Кровь соединительная ткань живого организма, находящаяся в жидком состоянии. В состав крови человека входит жидкая часть, называемая плазмой, и форменные элементы, основная часть которых сформирована из эритроцитарных клеток, лейкоцитов, тромбоцитов. Появление и процесс созревания клеточных компонентов крови известны как «гемопоэз». Движение крови происходит в замкнутой системе.
Продолжительное время наука занимается изучением механизма свертывания крови. Направление медицины, которая занимается изучает кровеносной системы и патологических процессов, возникающих в этой области, называется гематологией. Исследованием механизмов гемокоагуляции занимается раздел гематологии – гемостазиология.
Что собой представляет система свертывания человеческой крови?
Механизм свертывания крови, или гемокоагуляция, – сложный процесс, состоящий из нескольких последовательных фаз и отвечающий за прекращение кровотечений при нарушении целостности сосудов. Наряду с сосудисто-тромбоцитарным гемостазом и фибринолизом процесс свертывания важнейший этап функционирования гемостаза организма.
В результате гемокоагуляции кровь преобразуется из жидкого состояния в желеобразное вплоть до образования тромба. Подобная трансформация возможна благодаря переходу белка фибриногена, растворенного в плазме крови, в нерастворимый фибрин, который образует своеобразную сеть из нитей, задерживающих клеточные элементы крови.
За регуляцию процесса гемокоагуляции отвечает гуморальная и нервная системы. Касаясь вопроса, какие клетки участвуют в процессе свертывания крови у человека, следует отметить, что главная роль в нем отводится тромбоцитам, хотя непосредственное участие принимают все форменные элементы.
Благодаря тромбоцитам уплотняется структура образовавшегося сгустка крови, который ускоряет заживления раны посредством стягивания краев и снижает шанс заражения, что важно для здоровья животного и человека.
Эффективность механизма зависит от взаимодействия 15 веществ (факторов) крови, относящихся к классу белков.
Важно! У физически здорового человека с нормальной свертываемостью после повреждения сосудистой стенки механизм гемокоагуляции запускается практически сразу. Формирование тромба происходит в пределах 8 минут.
Гемокоагуляция ферментативный процесс, происходящий с участием особого фермента – тромбина, с помощью которого совершается преобразование растворенного в плазме фибриногена в нерастворимый белок фибрин.
Основоположником теории стал физиолог Александр Александрович Шмидт, который предложил ее в 1863-1864 годах.
Современное, более расширенное, представление о гемокоагуляции и методы биохимического анализа основаны на первой теории о механизме свертывания, предложенной А.А. Шмидтом.
В крови человека на постоянной основе находится небольшое количество тромбина в неактивном состоянии. Такой тромбин называется протромбином и образуется в печени. Соли кальция и тромбопластин, находящиеся в плазме крови, воздействуют на протромбин, преобразуя его в активный тромбин.
Внимание! Тромбопластин не содержится в крови. Его появление обусловлено разрушением тромбоцитов либо нарушением целостности структуры иных клеток организма.
Процесс формирования тромбопластина сложен. В нем принимают участие несколько белков крови. При отсутствии некоторых из них гемокоагуляция замедляется либо полностью нарушается, что становится опасной патологией, способной приводить к сильным потерям крови даже при малых повреждениях. Такое заболевание, относящееся к числу коагулопатий, известно под названием «гемофилия».
Фазы свертывания крови
Процесс гемокоагуляции представляется как проферментно-ферментный каскад, в котором проферменты, приобретая активность, способны к активации остальных факторов свертывания крови. Презентация каскадной схемы свертывания человеческой крови представлена ученым-коагулологом Моравицем в 1905 году, и до нынешнего времени актуальна. Сам процесс можно кратко описать в виде трех фаз:
- Первая фаза наиболее сложная и называется фазой активации. После нарушения целостности сосудистой ткани в процессе активации происходит совокупность последовательных реакций. Результатом становится образование протромбиназы и преобразование протромбина в тромбин.
- Следующая фаза известна как фаза коагуляции. На коагуляционной стадии высокомолекулярный белок фибрин образуется из фибриногена.
- На третьей и заключительной фазе происходит формирование фибринового сгустка, обладающего плотной структурой.
Несмотря на то что предложенная Моравицем схема используется до сих пор, изучение процесса гемокоагуляции получило значительное развитие и позволило сделать немалое число открытий касательно происходящих реакций. Открыты и изучены белки, участвующие в свертывании крови.
Факторы свертывания крови
К факторам свертывания принято относить ферменты и белки, принимающие участие в построении тромба. Находятся они в тромбоцитарных клетках, тканях и плазме крови. Общепринятые обозначения факторов свертывания крови зависят от местоположения:
- Римскими цифрами обозначены та часть, которая локализуется в плазме крови. Из-за местонахождения их принято именовать плазменными факторами.
- Активные соединения, расположенные в тромбоцитах, обозначают арабскими цифрами. Им присвоено название «тромбоцитарные факторы».
Внимание! Плазменные факторы гемокоагуляции, вырабатываемые живым организмом, изначально находятся в неактивном состоянии, а при повреждении сосудов происходит их активация и к названию фактора добавляется буква «а».[/note]
К плазменным факторам гемокоагуляции относятся:
- I – белок фибриноген, синтезируется клетками печени и впоследствии преобразуется в нерастворимый фибрин под воздействием тромбина.
- II – обозначение протромбина. Его выработка происходит в клетках печени с участием витамина K. Протромбин неактивный вид тромбина.
- III – тромбопластин, содержащийся в неактивном виде в тканях. Участвует в преобразовании протромбина в тромбин посредством формирования протромбиназы.
- IV – кальций. Активно участвующее на всех этапах гемокоагуляции вещество. Не расходуется в процессе. Выступает в роли ингибитора фибринолиза.
- V – лабильный фактор, известный как проакцелерин. Синтез происходит в клетках печени, участвует в образовании протромбиназы.
- VI – акцелерин, является активной формой проакцелерина. Исключен из современной таблицы факторов гемокоагуляции.
- VII – проконвертин. Создается клетками печени с использованием витамина K. Становится активным на первой фазе процедуры свертывания и не расходуется во время нее.
