Фибриноген. 
Биохимия крови

Это белок, на который направлено действие системы свертывания крови. При свертывании крови фибриноген превращается в фибрин, который нерастворим в воде и выпадает в виде нитей. В этих нитях запутываются форменные элементы крови и, таким образом, формируется кровяной сгусток (тромб).

Белки-ферменты плазмы крови

По функции белки-ферменты плазмы крови делят на:

а) Собственно ферменты плазмы — выполняют специфичные метаболические функции в плазме. К собственно ферментам плазмы относятся такие протеолитические системы, как система комплемента, система регуляции сосудистого тонуса и некоторые другие.

б) Ферменты, поступающие в плазму в результате повреждения того или иного органа, той или иной ткани в результате разрушения клеток. Обычно не выполняют в плазме метаболическую функцию. Однако для медицины представляет интерес определение активности некоторых из них в плазме крови в диагностических целях (трансаминазы, лактатдегидрогеназа, креатинфосфокиназа и др.).

Органические небелковые соединения плазмы

Делятся на две группы:

I группа — азотсодержащие небелковые компоненты.

В состав небелкового азота крови входит азот промежуточных и конечных продуктов обмена простых и сложных белков. Раньше небелковый азот называли «остаточный азот» (остается после осаждения белков):

— азот мочевины (50%).

— азот аминокислот (25%).

— низкомолекулярные пептиды.

— креатин.

— креатинин.

— билирубин.

— индикан.

— некоторые другие азотсодержащие вещества.

При некоторых заболеваниях почек, а также при патологии, сопровождающейся массивным разрушением белков (например, тяжелые ожоги), может повышаться небелковый азот крови, т. е наблюдается азотемия. Однако наиболее часто нарушается не общее содержание небелкового азота в крови, а соотношение между отдельными компонентами небелкового азота. Поэтому сейчас в плазме определяют азот отдельных компонентов.

В понятие «остаточный азот» включают и низкомолекулярные пептиды. Среди низкомолекулярных пептидов есть много пептидов, обладающих высокой биологической активностью (например, гормоны пептидной природы). Подробнее о них — см. лекцию по теме «Протеолиз».

II группа — безазотистые органические вещества.

К безазотистым (не содержат азот) органическим веществам плазмы крови относятся:

1) Углеводы, липиды и продукты их метаболизма (глюкоза, ПВК, лактат, кетоновые тела, жирные кислоты, холестерин и его эфиры и др.).

2) Минеральные вещества крови (смотрите учебник Коровкина стр.449−452 и учебник Николаева стр. 360, а также лекции по теме «Биохимия питания» — раздел «Водно-минеральный обмен».).

Клетки крови и особенности их метаболизма

Эритроциты.

Главная функция — транспорт газов: перенос О₂ и СО₂. Он возможен благодаря большому содержанию гемоглобина и высокой активности фермента карбоангидразы.

Зрелые эритроциты не имеют ядер, рибосом, митохондрий, лизосом. Поэтому обмен эритроцитов имеет ряд особенностей:

1. В зрелых эритроцитах не идут реакции биосинтеза белков.

2. Образование энергии — только путем гликолиза, субстрат — только глюкоза.

В эритроцитах существуют механизмы предохранения гемоглобина от окисления:

1. Активно протекает ГМФ-путь распада глюкозы, дающий НАДФ^.H₂

2. Высока концентрация глютатиона — пептида, содержащего SH-группы (подробнее: смотрите лекцию по теме «Биоокисление»).

Лейкоциты.

Клетки, выполняющие защитные функции — способны к фагоцитозу. В лейкоцитах много активных протеаз, расщепляющих чужеродные белки. В момент фагоцитоза увеличивается выработка перекиси водорода и увеличивается активность пероксидазы, что способствует окислению чужеродных частиц (антибактериальное действие). Лейкоциты богаты внутриклеточными низкоспецифичными протеиназами — катепсинами, локализованными в лизосомах. Катепсины способны к практически тотальному протеолизу белковых молекул. В лизосомах лейкоцитов в значительных количествах содержатся и другие ферменты: например, рибонуклеазы и фосфатазы.

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, кининовая и ренин-ангиотензиновая.

• 1. Система свертывания крови и фибринолиза.
• 2. Система комплемента, как одна из составных частей иммунной защиты организма.
• 3. Кининовая система.
• 4. Ренин-ангиотензиновая система.

Эти системы обеспечивают различные функции, но в работе их соблюдются ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ:

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.

3. 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.

Система свертывания крови — 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.

(неактивный) (активный).

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

Есть 2 механизма свертывания крови — внешний и внутренний.

ВНЕШНИЙ механизм запускается с участием внешних (тканевых) факторов, ВНУТРЕННИЙ — при участии факторов, источником которых служит сама кровь, плазма, собственно ферменты и форменные элементы крови. Различаются внешний и внутренний механизмы только начальными стадиями до активации протромбина (фII). Последующие стадии протекают одинаково и в том, и в другом случаях.