Свертывание крови

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Свертывание крови

Введение

Свертывание крови является защитной реакцией организма препятствующей кровопотере при нарушении целостности кровеносных сосудов. Его сущность заключается в ферментативном превращении глобулярного белка плазмы фибриногена в нитчатую форму фибрина и образование сгустка крови, который закрывает поврежденный сосуд и заполняет полость раны. Однако кровь может свертываться и в неповрежденном кровеносном сосуде, что вызывает нарушение циркуляции крови и кровоснабжение отдельных тканей и органов. Вот поэтому в организме имеются две защитные системы: свертывающая и противосвертывающая.

Свертывание крови - очень сложный ферментативный процесс, в котором можно выделить три фазы:

1. изменение тромбоцитов и образование активного тромбопластина;

2. образование активного фермента тромбина;

3. образование фибрина.

В настоящее время существует несколько теоретических схем этого процесса, которые с каждым годом уточняются и дополняются. В свертывании принимают участие многие различные вещества - факторы, которые для системы обозначаются римскими и арабскими цифрами. Арабскими обозначаются факторы, входящие в состав тромбоцитов.

1. Основные коагулянты

В процессе свертывания крови принимают участие основные (I-IV) и дополнительные коагулянты (V-VIII). Основные факторы, обуславливающие процесс свертывания:

I фактор - фибриноген, белок глобулиновой фракции М.в. = 330000, устойчив к нагреванию, растворим в изотоническом растворе NaCl. Он синтезируется в печени и клетках ретикулоэндотелиальной системы. Нарушение биосинтеза фибриногена встречается как наследственный фактор. В плазме крови его количество у разных животных колеблется в пределах от 0,25-0,50%, а при недостаточном содержании снижается до 0,075-0,140%.

II фактор - протромбин, это глюкопротеид плазмы крови, который является предшественником фермента тромбина. М.в.=62700-68700. Содержание его в плазме около 0,01% (10 мг%). При действии активаторов протромбин превращается в активный фермент - тромбин, который имеет М.в.=33700. Следовательно, процесс активации протромбина обусловлен отщеплением пептидов.

Протромбин при нагревании до 56^o разрушается за 10 мин. в сыворотке он инактивируется, т.е. лишается способности превращаться в тромбин при температуре тела за 45 мин. Биосинтез протромбина происходит в рибосомах печеночных клеток при участии витамина К. Антивитамин К - дипумарин нарушает процесс образования протромбина и является антикоагулянтом непрямого действия.

III фактор - тромбопластин имеется как в крови (кровеносный тромбопластин), так и в тканях (тканевой тромбопластин). В связи с этим различают 2 системы свертывания: внутреннюю и внешнюю. Это разделение необходимо для дифференцировки причин нарушения свертывания крови.

Кровяной тромбопластин из тромбопластического фактора (3) тромбоцитов и плазменного предшественника тромбопластина при участии антигемофильных глобулинов А и В (VII, IX), а также других факторов плазмы (V, X, XII) и липопротеинов оболочки эритроцитов.

Тканевой тромбопластин образуется из белково-липидных предшественников поврежденных. Липидная часть его состоит из холестерина, цереброзоидов, фосфолипидов, ганглиозоидов. Нелипидная часть образуется из аминокислот и составляет около 75% всей молекулы. Белковая часть, отделенная от липидной теряет активность. Тканевой предшественник тромбопластина содержится во всех тканях, но наибольшее его количество в мозговой ткани, в которой особенно активна его липидная часть. В активации тканевого предшественника тромбопластина принимает участие конвертин(VII) и другие факторы(V,X).

IV фактор - ионы кальция, общее количество в плазме 9-11 мг%. При пониженном содержании Са в крови нарушается процесс свертывания. Са принимает участие в активации всех 3 фаз свертывания крови. Только около 2 мг% Са в крови находятся в виде ионов, а остальное количество - в неионизированной форме в составе комплексных ионов и связанном состоянии с альбуминами и глобулинами. Содержание его в крови регулируется гормоном паращитовидной железы.