- VIII – обозначение сложного гликопротеида под названием «Антигемофильный глобулин А». Точное место выработки в организме неизвестно, но предполагается, что выработка происходит в клетках печени, почках, селезенке и лейкоцитах.
- IX – антигемофильный глобулин B или фактор Кристмаса. Вырабатывается печенью не без помощи витамина K. Продолжительное время существует в плазме и сыворотке крови.
- X – тромботропин или фактор Стюарта-Прауэра. В неактивном виде вырабатывается печенью с участием K и способствует образованию тромбина.
- XI – фактор Розенталя или антигемофильный фактор C. Синтез происходит в печени. Активирует фактор IX.
- XII – фактор контакта или Хагемана. Вырабатывается в неактивном виде печенью. Запускает тромбообразование.
- XIII – фибринстабилизирующий фактор, иначе называемый фибриназой. При участии кальция проводит стабилизацию фибрина.
- Фактор Фитцжеральда вырабатывается печенью и производит активацию фактора XI.
- Фактор Флетчера синтезируется в печени, преобразует кинин из кининогена, запускает VII и IX факторы.
- Фактор Виллебранда содержится в тромбоцитах, вырабатывается в эндотелии.
- Подробно о факторах гемокоагуляции можно узнать из видео ниже:
Различают внешний и внутренний путь свертывания крови в зависимости от того, какой механизм запускает гемокоагуляцию. В обоих случаях активация факторов начинается на поврежденных клеточных мембранах.
При внешнем пути свертывания крови в роли запускающего фактора выступает тромбопластин, который попадает в кровь при травме сосудистой ткани и совместно с фактором VII оказывает энзиматическое воздействие на фактор X.
Последний с участием ионов калия вступает в связь с фактором V и фосфолипидами тканей, образуя в результате протромбиназу. Путь свертывания, при котором поступление сигнала идет от тромбоцитов, называется внутренним, в этом случае активируется фактор XII.
Оба механизма инициации свертывания взаимосвязаны, поэтому данное разделение условное.
Норма гемокоагуляции и ее патофизиология
У физически здорового взрослого человека процесс свертывания крови занимает от 5 до 7 минут. Большая его часть отводится на первую фазу, во время которой образовывается протромбин, используемый организмом для формирования тромба. Благодаря ему происходит закупорка разрушенной стенки сосуда, вследствие чего предотвращается сильная кровопотеря.
Последующие фазы происходят значительно быстрее – в пределах нескольких секунд. Скорость образования тромба зависит от скорости синтеза протромбина. Время выработки последнего находится в тесной связи с наличием в организме достаточного количества витамина K, при дефиците которого есть риск возникновения сложностей в остановке кровотечения.
Внимание! Процесс свертывания крови у детей происходит значительно быстрее. У ребенка в возрасте 10 лет на данное действие затрачивается от 3 до 5 минут. С возрастом скорость гемокоагуляции снижается.
Гипокоагуляция
Патологическое состояние, при котором у человека заметно снижена эффективность механизма свертывания крови, называется гипокоагуляцией. Подобное отклонение возникает из-за целого ряда причин:
- Объемные кровопотери из-за серьезных травм. В такой ситуации вместе с кровью человек теряет огромное количество форменных клеток, различных ферментативных веществ и факторов свертывания.
- Патологические состояния печени. В их число входит гепатит. Результатом нарушений в работе печени становится угнетение синтеза факторов свертывания.
- В ряде случаев гипокоагуляция возникает из-за анемии либо дефицита витамина K.
- Причина может иметь наследственный характер, например: наследственное нарушение деятельности тромбоцитарных клеток.
При подозрениях на патологию правильным решением станет обращение к врачу, который проведет ряд исследований и лабораторных анализов для подтверждения диагноза и определит его первопричины. Схема лечения составляется индивидуально в зависимости от того, что стало фактором возникновения заболевания.
В любом случае понадобится комплексный подход, включающий прием лекарственных препаратов и изменение рациона. В меню больного включается больше продуктов, содержащих калий, фолиевую кислоту, кальций. Решить эти вопросы поможет квалифицированный специалист в медицинском учреждении. Самолечение при подобных отклонениях неприемлемо.
[tip]Важно! Если причина заболевания кроется в наследственности, терапия может продолжаться в течение всей жизни пациента.[/tip]
Гиперкоагуляция
Гиперкоагуляция противоположное состояние, при котором у пациента наблюдается повышенный показатель свертываемости, что чревато опасностью формирования тромбов. Гиперкоагуляция зачастую развивается на фоне:
- Обезвоживания организма, вызванного отклонениями в работе почек, жидким стулом и продолжительной рвотой, ожогами.
- Сбоями в работе печени, влекущими дефицит в выработке гормонов и ферментативных веществ. Способен повлиять цирроз и гепатит.
- У женщин такое развитие событий обусловлено использованием оральных контрацептивов, оказывающих влияние на гормональный фон.
- При беременности. В период вынашивания ребенка ввиду некоторых изменений физиологии в женском организме возможно повышение активности системы свертывания. Иногда процесс может выйти за пределы допустимых рамок и привести к печальным последствиям.
- Некоторые формы злокачественных заболеваний системы кроветворения и многое другое.
Чтобы произвести оценку патологии и назвать причину ее возникновения, понадобится несколько процедур, включающих общий анализ крови, АЧТВ (диагностика эффективности внутреннего и общего пути свертывания), коагулограмму и т.д.
Сдачу материала для проведения анализов производят на голодный желудок и ранним утром. С момента последнего приема пищи должно пройти 8 часов. Употребление спиртных напитков исключить. В случае использования медикаментов заранее уведомить лечащего врача.
Краткую информацию об отклонениях показателей свертываемости крови и технологии, способной их установить, можно почерпнуть из видео, представленного ниже.
Загрузка…
Свертывание крови. Стадии гемостаза и факторы свертываемости
Гемостаз – это система, которая поддерживает жидкое состояние крови и предупреждает развитие кровотечений. Кровь осуществляет жизненно важные функции в организме человека, поэтому значительная потеря крови грозит нарушением работы всех органов и систем.
