"Медицинская физика"
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА. (Диплом)
« Выявление зависимости предрасположенностей людей к различным заболеваниям от химического состава плазмы крови разных групп»
Выполнила: Леонова Ольга, МФ-52
Содержание
Введе-ние................................................................................ 3
Глава I. Обзор литерату-ры......................................................... 5
1.1. Химический состав кро-ви..................................................... 5
1.2. Физико–химические свойства кро-ви........................................ 15
1.3. Биохимические основы определения групп кро-ви....................... 17
1.4. Типология групп кро-ви........................................................ 18
1.4.1. Система АВО.................................................................. 18
1.4.2. Резус фак-тор................................................................... 19
1.4.3. Другие систе-мы................................................................ 20
1.5. Определение групп крови по АВО.......................................... 25
1.6. Использование данных о группах кро-ви:................................... 26
1.6.1. Переливание кро-ви............................................................ 26
1.6.2. Связь групп крови и показателей здоро-вья............................... 27
1.7. Методы исследования физико-химических свойств и химического состава групп кро-ви..................................................................
30
Глава II. Объекты и методы исследова-ния...................................... 34
Глава III. Результаты собственных исследова-ний............................ 41
Глава IV. Заключе-ние............................................................... 46
Выво-ды................................................................................. 48
Список использованной литерату-ры............................................. 49
Введение
Группа крови, являясь четким генетическим оттиском, идентифицирует человека столь же достоверно, как и ДНК.
В группе крови закодированы физиологические, биохимические осо-бенности, которые напрямую связаны с таким понятием, как здоровье. Ин-формация о здоровье человека заложена в его физиологической структуре, на клеточном уровне. Организм несет в себе ту или иную информацию лишь благодаря тому, что в нем имеется жидкостная среда. Именно жидкость – основной носитель информации в природе. Кровь – главная жидкость нашего организма. Именно поэтому кровь – главный носитель информации и на физиологическом уровне. Кровь в очень большой степени состоит из воды, которая в ее составе обладает свойством переносить информацию, вступает во взаимодействия с иными биологическими веществами. Так, кровь становиться носителем особого биологического кода. Это биологический код, которым на молекулярном уровне представлена своеобразная программа жизни и развития человека.
На самом деле, концепция влияния группы крови на состояние здоровья человека появилась достаточно давно.
Многие учёные в ХХ веке приводили данные, подтверждавшие влия-ние группы крови на обменные процессы в организме, возникновение тех или иных заболеваний. Этой проблемой занимались японские учёные из знаменитой династии Номи.
Последние же исследования ученых свидетельствуют, что предраспо-ложенность к различным болезням связана с принадлежностью к той или иной группе крови. Если говорить упрощенно, группа крови - это набор иммунных признаков, по которому объединяют людей в зависимости от наличия у них определенных антител в эритроцитах, лейкоцитах, плазме крови и тканях. Поэтому, свою группу крови должен знать каждый человек. Ведь в нашей крови на молекулярном уровне заложена та матрица, та программа, которой мы должны придерживаться, чтобы быть здоровым и полностью реализоваться в жизни.
Исходя из всего сказанного, можно сформулировать цели и задачи нашей выпускной квалификационной работы:
Цель работы: проследить зависимость предрасположенностей людей к различным заболеваниям от группы крови и ее химического состава.
Задачи исследования:
1. Анализ литературных источников по проблеме исследования.
2. Физико-химический анализ плазмы крови разных групп.
3. Анализ медицинских карт пациентов на предмет выявления предрасположенности к различным заболеваниям.
4. Выявление биохимической зависимости состояния здоровья человека от химического состава плазмы крови разных групп.
Гипотеза нашего исследования:
Существует зависимость химического состава плазмы крови разных групп и предрасположенностей людей к различным заболеваниям.
Глава I. Обзор литературы.
1.1. Химический состав крови
Кровь вместе с лимфой является внутренней средой организма. Об-щее количество крови у взрослого человека в среднем составляет 5 л (равно по весу 1/13 веса тела). Основные функции крови в организме: играет важную роль в обмене веществ, доставляя питательные вещества к тканям всех органов и выводя продукты распада; принимает участие в дыхании, доставляя кислород ко всем тканям органов и удаляя углекислоту; осуществляет гуморальную регуляцию деятельности различных органов: разносит по организму гормоны и другие вещества; выполняет защитную функцию - в ней имеются клетки, обладающие свойством фагоцитоза, и осо-бые вещества - антитела, играющие защитную роль; выполняет функцию теплорегуляции организма и поддержания постоянной температуры тела [3].
Кровь - это жидкая ткань, состоящая из плазмы и взвешенных в ней кровяных клеток. Она заключена в систему кровеносных сосудов и благодаря работе сердца находится в состоянии непрерывного движения. Количество и состав крови, а также ее физико-химические свойства у здорового человека относительно постоянны: они могут подвергаться небольшим колебаниям, но быстро выравниваются. Относительное постоянство состава и свойств крови является необходимым условием жизнедеятельности всех тканей организма. Постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды носит название гомеостаза [3].
Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней формен-ных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю формен-ных элементов приходится 40 — 45%, на долю плазмы — 55 — 60% от объема крови. Это соотношение получило название гематокритного соотношения, или гематокритного числа [1].
Химический состав крови в норме относительно постоянен. Это объясняется наличием в организме мощных регулирующих механизмов (ЦНС, гормональная система и др.), обеспечивающих взаимосвязь в работе таких важных для жизнедеятельности органов и тканей, как печень, почки, легкие и сердечнососудистая система [2].
Все случайные колебания в составе крови в здоровом организме быстро выравниваются. Напротив, при многих патологических процессах отмечаются более или менее резкие сдвиги в химическом составе крови.
Важнейшие органические компоненты цельной крови и плазмы человека приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1.
Основные химические компоненты крови и плазмы человека
-
Составные компоненты Цельная кровь Плазма Вода, % 75 - 85 90 - 91 Сухой остаток, % 15 - 25 09.окт Гемоглобин, г/л 130 - 160 - Общий белок, г/л - 65 – 85 Фибриноген, г/л - 2 – 4 Глобулины, г/л - 20 – 30 Альбумины, г/л - 40 – 50 Азот небелковых соединений, ммоль/л 15,0 – 25,0 14,3 - 21,4 Мочевина, ммоль/л 3,3 – 6,6 3,3 - 6,6
Мочевая кислота, ммоль/л 0,18 – 0,24 0,24 - 0,29 Креатинин, ммоль/л 0,06 – 0,16 0,06 - 0,16 Креатин, ммоль/л 0,23 – 0,38 0,08 - 0,11 Азот аминокислот, ммоль/л 4,3 – 5,7 2,9 - 4,3 Индикан, мкмоль/л - 1 - 4 Глюкоза, ммоль/л 3,3 – 5,0 3,6 - 5,5 Глюкозамин, ммоль/л - 3,9 - 5,0 Пентозы, ммоль/л - 0,13 - 0,26 Общие липиды, г/л 1,0 – 7,2 3,8 - 6,7 Триацилглицерины, ммоль/л 1,0 – 2,6 1,2 - 2,8 Холестерин, ммоль/л 3,9 – 5,2 3,9 - 6,5 Фосфолипиды, г/л - 2,2 - 4,0 Фосфатидилхолин, ммоль/л 3 1,5 - 3,0 Кетоновые тела, ммоль/л в пересчете на ацетон - 0,2 - 0,6 Ацетоуксусная кислота, ммоль/л 0,05 - 0,19 Молочная кислота, ммоль/л - 1,1 - 1,2 Пировиноградная кислота, ммоль/л - 0,07 - 0,14 Лимонная кислота, ммоль/л - 0,10 - 0,15 α - Кетоглуторат, ммоль/л - 0,02 - 0,07 Янтарная кислота, ммоль/л - 0,01 - 0,04 Билирубин общий, мкмоль/л - 4 - 26 Из данных, приведенных в таблице 1.1. видно, что в крови содержится множество различных органических компонентов. Большую часть сухого остатка крови составляют белки [2].
-
Из 9–10% сухого остаткаплазмы кровина долюбелковприходится 6,5–8,5%. Белкикровиможно разделить на три группы:альбумины, глобулиныифибриноген. Нормальное содержаниеальбуминовв плазме кровисоставляет 40–50 г/л,глобулинов– 20–30 г/л,фибриногена– 2,4 г/л.Плазма крови, лишеннаяфибриногена, называется сывороткой. Белки сыворотки крови осуществляют транспортные (связывание гормонов, минеральных компонентов, липидов, пигментов и т. п.) и защитные (иммуноглобулины, опсонины, белки острой фазы и др.) функции, участвуют в регуляции кислотно-щелочного состояния организма, являются регуляторами свертываемости крови и антителами [2].
-
Альбуминыобразуются в печени, представляют собой низкомолекулярный (м.м. 69000) белок. Одна треть его общего количества (200-300г) в организме взрослого человека находится в циркулирующей крови, а две трети – вне сосудистого русла. Между этими бассейнами происходит беспрерывный обмен альбумина. Он выполняет несколько функций: поддерживает коллоидно-осмотическое давление в крови и тканях (на его долю приходится 80% величины этого показателя), от чего зависит транскапиллярный обмен жидкости, тургор тканей и объем жидкости во внесосудистом и сосудистом пространствах. Легко соединяясь с органическими и неорганическими веществами, гормонами, лекарственными средствами, альбумин доставляет их с током крови в ткани и одновременно выводит некоторые продукты метаболизма в сосудистое русло к печени, почкам, легким, желудочно-кишечному тракту, способствуя дезинтоксикации организма. Является одним из важных компонентов буферной системы плазмы, регулирующий кислотно-щелочное состояние крови. Участвует в питании тканей как легкоусвояемый белок [7].
-
Глобулины подразделяются на несколько фракций: α-, β- и γ-глобулины. На их долю приходится 15-18% величины поддержания коллоидно-осмотического давления крови. Главная их функция – обеспечение гуморального иммунитета [7].
-
Альфа-глобулины - фракция белков, включающая гликопротеиды. Основная функция - перенос углеводородов,
-
так же транспортные белки для гормонов, витаминов и микроэлементов. Осуществляют транспорт липидов (триглицеридов, фосфолипидов, холестерина ) [2].
-
Бета-глобулины - фракция белков крови участвующая в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, катионов, осуществляет перенос железа кровью [2].
