Solunum ve Dolaşım Sistemi Biyokimyası - DII 2024-25 PDF

SOLUNUM VE DOLAŞIM SİSTEMİ BİYOKİMYASI Prof. Dr. Abdurrahim KOÇYİĞİT Öğrenim Hedefler ✓ Solunum ve dolaşım sistemini oluşturan organ ve dokuları söyler ✓ Solunum sisteminin fonksiyonlarını anlatır ✓ Dolaşım sist...

SOLUNUM VE DOLAŞIM SİSTEMİ BİYOKİMYASI Prof. Dr. Abdurrahim KOÇYİĞİT Öğrenim Hedefler ✓ Solunum ve dolaşım sistemini oluşturan organ ve dokuları söyler ✓ Solunum sisteminin fonksiyonlarını anlatır ✓ Dolaşım sistemini oluşturan organ ve dokuları söyler ✓ Kalbin enerji metabolizmasını söyler ✓ Damarlar ve endotelinden salgılanan mediyatörleri tanımlar ✓ Kanda bulunan hücreleri ve fonksiyonlarını söyler ✓ Kan ve plazmanın yapısı ve fonksiyonlarını tanımlar ✓ Başlıca plazma proteinlerinin yapı ve fonksiyonlarını tanımlar Vücudumuzdaki her bir hücrenin besin ve oksijen (O2) ihtiyacını karşılamak; metabolizma sonucu oluşan artık madde ve karbondioksitleri (CO2) uzaklaştırmak için bir araya gelmiş organ sistemine solunum ve dolaşım sistemi denilmektedir. Solunum sistemi, başta akciğerler olmak üzere ağız ve burundan alveollere kadar devam eden trakea, bronşlar, bronşioller ve alveollerin tamamın içerir. Dolaşım sistemi ise kalp, damarlar ve kandan oluşmaktadır. A. SOLUNUM SİSTEMİ O2’nin havadan alınıp hücrelere kadar taşınması; metabolizma sonucu oluşan CO2’nin vücuttan atılması olayına solunum denilmektedir. Genel anlamda solunum canlı organizmada gaz değişimini ifade etmek için kullanılır. Alveoller, gaz değişiminin yapıldığı hava kesecikleridir. Görünüşü üzüm salkımına benzer. Kesecik şeklinde olan alveol duvarı içinde elastik lif bulunan tek katlı yassı epitel dokudan oluşmuştur. Alveollerin duvarındaki zengin kapiller ağ ile gaz alışverişi gerçekleşir. Kapiller damarların endotel hücreleri, alveol endotel hücrelerinden interstisiyel sıvı ve bir bazal membranla ayrılmıştır.  Solunum sistemi, mekanik ventilasyonu sağlayan başta diyafram kası olmak üzere kas ve iskelet sistemiyle ve solunum sistemi dahilinde kan dolaşımını sağlayan kardiyo-vasküler sistem ile doğrudan fonksiyonel bağlantı içerisindedir. Solunum sürecinin temel amacı kandan CO2’yi uzaklaştırmak ve dokulara O2 sağlamaktır. Solunum mekanizması medulla oblongatada bulunan solunum merkezi tarafından düzenlenmektedir. Solunum Sisteminin En Önemli Organı Olan Akciğerlerin Görev ve Fonksiyonları 1-Solunum sisteminin en önemli organı olan akciğerlerin birinci görevi, organlardan kirli kanla gelen CO2’i alveollere alıp, dışarı atılmasını sağlamaktır. 2-İkinci ana görevi de atmosferdeki havayı alıp hava içindeki O2’nin alveollerin etrafındaki kan damarlarına geçmesini sağlamaktır. 3- Anjiotensin konverting enzimini (ACE) sentezler. 4-Alkol ve aseton gibi maddelerin atılımının sağlar. 5-Vücut pH’nın dengede tutulmasını sağlar. 