Лекция 1. Свертывающие системы крови

ГЕМОСТАЗ

Гемостаз – (означает механизм, который предупреждает кровопотерю)

- биологическая система, обеспечивающая сохранение крови в жидком состоянии в пределах кровеносных сосудов и образование тромбов в области повреждения или изменения структуры стенок сосудов.

Т.е. система гемостаза работает в двух режимах:

1-й режим – антикаогулянтный, когда система гемостаза поддерживает кровь в жидком состоянии, когда кровь течёт по сосудам, выстланным изнутри неизменённым эндотелием.

2-й режим – каогулянтный – когда кровь контактирует с изменённым или повреждённым эндотелием или при сочетании этих двух факторов, в результате чего кровь свёртывается и образуется тромб.

Система гемостаза состоит из 3-х звеньев (или компонентов):

I. Сосудистого;

II. Тромбоцитарного; III. Плазменного;

I. СОСУДИСТОЕ ЗВЕНО

I. Сосудистое звено представлено:

1)эндотелием

2)субэндотелием

3)гладкомышечными клетками.

1. Сосудистый эндотелий – имеет ряд функций, создающих мощную антикаогулянтую поверхность предотвращающую тромбообразование.

Функции эндотелия

а) обладает контактной инертностью т.к. имеет отрицательный заряд за счёт отрицательно заряженных гепарансульфата и дерматан-сульфата, которые отталкивают отрицательно-заряженные клетки крови, в том числе тромбоциты.

б) Синтезирует биологически активные вещества:

ПГJ2 (простациклин) и NO, вызывающие вазодилятацию, помимо этого ПГJ2 ингибирует агрегацию тромбоцитов.

в) Содержит факторы препятствующие свёртыванию крови: 1) тромбомодулин;

2) протеин S;

3) тканевой активатор плазминогена (ТАП);

4) гепарин-антитромбин III;

5) антиконвертин.

г) эндотелий обеспечивает структурную и функциональную целостность сосудистой стенки (синтез в субэндотелий коллагена, эластина, фибронектина, VIII фактора).

2. Сосудистый субэндотелий

Структурная целостность субэндотелия обеспечивается коллагеном, эластином и фибронекти-

ном.

а) Содержит плазменные факторы свёртывания крови:

1

1.тканевой тромбопластин (ф III);

2.фактор V;

3.фактор VII.

б) Содержит вазоконстрикторы:

1.эндотелин-1,

2.норадреналин.

Синтезирует и содержит ингибиторы фибринолиза: ингибитор плазминогена-1 (ИАП-1) и ингибитор плазминогена-2 (ИАП-2) .

3. Гладкомышечные клетки могут регулировать просвет сосуда. При их сокращении просвет сосуда значительно уменьшается, а при расслаблении – увеличивается.

II ТРОМБОЦИТАРНОЕ ЗВЕНО

Представлено тромбоцитами. В состоянии покоя тромбоцит представляет собой дискообразную клетку. Мембрана тромбоцитов содержит рецепторы адгезии (R1), которые способствуют прикреплению тромбоцитов к субэндотелию либо к измененному эндотелию и рецепторы агрегации (R2), которые способствуют прикреплению тромбоцитов друг к другу.

В цитоплазме тромбоцита содержатся 4 типа гранул:

I тип – α-гранулы содержат тромбоцитарные факторы, участвующие в гемостазе, которые обозначаются буквой Р (англ. Platelet) с цифровым индексом. Существуют 11 тромбоцитарных факторов.

Из них 10 участвующих в процессе свёртывания крови:

Р1 – тромбоцитарный проакцелерин (идентичен плазменному Vф). Р2 – акцелератор тромбина или фибринопластический фактор

Р3 – тромбоцитарный тромбопластин (переводит II (протромбин) в IIа [тромбин]) Р4 – антигепариновый фактор Р5 – фибриноген тромбоцитов

Р6 – ретрактозим (тромбостенин) – катализатор ретракции (уплотнения) кровяного сгустка Р7 – антифибринолитический фактор (ингибитор плазмина)

Р9 – фибринстабилизирующий фактор, (идентичен фXIII плазмы) Р10 – серотонин (вазоконстрикторный фактор)

Р11 – АДФ (активатор агрегации тромбоцитов)

и один, участвующий в поддержании жидкого состояния крови: Р8 – активатор фибринолиза

II тип – плотные гранулы – представляют собой хранилище АДФ, АТФ, серотонина и ионов

Ca2+

III тип – Пероксисомы – вырабатывают Н2О2 в небольших количествах. Н2О2 способствует выработке тромбоксана (ПГ А2), который вызывает агрегацию тромбоцитов.