Система свертывания крови включает три составляющие:
- Собственно свертывающую систему – непосредственно осуществляет коагуляцию крови.
- Противосвертывающую систему – действие направлено на предотвращение сворачивания крови (патологического тромбообразования).
- Фибринолитическую систему – обеспечивает распад образовавшихся тромбов.
Свертывание крови – физиологический процесс, предотвращающий выход плазмы и клеток крови из кровеносного русла, путем поддержания целостности сосудистой стенки.
Учение о свертываемости крови сформировал А. Шмидт еще в прошлом столетии. При возникновении кровотечения активируются и участвуют в его остановке такие структуры как: эндотелий, факторы свертывания, форменные элементы, в большей мере тромбоциты. Для осуществления коагуляции крови нужны вещества, такие как кальций, протромбин, фибриноген.
Свертываемость крови
Стадии первичного гемостаза (сосудисто-тробоцитарного)
Процесс свертывания крови начинается с включения сосудисто-тромбоцитарного этапа. Существует четыре стадии:
- Идет кратковременный спазм в сосудистом русле, который длится около 1 минуты. Диаметр просвета сужается на 30% под действием тромбоксана и серотонина, которые выделяются из активированных тромбоцитов.
- Адгезия тромбоцитов – начинается скапливание тромбоцитов возле поврежденного участка, они видоизменяются – меняют форму и формируют отростки, и способны прикрепится к сосудистой стенке.
- Агрегация тромбоцитов – процесс склеивания тромбоцитов друг с другом. Формируется неплотный тромб, способный пропускать плазму, как следствие все больше тромбоцитов наслаиваются на новообразованный тромб. Потом он уплотняется и плазма не проходит сквозь плотный сгусток – наступает необратимая агрегация тромбоцитов.
- Ретракция тромба – продолжающееся уплотнение тромботического сгустка.
Сосудисто-тромбоцитарный способ прекращения кровотечения – это первичный гемостаз, есть более сложный механизм свертывания крови – это вторичный гемостаз, происходит с помощью ферментных и неферментных веществ.
Стадии вторичного гемостаза
Существует 3 фазы свертывание крови на этапе вторичного гемостаза:
- Фаза активации – ферменты активируются, все заканчивается образованием протромбиназы и получением тромбина из протромбина;
- фаза коагуляция – формирование фибриновых нитей из фибриногена;
- фаза ретракции – идет образование плотного тромба.
Механизм образования первичного тромба
Первая фаза свертывания крови
Плазменные факторы свертывания крови – совокупность неактивных ферментов и неферментных соединений, которые обитают в плазменной части крови и кровяных пластинках. Для свертывания крови помимо прочего необходимы ионы Са (IV) и витамин К.
Когда повреждаются ткани, разрываются сосуды, идет гемолиз клеток крови включается череда реакций с активацией ферментов. Начало активации обусловлено взаимодействием плазменных факторов свертывания с разрушенными тканями (внешний тип активации коагуляции), частями эндотелия и форменных элементов (внутренний тип активации коагуляции).
Внешний механизм
Из оболочки разрушенных клеток в кровяное русло попадает специфический белок – тромбопластин (III фактор).
Он активирует VII фактор, присоединяя молекулу кальция, эта новообразованная субстанция воздействует на X фактор для последующей активации.
После X фактор соединяется с тканевыми фосфолипидами и V фактором. Сформировавшийся комплекс за пару секунд преобразовывает долю протромбина в тромбин.
Внутренний механизм
Под действием разрушенного эндотелия или форменных элементов активируется XII фактор, который после воздействия кининогена плазмы активирует XI фактор.
XI действует на IX фактор, который после перехода в активную фазу формирует комплекс: «коагуляционный фактор (IX) + Антигемофильный фактор В (VIII) + тромбоцитарный фосфолипид + ионы Са (IV)». Он активирует фактор Стюарта-Прауэра (X).
Активированный X совместно с V и ионами Са действуют на фосфолипидную оболочку клетки и формируют новое образование – кровяную протромбиназу, которое обеспечивает переход протромбина в тромбин.
К плазменным факторам свертывания относятся неферментные белки – акселераторы (V, VII). Они нужны для эффективного и быстрого оседания крови, потому что ускоряют коагуляцию в тысячи раз.
Внешний механизм свертывания крови длится примерно 15 секунд, на внутренний приходится от 2 до 10 минут. Завершается эта фаза свертывания образованием тромбина из протромбина.
Протромбин синтезируется в печени, чтобы синтез осуществлялся нужен витамин К, который поступает с едой и накапливается в печеночной ткани. Таким образом, при поражении печени или недостатке витамина К, система свертывания крови не функционирует нормально, и часто возникает неконтролируемый выход крови из сосудистого русла.
Таблица факторов свертываемости крови
| Факторы | Свойства |
| I – фибриноген | Тромбин инициирует превращение первого фактора в фибрин |
| II – протромбин | Синтез в печени только совместно с витамином К |
| III – тромбопластин | При его участии протромбин преобразуется в тромбин |
| IV – ионы кальция | Нужны для активации факторов свертывания |
| V – проакцелерин | Стимулирует переход протромбина в тромбин |
| VI – сывороточный акцелератор | Инициирует переход протромбина в тромбин |
| VII – проконвертин | Действует на третий фактор (активация) |
| VIII — антигемофильный фактор А | Кофактор Х фактора |
| IX — антигемофильный фактор В (Кристмаса) | Активирует VIII и IV факторы |
| X – фактор Стюарта-Прауэра | Стимулирование протромбиназы |
| XI – предшественник тромбопластина | Активирует VIII и IX факторы |
| XII – фактор Хагемана | Берет участие в преобразовании прекалликреина в калликреин |
| XIII – фибрин- стабилизирующий фактор | Стабилизация сформировавшейся фибриновой массы |
Вторая фаза свертывания крови
Свертывание крови связано с переходом I фактора в нерастворимую субстанцию — фибрин. Фибриноген – гликопротеин, который при воздействии тромбина распадается на низкомолекулярное вещество — мономеры фибрина.