- Гамма – глобулины включают в себя различные антитела или иммуноглобулины 5 классов: Jg A, Jg G, Jg M, Jg D и Jg E, защищающие организм от вирусов и бактерий. К γ -глобулинам относятся также α и β — агглютинины крови, определяющие ее групповую принадлежность [1].
- Молекулаиммуноглобулина состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей. Каждая пара в свою очередь состоит из двух разных цепей: легкой (L) и тяжелой (Н). Иными словами, молекулаиммуноглобулинов состоит из двух легких (L) цепей (мол. масса 23000) и двух тяжелых (Н) цепей (мол. масса 53000–75000), образующих тетрамер (L2H2) при помощи дисульфидных связей (Рис. 1.1). Каждая цепь разделена (может быть, несколько условно) на специфические домены, или участки, имеющие определенное структурное и функциональное значение. Половину легкой цепи, включающую карбоксильный конец, называют константной областью (CL), a N-концевую половину легкой цепи – вариабельной областью (VL) [2].
- Примерно четвертую часть тяжелой цепи, включающую N-конец, относят к вариабельной области Н-цепи (VH), остальная часть ее – это константные области (СН1, СН2, СН3). Участок иммуноглобулина, связывающийся со специфическим антигеном, формируется N-концевыми вариабельными областями легких и тяжелых цепей, т.е. VH- и VL-доменами. Глобулины образуются в печени, костном мозге, селезенке, лимфатических узлах [2].
Рис. 1.1. Строение молекулы иммуноглобулинов. Объяснения в тексте.
Фибриноген — первый фактор свертывания крови. Под воздействием тромбина переходит в нерастворимую форму — фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген образуется в печени [1].
Липопротеины плазмы крови
Липопротеины – это высокомолекулярные водорастворимые частицы, представляющие собой комплекс белков и липидов. В этом комплексе белки вместе с полярными липидами формируют поверхностный гидрофильный слой, окружающий и защищающий внутреннюю гидрофобную липидную сферу от водной среды и обеспечивающий транспорт липидов в кровяном русле и их доставку в органы и ткани [2].
Плазменные липопротеины (ЛП) – это сложные комплексные соединения, имеющие характерное строение: внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля (ядро), содержащая неполярные липиды (три-глицериды, эстерифицированный холестерин); жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин. Толщина наружной оболочки липопротеиновой частицы (ЛП-частица) составляет 2,1–2,2 нм, что соответствует половине толщины ли-пидного бислоя клеточных мембран. Это позволило сделать заключение, что в плазменных липопротеинах наружная оболочка в отличие от клеточных мембран содержит липидный монослой. Фосфолипиды, а также неэстерифицированный холестерин (НЭХС) расположены в наружной оболочке таким образом, что полярные группы фиксированы наружу, а гидрофобные жирно-кислотные «хвосты» – внутрь частицы, причем какая-то часть этих «хвостов» даже погружена в липидное ядро. По всей вероятности, наружная оболочка липопротеинов представляет собой не гомогенный слой, а мозаичную поверхность с выступающими участками белка. Существует много различных схем строения ЛП-частицы. Предполагают, что входящие в ее состав белки занимают только часть наружной оболочки. Допускается, что часть белковой молекулы погружена в ЛП-частицу глубже, чем толщина ее наружной оболочки (Рис. 1.2). Итак, плазменные ЛП представляют собой сложные надмолекулярные комплексы, в которых химические связи между компонентами комплекса носят нековалентный характер. Поэтому применительно к ним вместо слова «молекула» употребляют выражение «частица» [2].
Аполипопротеины (апобелки, апо) входят в состав липопротеинов. Это один белок либо несколько белков, или полипептидов, которые называют апобелками (сокращенно апо). Эти белки обозначают буквами латинского алфавита (А, В, С). Так, два главных апобелка ЛПВП обозначаются A-I и А-II. Основным апобелком ЛПНП является апобелок В, он входит также в состав ЛПОНП и хиломикронов. Апобелки C-I, С-II и C-III представляют собой небольшие полипептиды, которые могут свободно переходить от одного липопротеина к другому. Помимо апобелков А, В и С, в липопро-теинах плазмы крови идентифицировано еще несколько апобелков. Одним из них является выделенный из ЛПОНП апобелок Е, на его долю приходится 5–10% от общего количества апобелков ЛПОНП [2].
Рис. 1.2. Шлирен-профиль липопротеинов плазмы крови человека при аналитическом ультрацентрифугировании [2].
Апобелки выполняют не только структурную функцию, но и обеспечивают активное участие комплексов ЛП в транспорте липидов в токе крови от мест их синтеза к клеткам периферических тканей, а также обратный транспорт холестерина в печень для дальнейших метаболических превращений. Апобелки выполняют функцию лигандов во взаимодействии ЛП со специфическими рецепторами на клеточных мембранах, регулируя тем самым гомеостаз холестерина в клетках и в организме в целом. Не меньшее значение имеет также регуляция апобелками активности ряда основных ферментов липидного обмена: лецитин-холестеролацилтрансферазы, липопротеинлипазы, печеночной триглицеридлипазы. Структура и концентрация в плазме крови каждого апобелка находится под генетическим контролем, в то время как со-держание липидов в большей степени подвержено влиянию диетических и других факторов [2].
Ферменты плазмы (сыворотки) крови
Ферменты, которые обнаруживаются в норме в плазме или сыворотке крови, условно можно разделить на 3 группы: секреторные, индикаторные и экскреторные [2].
Секреторные ферменты, синтезируясь в печени, в норме выделяются в плазму крови, где играют определенную физиологическую роль. Типичными представителями данной группы являются ферменты, участвующие в процессе свертывания крови, и сывороточная холинэстераза [2].
Индикаторные (клеточные) ферменты попадают в кровь из тканей, где они выполняют определенные внутриклеточные функции. Один из них находится главным образом в цитозоле клетки (ЛДГ, альдолаза), другие – в митохондриях (глутаматдегидрогеназа), третьи – в лизосомах (β-глюкуронидаза, кислая фосфатаза) и т.д. Большая часть индикаторных ферментов в сыворотке крови определяется в норме лишь в следовых количествах. При поражении тех или иных тканей ферменты из клеток «вымываются» в кровь; их активность в сыворотке резко возрастает, являясь индикатором степени и глубины повреждения этих тканей [2].
Экскреторные ферменты синтезируются главным образом в печени (лейцинаминопептидаза, щелочная фосфатаза и др.). В физиологических условиях эти ферменты в основном выделяются с желчью. Еще не полностью выяснены механизмы, регулирующие поступление данных ферментов в желчные капилляры. При многих патологических процессах выделение экскреторных ферментов с желчью нарушается, а активность в плазме крови повышается [2].
Небелковые азотистые компоненты крови
Содержание небелкового азота в цельной крови и плазме почти одинаково и составляет в крови 15–25 ммоль/л. Небелковый азот крови включает азот мочевины (50% от общего количества небелкового азота), аминокислот (25%), эрготионеина (8%), мочевой кислоты (4%), креатина (5%), креати-нина (2,5%), аммиака и индикана (0,5%) и других небелковых веществ, содержащих азот (полипептиды, нуклеотиды, нуклеозиды, глутатион, билирубин, холин, гистамин и др.). Таким образом, в состав небелкового азота входит главным образом азот конечных продуктов обмена простых и сложных белков. Небелковый азот крови называют также остаточным азотом, т.е. остающимся в фильтрате после осаждения белков [2].
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 сыворотке крови – около 0,29 ммоль/л). В состав остаточного азота входит также азот аминокислот и полипептидов. 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 (таблица 1.2.) [2].
Таблица 1.2.
Концентрация свободных аминокислот в плазме крови человека.
| Аминокислота | Концентрация, | Аминокислота | Концентрация, |
| Мкмоль/л | Мкмоль/л | ||
| Аланин | 360 - 630 | Лизин | 144 – 363 |
| Аргинин | 92 - 172 | Метионин | 20 – 34 |
| Аспарагин | 50 - 150 | Орнитин | 30 – 100 |
| Аспарагиновая кислота | 2 – 30 | Пролин | 50 - 200 |
| Валин | 188 – 274 | Серин | 70 - 150 |
| Глутаминовая кислота | 54 – 175 | Треонин | 160 - 176 |
| Глутамин | 514 – 568 | Триптофан | 30 - 90 |
| Глицин | 100 – 400 | Тирозин | 78 - 83 |
| Гистидин | 110 – 135 | Фенилаланин | 85 - 115 |
| Изолейцин | 122 -153 | Цитруллин | окт.50 |
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 содержанию 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.
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 органических веществ, представлены в табл. 1.1 [2].
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 соединениями («связанная вода») [2].
Распределение электролитов в жидких средах организма очень специфично 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 [2].
Натрий. Это основной осмотически активный ион внеклеточного пространства. В плазме крови концентрация ионов Na+ приблизительно в 8 раз выше (132–150 ммоль/л), чем в эритроцитах [2].
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 распадом или гемолизом, содержание калия в сыворотке крови увеличивается [2].
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, кальций неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующийся (недиффундирующий), связанный с белками кальций [2].
Кальций принимает активное участие в процессах нервно-мышечной возбудимости (как антагонист ионов К+), мышечного сокращения, свертывания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран и т.д. [2].
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 стабильным, пополняясь из мышечного депо [2].
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 [2].
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 [2].
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 белками 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 специфическим связывающим его глобулином, который располагается при электрофорезе сывороточных белков между двумя фракциями α-глобулина. Поэтому тироксинсвязывающий белок носит название интеральфаглобулина.
Кобальт, обнаруживаемый в крови, также находится в белково-связанной форме и лишь частично как структурный компонент витамина В12.
Значительная часть селена в крови входит в состав активного центра фермента глутатионпероксидазы, а также связана с другими белками [2].
1.2. Физико – химические свойства крови
Цвет крови. Определяется наличием в эритроцитах особого белка — гемоглобина. Артериальная кровь характеризуется ярко-красной окраской, что зависит от содержания в ней гемоглобина, насыщенного кислородом (оксигемоглобин). Венозная кровь имеет темно-красную с синеватым оттенком окраску, что объясняется наличием в ней не только окисленного, но и восстановленного гемоглобина. Чем активнее орган и чем больше отдал кислорода тканям гемоглобин, тем более темной выглядит венозная кровь [11].
Относительная плотность крови. Колеблется от 1,058 до 1,062 и зависит преимущественно от содержания эритроцитов. Относи¬тельная плотность плазмы крови в основном определяется концентрацией белков и составляет 1,029—1,032 [11].
