Процесс метаболизма (обмена веществ) представляет собой сложно устроенную систему, посредством которой осуществляется обеспечение организма энергией и основными компонентами, используемыми для построения новых клеток. Данный механизм лежит в основе размножения, роста и развития всех живых существ. Одним из таких компонентов обмена является белок.
Основные функции белков в организме
Молекулы белков состоят из аминокислотных остатков и, в зависимости от их количества, имеют определённую молекулярную массу. Данные молекулы в организме выполняют разнообразные функции:
- структурная: белки входят в состав клеточных органелл, мембран, межклеточного матрикса;
- транспортная: молекулы белков являются переносчиками кислорода, лекарственных препаратов, гормонов, билирубина, желчных кислот, неорганических ионов в крови, а также обеспечивают трансмембранный транспорт и внутриклеточную передачу информации;
- гомеостатическая: белковые молекулы образуют буферную систему крови, которая обеспечивает поддержание постоянства кислотно-основного равновесия (рН);
- коллоидно-осмотическая: белковые молекулы вносят основной вклад в формирование онкотического давления в крови, что обеспечивает удержание жидкости в кровеносном русле;
- гемостатическая: большая часть факторов свертывающей и противосвертывающей системы крови имеют белковую природу;
- иммунная: иммуноглобулины, синтезируются плазматическими клетками в ответ на внедрение инфекционных агентов, являются белковыми молекулами;
- гормональная: ряд гормонов (инсулин, глюкагон, гормон роста, АКТГ) относятся к белкам;
- ферментативная: ферменты организма человека, которые обеспечивают ускорение биохимических процессов, имеют белковую природу;
- энергетическая: белки выполняют роль резервных источников энергии и при истощения запасов углеводов и липидов используются для её получения.
Что показывает белок в крови?
Для характеристики состояния белкового обмена в клинической практике используется показатель общего белка в крови (Тotal Рroteins). Общий белок определяется в рамках биохимического анализа с целью скрининга, при госпитализации, после перенесенных заболеваний и представляет собой суммарное количество всех белковых молекул сыворотки крови, которая отличается от плазмы отсутствием фибриногена. По уровню общего белка в крови можно судить о состоянии печени и почек, косвенно - о степени иммунной защиты человека. Концентрация общего белка может изменяться не только при патологии, но и при ряде физиологических состояний, поэтому при оценке результатов исследования требуется комплексный подход.
Норма белка в крови
Референсные значения общего белка зависят от возраста пациента. У мужчин и женщин одной возрастной категории не наблюдается значимых различий в концентрации белка в крови.
Как правило, у новорожденных отмечается физиологически низкий уровень общего белка в крови (40-60 г/л), что связано с несостоятельностью белоксинтезирующей функции печени. Постепенно уровень данного показателя повышается и к 14-летнему возрасту достигает значений взрослого человека (65-85 г/л). Могут отмечаться незначительные колебания показателей нормы общего белка в крови для различных лабораторий, поэтому при динамическом наблюдении за пациентом рекомендуется сдавать анализы в одном и том же учреждении.
Повышенный белок в крови
Повышение уровня общего белка в крови называется гиперпротеинемией. Основными причинами гиперпротеинемии являются:
- усиленные физические нагрузки, которые приводит к разрушению мышечного белка и поступлению его в кровоток;
- состояния, связанные с дегидратацией организма вследствие недостаточного поступления жидкости или её потери по причине рвоты, диареи, усиленного потоотделения или мочеиспускания (перегревание, кишечные инфекции, сахарный диабет);
- повышенный синтез белка при длительных хронических заболеваниях органов и тканей, в том числе при алкогольном гепатите, аутоиммунной патологии (СКВ, ревматоидный артрит);
- онкологические заболевания, сопровождающиеся синтезом аномальных белков и иммуноглобулинов (макроглобулинемия Вальденстрема, миеломная болезнь, лимфогранулематоз);
- длительное пережатие жгутом конечности, из сосудов которой осуществляется забор крови для анализа;
- резкая смена положения тела (вертикализация при длительном соблюдении постельного режима и т.п.).