2. Дополнительные коагулянты

V фактор - проакцелерин (Ас - глобулин плазмы крови или фактор Квика). При активации он превращается в акцелерин - фактор VI (Ас - глобулин сыворотки крови). Проакцелерин активируется малыми дозами тромбина путем протеолитического отщепления аминокислот. По своей природе он является глобулином, образующимся в печени. Акцелерин (активная форма) вступает в соединение с тромбином, и это соединение резко ускоряет процесс активации протромбина.

VII фактор - проконвертин, в-глобулин плазмы крови, образуется в печени также при участии витамина К. Проконвертин адсорбируется на асбестовом фильтре. При действии тромбопластина он переходит в активную форму - конвертин, который принимает участие во внешней системе свертывания, активируя тканевой тромбопластин.

VIII фактор - антигемофильный глобулин А(тромбоспластиноген) является белком плазмы крови бетта-глобулиновой фракции, образуется в ретикуло-эндотелиальной системе. В плазме человека его содержится 3-5мг%, в плазме свиней - в 6 раз, а у собак в 4 раза больше, чем у человека. Образование антигемофильного глобулина генетически связано с Х-хромосомой и, как рецессивный ген, передается от матери. При недостатке этого глобулина развивается определенная форма нарушения процесса свертывания крови - гемофилия. Существует мнение о том, что гемофилия обусловлена появлением в крови особого вещества ингибитора, подавляющего активность антигемофильного глобулина А(VIII).

IX фактор антигемофильный глобулин В (Кристмас-фактор) или плазменный компонент тромбопластина, тоже является белком в-глобулиновой фракции, но этот компонент отличается от антигемофильного глобулина А. В плазме крови он находится в неактивном состоянии, активируется в стадиях процесса свертывания. Недостаток его в крови обусловлен наследственным заболеванием, при котором введение глобулина А не восстанавливает процесса свертывания. При этом только введенный антигемофильный глобулин В(IX) в течение 24 часов нормализует процесс свертывания. Гемофилия В обнаружена у собак.

X фактор - тромботропин(Стюарт-Проувер-фактор) является б-глобулином, образуется в печени при участии витамина К и находится в плазме и сыворотке крови. Тромботропин активирует тканевый и кровяной тромбопластин. Тромботропин имеет видовую специфичность, а активный тромбопластин не имеет видовой специфичности.

XI фактор - плазменный предшественник тромбопластина - белок в-глобулиновой фракции, устойчив при хранении, осаждается 25-33% раствором (NH₄)2SO₄. Его недостаток вызывает третий тип гемофилии человека, отмеченный при циррозах печени. Необходим для активации антигемофильного глобулина В и фибрин стабилизирующего фактора(XIII).

XII - контактный фактор Хагемана является также белком глобулиновой фракции, который прочно адсорбируется на стекле и активируется при соприкосновении с чужеродной поверхностью. Активация фактора Хагемана - явление обратимое. Этот процесс связан с развертыванием молекулы и обнажением активных групп при адсорбции на чужеродной поверхности. Он активизируется и при действии насыщенных жирных кислот. Причем этот эффект пропорционален длине углеродной цепи. Возможно, это явление имеет важное значение в механизме тромбозов кровеносных сосудов при склерозах.

Активный фактор Хагемана взаимодействует с плазменным предшественником тромбопластина и образует новое поверхностно активное вещество, которое активирует тромбопластин и ускоряет свертывание крови. С этого начинается каскад реакций превращения путем последовательной активации различных факторов вплоть до образования активного тромбина. Однако даже при остром недостатке фактора Хагемана у животных и человека не отмечается спонтанной кровотечности, но при повреждении тканей происходит замедление свертывания крови.