Вязкость крови. Определяется по отношению к вязкости воды и соответствует 4,5—5,0. Вязкость крови зависит главным образом от содержания эритроцитов и в меньшей степени от белков плазмы. Вязкость венозной крови несколько больше, чем артериальной, что обусловлено поступлением в эритроциты СО2, благодаря чему не¬значительно увеличивается их размер. Вязкость крови возрастает при опорожнении депо крови, содержащей большее число эритро¬цитов. Вязкость плазмы не превышает 1,8—2,2. При обильном белковом питании вязкость плазмы, а, следовательно, и крови может повышаться [11].
Осмотическое давление крови определяется концентрацией минеральных веществ (солей). В крови человека она равна 0,9 %. Даже незначительное изменение осмотического давления может оказаться губительным для клеток крови. Величина осмотического давления составляет около 7,3 атм. (5600 мм рт. ст.). В медицинской практике используется физиологический раствор, представляющий собой водный раствор определенных солей, концентрация которых равна 0,9%. Самым простым физиологическим раствором является 0,9 % раствор поваренной соли. Используются физиологические растворы и более сложного состава, но с такой же общей концентрацией [11].
Онкотическое давление – это осмотическое давление, создаваемое низкомолекулярными белками плазмы. Благодаря этому давлению осуществляется поступление воды через стенку капилляров из крови в ткани и обратно. Онкотическое давление равно 30 мм рт. ст [11].
Температура крови. Во многом зависит от интенсивности обмена ве-ществ того органа, от которого оттекает кровь, и колеблется в пределах 37—40°С. При движении крови не только происходит некоторое выравнивание температуры в различных сосудах, но и создаются условия для отдачи или сохранения тепла в организме [11].
Реакция крови (рН) поддерживается на очень постоянном уровне и равно 7,35 – 7,47 для артериальной крови. В венозной крови рН на 0,1 – 0, 2 единицы кислее [11].
Коллоидные свойства - выражены в способности белков удерживать воду в сосудистом русле - этим свойством обладают гидрофильные мелко-дисперсные белки [4].
Электролитные свойства - за счет содержания ионов. Это свойство обеспечивает определенную величину осмотического давления крови [4].
Суспензионная устойчивость крови (скорость оседания эритро¬цитов — СОЭ). Кровь представляет собой суспензию, или взвесь, так как форменные элементы ее находятся в плазме во взвешенном состоянии. Взвесь эритроцитов в плазме поддерживается гидрофиль¬ной природой их поверхности, а также тем, что эритроциты (как и другие форменные элементы) несут отрицательный заряд, благо¬даря чему отталкиваются друг от друга. Если отрицательный заряд форменных элементов уменьшается, что может быть обусловлено адсорбцией таких положительно заряженных белков, как фибрино¬ген, γ-глобулины, парапротеины и др., то снижается электростати¬ческий «распор» между эритроцитами. При этом эритроциты, склеиваясь друг с другом, образуют так называемые монетные столбики. Одновременно положительно за-ряженные белки выполняют роль межэритроцитарных мостиков. Такие «монетные столбики», застре¬вая в капиллярах, препятствуют нормальному кровоснабжению тка¬ней и органов [11].
1.3. Биохимические основы определения групп крови
• В мембране эритроцитов человека содержится более 300 различ-ных антигенных детерминант, молекулярное строение которых закоди-ровано соответствующими генными аллелями хромосомных локусов. Количество таких аллелей и локусов в настоящее время точно не уста-новлено [5].
• Термин «группа крови» характеризует системы эритроцитарных антигенов, контролируемых определенными локусами, содержащими раз-личное число аллельных генов, таких, например, как A, B и 0 в системе AB0. Термин «тип крови» отражает её антигенный фенотип (полный антигенный «портрет», или антигенный профиль) — совокупность всех групповых антигенных характеристик крови, серологическое выражение всего комплекса наследуемых генов группы крови [5].
• Две важнейшие классификации группы крови человека — это система AB0 и резус-система [5].
1.4. Типология групп крови
1.4.1. Система AB0
В 1901 г. К. Ландштайнер разделил кровь всех людей на группы. В основу деления был положен открытый закон изогемагглютинации. Это явление заключается в склеивании и разрушении эритроцитов крови человека при добавлении их в плазму других людей. Агглютинация определяется на глаз и имеет вид мелкой зернистости [12].
В 1928 гигиенической комиссией Лиги Наций утверждена буквенная номенклатура групп крови, используемая во всём мире (система AB0). Принадлежность к той или иной группе определяют содержащиеся в эритроцитах факторы А и В (антигены, или агглютиногены) и обнаруживаемые в плазме крови факторы α и β (антитела, или агглютинины). У одной группы людей эритроциты не содержат агглютиногенов А и В, а в сыворотке обнаруживаются агглютинины α и β.Эта группа считается I, или 0αβ. У людей с кровью II группы в эритроцитах содержится агглютиноген А, а в плазме агглютинин β; буквенное обозначение Аβ. В эритроцитах III Г. к. содержится агглютино-ген В, а в плазме агглютинин α; буквенное обозначение Вα. IV Г. к., содер-жащая в эритроцитах агглютиногены А и В, агглютининов в плазме не со-держит, её обозначение AB0 [8]. Изучение групп крови с применением бо-лее тонких методик выявило неоднородность изоантигена А. Поэтому стали различать подгруппу (88%) и подгруппу (12%). В современных условиях появилась возможность различать трудно выявляемые варианты эритроцитов: , , , и др. Редко встречаются вариации изоантигена В - , , и др. Кроме изоантигенов А и В в эритроцитах некоторых людей обнаруживаются специфические антигены H и 0. Например, эти антигены постоянно присутствуют в эритроцитах I (0αβ) группы крови [8].
I группа (О) — в эритроцитах агглютиногенов нет, в плазме содер-жатся агглютинины α и β;
II группа (А) — в эритроцитах содержится агглютиноген А, в плазме — агглютинин β;
III группа (В) — в эритроцитах находится агглютиноген В, в плазме — агглютинин α;
IV группа (АВ) — в эритроцитах обнаруживаются агглютиногены А и В, в плазме агглютининов нет.
Агглютинин α (β) является антителом по отношению к агглютиногену А (В), т.е. он агглютинирует (склеивает) эритроциты, содержащие соответствующий агглютиноген, поэтому одноименные антиген и агглютинин (А и α или В и β) не могут содержаться в крови одного и того же человека [5].
1.4.2. Система Rh (резус-система)
Резус-фактор (синоним: антигены системы резус, изоантигены системы резус) — система антигенов крови человека, независимая от факторов, обусловливающих группы крови (система АВ0), и других генетических маркеров [6].
Название «резус-фактор» система антигенов получила в связи с тем, что ее антиген был обнаружен у человека с помощью сыворотки кролика, иммунизированного эритроцитами обезьяны вида Macacus rhesus Р.-ф. в наибольшей степени выражен в эритроцитах; менее четко представлен в лейкоцитах и тромбоцитах [6].
Насчитывается шесть основных антигенов Р.-ф. Для их обозначения используют две номенклатуры. Согласно первой, антигены Р.-ф. обозначают символами Rh0, rh', rh", Hr0, hr', hr"; согласно второй, используют буквенные обозначения: D, С, Е, d, с, е. Нередко пользуются двумя номенклатурами одновременно. В этом случае символы одного из обозначений помещают в скобки [6].
Антиген (фактор) Rh0(D) — основной антиген в Р.-ф., имеющий наибольшее практическое значение. Он содержится в эритроцитах 85% людей, проживающих в Европе. Антиген Rh0(D) не является однородным, он включает в себя ряд более мелких субъединиц — RhA, RhB, RhC, RhD. На основании наличия в эритроцитах антигена Rh0(D) выделяют резус-положительную кровь. Кровь людей, эритроциты которых лишены этого антигена, относят к резус-отрицательному типу [6].
1.4.3. Другие системы
В таблице 1.3 представлены различные системы групп крови человека. Таковых на сегодняшний день открыто более 30-ти (таблица 1.3.).
Таблица 1.3.
