Биохимия крови. Лактация

Содержание гемоглобина в крови при рождении несколько выше, чем у
взрослых (170-180 г/л) и увеличивается в первые часы жизни до 200-250 г/л.
Через 2-3 дня после рождения количество гемоглобина начинает снижаться и
к концу первого месяца жизни достигает величин, характерных для взрослых
людей (160 г/л). Постепенное снижение содержания гемоглобина
продолжается и далее, до конца первого года жизни, когда оно составляет
105-110 г/л. На втором году жизни общее количество гемоглобина начинает
постепенно увеличиваться и в период полового созревания становится таким
же, как у взрослых.
В крови взрослого человека в основном обнаруживается 2 типа гемоглобинов
(А- от лат. Adultus – взрослый ): основной- НвА1 (составляет около 95% от
общего количества гемоглобина, состоит из 2 полипептидных цепей α и 2 β
(2α2β)) и в небольшом количестве Нв А2 (около 3% общего гемоглобина,
состоит из 2 α- и 2 δ-цепей (дельта)). В геноме имеется 6 вариантов
гемоглобина: αβγδεζ.
В различные периоды развития у человека гемоглобин отличается в
качественном соотношении: в онтогенезе происходит постепенная смена
типов гемоглобина. Смену типов гемоглобина определяют следующие
факторы:
- парциальное давление кислорода в окружающей среде
- смена органов кроветворения.
1. Период имплантации длится от момента оплодотворения до 2 недель
2. Эмбриональный период длится с 3-й по 10–12-ю недели беременности
(идет развитие плаценты)
3. Плодный период начинается с 3-го месяца беременности и
заканчивается рождением ребенка. Питание и обмен веществ плода
осуществляется через плаценту
Эмбрионы получают кислород из интерстициальной жидкости, в которой его
содержание мало. Этому периоду развития соответствуют эмбриональные
типы гемоглобина, обладающие высоким сродством к кислороду. Плод
получает кислород из организма матери через плаценту- этому периоду
соответствуют фетальные типы гемоглобина. Новорожденный дышит
легкими и его организм снабжается кислородом из окружающей среды- на
этом этапе развития основными являются гемоглобины взрослого типа.
Синтез эмбриональных гемоглобинов начинается уже на 1 неделе жизни
эмбриона. К подтипам эмбрионального гемоглобина относятся Нв Gower 1
(ζ2ε2), Gower 2 (α2ε2) и Portland(ζ2γ2) . Все эти типы отличаются
специфическим строением полипептидных цепей, определяющих их
отличительные свойства: они обладают исключительно высоким сродством к
кислороду. Их образование в основном осуществляется в мезенхиме
желточного мешка. На шестой неделе развития начинается второй период
эритопоэза, протекающий в основном в печени. Зета-глобиновые цепи
полностью заменяются на альфа глобиновые, начинается синтез гамма и бета
цепей, а синтез эпсилон-цепей резко снижается. В течение седьмой недели
1
развития плода уровень эпсилон-цепей падает до фонового уровня и на
восьмой неделе полностью исчезает.
Между 12 и 32 неделями гемоглобины Говера заменяются на фетальный
гемоглобин(Hb F=2α2γ). Максимального содержания фетальный гемоглобин
достигает к моменту рождения, составляя 80-90% от общего количества
гемоглобина. Цепи фетального гемоглобина содержат 146 аминокислотных
остатков, причем не менее 70% из них включены в такой же
последовательности, как и в β-цепи взрослого типа. Однако различия в
строении этих цепей определяют более высокое сродство к кислороду и в то
же время меньшую устойчивость Hb F по отношению к действию
окислителей, так как он содержит меньше сульфгидрильных групп.
Фетальный гемоглобин в отличие от взрослого отличается повышенным
сродством к кислороду, что позволяет ему связывать больше кислорода из
кровотока матери. Повышенное сродство к кислороду определяется
первичной структурой: в γ-цепях вместо лизина-143 (β-143 лизин у HbA)
находится серин-143, вносящий дополнительный отрицательный заряд. В
связи с этим молекула HbA менее положительно заряжена и основной
конкурент за связь гемоглобина с кислородом − 2,3ДФГ (2,3дифосфоглицерат) — в меньшей степени связывается с гемоглобином, в этих
условиях кислород получает приоритет и связывается с гемоглобином в
большей степени.
После рождения содержание фетального гемоглобина в течение года
значительно снижается и у детей 3-х летнего возраста достигает уровня
взрослого человека.
