Вторичный гемостаз. Коагуляционный механизм

Этот механизм имеет место при травме крупных сосудов, когда после описанного выше первого этапа начинается процесс ферментативного свертывания крови. Основные элементы ферментативной теории были открыты профессором Дерптского (Тартуского) университета А.А. Шмидтом (1872) и уточнены П. Моравцем (1905). Все реакции свёртывания протекают на поверхности, где формируются комплексы ферментов с их кофакторами не ферментной природы.

Считалось, что начальные стадии свёртывания крови происходят по 2 путям: по внутреннему, который запускается активацией фактора XII(фактора Хагемана), при контакте крови с отрицательно заряженной поверхностью и по внешнему – при активации фактора VII, после его связывания с тканевым фактором, который экспонируется в циркуляцию при повреждении стенки сосуда и служит рецептором VII-го.

Внешний путь является основным механизмом образования тромбина в кровеносном русле.

Комплекс тканевой фактор/VII связывает X и превращает его в активный Xа. Вначале образуется небольшое количество пкМ фактора Ха, который не только активирует фактор VII, связанный с тканевым фактором, но также стимулирует образование нМ концентраций тромбина, достаточных для активации факторов V и VIII в активные Vа и VIIIа. Это медленная фаза инициации.

Вслед за ней следует быстрая фаза распространения свёртывания Комплекс ТФ/VIIa активирует IX в протеиназу IXа. Он, связываясь с фосфолипидами мембраны и ионами Са образует с фактором VIIIа комплекс называемый теназой. Теназа превращает фактор Х в активную протеиназу Ха. Фактор Ха на поверхности мембраны в присутствии ионов Са образует комплекс с фактором VA, называемый протромбиназой.

Тромбин, который генерируется из протромбина под действием протромбиназы (т.е. фактором Ха этого комплекса), усиливает своё собственное образование по механизму положительной обратной связи. Тромбин активирует фактор XI контактной фазы в протеиназу XIа, в свою очередь активирующий фыактор IX.

Фибриноген состоит из 3-х пар полипептидных цепей – Аальфа, Вбета, гамма, объединённых в 3 домена DED. Тромбин гибролизует Арг-Гли связь в Аальфа цепях, а затем в Вбета, так что от каждой молекулы фибриногена отщепляются 2 фибринопептида А, а затем 2 фибринопептида В. Образуется фибрин-мономер, который имеет тенденцию к спонтанной полимеризации в большие мультимолекулярные аггрегаты.

Регуляция свёртывания крови (вторичного гемостаза) включает:

1. Инактивацию тромбина и др. сериновых протеиназ серпинами, связывание тромбтина тромбомодулином, ингибирование протеиназ системы свёртывания, предшествующих появлению тромбина, факторов Ха и VIIA, ингибитором пути тканевого фактора (TFPI)

2. Блокирование образование тромбина системой протеина С

3. Фибринолиз-лизис сгустка фибрина, регуляцию фибринолиза ингибиторами.

Реакция инактивации протеиназ происходит медленно, но прогрессивно ускоряется гликозаминогликанами эндотелия и гепарином.

Фибринолиз – лизис сгустка фибрина сериновой протеиназой плазмином, который образуется из плазминогена под действием тканевого активатора плазминогена t-PA или активатора плазминогена урокиназного типа (u-PA).

Фибринолиз осуществляется на фибриллах фибрина или поверхности клеток. Плазмин катализирует гибролиз в фибрине 42 пептидных связей и отвечает за удаление фибрина из сосудистого русла.

Противосвертывающие механизмы

Кровь в организме находится в жидком состоянии, хотя в ней содержатся все необходимые компоненты для свертывания. Это объясняется тем, что у животных и человека существуют специальные противосвертывающие механизмы, включающие целый ряд веществ. К их числу относятся антитромбопластин, являющийся ингибитором фактора XII и ингибитором превращения протромбина в тромбин. Из последних наиболее активным является гепарин. Он образуется в тучных клетках тканей и базофилах крови. Много гепарина содержится в печени, мышцах, легких. Гепарин обладает многообразным действием, тормозит превращение протромбина в тромбин, препятствует образованию тромбопластина, угнетает процесс образования фибрина. В эту же группу входят ингибитор фактора VII и ингибитор фактора X. Кроме того, в крови имеются вещества, разрушающие тромбин, - антитромбины. Они адсорбируют на своей поверхности образовавшийся тромбин, способствуют возникновению комплексов с гепарином, блокируют активность и ускоряют распад тромбина.

