Физиология человека (часть 1)
Нарушение целостности ткани приводит и к нарушению целостности сосудистой стенки, кровь начинает выделяться из сосудов — возникает кровотечение, но через некоторое время кровотечение останавливается, так как наступает свёртывание крови.
Свертывание крови представляет собой сложный ферментативный биологический процесс, в результате которого в месте повреждения образуется сгусток крови, препятствующий выходу крови из сосуда.
Кровь должна свертываться в течение строго определенного времени. Если нанести каплю крови [определенных размеров] на предметное стекло, то в этой капле кровь должна свернутся в норме за 5-10 минут (время свертывания крови).
Плохо, когда кровь быстро свертывается, так как она может свернуться в сосудах, образуя тромб. Плохо, когда кровь медленно свертывается, так как возникающие кровотечение приводит к развитию малокровия. В первом случае мы говорим о гиперкоагуляции, в другом — о гипокоагуляции. Совершенно ясно, что если поврежден крупный сосуд, то никакой сгусток крови не остановит кровотечения. Единственное спасение — это операция.
Сущность свертывания крови заключается в том, что под влиянием ряда факторов находящийся в крови в виде глобулина белок фибриноген переходит в нитеобразное состояние — фибрин.
Нити фибрина, переплетаясь между собой в месте повреждения, и задерживая в себе клетки крови, образуют сгусток крови, который механически препятствует выходу крови из сосудов. Это то, что мы видим и хорошо знаем (рис. 1.1.).
В физиологии было предложено несколько теорий, объясняющих свертывание крови. В настоящее время господствует одна теория ферментативного свертывания, предложенная известным физиологом А. Шмидтом в конце XIX века, которая постоянно пополняется новыми фактами. В последние время в физиологии выделилась целая область науки, занимающаяся изучением механизмов свертывания крови и получившая название “коагуология”. Свертывание крови осуществляется посредством особой функциональной системой организма — свертывающей системой крови. Непутевые телки путаны Москвы доставят удовольствие
Свертывающая система крови — это совокупность органов и тканей, синтезирующих и утилизирующих ряд факторов, обеспечивающих свертывание крови в месте повреждения ткани.
Печень, а также ретикулярная система, являются основными органами, продуцирующими эти факторы свертывания. В настоящее время принято выделять 13 таких факторов. Все их делят на плазменные, тканевые и клеточные. Факторы свертывания имеют некоторые общие свойства:
9) Большинство из этих факторов имеют белковую природу и преимущественно относятся к глобулиновой фракции белков сыворотки крови.
10) Большинство факторов образуется в печени при активном участии витамина К.
11) Большинство факторов находятся в неактивном состоянии и только при нарушении целостности ткани переходят в активное состояние.
I) Фибриноген — белок плазмы крови, который содержится в крови постоянно в количестве 2-4 г/л, относится к группе глобулинов, образуется в печени и представляет собой скрученный белок, состоящий из 6 полипептидных цепочек, молекулярная масса — 370 тыс. Наружные полипептидные цепочки имеют положительный заряд, а полипептидные цепи А и В, расположенные внутри белка, заряжены отрицательно. Из-за электростатических взаимодействий этих зарядов происходит скручивание нитей фибриногена, который превращается в глобулу.
II) Протромбин — гликопротеид, постоянно присутствует в крови в количестве 100-150 мг/л, образуется в печени при активном участии витамина К, молекулярная масса — 62 тыс.
III) Тромбопластин — фосфолипид, по происхождению — тканевой, но всегда имеется в плазме (активный).
IV) Ионы Са. Присутствуют во всех клетках тканей и в плазме.
V) Проакцелерин (в переводе: акцелерин — “ускоритель”) — глобулин, находится в крови в постоянном количестве 50 мг/л, образуется в печени и во всех органах, где есть ретикулярная ткань. Относится к группе β-глобулинов.
VI) Акцелерин — активная форма проакцелерина.
VII) Проконвертин (активная форма — конвентин) — белок типа глобулина, постоянно присутствует в крови и тканях в количестве 50 мг/л, синтезируется в печени при активном участии витамина К, молекулярная масса — 48 тыс. Относится к тканевым факторам.
VIII) Антигемофилический глобулин А. Молекулярная масса — 110 тыс. По данным большинства авторов образуется в печени при активном участии витамина К. Однако, есть мнение, что его образование имеет место и в других тканях. Постоянно присутствует в крови в небольших количествах.
IХ) Антигемофилический глобулин В. Молекулярная масса — 50 тыс. Образуется в печени при активном участии витамина К. Постоянно присутствует в небольших количествах в крови. В литературе называется фактор Кристмаса.