Существуют возрастные особенности и в отношении содержания в крови
производных гемоглобина- метгемоглобина и карбоксигемоглобина. У
новорожденных концентрация метгемоглобина составляет 6-10% от общего,
а у взрослых- менее 1%. Содержание карбоксигемоглобина сразу после
рождения также повышено=1,5% (у взрослых менее 1%). Это повышение
связано с усиленным процессом гемолиза эритроцитов и эндогенным
образованием СО.
В плазме крови содержится 7% всех белков организма при концентрации 60 80 г/л. Белки плазмы крови выполняют множество функций:
•поддерживают коллоидно-осмотическое давление крови (белки
связывают воду и удерживают её в кровеносном русле)
•защитная:
-поддерживают рН крови в пределах 7,37-7,43 (белковая буферная
система крови)
-выполняют обезвреживающую функцию, связывая эндогенные и
экзогенные токсические вещества
-обеспечивают гуморальный иммунитет (иммуноглобулины)
-являются участниками свертывающей системы крови
•связывают катионы, сохраняя их определенную концентрацию в крови
(40-50% кальция сыворотки связано с белками, значительная часть железа,
магния, меди и других элементов также связана с белками плазмы)
2
• выполняют транспортную функцию: транспортируют гидрофобные
вещества- жиры, витамины, гормоны; ионы металлов (альбумин,
транстиретин, транскортин, трансферрин)
•определяют вязкость крови, играя важную роль в гемодинамике
кровеносной системы
• являются резервом аминокислот для организма.
. Методом электрофореза на ацетилцеллюлозе или геле агарозы белки
плазмы крови можно разделить на альбумины (55-65%), α1-глобулины (24%), α2 -глобулины (6-12%), β-глобулины (8-12%) и γ-глобулины (12-22%).
Большинство сывороточных белков синтезируется в печени, однако
некоторые образуются и в других тканях. Например, γ-глобулины
синтезируются В-лимфоцитами. Почти все белки плазмы, за исключением
альбумина, являются гликопротеинами.
В клинической практике встречаются состояния, характеризующиеся
изменением общего количества белков плазмы крови. Гиперпротеинемияувеличение общего содержания белков плазмы крови. Диарея у детей, рвота
при непроходимости верхнего отдела тонкой кишки, обширные ожоги могут
способствовать повышению концентрации белков в плазме крови, поскольку
приводят к потере воды организмом, а, следовательно, и плазмой, приводя к
относительной гиперпротеинемии. При ряде патологических состояний
может наблюдаться абсолютная гиперпротеинемия, обусловленная
увеличением уровня γ-глобулинов: в результате инфекционного или
токсического раздражения системы макрофагов.
Гипопротеинемия- уменьшение общего количества белка в плазме
крови; наблюдается главным образом при снижении уровня альбуминов.
Выраженная гипопротеинемия- постоянный и патогенетически важный
симптом нефротического синдрома. Гипопротеинемия может возникнуть при
поражении печеночных клеток (острая атрофия печени, токсический
гепатит). Также гипопротеинемия может наблюдаться при резко увеличенной
проницаемости стенок капилляров, белковой недостаточности (при
поражениях пищеварительного тракта, карциномах).
При многих заболеваниях часто изменяется процентное соотношение
отдельных белковых фракций, хотя общее содержание белка в плазме крови
остается в пределах нормы. Такое состояние называется диспротеинемия.
Например, характерное для нефротического синдрома снижение альбуминов,
α1- и γ-глобулинов и увеличение α2- и β-глобулинов отмечают и при
некоторых других заболеваниях, сопровождающихся потерей белков. При
снижении гуморального иммунитета уменьшение фракции γ-глобулинов
свидетельствует об уменьшении содержания основного компонента
иммуноглобулинов - IgG, но не отражает динамику изменений IgA и IgM.
Содержание некоторых белков в плазме крови может резко увеличиваться
при острых воспалительных процессах и некоторых других патологических
состояниях (травмы, ожоги, инфаркт миокарда). Такие белки называют
белками острой фазы, так как они принимают участие в развитии
воспалительной реакции организма. Основной индуктор синтеза
3
большинства белков острой фазы в гепатоцитах - полипептид интерлейкин-1,
освобождающийся из мононуклеарных фагоцитов. К белкам острой фазы
относят С-реактивный белок, называемый так, потому что он
взаимодействует с С-полисахаридом пневмококков, α1-антитрипсин,
гаптоглобин, кислый гликопротеин, фибриноген.