Известные системы групп крови
| Международное общество переливания крови ISBT, № | Название / аббревиатура | Антигены | Эпитоп или носитель, примечания | Хромосома |
| 1 | AB0 | A, B | Углеводороды (N-ацетилгалактозамин, галактоза). Обусловливает принадлежность к одной из четырех групп крови. Вызывают IgM реакции антиген-антитело | 9 |
| 2 | MNSs | M, N, S, s, Hu, He и др. | Эритроцитарная. GPA / GPB (гликофорины A и B). Имеют значение в судебной медицине при установлении отцовства и материнства | 4 |
| 3 | P / P1 | P1, P2, Pkи др. | Эритроцитарная. Гликолипид. Изоиммунизация антигенами может быть причиной осложнений при беременности | 22 |
| 4 | Резус / RH | Rh0 (D), rh' (C), rh" (E), Hr0 (d), hr' (c), hr" (e) | Эритроцитарная. Протеин. Обусловливает фенотипические различия. Антиген Rh0 (D) – основной, имеет наибольшее практическое значение, содержится в эритроцитах 85% людей, проживающих в Европе. Антиген Rh0(D) не является однородным, он включает в себя ряд более мелких субъединиц – RhA, RhB, RhC, RhD. На основании наличия в эритроцитах антигена Rh0(D) выделяют резус-положительную кровь. Кровь людей, эритроциты которых лишены этого антигена, относят к резус-отрицательному типу | 1 |
| 5 | Lutheran / LU | Lua, Lub | Эритроцитарная. Протеин (относиться к надсемейству иммуноглобулинов). Встречающихся в популяции с частотой соответственно 7,6% и 99,9%; клиническое значение антигенов системы Лютеран невелико | 19 |
| 6 | Kell / KEL | K, k; Kpa, Kpb; Isa и Isb | Эритроцитарная. Гликопротеин. K1 может вызвать гемотрансфузионные осложнения или гемолитическую болезнь новорожденных (anti-Kell) | 7 |
| 7 | Lewis / LE | Lea, Leb, Lec и Led | Эритроцитарная. Углевод (остаток фукозы). Неодинаково часто встречаются у разных народов | 19 |
| 8 | Daffy / FY | Fya и Fyb | Эритроцитарная. Протеин (рецептор хемокинов). Индивиды, у которых целиком отсутствуют антигены Duffy, имеют иммунитет против малярии, вызванной Plasmodium vivax и Plasmodium knowlesi. Наследуются по доминантному типу; антиген Fya у разных народов встречается с различной частотой; переливание крови, несовместимой по этому антигену, вызывает осложнения | 1 |
| 9 | Кидд /JK | Jka и Jkb | Эритроцитарная. Протеин (транспортер уреи). Каждый из антигенов встречается в популяции с частотой 75%; могут быть причиной гемолитической болезни новорожденных и посттрансфузионных осложнений при многократном переливании крови, несовместимой по этим антигенам | 1 |
| 10 | Diego / DI | Dia и Dib | Эритроцитарная. Гликопротеин (band 3, AE 1, или обмен анионов). Наследуется по доминантному типу, встречающихся лишь у некоторых народов; положительная кровь существует только среди жителей Восточной Азии и Американских индейцев | 17 |
| 11 | Yt or Carteright / YT | Yfa, Yfb | Эритроцитарная. Протеин (AChE, ацетилхолинестераза). Наследуются по доминантному типу | 7 |
| 12 | XG | Эритроцитарная. Гликопротеин. Антиген наследуется сцепленный с полом | X | |
| 13 | Scianna / SC | Гликопротеин | 1 | |
| 14 | Dombrock / DO | Do | Эритроцитарная. Гликопротеин (прикреплен к клеточной мембране с помощью GPI, или гликозил-фосфадитил-инозитол). Наследуется по доминантному типу | 12 |
| 15 | Colton / CO | Аквапорин 1. Главные антигены Co(a) и Co(b) | 7 | |
| 16 | Landsteiner-Wiener / LW | Протеин (относиться к надсемейству иммуноглобулинов) | 19 | |
| 17 | Chido/Rodgers / CH/RG | C4A C4B (complement fractions) | 6 | |
| 18 | H | Углевод (остаток фукозы) | 19 | |
| 19 | XK | Гликопротеин | X | |
| 20 | Gerbich / GE | GPC / GPD (Гликофорины C и D) | 2 | |
| 21 | Cromer / CROM | Гликопротеин (DAF или CD55, контролирует фракции комплементов C3 и C5, прикреплён к мембране при помощи GPI) | 1 | |
| 22 | Knops / KN | Гликопротеин (CR1 или CD35, immune complex receptor) | 1 | |
| 23 | Indian / IN | Гликопротеин (CD44 adhesion function?) | 11 | |
| 24 | OK | Гликопротеин (CD147) | 19 | |
| 25 | Raph / MER2 | Трансмембрановый гликопротеин | 11 | |
| 26 | JMH | Протеин (прикреплен к клеточной мембране с помощью GPI) | 6 | |
| 27 | Ii / I | I, i | Эритроцитарная. Разветвленный (I) / неразветвленный(i) полисахарид. Аутоантитела обнаруживают при некоторых болезнях (ретикулез, инфекционный мононуклеоз и др.) | 6 |
| 28 | Globosite / P | Гликолипид | 3 | |
| 29 | GIL | Аквапорин 3 | 9 |
Международ-ное общество переливания крови ISBT, № Название / аббревиату-ра Антиге-ны Эпитоп или носитель, примеча-ния Хромосо-ма
001 AB0 A, B Углеводороды (N-ацетилгалактозамин, галактоза). Обуслов-ливает принадлеж-ность к одной из че-тырех групп крови. Вызывают IgM реак-ции антиген-антитело 9
002 MNSs M, N, S, s, Hu, He и др. Эритроцитарная. GPA / GPB (гликофорины A и B). Имеют значение в судебной медицине при установлении отцовства и ма-теринства 4
003 P / P1 P1, P2, Pkи др. Эритроцитарная. Гликолипид. Изоим-мунизация антигена-ми может быть при-чиной осложнений при беременности 22
004 Резус / RH Rh0 (D), rh' (C), rh" (E), Hr0 (d), hr' (c), hr" (e) Эритроцитарная. Протеин. Обусловли-вает фенотипические различия. Антиген Rh0 (D) – основной, имеет наибольшее практическое значе-ние, содержится в эритроцитах 85% людей, прожи-вающих в Европе. Антиген Rh0(D) не является однородным, он включает в себя ряд более мелких субъе-диниц – RhA, RhB, RhC, RhD. На основа-нии наличия в эрит-роцитах антигена Rh0(D) выделяют ре-зус-положительную кровь. Кровь людей, эритроциты которых лишены этого анти-гена, относят к резус-отрицательному типу 1
005 Lutheran / LU Lua, Lub Эритроцитарная. Протеин (относиться к надсемейству им-муноглобулинов). Встречающихся в по-пуляции с частотой соответственно 7,6% и 99,9%; клиническое значение антигенов системы Лютеран не-велико 19
006 Kell / KEL K, k; Kpa, Kpb; Isa и Isb Эритроцитарная. Гликопротеин. K1 может вызвать гемо-трансфузионные ос-ложнения или гемо-литическую болезнь новорожденных (anti-Kell) 7
007 Lewis / LE Lea, Leb, Lec и Led Эритроцитарная. Уг-левод (остаток фуко-зы). Неодинаково часто встречаются у разных народов 19
008 Daffy / FY Fya и Fyb Эритроцитарная. Протеин (рецептор хемокинов). Индиви-ды, у которых цели-ком отсутствуют ан-тигены Duffy, имеют иммунитет против малярии, вызванной Plasmodium vivax и Plasmodium knowlesi. Наследуются по до-минантному типу; антиген Fya у разных народов встречается с различной частотой; перелива-ние крови, несовместимой по этому антигену, вы-зывает осложнения 1
009 Кидд /JK Jka и Jkb Эритроцитарная. Протеин (транс-портер уреи). Каждый из антигенов встречается в популяции с частотой 75%; могут быть причиной гемолитической болезни ново-рожденных и по-сттрансфузионных осложнений при мно-гократном перелива-нии крови, несовмес-тимой по этим анти-генам 1
010 Diego / DI Dia и Dib Эритроцитарная. Гликопротеин (band 3, AE 1, или обмен анионов). Наследует-ся по доминантному типу, встречающихся лишь у некоторых народов; положи-тельная кровь суще-ствует только среди жителей Восточной Азии и Американ-ских индейцев 17
011 Yt or Carteright / YT Yfa, Yfb Эритроцитарная. Протеин (AChE, аце-тилхолинестераза). Наследуются по до-минантному типу 7
012 XG Эритроцитарная. Гликопротеин. Анти-ген наследуется сцеп-ленный с полом X
013 Scianna / SC Гликопротеин 1
014 Dombrock / DO Do Эритроцитарная. Гликопротеин (при-креплен к клеточной мембране с помощью GPI, или гликозил-фосфадитил-инозитол). Наследу-ется по доминантно-му типу 12
015 Colton / CO Аквапорин 1. Глав-ные антигены Co(a) и Co(b) 7
016 Landsteiner-Wiener / LW Протеин (относиться к надсемейству им-муноглобулинов) 19
017 Chido/Rodgers / CH/RG C4A C4B (complement fractions) 6
018 H Углевод (остаток фу-козы) 19
019 XK Гликопротеин X
020 Gerbich / GE GPC / GPD (Гликофорины C и D) 2
021 Cromer / CROM Гликопротеин (DAF или CD55, контроли-рует фракции ком-плементов C3 и C5, прикреплён к мем-бране при помощи GPI) 1
022 Knops / KN Гликопротеин (CR1 или CD35, immune complex receptor) 1
023 Indian / IN Гликопротеин (CD44 adhesion function?) 11
024 OK Гликопротеин (CD147) 19
025 Raph / MER2 Трансмембрановый гликопротеин 11
026 JMH Протеин (прикреплен к клеточной мембране с помощью GPI) 6
027 Ii / I I, i Эритроцитарная. Разветвленный (I) / неразветвленный(i) полисахарид. Аутоантитела обна-руживают при некоторых болезнях (ретикулез, ин-фекционный моно-нуклеоз и др.) 6
028 Globosite / P Гликолипид 3
029 GIL Аквапорин 3 9
Не вошёл в таблицу антиген системы Оберже – один антиген эритро-цитов человека (Au), встречающийся у населения с частотой около 80% [11].
Большинство из представленных систем групп крови эритроцитарные, т.е. антигены располагаются на поверхности эритроцитов. При этом локализация разных антигенов различна. Антигены двух систем групп крови (009 и 029) локализованы в 9-ой хромосоме. Антигены системы групп крови MNSs (002) – в 4-ой хромосоме. Антигены системы групп крови P1 (003) – в 22-ой хромосоме. Шесть антигенов: резус (004), Duffy (008), Кидд (009), Scianna (013), Cromer (021), Knops (022) локализованы в 1-ой хромосоме. Антигены систем групп крови Lutheran (005), Lewis (007), Landsteiner-Wiener (016), H (019), OK (024) – в 19-ой хромосоме. Антигены систем групп крови Chido/Rodgers (017), JMH (026), Ii (027) – в 6-ой хромосоме. Есть и другие варианты (табл. 1.3) [11].
1.5. Определение группы крови по системе AB0
В клинической практике определяют группы крови с помощью моно-клональных антител. При этом эритроциты испытуемого смешивают на та-релке или белой пластинке с каплей стандартных моноклональных антител (цоликлоны анти-А и цоликлоны анти-B, а при нечеткой агглютинации и при AB(IV) группе исследуемой крови добавляют для контроля каплю изотонического раствора. Соотношение эритроцитов и цоликлонов: ~0,1 цоликлонов и ~0,01 эритроцитов. Результат реакции оценивают через три минуты [5].
• если реакция агглютинации наступила только с анти-А цоли-клонами, то исследуемая кровь относится к группе А(II);
• если реакция агглютинации наступила только с анти-B цоли-клонами, то исследуемая кровь относится к группе B(III);
• если реакция агглютинации не наступила с анти-А и с анти-B цоли-клонами, то исследуемая кровь относится к группе 0(I);
• если реакция агглютинации наступила и с анти-А и с анти-B цоликлонами, и ее нет в контрольной капле с изотоническим раствором, то исследуемая кровь относится к группе AB(IV) [5].
Подобным способом определяют резус – группу, используя при этом стандартную сыворотку, содержащую антитела (агглютинины) к резус – агглютиногенам донорских эритроцитов. Если в капле стандартной сыворотки, в которую добавлена капля исследуемой крови произошла агглютинация, следовательно, донорская кровь Rh –положительна, если агглютинация не произошла, то исследуемая кровь Rh – отрицательна [5].
