Буферные системы плазмы

Наиболее важной буферной системой плазмы является бикарбонатный буфер, состоящий из слабой угольной кислоты (рК₁ 6,1) и ее кислого аниона бикарбоната (рис.2). Угольная кислота Н₂СО₃ находится в равновесии со своим ангидридом СО₂. Установление равновесия между обеими формами ускоряется ферментом карбонат-дегидратазой ("карбоангидразой"). При рН плазмы концентрации НСО₃^- и СО₂ находятся в соотношении 20/1. Растворенный в крови СО₂ равновесно обменивается с СО₂ газовой фазы альвеол легких. Поэтому НСО₃^-/СО₂ -система является эффективной открытой буферной системой. Ускоренное или замедленное дыхание изменяет концентрацию СО₂, что приводит к изменению рН плазмы (дыхательный ацидоз или соответственно алкалоз). Таким образом, легкие могут быстро и действенно влиять на рН плазмы без участия систем удаления прогонов.

Белки плазмы и особенно гемоглобин эритроцитов также способны присоединять протоны, поддерживая постоянство рН. Определенный вклад в буферные свойства крови вносит фосфат.

ГЛАВНЕЙШИЕ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КРОВИ.

Плазма крови содержит несколько протеолитических систем. В составе этих систем - протеиназы, участвующие в защитных и регуляторных реакциях организма. В отличие от тканевых, плазменные протеиназы пространственно не разделены. Поэтому они могут свободно взаимодействовать между собой.

Активация плазменных протеиназ относится к группе процессов, объединенных под общим названием «гетерогенный катализ», и протекает эффективно при связывании с чужеродными поверхностями.

К основным протеолитическим системам крови относятся

1.Система свертывания крови и фибринолиза.

2.Система комплемента, как одна из составных частей иммунной защиты организма (см приложение 2 пособия)..

3.Кининовая система (см приложение 3 пособия)

4.Ренин-ангиотензиновая система.

Эти системы обеспечивают различные функции, но в работе их соблюдются Общие принципы работы протеолитических систем:

1. Это - многокомпонентные мультиферментные системы, в которых продукт предыдущей реакции служит ферментом для следующей реакции.

2. Большинство компонентов этих систем является протеолитическими ферментами. Они в виде проферментов циркулируют в крови и активируются только в определенных условиях.

3. Эти системы обладают свойством усиливать первично слабый сигнал. Они работают по принципу каскадности, то есть их работа приводит к быстрому нарастающему увеличению количества активных форм ферментов.

4. Системы саморегулируются по принципу положительной и отрицательной обратной связи.

Система свертывания крови и фибринолиза.

Это единая система, которая выполняет следующие функции:

1) Поддержание крови в сосудах в жидком состоянии.

2) Осуществление гемостаза (предотвращение больших кровопотерь).

Гемостаз - сложный ферментативный процесс, в результате которого образуется кровяной сгусток.

Гемостаз включает 3 взаимосвязанных друг с другом механизма:

Сосудисто-тромбоцитарный механизм

Коагуляцинный механизм

Ретракция тромба

Сосудисто-тромбоцитарный механизм активируется в течение первой минуты после повреждения сосуда. В области повреждения сосуда скапливаются тромбоциты и прилипают к эндотелию по краям раны. Существуют 2 механизма адгезии тромбоцитов. 1) Поверхность мембраны поврежденного эндотелия приобретает положительный заряд. Поэтому к ней прилипают тромбоциты, наружная поверхность которых заряжена отрицательно. 2) Повреждение сосуда приводит к образованию свободного фактора Виллебранда (в норме он ассоциирован с фактором VIII). Фактор Виллебранда образует мостики между субэндотелиальными структурами и белками поверхности тромбоцита.

Адгезия тромбоцитов приводит к их активации. Активированные тромбоциты секретируют серотонин, катехоламины, АДФ. Серотонин оказывает сосудосуживающее действие. Под влиянием АДФ тромбоциты скучиваются и образуют рыхлую тромбоцитарную пробку, проницаемую для плазмы крови. Образующийся к этому времени в плазме крови тромбин действует на рецепторы тромбоцитов и приводит к их разрушению и слиянию в плотную массу. Образовавшаяся тромбоцитарная пробка непроницаема для плазмы крови.

Коагуляционный механизм активируется в течение нескольких минут после повреждения сосуда. Процесс коагуляции состоит в том, что жидкая плазма крови превращается в плотный гель на основе белка фибрина. Образовавшийся гелевый сгусток усиливает тромбоцитарную пробку.

Ретракция тромба - сжатие сгустка за счет волокон фибрина и тромбоцитарного тромбостенина. За счет ретракции происходит уплотнение сгустка и стягивание краев раны.

Система свертывания крови или гемокоагуляция - это многокомпонентная система, в состав которой входят белки, фосфолипиды, обломки клеточных мембран и ионы кальция.

Компоненты системы свертывания крови принято называть "факторами". Факторы бывают тканевыми, плазменными и тромбоцитарными. Тканевые и плазменные факторы обозначаются римскими цифрами, а тромбоцитарные - арабскими. Если фактор является активным, то за цифрой ставится буква "а". Например, переход неактивного двенадцатого фактора в активный можно обозначить так: фXII ----> фXIIa

Большинство белков системы свертывания крови обладает ферментативной активностью. Все факторы свертывания крови, кроме фXIII, являются сериновыми протеиназами, которые катализируют реакции ограниченного протеолиза.

В ходе реакций свертывания крови все белки-ферменты сначала выступают в роли субстрата, а затем - в роли фермента. Среди белков, участвующих в свертывании крови, есть такие, которые не обладают ферментативной активностью, но специфически ускоряют протекание ферментативной реакции. Они называются параферментами. Это фV и фVIII.

Большинство факторов свертывания крови синтезируется в неактивной форме в виде проферментов.

В циркулирующей крови содержатся проферменты протеолитических ферментов: фактор VII (проконвертин), фактор IX ( фактор Кристмаса), фактор Х (Стюарта) и фактор П (протромбин).

Проферменты активируются и их действие направлено на протекание прямой реакции свертывания крови - на превращение фибриногена в фибрин, которой является основой кровяного сгустка.

Образование фибрина происходит в три этапa. Вначале образуется мембранносвязанный комплекс протеаз и белковых кофакторов, обла­дающий свойствами протромбиназы.

Затем протромбиназный комплекс превра­щает белок-предшественник протромбин в тромбин.

Тромбин, в свою очередь, действуя как фермент на фибриноген, превра­щает его в фибрин-мономер.

Полимеризация мономера в фибрин-полимер и образование в фибрин-полимере перекрестных сшивок под действием XIII фактора ведут к формирова­нию фибриновой части тромба.

Образование протромбиназного комплек­са — наиболее сложный и длительный этап фибриногенеза.

Он осуществляется как в ответ на повреж­дение тканей (внешний каскад), так и в ответ на контакт компонентов плазмы с полианио­нами (внутренний каскад).

ВНЕШНИЙ (или внесосудистый) механизм запускается с участием внешних (тканевых) факторов, ВНУТРЕННИЙ (или внутрисосудистый) - при участии факторов, источником которых служит сама кровь, плазма, собственно ферменты и форменные элементы крови.

При активации внешнего каскада роль мембранной подложки играет сосудистая стенка, а при реакциях внут­реннего каскада — фосфолипиды мембран форменных элементов крови.

Оба каскада сходятся на ключевом этапе — активации Х фактора.