Анальбуминемия - редкое врожденное нарушение, при котором не возникает
тяжелых физиологических изменений, кроме избыточного накопления
жидкости в тканях
Парапротеинемия- появление в плазме крови белков, не присутствующих
ней в нормальных условиях. Парапротеины- иммуноглобулины или их
фрагменты, легкие или тяжелые цепи иммуноглобулинов, продуцируемые
одним клоном В-лимфоцитов
Проявляется при:
миеломная болезнь, лимфопролиферативных заболеваниях, злокачественных
эпителиальными заболеваниями желудочно-кишечного тракта, мочевого
пузыря, шейки матки, молочной, щитовидной, предстательной желез,
меланоме. 0,6-5 % - доброкачественный характер и наблюдается у людей
пожилого возраста. Нередко при миеломной болезни содержание белков в
плазме крови достигает 100-160 г/л.
Применение:
1) опухолевым маркером для массовых обследований (надежный, но
недостаточно специфичный)
2) эффективность терапии, при миеломе – маркером рецидива, при
эпителиальных злокачественных опухолях – маркером иммунореактивности
организма
Белок Бенс-Джонса (ББД) состоит из свободных моноклональных цепей γглобулинов или их фрагментов. Благодаря своей относительно невысокой
молекулярной массе (22-24 kDа) этот белок фильтруется почечными
клубочками и попадает в мочу, в связи с чем является одним из ранних
признаков миеломной болезни.
У взрослых и детей различается содержание и общего белка и отдельных
фракций.
Суммарное содержание белков всех плазматических фракций в норме у
взрослого человека составляет 60-85 г/л. Общий белок плазмы крови у детей
при рождении ниже, чем у матери и составляет около 47-65 г/л, у
недоношенных содержание белка еще ниже (50г/л). Эта величина
пропорциональна степени недоношенности. Установлена прямая
зависимость между степенью тяжести токсикоза у матерей и степенью гипои диспротеинемии у их детей.
С возрастом меняется белковый спектр плазмы крови. Альбумин первым
начинает синтезироваться у эмбриона уже на 8 неделе внутриутробного
развития. К моменту рождения наивысшей интенсивности достигает синтез
альбуминов, значительно снижено образование α- и β-глобулинов и весьма
ограничен синтез γ-глобулинов. Содержание α- и β- глобулинов в плазме
новорожденных несколько ниже и приближается к уровню взрослых только к
4
концу 1-го года жизни. Снижение уровня альбуминов на начальном этапе
развития объясняется использование их субстратов для образования энергии,
а также частичной потерей с мочой из-за повышенной проницаемости
базальных мембран почечных канальцев. После рождения уровень
иммуноглобулинов снижается, постепенно начинаясь увеличиваться с 3-х
лет. Материнские иммуноглобулины (IgG-проникающие через плаценту и
обеспечивающие пассивный иммунитет новорожденных) имеющие период
полураспада 25 дней, поэтому их содержание постепенно снижается и к 3-му
месяцу после рождения уменьшается почти вдвое. Содержание IgG в крови
достигает уровня взрослых к 1-6 годам жизни, причем эти сроки подвержены
значительным индивидуальным колебаниям. Синтез собственных Ig М
осуществляется плодом уже на 5-й неделе внутриутробного развития. К 6
месяцам жизни временная катаболическая фаза заменяется на
анаболическую. Количество общего белка и альбуминов восстанавливается
до уровня новорожденного, но синтез γ-глобулинов, отвечающих за
иммунитет, остается еще сниженным. Показатели общего белка и белковых
фракций крови полностью достигают уровня взрослого организма только к
первому году жизни. Исключение составляют только гаммаглобулины. Их
уровень достигает уровня взрослых только к 3-4 годам жизни ребенка.
Гаптоглобины как правило отсутствуют в крови новорожденных, начиная
обнаруживаться в небольших количествах к концу 1-го месяца жизни и
достигают уровня взрослых(100-120 мг%) после 6 месяце. Содержание
церулоплазмина у новорожденных низкое (20% от материнского уровня); его
постепенное увеличение происходит после 6 месяцев.
Особенности белкового обмена плода
До 8-ой недели внутриутробного развития все белки плода имеют
материнское происхождение, т.е. поступают от матери к плоду через
плаценту. Плацентарный переход белков строго избирателен- не зависит от
величины молекул, а определятся только их специфичной структурой. Не
проходят через плаценту такие мелкие белки как гаптоглобин, трансферрин.
В то время как IgG – один из γ-глобулиновых белков, легко поступает от
матери в кровь плода.
Первый собственный синтез белков плода начинается на 8 недели развития.
Первым синтезируются альбумины, на 13-й неделе в плазме крови
появляются уже 10 новых белков, относящихся к альфа- и бета-глобулинам.
