Основные тромбоцитарные факторы
Фактор 3 - частичный тромбопластин
Фактор 4 - антигепариновый
Фактор 5 - фибриноген тромбоцитов
Фактор 6 - тромбостенин - контрактильный белок,
аналог актомиозина
Фактор10 - серотонин - вазоконстрикторный фактор, а также
активатор агрегации тромбоцитов.
Основная функция тромбоцитов – участие в процессе гемостаза.
Кроме этого, тромбоциты принимают участие в защите организма от чужеродных белков, то есть обладают фагоцитарной активностью. Тромбоциты осуществляют транспорт веществ, необходимых для сохранения сосудистой стенки - ангиотрофическая функция. Тромбоциты рассматриваются в качестве модельного объекта центральных пресинаптических окончаний. Серотонин, как нейромедиатор в структурах головного мозга может принимать участие в формировании множества поведенческих и эмоциональных проявлений. Серотониновые механизмы контролируют формирование двигательных актов, играют заметную роль в пищевом, половом, исследовательском поведении, определяют поддержание суточных и циркадных ритмов физиологических процессов.
Таким образом, тромбоциты нельзя рассматривать только как клетку, принимающую участие в процессе гемостаза. Функционирование этих клеток тесно связано со многими физиологическими процессами, протекающими в организме.
Различают сосудисто-тромбоцитарный гемостаз и процесс свертывания крови – коагуляционный гемостаз. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз обозначают как «первичный», а процесс свертывания крови - «вторичный». Оба этих процесса взаимно индуктируют друг друга и функционируют сопряженно.
Остановка кровотечения из мелких кровеносных сосудов занимает 3- 4 минуты. Остановка кровотечения происходит в 3 этапа.
1. Сначала происходит сокращение просвета кровеносного сосуда.
2. Далее в повреждённом участке сосуда тромбоциты прикрепляются к стенке сосуда и, наслаиваясь друг на друга, образуют тромбоцитарную гемостатическую пробку (белый тромб). Эти события (изменение формы кровяных пластинок, их адгезия и агрегация) обратимы, так что слабо агрегированные тромбоциты могут отделяться от гемостатических тромбоцитарных пробок и возвращаться в кровоток.
3. Наконец, растворимый фибриноген превращается в нерастворимый фибрин, который формирует прочную трёхмерную сеть, в петлях которой расположены клетки крови, в том числе и эритроциты; это фибриновый — красный тромб. Обратим внимание на то, что образование фибрина, необходимого для окончательного формирования тромба происходит в результате процессов коагуляционного гемостаза.
Важную роль в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе принимают производные арахидоновой кислоты - простагландин I2 (Pg I2) и ТхА2
Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз
Повреждение сосуда
| Реакция | Механизм |
| 1. Рефлекторный спазм поврежденных сосудов | Увеличение тонуса симпатической НС, освобождение адреналина, норадреналина, серотонина, тромбоксана. |
| 2. Адгезия тромбоцитов (Тр) | Выделение АДФ из эритроцитов и травмированных сосудов ® активация Тр ® Тра + фактор Виллебранта ® прилипание к стенке сосуда. |
| 3.Обратимая агрегация Тр | Освобождение АТФ, тромбоксана, образование белковых мостиков между тромбоцитами и стенкой сосуда. |
| 4.Необратимая агрегация Тр | Дополнительное освобождение АДФ, адреналина, норадреналина, тромбоксана ® вторичная агрегация ® образование тромбина ® сети фибрина. |
| 5.Ретракция сгустка | 5. Освобождение тромбоцитарного фактора 6 (тромбостенина). |
а - активная форма фактора
Рис. 9 Образование тромба
КОАГУЛЯЦИОННЫЙ ГЕМОСТАЗ
Свертывание крови - каскадный ферментный процесс, в котором принимают участие белки-протеазы, неферментные белковые акцелераторы процесса и конечный субстратный белок - фибриноген.
При повреждении крупных кровеносных сосудов (артерий, вен) также происходит образование тромбоцитарной пробки, но она не способна остановить кровотечение, основное значение в этом процессе принадлежит свертыванию крови, сопровождающемуся в конечном итоге образованием плотного фибринового сгустка.