В целом противосвертывающий механизм может быть кратко представлен в следующем виде. При небольших концентрациях тромбина в крови происходит его инактивация антитромбинами и гепарином плазмы, поглощение клетками мононуклеарной фагоцитарной системы. При быстром нарастании концентрации тромбина в крови этих механизмов уже недостаточно для предотвращения нарастающей угрозы тромбообразования и тогда включается следующая, более сложная - нейрогуморальная -противосвертывающая система. Повышенный уровень тромбина воспринимается хеморецепторами сосудистого русла и передается структурам продолговатого мозга. В результате в кровь рефлекторно выбрасываются гепарин и активаторы фибринолитического процесса.

Свертывающая и противосвертывающая системы находятся в организме в постоянной взаимосвязи и взаимодействии, в результате чего кровь в сосудистом русле пребывает в жидком состоянии.

Группы крови

Наука о группах крови, как один из разделов общей иммунологии, возникла на рубеже веков. В 1901 г. австрийский исследователь Карл Ландштейнер, смешивая эритроциты с нормальной сывороткой крови, обнаружил, что при одних сочетаниях сыворотки и эритроцитов разных людей наблюдается агглютинация эритроцитов, при других ее нет. Агглютинация возникает в результате взаимодействия присутствующих в эритроцитах антигенов - агглютиногенов - и содержащихся в плазме антител - агглютининов.

В мембрану эритроцитов встроен ряд полисахаридно-амино-кислотных комплексов, обладающий антигенными свойствами. С ними реагируют специфические антитела плазмы (гамма-глобулины). Реакции антиген - антитело молекула антитела образует своеобразную связь между двумя эритроцитами, в результате чего происходит склеивание большого числа эритроцитов.

Главные агглютиногены эритроцитов - агглютиноген А и агглютиноген В, агглютинины плазмы - агглютинин альфа и агглютинин бета (рис. 7.12).

Как было установлено К. Ландштейнером и Я. Янским, в крови одних людей совсем нет агглютиногенов (группа 1), в крови других содержится только агглютиноген А (группа II), у третьих - только агглютиноген В (группа III), четвертые содержат оба агглютиногена: А и В (группа IV). Групповые антигены находятся в эритроцитах, но они найдены также в лейкоцитах и тромбоцитах.

В плазме крови было открыто соответственно два агглютинирующих агента: агглютинин альфа и агглютинин бета, - которые склеивают эритроциты.

Таким образом, существует четыре комбинации агглютиногенов и агглютининов системы АВО и соответственно выделено четыре группы крови. Их обозначают: I (О) - альфа, бета; II (А) - А, бета; III (В) - В, альфа; IV (А, В) - О.

Принадлежность людей к различным группам крови

Согласно существующей статистике, принадлежность людей к той или иной группе крови по системе АВО выглядит следующим образом. Примерно 40 % населения центральной Европы имеет I (O) группу, более 40 % - II (А) группу, 10 % или более - III (В), около 6 % - IV (АВ) группу. У 90 % коренных жителей Северной Америки обнаружена принадлежность к I (О) группе. Учение о группах крови значительно усложнилось в связи с открытием новых агглютино генов. Например, группа А оказалась состоящей из большого ряда подгрупп, помимо того, обнаружены и новые разновидности агглютиногенов - М, N, S, Р и т.д. Эти факторы иногда являются причиной осложнений при повторных переливаниях крови.

Людей с I группой крови раньше считали универсальными донорами, т.е. их кровь могла быть перелита всем без исключения лицам. Однако теперь известно, что эта универсальность не абсолютна. Это связано с тем, что у людей с кровью I группы в довольно значительном проценте обнаружены иммунные анти-А- и анти-В-агглютинины. Переливание такой крови может привести к тяжелым последствиям и даже к летальному исходу. Эти данные послужили основанием к переливанию только одногруппной крови.