1.Karbondioksidin Dokulardan Akciğerlere Taşınması: Hücresel solunum sonucu oluşan CO2 doku hücrelerinden hücreler arası sıvıya oradan da difüzyonla kan plazmasına geçer. Karbondioksitin çok az kısmı (%7) kan plazmasında çözünmüş olarak taşınır, geri kalan kısmı eritrositlere geçer. Eritrositlere giren karbondioksitin bir kısmı (%15-20) hemoglobine gevşek şekilde bağlanarak karbamino hemoglobin şeklinde taşınır. Eritrositlerde bulunan CO2’nin büyük bir oranı ise (% 73-80) HHb şeklinde taşınır. Eritrositlere gelen CO2 eritrositlerde bulunan karbonik anhidraz enzimi aracılığı ile H2O ile birleşerek karbonik asit (H2CO3) oluşturur. Bu asit, iyonik disosiyasyonla HCO3- ve H+'a ayrılır. HCO3- plazmaya geçer. Plazmanın ve hücrenin anyon –katyon dengesini sürdürmek için plazmada bulunan NaCl, Na+ ve Cl- iyonlarına ayrılır. Cl- eritrosite geçer (klor kayması). Dolayısı ile kanda CO2'in büyük kısmı bikarbonat halinde, küçük bir kısmı da karbonik asit halinde bulunur. Kanda CO2'den bikarbonat oluşumunda eritrositlerin etkisi büyüktür. Plazmada kalan Na+ plazmaya geçen HCO3- ile birleşerek sodyum bikarbonatı oluşur. Ayrışan H+ iyonu Hb ye bağlı O2 ile yer değiştirerek HHb şeklinde hemoglobine bağlanır. Dokularda oluşan bu olaylar, akciğerde tersine oluşur. Akciğer kapillerlerinde Hb den ayrılan H karbonik anhidraz enzimi katalizörlüğünde HCO3- ile birleşerek H2CO3 oluşur. H2CO3'ün H2O ve + CO2'e ayrışması ile oluşan CO2 basınç farkı nedeni ile plazmadan alveollere geçerken O2 de basınç farkı nedeni ile difüzyonla alveollerden kapillerlere geçerek dolaşıma katılır. Akciğerlere gelen venöz kanda PO2 yaklaşık 40 mmHg ve oksijenle satürasyonu % 75 alveollerde PO2 ise 105 mmHg kadar olduğundan, hemoglobin akciğerlerde yeniden oksijenlenir. Oksijenize hemoglobin (oksihemoglobin) parlak kırmızı, deoksijenize hemoglobin (deoksihemoglobin) koyu kırmızı olduğundan kanın oksijenlenmesinde bir azalma ve bunun sonucu olarak deoksijenize olmuş hemoglobinde artış, deri ve mukozalara karakteristik mavimtrak bir renk verir ki bu durum siyanoz olarak tanımlanır. 2.Akciğer alveollerinden kana geçen O2 dokulara iki şekilde taşınır: a) Hemoglobin (Hb) ile birleşmiş olarak (%95), b) Plazmada erimiş olarak (%5).  Akciğerde O2'nin %95'i Hb'e bağlıdır. Hb'nin O2 bağlama derecesi kanın "O2 saturasyonu" (SaO2%) olarak tanımlanır. O2 saturasyonu PO2'in 100 mmHg olması halinde % 97, karışık venöz kanda PO2'nin 40 mmHg olması halinde yaklaşık % 75'dir. Akciğerlerde oksijenasyon olayı sonucunda hemoglobine bağlanan oksijen, diğer dokularda deoksijenasyon olayı sonucunda hemoglobinden ayrılır. O2 basınçları ile O2 saturasyonu arasındaki bu ilişki "Oksihemoglobin Disosiyasyon Eğrisi" ile gösterilir. Bağlanma bölgelerinin yarısının doyurulması için gereken parsiyel oksijen basıncı (P50) Hb için ortalama 26 mm Hg dir (Not: Oksijene ilgi ne kadar fazlaysa yani, oksijen ne kadar sıkı bağlanıyorsa P50 o kadar düşüktür). Dokularda Hb’den O2 disosiyasyonu, kanın O2 parsiyel basıncı ile ters orantılıdır; basınç düştükçe disosiyasyon artar. Eğrinin dikey bölümünde parsiyel basıncın çok düşük olduğu durumlarda, az bir PO2 düşmesi ile dokulara yeteri kadar O2 geçirilerek PO2'nin sabit tutulması ile doku hücrelerinin yeterince O2 alması sağlanır. pO2 yaklaşık 50 mmHg’ya düşünceye kadar hemoglobinin oksijenle % satürasyonu çok yavaş azalır. pO2’ nın 50 mmHg’nın altında olduğu durumlarda, pO2’ nın azalması karşısında hemoglobinin oksijenle % satürasyonunda hızlı bir düşüş saptanır ve bu, hemoglobinin yükünü atma (boşaltma) gerilimi diye tanımlanır. Oksi Hb'den O2 ayrılmasında PO2'nin önemli etkisi yanında pH, PCO2, ısı ve 2, 3 - difosfogliserat enziminin de katkısı vardır.  