Важной особенностью гемокоагуляционного каскада является то, что активация и взаимодействие факторов свертывания крови происходит всегда на свободных плазменных фосфолипидных мембранах. От момента запуска до конечного этапа каскадного процесса происходит наращивание числа последовательно активируемых молекул. Так, например, одна молекула фактора IXа активирует несколько десятков фактора Х, а одна молекула Ха множество молекул фактора II.
Прежде чем подробно рассматривать механизмы коагуляционного гемостаза, составим простую схему основных событий: на первой стадии образуется протромбиназа,во второй стадии из плазменного фактора протромбина под действием протромбиназы образуется тромбин– это ключевой этап коагуляции. Третья стадия – образование из фибриногена под действием тромбина фибрина.Тромбоциты высвобождают фибриноген в дополнение к уже присутствующему в плазме в норме. Фибрин образует плотную фиброзную прокладку, к которой прикрепляется всё больше тромбоцитов и других клеток крови. Таким образом, на каждом этапе активируется фермент для следующего этапа реакции. На схеме, представленной ниже, обозначены плазменные факторы, необходимые для протекания реакций коагуляции.
Ретракция фибринового сгустка. Сгусток крови, или фибриновый гель — прикреплённая к повреждённой поверхности сосудов трёхмерная сеть фибриновых волокон, в которой находятся клетки крови, кровяные пластинки и сыворотка крови. В течение десятков минут после образования сгустка происходит его ретракция (сжатие), в результате которой из фибринового геля удаляется его жидкая часть (сыворотка), т.е. сгусток крови становится плотным тромбом. Ретракция кровяного сгустка предупреждает полную закупорку сосудов, создавая возможность восстановления кровотока.
Коагуляционный гемостаз
| Реакция | Механизм | |
| I стадия | Образование протромбиназы | |
Повреждение сосуда, активация XII фактора  | ||
 | Разрушение тромбоцитов и эритроцитов  | |
| Освобождение тканевого тромбопластина | Освобождение кровяного тромбопластина | |
 |  | |
  | ||
| II стадия | Образование тромбина | |
 | ||
| III стадия | Образование фибрина | |
 | ||
| IV стадия | Ретракция сгустка | |
| Тромбостенин А и М тромбоцитов + Са2+ ® уплотнение тромба | ||
| V стадия | Фибринолиз |
Судьба тромба. Тромб первоначально выступает в просвет сосуда, но позже он сокращается (ретракция тромба) и уплотняется. По мере заживления стенки сосуда тромб удаляется при помощи плазмина. Этот процесс называется фибринолиз.. Тромб может раствориться в течение нескольких дней после образования. При фибринолизе — ферментативном расщеплении волокон фибрина — образуются растворимые пептиды
Плазмин образуется из плазминогена, синтезируемого в печени, который активируется факторами, представленными на схеме. Дополнительно из l‑гранул тромбоцитов выделяются ферменты, разрушающие тромб. Стенка сосуда восстанавливается благодаря пролиферации ГМК и фибробластов, накоплению нового соединительнотканного матрикса, восстановлению эндотелия.
Механизмы фибринолиза
| Кровяной проактиватор | Плазминоген Кровяной активатор | Фибрин | |||
| Тканевые лизокиназы | Тканевый активатор | ||||
| Фактор XII | Урокиназа | Плазмин | |||
| Антилизокиназа® | Щелочная и кислая фосфатазы | Антиплазмины® | |||
| Антиактиваторы® | |||||
| Трипсин | |||||
| Фактор XII | |||||
| Комплемент С1 | |||||
| ¯ Кровяной активатор I фаза | ¯ Плазмин II фаза | ¯ Пептиды и аминокислоты III фаза |
Плазминоген — неактивный профермент плазмина — синтезируется в печени, почках и костном мозге. Плазмин образуется из плазминогена под влиянием активаторов — тканевого активатора плазминогена, урокиназы, стрептокиназы, фактора XIIа, калликреина. Активность плазмина подавляют ингибиторы сериновых протеаз a2-антиплазмин, a2-макроглобулин, a1-антитрипсин, комплекса «антитромбин–гепарин». Тканевый активатор плазминогена — протеолитический фермент, содержащийся в эндотелии сосудов — превращает плазминоген в плазмин. Абсорбированный на фибриновом сгустке плазминоген под действием активаторов превращается в плазмин, а плазмин гидролизует фибрин с образованием растворимых пептидов.