Одной из существенных особенностей обмена веществ на ранних этапах
онтогенеза является синтез эмбриональных белков. Среди них наиболее
изучен белок альфа-фетопротеин (АФП). АФП синтезируется клетками
трофобласта и печени плода, а также клетками желтого тела беременных. Он
обнаруживается в сыворотке крови беременных и новорожденных. АФП
достигает своего максимального уровня (3 г/л) в конце первого триместра
беременности. К концу беременности концентрация АФП в крови плода
снижается до 0,5 г/л.
5
АФП по своему аминокислотному составу и функции очень схож с
альбуминами. Он также как и альбумины поддерживает осмотическое
давление плода. Кроме этого:
- предохраняет плод от иммунной системы матери
- связывает эстрогены, содержащиеся в материнском кровотоке.
АФП в клинике определяют при пренатальной диагностике аномального
развития плода: при спиномозговой грыже, при нарушениях желудочнокишечного тракта и др. патологиях.
АФП может поступать в кровоток матери через мембраны и плаценту.
Количество его в крови беременных повышается при токсикозе
беременности, заканчивающихся произвольным выкидышем. Как уже
говорилось выше, АФП в крови взрослых в норме отсутствует, но может
появиться при карциноме печени, что может служить важным
диагностическим признаком развития опухоли.
Ферменты, которые в норме обнаруживаются в плазме крови, можно
разделить на 3 группы: секреторные, индикаторные и экскреторные.
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. Индикаторные
(клеточные ) ферменты попадают в кровь из тканей, где они выполняют
определенные внутриклеточные функции: ЛДГ, альдолаза,
глутаматдегидрогеназа, β-глюкуронидаза, кислая фосфатаза. Большая часть
индикаторных ферментов в сыворотке крови определяется в норме лишь в
следовых количествах. При поражении тех или иных тканей, ферменты из
клеток поступают в кровь, их активность в плазме резко возрастает, являясь
индикатором степени и глубины повреждения этих тканей. Экскреторные
ферменты синтезируются главным образом в печени (лейцинаминопептидаза
, щелочная фосфатаза). В физиологических условиях эти ферменты в
основном выделяются с желчью. При патологии выделение экскреторных
ферментов с желчью нарушается, а активность в плазме крови повышается.
Особый интерес для клиники представляет исследование активности
индикаторных ферментов в плазме крови, так как по появлению их в плазме
в повышенных количествах можно судить о функциональном состоянии и
поражении различных органов. При остром инфаркте миокарда особенно
важно исследовать активность креатинкиназы, АсАт, АлАт,
оксибутиратдегидрогеназы. При заболеваниях печени (вирусном гепатите) в
плазме крови значительно увеличивается активность АлАт, АсАт,
сорбитолдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы. Для ткани печени
специфичны ферменты γ-глутамилтранспептидаза, гистидаза, аргиназа,
орнитинкарбамоилтрансфераза. Изменение активности этих ферментов в
плазме крови свидетельствует о поражении печеночной ткани. Важным
лабораторным тестом является исследование активности изоферментов в
плазме крови, в частности изоферментов ЛДГ: в сердечной мышце
наибольшей активностью обладают изоферменты ЛДГ 1 и ЛДГ2, а в тканях
6
печени- ЛДГ4 и ЛДГ 5. Диагностическое значение имеет также исследование
активности изоферментов креатинкиназы в сыворотке крови. Существует 3
изофермента креатинкиназы: ВВ, ММ, МВ. В мозговой ткани в основном
присутствует изофермент ВВ, в скелетной мускулатуре ММ, сердце
содержит гибридную МВ, а также ММ- форму.
На ранних этапах постнатальной жизни активность многих ферментов
снижена, особенно тех из них, особенно тех из них, которые связаны со
специфическими особенностями обмена веществ развития органов и тканей
во внутриутробном периоде или периоде новорожденности. К этой группе
относятся ДНК-полимеразы, ферменты гликолиза, пентозофосфатного цикла
окисления глюкозы, цикла трикарбоновых кислот, глюконеогенеза,
мочевинообразования, ферментных систем, участвующих в обмене креатина,
желчных пигментов и др. Наряду с этим активно функционируют
ферментные системы, участвующие в энергетическом обмене, процессах
биосинтеза, обеспечивающие интенсивный рост ребенка. Так, наблюдается
высокая активность АТФ-азы эритроцитов у новорожденных детей (вдвое
выше, чем у взрослых и детей более старшего возраста; максимум на второй
день жизни). Динамика активности АТФ-азы эритроцитов в первые дни
жизни ребенка- одно из проявлений адаптации организма к условиям
внеутробного существования.