pH'ın düşmesi (H+ konsantrasyonunun artması), ısı, CO2 ve 2-3 difosfogliserat artışı eğriyi sağa kaydırır. Bu faktörlere ait zıt değişiklikler de eğriyi sola kaydırır. Eğrinin sağa kayması dokulara O2 taşınmasını kolaylaştırır. Solunum hızı ve derinliği omurilik soğanı ve beyinde medulla oblongatada bulunan solunum merkezi tarafından düzenlenir. Kandaki karbondioksit arttığından, kanın asitliği artar, pH düşer. Bu durum solunum merkezini etkiler ve soluk alıp verme hızlanır. Ayrıca adrenalin ve tiroksin hormonları metabolizma hızını arttırdığı için solunum hızının artmasında rol alır. Akciğerler, bu temel fonksiyonlarının yanı sıra, doğrudan solunum ile ilgili olmayan bazı mekanik, biyokimyasal ve metabolik fonksiyonlar da yürütür. Kısaca bu fonksiyonlar, mekanik olarak solunum sisteminin bakteriler gibi harici patojenlere karşı korunması, vücudun sıvı, asit-baz ve iyon dengesinin sağlanması ve vücut için gerekli angiotensin converting enzyme [ACE] gibi bazı hayati hormonların ve biyolojik faktörlerin üretilmesi olarak sıralanabilir. 3-Anjiotensin konverting enzim (ACE): Kanda inaktif olarak bulunan Anjiotensin I hormonunu akciğerlerden geçerken “Anjiotensin II”ye çevren anjiotensin konverting enzim (ACE) akciğerde sentez edilir. Anjiotensin II, Renin-Anjiotensin Sistemi (RAS)’nin asıl, aktif mediatörüdür. Kan volümü ve vasküler rezistansı düzenlemedeki önemli rolünden dolayı, kardiyovasküler homeostazın düzenlenmesinde anahtar rol oynar. - Surfaktanlar; yüzey aktif maddeleri (surface active agent) anlamına gelmekte olup, akciğer fonksiyonu için gereklidirler. Surfaktanlar; protein ve lipidlerin kompleks bir karışımı olup, canlı türüne göre kimyasal bileşimleri az da olsa farklılık gösterebilmektedir. Fosfolipidlerin en büyük komponenti dipalmitol fosfatidilkolin (lesitin) olup (%75), ayrıca bazı asit (fosfatidilgliserol, PG; fosfatidilserin, PS; fosfatidilinositol. Pl) ve nötral (fosfatidiletanolamin, PE: sfingomiyelin, S; lizolesitin, LL) fosfolipitler de mevcuttur. Surfaktanların temel görevi alveoler sıvının yüzey gerilimini azaltarak alveollerin kollapsını önlemektir. Respiratuar Distres Syndromu (RDS) : Yeni doğan ve daha çok erken dünyaya gelen bebekler ile birçok hayvan yavrusunda akciğerlerin tam gelişmemiş olmasına ve yeterince surfaktan madde üretememesine bağlı olarak ortaya çıkan ve alveollerde gittikçe yaygınlaşan yangısal olaylar, hücre zedelenmeleri, ödem, vazomotor ve gaz değişimi olaylarında bozukluklar ve alveollerin kollapsıyla karakterize bir hastalıktır. 4-Alkol ve aseton gibi maddelerin atılımı: Akciğerler aynı zaman da metabolizma organı gibi işlev görür örneğin alkolün bir kısmı, aseton, anestezik maddeler vb. solunumla atılır. 