XIII фактор - фибринстабилизирующий глобулин (фибриназа), входящий в состав плазмы крови в неактивном состоянии. Он актиаируется тромбином в присутствии ионов Са и вызывает полимеризацию фибрина. При недостатке фибринстабилизирующего фактора нарушается прочность фибриновых волокон, отмечается плохое заживление ран, задерживается рост фибробластов.

Кроме факторов, находящихся в плазме, в свертывании крови принимают участие различные вещества, входящие в состав кровяных пластинок. Эти факторы в отличие от плазменных обозначаются арабскими цифрами:

1. Ускоритель превращения протромбина в тромбин.

2. Фибринопластинчатый фактор.

3. Тромбопластинчатый фактор.

4. Ингибитор гепарина.

5. Фибриногеноподобный фактор.

6. Ретрактоэнзим.

7. Антифибринолитический фактор.

8. Серотонин.

9. Фибринстабилизирующий фактор.

10. Антитромбопластический фактор.

11. Антипросветляющий фактор.

12. Фибринолитический фактор.

Функционально аналогичные факторы, входящие в состав плазмы кровяных пластинок и тканей обеспечивают «дублирование» отдельных особенно важных веществ. Это явление повышает надежность как свертывания крови, так и функциональную устойчивость противосвертывающей системы и их сложное динамическое взаимодействие.

В состав плазмы крови входит еще и фибринолизин, или плазмин, который является глобулином, устойчивым к нагреванию. Фибринолизин служит основным компонентом фибринолитической системы. Он активизируется стрептокиназой, которая представляет собой белок с низким М. весом, образующимся в культуре гемолитического стрептококка. Оба эти вещества, фибринолизин и стрептокиназа, используются при лечении тромбозов.

3.Последовательность процесса свертывания крови

Свертывание крови при повреждении сосудов совершается в 3 фазы. Схема (1).

В 1 фазе происходит изменение тромбоцитов и активация кровяного и тканевого тромбопластина. Соприкосновение тромбоцитов с поврежденной тканью или чужеродной поверхностью вызывает их раздражение, они теряют взаимоотталкивающие свойства и склеиваются друг с другом. Такое явление называется адгезией. Склеенные тромбоциты объединяются и образуют более крупные агрегаты (агрегация). При этом появляются другие формы раздражения, т.е. у тромбоцита увеличивается гиаломер, происходит распластывание и образуются длинные нити (антенны). Весь этот комплекс изменений называется вязким метаморфозом, который завершается распадом тромбоцитов и освобождением из них 12 факторов, принимающих участие в процессе свертывания крови.

Повреждение кровеносных сосудов и тканей вызывает процесс активации тромбопластина. При соприкосновении с чужеродной поверхностью активируется фактор Хагемана(XII), который действует на плазменный предшественник тромбопластина(XI), а этот фактор в свою очередь, в присутствии антигемофильных глобулинов А(VII) и В(IX) активирует тромботропин(X). Все эти факторы в присутствии Са++ и при участии акцелерина(VI) активизируют освободившийся тромбопластин(III). В образовании активного тромбопластина принимает участие и внешняя система коагуляции. Из поврежденных тканей освобождается тканевый тромбопластин, который активируется конвертином при участии Са++. Причем сам конвертин активируется тромбопластином.

II фаза процесса свертывания крови заключается в том, что активный тромбопластин превращает протромбин(II) в активный фермент тромбан. Сущность активации заключается в гидролитическом расщеплении протромбина (М.в. 68700) до тромбина (33700). В этом принимаю участие ионы Са, тромботропин(X), акцелерин(VI) и конвертин. Образующийся тромбин активирует весь процесс свертывания крови. На этой стадии действуют противосвертывающие факторы: гепарин, антитромбин, ингибитор проакцелерина, антитромбопластин, которые препятствуют тромбообразованию или замедляют этот процесс.

Схема процесса свертывания крови №1

Повреждение кровеносного сосуда. Выход крови и соприкосновение с поврежденной поверхностью.