Лактатдегидрогеназа- фермент гликолиза, катализирует обратимую
реакцию превращения лактата в пируват. Активность ЛДГ в плазме и
эритроцитах новорожденных выше, чем у взрослых (максимальна на 2-4
день). Видимо, повышенная активность ЛДГ связана с более интенсивными
гликолитическими процессами у новорожденных. У детей с
физиологической желтухой активность ЛДГ выше, чем у детей без желтухи;
наиболее высок ее уровень у детей с гемолитической болезнью
новорожденных. Значительное повышение активности ЛДГ в плазме крови
из пуповины при рождении ребенка надо считать одним из ранних и
достоверных признаков гемолитической болезни новорожденных.
Активность данного фермента можно использовать для дифференциальной
диагностики желтух гемолитического и печеночного происхождения (при
последних она повышена).
Повышенная активность некоторых ферментов в крови новорожденных
может быть обусловлена повышенной проницаемостью клеточных мембран.
В связи с этим наблюдается повышенная активность АсАт в сыворотке крови
новорожденных, нормализация которой происходит после 6 месяцев жизни
ребенка.
Примером более низкой активности ферментов у новорожденных по
сравнению со взрослыми людьми может служить ацетилхолинэстераза
эритроцитов. При рождении ее активность составляет 3200 ЕД/л, а у
взрослых- 5738 ЕД/л. Это связано с биологической ролью этого фермента,
который осуществляет гидролиз ацетилхолина в синапсах. Отсутствие
активных сокращений поперечно-полосатой мускулатуры у новорожденных
и определяет низкую активность этого фермента.
7
Одним из наиболее важных периодов онтогенеза является период
новорожденности (неонатальный период). В этот период посредством
женского молока продолжает поддерживаться тесная биологическая связь
организма матери и ребенка. Сохраняющаяся к моменту рождения
незрелость ряда систем, несовершенство обменных процессов, а также
известная лабильность иммунитета способны привести к тому, что организм
новорожденного окажется не в состоянии поддерживать гомеостаз. Это, в
свою очередь, может неблагоприятно сказаться на последующем развитии
ребенка. В уходе за ребенком особое место занимает вскармливание, то есть
обеспечение быстро растущего организма ребенка необходимым питанием.
Новорожденные дети способны к утилизации пищевых веществ лишь в
достаточно доступной форме, а диапазон возможностей пищеварительного
тракта весьма ограничен.
У новорожденных органы пищеварения (слюнные железы, желудок,
поджелудочная железа, печень) относительно незрелы и не способны
полностью осуществлять ПОЛОСТНОЕ пищеварение, характерное для
взрослого организма.
Лактотрофное питание является важнейшим этапом адаптации ребенка к
внеутробному существованию в первые дни, недели, месяцы жизни. Лучшей
пищей для грудного ребенка является материнское молоко, качественный
состав которого максимально приближен к обмену веществ новорожденного.
Оно содержит в оптимальных количествах все вещества, необходимые для
жизни и роста ребенка. Молочное питание позволяет разрешить как бы
неразрешенную проблему несоответствия огромной потребности растущего
организма с одной стороны, а с другой- относительно низкой степенью
развития аппарата дистантного (полостного) пищеварения.
Молочное вскармливание определило специфические особенности
пищеварения у детей раннего возраста. Вместо полостного
преимущественное место занимает МЕМБРАННОЕ и КЛЕТОЧНОЕ
пищеварение.
При МЕМБРАННОМ пищеварении гидролитические ферменты
пищеварительного тракта адсорбируются различными слоями гликокаликса,
что максимально приближает их к субстратам. Адсорбция ферментов на
мембране изменяет оптимум их действия и их активность.
Наряду с мембранным пищеварением имеет место и ПОЛОСТНОЕ,
характеризующееся аутокаталитическим действием, при котором гидролиз
полимеров осуществляется за счет ферментов, содержащихся в самом
молоке.
Таким образом, при вскармливании ребенка грудным молоком, процесс
пищеварения является смешанным, то есть полостным и мембранным с
преимуществом последнего.
Зрелое женское молоко содержит все необходимых питательные
вещества в таких соотношениях, которые наиболее полно удовлетворяют
потребности ребенка и в такой форме, которая является наиболее
благоприятной для переваривания в желудочно-кишечном тракте.