Следующий шаг образование неплотной массы – геля фибрина, из него формируется фибриновая сеть (белый тромб), нестабильная субстанция. Для ее стабилизации включается фибринстабилизирующий фактор (XIII) и тромб закрепляется в участке повреждения. Образованная сеть фибрина задерживает кровяные тельца — тромб становится красным.
Третья фаза свертывания крови
Ретракция кровяного сгустка идет при участии белка тромбостенина, Са, фибриновых нитей, актина, миозина, которые обеспечивают сжатие образованного тромба, тем самым предотвращают полную закупорку сосуда. После фазы ретракции восстанавливается кровоток по поврежденному сосуду, а тромб плотно прилегает и фиксируется к стенке.
Для предотвращения дальнейшего свертывания крови в организме активируется противосвертывающая система. Ее основные составляющие: нити фибрина, антитромбин III, гепарин.
К неповрежденным сосудам кровяные пластинки не адгезируются, этому способствуют сосудистые факторы: эндотелий, соединения гепарина, гладкость внутренней выстилки сосудов и др. Таким образом, в системе гемостаза поддерживается равновесие, и функционирование организма не нарушается.
Схема свертывания крови
Время свертывания крови в норме
Существует ряд методов определения время коагуляции. Для применения способа по Сухареву, каплю крови помещают в пробирку и ждут, когда она выпадет в осадок. При отсутствии патологии, продолжительность свертывания составляет 30 – 120 секунд.
Свертываемость по Дуке определяют следующим образом: производят прокол мочки уха и через 15 секунд промокают область прокола специальной бумагой. Когда кровь не будет появляться на бумаге, значит коагуляция произошла. В норме время свертывания по Дуке от 60 до 180 секунд.
При определении свертывания венозной крови пользуются методикой Ли-Уайта. Необходимо набрать 1 мл крови из вены и поместить в пробирку, наклонить под углом 50°. Проба заканчивается, когда кровь не вытекает из колбы. В норме продолжительность свертывания не должна превышать 4-6 минут.
Время свертывания может увеличиваться при геморрагическом диатезе, врожденной гемофилии, недостаточном количестве тромбоцитов, при развитии диссеминированного внутрисосудистого свертывания и других заболеваниях.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (5
Физиология крови. Гемостаз, его виды. Гемолиз, определение, виды. Схема свертывания крови. Группы крови. Схема переливания крови, резус-фактор. — Студопедия
Разрушение эритроцитов, при котором гемоглобин выходит в плазму, называется гемолизом. При этом кровь приобретает лаковый цвет. Гемолиз может быть физиологический и патологический. Патологический гемолиз подразделяют на 1) внутрисосудистый и 2) внесосудистый.
- 1) внутрисосудистый гемолиз
- 1. биологический
- 2. химический (резус-контроль)
3. постгематрансфузионный — при переливании несовместимой крови.
- 2) внесосудистый гемолиз
- 1. осмотический
- 2. химический — вызван химическими агентами, разрушающими мембрану эритроцитов (отравление уксусной кислотой,);
- 3. механический — при встряхивании ампулы с кровью, у больных с протезами клапанов сердца и сосудов, при длительной ходьбе из-за травмирования эритроцитов в капиллярах стоп;
- 4. биологический — яды некоторых змей обладают гемолизирующими свойствами
Гемостаз –комплекс реакций, направленных на остановку кровотечения при травме сосудов. Различают сосудисто-тромбоцитарный гемостаз (остановка кровотечения из мелких сосудов с низким кровяным давлением, диаметр которых не превышает 100мкм) и процесс свертывания крови (борьба с кровопотерей при повреждениях артерий и вен).
Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз сводится к образованию тромбоцитарного тромба. Условно его делят на 3 стадии:
1) временный (первичный) спазм сосудов
обусловлен выбросом в кровь в ответ на болевое раздражение адреналина и норадреналина, длится до 10-15сек. В дальнейшем наступает вторичный спазм сосудов, обусловленный активацией тромбоцитов.
2) образование тромбоцитарного тромба за счет адгезии (прикреплении к поврежденной стенке) и агрегации (склеивания между собой) тромбоцитов
повреждение сосудов сопровождается немедленной активацией тромбоцитов, что обусловлено появлением АДФ из разрушенных эритроцитов и травмированных сосудов, а также с обнажением субэндотелия, колагеновых и фибриллярных структур.
Адгезия обусловлена наличием в плазме и тромбоцитах особого белка (фактора Виллебранта).
Одновременно с адгезией наступает агрегация тромбоцитов, осуществляемая с помощью фибриногена – белка, содержащегося в плазме и тромбоцитах и образующего между ними связующие мостики, что и приводит к образованию тромба.
3) ретракция (сокращение и уплотнение) тромба.
Из тромбоцитов, подвергшихся адгезии и агрегации, усиленно секретируются гранулы и содержащиеся в них биологически активные вещества – АДФ, адреналин и норадреналин и др. (реакция высвобождения).
Одновременно с высвобождением тромбоцитарных факторов происходит образование тромбина, резко усиливающего агрегацию и приводящего к появлению сети фибрина, в которой застревают отдельные эритроциты и лейкоциты.
Благодаря контрактильному белку тромбостенину тромбоциты подтягиваются друг к другу, тромб сокращается и уплотняется, т.е. наступает ретракция.
В норме остановка кровотечения из мелких сосудов занимает 2-4 минуты.
Процесс свертывания крови.
При повреждении крупных сосудов (артерий, вен, артериол), также происходит образование тромба, но он не способен остановить кровотечение, т.к. легко вымывается током крови. Основное значение в этом процессе принадлежит свертыванию крови, сопровождающегося в конечном итоге образованием плотного фибринового сгустка.
В свертывании крови принимает участие комплекс белков, находящихся в плазме (плазменные факторы коагуляции), большинство из которых являются проферментами. Они обозначаются римскими цифрами (I-XIII). В т.ч.
фибриноген (белок, образуется в печени, под влиянием тромбина переходит в фибрин, участвует в агрегации тромбоцитов), протромбин (гликопротеид, образуется в печени в присутствии витамина К, под влиянием протромбиназы переходит в тромбин), ионы Са2+ (участвует в образовании комплексов, входит в состав протромбиназы, связывает гепарин, принимает участие в ретракции сгустка и тромба, тормозит фибринолиз).