Резус-фактор

Одним из первых агглютиногенов крови человека, не входящих в систему АВО, был резус-агглютиноген, или резус-фактор, обнаруженный К. Ландштейнером и И. Винером в 1940 г. Он был получен при введении крови обезьян макак-резусов кроликам, в крови которых вырабатывали соответствующие антитела к эритроцитам обезьян. Как оказалось, эта сыворотка иммунизированных кроликов дает резко положительную реакцию агглютинации эритроцитов не только макак, но и человека. 85 % людей имеют в крови этот агглютиноген, из-за чего их называют резусположительным и (Rh⁺), а не содержащих его - резус-отрицательными (Rh^-) (рис. 7.13).

После переливания Rh+-крови Rh -чeлoвeкy у последнего образуются специфические антитела к резус-антигену - антирезус-агглютиногены.

Поэтому повторное введение этому же человеку Rh -крови может вызвать у него агглютинацию эритроцитов и тяжелый гемотрансфузионный шок.

Резус-фактор имеет большое значение в клинической практике, и определение свойств крови на резус-фактор теперь обязательно проводят вместе с обычным определением групп крови.

Особое значение приобретает определение резус-фактора во время вступления в брак. При резус-положительном отце и резус-отрицательной матери (вероятность таких браков около 60 %) ребенок нередко наследует резус-фактор отца. В этом случае могут возникнуть серьезные осложнения, механизм которых состоит в следующем (рис. 7.14).

У Rh+ матери, вынашивающей Rh -плод, организм постоянно иммунизируется резус-антигеном плода, диффундирующим через плаценту. При этом у матери происходит образование Rh-агглютининов, которые через плаценту попадают в кровь плода и вызывают агглютинацию и гемолиз его эритроцитов. Высокая концентрация Rh-агглютининов может привести к гибели плода или развитию тяжелого гемолитического заболевания. Особенно в тяжелой форме это проявляется при повторной беременности, поскольку в плазме матери остаются Rh-антитела, выработанные еще при предыдущей беременности.

В природе широко распространены вещества, сходные с групповыми антигенами человека. Они обнаружены у некоторых бактерий и могут быть причиной иммунизации. Это означает, что некоторые инфекции способны у людей стимулировать образование иммунных антител к эритроцитам. Данное обстоятельство имеет большое практическое значение.

Существование у человека той или иной группы крови является его индивидуальной биологической особенностью. Эта особенность начинает формироваться уже в раннем периоде эмбрионального развития и не меняется на протяжении всей последующей жизни. Некоторые групповые антигены содержатся не только в форменных элементах и плазме крови, они находятся и в других клетках, тканях и некоторых секретах, таких, как слюна, желудочный и кишечный соки

Кроветворение и его регуляция

Кроветворение, или гемопоэз, - процесс, состоящий из серии клеточных дифференцировок, которые приводят к образованию зрелых форменных элементов крови. Это одна из наиболее рано возникающих функций организма, в которой в зависимости от вида клеток различают эритррпоэз, лейкопоэз и тромбоцитопоэз. Существует эмбриональный гемопоэз, который происходит в эмбриональный период и приводит к развитию крови как ткани, и постэмбриональный гемопоэз, представляющий собой систему физиологической регенерации крови.

У плодов млекопитающих образование и развитие клеток крови происходит в печени. К концу эмбрионального периода процесс в печени прекращается и центральным органом, осуществляющим универсальный гемопоэз, становится костный мозг. Он обеспечивает стволовыми клетками тимус, лимфатические узлы и другие гемопоэтические органы.

Предшественниками эритроцитов являются клетки красного костного мозга (рис. 7.15). В них осуществляется синтез гемоглобина. Для образования гема используется железо двух белков: ферритина и сидерофилина. Суточная потребность организма в железе составляет 20-25 мг. Большая часть его поступает из отживших и уже разрушившихся эритроцитов, остальное доставляется с пищей. Для образования эритроцитов необходимы фолиевая кислота и витамин В₁₂. Всасывание витамина В₁₂ пищи сопровождается его

взаимодействием с внутренним фактором Касла - гастромуко про теином,

входящим в состав желудочного сока. Образующийся комплекс попадает в

костный мозг (рис. 7.16), где стимулирует образование эритроцитов,

способствуя синтезу глобулина. В эритропоэзе принимают также участие

витамин С, активирующий синтез железосодержащей части молекулы

гемоглобина, витамин В , влияющий на синтез гема, и витамин В ,

участвующий в образовании липидной стромы эритроцита.