Рис.1 Ретракция фибрина под действием ретрактоэнзима

4.Организация тромбов или фибринолиз

организм кровеносный плазма

В III фазу тромбин отщепляет от фибриногена фибринопептид А и В, в результате чего образуется фибрин-мономер, который полимеризуется в аморфный фибрин. На аморфный фибрин действует фибрин стабилизируещие факторы (XIII и 9),превращая его в нитчатную форму. Нити фибрина формируются вокруг агрегатов тромбоцитов в густую волокнистую сеть, которая захватывает форменные элементы крови и образует сгусток крови - тромб.

В последующем в течение 12-24 часов происходит укорочение (ретракция) нити фибрина, тромб укорачивается и отжимает жидкую часть крови - сыворотку. Ретракция сгустка - тоже ферментативный процесс, в котором принимает участие фермент ретрактоэнзим.

Рисунок 2. Факторы участвующие в свертывании крови

Рисунок 3. Последовательность процесса свертывания крови

5.Противосвертывающая система крови

Кроме свертывающих систем, в крови имеются и антикоагулирующие вещества, которые препятствуют свертыванию крови внутри кровеносных сосудов.

Для систематики противосвертывающие факторы также обазначаются римскими цифрами. К ним относятся все вещества которые понижают содержание коагулянтов: I-фибрин; II-гепарин (антитромбин, образующийся в печени); III-естественный антитромбин, содержится в базофилах и тучных клетках; IV-антитромбин, препятствующий превращению протромбина в тромбин; V-антитромбин, обнаруженный при ревматизме и VI-антитромбин, образующийся при фибренолизе. Кроме того, гладкая стенка кровеносных сосудов и отсутствие инородной поверхности препятствует развитию процесса свертывания крови.

В нормальном организме системы свертывающие и противосвертывающие находятся в динамическом равновесии.

Рисунок 4

Схема взаимодействия свертывающих и противосвертывающих систем (пунктирные стрелки - подавление активности, а сплошные - активация).

6.Скорость свертывания крови

Свертывание крови является защитной реакцией, направленной на предупреждение кровопотери. Скорость свертывания у разных животных различна. Так, у лошади полное свертывание крови наступает через 11,5 мин, у КРС 7,5, свиней 3,5, овцы и собаки 2,5, а у птиц 3-4 мин. Естественно, что замедление свертывания крови опасно большими кровопотерями и кровоизлияниями, а при ускорении этого процесса возникает, опасность тромбозов кровеносных сосудов.

Свертывание можно ускорить, замедлить или полностью предотвратить. Для замедления и полного предотвращения свертывания крови используют различные противосвертывающие вещества. Наиболее распространенным явлением добавления к крови лимоннокислых и щавелевокислых солей, а также гепарина. Кровь, в которую добавлены противосвертывающее вещество, называют стабилизированной. При добавлении лимоннокислого Na(K) - оксалатной.

Продолжительность жизни эритроцитов у разных животных различна (табл. 1).

Таблица 1. Продолжительность жизни эритроцитов у разных животных

Следует отметить, что любые химические вещества, исключающие из реакции ионы Са, являются антикоагулянтами.

Предотвратить свертывание крови можно путем удаления фибрина постоянным помешиванием метелочкой крови, выпущенной из сосудов, или при добавлении в нее бусинок. Кровь лишенная фибрина, называется дефибринированной. Для стабилизации крови применяются естественные антикоагулянты - антитромбины. Большинство кровососущих животных продуцируют в слюнной железе антикоагулянты. Наибольшее значение из них имеет вещество, получаемое из слюнных желез пиявки - гирудин. Ускорить процесс свертывания крови можно добавлением ионов Са и различных естественных коагулянтов, полученных из крови. Для ускорения процесса свертывания крови используют тромбин, препарат из крови, а также вытяжки из свежей ткани. Во время операции иногда применяют тканевую тампонаду, т.е. прикладывание к кровоточащей поверхности поврежденной ткани.