В эритроцитах также обнаружены многие соединения, аналогичные тромбоцитарным факторам.
При травме сосуда около 1% наименее стойких эритроцитов вытекающей крови разрушаются, что способствует образованию тромба и фибринового сгустка.
Особенно велика роль эритроцитов в свертывании крови в случае их массового разрушения (переливание несовместимой крови, гемолитическая анемия, резус-конфликт матери и плода и др.)
Лейкоциты содержат факторы свертывания, получившие название лейкоцитарных.
Важная роль в процессе свертывания крови отводится тканевым факторам, к которым в первую очередь относится тромбопластин.
Концентрация тромбопластина высока в коре головного мозга, легких, плаценте и стимулированном антигенами эндотелии сосудов.
При разрушении тканей и стимуляции эндотелия большое количество тромбопластина поступает в кровоток, что может привести к развитию ДВС-синдрома (диссеминированное/распространенное внутрисосудистое свертывание крови).
- Процесс свертывания крови представляет собой каскад реакций, в которых проферменты, переходя в активное состояние, приобретают способность активировать другие факторы свертывания крови. Этот процесс может быть разделен на 3 фазы:
- 1) комплекс реакций, приводящих к образованию протромбиназы
- 2) переход протромбина в тромбин (под влиянием протромбиназы)
- 3) образование из фибриногена фибрина
- Образовавшийся фибриновый сгусток благодаря тромбоцитам, входящим в его структуру, сокращается и уплотняется и прочно закупоривает сосуд.
- Схема свертывания крови:
- Рана ® разрушение тромбоцитов
- ¯
- I. предшественник тромбопластина (содержится в форменных элементах крови и тканях) взаимодействует с факторами плазмы и ионами Са2+ ® тромбопластин (активный фермент)
- II. активация неактивного фермента протромбина (образуется в печени) под влиянием тромбопластина, Са2+, витамина К, всасываемого из кишечника ® тромбин (активный фермент)
III. фибриноген (растворимый белок плазмы крови) под влиянием тромбина и Са2+ ® фибрин (нерастворимый белок) + форменные элементы крови ® кровяной сгусток (тромб) ® остановка кровотечения.
Несмотря на то, что в циркулирующей крови имеются все факторы, необходимые для образования тромба, в естественных условиях при наличии целостности сосудов кровь остается жидкой. Это обусловлено наличием в кровотоке противосвертывающих веществ, получивших название естественных антикоагулянтов, или фибринолитического звена системы гемостаза.
Естественные антикоагулянты делят на первичные и вторичные. Первичные антикоагулянты всегда присутствуют в циркулирующей крови, вторичные антикоагулянты образуются в результате протеолитического расщепления факторов свертывания крови в процессе образования и растворения фибринового сгустка.
- Первичные антикоагулянты можно разделить на 3 основные группы:
- 1) антитромбопластины – обладающие антитромбопластическим и антитромбиназным действием
- 2) антитромбины – связывающие тромбин
- 3) ингибиторы самосборки фибрина – дающие переход фибриногена в фибрин.
- При снижении концентрации первичных естественных антикоагулянты создаются благоприятные условия для развития тромбозов и ДВС-синдрома.
К вторичным антикоагулянтам относят «отработанные» факторы свертывания крови (принявшие участие в свертывании) и продукты деградации фибриногена и фибрина, обладающие мощным антиагрегационным и противосвертывающим действием, а также стимулирующие фибринолиз. Роль вторичных антикоагулянтов сводится к ограничению внутрисосудистого свертывания крови и распространения тромба по сосудам.
Фибринолиз является неотъемлемой частью системы гемостаза, всегда сопровождает процесс свертывания крови и активируется факторами, принимающими участие в этом процессе.
Фибринолиз предотвращает закупорку кровеносных сосудов фибриновыми сгустками. Кроме того, фибринолиз ведет к реканализации сосудов после остановки кровотечения.
Активаторы фибринолиза синтезируются в эндотелии сосудов и содержатся также в плазме. В плазме находятся и ингибиторы фибринолиза.
Свертывание крови, контактирующей с травмированными тканями, осуществляется за 5-10 минут. При острой кровопотере, стрессе, болевом раздражении, гипоксии свертывание крови значительно ускоряется. Однако благодаря активации фибринолиза, носящего защитный характер, появляющиеся сгустки фибрина быстро растворяются и не наносят вреда здоровому организму.
Группы крови были открыты венским врачом К.Ландштейнером (1901г), который впервые обнаружил, что плазма или сыворотка одних людей способна склеивать (агглютинировать) эритроциты других людей.
В основе этого лежит наличие в эритроцитах антигенов, названных агглютиногенами и обозначаемых буквами А и В, а в плазме – природных антител, или агглютининов, именуемых a и в. Агглютинация эритроцитов происходит в случае, если встречаются одноименные агглютинин и агглютиноген.
Агглютинины способны образовывать мостик между двумя эритроцитами, так образуются конгломераты эритроцитов.
В крови одного и того же человека не может быть одноименных агглютинина и агглютиногена, т.к. в противном случае происходило бы массовое склеивание эритроцитов, что не совместимо с жизнью. Возможны только 4 комбинации, при которых не встречаются одноименные агглютинин и агглютиноген (4 группы крови):
- I (O)
- II (A)
- III (B)
- IV (AB)
Кроме агглютининов в плазме крови содержатся гемолизины, их также 2 вида и обозначаются они, как и агглютинины, a и в. При встрече одноименных агглютиногена и гемолизина происходит гемолиз эритроцитов.
Действие гемолизинов проявляется при температуре 37-400С. Вот почему при переливании несовместимой крови у человека уже через 30-40сек. наступает гемолиз эритроцитов.
При комнатной температуре происходит агглютинация, а не гемолиз.
Для решения вопроса о совместимости крови пользуются следующим правилом: среда реципиента должна быть пригодна для жизни эритроцитов донора. Такой средой является плазма, следовательно, у реципиента должны учитываться агглютинины и гемолизины, находящиеся в плазме, а у донора – агглютиногены, содержащиеся в эритроцитах.