8
Относительное количество воды в женском и коровьем молоке
приблизительно одинаково- 87-88%. Калорийность как женского, так и
коровьего молока варьирует незначительно и составляет около 6769ккал/100мл. Среднее содержание белка в зрелом женском молоке
колеблется от 1,1 % до 1,4% (ср1,25%) или 15 г/л в отличие от коровьего- 34
г/л. Несмотря на невысокий уровень суммарного белка в женском молоке,
оно полностью обеспечивает физиологические потребности младенцев
первого месяца жизни. Высокая биологическая ценность и усвояемость белка
женского молока обусловлена его полноценностью и особенностями его
состава. В отличие от коровьего молока, содержащего казеин, в составе
женского молока, особенно в молозиве, преобладают сывороточные белки,
идентичные сывороточным белкам младенца(70-80%),: α-лактоальбумин,
иммуноглобулины, лактоферрин и др. Белковые фракции женского молока
подразделяются на метаболизируемые (пищевые) и неметаболизируемые
белки (иммуноглобулины, лактоферрин, лизоцим и др.), которые составляют
70-75% и 25-30% соответственно. В составе женского молока содержится
значительное количество мелкодисперсных белков(альбуминов), в коровьем
преобладают крупнодисперсные белки- казеин. При створаживании женского
молока желудке, благодаря преобладанию мелкодисперсных белков, хлопья
получаются мелкими, что значительно увеличивает поверхность, доступную
для действия ферментов желудочного сока. Створаживание молока также
зависит от его буферных свойств. Женское молоко имеет в основном
амфотерную реакцию, рН=6,8- 7,4, а буферность- минимальную, в то время
как рН коровьего молока составляет 6,4- 6,8. Благодаря биологической
близости строения белков женского молока белкам сыворотки крови
приблизительно 1/3 их всасывается слизистой оболочкой желудка и
переходит в кровь в неизменном состоянии. В женском молоке в отличие от
коровьего молока присутствует большое количество альфа-лактальбумина
(25-35%). Альфа-лактальбумин способствует росту бифидобактерий,
усвоению кальция и цинка из желудочно-кишечного тракта ребёнка. αлактоальбумин характеризуется высоким содержанием цистеина,
триптофана, лизина- незаменимых именно для новорожденных аминокислот.
Наличие лактоферрина в грудном молоке определяет оптимальное
усвоение железа младенцем именно при естественном вскармливании,
оказывает бактериостатическое действие вследствие связывания ионов
железа, необходимых для жизнедеятельности бактерий.
В грудном молоке выше, чем в коровьем концентрация лизоцима. Этот
фермент, повреждающий протеогликаны бактериальной стенки, устойчив в
кислой среде.
Среди иммуноглобулинов женского молока содержатся Ig A, Ig M, Ig
G.Доминирует среди них Ig A,обеспечивающий защиту младенцев от
кишечных инфекций.
9
Строение секреторного иммуноглобулина А
Секреторный IgA состоит из двух IgA-молекул(димер), которые ковалентно связаны Jцепью и с секреторным компонентом (SC). Секреторный компонент представляет собой
полимерную иммуноглобулиновую молекулу, состоящую из пяти Ig- подобных доменов. С
помощью дисульфидных мостиков SC связан с димером IgA
пищевые белки
Однако антимикробная активность женского молока связана не только с
иммунными белками и антителами. В нем присутствуют лимфоидные
клеточные элементы, нейтрофилы, макрофаги, обладающие фагоцитарной
активностью, Т- и В- лимфоциты, способные к бласттрансформации, синтезу
иммуноглобулинов и антител, продукции интерферонов и комплемента.
Большое биологическое значение имеют ферменты грудного молока
(около 19), наиболее важные из них гидролитические: молоко обладает
протеолитической активностью, которая обусловлена присутствием в нем
пепсиногена, трипсина, антитрипсина; липаза (в 20-25 раз более активная,
чем в коровьем). Ферменты женского молока осуществляют аутолитическое
пищеварение, т.е. расщепление пищевых веществ, содержащихся в молоке:
белков, жиров, углеводов. Протеазы и липазы грудного молока принимают
участие в гидролизе белков и жиров в желудке ребенка, причем расщепление
жира липазой молока способствует появлению активной кислотности
желудочного сока и улучшению процессов пищеварения. Процессы
аутолитического пищеварения, особенно расщепление жира липазой молока,
имеют большое значение для детей первых месяцев жизни, так как секреция
ферментов пищеварительных желез у детей на ранних этапах онтогенеза
значительно снижена.
Белки грудного молока Содер Характеристика
жание,
%
α-лактоальбумин
0,3
2ППЦ, в отличие от βлактоглобулина не имеет свободных
тиоловых групп
казеин
0,3
Фосфогликопротеин: сложный
белок, который содержит в своем
составе остатки фосфата,
соединенные сложноэфирной связью
10
неметаболизируемые белки
с гидрокси группой серина или
треонина, и углеводный компонент.