Процесс свертывания зависит и от некоторых физических факторов. Охлаждение вызывает замедление скорости свертывания крови, а нагревание до оптимальной температуры, т.е. 41-43^o, сопровождается ускорением свертывания крови. Однако охлаждение вызывает сужение кровеносных сосудов, поэтому иногда локальное действие ускоряет остановку кровотечения. Динамическое равновесие свертывающих и противосвертывающих систем приводит к тому, что увеличение образования свертывающих факторов вызывает повышение количества естественных антикоагулянтов. Это взаимодействие регулируется гуморальным и рефлекторным путем.

Все фазы свертывания крови протекают в условиях подавления активности ингибиторов, т.е. факторов, препятствующих свертыванию крови. Сам фермент тромбин обладает свойствами аутокатализа и активирует все процессы свертывания крови. После гемокоагуляции наступает ретракция сгустка и фибринолиз. При этом образование сыворотки повышает активность противосвертывающих систем.

В регуляции свертывания крови принимает участие адреналин. Введение его ускоряет свертывание крови, вследствие повышения содержания протромбина, акцелерина и конвертина. При этом снижается антитромбиновая активность, повышается чувствительность плазмы к гепарину. Возможно, что адреналин способствует выходу протромбина из печени. Гормон коры надпочечников кортизон усиливает вязкий метаморфоз тромбоцитов. Напротив, инъекция гормона щитовидной железы тироксина вызывает замедление свертывания крови. Таким же эффектом обладает и тиреотропный гормон.

7.Рефлекторная регуляция свертывания крови

Давно известно, что болевые раздражения ускоряют процесс свертывания крови. Страх еще больше усиливает это действие боли, что может привести даже к тромбозам. Анестезия снимает ускоряющее действие болевых раздражений, что говорит о рефлекторном влиянии болевого эффекта. Раздражение симпатической нервной системы сопровождается ускорением процесса свертывания крови путем выведения из печени гемокоагулянтов. Раздражение блуждающего нерва вызывает замедление свертывания крови. Свое влияние на процесс свертывания крови нервная система оказывает при участии центров гипоталамуса, подкорковых узлов и коры больших полушарий. На изменение скорости свертывания крови можно выработать условный рефлекс. Если сочетать болевое раздражение с условным сигналом (свет, звук), то после многократного сочетания происходит ускорение свертывания крови при действии только условного сигнала.

Любая динамическая система, в том числе свертывания крови, подвержена колебаниям, возвращаясь к какому-то относительному постоянству. Для системы свертывания крови колебания возможны в пределах 10% ускорения или замедления, что составляет так называемую «физиологическую зону». Выход из этой зоны может вызвать критические колебания и нарушение баланса всей системы. Баланс факторов, вызывающих свертывание и препятствующих ему, обеспечивается на уровне биосинтеза в клетках различными гормональными факторами и на разных уровнях нервной системы.

Заключение

организм кровеносный плазма

Нарушение процесса свертывания крови (гемофилия) сопровождается большими кровопотерями даже при незначительных повреждениях, а нарушение функции противосвертывающих систем - образование тромбов внутри сосудов и нарушением кровоснабжения.

Основные фазы свертывания крови включают изменение тромбоцитов и образования тромбопластина, активацию протромбина и превращение фибриногена в фибрин.

Для образования сгустка крови необходимо, что в плазме содержалось не менее 250 мг% фибриногена.

Фибриноген относится к белкам глобулиновой фракции с М. весом 330000, протромбин - альбуминовой фракции 68700, а тромбин (активный фермент) образуется после расщепления протромбина. Его М. вес 33700.

Синтез тромбина осуществляется в рибосомах клеток при участии витамина К.

Образование тромбопластина из белков плазмы крови и тромбоцитов относится к внутренней системе свертывания, а из тканей - к внешней.

В активации тканевого тромбопластина участвует конвертин(VII), а в активации кровяного - антигемофильные глобулины А и В(VII и IX), и липопротеиды оболочки эритроцитов.

Только снижение содержания ионов Са в крови вызывает нарушение свертывания крови. Это может произойти даже при нормальном количестве общего Са в плазме.