В своем развитии эритроциты проходят несколько стадий. Предшественники зрелых форм - ретикулоциты - поступают в кровь и в течение нескольких часов превращаются в зрелые клетки.

Ретикулоциты содержат хорошо выявляемые .прижизненным окрашиванием гранулярные или нитевидные скопления базофильного вещества" исчезающего у зрелых форм. В обычных условиях количество ретикулоцитов в крови составляет, по разным данным, 1 -10 % от общего числа эритроцитов, что служит показателем эритропоэза.

Скорость эритропоэза может возрастать в несколько раз при обильных и быстрых кровопотерях, патологическом разрушении зрелых форм, несоответствии между потребностью тканей в кислороде и его поступлением (гипоксия в любых формах ее проявления). В плазме крови в этих условиях появляются в значительных концентрациях особые ускоряющие эритропоэз вещества - эритропоэтины (см. рис. 7.15). Эритропоэтины представляют собой гормон гликопротеиновой природы, синтезируемый преимущественно почками, а также в небольших количествах печенью и подчелюстными слюнными железами. Эритропоэтин в небольших концентрациях постоянно присутствует в плазме человека и животных. Основной клеткой-мишенью для эритропоэтина являются ядерные эритроидные предшественники в костном мозгу. Эритропоэтин увеличивает скорость образования гемоглобина. Помимо эритропоэтина на кроветворение оказывают влияниеЭритроциты живут относительно недолго, в среднем около 120 дней. При этом непрерывно образуются новые клетки и отмирают старые. Разрушение отживших эритроцитов происходит разными путями: они гибнут от механического травмирования во время движения по сосудам; часть клеток фагоцитируется мононуклеарной фагоцитарной системой печени и селезенки; старые эритроциты гемолизируются непосредственно в кровяном русле.

При разрушении, эритроцитов гемоглобин распадается на гем и глобин. От гема отделяется железо. Оно сразу же используется для создания новых молекул гемоглобина. Возникающий его избыток запасается впрок в печени, селезенке, слизистой оболочке тонкой кишки. Железо вступает в соединение со специфическими белками, конечным итогом чего является образование ферритина и гемосидерина.

Лейкопоэз. Тромбоцитопоэз

Лейкоцитопоэз и тромбоцитопоэз менее изучены, чем эритропоэз. Лейкопоэз находится в прямой зависимости от распада лейкоцитов: чем больше их распадается, тем больше образуется. Стимулирующее влияние на лейкопоэз оказывают нуклеиновые кислоты, гормоны гипофиза. Лейкопоэз возрастает также под влиянием продуктов распада тканей, микроорганизмов и их токсинов (см. рис. 7.8). Полагают, что эти вещества оказывают действие не прямо, а путем стимуляции лейкопоэтинов, которые "вмешиваются" в процесс дифференциации клеток костного мозга. Разрушение и появление новых лейкоцитов происходит непрерывно. Жизненный срок их различен. Они живут часы, дни, недели, часть лейкоцитов не исчезает на протяжении всей жизни человека или животного. Местом разрушения лейкоцитов является слизистая оболочка пищеварительного тракта, а так'же ретикулярная ткань.

Физиологическим регулятором процесса тромбоцитопоэза являются тромбоцитопоэтины. Химически они связаны с высокомолекулярной белковой фракцией, относящейся к гамма-глобулинам. В зависимости от места образования и механизма действия различают тромбоцитопоэтины короткого и длительного действия. Первые образуются в селезенке и стимулируют выход тромбоцитов в кровь. Вторые содержатся в плазме крови и стимулируют образование тромбоцитов в костном мозгу. Особенно интенсивно тромбоциты вырабатываются после кровопотерь. Спустя несколько часов число их может удвоиться.

