- Trang chủ
- Sách y học
- Sinh lý y học
- Vai trò và chức năng của Protein huyết tương
Vai trò và chức năng của Protein huyết tương
Proteins huyết tương là một nguồn amio acid của mô, khi các mô cạn kiệt protein, các protein huyết tương có thể hoạt động như một nguồn thay thế nhanh chóng.
Biên tập viên: Trần Tiến Phong
Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương
Các loại protein chính xuất hiện trong huyết tương là albumin, globulin, và fibrinogen.
Một chức năng quan trọng của albumin là cung cấp áp suất keo trong huyết tương, ngăn sự mất huyết tương từ các mao mạch.
Các globulins thực hiện một số chức năng của enzym trong huyết tương, nó cũng rất quan trọng, nó chịu trách nhiệm chính cho cả hai khả năng đáp ứng miễn dịch tự nhiên và đáp ứng miễn dịch thu được của cơ thể chống lại các sinh vật xâm lấn.
Fibrinogen polymerize tạo thành fibrin trong đông máu, từ đó hình thành các cục máu đông giúp sửa chữa những chỗ rò rỉ của hệ thống tuần hoàn.
Sự hình thành Protein huyết tương. Về cơ bản tất cả các albumin và fibrinogen của protein huyết tương, cũng như khoảng 50-80% các globulin, được hình thành trong gan. Lượng globulin còn lại được tạo thành gần như hoàn toàn trong các mô bạch huyết, chủ yếu là các gamma globulin chúng là các kháng thể được sử dụng trong hệ thống mễn dịch. Tốc độ hình thành protein huyết tương của gan có thể cực kỳ nhanh hơn 30g/ngày. Một số bệnh gây mất nhanh các protein huyết tương, ví dụ: bỏng nặng làm tróc phần lớn bề mặt da có thể gây ra sự mất vài lít huyết tương qua các vùng da bị trúc mỗi ngày. Việc sản xuất nhanh các protein huyết tương do gan đảm nhiệm có vai trò trong việc ngăn ngừa tử xong ở các trường hợp như vậy. Đôi khi, một người có bênh thận nặng có thể mất đến 20 gram protein huyết tương qua nước tiểu mỗi ngày, và protein huyết thanh này phải tiếp tục được sản xuất thay thế bởi gan.
Ở những người bị bệnh xơ gan, một lượng lớn các mô sợi phát triển giữa các tế bào nhu mô gan làm giảm khả năng tổng hợp protein huyết tương. Hiện tượng này dẫn tới làm giảm áp suất keo gây phù nề toàn cơ thể.
Proteins huyết tương là một nguồn amio acid của mô. Khi các mô cạn kiệt protein, các protein huyết tương có thể hoạt động như một nguồn thay thế nhanh chóng. Thật vậy, protein toàn phần huyết tương có thể được hấp thu vào trong tế bào bởi các đại thực bào mô thông qua quá trình ẩm bào; trong các tế bào này, chúng được chia nhỏ thành các amino acid sau đó được vận chuyển trở ngược lại máu và được sử dụng trên khắp cơ thể để tạo thành protein tế bào ở những nơi cần chúng. Bằng cách này, các protein huyết tương có chức năng như một phương tiện dự trữ protein di động và đại diện cho một nguồn amino acid có thể dùng bất cứ khi nào mô cần.
Trạng thái cân bằng có phục hồi giữa các protein huyết tương và các protein mô. Một trạng thái cân bằng tồn tại giữa các protein huyết tương, các amino acid huyết tương với protein mô. Trên cơ sở nghiên cứu theo dõi, người ta ước tính rằng bình thường khoảng 400g protein cơ thể là được tổng hợp và thoái hóa mỗi ngày như một hệ thống lưu thông liên tục của các amino acid giữa các loại protein khác nhau trong cơ thể. Ngay cả trong khi đói hay bệnh suy nhược nghiêm trọng, tỷ lệ tổng protein mô so với lượng protein huyết tương trong cơ thể vẫn ở mức tương đối khoảng 33: 1.
Hình. Cân bằng thuận nghịch giữa các protein mô, protein huyết tương và axit amin huyết tương.