IV тип – Лизосомальные гранулы – содержат гидролитические ферменты – гидролазы. Однако, следует отметить, что при разрушении тромбоцитов в среду выходят фосфолипопро-

теиды и фрагменты мембран тромбоцитов содержащие тромбоцитарный фактор 3 (Р3) (или др. название тромбопластиноген), обладающий эффектом тромбина. Он активирует I, VIII, и V плазменные факторы.

2

III ПЛАЗМЕННОЕ ЗВЕНО

Представлено свёртывающими и противосвёртывающими факторами.

1. Свёртывающие факторы (их 15)

Все факторы свёртывания крови, за исключением фосфолипидов и Ca2+, являются белками. Как правило, они относятся к классу гликопротеидов (ф I, II, VIII, IX. X, XI, XII, XIII), реже – липопроте-

идов (фIII, VII).

Все белковые факторы свёртывания крови синтезируется в клетках, выделяются в плазму крови и циркулируют в ней в форме проферментов, которые в определённых условиях способны перейти в активную форму. Большинство белковых факторов крови синтезируется в печёночных клетках (ф I, II, V, VII, IX. XIV, XV, X, XIII). XIII фактор может синтезироваться и в селезёнке, почках, лейкоцитах, клетках РЭС.

XIII фактор синтезируется эндотелием и хранится в субэндотелии сосудов.

Из 15 факторов свёртывания 7 факторов в активной форме являются сериновыми (т.к. в их активном центре содержится серин) протеазами (XIV, XII, XI, IX, X, VII, II), один (XIII) – трансглутаминазой.

3 фактора не обладают ферментативной активностью (III, V, VIII), но регулируют образование активных X и II факторов.

4 фактора (II, VII, IX, X) являются витамин К-зависимыми т.е. для их формирования требуется этот витамин как предшественник кофермента. Поступающий в печень витамин К является донором карбоксильной группы, которая присоединяется к глутаминовой кислоте, входящей в состав неактивных II, VII, IX, X, и та превращается в γ-карбоксиглутаминовую кислоту.

Остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты в активных VIIа, IXа, Xа обеспечивают их взаимодействие посредством Ca2+ с отрицательно заряженными ФЛ клеточных мембран тромбоцитов (фрагмент мембраны) и с измененным эндотелием (при патологии).

А у IIа остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты обеспечивают присоединение Ca2+ с образованием комплекса IIа-Ca2+. Так же Ca2+ необходим для проявления ферментативной активности IIа,

VIIа, IXа, Xа.

! В отсутствии Ca2+ (IV ф) кровь не свёртывается.

3

Фактор I – фибриноген – гликопротеид, синтезируется в печени. нормальное содержание крови 2-4 г/л.

Состоит из 6 полипептидных цепей: две Аα2, две Вβ2, две γ2 Фрагменты А и В отрицательно заряжены и отщепляются при превращении фибриногена в

фибрин–мономер под действием IIа-Ca2+ (тромбин-Ca2+).

В молекуле фибриногена выделяют один Е и две D-участка (или домена).

4

II ф – протромбин – в N сод 0,1%.

Витамин К-зависимый и Ca2+-зависимый

II активируется Xа превращаясь в IIа (тромбин). Помимо этого вначале II активируется Р3 (тромбоцитарным тромбопластином ) выделяющемся при разрушении тромбоцитов.

IIа в комплексе с Ca2+ (IIаCa 2+) превращает фI в Iа ( фибрин - мономер) и XIII в XIIIа , а так-

же VIII в VIIIа и V в Vа

III ф тканевой тромбопластин (или тканевой фактор) – липопротеид, который является фрагментом клеточной мембраны, поступающей в кровь при разрушении эндотелия клеток крови г.о. моноцитов.

ФIII не являются ферментом и в активации не нуждается. ФIII переводитVII в VIIa.

5

IV ф – ионы Ca 2+ сод в Nплазма=0,9 - 1,2 ммоль/л

Ca2+ необходим для:

а) прикрепления VIIа, IXа, Xа к фрагменту мембраны разрушенного тромбоцита; б) является активатором ферментативной активности IIа , VIIа , IXа , Xа

! В отсутствии Ca2+ кровь не сворачивается

Vф – проакцелерин – не является ферментом. Nплазмы=0,01%

V активируется сначала тромбопластиногеном (трФ3),а затем IIаCa 2+ с образованием Vа (акцелерин)

Vа образует комплекс с Xа – Фл - Ca 2+ и Xа – Фл - Ca 2+ – Vа переводит II в IIа. Vа является параферментом. При его отсутствии развивается пара гемофилии.

VII ф – проконвертин – не является ферментом витамина К зависимым и Ca2+ зависимым

VII ф активируется III ф с образованием VIIа. VIIа образуется комплекс с Ca 2+ и ФЛ .

Комплекс Ca 2+- ФЛ – VIIа активирует Xф по внешнему механизму свёртывания.