1.6. Использование данных о группах крови
1.6.1. Переливание крови
Переливание крови, гемотрансфузия, введение с лечебной целью в сосудистое русло больного (реципиента) крови донора или её компонентов для замещения эритроцитов, частично — белков плазмы крови, а также для остановки кровотечения. Для восстановления объёма циркулирующей крови, её осмотического давления и при интоксикациях перелива-ют кровезаменители и дезинтоксикационные растворы (неокомпенсан и др.) [8].
Для восполнения количества эритроцитов переливают так называемую эритроцитную массу. Лечебный эффект П. к. длительный, так как донорские эритроциты циркулируют в крови больного до 3 мес. Для восполнения количества лейкоцитов переливают концентрат свежих лейкоцитов. Белки плазмы крови, перелитой от донора, включаются в обмен веществ спустя 3—4 нед. после П. к., которое поэтому не может быть использовано в целях парентерального питания. С гемостатической целью вводят по 70—100 мл свежее заготовленной крови. Больным гемофилией переливают концентрат свежезамороженной плазмы ("антигемофильная плазма") [8].
П. к. производят прямым (от донора к реципиенту) и непрямым (донорскую кровь предварительно собирают во флакон с консервантом) путями в периферическую (чаще — локтевую) или крупные (подключичная и др.) вены капельным способом; при острой массивной кровопотере — внутриартериальным струйным способом; новорождённым детям — в пупочную вену, мозговой синус и вены черепа. Перед каждым П. к. проверяют группу крови, резус-принадлежность, индивидуальную совместимость крови донора и ре-ципиента, проводят биологическую пробу (после введения 20—25 мл крови наблюдают за состоянием больного в течение 10—15 мин). При отсутствии резус-фактора у реципиента можно переливать только резус-отрицательную кровь [8]. Механизм реакции агглютинации лежит в основе совместимости групп крови: люди с I группой являются универсальными донорами, а люди с IV группой являются универсальными реципиентами. Однако в клинической практике переливание крови осуществляется только группа в группу [8].
1.6.2. Группы крови и предрасположенность к болезням
Последние исследования ученых свидетельствуют, что предрасполо-женность к различным болезням может быть связана с принадлежностью к той или иной группе крови [9].
Если говорить упрощенно, группа крови – это набор иммунных при-знаков, по которому объединяют людей в зависимости от наличия у них определенных антител в эритроцитах, лейкоцитах, плазме крови и тканях. Но группа крови – далеко не единственный фактор, который следует учитывать при многоуровневом анализе количества и качества здоровья, однако именно она представляет тот самый ключ, который либо «запирает», либо «отпирает» иммунную систему организма. Тип крови – своего рода система опознавания «свой-чужой», непреодолимый барьер на пути проникновения в здоровый организм вирусов, бактерий и микробов [10]. Как установили ученые еще в конце прошлого века, микроорганизмы, в том числе и вирусы, после проникновения в организм пытаются найти код к защитным функциям крови, чтобы начать активно размножаться, поражая нормальные клетки. И если микроб не находит контакт с кровяными тельцами, то антитела начинают склеивать возбудителя болезни в комки, чтобы легче было их уничтожить и вывести из организма [9]. Когда мы говорим о зависимости заболевания от группы крови, то имеем в виду, прежде всего, предрасположенность или вос-приимчивость к тем или иным болезням, иначе говоря, достаточную или недостаточную сопротивляемость заболеваниям инфекционного и неинфекционного происхождения [10].
Причем ученым пока достоверно не известно, зачем природа поделила людей на гематологические группы [9].
Каких же болезней нам опасаться в зависимости от кровяной метки, которая дается нам на всю жизнь еще в утробе матери?
Статистика ученых установила, что люди с первой группой кро-ви составляют 32 % населения планеты, и они чаще других страдают от яз-венной болезни [9].
Американские ученые выяснили, что это связано с особенностью кле-точных мембран. В них содержатся вещества, к которым легко прилипает бактерия хеликобактер пилори, провоцирующая развитие язвы. И первая группа крови играет здесь чуть ли не роковую роль [9].
С её подачи бактерия получает все условия для того, чтобы жить, размно-жаться и травмировать стенку желудка. Кроме того, кислотность желудка у первой группы имеет тенденцию к избыточности. Из этого следует вы-вод: всем людям с первой группой крови нужно бережно относиться к своему желудочно-кишечному тракту и исключить все факторы, способствующие развитию болезни. То есть регулярно питаться, не курить и не злоупотреблять алкоголем [9]. И еще, под первым гематологическим зонтиком комфортно живется:
• воспалительные заболевания, например, артрит;
• повышенная кислотность желудка, приводящая к появлению язв;
• аллергическим заболеваниям;
• заболеваниям щитовидной железы;
• гематологическим заболеваниям;
• инфекционным заболеваниям;
• кожным болезням [10].
В то же время кровь первой группы – своего рода защита от сердечно-сосудистых заболеваний, сбоев в работе желчного пузыря и печени.
Вторая группа крови – достояние 40 % населения земли. Такие люди больше предрасположены к опухолевым заболеваниям. Пока что эта тенденция необъяснима, однако факт остается фактом. Именно поэтому следует проявлять онкологическую настороженность, стараться не работать на химических, лакокрасочных или целлюлозных предприятиях. Женщины этой группы крови предрасположены к опухоли молочной железы [9]. Кроме того, люди, в сосудах которых течет кровь второй группы, чаще других страдают:
• диабетом;
• заболеваниями ССС;
• онкологическим заболеваниям;
• болезням печени и желчного пузыря;
• ревматическими заболеваниями;
• инфекционными и кожными болезнями [10].
Люди, имеющие третью группу крови, а их около 20 %, отличаются сильной иммунной и сбалансированной нервной системой. Их организм запрограммирован на противостояние таким болезням, как стенокардия и рак. Больше того – даже заболев, они имеют гораздо больше шансов выжить по сравнению с другими [14]. В тоже время они подвержены:
• аутоиммунным заболеваниям;
• синдрому хронической усталости (ВЭБ: вирус Эпштейна-Барра);
• заболеваниям дыхательных путей;
• заболеваниям мочеполовой системы;
• инфекционным заболеваниям [10].
Представителей четвертой группы крови в мире немного – всего 7-8 %. Они больше других склонны к гипертонической болезни. Чтобы болезнь не прогрессировала, рекомендуется ограничить потребление поваренной соли – её общее количество не должно превышать 5-6 г в день [9]. Обладатели группы крови АВ(IV) могут быть предрасположены к:
• гематологическим заболеваниям;
• заболеваниям ССС;
• онкологическим заболеваниям;
• заболевания опорно-двигательного аппарата;
• инфекционным заболеваниям;
• кожным болезням [10].
1.7. Методы исследования физико-химических свойств
и химического состава групп крови
Методы определения общего белка
Среди методов определения химического состава крови можно выде-лить несколько основных групп, основанных на различных принципах:
• азотометрические;
• гравиметрические (весовые);
• «преципитационные»;
• спектрофотометрические;
• рефрактометрические;
• колориметрические.
Кроме перечисленных выше разработаны также другие методы, на-пример, флюориметрические, поляриметрические, а также методы атомно-абсорбционной спектрофотометрии и аминокислотного анализа белка.
Азотометрические методы
Азотометрические методы определения химического состава сыворотки основаны на определении количества белкового азота, образующегося при разрушении аминокислот, входящих в состав белков. Впервые метод был предложен Кьельдалем в 1883 году. В методе Кьельдаля, в настоящее время представляющем в целом исторический интерес, азот, содержащийся в составе белков, окисляют до иона аммония и его количество определяют титрованием точным раствором соляной кислоты. Кроме того, ион аммония может быть определен реактивом Несслера, манометрическим методом после превращения иона аммония в молекулярный азот под действием гипобромита или с помощью оптического теста Варбурга при участии фермента глута-матдегидрогеназы. Исходя из того, что белки из биологических объектов содержат в среднем 16 % азота, полученное в результате анализа количество азота умножают на коэффициент 6,25. Исторически используют фактор 6,25, хотя его величина зависит от белкового состава исследуемого образца. Для отдельных фракций белка в сыворотке или плазме величина фактора колеблется в диапазоне от 5,69 до 6,52.
Недостатком азотометрических методов является длительность и сложность процедуры, даже при том, что аммиак, образующийся в реакции, можно определять ферментативным методом. Автоматизация позволяет использовать этот метод в ряде случаев в качестве метода сравнения из-за его достаточной точности и воспроизводимости.
Гравиметрические методы
Гравиметрические (весовые) методы определения химического состава крови и сыворотки основаны на высушивании компонентов крови до постоянной массы и взвешивании на аналитических весах. Методы трудоемки и в настоящее время практически не используются. Гравиметрический метод продолжает использоваться в некоторых лабораториях для определения фибриногена в плазме крови.
«Преципитационные» методы
«Преципитационные» методы определения химического состава крови и ее сыворотки основаны на снижении растворимости твердых компонентов крови и образовании суспензии взвешенных частиц под воздействием различных агентов. О содержании компонентов в исследуемой пробе судят либо по интенсивности светорассеяния (нефелометрический метод анализа), определяемого числом светорассеивающих частиц, либо по ослаблению светового потока образовавшейся суспензией (турбидиметрический метод анализа).
Результаты данной группы методов зависят от множества факторов: скорости смешивания реактивов, температуры реакционной смеси, значения рН среды, присутствия посторонних соединений, способов фотометрии. Тщательное соблюдение условий реакции способствует образованию стабильной суспензии с постоянным размером взвешенных частиц и получению воспроизводимых результатов. «Преципитационные» получили признание и нашли применение при определении белковых, липидных и неорганических компонентов в крови, спинномозговой жидкости с использованием специфических антител.
Спектрофотометрические методы
Спектрофотометрические методы определения химического состава крови и ее сыворотки основаны на измерении светопоглощения в ультрафиолетовой области.
Плазма крови обладает поглощением при 270–290 и 200–225 нм. Поглощение при 270–290 нм определяется присутствием в плазме ароматических аминокислот — тирозина, триптофана и фенилаланина. Поглощение при 200–225 нм практически в 20 раз выше, чем при 280 нм, и обусловлено главным образом фосфолипидными связями жиров крови.