Фактов, свидетельствующих о существовании специализированной системы, регулирующей кроветворение, не существует. Однако обильная иннервация кроветворных тканей, наличие в них большого числа интероцепторов указывают на то, что эти органы включены в систему рефлекторных взаимодействий. Впервые идея нервной регуляции кроветворения и перераспределения форменных

элементов крови была высказана С.П. Боткиным. Позднее это положение получило дальнейшее развитие в разнообразных методических условиях и было экспериментально подтверждено В.Н. Черниговским и А.Я. Ярошевским, показавшими наличие двусторонних связей кроветворных органов с центральными структурами нервной системы и возможность условно-рефлекторного вызова гемопоэза.

Заключение

Кровь представляет собой жидкую ткань, осуществляющую в организме целый ряд функций, основными из которых являются: 1) транспорт питательных веществ, метаболитов, веществ, подлежащих экскреции, газов, гормонов, клеток, не выполняющих дыхательные функции; 2) перенос тепла, передача силы (например, для локомоции у дождевых червей); 3) поддержание внутренней среды и др. Объем крови у человека в среднем составляет 7-8 % массы тела.

Кровь состоит из жидкой части (плазмы) и взвешенных в ней кровяных клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов). Объем клеток достигает 45 % объема крови. Кровь - коллоидно-полимерный раствор. Растворителем в нем является вода, растворенными веществами - соли и низкомолекулярные вещества плазмы, коллоидным компонентом - белки и их комплексы. В течение всей жизни в организме поддерживается относительное постоянство объема и состава крови, несмотря на непрерывное разрушение и обновление кровяных клеток.

Плазма крови - бесцветная жидкость, состоящая из 90- 92 % воды, 8-10 % органических и минеральных веществ. Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины, фибриноген. Функция белков заключается в обеспечении распределения воды между кровью и тканевой жидкостью, участии в поддержании водно-солевого равновесия в организме, образовании иммунных тел, свертывании крови. Благодаря наличию белков плазма становится вязкой, в связи с этим форменные элементы равномерно распределены в плазме и находятся во взвешенном состоянии. Одним из основных источников энергии для клеток организма является глюкоза плазмы. Помимо этих веществ в плазме содержатся жиры, аммиак, молочная кислота и др.

Из неорганических веществ плазмы большое значение имеют ионы Са2+ натрия, кальция, калия, магния, хлора и др. Например, ионы Са необходимы для свертывания крови, ионы Мд - для углеводного обмена. От концентрации в плазме различных ионов зависит ее осмотическое давление, имеющее важное значение для распределения в тканях воды и растворенных веществ. Кроме различных ионов на величину осмотического давления влияют и другие вещества, например белки. Осмотическое давление, зависящее от содержания белков в плазме, называется онкотическим. Белки способствуют удержанию воды внутри сосудистой системы. Ионы входят в состав всех кислот, и поэтому от их концентрации зависит кислотность раствора (рН - логарифм концентрации водородных ионов, взятый с обратным венозной - несколько ниже.

Поддержание постоянства рН крови и тканей обеспечивается наличием особых буферных систем. Из них наиболее важными являются: 1) карбонатная система, в состав которой входят угольная кислота и ее соли; 2) фосфатная система, деятельность которой связана с солями фосфорной кислоты; 3) буферная система белков плазмы; 4) буферная система гемоглобина. Последней принадлежит самая большая роль, так как на ее долю приходится около 75 % буферной способности крови. Постоянство рН крови и тканей обеспечивается легкими, почками, потовыми железами. Регуляция физико-химических свойств крови осуществляется сложными нейро гуморальными механизмами. Эритроциты - красные кровяные клетки, их окраску определяет содержащееся в них вещество - гемоглобин. Гемоглобин состоит из белковой части - глобина - и небелковой - тема, содержащего .двухвалентное железо. Гемоглобин человека и животных различается только строением белковой части, которая для каждого вида животного специфична.