Bởi vì trạng thái cân bằng đảo ngược giữa các protein huyết tương và các protein khác của cơ thể, nên một trong những phương pháp điều trị hiệu quả nhất cho sự thiếu hụt protein nặng, cấp tính là truyền tĩnh mạch protein huyết tương. Chỉ trong vòng vài ngày hoặc đôi khi trong vòng vài giờ, các amino acid của hệ thống protein được phân phối tới các tế bào của cơ thể tạo thành các protein mới khi cần.
Amino Acids thiết yếu và không thiết yếu. Mười trong số các amino acid thường có trong protein động vật có thể được tổng hợp trong tế bào, trong khi 10 amino acid còn lại khổng thể tự tổng hợp được hoặc chỉ tổng hợp được với một lượng nhỏ so với nhu cầu của cơ thể. Nhóm thứ hai này gồm các amino acid không tự tổng hợp được gọi là các amino acid thiết yếu. Sử dụng từ “thiết yếu” không có nghĩa rằng 10 amino acid tự tổng hợp được không cần thiết cho sự hình thành protein mà chỉ nói rằng những acid amino đó không cần thiết trong chế độ ăn uống, vì chúng có thể được tổng hợp trong cơ thể.
Sự tổng hợp các amino acid không thiết yếu phụ thuộc chủ yếu vào sự hình thành các α keto acids, đó là tiền thân của các amino acid tương ứng. Ví dụ, pyruvic acid, được tạo thành với số lượng lớn trong thời gian đường phân của glucose, là keto acid tiền thân của amino acid alanine. Sau đó, nhờ quá trình transamination, một gốc amino được chuyển đến cho các α keto acid, và phân tử oxy keto sẽ được chuyển tới các nguồn cung cấp gốc amino. Chú ý rằng các gốc được chuyển đến các acid pyruvic từ một hóa chất khác sẽ được liên kết chặt chẽ với các amino acids glutamine. Glutamine có mặt trong các mô với số lượng lớn, và một trong những chức năng chính của nó là để phục vụ như một kho gốc amin. Ngoài ra, các gốc amin có thể được chuyển từ asparagine, glutamic acid, và aspartic acid.
Hình. Tổng hợp alanin từ axit pyruvic bằng cách chuyển hóa.
Transamination được xúc tác bởi một số enzymes, trong đó có các aminotransferases, nó là dẫn suất của pyridoxine, một trong những vitamin B (B6). Nếu không có vitamin này, các acid amin được tổng hợp kém và sự tạo thành protein không bình thường.
Sử dụng protein để tạo năng lượng
Khi các tế bào được dự trữ đầy protein, thì khi bất kì một amino acid nào trong dịch cơ thể có thể được thoái hóa và sử dụng cung cấp năng lượng hoặc được dự trữ chủ yếu dưới dạng chất béo hoặc thứ yếu dưới dạng glycogen. Sự thoái hóa này xảy ra gần như hoàn toàn ở gan, và nó bắt đầu với việc khử amin.
Khử amin – cắt nhóm amin từ Amino Acids. Khử amin xảy ra chủ yếu bởi sự vận chuyển nhóm amin, có nghĩa là chuyển nhóm amin tới một số chất nhận nó. Quá trình này là đảo ngược của quá trình gắn gốc amin, để giải thích nó trước tiên nói đến việc tổng hợp các acid amin.
Một phần lớn quá trình khử amin xảy ra theo lược đồ vận chuyển amin sau đây:
Lưu ý từ lược đồ trên là nhóm amin từ amino acid được vận chuyển tới αketoglutaric acid, và bi ến nó thành acid glutamic. Acid glutamic có thể chuyển nhóm amin tới một chất khác hoặc giải phóng nó dưới dạng cấu trúc amoniac (NH3). Trong quá trình cắt nhóm amin, acid glutamic lại quay trở lại thành αketoglutaric acid, vì vậy chu kỳ có thể được lặp đi lặp lại nhiều lần. Để bắt đầu quá trình này, các amino acid dư thừa trong các tế bào, đặc biệt trong gan, gây kích hoạt số lượng lớn enzym aminotransferases, nó là các enzym chịu trách nhiệm chủ yếu khởi đầu khử amin.
Ure được hình thành bởi Gan. Amoniac được giải phóng trong quá trình khử amin của amino acid được lấy từ máu hầu hết được chuyển thành ure. Hai phân tử amoniac và một phân tử carbodioxide kết hợp được mô tả trong phản ứng sau:
Về cơ bản tất cả ure trong cơ thể được tổng hợp ở Gan. Trong trường hợp thiếu gan hoặc ở những người bị bệnh gan nghiêm trọng, amoniac sẽ tích tụ trong máu. Sự tích tụ amoniac này gây độc nghiêm trọng, đặc biệt với não, và có thể dẫn đến một tình trạng gọi là hôn mê gan (hepatic coma).