Х) Антигемофилический глобулин С (тромботропин) или фактор Прауэр-Стюарта. Образуется в печени при участии витамина К. Постоянно присутствует в крови в небольшом количестве.
ХI) Фактор Розенталя (плазменный предшественник тромбопластина).
ХII) Фактор Хагемана (контактный фактор). Образуется в печени, относится к группе глобулинов, постоянно присутствует в небольших количествах в крови, молекулярная масса — 40 тыс.
ХIII) Фибринстабилизирующий фактор или фактор Лаки-Лоранда. Постоянно имеется в клетках и плазме.
Многие исследователи признают и неферментативный гемостаз, носящий название сосудисто-тромбоцитарного свертывания. Предполагается, что такой неферментативный гемостаз имеет место при незначительном повреждении ткани (царапина). Суть сосудисто-тромбоцитарного гемостаза заключается в том, что в месте незначительного нарушения целостности ткани под влиянием факторов (адреналин, норадреналин, АДФ, фибриноген, тромбоксан А2, тромбин, ионы Са, серотонин, …) происходит слипание и агрегация кровяных пластинок, в результате чего образуется так называемый тромбоцитарный “гвоздь” — пробка, которая предотвращает выход крови из сосуда. Остановка кровотечения в месте повреждения осуществляется так же под влиянием норадреналина, серотонина, тромбоксана А2 и других факторов, вызывающих сужение мелких сосудов.
Большое значение в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе, отводится также двум факторам, получившим название по имени авторов: фактору Фицджеральда (кининоген) и фактору Флетчера (прокалликреин). Роль их заключается в том, что эти факторы меняют заряд внутренней поверхности сосудов в месте повреждения на положительный. Это приводит к быстрому прилипанию кровяных пластинок, имеющих отрицательный заряд, к стенке, что предотвращает выход крови из сосудов.
Весь процесс ферментативного свертывания крови включает в себя 5 фаз. Основное значение имеют первые три с половиной фазы, последние — это фазы последействия, то есть процессы, которые наступают после свертывания крови.
Первая фаза ферментативного свертывания крови — это фаза образования протромбиназы — одного из основных ферментов, обеспечивающих свертывание крови. Протромбиназа образуется по двум механизмам — внешнему и внутреннему. Начинается свертывание крови, как считает большинство ученых, с внешнего механизма, который протекает в течении короткого промежутка времени (до 20-30 сек), в результате которого образуется тканевая протромбиназа.
По внешнему механизму из разрушенных тканей выделяется III фактор, который действует на VII — неактивный — фактор. В результате этого последний фактор переходит в активное состояние. Затем комплекс факторов, включающих в себя ионы Са, III-фактор и VII-активный, действует на Х-неактивный, который превращается в активный. Комплекс четырех факторов “Х-активный + III-фактор + Са++ + V-активный” называется “тканевая протромбиназа”.
Основой тканевой протромбиназы является Х-активный фактор, обладающий ферментативными свойствами и являющийся протромбиназой. Внешний механизм служит толчком к включению внутреннего механизма свертывания крови, в результате которого образуется кровяная протромбиназа.
Внутренний механизм является основным механизмом свертывания крови. Согласно теории американского физиолога Макферлана в основе его лежит каскадный механизм, который обеспечивает образование больших количеств кровяной протромбиназы. Включается внутренний механизм переходом ХII-неактивного фактора в ХII-активный.
Путем контакта с поврежденной поверхностью (обнажаются коллагеновые волокна) ХII-неактивный фактор превращается в активный. Чем больше повреждена ткань, тем быстрее активизируется этот фактор, и тем скорее кровь свернется (1-й каскад).
ХII-активный фактор действует на ХI-неактивный и превращает его в ХI-активный (II-й каскад).
Комплекс факторов: “ХI-активный + ХII-активный + Са++ + Ф3 (третий фактор кровяных пластинок)” действует на IХ-неактивный и переводит его в активное состояние. (III-й каскад).
Возникает вопрос о том, как появляется Ф3? В месте повреждения под влиянием таких факторов, как адреналин, норадреналин, АДФ, ионы Са, тромбина, тромбоксана А2 и прочих происходит сначала слипание (адгезия) кровяных пластинок с последующей их агрегацией. В следствие этого из мембран кровяных пластинок выделяются факторы Ф1, Ф2, Ф3 и другие.
Далее комплекс факторов “IХ-активный + VIII-активный (появляющийся в процессе образования тканевой протромбиназы) + Са++ + Ф3” действует на Х-неактивный фактор и превращает его в Х-активный. “Х-активный + Са++ + V-активный + Ф3” — это комплекс веществ, представляющий кровяную протромбиназу, основу которой составляет Х-фактор (протромбиназа).