Проакцелерин активируется малыми дозами тромбина.

Проконвертин активируется тромбопластином, а конвертин активирует тканевый тромбопластин.

У свиней содержание 18-30мг% антигемофильного глобулина А, а у собак 12-18мг%.

При гемофилии А введение антигемофильного глобулина В не восстанавливает процесса свертывания крови.

Тромботропин активирует как тканевой, так и кровяной тромбопластин.

Недостаток плазменного предшественника тромбопластина вызывает особый тип гемофилии.

Фактор Хагемана активируется при соприкосновении с инородной поверхностью и при действии жирных кислот. Этот процесс связан с развертыванием молекул и обнажением активных групп.

Фактор Хагемана активирует тромбопластин, и при его недостатке отмечается замедление процесса свертывания крови.

Фибринстабилизирующий фактор обеспечивает полимеризацию фибрина, создавая необходимую прочность волокон. При его недостатке отмечается кровоточивость и медленное заживление ран.

Функционально аналогичными факторами, входящих в состав плазмы и тромбоцитов, являются: 1 - фибриноген, 5 - фибриногеноподобный фактор; V(VI) проакцелерин (акцелерин) и 1 - ускоритель превращения протромбина в тромбин; III тромбопластин и 3 - тромбопластический фактор; VIII фибринстабилизирующий фактор и 9 - фибринстабилизирующий фактор, входящий в состав тромбоцитов.

В состав тромбоцитов входят специфические факторы: ингибитор гепарина(4), сератонин(8), антипросветляющий фактор(II).

Фибринолизис происходит при действии фермента плазмы фибринолизина, белка стрептокиназы и фибринолитического фактора тромбоцитов(12).

При соприкосновении тромбоцитов с инородной поверхностью происходит их раздражение, распластывание, агрегация и разрушение, с освобождением 12 факторов.

Кровяной тромбопластин активируется фактором Хагемана и антигемофильными глобулинами, а тканевый - тромбопластином и конвертином.

Сущность активации протромбина заключается в гидрометическом отщеплении пептидов под действием тромбопластина и при участии ионов Са, акцелерина, тромботропина и конвертина.

Под действием тромбина от фибриногена отщепляются фибринопептиды А и В, образуется фибрин - мономер, который полимеризуется в аморфный фибрин и под действием фибринстабилизирующего фактора превращается в нитчатую форму фибрина.

В сыворотке нет фибриногена, содержится активный фактор Хагемана, акцелерин, конвертин, тромбопластин и тромбин, а плазме эти вещества находятся в неактивном состоянии.

Отсутствие инородных веществ, гладкая стенка кровеносных сосудов, действие естественных антикоагулянтов - антитромбинов.

При добавлении цитратов Na в кровь происходит связывание ионов Ca в двойную соль, а оксалата Na-выпадение Ca в осадок в виде щавелевокислой соли.

При добавлении в кровь гепарина нарушается процесс свертывания крови.

Из поврежденной ткани выделяется тромбопластин, который не имеет видовой специфичности.

Основные коагулянты - фибриноген(I), протромбин(II), тромбопластин(III) и ионы Ca(IV).

По принципу «обратной» связи образование сыворотки вызывает активацию противосвертывающих систем и активизирует фибринолиз.

Адреналин, кортизон ускоряют свертывание крови, а тироксин и тиреотропный гормон - замедляют.

Раздражение симпатических нервов вызывает ускорение, а парасимпатических - замедление свертывания крови.

Антигенными свойствами обладают белково-липидные структуры оболочки эритроцитов.

Эритроцитарные антигены разделяются на видовые (неспецифические) и групповые (специфические).

Полные антитела осуществляют реакцию агглютинации в солевых растворах, а неполные - только в коллоидных.

Естественные антитела появляются в крови без видимого контакта организма с антигеном, а иммунные - только после введения соответствующего антигена[1].

Размещено на Allbest.ru