Các giai đoạn trong quá trình hình thành ure:
Sau khi được tạo thành, ure khuếch tán từ các tế bào gan vào dịch cơ thể và được đào thải qua thận.
Quá trình oxy hóa khử amin Amino Acids. Khi các amino acid đã bị khử amin, kết quả tạo ra các acid keto, trong hầu hết các trường hợp, nó bị oxy hóa để giải phóng năng lượng cho quá trình trao đổi chất. Quá trình oxy hóa này thường liên quan đến hai quá trình liên tiếp: (1) Acid keto acid được thay đổi thành một chất hóa học thích hợp có thể đi vào chu trình citric, và (2) chất này được phân hủy trong chu trình và được sử dụng tạo năng lượng giống như là acetyl coenzyme A (acetylCoA) có nguồn gốc từ carbohydrate và lipid. Nhìn chung, số lượng adenosine triphosphate được hình thành từ mỗi gram protein bị oxy hóa ít hơn so với lượng gram glucose bị oxy hóa.
Gluconeogenesis and Ketogenesis. Một số acid amino khử amin tương tự như các chất thường được sử dụng trong tế bào, chủ yếu là các tế bào gan, để tổng hợp glucose hoặc acid béo. Ví dụ, alanin khử amin là acid pyruvic, có thể được chuyển đổi thành một trong hai con đường glucose hoặc glucogen. Ngoài ra, nó còn có thể được chuyển thành acetylCoA, mà sau đó có thể được polime hóa tạo thành acid béo. Hơn nữa, hai phân tử acetylCoA có thể kết hợp với nhau tạo thành acid acetoacetic, là một trong những thể ceton.
Quá trình chuyển các amino acid thành glucose hoặc glycogen được gọi là gluconeogenesis, quá trình chuyển đổi amino acid thành acid keto hoặc acid béo được gọi là ketogenesis. Trong số 20 acid amin khử amin, có 18 phân tử có cấu trúc hóa học cho phép chúng chuyển đổi thành glucose, và 19 phân tử trong số đó có thể chuyển đổi thành acid béo.
Sự thoái hóa bắt buộc của Protein
Khi khẩu phần ăn của một người không có protein, thì một tỷ lệ nhất định protein cơ thể sẽ thoái hóa thành amino acid và sau đó chúng bị khử amin và oxy hóa. Quá trình này xảy ra với 20-30 gram protein mỗi ngày, nó được gọi là sự thoái hóa bắt buộc của protein (obligatory loss of proteins). Vì vậy, để ngăn chặn sự mất protein của cơ thể, trung bình mỗi người phải ăn một lượng khoảng 20-30 gram protein mỗi ngày, ngoài ra lượng protein này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm cả khối lượng cơ, hoạt động, và tuổi; vì vậy để đảm bảo mức độ an toàn,mỗi người được khuyến nghị tối thiểu nên dùng 60-75 gram mỗi ngày.
Tỷ lệ các loại amino acid khác nhau trong khẩu phần protein phải giống tỷ lệ trong mô cơ thể nếu toàn bộ protein là hoàn toàn có thể được sử dụng để tạo thành cấu trúc protein mới trong các mô. Nếu một loại amino acid thiết yếu nào đó có nồng độ thấp, thì những amino acid khác trở nên không sử dụng được bởi vì các tế bào tổng hợp toàn bộ các protein hoặc không tổng hợp gì cả. Các amino acid không thể sử dụng được sẽ bị khử amin và oxy hóa. Một protein có tỷ lệ các amino acid khác so với protein trung bình của cơ thể được gọi là protein một phần hay là một protein không hoàn chính, và một protein như vậy có ít quá trị dinh dưỡng hơn là một protein toàn phần hoàn chỉnh.