Эндогенные антикоагулянты
В крови постоянно присутствуют вещества, препятствующие образованию тромбов, эти вещества называются первичными антиагрегантами и антикоагулянтами, их присутствие уравновешивает активность свертывающей и противосвертывающей систем организма. Однако при активации тромбообразования в ответ на повреждения сосудов, и параллельно этому процессу в крови появляются дополнительные факторы антикоагуляции. Эти вещества называются вторичными антиагрегантами и антикоагулянтами, их присутствие сдерживает активность тромбообразования. В таблице представлены основные из этих веществ, обратите внимание на то, что каждой стадии образования тромба соответствуют свои противодействующие механизмы.
| Вещества | Механизм действия |
| 1. Антиагреганты | |
| 1.Первичные: а) простациклин б) гепарин 2.Вторичные: продукты фибринолиза | Ингибируют процесс агрегации. |
| 2. Антитромбопластины | |
| 1.Первичные: гепарин 2.Вторичные: а) XIIa, IХa, VIIa. б) продукты фибринолиза. | Ингибируют I стадию свертывания, обладая антитромбопластическим и антипротромбиназным действием. Содержатся в форменных элементах крови. |
| 3. Антитромбины | |
| 1.Первичные: а) гепарин б) гепарин + К фактор (антитромбин III) в) a2-Макроглобулин (антитромбин IV) 2)Вторичные: а) фибрин (антитромбин I). б) продукты фибринолиза | Ингибируют II стадию свертывания, связывая тромбин. |
| 4. Антифибрины | |
| 1. Гепарин 2. Ингибитор самосборки фибрина 3. Плазмин | Препятствуют образованию фибрина или вызывают его лизис. |
| 5. Вещества, влияющие на ретракцию сгустка | |
| 1.Первичные: гепарин | Уменьшает скорость ретракции сгустка. |
| 6. Вещества, влияющие на фибринолиз | |
| 1.Первичные: а) гепарин б) протеин С 2.Вторичные: пептиды | Усиливает фибринолиз путем ингибирования Ф ХIII, активируя плазминоген Активирует фибринолиз. Ускоряют фибринолиз. |
Между свертывающей и противосвертывающей системами существует так называемая обратная связь: активированные факторы свертывания крови запускают в действие противосвертывающие механизмы, к ним относятся, например, факторы свертывания IXа, Xа, XIIа, фибрин. Особенно сильным стимулятором антисвертывающей системы является тромбин. Появление его в крови способствует выбросу тучными клетками гепарина.
Антитромбин III — наиболее сильный ингибитор свёртывания крови; на его долю приходится до 80% антикоагулянтной активности крови. Этот ингибитор инактивирует сериновые протеазы тромбин, факторы IXa, Xa, XIIa, калликреин, плазмин и урокиназу.
Гепарин синтезируется в тучных клетках. В присутствии гепарина повышается сродство мощного антикоагулянта антитромбина III к сериновым протеазам крови. После образования комплекса «антитромбин III–гепарин–фермент» гепарин освобождается из комплекса и может присоединяться к другим молекулам антитромбина. Гепарин образует комплексы с тромбином и фибриногеном, выключая их из реакции свертывания.
Экзогенные антикоагулянты – вещества, с помощью которых можно затормозить процесс свертывания крови. Некоторые используются только для стабилизации взятой крови, в пробирках, некоторые, например, аспирин, назначаются для приема внутрь.
| Вещества | Механизм действия |
| 1. Гирудин (вещество, секретируемое медицинскими пиявками). | 1. Ингибирует III стадию свертывания, блокируя тромбин. |
| 2. Лимоннокислый натрий, щавелевокислый натрий. | 2. Ингибируют все стадии, связывая ионы кальция. |
| 3.Производные кумарина. | 3. Уменьшают синтез протромбина 6, фибриногена и других факторов свертывания. |
Циркулирующая кровь имеет все факторы, необходимые для образования тромба, однако в естественных условиях она остается жидкой. Это объясняется рядом причин.