Гемоглобин легко связывает и отщепляет кислород. Присоединяя кислород, гемоглобин переходит в окисленную форму - оксигемоглобин; 1 г гемоглобина может связать 1,34 мл С^. Эта реакция протекает в легких. При

условии перехода всего гемоглобина в окисленную форму количество кислорода, которое может содержаться в 100 мл крови, называют кислородной емкостью крови. Стдавая кислород в капиллярах, оксигемоглобин превращается в восстановленный гемоглобин. В капиллярах тканей гемоглобин способен также образовывать непрочное соединение с углекислым газом. В капиллярах легких, где содержание СС₂ значительно меньше, последний отделяется от гемоглобина.

Лейкоциты - белые кровяные клетки, имеющие ядра разнообразной формы. Сни неоднородны по своему строению и делятся на две группы: зернистые и незернистые. Между отдельными видами лейкоцитов существует определенное соотношение, называемое лейкоцитарной формулой. Важнейшая функция лейкоцитов - защитная. Они легко проникают через стенки сосудов к местам скопления инородных веществ, поглощают и отмершие клетки, освобождая от них организм.

Тромбоциты, или кровяные пластинки, участвуют в свертывании крови. При нарушении целостности органов и тканей под влиянием находящихся в тромбоцитах и плазме крови веществ происходит превращение жидкого белка плазмы - фибриногена - в гелеобразный фибрин. Вместе с кровяными клетками волокна этого белка образуют сгустки, которые задерживают и прекращают кровотечение. В свертывании крови принимает участие большое число различных факторов, к числу которых относятся ионы Са .

Кровь не соприкасается непосредственно с клетками организма; посредниками между ними является тканевая жидкость, которая заполняет промежутки между клетками. Тканевая жидкость находится в постоянном движении и поступает вначале в лимфатические сосуды, а оттуда в кровь. Кровь вместе с лимфой и тканевой жидкостью составляют внутреннюю среду организма. Изменение состава крови тотчас же сказывается на составе тканевой жидкости. Постоянство состава внутренней среды является необходимым условием нормальной работы всех органов и тканей.

Для поддержания постоянства внутренней среды в организме существует большое число органов, систем, процессов и механизмов. Среди них выделяются внешние и внутренние барьеры организма. Внешними барьерами являются кожа, печень, селезенка, почки, органы дыхания, пищеварения.

Кожа выполняет множество важных функций, таких, как защитная, дыхательная, абсорбционная, выделительная, пигментообразующая. Она принимает участие также в терморегуляции, в обменных процессах, сосудистых и нервно-рефлекторных реакциях. Помимо того, кожа играет роль своеобразного фильтра, препятствующего избыточному выделению воды из глубины на поверхность. В коже сосредоточено огромное количество нервных окончаний, посредством которых осуществляется связь организма с внешней средой. Посредством стимуляции определенных точек кожи (точки акупунктуры) можно направленно изменять деятельность висцеральных органов притуплять чувство боли.

В обеспечении постоянства внутренней среды важнейшее значение принадлежит также селезенке и печени, являющимся в эмбриональной жизни органами кроветворения. В постнатальном периоде селезенка вырабатывает лимфоциты и моноциты, разрушает старые форменные элементы, служит хранилищем эритроцитов, которые выбрасываются в сосудистое русло при кровопотерях, мышечной работе, эмоциях. Она играет также важнейшую роль в процессе иммунитета. Печень является своеобразным депо антианемического фактора, витаминов, железа, меди и других веществ, разрушает ряд гормонов, обезвреживает токсины и яды. В ней образуются вещества, участвующие в свертывании крови и в деятельности антисвертывающей системы.

Структурной основой внутренних, или гистогематических, барьеров служит эндотелий капилляров. В каждом из органов гистогематические барьеры характеризуются избирательной проницаемостью, в результате чего клетки органа находятся в специфической, именно им присущей среде. Эта избирательность наиболее выражена в гематоэнцефалическом барьере.

сохранении постоянства внутренней среды огромное значение имеет

^.еродных тел и веществ. Эта защита осуществляется посредством иммунной системы. У млекопитающих иммунная систем представлена группой органов (селезенка, вилочковая железа, костный мозг, лимфатические узлы), а также специальными клетками, распределенными по всему организму. Часть из них постоянно находится в крови, лимфе, проникая во все ткани, элиминируя возникающие в результате мутаций или по другим причинам чуждые организму вещества и продукты.

29