Практически смешивают исследуемую кровь с сывороткой, полученной от людей с различными группами крови.
Как правило, агглютинины и гемолизины донора разводятся в большом объеме плазмы и связываются антиагглютининами реципиента, не оказывая на него вредного воздействия, но у 10-20% людей имеется высокая концентрация активных агглютининов и гемолизинов, которые не могут быть связаны антиагглютининами.
Агглютиногены А и В также существуют в нескольких вариантах, найдены и новые агглютиногены М, N, S и др, что тоже может привести к переливанию несовместимой крови. Переливаться должна только одногруппная кровь и только по жизненным показаниям.
Почему нельзя всем переливать кровь 1 группы? У людей с 1 группой крови в значительной степени выявлены иммунные анти-А и анти-В-агглютинины.
К.Ландштейнер и А.Винер обнаружили в крови обезьяны макаки резус антиген, названный ими резус-фактором. Затем оказалось, что у 85% людей также имеется этот антиген.
Резус-фактор – это сложная система, включающая более 40 антигенов, обозначаемых цифрами, буквами и символами.
Система резус не имеет в норме одноименных антител, но они могут появиться, если резус-отрицательному человеку перелить резус+ кровь.
Резус-фактор передается по наследству. Если женщина Rh-, а мужчина Rh+, то плод в 50-100% случаев будет Rh+, и тогда мать и плод будут несовместимы по резус-фактору.
При такой беременности эритроциты плода, проникая через плаценту в кровь матери, приводят к образованию антител, вызывающих гемолиз и агглютинацию таких эритроцитов. Первый ребенок, унаследовавший Rh+, рождается нормальным.
А при последующих беременностях антитела матери, проникая через плаценту в кровь плода, вызывают разрушение его эритроцитов, накопление билирубина в крови новорожденного и появление гемолитической желтухи с поражением внутренних органов ребенка.
У резус отрицательных людей заболевания крови встречаются в 6 раз чаще, чем у резус +.
11.2. Система свертывания крови. Изменения при патологии
При случайных повреждениях мелких
кровеносных сосудов возникающее
кровотечение через некоторое время
прекращается. Это связано с образованием
в месте повреждения сосуда тромба или
сгустка. Данный процесс называется
свёртыванием крови.
В настоящее время существует классическая
ферментативная теория свертывания
крови – теория Шмидта – Моравица.
Положения этой теории представлены
на схеме (рис. 11):
| Рис. 11. Схема свертывания крови |
Повреждение кровеносного сосуда вызывает
каскад молекулярных процессов, в
результате образуется сгусток крови —
тромб, прекращающий вытекание крови.
В
месте повреждения к открывшемуся
межклеточному матриксу прикрепляются
тромбоциты; возникает тромбоцитарная
пробка.
Одновременно включается система
реакций, ведущих к превращению растворимого
белка плазмы фибриногена в нерастворимый
фибрин, который откладывается в
тромбоцитарной пробке и на её поверхности,
образуется тромб.
-
Процесс свёртывания крови протекает в
две фазы. -
В первой фазепротромбин переходит
в активный фермент тромбин под влиянием
тромбокиназы, содержащейся в тромбоцитах
и освобождающейся из них при разрушении
кровяных пластинок, и ионов кальция. -
Во второй фазепод влиянием
образовавшегося тромбина фибриноген
превращается в фибрин. -
Весь процесс свёртывания крови представлен
следующими фазами гемостаза: - а) сокращение поврежденного сосуда;
б) образование в месте повреждения
рыхлой тромбоцитарной пробки, или белого
тромба. Коллаген сосуда служит связующим
центром для тромбоцитов. При агрегации
тромбоцитов освобождаются вазоактивные
амины, которые стимулируют сужение
сосудов;
в) формирование красного тромба (кровяной
сгусток);
г) частичное или полное растворение
сгустка.
Белый тромб образуется из тромбоцитов
и фибрина; в нем относительно мало
эритроцитов (в условиях высокой скорости
кровотока). Красный тромб состоит из
эритроцитов и фибрина (в областях
замедленного кровотока).
В процессе свертывания крови участвуют
факторы свертывания крови. Факторы
свертывания, связанные с тромбоцитами,
принято обозначать арабскими цифрами
(1, 2, 3 и т.д.), а факторы свертывания,
находящиеся в плазме крови, обозначают
римскими цифрами.
Фактор I(фибриноген)
— гликопротеин. Синтезируется в печени.
Фактор II(протромбин)
— гликопротеин. Синтезируется в печени
при участии витамин К. Способен связывать
ионы кальция. При гидролитическом
расщеплении протромбина образуется
активный фермент свертывания крови.
Фактор III(тканевый
фактор, или тканевый тромбопластин)
образуется при повреждении тканей.
Липопротеин.
Фактор IV(ионы Са2+).
Необходимы для образования активного
фактораXи активного
тромбопластина тканей, активации
проконвертина, образования тромбина,
лабилизации мембран тромбоцитов.
Фактор V(проакцелерин)
— глобулин. Предшественник акцелерина,
синтезируется в печени.
Фактор VII(антифибринолизин,
проконвертин)- предшественник конвертина.
Синтезируется в печени при участии
витамина К.
Фактор VIII(антигемофильный
глобулин А) необходим для формирования
активного фактораX.
Врожденный недостаток фактораVIII- причина гемофилии А.
Фактор IX(антигемофильный
глобулин В, Кристмас-фактор) принимает
участие в образовании активного фактораX. При недостаточностьи
фактораIXразвивается
гемофилия В.
Фактор X(фактор
Стюарта-Прауэра) — глобулин. ФакторXучаствует в образовании тромбина из
протромбина. Синтезируется клетками
печени при участии витамина К.
Фактор XI(фактор
Розенталя) — антигемофильный фактор
белковой природы. Недостаточность
наблюдается при гемофилии С.
Фактор XII(фактор
Хагемана) участвует в пусковом механизме
свертывания крови, стимулирует
фибринолитическую активность, другие
защитные реакции организма.