5-Vücut pH’nın dengede tutulmasını sağlar: Solunum merkezi, alveol havasındaki pCO2 ve pO2 deki değişmelere ve kan pH’ındaki değişmelere duyarlıdır. Alveol havasında CO2 artışı, solunum merkezinin en önemli uyarıcısıdır. Asit-baz dengesinin solunumsal mekanizmalarla düzenlenmesi, solunum hız ve derinliğinin ayarlanması suretiyle olmaktadır. Henderson-Hasselbalch denklemine göre vücutta CO2 artmasında ve HCO−3 azalmasında pH’ın asit tarafa, vücutta CO2 azalmasında ve HCO3 − artmasında ise pH’ın alkali tarafa kayar. B. DOLAŞIM SİSTEMİ Dolaşım sistemimizi kalp, damarlar ve kan oluşturur. Kanın kalpten pompalandıktan sonra vücudu dolaşıp tekrar kalbe geri dönmesine dolaşım denir. -Kalp kanın damarlarda akması için pompa görevi görür. -Kan damarları, kan sıvısının organlara iletilmesini sağlar. -Kan, sıvı olan bir karışımdır ve madde taşınması işlemini yapar. 1.Kalp Kanı tüm organ ve dokulara pompalayan aerobik bir organdır ve istemsiz çalışan çizgili kaslara sahiptir. Kalbin Görevleri a-Kanı Periferik dokulara ve akciğerler pompalamak: Kalp dakikada ortalama 72/dak kasılma hızına sahip olup, her bir kasılma ile yaklaşık 70 ml kanı periferik dolaşıma pompalamaktadır (günde ortalama 7000 L). Kalp kası pompalama fonksiyonu için gerekli enerjiyi aerobik metabolizma ile elde edilen ATP’ler den sağlamaktadır. Ancak, ATP üretimi için gerekli olan glikojen ve lipit gibi enerji kaynaklarının kalpte deposu yoktur. Dolayısı ile gerekli enerji kesintisiz olarak kan yolu ile sağlanmak zorundadır. Kalp aerobik bir organ olduğundan kalp kası hücreleri bol miktarda mitokondri içerir. (sitoplazmanın %40-50’si mitokondridir). Vücut ağırlığının %1’ini oluşturmasına rağmen toplam enerjinin %10’u kalp tarafından tüketilir. Kalp kası enerji kaynağı olarak yağ asitlerini, keton cisimlerini, glukoz, piruvat ve laktik asiti kullanabilir. Normal şartlarda kalp enerji kayağının ortalama %67’sini yağlardan, % 33’ünü karbonhidratlardan sağlar. Dinlenme esnasında kalp kasının temel enerji kaynağı yağ asitleri ve keton cisimleridir. Kalp kasında bir keton cismi olan asetoasetattan tiyoaçil transferaz enziminin katalizlediği ve süksinil –CoA molekülünün kullanıldığı tepkime ile asetoasetil –CoA oluşur. Asetoasetil CoA, tiyolaz enzimi ile iki Asetil –CoA molekülüne ayrılmaktadır. Oluşan asetil KoA lar da TCA siklüsüne sokularak enerji elde edilir. Uzun süreli ve aşırı yüklenmede ise kısıtlı deposu olan glikojenden glikozu kullanmaya başlar. Kalp kası hücre mitokondrilerinde üretilen ATP, kanın pompalanmasında kullanıldığı gibi sarkolemmada bulunan Ca-ATP az ve Na/K ATPaz iyon pompaları için de gereklidir. Kalp istirahat halinde toplam kan hacminin % 4 kadarını kullanır. Kalp kası hücreleri kasılma için gereken enerji ATP’den karşılanır. Ancak kasılma olayı çok fazla enerji harcanmasını gerektirir. Harcanan ATP’nin hemen sağlanması için yalnız kaslara özgü yedek enerji deposu mevcuttur. Bu yedek enerji deposuna kreatin fosfat (CP) denir. Kreatin fosfatın yüksek enerjili fosfatı kopar ve ADP ile birleşir. Böylece hemen ATP sentezi sağlanmış olur. ATP→ (Ca++)→ADP + P +Enerji Kasılma anında: Kreatin fosfat + ADP → ATP + Kreatin Dinlenme anında: Kreatin + ATP → Kreatin fosfat + ADP  Kreatin fosfatın buradaki görevi acil enerji ihtiyacını karşılamak için ADP’ye P vererek ATP üretmektir. Kasın çabuk ve sürekli hareketi bu şekilde sağlanır. ATP