Ảnh hưởng đói lên sự giáng chức protein. Ngoại trừ 20-30 gram protein thoái hóa bắt buộc mỗi ngày, cơ thể sử dụng hầu như hoàn toàn carbohydrates hoặc chất béo để tạo năng lượng, khi chúng có sẵn. Tuy nhiên, sai vài tuần vì đói, khi lượng carbohydrates và chất béo dự trữ bắt đầu được sử dụng, các amino acid trong máu nhanh chóng được khử amin và oxy hóa tạo năng lượng. Từ thời điểm đó, các protein của mô sẽ thoái hóa nhanh chóng khoảng 125 gram mỗi ngày, và chức năng của tế bào nhanh chóng giảm đi. Bởi vì carbohydrates và chất béo thường được ưu tiên để tạo năng lượng hơn là sử dụng protein, nên carbohydrates và chất béo được gọi là các protein thay thế.
Bài viết cùng chuyên mục
Trung tâm hô hấp: điều hòa chức năng hô hấp
Các trung tâm hô hấp bao gồm các nhóm tế bào thần kinh nằm song song hai bên ở hành tủy và cầu não của thân não. Nó được chia thành ba nhóm noron chính.
Tiêu hóa chất béo khi ăn
Bước đầu tiên trong tiêu hoá chất béo là phá vỡ tự nhiên các giọt mỡ thành kích thước nhỏ để những enzyme tiêu hoá tan trong nước có thể tác động lên bề mặt các giọt mỡ.
Kiểm soát hoạt động của trung tâm hô hấp và các tín hiệu ức chế hít vào
Tính tới thời điểm này, đã biết về các cơ chế cơ bản tạo ra hiện tượng hít vào và thở ra, nhưng cũng rất cần tìm hiểu xem làm thế nào cường độ tín hiệu điều hòa có thể làm tăng hoặc giảm thông khí theo như cầu của cơ thể.
Chức năng của Lipoproteins trong vận chuyển Cholesterol và Phospholipids
Hầu hết các lipoprotein được hình thành ở gan, đó cũng là nơi mà hầu hết các cholesterol huyết tương, phospholipid và triglycerides được tổng hợp.
Vòng phản xạ thần kinh: với các tín hiệu đầu ra kích thích và ức chế
Các sợi đầu vào kích thích trực tiếp lên đường ra kích thích, nhưng nó kích thích một nơ-ron ức chế trung gian (nơron 2), là nơ-ron tiết ra một loại chất dẫn truyền thần kinh khác để ức chế đường ra thứ hai từ trạm thần kinh.
Hấp thu ở đại tràng và hình thành phân
Phần lớn hấp thu ở đại tràng xuất hiện ở nửa gần đại tràng, trong khi chức năng phần sau đại tràng chủ yếu là dự trữ phân cho đến một thời điểm thích hợp để bài tiết phân và do đó còn được gọi là đại tràng dự trữ.
Cung lượng tm: sự điều chỉnh thông qua tuần hoàn tĩnh mạch - nguyên lý Frank - starling
Dưới điều kiện sinh lý bình thường, cung lượng tim được kiểm soát bằng các yếu tố ngoại biên, được xác định bởi tuần hoàn tĩnh mạch.
Nhịp tim nhanh: nhịp xoang không bình thường
Thuật ngữ “Chứng nhịp tim nhanh” nghĩa là tim đập với tốc độ nhanh hoặc tim đập nhanh hơn 100 nhịp/phút ở người bình thường.
Tái lập chênh lệch nồng độ ion natri và kali sau khi điện thế hoạt động màng tế bào kết thúc và vấn đề của chuyển hóa năng lượng
Các ion natri đã khuếch tán vào bên trong các tế bào trong suốt quá trình điện thế hoạt động và các ion kali vừa khuếch tán ra ngoài phải được trả lại trạng thái ban đầu.
Cung lượng tim: đánh giá bằng phương pháp chỉ thị mầu
Chất chỉ thị ngay sau đó chảy từ tim phải qua động mạch phổi, vào tâm nhĩ trái, cuối cùng là tâm thất trái, theo dòng máu vào tuần hoàn ngoại vi.
Khối lượng các thành phần của dịch trong cơ thể người
Sau khi bơm những chất này vào máu, sau vài giờ chúng sẽ hòa tan trong toàn bộ cơ thể, khi đó dùng nguyên tắc hòa loãng, ta có thể tính được thể tích nước.
Trao đổi dịch qua màng mao mạch
Áp lực tái hấp thu làm cho khoảng 9/10 lượng dịch đã được lọc ra khỏi đầu mao động mạch được hấp thụ lại ở mao tĩnh mạch. Một phần mười còn lại chảy vào các mạch bạch huyết và trả về tuần hoàn chung.