Особенно высокое содержание в
казеине метионина (3,5%), лизина
(6,6%), триптофана (1,8%), лейцина
(12,1%), валина (7%). Казеин также
содержит в составе молекул ионы
кальция и фосфора
сывороточный
0,05
Простой белок, небольшой
альбумин
гидрофильный
лактоферрин
0,2%
Гликопротеин, выполняет защитную
функцию, т.к. связывает ионы Fe3+,
необходимые для размножения
бактерий, и нарушает их
окислительно-восстановительный
потенциал
лизоцим
0,05% Мурамидаза, фермент класса
гидролаз, антибактериальный агент,
так как может гидролизовать
гликозидные связи между Nацетилглюкозамином и Nацетилмурамовой кислотой в
полисахаридах мембран
бактериальных клеток
Ig A
0,1%
Гликопротеин, 2 легких, 2 тяжелых
цепи. Секреторный IgA представлен
в димерной форме в комплексе с
секреторным компонентом.
Содержит 10-12 % углеводов
IgG
0,001% Гликопротеин (2-3 % углеводов), 2
легких, 2 тяжелых цепи.
В женском молоке за счет небелкового азота обеспечивается около 25%
всех азотсодержащих веществ. А в коровьем молоке эта фракция занимает
очень несущественную часть(5%). В состав азотсодержащих веществ
небелковой природы входит мочевина, креатин, креатинин, мочевая кислота,
аминокислоты. Женское молоко, как и коровье содержит все необходимые
незаменимые и заменимые аминокислоты, однако их соотношение в женском
молоке более соответствует потребностям ребенка 1-го года жизни.
В молоке обнаружен бифидогенный фактор, который способствует
быстрому заселению кишечника новорожденных детей бифидобактериями.
Бифидус- фактор является азотсодержащим олигосахаридом, его
концентрация в женском молоке значительно выше, чем в коровьем.
При грудном вскармливании большое значение имеет качественный и
количественный состав жира, так как около 47% энергетической ценности
женского молока покрывается за счет липидов. Важная роль липидов для
11
растущего организма определяется многообразием их функций, основными
из которых являются энергетическая и пластическая, так как липиды
участвуют в обеспечении структуры и функции мембран. Количество жира в
женском и коровьем молоке примерно одинаково, но имеются значительные
отличия по жирнокислотному составу.
Потребность новорожденных в жирах полностью покрывается молоком
матери. В женском молоке выше (1,7%), чем в коровьем (0,06%)содержание
фосфолипидов, полиненасыщенных высших жирных кислот (в 4-7 раз),
витамина Е (в 4-10 раз). В большом количестве в молоке содержится
холестерин, который участвует в выработке гормонов и витамина Д,
необходимого для нормального развития костной ткани.
В женском молоке содержатся липаза, превышающая активность липазы
коровьего молока в 15-25 раз. Большое значение имеет высокая
концентрация фосфолипидов в женском молоке, так как они обуславливают
замыкание привратника при переходе пищи в двенадцатиперстную кишку,
что создает более равномерную эвакуацию содержимого желудка, более
раннее и обильное поступление в кишечник желчи. Фосфолипиды
ограничивают отложение балластного жира. Важное значение имеет
основной представитель фосфолипидов- лецитин, способствующий синтезу
белка в организме.
Оптимальное соотношение белков/жиров/углеводов при естественном
вскармливании составляет 1:3:6. Важная роль липидов для растущего
организма определяется многообразием их функций, основными из которых
являются энергетическая и пластическая, так как липиды участвуют в
обеспечении структуры и функции мембран.
По некоторым данным у детей, получавших грудное вскармливание,
выше коэффициент интеллектуального развития, что, возможно, отчасти
связано и с наличием в грудном молоке длинноцепочечных
полиненасыщенных жирных кислот (ДПНЖК), необходимых для развития
клеток головного мозга и сетчатки. В крови детей, находящихся на грудном
вскармливании, количество ДПНЖК достоверно выше, по сравнению с
детьми, получающими искусственное вскармливание.
На первом году жизни основным углеводом пищи является лактоза
молока— углевод, который придаёт молоку такой сладкий вкус
(90%углеводов молока). Содержимое молочного сахара в женском молоке
больше, чем в коровьем. Имеются и качественные различия. Женское молоко
содержит β-лактозу, коровье- α-лактозу. β-лактоза женского молока
медленно усваивается и, достигая толстого кишечника, вместе с
содержащемся в женском молоке олигоаминосахаром (бифидусфактор)способствует формированию нормальной кишечной флоры с
преобладанием в ней бифидобактерий. Углеводы грудного молока имеют
многокомпонентный и достаточно сложный состав: помимо лактозы в нем
содержатся моносахариды- глюкоза, галактоза, фукоза; дисахаридысахароза; сложные формы углеводов- 2- и 3-фукозиллактоза. Углеводы
12
женского молока могут находится в свободном состоянии, так и в виде
комплексов с белками и липидами.