elde etmenin bir diğer yolu ise kastaki glikojenin glukoza, glukozu da glikoliz ile ATP’ye dönüştürmesidir. Glikojen glikojenoliz ile glukoza, glukoz da laktik aside dönüşerek glikoliz tamamlanır. Bununla birlikte normal şartlarda sağlıklı kalp kası hiçbir zaman laktat üretmez; ancak laktatı kullanır. b-Kalbin endokrin fonksiyonu: Atrial natriüretik peptit (ANP)’in keşfinden önce kalbin sadece vücuda kan pompaladığına inanılmaktaydı. ANP’nin keşfiyle birlikte kalbin kan basıncı, kan hacmi ve elektrolit dengesi ile ilgili endokrin fonksiyonu da keşfedilmiş oldu. ANP ilk olarak 1984 yılında insan atriumundan izole edilmiştir. ANP’nin keşfini takiben domuz beyninden ANP’ye benzer natriüretik ve diüretik özellikleri olan B-tip natriüretik peptit (BNP) ve C-tip natriüretik peptit (CNP) izole etmişlerdir. BNP, başlangıçta 108 amino asitten oluşan bir pro-hormon olan pro-BNP olarak kodlanır. Fakat dolaşımda aktif olan 32 amino asitli BNP hormonu olarak bulunur. ANP esas olarak atriumda, BNP ise ventriküllerde sentezlendiği için kardiyak hormonlar olarak isimlendirilirler. Bu hormonlar, kalp dışında, hipotalamus, hipofiz, adrenal medulla, gastrointestinal sistem, timus, korpus luteum, ovaryum, testis gibi organlarda da sentezlenebilmektedir. Natriüretik peptitler kan basıncı ve kan hacminin düzenlenmesinde fonksiyon göstermesinin yanı sıra, vücutta birçok biyolojik olayda görev almaktadır ve çeşitli patolojik durumlarda kan serum seviyelerinde değişiklik görülür. Natriürez ve diürezin yanı sıra hipotansif etki, aldesteron salınımının inhibisyonu, anti-fibrotik aktivite, anjiyogenik aktivite ve damar geçirgenliğinin artması gibi etkiler sayılabilir. Kalp yetmezliğinde ANP ve BNP seviyelerinde artış tespit edilmiştir. Rutin biyokimyada kalp yetmezliğinin tanısında kullanılmaktadır. 2.Damarlar Yeni doğan bir insanda vücut kütlesinin ~%75’i sudur ve 1 yaş civarında bu değer ~%60 düzeyine iner. Bayanlarda %10 daha düşüktür. Vücut suyunun 2/3 ‘ü intrasellüler sıvı olup, geriye kalan kısım ise ekstrasellüler sıvıdır. Ekstrasellüler sıvının da % 25 kadarı intravasküler, dolaşım sistemine ait sıvıdır. İnterstisiel sıvı plazmanın bir ultrafiltratıdır. Plazma interstisiel sıvıdan kapiller endotelial tabaka ile ayrılmıştır. Kan damarları dolaşım sisteminin organlarındandır. Görevi kanı vücudun farklı bölümlerine taşımak olan kan damarlarının farklı türleri vardır. Temel kan damarı tipleri atardamarlar (arter), toplar damarlar (ven) ve kılcal damarlardır (kapiller). Arterler kanı kalpten alıp vücudun farklı bölümlerine taşırken, venler vücudun farklı bölümlerinden kanı kalbe taşırlar. Bununla birlikte iki istisna mevcuttur: pulmoner arter kirli kan, pulmoner ven ise temiz kan taşır. Yapısı yalnız tek sıralı epitelden oluşan kapiller damarlar, taşıma sisteminin asıl iş yapılan bölümüdür. İnsan vücudundaki damarların toplam uzunluğu 100.000 km kadardır. Kan ile doku hücreleri arasındaki bütün madde (besin, gaz ve metabolizma artıkları) alış-verişi kılcal damarlarda olur. Bakteriyel sepsis gibi şok’a neden olan patolojik durumlarda vasküler endotelin permeabilitesi artar ve buna bağlı olarak albümin gibi