Точность и специфичность методов определения химического состава крови, основанных на поглощении при 270 –290 нм, невелика, поскольку содержание аминокислот может колебаться в различных белках сыворотки крови. Кроме того, присутствие в сыворотке свободных аминокислот — тирозина и триптофана, мочевой кислоты и билирубина, поглощающих при 280 нм, вносит определенную погрешность.
Рефрактометрические методы
Рефрактометрические методы определения химического состава сыворотки основаны на способности крови к преломлению светового потока. При температуре 17,5 °С показатель преломления воды равен 1,3332, при той же температуре показатель преломления сыворотки колеблется в пределах 1,3480–1,3505. В связи с тем, что концентрация электролитов и небелковых органических соединений, влияющих на ее преломляющую способность, невелика и достаточно постоянна в сыворотке здорового человека, величина показателя преломления сыворотки крови зависит в первую очередь от содержания в ней белков. Калибровку прибора проводят сывороткой с известной концентрацией белка. Простота делает рефрактометрию удобным методом для определения содержания белков, липидов, аутоиммунных тел и не-органических компонентов в сыворотке крови, хотя при ряде заболеваний, в частности, при сахарном диабете, хронической почечной недостаточности его использование может приводить к существенной ошибке.
Колориметрические (фотометрические) методы
Колориметрические методы определения общего белка крови основаны на цветных реакциях белков с хромоген-образующими реактивами или на неспецифическом связывании красителя.
Среди колориметрических методов определения концентрации общего белка сыворотки наиболее распространенным считается биуретовый метод, основанный на так называемой «цветной биуретовой реакции», в ходе которой белки реагируют в щелочной среде с сульфатом меди с образованием соединений, окрашенных в фиолетовый цвет, интенсивность окраски зависит от концентрации общего белка в сыворотке. Биуретовый метод определения общего белка в сыворотке крови был утвержден в качестве унифицированного в 1972 г.
Колориметрические методы определения общего белка сыворотки крови достаточно просты и относительно дешевы. К недостатку метода относится интерферирующее действие некоторых веществ (в том числе лекарств).
Рис. 1.3. Уравнение биуретовой реакции
Абсорбционная спектроскопия
Абсорбционная спектроскопия обладает высокой чувствительностью и специфичностью, однако необходимость ввода специальной аппаратуры, а иногда и специальной квалификации аналитика наряду с достаточно высокой стоимостью определения делает этот метод достоянием научно-исследовательских учреждений и значительно ограничивает его использование в клинической лаборатории.
Глава II. Объекты и методы исследования
Объектами исследования являлись:
- донорская кровь 40 человек (38 мужчин и 2 женщин). Всего было взято 40 образцов крови по 10 образцов в каждой группе (в соответствии с системой групп крови АВ0). Процедура забора донорской крови и ее компонентов осуществлялся в соответствии с Законом РФ «О донорстве крови и ее компонентов» от 09.06.1993 года № 5142-I (с изменениями от 4 мая 2000 г., 16 апреля 2001 г., 24 декабря 2002 г., 22 августа 2004 г., 29 декабря 2006 г.).
Плазма крови отбиралась методом плазмофореза на базе федерального государственного учреждения «НИИ гематологии и переливания крови» - научно-исследовательский институт Минздравсоцразвития РФ в г. Кирове. Возраст доноров колебался в диапазоне от 27 до 35 лет.
- клинические медицинские карты 40 пациентов (34 мужчины и 6 женщин) муниципального учреждения здравоохранения Кировская городская медицинская поликлиника №8. В основу отбора медицинских карт для выявления предрасположенностей к тем или иным группам заболеваний на основании физико-химических характеристик крови, были положены:
- группа крови пациента (по системе АВ0);
- пол пациента;
- возраст пациента;
- место жительства пациента;
- наличие хронических патологий физиологических систем.
Методы исследования:
Метод плазмофореза – процесс извлечения плазмы крови из естест-венного кровообращения. При плазмофорезе из организма донора извлекается кровь в объеме 400 мл. Далее кровь центрифугировалась на стационарной центрифуге при 4,5 тыс. оборотов с целью отделения плазмы крови от эритроцитов. Плазма крови переливалась в мерную плоскодонную колбу.
Стандартная доза извлекаемой плазмы составляла 600 мл. Стандартная доза крови, извлекаемая у донора с целью получения плазмы, составляла 1000 мл. Срок восстановления потерянного донором объема плазмы – 21 день, что значительно меньше периода восстановления аналогичного объема крови (5-7 недель), т.к. основное время восстановления занимает синтез эритроцитов. Забор крови у донора производился из локтевой вены в утренние часы с применением плазмоэкстрактора фирмы Baxter (Рис 2.4.).
Рис. 2.4 Плазмоэкстрактор Baxter
Для исследования химического состава крови разных групп использовали метод поточной хромато масс-спектрометрии.
Масс-спектрометрия - метод исследования вещества путём определе-ния отношения массы к заряду (качества) и количества заряженных частиц, образующихся при том или ином процессе воздействия на вещество.
Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что оптические, рентгеновские и некоторые другие методы детектируют излучение или поглощение энер-гии молекулами или атомами, а масс-спектрометрия непосредственно детектирует сами частицы вещества.
Масс-спектрометр представляет собой вакуумный прибор, использующий физические законы движения заряженных частиц в магнитных и электрических полях, и необходимый для получения масс-спектра.
Масс-спектр крови, как и любой спектр - это зависимость интенсивности ионного тока от отношения массы к заряду. Ввиду квантования массы и заряда типичный масс-спектр является дискретным.
Белки, нуклеиновые кислоты и другие полимеры крови способны приобретать множественные положительные и отрицательные заряды.
Атомы химических элементов, содержащихся в крови, имеют специ-фическую массу. Точное определение массы анализируемой молекулы крови позволяет определить её элементный состав. Масс-спектрометрия также позволяет получить важную информацию об изотопном составе анализируемых молекул.
Современные масс-спектрометры способны фрагментировать детектируемые ионы и определять массу полученных фрагментов. Таким образом, можно получать данные о структуре вещества.
Принцип работы масс-спектрометра
Современные масс-спектрометры несомненно точнее и совершеннее своих предшественников столетней давности, но основной принцип их работы остается неизменным, а конструкция, как и сто лет назад, включает три основных элемента: ионизатор, анализатор и детектор.
Сначала молекулы надо ионизовать, то есть лишить их хотя бы одного электрона. Поскольку электрон в тысячи (а иногда и в десятки тысяч) раз легче молекулы, ионизация практически не влияет на ее массу. После ионизатора частицы попадают в анализатор, который представляет собой вакуумную камеру с электрическими и магнитными полями. Ионы разгоняют электрическим полем, а затем направляют в магнитное поле, где траектория заряженной частицы искривляется. Все частицы движутся в одном и том же поле, а между собой они различаются электрическим зарядом и массой. Чем больше заряд, тем сильнее можно разогнать ион и тем легче повернуть его магнитом, но чем больше его масса, тем труднее это сделать из-за инерции. Какую энергию приобретет частица, какова будет ее скорость и степень искривления траектории, зависит от величины поля и отношения массы частицы к ее заряду. Если предположить, что при ионизации с каждой молекулы удалось сорвать только по одному электрону (как чаще всего и происходит), все ионы будут однозарядными и характер их движения будет зависеть только от массы. Чем тяжелее ион, тем труднее его «повернуть» и тем меньше будет кривизна его траектории. Получится, что частицы с разными массами будут в буквальном смысле разлетаться в разные стороны.
На последнем этапе нужно зарегистрировать эти ионы каким-нибудь детектором заряженных частиц, например фотопластинкой или вторично-электронным умножителем. Поставив в подходящем месте ряд детекторов, мы увидим, что частицы с разной массой (но с одинаковым зарядом) попадут в разные детекторы. Теперь построим график: по горизонтали отложим координату детектора, зарегистрировавшего ион, а по вертикали – количество этих ионов. У нас получится масс-спектр – картинка, похожая на спектр излучения: чем больше разница в массах, тем дальше точки попадания отстоят друг от друга, а чем больше в данное место прилетает частиц, тем больше сигнал и выше соответствующий пик. На самом деле в современных системах используется только один детектор. На него при конкретном значении поля фокусируются ионы определенной массы. Постепенно меняя величину поля, можно направлять в детектор по очереди разные ионы и регистрировать их. Компьютер вычисляет по значениям поля соответствующие массы, сравнивает с базой данных и строит масс-спектр.
Условно способы ионизации органических веществ можно классифи-цировать по фазам, в которых находятся вещества перед ионизацией.
Газовая фаза
электронная ионизация (EI)
химическая ионизация (CI)
электронный захват (EC)
ионизация в электрическом поле (FI)
Жидкая фаза
термоспрей
ионизация при атмосферном давлении (AP)
электроспрей (APESI)
химическая ионизация при атмосферном давлении (APCI)
фотоионизация при атмосферном давлении (APPI)
Твёрдая фаза
прямая лазерная десорбция - масс-спектрометрия (LDMS)
матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация (MALDI)
масс-спектрометрия вторичных ионов (SIMS)
бомбардировка быстрыми атомами (FAB)
десорбция в электрическом поле (FD)
плазменная десорбция (PD)
Масс-спектрометрия устанавливает какие атомы входят в состав молекулы, какова структура их расположения и изотопный состав, а также какова масса молекулы. Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что оптические, рентгеновские и другие методы детектируют излучение или поглощение энергии молекулами или атомами, а масс-спектрометрия имеет дело с самими частицами вещества. Масс-спектрометрия измеряет соотношение массы частицы к заряду. Для этого используются законы движения заряженных частиц материи в магнитном или электрическом поле. Различают несколько модификаций масс-спектрометрических методов.
В нашем случае использовалась мягкая матриксная ионизация (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization) которая позволяет анализировать такие биополимеры, как полисахара, пептиды и макромолекулы, без риска повредить их структуру. Ионизация производится лазерным пучком, а матрикс используется для защиты молекул от разрушающего действия лазера. Матрикс состоит из кристаллов кислот в смеси с органическим растворителем.
Пробоподготовка: Исследование проводилось утром натощак, т.е. между последним приемом пищи и взятием крови для исследования ее химического состава прошло не менее 8 часов. Перед исследованием (в те-чение 24 часов) были исключены физические нагрузки, прием лекарственных препаратов.
Для выяснения химического состава крови разных групп использовалась замороженная плазма крови. Сразу после получения плазма крови замораживалась при температуре -20 по шкале Цельсия в пластиковых сосудах с соответствующим консервантом (К2-ЭДТА/К3-ЭДТА).