Пониженный белок в крови
Снижение уровня общего белка в крови называется гипопротеинемией. Данное состояние сопровождается достаточно тяжёлыми проявлениями. В серьезных ситуациях отмечаются повышенная кровоточивость, отеки, как поверхностные, так и полостные (плеврит, асцит, гидроперикард), восприимчивость к инфекционным заболеваниям. Выделяют следующие причины снижения уровня общего белка в крови:
- нарушения питания, которые связаны с низким содержанием белка в пище (голодание, экстремальные диеты, вегетарианство), а также с проблемами его усвоения в желудочно-кишечном тракте при хронических воспалительных заболеваниях кишечника (болезнь Крона, НЯК), резекции участка кишки;
- патология почек, связанная с повышенной потерей белка с мочой (нефротический синдром, острый гломерулонефрит);
- патология печени, при которой снижается синтез белковых молекул (инфекционные гепатиты, цирроз);
- инфекционные заболевания, сопровождающиеся выраженным интоксикационным синдромом и повышенным разрушением белковых молекул (сепсис, менингит, тяжёлые пневмонии);
- злокачественные новообразования, при которых отмечается активация процессов катаболизма, а также использование белковых молекул на построение опухоли;
- состояние после операции, массивной потери крови;
- ожоговая болезнь;
- заболевания, связанные с задержкой жидкости в организме (сердечная недостаточность, ХПН);
- наследственные иммунодефициты, связанные с нарушением синтеза иммуноглобулинов;
- продолжительные стрессовые ситуации;
- период беременности, особенно 3 триместр, и лактации, что обусловлено повышением объёма циркулирующей крови и её разведением.
Также гипер- и гипопротеинемия бывает абсолютной и относительной. Если причиной изменения концентрации белка является колебание баланса жидкости (обезвоживание или, наоборот, повышенное её поступление), говорят об относительной гипо- и гиперпротеинемии. В случае, если наблюдается повышенный синтез или распад белковых молекул, гипер- и гипопротеинемия является абсолютной.
Белковые фракции, протеинограмма
С целью более детального изучения белкового компонента сыворотки при помощи метода электрофореза можно определить основные фракции белков. В основе метода лежит способность данных молекул передвигаться под действием электрического тока в поле с жидкой средой. В зависимости от своего заряда и молекулярной массы, молекулы белков определенных видов передвигаются с различной скоростью. Выделяют пять основных белковых фракций:
- альбумины - образуются в печени, составляют 50-70% (30-50 г/л) от общего количества белка крови, обеспечивают транспорт молекул лекарственных препаратов, гормонов, билирубина и других веществ, а также формируют онкотическое давление в кровеносном русле;
- альфа-1 (альфа-1 антитрипсин, альфа-1 кислый гликопротеин) и альфа-2 глобулины (альфа-2 макроглобулин, гаптоглобин, церулоплазмин) синтезируются в печени, представлены белками острой фазы воспаления, на их долю приходится около 3-6% (1-3 г/л) и 9-15% (6-10 г/л) соответственно от общего количества белковых молекул в кровотоке;
- бета-глобулины (трансферрин, гемопексин, С3 и С4 компоненты системы комплемента, С-реактивный белок) составляют 8-18% (7-11 г/л) всех белков крови, образуются в гепатоцитах;
- гамма-глобулины (15-25% - 8-16 г/л) представлены иммуноглобулинами, которые синтезируются иммунокомпетентными клетками.
При различных патологиях возможно нарушение баланса между основными белковыми фракциями крови, которое называется диспротеинемией. Достаточно часто возникают ситуации, когда уровень общего белка находится в пределах нормальных значений, но при этом соотношение белковых молекул различных групп отличаются от референсных значений. Поэтому анализ протеинограммы при различных патологиях имеет огромную диагностическую ценность.
Таким образом, роль белковых молекул в организме человека не преувеличена и определение уровня общего белка, а также белковых фракций в крови помогает клиницистам на ранних этапах выявить заболевания различных органов и систем.