önemli proteinler damar dışına çıkar. Kan damarları kanı taşıma fonksiyonları yanında özellikle en iç tabakada bulunan endotelin salgıladıkları bazı moleküllerle kanın akışkan özelliğinin korunmasını da sağarlar ve metabolizmada görev alır. Endotel lokal olarak birçok mediatör üretmekte ve bunlara karşı yanıt oluşturmaktadır. Bunlardan en önemlileri; -Nitrik oksid -Endotelin -Angiotensin -Prostasiklinlerdir. Bu mediatörlerin koordineli bir şekilde çalışmasıyla ve vasokonstriktör ve vazodilatör etkilerin dengelenmesiyle doku kanlanması sağlanmaktadır. Örneğin, damar duvarlarındaki endotel hücreler pıhtılaşma ve trombozun düzenlenmesinde önemli katkılar sağlar, trombosit agregasyonunun güçlü inhibitörleri olan prostasiklinleri sentez ederler. Prostasiklinler trombositlerin membran yüzeyinde adenil siklaz aktivitesini uyararak etkili olurlar. Kapiller damar endotelinde bulunan endotelyal lipoprotein lipaz, şilomikronlar üzerindeki trigliseritleri serbest yağ asitleri ve gliserole hidrolize eder. Endotelin kan basıncının düzenlenmesinden sorumludur. Nitrik Oksit (NO), endotelde argininden sentezlendikten sonra vasküler düz kas tabakasına difüze olur. Burada guanilat siklazın hem içeriğine bağlanarak bu enzimi aktif hale getirir. Aktif hale gelmiş guanilat siklaz, guanozin 5-trifosfattan (GTP) siklik guanozin monofosfat (cGMP) oluşmasını katalizler. cGMP hücre içi kalsiyum miktarını düşürerek vasküler düz kasın gevşemesine (vazodilatasyona) neden olur. NO’nun vasküler yapıların tonusunun belirlenmesindeki rolünün yanında başka etkileri de bulunmaktadır. Trombositlerin damar duvarına yapışması ve birikmesi nitrovazodilatörlerle engellenmektedir. NO, nitrovazodilatörlere benzer şekilde prostasiklin ile sinerji göstererek trombositlerin damar duvarına yapışmasını ve birikmesini engellemektedir. Bu etki endotelin antitrombotik özelliğinin büyük bir bölümünü oluşturmaktadır 3.Kan Kan, organizmada damar ağının içinde dolaşan; akıcı plazma ve hücrelerden eritrosit, lökosit ve trombositlerden meydana gelmiş kırmızı renkli hayati bir sıvıdır. Kan ile ilgili tıbbi terimler genellikle hemo ve hemato sözcükleri ile başlar. Bu sözcükler eski Yunancada kan sözcüğünü karşılayan haima’dan türetilmiştir. Kan dokusu organların birbirileriyle ilişkisini ve çalışmalarını sağlama görevini, kapalı bir borular sistemiyle (kan damarları) tüm organizmayı dolaşıp taşıdığı gerek oksijen gerekse çeşitli hormonlar aracılığı ile yerine getirmektedir. Kan dokusunun organizmadaki tüm yapılarla bu şekildeki yakınlığı, organ ve dokulardaki herhangi bir patolojiden etkilenmesine neden olur. Bu durum, kanın gerek kimyasal gerek hücresel elementlerinin incelenmesini klinisyenler için önemli kılar. Çok sayıda hastalık, özellikle kan hücrelerinde değişikliklere neden olduğundan hemen hemen hastaneye başvuranların tümünden hematolojik ve biyokimyasal inceleme (kan tahlili) istenmektedir. Kanın yapısının incelenmesi, hastalığın tanısı yanı sıra uygulanan tedavinin etkinliğinin kontrolünde de yardımcı olmaktadır. Kan Hücreleri a.Eritrositler- Oksijen ve karbondioksidi taşımak, kanı tamponlamak. b.Lökositler – İmmun savunmada