Složky krevní plazmy a jejich

funkce

Josef Fontana

Obsah přednášky

• 1) Definice základních pojmů

• 2) Osmolarita plazmy

• 3) Nízkomolekulární složky plazmy

– ionty: sodík, draslík, vápník, chloridy

– energetické substráty a metabolity

• 4) Vysokomolekulární složky plazmy

– lipoproteiny

– bílkoviny krevní plazmy

• 5) Enzymy v plazmě

Tělesné tekutiny

• Celková tělesná voda (CTV):

– tvoří 55-60% hmotnosti lidského těla

– ženy méně než muži (mají více tuku)

– malé děti a těhotné mají zvýšený

podíl CTV

– ve stáří se podíl vody snižuje

Tělesné tekutiny

• Intracelulární tekutina (ICT)

– tvoří 2/3 CTV

• Extracelulární tekutina (ECT)

– tvoří 1/3 CTV

– ¼ ECT v cévách - intravazální tekutina =

plazma + lymfa

– ¾ ECT v intersticiální tekutině (tkáňový

mok)

Plazma x sérum

• Plazma = tekutina po oddělení

krvinek

• Sérum = tekutina vzniklá nad

sraženinou

• Co se podle Vás odebírá častěji na

biochemická vyšetření?

Plazma x sérum

• Sérum

– vhodné pro většinu vyšetření

– chybí koagulační faktory

• Plazma

– nutný odběr nesrážlivé krve

– urgentní medicína

– testy na krevní srážlivost

• „-emie“ = koncentrace v plazmě

Plazma

• Voda

• Nízkomolekulární složky:

– ionty (minerály)

– energetické substráty

– metabolity

• Vysokomolekulární složky:

– bílkoviny

– lipoproteiny

Osmolarita plazmy

• Počet částic na litr [mosm/l] = [mmol/l]

• 280 - 295 mmol/l

• Ovlivňují ji hlavně nízkomolekulární látky

= ionty + živiny + metabolity

• Vypočtená osmolarita = 2Na+ + urea +

glukóza

• Regulace osmolarity: antidiuretický

hormon

Schéma tří prostorů tělesných tekutin a pohybu

komponent, které určují osmolaritu plazmy

Klinický význam osmolarity plazmy

• Respektovat tonicitu podaných roztoků

– hypotonické → hemolýza

– hypertonické dráždí stěnu cév

• Izotonické roztoky:

– Fyziologický r.: 0,9% NaCl (154mM Na+ + Cl-)

– 5% glukóza: zmetabolizování Glc → de facto

dáváme volnou vodu → hypotonický r.

– Ringerův, Hartmanův r.: iontové složení

podobné plazmě

Tonicita roztoků vzhledem k plazmě

Klinický význam osmolarity plazmy

• Změna osmolarity ohrožuje

zejména mozek

– pokles osmolarity ECT → edém

– rychlý vzestup osmolarity ECT →

pontinní demyelinizace

Nízkomolekulární složky krevní

plazmy

• Kationty: Na+, K+, Ca2+

• Anionty: Cl-, HCO3-, HPO4

2-, HSO4-

• Metabolity: urea, kreatinin, kyselina

močová, bilirubin

• Živiny: glukóza, MK, ketolátky

• Ostatní

Ionty v krevní plazmě

• Zákon

elektroneutrality:

anionty = kationty

• Anion gap = (Na+ +

K+) - (Cl- + HCO3-)

Na +

• Hlavní kationt ECT: 135-145 mM

• Spolu s Cl- zodpovídá za 80%

osmolarity plazmy → váže vodu →

určuje objem plazmy

• Regulace obsahu Na+: aldosteron a atriální natriuretický polypeptid

(ANP)

Cl-

• Hlavní aniont ECT: 97-108 mM

• Provází sodík → osmolarita plazmy

• Význam pro udržení ABR

• Cl- spoluvytváří žaludeční šťávu

• Neutrofilní granulocyty vytvářejí

z Cl- a peroxidu vodíku kyselinu

chlornou

K+

• 98% v ICT (~ 155 mM), jen 2%

v ECT (3,8 - 5,2 mM)

• Spolu s hořčíkem patří mezi hlavní

IC kationty

Význam K+ v ECT

• Gradient mezi ICT a ECT ovlivňuje

membránový potenciál

• Fyziologické rozložení kationtů (Na+

převážně EC a K+ v ICT) je

nezbytné pro zachování správné

funkce buněk (nervosvalová

dráždivost, ...)

• Správné rozložení udržuje

Na+/K+ATPáza

Ca2+

• Hodnota v ECT je o 4 řády vyšší

než v ICT

• 2,25 - 2,75 mM

• Volná a vázaná frakce v plazmě

• Regulace Ca2+: parathormon,

kalcitriol a kalcitonin

Volná a vázaná frakce Ca2+

• 1) ~ 46% Ca2+: vazba na bílkoviny

plazmy (albumin)

• 2) ~ 6% Ca2+: v komplexech s

malými anionty (HCO3-, citrát, laktát)

• 3) ~ 48% Ca2+: ionizovaný

• Pouze ionizovaný Ca2+ je

fyziologicky aktivní

Volná a vázaná frakce Ca2+

• Poměr frakcí (při stálé kalcémii)

ovlivňuje:

• 1) pH: vzestup pH → pokles

ionizovaného Ca2+ (Ca2+ soutěží

s H+ o vazebné místo na albuminu)

• 2) proteinémie: ztráta bílkovin →

pokles vázané frakce

Význam Ca2+

• Stabilita membrán vzrušivých tkání:

hypokalcémie = křeče

• Svalová kontrakce

• Hemokoagulace: aktivuje koagulační

faktory, jejichž tvorba je závislá na

vitaminu K (f. II, VII, IX, X, protein C a S)