VIII ф – активируется сначала тромбопластиногеном (трФ3), а потом IIа- Ca2+ VIII содержит 2 субъединицы :

1 – Антигемофильный глобулин А .

За счет 1 субъединицы VIIIа связывается с IXа • Фл • Ca 2+ с образованием IXа • Фл • Ca 2+ VIIIа и активирует X по внутреннему пути. Врожденный недостаток этой субъединицы приводит к гемофилии А

6

2 - фактор Виллибранда (WB).

За счет 2ой субъединицы при оголении эндотелия VIIIа прикрепляет тромбоцит к субэндотелию (адгезия)

Врожденный недостаток 2 субъединицы (WB) приводит к болезни Виллибренда

IX ф антигемофильный глобулин В или ф Кристмаса

Витамин К и Ca2+ зависимый

IX активируется XIа с образованием IXа.

IXа образует комплекс с Ca 2+– ФЛ – тр VIIIа (через субъединицу А)

Комплекс IXа – Ca 2+– ФЛ – VIIIа переводит X в Xа по внутреннему механизму свёртывания. Недостаток IX приводит к гемофилии В

7

Xф – ф Стюарта – Прауэра

Витамин К и Ca 2+ зависимый

Xф активируется IXа • ФЛ • Ca 2+ • VIIIа в Xа по внутреннему механическому свёртыванию и VIIа ФЛ Ca 2+по внешнему механизму свёртывания

Сам Xа в комплексе с ФЛ Ca 2+ Vа (Xа ФЛ Са Vа)превращает II во IIа. Недостаток X вызывает кровотечение.

XI ф – Штейна – Розенталя или плазменный предшественник тромбопластина. XI ф активируется XIIа с образованием XIа.

XIа в комплексе с Ca 2+ активирует IX ф Недостаток XI ф приводит к гемофилии С

XII ф – Хагемана .

Он активируется при:

1) контакте с чужеродной поверхностью или поврежденным или измененным эндотелием

8

2) калликреином в присутствии высокомолекулярного кининогена(ВМК)( XV ) превращаясь в

XIIа

XIIа активирует XI ф

При недостатке XII ф возникает болезнь Хагемана

XIII ф – фибринстабилизирующий фактор

Он активируется IIаCa 2+ переходя в XIIIа

XIIIа катализирует прочную ковалентную связь между двумя молекулами фибрина – мономера образующиеся фибрин – полимер, в результате чего молекула фибрин – полимера стабилизируется и делается более плотной

XIV ф Прекалликреин

(ф Флетчера), активируется XIIа , переходя в калликреин (XIVа)

Калликреин в присутствии высокомолекулярного кининогена (ВМК) активирует XII ф

9

XV ф Высокомолекулярный кининоген (ВМК)

ф Фитцджеральда, в комплексе с XIVа спобствует активации XIIф.

2. Противосвёртывающие факторы

Кним относят физиологические ингибиторы свёртывания, которые сохраняют кровь в жидком состоянии

Кним относят три группы веществ:

а) Тромбомодулин б) Система протеина – С

в) Ингибиторы активированных факторов свёртывания крови

а) Тромбомодулин (ТМ) – гликопротеид, интегральный белок мембран эндотелиальных клеток. Тм содержится в эндотелии вен, артерий капилляров и лимфатической системе большинства органов(по степени убывания сердце > поджелуд железы > легкие > скелетные мышцы > почки > печень > плацента) за исключением головного мозга . Тм не требует протеометической активации. Основная функция : Тм связывает тромбин(IIа )в присутствии Ca 2+ ! тем самым его инактивирует . Образуя Тм – IIа – Ca 2+. Синтез Тм стимулируется тромбином, ц – АМФ, ретиноевой кислотой, пентоксифеллином и ИЛ – 4. Синтез Тм ингибируется ИЛ – 1, гипоксией, эндотоксином, герпетической инфекции.

б) Система протеина – С

Пр С – синтезируется в печени, в неактивной форме. В N в плазме= 4 г /л, Пр С активируется комплексом Тм – IIа – Ca 2+ путем частичного протеолиза. Активированный Пр С связывается с протеином S и с Ca 2+ с образованием акт Пр С – пр S – Ca 2+. Этот тройной комплекс инактивирует Vа и VIIIа путем гидролиза этих факторов. Сам же Пр S – синтезируется в печени при участии вит К и образует комплекс с Ca 2+ . Однако Пр С – S - Ca 2+ активирует плазминоген превращая его в плазмин

в) Ингибиторы активированных факторов свёртывания крови:

α2 –малоглобулин Антиконвертин α1-антитрипсин

Антитромбин III - белок плазмы крови. Место синтеза печень и небольшое его количество синтезирует эндотелий. В свободном состоянии находится в неактивной форме. В физ. условиях антитромбин III связывается с гепарином и образует комплекс антитромбин III -геп. Который обладает активностью.

10