görev alırlar c.Trombositler – Kan pıhtılaşmasında görev alırlar Plazama Plazma, damarlar içinde dolaşan kanın şekilli elemanları dışındaki sıvıdır. Plazmanın % 90’ sudur. Kalan % 10 luk kısım plazmada çözünmüş maddelerden oluşur. Bunlar, -İyonlar : Na+, Cl-, Ca++ -Besinseller : basit şekerler, amino asitler, lipidler -Atıklar: üre, amonyak, CO2 -Diğerleri : O2, hormonlar, vitaminler, plazma proteinleri -Kan plazmasındaki çözünmüş maddelerin büyük kısmını proteinler oluşturur. -Sağlıklı erişkin bir insanda kan plazma veya serumunun toplam protein düzeyi ortalama 7 g/dL’dir (5,7-8,0 g/dL). Plazma toplam proteinin 3,5-5,0 g/dL kadarını serum albumin, 2,5-3,2 g/dL kadarını globulinler oluşturur. Biyolojik olarak aktif bileşikleri (hormonlar, enzimler, besin öğeleri ve atık ürünleri) içerir. Sağlıkta plazma içeriği çok sıkı limitler içinde tutulur. Önemli değişiklikler fonksiyon bozukluğunun göstergesidir. Kalp, akciğer, karaciğer ve böbrek gibi organların fonksiyonlarını yansıtır. Plazma Proteinleri Çeşitli yöntemler kullanılarak kan plazmasında 300 farklı protein varlığı gösterilmiştir. Bunların bazıları sadece bazı fizyolojik/patolojik durumlarda plazmada bulunur. Plazma veya serum proteinlerini birbirinden ayırmak için büyüklük, kütle, elektrik yükü veya diğer moleküllere olan affinite gibi özelliklerinin farklılığından yararlanılır. Plazma proteinlerinin genel özellikleri -Plazma proteinlerinin çoğu karaciğerde sentezlenir: -globulinler plazma hücrelerinde üretilir. Bazı plazma proteinleri endotel hücreleri ve diğer hücrelerde sentezlenebilir. Geri kalanı karaciğer kaynaklıdır. -Plazma proteinlerinin genellikle granüler endoplazmik retikulum üzerindeki ribozomlarda pre- protein olarak, sinyal peptid içerir halde sentezlenir (GER → golgi aygıtı →salgı vezikülleri). -Plazma proteinlerinin hemen tümü glikoproteindir. Bu proteinler N- veya O-bağlı oligosakkaridleri veya her ikisini de içerir. Albumin ise glikoprotein değildir. -Bir çok plazma proteini polimorfizm gösterir: Polimorfizm gösteren bazı plazma proteinleri içinde 1-antitripsin, haptoglobulin, transferrin, seruloplazmin ve immunoglobulinler bulunmaktadır. -Her plazma proteinin özgün bir yarı ömrü vardır: Albuminin yarı ömrü yaklaşık 20, haptoglobulinin 5 gündür. Plazma proteinlerinin Fonksiyonları -Kanın ozmotik (onkotik) basıncını sağlamaya katkı -Plazmada bulunan birçok maddeyi ilgili yerlere taşıma -Plazma suyunu damar yatağı içinde tutma -Kan viskozitesine etki -Asit-baz dengesini sürdürmeye katkı -Kanın süspansiyon stabilitesinin sürdürülmesi -Dokuların protein ihtiyacını karşılama -Organizmayı enfeksiyonlara ve zararlı maddelere karşı koruma -Hodrofobik moleküllerinkanda taşınması (Örn: yağ asitlerinin albümine bağlanarak taşınması) Plazma proteinlerin üç ana gruba ayrılır; albumin, fibrinojen ve globülinlerdir. Abumin, plazmanın temel proteinidir. Plazma proteinlerinin %60’ını oluşturur. Vücutta bir anlamda taşıyıcı görevi görür. Albuminin en önemli görevi ise osmotik basıncı dengede tutarak, kılcal damarlardan çevre dokulara aşırı sıvı geçişini önlemektir. Plazma ile dolaşan besin maddelerinin damarlardan hücrelere