Таким образом, по внешнему механизму образуется тканевая протромбиназа, а по внутреннему — кровяная протромбиназа. Разницы с точки зрения содержания составных элементов между ними практически никакой нет (III — фактор тканевой, в то время как Ф3 — клеточный).
II фаза ферментативного свертывания крови — это фаза образования тромбина, также одного из основных ферментов, обеспечивающих свертывание крови.
На находящийся в крови белок протромбин действует фермент протромбиназа, образовавшаяся в 1-й фазе, под влиянием которой от протромбина отщепляется ингибитор (пептид), открывается его активный центр и белок протромбин превращается в свою активную форму — тромбин. Превращение протромбина в тромбин ускоряется ионами Са и Ф1 (пластический фактор). Образование тромбина во II-ой фазе происходит в 2 периода: вначале образуется небольшое количество тромбина, которое активирует V фактор. Под влиянием V фактора еще больше ускоряется процесс образования тромбина (аутокатализ, так как образовавшийся фермент ускоряет синтез самого себя). Так завершается II — фаза.
III фаза ферментативного свертывания крови — это фаза образования фибрина. Причем в этой фазе образуется нестабильная растворимая рыхлая форма фибрина — фибрин S (мономер фибрина, растворяется в органических растворителях). Фибрин S образуется при действии на фибриноген, образованного во II-ой фазе тромбина. Механизм действия заключается в том, что под влиянием тромбина в присутствии ионов Са и Ф2 от молекулы фибриногена отщепляется две отрицательно заряжен-ные полипептидные цепочки А и В. Фибриноген из глобулярного состояния, раскручиваясь, превращается в линейную форму, в нить. Если свертывание крови завершается образованием фибрина S, то кровотечение может возобновиться, потому что фибрин S, как было отмечено раньше, растворим в органических соединениях, таких, как мочевина, мочевая кислота и др., которые постоянно присутствуют в крови.
IV фаза ферментативного свертывания крови — это фаза стабилизации фибрина и ретракции сгустка. Фаза протекает следующим образом: на рыхлый растворимый мономер фибрина действует ХIII-й фактор (фибринстабилизирующий), который превращает его в фибрин J (нерастворимая, компактная, стойкая полимерная форма). По данным профессора Кудряшова, ХII-й фактор — фибриназа как бы прошивает фибриновые нити в поперечном направлении. Как только образуется фибрин I, на этом завершается окончательное свертывание крови.
Таким образом, на этих фазах заканчивается сложный биологический процесс, обеспечивающий остановку кровотечения. Далее развиваются процессы, к которым относится, в частности, ретракция сгустка (его уплотнение). В ретракции сгустка обязательное участие принимают кровяные пластинки, без наличия которых ретракция не наблюдается.
Ретракция наступает в месте, где произошло свертывание крови. Кровяные пластинки, “выбрасывая” псевдоподии, прилипают к нитям фибрина. В тромбоцитах имеется фермент — тромбостенин, обладающий сократительными свойствами, подобно мышечным белкам. После прилипания к фибрину под влиянием ионов Са тромбостенин сокращается и сближает нити, в результате чего происходит уплотнение кровяного сгустка, при этом из него выделяется жидкая часть, получившая название сыворотки крови (плазма, лишенная фибриногена). Считается, что ретракция сгустка, сближая края раны, способствует более быстрому заживлению.
V фаза ферментативного свертывания крови — фаза ферментативного фибринолиза (гидролиз фибрина). Долгое время считалось, что процесс фибринолиза является посмертным, так как кровь спустя 3-4 часа после наступления смерти теряет свертывающие свойства. Однако, в настоящее время исследователи полагают, что фибринолиз это прижизненный процесс, который протекает в организме постоянно.
Ферментативный фибринолиз развевается в 3 фазы. 1-я фаза заключается в активации проактиватора профибринолизина (плазмогена), которая происходит под влиянием тканевой и кровяной лизокиназы. 2-я фаза — активатор профибринолиза действует на профибринолизин, которого в крови достаточное количество. В результате чего он переходит в фибринолизин. Е сть факторы, которые могут действовать прямо на профибринолизин, превращая его в фибринолизин без активатора. К факторам прямого действия относятся: урокиназа — фермент, который образуется в почках, кислая и щелочная фосфатаза, трипсин, ХII-й активный фактор, микробный комплекс С (стрептокиназа, стафилокиназа) и другие.
З-я фаза фибринолиза — фибринолизин действует на фибрин и гидролизует его до полипептидов.
Процесс фибринолиза является специфическим и целенаправленным, так как фибринолизин гидролизует свой собственный фибрин, но не фибрин другого организма. Поэтому полученный синтетическим путем фибринолизин оказался мало эффективен при тромбозах.