1.Гладкая поверхность эндотелия сосудов предотвращает активацию фактора Хагемана и агрегацию тромбоцитов.
2.Тонкий слой растворенного фибрина покрывает стенку сосуда и адсорбирует активные факторы свертывания.
3.Отрицательный заряд стенки сосудов и форменных элементов отталкивает клетки крови от сосудистых стенок.
4.Большая скорость кровотока препятствует созданию высокой концентрации факторов гемокоагуляции в одном месте.
5.Кровь содержит естественные антикоагулянты
Физиологические особенности
Детского возраста
Концентрация прокоагулянтов (факторов свертывания) в период внутриутробной жизни человека очень низка. Так фибриноген в крови эмбриона появляется только на 16-20 неделе беременности (0.6 г/л, у взрослых - 3 г/л), протромбин - на 21-22 неделе.
Противосвертывающая система в организме эмбриона формируется еще позднее (23-24 недели). В то же время концентрация ее некоторых компонентов повышена. Например, содержание гепарина у 6-месячного плода выше, чем у новорожденного и взрослого. Таким образом, эмбриональная кровь до 5 месяцев не образует сгустка.
Начиная с 6 месяца, содержание прокоагулянтов постепенно нарастает и, соответственно, появляется способность к свертыванию.
У новорожденных время свертывания крови по сравнению с взрослыми замедленно и составляет 2 - 3 минуты (начало свертывания) и 3 - 5 минут (конец свертывания). Однако к 7 дню оно уменьшается и становится равным уровню взрослых: 1 - 2 и 2 - 4 минуты (соответственно, начало и конец свертывания).
Несмотря на то, что время свертывания у детей и взрослых практически одинаково, в период от 1 года до 12-14 лет жизни количество тромбоцитов, соотношение прокоагулянтов и антикоагулянтов по своим значениям не достигают еще норм, установленных для взрослых. Особенно мало фибриногена, протромбина, а также факторов VII, IX, X, XII.
Низкая концентрация в крови новорожденных детей прокоагулянтов объясняется функциональной незрелостью печени, отсутствием кишечной флоры, необходимой для синтеза витамина К и более низким содержанием Са2+.
Возрастные особенности регуляции системы свертывания крови проявляются особенно четко при предъявлении чрезвычайных требований к организму, например, при мышечной работе. Особенно широкий размах изменений характерен для пубертатного периода, когда происходит бурное развитие эндокринной системы.
СловаРЬ темы
Коагуляция(лат. coagulatio - свертывание) - агрегация и/или полимеризация белковых молекул, приводящая к образованию нерастворимых при данных условиях комплексов.
Адгезия(лат. adhesio - прилипание, слипание) - способность клеток склеиваться антителами или другими субстратами.
Агрегация (лат. agregatio - присоединение) - процесс образования скоплений клеток, связанных адгезией, основанный на специфическом взаимодействии плазматических мембран.
Коагулянт (лат. coagulo - вызывать свертывание) - вещество, вызывающее свертывание крови.
Антикоагулянт - вещество, препятствующее свертыванию крови.
Гемостаз(haemostasis; haemo + греч. stasis застой, неподвижное состояние) - сложная система приспособительных механизмов, обеспечивающих текучесть крови в сосудах и свертывание ее при нарушении их целостности.
Ретракция -сокращение сгустка крови или плазмы,
сгусткасопровождающиеся выделением сыворотки (заключительный этап образования тромба).
Фибринолиз (фибрин + греч. lisis - распад, разложение) - процесс распада фибрина в растворимые продукты.
Гемофилия - наследственное заболевание, проявляющееся длительным кровотечением из поврежденных сосудов вследствие дефицита VIII, IX, XI факторов.