ulaşabilmeleri için damarlardan besin duvarı, çok küçük gözeneklerle donatılmıştır. Buna rağmen hiçbir madde kendiliğinden bu duvardan geçemez. Bu geçişte etkili olan faktör kan basıncıdır. Tıpkı bir elekte olduğu gibi kanın sıvı kısmı ve en küçük moleküller basınçla duvardan geçerler. Eğer böyle bir engel olmasaydı ve bu maddeler dokulara aşırı miktarda ulaşabilseydi, vücutta ödem oluşurdu. İşte albumin, kandaki yüksek yoğunluğu nedeniyle suyu, bir süngerin yaptığı gibi emer ve bu tehlikeyi önlemiş olur. Su ve erimiş haldeki maddelerin çoğu kılcal damar duvarından rahatlıkla geçebilirler. Ancak proteinler için bu geçiş mümkün değildir. Bu yüzden damar içinde kalan albumin gibi proteinler geçiş yerinde bir ozmotik basınç oluşturur ve sıvının dışarı çıkmasını önlerler. Albumin; kolestrol gibi yağları, hormonları ve bilirubini kendisine bağlayarak tutar. Ayrıca civa, penisilin ve diğer bazı ilaçları da bağlar ve geçişlerine izin vermez. Bundan başka toksinleri karaciğere bırakır, besin maddelerini ve hormonları ise vücut içinde ihtiyaç duyulan yerlere götürür. Plazma Globulinleri: plazma proteinlerinin %38’ini oluşturur. α, β, γ, alt fraksiyonlarından oluşur. α ve β globulinler yağları ve yağda çözünen vitaminleri taşırken γ globulin antikorları taşır. Elektroforez yoluyla globulinler alfa, beta ve gamma parçalarına ayrılabilirler. Alfa proteinlerden alfa1-antitripsin, alfa-1 asit glikoprotein, alfa fetöprotein, alfa-1 lipoptotein, alfa-2 makroglobulin, haptoglobulin, transferrin, seruloplazmin ve beta-2 mikroglobin klinik bakımdan önemli proteinlerdir. Alfa ve beta globulinleri çeşitli proteinleri bağlayıp, çeşitli yerlere taşırlar.  Gama globulinler kullanılarak çeşitli hastalıklarda bağışıklık sağlayan savunma maddeleri yapılmaktadır. Vücudun belirli bir enfeksiyonla uyarılması sonucunda oluşan koruyucu maddeler olan antikorlar gibi hizmet verirler. Fibrinojen: Karaciğerde sentez edilen ve suda eriyen bir proteindir. Kan plazmasının yaklaşık %5'i fibrinojendir. Isıtıldığında pıhtılaşır. Kan plazmasında bulunan ve pıhtılaşma olayında önemli rol oynayan kan proteinidir. Fibrinojen, kan pıhtılaşmasında meydana gelen “fibrin” in öncü maddesidir. Pıhtılaşma gerçekleşirken, fibrinojen trombin maddesi etkisiyle ve iyonize kalsiyumla fibrine dönüşerek pıhtıyı oluşturur. Fibrinojen sadece kan plazmasında değil, aynı zamanda çeşitli vücut sıvılarında (lenf sıvısı, iltihabi sıvı birikintileri vb.) da bulunur. Plazmadaki fibrinojen miktarı yaklaşık olarak 5 g/litre’dir. Çeşitli karaciğer rahatsızlıklarında sentezlenme olaylarının bozulmasıyla kandaki fibrinojen miktarı azalır. Gebelik, eklem romatizması ve iltihabi durumlarında da kanda fibrinojen miktarı artar. Doğumdan veya sonradan olan bazı rahatsızlıklarda fibrinojenin görev yapamaması söz konusu olabilir. Bunlar kanda bulunan proteinlerden sadece birkaç tanesidir. Bunlardan başka oksijen, azot ve karbondioksit gazları da plazmada erimiş halde bulunur. Kanda bulunan katı maddelerden olan glukoz ise oldukça önemli bir enerji kaynağıdır. Normalde beynin yegane yakıt maddesi glukozdur. Bu nedenle kandaki seviyesi hormonlarla sabit tutulur.