимиране се основава на утаяването на протеини от кръвен серум с разтвор на сублимат. Резултатите се изразяват в милилитри сублимиран разтвор, добавен за получаване на мътност (нормата е 1,8-2,2 ml). Този тест е по-често положителен при хроничен хепатит, цироза на черния дроб, по-рядко при остър хепатит. Положителен сублимационен тест се наблюдава и при други възпалителни заболявания (пневмония, плеврит, остър нефрит и др.).

Тестът на Велтман (виж коагулационната лента на Велтман) се съкращава (измества наляво) при остри възпалителни процеси и се удължава (измества надясно) при хронични процеси. Увреждането на чернодробния паренхим обикновено води до удължаване на коагулационната лента.

Тестът с тимол се основава на електрофотометрично определяне на степента на мътност на кръвния серум в сравнение със стандартните разтвори след 30 минути. след добавяне на тимолов реагент. Индикаторите са посочени в единици поглъщане на светлина (нормата е 1,5 единици). Този тест отразява повече възпалителен отговор, отколкото директно хепатоцелуларно увреждане. Тестът е положителен за аниктеричен хепатит, мастна дегенерация на черния дроб и цироза на черния дроб. Увеличаването на теста за тимол в края на острия хепатит може да показва прехода му към хронична форма.

Тест Takata-Ara - образуването на утайка от суроватъчни протеини с добавяне на сублимат, сода и фуксин. При нормални условия се образува утайка при известни серумни разреждания. При чернодробни заболявания се образува при по-широки граници на серумно разреждане.

Реакцията е положителна, когато се появи флокулентна утайка след 24 часа в най-малко три последователни епруветки, тя е слабо положителна, когато се образува утайка в две епруветки.

Реакцията е положителна при хроничен хепатит, прехода му към цироза, цироза на черния дроб, по-рядко при остър хепатит. Тази реакция е положителна и при други възпалителни заболявания (плеврит, пневмония, туберкулоза и др.).

Неспецифичността на седиментните проби намалява тяхната стойност като чернодробни функционални тестове, но те отразяват динамиката на развитието на патологичния процес (острота, тежест, усложнения). Препоръчително е да се използват в комбинация с няколко проби и електрофоретично изследване на протеинови фракции.

кръвен амоняк. За определяне на съдържанието на амоняк в кръвта най-често се използва методът на изометрична дестилация на Conway. Обикновено съдържанието на амоняк във венозната кръв е изключително ниско или равно на нула. Нивото на амоняка се повишава при наличие на колатерали в порталната система, доставящи кръв с високо съдържание на амоняк от червата директно във венозната мрежа. При чернодробна кома се наблюдава значително повишаване на амоняка в кръвта.

Кръвните гликопротеини са високомолекулни комплекси, изградени от протеини и мукополизахариди. Гликопротеините могат да се определят чрез електрофореза на хартия. В кръвта гликопротеините са открити във всички протеинови фракции. Средното им съдържание на албумин е 20,8%; в α1-глобулини - 18,6%; в α2-глобулини - 24,8%; в β-глобулини - 22,3%; в у-глобулини - 13,7%. Освен това може да се използва по-проста дифениламинова реакция (дифениламиновият реагент се добавя към несъдържащия протеин серумен филтрат).

При болест на Botkin и хронични чернодробни заболявания по време на периоди на обостряне се повишава съдържанието на α-гликопротеини, γ-гликопротеини и се намалява нивото на гликопротеините в албуминовата фракция; показателят за дифениламинова реакция също е повишен при значителна част от тези пациенти. При тежка цироза нивото на гликопротеиновите фракции на албумините, както и α1 и α2-гликопротеините намалява, с увеличаване на броя на гликопротеините, индикаторът за реакцията на дифениламин рязко намалява. Най-голямо увеличение на съдържанието на α1 и α2-гликопротеини се наблюдава при рак на черния дроб.

Страница 66 от 76

Видео: Определяне на реактивен протеин в серума

Индикаторите за общия протеин на кръвната плазма и неговите отделни фракции са важни при диагностицирането на много заболявания.
Определяне на общия протеин в кръвния серум. Може да се произведе с помощта на редица методи (азотометричен, гравиметричен, нефелометричен, рефракционен, спектрофотометричен и др.). От колориметричните методи най-специфичен, доста чувствителен, точен и практически достъпен е биуретовият метод. Този метод е представен като унифициран метод за определяне на общия протеин в кръвния серум. Тя се основава на следния принцип: протеините реагират в алкална среда с меден сулфат, образувайки лилаво оцветени съединения.
Техниката за определяне на общия протеин е както следва. Към 5 ml от работния разтвор на биуретовия реагент (4,5 g сол на Рошел се разтварят в 40 ml 0,2 N NaOH, добавят се 1,5 g C11SO4 · 5H2O и 0,5 g K1 и се допълват до 100 ml 0,2 N NaOH) добавете 0,1 ml кръвен серум. След 30 минути пробата се колориметрира върху FEK в 10 mm кювета със зелен светлинен филтър срещу контрола. За да се подготви контрола, 0,1 ml 0,9% NaCl се добавя към 5 ml от биуретовия реактив. Изчислението се извършва съгласно графика за калибриране.
Нормалната концентрация на общ протеин при възрастни варира от 62 до 82 g/l. Данните по възраст при децата са представени в табл. 49.
Tab.g 49. Съдържанието на протеинови фракции като процент от общото количество протеин (средни данни) по възраст (според Yu. E. Veltishchev, 1979)