Các bất thường của áp lực đẩy máu động mạch
Ở người hẹp van động mạch chủ, đường kính của van động mạch chủ khi mở bị hạn chế rõ ràng và áp lực mạch chủ đập cũng giảm rõ bởi vì dòng máu đi ra bị giảm khi qua van bị hẹp đó.
Cấu trúc vi tuần hoàn và hệ mao mạch
Tại nơi mỗi mao mạch bắt nguồn từ một tiểu động mạch, chỉ còn một sợi cơ trơn thường vòng từng quãng quanh các mao mạch. Cấu trúc này được gọi là cơ thắt trước mao mạch.
Hormone tăng trưởng (GH) thực hiện các chức năng thông qua các chất trung gian somatomedin
GH kích thích gan tạo ra các protein phân tử nhỏ gọi là somatomedin tác dụng mạnh làm tăng mọi phương diện phát triển của xương, một số tác dụng của somatomedin lên sự phát triển tương tự như các tác dụng của insulin lên sự phát triển.
Hình thành acid acetoacetic trong gan và sự vận chuyển trong máu
Các acid acetoacetic, acid β-hydroxybutyric, và acetone khuếch tán tự do qua màng tế bào gan và được vận chuyển trong máu tới các mô ngoại vi, ở đây, chúng lại được khuếch tán vào trong tế bào.
Các cơ chế giữ ổn định mắt của tiền đình và yếu tố khác
Mỗi thời điểm đầu bị quay đột ngột, những tín hiệu từ các ống bán khuyên khiến cho mắt quay theo một hướng cân bằng và đối diện với sự quay của đầu. Chuyển động đó có nguồn gốc từ các phản xạ từ nhân tiền đình và bó dọc giữa.
Các vùng liên hợp: cảm giác thân thể
Kích thích điện vào vùng liên hợp cảm giác bản thể có thể ngẫu nhiên khiến một người tỉnh dậy để thí nghiệm một cảm nhận thân thể phức tạp, đôi khi, chỉ là “cảm nhận” một vật thể như một con dao hay một quả bóng.
Tốc độ cung cấp máu cho cơ
Sự thay đổi lưu lượng máu trong quá trình co cơ. Lưu lượng tăng và giảm với mỗi cơ. Ở cuối thời kì co cơ, tốc độ máu tăng cao một vài giây và quay trở lại trạng thái bình thường trong vài phút sau đó.
Chu kỳ gan ruột của muối mật trong tiêu hóa và hấp thu chất béo
Khoảng 94% muối mật ở ruột non sẽ được tái hấp thu vào trong máu, khoảng một nửa số này sẽ được khuếch tán qua niêm mạc ruột non và phần còn lại được tái hấp thu thông qua quá tŕnh vận chuyển tích cực ở niêm mạc ruột.
Vận chuyển hormone trong máu
Các hormone tan trong nước được hòa tan vào huyết tương và được vận chuyển từ nơi chúng được tạo ra đến các mô đích, tại đó chúng sẽ khuếch tán khỏi lòng mao mạch, đi vào khoang dịch kẽ.
Điều hòa bài tiết glucagon
Tầm quan trọng của kích thích axit amin tiết glucagon là glucagon sau đó thúc đẩy chuyển đổi nhanh chóng của các axit amin thành glucose, do đó thậm chí làm tăng glucose có trong các mô.
Áp suất dịch não tủy bình thường không đổi
Áp suất dịch não tủy bình thường khi nằm trung bình là 130 mm nước (10mmHg), tuy nhiên áp suất này cũng có thể thấp chỉ 65 mm nước hoặc cao đến 195 mm nước ở người khỏe mạnh bình thường.
Điều hòa chức năng cơ thể
Hệ thống thần kinh và hệ thống nội tiết điều chỉnh và phối hợp các chức năng cơ thể. Cùng nhau duy trì sự tăng trưởng, trưởng thành, sinh sản, trao đổi chất và hành vi của con người.
Điện thế tai trong: phản ánh nồng độ cao kali và nồng độ thấp natri
Điện thế được duy trì liên tục giữa nội dịch và ngoại dịch, với bản dương bên trong và bản âm bên ngoài thang giữa. Nó được gọi là điện thế tai trong.