Фактор XIII(фибринстабилизирующий
фактор) — участвует в образовании
межмолекулярных связей в фибрин-полимере.
Факторы тромбоцитов. В настоящее время
известно около 10 отдельных факторов
тромбоцитов. Например: Фактор 1-
адсорбированный на поверхности
тромбоцитов проакцелерин. Фактор 4 —
антигепариновый фактор.
В нормальных условиях тромбина в крови
нет, он образуется из белка плазмы
протромбина под действием протеолитического
фермента фактора Ха (индекс а — активная
форма), который образуется при кровопотере
из фактора X. Фактор Ха
превращает протромбин в тромбин только
в присутствии ионов Са2+ и
других факторов свертывания.
Фактор III, переходящий в
плазму крови при повреждении тканей, и
фактор 3 тромбоцитов создают предпосылки
для образования затравочного количества
тромбина из протромбина. Он катализирует
превращение проакцелерина и проконвертина
в акцелерин (факторVa) и
в конвертин (факторVIIa).
При взаимодействии перечисленных
факторов, а также ионов Са2+происходит образование фактора Ха.
Затем происходит образование тромбина
из протромбина. Под влиянием тромбина
от фибриногена отщепляются 2 пептида А
и 2 пептида В.
Фибриноген превращается
в хорошо растворимый фибрин-мономер,
который быстро полимеризуется в
нерастворимый фибрин-полимер при участии
фибринстабилизирующего фактора- фактораXIII(фермент трансглутаминаза)
в присутствии ионов Са2+(рис.
12).
| Рис. 12. Образование геля фибрина. |
Фибриновый тромб прикрепляется к
матриксу в области повреждения сосуда
при участии белка фибронектина. Вслед
за образованием нитей фибрина происходит
их сокращение, для чего необходима
энергия АТФ и фактор 8 тромбоцитов
(тромбостенин).
У людей с наследственными дефектами
трансглутаминазы кровь свертывается
так же, как у здоровых, однако тромб
получается хрупкий, поэтому легко
возникают вторичные кровотечения.
Кровотечение из капилляров и мелких
сосудов останавливается уже при
образовании тромбоцитной пробки. Для
остановки кровотечения из более крупных
сосудов необходимо быстрое образование
прочного тромба, чтобы свести к минимуму
потерю крови. Это достигается каскадом
ферментных реакций с механизмами
усиления на многих ступенях.
Различают три механизма активации
ферментов каскада:
1. Частичный протеолиз.
2. Взаимодействие с белками-активаторами.
3. Взаимодействие с клеточными мембранами.
Ферменты прокоагулянтного пути содержат
γ-карбоксиглутаминовую кислоту. Радикалы
карбоксиглутаминовой кислоты образуют
центры связывания ионов Са2+. В
отсутствие ионов Са2+кровь не
свертывается.
Внешний и внутренний пути свёртывания
крови.
Во внешнем пути свертывания кровиучаствуют тромбопластин (тканевой
фактор, факторIII),
проконвертин (факторVII),
фактор Стюарта (факторX),
проакцелерин (факторV),
а также Са2+и фосфолипиды мембранных
поверхностей, на которых образуется
тромб.
Гомогенаты многих тканей ускоряют
свёртывание крови: это действие называют
тромбопластиновой активностью. Вероятно,
она связана с наличием в тканях какого-то
специального белка. ФакторыVIIиX- проферменты.
Они
активируются путём частичного протеолиза,
превращаясь в протеолитические ферменты
— факторыVIIа иXа
соответственно.
ФакторV– это белок, который при действии
тромбина превращается в факторV',
который не является ферментом, но
активирует ферментXа по
аллостерическому механизму; активация
усиливается в присутствии фосфолипидов
и Са2+.
В плазме крови постоянно содержатся
следовые количества фактора VIIа.
При повреждении тканей и стенок сосуда
освобождается факторIII– мощный активатор фактораVIIа;
активность последнего увеличивается
более чем в 15000 раз. ФакторVIIа
отщепляет часть пептидной цепи фактораX, превращая его в фермент
— факторXа.
Сходным образомXа активирует протромбин;
образовавшийся тромбин катализирует
превращение фибриногена в фибрин, а
также превращение предшественника
трансглутаминазы в активный фермент
(факторXIIIа). Этот каскад
реакций имеет положительные обратные
связи, усиливающие конечный результат.
ФакторXа и тромбин
катализируют превращение неактивного
фактораVIIв ферментVIIа;
тромбин превращает факторVв факторV', который вместе
с фосфолипидами и Са2+в 104–105раз повышает активность фактораXа.
Благодаря положительным обратным связям
скорость образования самого тромбина
и, следовательно, превращения фибриногена
в фибрин нарастают лавинообразно, и в
течение 10-12 с кровь свёртывается.
Свёртывание крови по внутреннему
механизмупроисходит значительно
медленнее и требует 10-15 мин. Этот механизм
называют внутренним, потому что для
него не требуется тромбопластин (тканевой
фактор) и все необходимые факторы
содержатся в крови.
Внутренний механизм
свёртывания также представляет собой
каскад последовательных активаций
проферментов. Начиная со стадии
превращения фактораXвXа, внешний и внутренний
пути одинаковы.
Как и внешний путь,
внутренний путь свёртывания имеет
положительные обратные связи: тромбин
катализирует превращение предшественниковVиVIIIв
активаторыV' иVIII',
которые в конечном итоге увеличивают
скорость образования самого тромбина.
Внешний и внутренний механизмы свёртывания
крови взаимодействуют между собой.
Фактор VII, специфичный
для внешнего пути свёртывания, может
быть активирован факторомXIIа,
который участвует во внутреннем пути
свёртывания. Это превращает оба пути в
единую систему свёртывания крови.
Гемофилии. Наследственные дефекты
белков, участвующих в свёртывании крови,
проявляются повышением кровоточивости.
Наиболее часто встречается болезнь,
вызванная отсутствием фактораVIII– гемофилия А. Ген фактораVIIIлокализован вX- хромосоме;
повреждение этого гена проявляется как
рецессивный признак, поэтому у женщин
гемофилии А не бывает.