Най-честите причини за хипопротеинемия са недостатъчният прием на протеини в организма с храната (белтъчно гладуване), значителни загуби на протеини и инхибиране на биосинтезата на протеини в кръвта.
Недостатъчен прием на протеини в организма се наблюдава при нарушения на стомашно-чревния тракт (стеснение на хранопровода, пилороспазъм и стеноза на пилора, тумори, възпаление на стомашно-чревния тракт и др.), ниско съдържание на протеини в диетата или небалансиран аминокиселинен състав, и т.н.
Бъбречните заболявания, протичащи с протеинурия, остри и хронични кръвоизливи, обширни ексудати и изливи в серозни кухини, изгаряния и др., Водят до загуба на протеини от организма.
Хипопротеинемията, свързана с намаляване на биосинтезата на протеини в черния дроб, възниква при хроничен хепатит, интоксикация, цироза, продължителни гнойни процеси, злокачествени тумори и др.
Хиперпротеинемията е сравнително рядко явление. Наблюдава се при ексикоза, безвкусен диабет, чревна непроходимост, генерализиран перитонит, миелом (постоянен до 120 g/l).
Методи за определяне на протеинови фракции в кръвен серум. Изследването на количественото съотношение между отделните протеинови фракции е от голяма диагностична стойност, тъй като позволява да се разграничат някои видове хипо- и хиперпротеинемия, както и редица заболявания, които не са придружени от промяна в общото съдържание на протеини.
За фракциониране на плазмените протеини се използват изсоляване с неутрални соли, електрофоретично фракциониране, имунологични и седиментационни методи, утаяване с етилов алкохол при ниска температура, хроматография, гел филтрация. Най-често използваните от тези методи са електрофоретичните методи, базирани на различната скорост на движение на протеините в електрическо поле, в зависимост от техния електрически заряд и други физични и химични свойства.
Широко приложение намират методите за електрофореза върху хартия и гелове - агар, нишесте и други, особено върху полиакриламиден гел, с който могат да се получат около 30 протеинови фракции. По-често започва да се използва електрофореза върху филми от целулозен ацетат. Въпреки това, в клиничните диагностични лаборатории се използва главно методът на електрофореза на хартия (V. G. Kolb, V. S. Kamyshnikov, 1976). Този метод се основава на следния принцип: под въздействието на постоянно електрическо поле серумните протеини с електрически заряд се движат по хартия, навлажнена с буферен разтвор, със скорост, която зависи от големината на заряда и молекулното тегло. В този случай протеините на кръвния серум се разделят на пет фракции: албумини и глобулини a1, a2, b, y.
Нормалното съотношение на албумини и глобулини (съотношение албумин-глобулин) е приблизително 2:1. Процентът на отделните фракции на протеини при възрастни и деца, в зависимост от възрастта, е представен в таблица. 49. Общото количество протеин и протеинови фракции в кръвта се променя при различни заболявания при децата.
При възрастни и по-големи деца се разграничават следните видове електроферограми: I) остър възпалителен процес - 2) подостро хронично възпаление - 3) нефротичен симптомен комплекс - 4) злокачествено новообразувание - 5) хепатит - 6) цироза на черния дроб - 7) обструктивна жълтеница - 8) в - и р-глобулинови плазмоцитоми.

При първия тип се наблюдава намаляване на нивото на албумините и повишаване на а1, а2-глобулините, а в по-късните етапи и у-глобулините; във втория - умерено намаляване на албуминовите фракции и изразено увеличение на а2 -, у-глобулинови фракции; в третия, значително намаляване на албумините, увеличение на а-глобулините с умерено намаляване на у-глобулините; в четвъртото - намаляване на албумините и значително увеличение на всички глобулинови фракции; в пето - умерено намаляване на албумините и повишаване на у- и (3-глобулините; в шестото - намаляване на албумините със силно увеличение на у-глобулиновата фракция, чиято основа е разширена; в седмото - намаление в албумините и умерено увеличение на CC2-, P- и y-глобулините; в осмия - общият протеин е рязко повишен, албумините и повечето глобулини са намалени, в зависимост от вида, y- или β-глобулините са по-повишени - булини.
При кърмачета има физиологичен дефицит в биосинтезата на у-глобулини. Следователно при инфекциозни заболявания техните b- и a2-глобулини се повишават по-значително, отколкото при по-големи деца и възрастни. Постоянното повишаване на у-глобулините при малки деца може да показва септично състояние.