Вопросы для самоконтроля
1. Кто является основоположником ферментативной теории свертывания крови?
2. Назовите плазменные и тканевые факторы свертывания крови.
3. Какой из плазменных факторов свертывания крови принимает участие во всех фазах коагуляции крови?
4. Роль печени в процессе свертывания крови.
5. Место образования витамина К и его роль в процессе коагуляции крови.
6. Что такое сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, его фазы?
7. Механизм рефлекторного спазма при повреждении сосуда.
8. Механизм адгезии тромбоцитов. Как называется процесс скучивания тромбоцитов и образования тромбоцитарной пробки?
9. Как называется процесс прилипания тромбоцитов?
10.Что такое агрегация тромбоцитов, механизм обратимой и необратимой агрегации?
11.Как называется процесс уплотнения сгустка и его механизм? Какие факторы принимают участие в ретракции?
12.Какие вещества образуются в результате I, II, III фаз коагуляционного гемостаза?
13.Перечислите факторы, участвующие в образовании кровяной протромбиназы, последовательность их включения.
14.Перечислите факторы, участвующие в образовании тканевой протромбиназы, последовательность их включения.
15.Какие плазменные факторы принимают участие в III фазе коагуляционного гемостаза, последовательность включения?
16.Почему кровь в сосудах не свертывается?
17.Как называется заболевание, вызванное дефицитом VIII, IX и XI плазменных факторов?
18.Назовите эндогенные антикоагулянты.
19.Механизм действия гепарина.
20.Назовите экзогенные антикоагулянты и механизмы их действия.
21.Роль нервной системы и гормонов в образовании тромбоцитарной пробки.
22.Роль форменных элементов крови в процессе свертывания.
23.Как доказать в лабораторной работе роль Са2+ в свертывании крови?
24.Как протекает фибринолиз.
Для студентов педиатрического факультета
1. На каком месяце эмбрионального развития кровь начинает свертываться?
2. Содержание прокоагулянтов и время свертывания крови новорожденных.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Физиология человека. /Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. - М.: Медицина, 2003. - ….с.
2. Основы физиология человека. /Под ред. Б.И.Ткаченко. - СПб, 1994. - Т. 1. - 56-85, 200-235 с.
Дополнительная
1. Физиология человека. В трех томах. / Под ред. Р.Шмидта, Г. Тевса. - М.: Мир, 1996. - Т.2. - 414-453 с.
2. Агаджанян Н.А., Телль Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Физиология человека. Курс лекций. /Под ред. Н.А. Агаджаняна, В.И. Циркина. – СПб, 2000. - 173-203 с.
3. Большая медицинская энциклопедия. Гемоглобин. / Под ред. Б.В.Петровского. - М.: Сов. энциклопедия, 1977. - Т.5.
4. Большая медицинская энциклопедия. /Под ред. Б.В.Петровского. - М.: Сов. энциклопедия, 1984. - Т. 28.
5. Общий курс физиологии человека и животных. /Под ред. А.Д. Ноздрачева. - М.: Высш. шк., 1991. - Т. 2. - 136-139, 146, 165-169 с.
6. Руководство по физиологии: Возрастная физиология. /Под ред. В.Н.Черниговского. - Л.: Наука, 1975. - 82-96 с.
7. Руководство по физиологии: Физиология системы крови. - Л.: Наука, 1979. - 360 с.
8. Физиология плода и детей. /Под ред. В.Д. Глебовского. - М.: Медицина, 1988. - 11-26 с.
ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ
Учебно-методическое пособие для студентов
Авторы-составители:
Л.К. Антропова, В.Ю. Куликов, Е.А. Козяева
Редактор:
профессор кафедры нормальной физиологии,
д-р биол. наук Н.Б. Пиковская
Технический редактор:
Козлов Е.В.
Подписано в печать 31.08.05. Усл. печ. л. 3,0.
Уч.- метод. л. Формат 60x84/16. Тираж 200 экз. Заказ № ……
Редакционно-издательский отдел Новосибирского государственного медицинского института. 630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52
Типография СО РАМН, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14.