Женское и коровье молоко имеют также различный минеральный состав.
Общее количество минеральных солей в женском молоке меньше, чем в
коровьем. Это имеет существенное значение, так как позволяет избегать
задержки осмотически активных ионов в организме ребенка первых месяцев
жизни, имеющего низкую экскреторную функцию почек. Отмечается
значительная разница в соотношении различных элементов в грудном и
коровьем молоке. Так, содержание кальция и фосфора в женском молоке
составляет 2:1, а в коровьем 1:1. Это имеет отношение к всасыванию этих
элементов в желудочно-кишечном тракте. Коэффициент усвоения кальция
женского молока составляет более 60%, а коровьего- всего 20%, что
сказывается на процессе минерализации костной ткани. Женское молоко
значительно богаче коровьего цинком, медью, железом. В женском молоке
содержится значительно больше жирорастворимых витаминов(А, Д, Е), чем в
коровьем. Содержание витамина С также превышает его концентрацию в
коровьем и зависит от времени годы
Содержание основных пищевых веществ в грудном молоке значительно
меняется в течение периода лактации. В конце беременности и до 2-3 дня
после родов грудные железы выделяют молозиво; со 2-3 дня- молозивное,
затем- переходное и со 2-3 недели- зрелое молоко.
Молозиво отличается насыщенным желтым цветом, щелочной реакцией.
Это- физиологическая пища для детей первых дней жизни, продукт высокой
биологической и пищевой ценности, являющийся прежде всего богатым
источником высокоценного белка. По составу молозиво значительно
отличается от зрелого молока- в нем содержится больше белка, меньше
углеводов, больше витаминов, в частности А, В12(кобаламин), Е.
аскорбиновой кислоты. Как количество, так и состав молозива подвержены
значительным колебаниям и зависят от многих факторов, в том числе от
состояния здоровья матери и качества ее питания во время беременности и в
послеродовый период.
Содержание белка в молозиве в 1-ый день после родов составляет 5-6 %,
со 2-3 дня снижается до 2,1- 2,8 %, а к 7-10 дню до 1,2-1,6%. Белковый состав
молозива близок к белкам крови новорожденного: альбуминовые и
глобулиновые фракции. Белки молозива представлены преимущественно
альбуминовой фракцией (64%), более богатой незаменимыми
аминокислотами, чем фракция казеина (36%). Молозиво отличается высоким
содержанием незаменимых аминокислот: в нем много триптофана, глицина,
аланина, тирозина, цистеина. К концу первого месяца лактации их
содержание снижается. Концентрация же таких незаменимых аминокислот
как гистидин, валин, метионин, фенилаланин, в течение первого месяца
лактации существенно не меняется. Молозиво не только содержит
питательные вещества, необходимые новорожденному для энергетических и
пластических процессов, но и является источником различных иммунных
тел, защищающих организм ребенка от инфекции. В молозиве присутствуют
13
иммуноглобулины классов А, М, G, лимфоциты, макрофаги, лизоцим.
Благодаря этому молозивный период лактации рассматривают как
продолжение иммунобиологического контакта матери и ребенка и как
дополнительное обеспечение пассивного иммунитета. В наибольшем
количестве в молозиве содержится IgA, концентрация которого к моменту
родов достигает 9,5 г/л. Повышение количества иммуноглобулинов этого
класса имеет большое значение для защиты кишечника новорожденного от
инфекции в первые дни жизни, когда собственный IgA в его организме еще
не вырабатывается. Содержание жира в молозиве- около 3,2 %. Жир
молозива состоит в основном из олеиновой кислоты (50%), которая легче по
сравнению с другими жирными кислотами усваивается в первые дни жизни.
Молозиво богато биологически активными высоконепредельными жирными
кислотами. Содержание линолевой кислоты в молозиве- 7-15%,
линоленовой-0,1-0,7%. Молозиво богато минеральными элементами:
натрием, фосфором, цинком. Основные пищевые вещества молозива,
несмотря на низкую активность пищеварительных ферментов
новорожденного, как правило, гидролизуются в желудочно-кишечном тракте
и хорошо усваиваются. Это связано с высоким содержанием в молозиве
таких гидролитических ферментов как трипсин, триацилглицероллипаза, αамилаза.
14