• Součást anorganické kostní matrix

• Laktace

Energetické substráty

• Glukóza (3,3 - 5,6 mM): striktní

regulace

• Mastné kyseliny (0,6 - 1,7 mM):

vazba na albumin

• Ketolátky: 3-HB nalačno: < 0,5 mM,

ketoacidóza: > 3 mM

• Aminokyseliny (2,3 - 4,0 mM): Gln ~

0,6 mM, Ala ~ 0,3 mM

Dusíkaté katabolity

• Amoniak (12 - 50 μM): transportován

jako glutamin a alanin

• Urea (2,5 - 8,3 mM)

• Kreatinin (50 - 120 μM): výpočet

glomerulární filtrace

• Kyselina močová (150 - 360 μM): při

nadbytku vzniká dna

• Bilirubin (do 17 μM): ikterus (> 40 μM)

Vysokomolekulární složky

krevní plazmy

• Lipoproteiny

• Bílkoviny

Plazmatické proteiny

• 60 - 80 g/l

• Klasifikace dle funkce:

– udržování onkotického tlaku (25 mmHg = 2,2 kPa)

– koagulace a fibrinolýza

– imunita: protilátky, komplement a RAF

– transport látek

– pufry

– žádná funkce, ale dg. význam: enzymy, markery

• Klasifikace dle ELFO: prealbumin, albumin, α-, β-,

γ-globuliny

Albumin

• 35 - 53 g/l, Mr = 68 000 (tj. malá)

• Funkce:

• 1) 75 % onkotického tlaku plazmy→

hypoalbuminémie vede k edémům

• 2) „zásobní“ protein - poločas: 21 dní

• 3) pufr

• 4) transport látek (nekonjugovaný bilirubin,

MK, hormony štítné žlázy, Ca, Mg, Zn, důležité

léky (penicilin, digoxin, salicyláty))

α-1 a α-2 globuliny

• Alfa 1:

• 1) α1-antitrypsin: inhibitor proteáz, RAF

• 2) α1-fetoprotein: prenatální diagnostika,

nádorový marker (hepatom)

• Alfa 2:

• 1) haptoglobin: váže volný Hb, RAF

• 2) ceruloplazmin: transport Cu, Fe2+ → Fe3+

• 3) α2-makroglobulin: inhibitor proteáz

Beta globuliny

• Transferin: přenáší Fe

• CRP = C-reaktivní protein (< 10 mg/l)

– RAF – rychlý nárůst během akutního

bakteriálního zánětu

– váže substanci C streptococcus pneumoniae

• Fibrinogen (1,5 - 4,5 g/l): koagulační

faktor I, RAF

• Hemopexin: váže hem

Gamaglobuliny - protilátky

• Produkovány plazmatickými buňkami

• Jediné proteiny plazmy, které nejsou

syntetizovány v játrech

• Dva páry těžkých a dva páry lehkých

řetězců (vzájemně spojeny S-S můstky)

• Podle těžkých řetězců rozlišujeme pět

tříd gamaglobulinů: IgG, IgA, IgM, IgD a

IgE

Hlavní proteiny jednotlivých frakcí

α1-antitrypsin

α2-makroglobulin

haptoglobin

transferrin

fibrinogen, C3-komp.

Albumin

imunoglobuliny:

IgG, IgA, IgM

Reaktanty akutní fáze - RAF

• Reakce akutní fáze – nespecifická

ochranná reakce organismu na

působení stresoru

• Prozánětlivé cytokiny (IL-1, IL-6 a

TNF-α) stimulují játra ke tvorbě RAF

• CRP, α1-antitrypsin, haptoglobin,

koagulační faktory, komplement

(C3, C4)

Obrázek byl převzat z: Devlin, T. M.

(editor): Textbook of Biochemistry with

Clinical Correlations, 4th ed.

Wiley-Liss, Inc., New York, 1997.

ISBN 0-471-15451-2

Obrázek byl převzat z: Devlin, T. M.

(editor): Textbook of Biochemistry with

Clinical Correlations, 4th ed.

Wiley-Liss, Inc., New York, 1997.

ISBN 0-471-15451-2

• A) Normální vzor

• B) Reakce akutní

fáze

• C) Paraproteinemie

• D) Normální plazma

s fibrinogenovým

proužkem (pokud k

analýze použijeme

plazmu namísto

séra)

Elektroforéra sérových proteinů na

agarózovém gelu – 5 pruhů

Enzymy v plazmě

• Poškození buněk → uvolnění IC enzymů

do ECT

• Zanedbatelné koncentrace v plazmě →

stanovujeme aktivitu [μkat/l]

• Aktivita je mírou poškození dané tkáně

• Problémem je specifita

– tentýž enzym se uvolňuje z více tkání

– někdy ale v různých tkáních rozdílné

izoenzymy

Enzymy v plazmě

• Jaterní testy:

– ALT: cytosol, AST: mitochondrie

– žlučový pól: GMT a ALP

• Myokard:

– CK, izoenzym CK-MB

– AST, LDH – pouze historický význam

• Pankreas: pankreatická amyláza a lipáza

• Svaly: CK

Základní sada

• Stanovena u většiny hospitalizovaných

pacientů

• Dá lékaři přehled o stavu pacientova

metabolismu a funkcích orgánů

• Zahrnuje:

– Na, K, Cl, glykemii

– jaterní testy: ALT, AST, bilirubin, ALP, GMT

– funkce ledvin: urea, kreatinin

– krevní obraz a sedimentaci (FW)

– moč chemicky + sediment