У мужчин, имеющих
однуX-хромосому, наследование
дефектного гена приводит к гемофилии.
Признаки болезни обычно обнаруживаются
в раннем детстве: при малейшем порезе,
а то и спонтанно возникают кровотечения;
характерны внутрисуставные кровоизлияния.
Частая потеря крови приводит к развитию
железодефицитной анемии.
Для остановки
кровотечения при гемофилии вводят
свежую донорскую кровь, содержащую
факторVIII, или препараты
фактораVIII.
Гемофилия В. Гемофилия В обусловлена
мутациями гена фактора IX,
который, как и ген фактораVIII,
локализован в половой хромосоме; мутации
рецессивны, следовательно, гемофилия
В бывает только у мужчин. Гемофилия В
встречается примерно в 5 раз реже, чем
гемофилия А. Лечат гемофилию В введением
препаратов фактораIX.
При повышенной свертываемости кровимогут образоваться внутрисосудистые
тромбы, закупоривающие неповрежденные
сосуды (тромботические состояния,
тромбофилии).
Фибринолиз.Тромб в течение нескольких
дней после образования рассасывается.
Главная роль в его растворении принадлежит
протеолитическому ферменту плазмину.
Плазмин гидролизирует в фибрине пептидные
связи, образованные остатками аргинина
и триптофана, причём образуются
растворимые пептиды.
В циркулирующей
крови находится предшественник плазмина
– плазминоген. Он активируется ферментом
урокиназой, который содержится во многих
тканях. Пламиноген может активироваться
калликреином, также имеющимся в тромбе.
Плазмин может активироваться и в
циркулирующей крови без повреждения
сосудов.
Там плазмин быстро инактивируется
белковым ингибитором α2-
антиплазмином, в то время как внутри
тромба он защищён от действия ингибитора.
Урокиназа – эффективное средство для
растворения тромбов или предупреждения
их образования при тромбофлебитах,
тромбоэмболии легочных сосудов, инфаркте
миокарда, хирургических вмешательствах.
Противосвёртывающая система.При
развитии системы свёртывания крови в
ходе эволюции решались две противоположные
задачи: предотвращать вытекание крови
при повреждении сосудов и сохранять
кровь в жидком состоянии в неповреждённых
сосудах. Вторая задача решается
противосвёртывающей системой, которая
представлена набором белков плазмы,
ингибирующих протеолитические ферменты.
Белок плазмы антитромбин IIIингибирует все протеиназы, участвующие
в свёртывании крови, кроме фактораVIIа.
Он не действует на факторы, находящиеся
в составе комплексов с фосфолипидами,
а только на те, которые находятся в
плазме в растворённом состоянии.
Следовательно, он нужен не для регуляции
образования тромба, а для устранения
ферментов, попадающих в кровоток из
места образования тромба, тем самым он
предотвращает распространение свёртывания
крови на поврежденные участки кровеносного
русла.
В качестве препарата, предотвращающего
свёртывание крови, применяется гепарин.
Гепарин усиливает ингибирующее действие
антитромбина III: присоединение
гепарина индуцирует конформационные
изменения, которые повышают сродство
ингибитора к тромбину и другим факторам.
После соединения этого комплекса с
тромбином гепарин освобождается и может
присоединяться к другим молекулам
антитромбинаIII.
Таким
образом, каждая молекула гепарина может
активировать большое количество молекул
антитромбинаIII; в этом
отношении действие гепарина сходно с
действием катализаторов. Гепарин
применяют как антикоагулянт при лечении
тромботических состояний.
Известен
генетический дефект, при котором
концентрация антитромбинаIIIв крови вдвое меньше, чем в норме; у таких
людей часто наблюдаются тромбозы.
АнтитромбинIII– главный
компонент противосвёртывающей системы.
В плазме крови есть и другие белки –
ингибиторы протеиназ, которые также
могут уменьшать вероятность
внутрисосудистого свёртывания крови.
Таким белком является α2-
макроглобулин, который ингибирует
многие протеиназы, и не только те, которые
участвуют в свёртывании крови.
α2-Макроглобулин содержит участки
пептидной цепи, которые являются
субстратами многих протеиназ; протеиназы
присоединяются к этим участкам,
гидролизируют в них некоторые пептидные
связи, в результате чего изменяется
конформация α2-макроглобулина, и
он захватывает фермент, подобно капкану.
Фермент при этом не повреждается: в
комплексе с ингибитором он способен
гидролизировать низкомолекулярные
пептиды, но для крупных молекул активный
центр фермента не доступен. Комплекс
α2-макроглобулина с ферментом
быстро удаляется из крови: время его
полужизни в крови около 10 мин.
При
массивном поступлении в кровоток
активированных факторов свёртывания
крови мощность противосвёртывающей
системы может оказаться недостаточной,
и появляется опасность тромбозов.
Витамин К.В пептидных цепях факторовII,VII,IX,
иXсодержится необычная
аминокислота — γ-карбоксиглутаминовая.
Эта аминокислота образуется из
глутаминовой кислоты в результате
посттрансляционной модификации указанных
белков:
Реакции, в которых участвуют факторы
II,VII,IX,
иX, активируются ионами
Са2+и фосфолипидами: радикалы
γ-карбоксиглутаминовой кислоты образуют
центры связывания Са2+на этих
белках.
Перечисленные факторы, а также
факторыV' иVIII'
прикрепляютя к бислойным фосфолипидным
мембранам и друг к другу при участии
ионов Са2+, и в таких комплексах
происходит активация факторовII,VII,IX, иX.
Ион Са2+активирует также и некоторые
другие реакции свёртывания:
декальцинированная кровь не свёртывается.
Превращение глутамильного остатка в
остаток γ-карбоксиглутаминовой кислоты
катализируется ферментом, коферментом
которого служит витамин К.
Недостаточность
витамина К проявляется повышенной
кровоточивостью, подкожными и внутренними
кровоизлияниями.
В отсутствие витамина
К образуются факторы II,VII,IX, иX,
не содержащие γ-карбоксиглутаминовых
остатков. Такие проферменты не могут
превращаться в активные ферменты.
12