Образец хранился в замороженном состоянии до 7 дней. Транспортировка материала не требовалась.
Исследование образцов проводилось на хромато масс-спектрометре «Кристалл МС» (рис.2.5.).
Рис. 2.5. «Кристалл МС»
Технические характеристики масс-спектрометрического детектора приведены ниже (Табл. 2.4.).
Таблица 2.4.
Технические характеристики масс – спектрометрического детектора
| Источник ионизации | электронный удар |
| Энергия электронов | регулируемая 0...130 эВ |
| Ток эмиссии | до 850 мкА |
| Диапазон масс, m/z | 1...1050 а.е.м |
| Разрешение | 1 а.е.м |
| Скорость сканирования | до 11000 а.е.м./с |
| Температура источника ионизации | 125...300 °C |
| Температура переходной линии ГХ-МС | до 350°C |
| Режимы сканирования | полное, сегментное, сканирование по селективно выбранным ионам |
| Турбомолекулярный насос с производительностью | 70 л/с, 250л/с |
Программное обеспечения масс-детектора – Xcalibur, включало в себя ряд комплексных возможностей, в т.ч.:
• Автоматическая настройка, контроль и поддержка стабильных па-раметров; Автоматическая обработка данных;
• Мастер генерации отчетов Merlin;
• Qual Browser - программа для качественной обработки хромато-грамм и масс-спектров;
• Quan Browser - программа для количественной обработки;
• Программа просмотра библиотек масс-спектров для поиска спек-тров соответствия;
• Программа для автоматической оптимизации экспериментов
• Возможность подключения пользовательских специальных про-грамм
Исследуемый образец плазмы крови помещался в масс-спектрометр, перед ионизацией переводился в жидкую фазу (фаза термоспрея). В фазе ионизации были фрагментированы искомые (детектируемые) компоненты и ионы, содержащиеся в плазме крови разных групп, и была автоматически определена их масса. На основании спектров поглощения компонентов плазмы крови, были получены данные о ее структуре.
К сожалению, мы не можем привести спектрограммы плазмы крови, т.к. информация является конфиденциальной и входит в состав информационной базы о донорах крови и ее компонентов.
Глава III. Результаты собственных исследований
Результаты собственных исследований химического состава плазмы крови разных групп приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5.
Химический состав плазмы крови I,II,III,IV групп
| N | Составные части (компоненты) | Плазма | Плазма | Плазма | Плазма | |
| п/п | I группы | II группы | III группы | IV группы | ||
| 1 | Вода , % | 90-91 | 88-91 | 90-91 | 89-91 | |
| 2 | Сухой остаток, % | 09.окт | 08.сен | 08.окт | 09.ноя | |
| 3 | Гемоглобин, г/л | — | — | — | 0,0003 | |
| 4 | Общий белок, г/л | 80-85 | 70-72 | 74-78 | 65-72 | |
| 5 | Фибриноген, г/л | 02.апр | 02.апр | 02.апр | 02.мар | |
| 6 | Глобулины, г/л | 30 | 27 | 26 | 21 | |
| 7 | Альбумины, г/л | 47-50 | 50-52 | 51-52 | до 56 | |
| 8 | Азот небелковых соединений, моль/л | 14,3-18,5 | 16,1-21,5 | 18,2-19,0 | до 22 | |
| 9 | Мочевина, моль/л | 3,3-4,5 | 5,0-5,6 | 5,3-5,5 | 3,7-4,6 | |
| 10 | Мочевая кислота, ммоль/л | 0,24 | 0,27 | 0,27 | до 0,3 | |
| 11 | Креатинин, ммоль/л | 0,06-0,09 | 0,12 | 0,15 | 0,17 | |
| 12 | Креатин, ммоль/л | 0,08-0,1 | 0,09-0,11 | 0,09-0,11 | 0,09-0,11 | |
| 13 | Азот аминокислот, ммоль/л | 4,3 | 2,9 | 3,3 | 3,9-4,1 | |
| 14 | Индикан, ммоль/л | 01.мар | 01.апр | 01.апр | 01.апр | |
| 15 | Глюкоза, ммоль/л | 3,6-4,0 | 3,8-4,2 | 4,0-5,0 | 4,5-5,5 | |
| 16 | Глюкозамин, ммоль/л | 3,9-5,0 | 3,9-5,0 | 3,9-4,8 | 3,9-5,0 | |
| 17 | Пентозы, ммоль/л | 0,13-0,26 | 0,13-0,26 | 0,13-0,26 | 0,13-0,26 | |
| 18 | Общие липиды, г/л | 6,0-6,8 | 5,8-6,2 | до 6,5 | до 6,8 | |
| 19 | Триацилглицерины, ммоль/л | 1,2 | 1,6-1,7 | 2 | до 2,8 | |
| 20 | Холестерол, ммоль/л | 3,9-6,5 | 3,9-6,5 | 3,9-6,5 | 3,9-6,5 | |
| 21 | Фосфолипиды, г/л | 2,2-4,0 | 2,2-4,0 | 2,7-4,1 | 2,5-3,9 | |
| 22 | Фосфатидилхолин, ммоль/л | 1,5-3,0 | 1,5-3,0 | 1,5-2,8 | 2,0-2,7 | |
| 23 | Кетоновые тела, ммоль/л | 0,2-0,6 | 0,2-0,6 | 0,2-0,5 | 0,2-0,4 | |
| (в пересчете на ацетон) | ||||||
| 24 | Ацетоуксусная к-та, ммоль/л | 0,05-0,19 | 0,05-0,19 | 0,05-0,19 | 0,05-0,19 | |
| 25 | Молочная к-та, ммоль/л | 1,1-1,2 | 1,1-1,2 | 1,1-1,2 | 1,1-1,2 | |
| 26 | Пировиноградная к-та, ммоль/л | 0,07-0,14 | 0,07-0,14 | 0,08-0,11 | 0,1-0,14 | |
| 27 | Лимонная к-та, ммоль/л | 0,1-0,15 | 0,1-0,15 | 0,1-0,15 | 0,1-0,15 | |
| 28 | Билирубин общий, мкмоль/л | 16-19 | 14-21 | 16-21 | до 24 | |
Из таблицы 3.5. видно, что химический состав плазмы разных групп крови, достоверно отличается следующими показателями: общим белком, альбуминами и глобулинами, мочевиной, креатинином и глюкозой.
Общий белок величина достаточно стабильная и составляет 65 – 85 г/л. По результатам собственных исследований ОБ находиться в пределах нормы, но во II и IV группах его концентрация ниже, чем I и III группах. Пониженное содержание общего белка располагает к таким заболеваниям, как: заболевания печени и желчного пузыря, заболевания сердечнососудистой системы и онкологические заболевания. Это подтверждается результатами анализа медицинских карт пациентов Кировской городской поликлиники №8. У 8 пациентов из 10, имеющих II группу крови и у 9 пациентов из 10, имеющих IV группу крови в течение 2008 и 2009 годов было от 3 до 6 обращений к участковому врачу с жалобами на повышенное артериальное давление, 6 пациентов были направлены на общее рентгенологическое обследование. Результаты общего анализа крови свидетельствуют о содержании общего белка в их крови в диапазоне от 59 до 63 г/л. Снижение содержания белка может быть вызвано нарушением синтеза белка в тканях или потерей белка ор-ганизмом. Повышение содержания общего белка предрасполагает к таким заболеваниям, как: острые и хронические инфекционные заболевания, ревматоидный артрит, ревматизм. Повышение содержания белка может быть вызвано явлениями дегидрации или быть результатом накопления иммуноглобулинов, повышением содержания в плазме крови воды.
Альбумины. По результатам исследований, в I и II группах крови, находиться меньше альбуминов, чем в III и IV группах. Гипоальбуминемия, т. е. снижение концентрации альбуминовой фракции плазмы крови, встречается весьма часто при заболеваниях печени и почек, в частности она может быть весьма выраженной при амилоидном и липоидном нефрозах, при гриппе и простудных заболеваниях. Пониженное содержание альбуминов в плазме крови (гипоальбуминемия) возникает в связи со сниженным синтезом, увеличенным объемом распределения или увеличенными потерями белка. Повышенное содержание альбуминов в плазме крови (гиперальбуминемия) наблюдается при обезвоживании организма. При анализе медицинских карт было установлено, что 10 из 10 пациентов, имеющих I группу крови в 2009 году обращались за медицинской помощью и 9 из них были поставлены ди-агнозы: ОРЗ и ОРВИ, количество альбуминов в крови составляло от 43 до 48 г/л., что подтверждает гипотезу предрасположенности обладателей первой группы крови к простудным заболеваниям. За этот же период обращения пациентов, обладателей II, III и IV групп крови на подозрение ОРЗ, либо ОРВИ составили: 7, 3 и 1 раз соответственно.
Глобулины. По результатам собственных исследований содержание глобулина больше в I группе. Увеличение глобулинов в крови - гиперглобулинемия. Имеет значение, какие фракции глобулинов повышаются. Увеличение альфа-1 и альфа-2 -глобулинов говорит о предрасположенности к воспалительным заболеваниям суставов. Увеличение гамма-глобулинов, которые принимают участие в образовании антител, свидетельствует об активности иммунной системы, бывает при многих заболеваниях. Уменьшение глобулинов в крови – гипоглобулинемия. Наблюдается при иммунодефицитах, снижении защитных сил организма. Из результатов исследований медицинских карт видно, что снижение содержания глобулинов в IV группе крове приводит к общему ослаблению иммунной системы. Доказательством может являться обращение за медицинской помощью с подозрением на различные инфекционные заболевания в 2008 и в 2009 годах 7 пациентов из 10, в т.ч. 2 – с подозрением на сальмонеллез и 1 – с подозрением на энтеробиоз.
Мочевина. В норме содержание мочевины в крови у взрослых — 2,5—6,4 ммоль/л. По результатам исследования мочевина у всех групп находится в пределах нормы, однако ее концентрация больше у II и III групп. Повышенное содержание мочевины в крови располагает к таким заболеваниям как: заболевания мочеполовой системы, сердечнососудистые заболевания, заболевания желудочно-кишечного тракта. Увеличение содержания мочевины в крови, сопровождающееся синдромом интоксикации, называется уремией. Обычно считается, что мочевина не токсична и что сопровождающий увеличение ее содержания синдром интоксикации обусловлен накоплением в организме других продуктов. Вместе с тем следует иметь ввиду, что мочевина, относительно легко проходя через плазматические мембраны клеток, будучи осмотически активным веществом, увлекает в клетки паренхиматозных органов и воду. Это приводит к увеличению объема клеток (клеточной гипергидратации) и нарушению их функционального состояния. Повышение уровня мочевины в крови, связанное с ее усиленным образованием или снижением ее фильтрации в почках в результате нарушения гемодинамики. К сожалению нам не удалось определить четкую зависимость заболеваемости людей с разными группами крови в соответствии с пониженным или повышенным содержанием мочевины в плазме крови. Обращаемость за медицинской помощью с подозрением на заболевания ЖКТ и мочеполовой системы у исследуемых нами пациентов единична и носит разовый характер. Также причиной отсутствия зависимости может являться малая выборка (по 10 человек на каждую группу крови).
Креатинин - конечный продукт метаболизма креатинфосфата - ве-щества, участвующего в механизмах быстрого обеспечения энергетиче-ских потребностей мышечного сокращения. Креатинин образуется в мышцах результате неферментативного отщепления фосфатной группы от креатинфосфата, а также спонтанного превращения креатина в креатинин. Он продуцируется и поступает в кровь с постоянной скоростью, поэтому концентрация креатинина в сыворотке крови относительно стабильна и в норме определяется преиму¬щественно общим объемом мышечной массы человека. Креатинин выводится из крови почками. Он относится к так называемым "беспороговым" веществам: в норме креатинин свободно фильтруется в почечных клубочках и далее, не подвергаясь обратному всасыванию или дополнительной секреции в канальцах, полностью выводится с мочой из организма. Поэтому увеличение концентрации креатинина в сыворотке крови говорит об уменьшении уровня почечной фильтрации (снижении функции почек). При повышенной концентрации креатинина наблюдается предрасположенность к эндокринным заболеваниям, болезням печени, сахарному диабету. По результатам собственных исследований можно сделать вывод о том, что люди с IV группой крови, с повышенным содержанием креатинина в плазме, склонны ко всем выше перечисленным заболеваниям.
Глюкоза основной источник энергии. Все клетки человеческого ор-ганизма восприимчивы к ней и способны её усваивать. «Депо» глюкозы — печень, здесь скапливается её энергетический запас. Окисление глюкозы обеспечивает больше половины энергии, используемой организмом. Регулирует углеводный обмен гормональная система, в частности поджелудочная железа, которая вырабатывает гормон инсулин. Норма глюкозы в крови здорового взрослого человека колеблется в пределах от 3,9 до 5,8 ммоль/л. Отклонения уровня в любую сторону считается признаком какого-либо заболевания. Высокий уровень глюкозы называют гипергликемия. Это говорит о предрасположенности к таким заболеваниям как сахарный диабет, заболевания эндокринной системы, инфаркту миокарда, и является следствием нехватки гормона инсулина. Низкий уровень глюкозы в крови называется гипогликемия. Это говорит о предрасположенности к некоторым заболеваниям поджелудочной железы, таких как аденома и цирроз, а также заболеваниям печени — цирроз, рак, гепатит, и является следствием передозировки гормона инсулина. Из результатов моих исследований можно увидеть, что содержание глюкозы во всех группах крови не выходит за границы нормы, но ее содержание в плазме I группы крови соответствует нижней границе, а IV – верхней.
Показатель концентрации креатинина в крови очень сильно связан с показателем концентрации глюкозы в крови. У 7 пациентов из 10, имею-щих IV группу крови, в течение 2007-2009 года наблюдались патологические проявления, связанные с подозрением на специфический (сахарный) и неспецифический диабет. У 9 из 10 пациентов проведен анализ на сахарную кривую, у 7 пациентов из 10 уровень сахара в крови выше нормы и составляет по результатам сахарной кривой от 5,7 до 6,2 ммоль/л.
Встречаемость повышенной концентрации сахара в крови у пациентов с I-III группами крови составляет 1-4 человека из 10.
Глава IV. Заключение
Когда мы говорим о зависимости класса заболевания от химического состава крови, то имеем в виду, предрасположенность или восприимчи-вость к тем или иным болезням, иначе говоря – иммунный статус.
В 97 % случаев возникновения патологических процессов отмечаются достоверные резкие сдвиги в химическом составе крови, поэтому в современной клинической диагностике огромное внимание уделяется качественному и количественному составу компонентов крови и плазмы, а также их биохимической и метаболической активности.
Группа крови — это идентификатор личности, который передается от родителей к детям, поэтому с наследованием групп крови (считай ее «хими-ческого состава») из поколения в поколение может передаваться и генетиче-ская предрасположенность к определенным классам заболеваний. Современная медицина обладает огромным профилактическим ин-струментарием. Зная химический состав крови разных групп и, соответственно, предрасположенность к конкретной группе болезней, врач своевременно может предложить систему их профилактики, либо лечения.
Итоги нашей работы можно представить в виде таблицы, которая в целом отражает зависимость состояния здоровья человека от химического состава его крови.
Таблица 4.6
| Компоненты | Содержание | Предполагаемые | I | II | III | IV |
| В плазме | заболевания | |||||
| Общий | Max | Инфекционные, ЖКТ, ревматоидный артрит, ревматизм | + | - | + | - |
| белок | Min | Печени и желчного пузыря, ССС, онкологические | - | + | - | + |
| Инфекционные | - | - | + | - | ||
| Альбумины | Min | Печень, почки, простудные. | + | + | - | - |
| Глобулины | Max | воспалительные заболевания суставов | + | + | + | - |
| Min | Инфекционные | - | - | - | + | |
| Мочевина | Max | Моче – половой системы | - | - | + | - |
| Креатинин | Min | Эндокринные | - | - | + | + |
| Глюкоза | Max | Инфаркт, эндокринные | - | - | - | + |
| Min | Болезни печени | + | + | + | - |
Исходя, из полученной зависимости обладателям разных групп крови можно дать индивидуальные практические рекомендации по питанию и профилактике соответствующих болезней:
Обладателям I группы, можно дать следующие рекомендации по улучшению обмена веществ:
1. Исключить продукты, повышающие производство инсулина (пшеница, бобовые, кукуруза);
2. Исключить все виды капусты и изделия из овса, угнетающие работу щитовидной железы;
3. Включить в рацион продукты, богатые йодом (дары моря, зеленые листовые овощи, брокколи) и стимулирующие выработку гормонов щито-видной железы (редис, редька, дайкон).
4. Есть больше красного мяса и печени.
5. Заниматься спортом.
Обладателям II группы крови, можно дать следующие рекомендации по улучшению обмена веществ: поскольку по своей природе они вегетарианцы (пониженная кислотность желудочного сока), мясо у них замедляет обмен веществ. Периодическое включение вегетарианских диет позволит людям со II группой крови повысить сопротивляемость заболеваниям, усилив иммунную систему.
Обладателям III группы, можно дать следующие рекомендации по улучшению здоровья: для предотвращения появления усталости, задержки воды и набора веса необходимо снизить потребление продуктов, подавляющих выработку инсулина (сахар, кукуруза, гречка, арахис), замедляющего обмен веществ.
Состояние здоровья людей с IV группой крови определяется влияни-ем смеси генов А и В типов:
1. Кислотность желудочного сока понижена (как у группы II), при этом организм в целом адаптирован к потреблению мяса. Поэтому хотя людям с IV группой мясо не противопоказано, кислотность может быть недостаточной для его эффективного переваривания, что приводит к появлению лишнего веса и проблем со здоровьем. Поэтому необходимо уменьшить потребление мяса, увеличить количество овощей в рационе.
2. Аналогичная ситуация с бобовыми, гречкой, кукурузой и кунжутом. Людям с II группой крови эти продукты прекрасно подходят, однако, влияние генов III группы приводит к тому, что они снижают производство инсулина, замедляя обмен веществ. Людям с IV группой крови необходимо избегать гречихи, бобовых и кукурузы.
Таким образом, можно сказать, что поставленная в выпускной квали-фикационной работе цель достигнута.
В соответствии с задачами выпускной квалификационной работы и основываясь на ее результатах, можно сделать следующие выводы:
1. На основании анализа современной научной литературы и результатов проведенных анализов плазмы крови разных групп и выявлены достоверные различия их химического состава.
2. Выявлены предрасположенности людей к различным классам болезней в зависимости от химического состава плазмы крови.
3. В результате статистического анализа медицинских карт пациентов установлена биохимическая зависимость заболеваемости людей от их группы крови.
Список использованной литературы и электронных
источников информации
1. Агаджанян, Н. А. Основы физиологии человека [Текст] : 2-е изда-ние, исправленное / Н. А. Агаджанян. - М.: РУДН, 2001.
2. Березов, Т.Т. Биологическая химия [Текст] / Т.Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. - М.: Медицина, 1988.
3. Кровь // http://bril2002.narod.ru/an7.html.
4. Физико-химические свойства крови. //www.medkurs.ru/lecture2k/physiology/pl64/4776.html.
5. Энциклопедия. Группы крови // http://www.wikipedia.org.
6. Зотиков, Е.А. Антигенные системы человека и гомеостаз [Текст] / Е. А. Зотиков, - М.: Наука, 1982.
7. Туманов, А.К. Сывороточные системы крови [Текст] / А. К. Туманов. - М.: Медицина, 1968.
8. Смирнов, А. Н. Переливание крови. // http://www. Slovari.yandex.ru.
9. Предрасположенность к болезням и группа крови. // http://www.proufu.ru.
10. Лавров, Н. Н. Группа крови и предрасположенность к болезням [Текст] / Н. Н. Лавров. – Ростов-на-Дону.: Феникс, 2004.
11. Покровский, В.М. Физиология человека [Текст] / В. М. Покров-ский, Г.Ф. Коротько, - М.: Медицина.
12. Медицинский энцеклопедический словарь. Группы крови. //http://www.med-dic.ru/html-med/g/grupp3-krovi.html.
13. Цыганенко, А. Я. Клиническая биохимия [Текст] : учебное посо-бие / А. Я. Цыганенко, В. И. Жуков, В. В. Мясоедов, И. В. Завгородний. –М.: Триада-Х, 2002.
14. Клиническая биохимия [Текст] под ред. В. А. Ткачука. – 2-е издание, исправленное и дополненное. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004.
15. Питер Д'Адамо. Группы крови – 4 пути к здоровью [Текст] / Питер Д'Адамо, Кэтрин Уитни; пер. с англ. Т.Ф.Зиновьев. – М.: Попурри, 2001.