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生理止血、血液凝固與纖維蛋白溶解
閱讀:872 發布時間:2013-3-20生理止血、血液凝固與纖維蛋白溶解 小血管損傷后血液將從血管流出,但在正常人,數分鐘后出血將自行停止,稱為生理止血。用一個小撞針或注射針刺破耳垂或指尖使血液流出,然后測定出血延續的時間,這一段時間稱為出血時間(bleeding time)。出血時間的長短可以反映生理止血功能的狀態。正常出血時間為1-3分鐘。血小板減少,出血時間即相應延長,這說明血小板在生理止血過程中有重要作用;但是血漿中一些蛋白質因子所完成的血液凝固過程也十分重要。凝血有缺陷時??沙鲅恢?。
生理止血過程包括三部分功能活動。首先是小血管于受傷后立即收縮,若破損不大即可使血管封閉;主要是由損傷刺激引起的局部縮血管反應,但持續時間很短。其次,更重要的是血管內膜損傷,內膜下組織暴露,可以激活血小板和血漿中的凝血系統;由于血管收縮使血流暫停或減緩,有利于激活的血小板粘附于內膜下組織并聚集成團,成為一個松軟的止血栓以填塞傷口。接著,在局部又迅速出現血凝塊,即血漿中可溶的纖維蛋白源轉變成不溶的纖維蛋白分子多聚體,并形成了由血纖維與血小板一道構成的牢固的止血栓,有效地制止了出血。與此同時,血漿中也出現了生理的抗凝血活動與纖維蛋白溶解活性,以防止血凝塊不斷增大和凝血過程漫延到這一局部以外。顯然,生理止血主要由血小板和某些血漿成分共同完成。
一、血凝、抗凝與纖維蛋白溶解
血液離開血管數分鐘后,血液就由流動的溶膠狀態變成不能流動的膠凍狀凝塊,這一過程稱為血液凝固(blood coagulation)或血凝。在凝血過程中,血漿中的纖維蛋白源轉變為不溶的血纖維。血纖維交織成網,將很多血細胞網羅在內,形成血凝塊。血液凝固后1-2小時,血凝塊又發生回縮,并釋出淡黃色的液體,稱為血清。血清與血漿的區別,在于前者缺乏纖維蛋白原和少量參與血凝的其他血漿蛋白質,但又增添了少量血凝時由血小板釋放出來的物質。
血漿內具備了發生凝血的各種物質,所以將血液抽出放置于玻璃管內即可凝血。血漿內又有防止血液凝固的物質,稱為抗凝物質(anticoagulant)。血液在血管內能保持流動,除其他原因外,抗凝物質起了重要的作用。血管內又存在一些物質可使血纖維再分解,這些物質構成纖維蛋白溶解系統(簡稱纖溶系統)(fibrinloytic system)。
在生理止血中,血凝、抗凝與纖維蛋白溶解相互配合,既有效地防止了失血,又保持了血管內血流暢通。
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凝血因子血漿與組織中直接參與凝血的物質,統稱為凝血因子(blood clotting factors),其中已按命名法用羅馬數字編了號的有12種(表3-4)。此外,還有前激肽釋放酶、高分子激肽原以及來自血小板的磷脂等直接參與凝血過程。除因子Ⅳ與磷脂外,其余已知的凝血因子都是蛋白質,而且因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ以及前激肽釋放酶都是蛋白酶。這些蛋白酶都屬于內切酶,即每一種酶只能水解某兩種氨基酸所形成的肽鍵。因而不能將某一知肽鏈分解成很多氨基酸,而只能是對某一條肽鏈進行有限的水解。通常在血液中,因Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ都是無活性的酶原,必須通過有限水解在其肽鏈上一定部位切斷或切下一個片段,以暴露或形成活性中心,這些因子才成為有活性的酶,這個過程稱為激活。被激活的酶,稱為這些因子的“活性型”,習慣上于該因子代號的右下角加一“a”字來表示。如凝血酶原被激活為凝血酶,即由因子Ⅱ變成因子Ⅱa。因子Ⅶ是以活性型存在于血液中的,但必須有因子Ⅲ(即組織凝血激酶)同時存在才能起作用,而在正常時因子Ⅲ只存在于血管外,所以通常因子Ⅶ在血流中也不起作用。
凝血過程凝血過程基本上是一系列蛋白質有限水解的過程,凝血過程一旦開始,各個凝血因子便一個激活另一個,形成一個“瀑布”樣的反應鏈直至血液凝固。凝血過程大體
上可分為三個階段(圖3-4):即因子χ激活成χa;因子Ⅱ(凝血酶原)激活成Ⅱa(凝血酶);因子Ⅰ(纖維蛋白原)轉變成Ⅰa(纖維蛋白)。
因子χ的激活可以通過兩種途徑。如果只是損傷血管內膜或抽出血液置于玻璃管內,*依靠血漿內的凝血因子逐步使因子χ激活從而發生凝血的,稱為徑內源性激活途徑(intrinsic route);如果是依靠血管外組織釋放的因子Ⅲ來參與因子χ的激活的,稱為外源性激活途徑(extrinxic route),如創傷出血后發生凝血的情況。
1.內源性途徑一般從因子Ⅻ的激活開始。血管內膜下組織,特別是膠原纖維,與因子Ⅻ接觸,可使因子Ⅻ激活成Ⅻa。Ⅻa可激活前激肽釋放酶使之成為激肽釋放酶;后者反過來又能激活因子Ⅻ,這是一種正反饋,可使因子Ⅻa大量生成。Ⅻa又激活因子Ⅺ成為Ⅺa。由因子Ⅻ激活到Ⅺa形成為止的步驟,稱為表面激活。表面激活過程還需有高分子激肽原*參與,但其作用機制尚不清楚。表面激活所形成的Ⅺa再激活因子Ⅸ生成Ⅸa,這一步需要有Ca2+(即因子Ⅳ)存在。Ⅸa再與因子Ⅷ和血小板3因子(PF3)及Ca2+組成因子Ⅷ復合物,即可激活因子Χ生成Χa。血小板3因子可能就是血小板膜上的磷脂,它的作用主要是提供一個磷脂的吸附表面。因子Ⅸa和因子χ分別通過Ca2+而同時連接于這個磷脂表面,這樣,因子Ⅸa即可使因子χ發生有限水解而激活成為χa。但這一激活過程進行很緩慢,除非是有因子Ⅷ參與。因子Ⅷ本身不是蛋白酶,不能激活因子х,但能使Ⅸa激活因子χ的作用加快幾百倍。所以因子Ⅷ雖是一種輔助因子,但是十分重要。遺傳性缺乏因子Ⅷ將發生甲型血友?。╤emophilia A),這時凝血過程非常慢,甚至微小的創傷也出血不止。先天性缺乏因子Ⅸ時,內源性途徑激活因子χ的反應受阻,血液也就不易凝固,這種凝血缺陷稱為B型血友?。╤emophilia B)。
2.外源性途徑由因子Ⅶ與因子Ⅲ組成復合物,在有Ca2+存在的情況下,激活因子χ生成χa。因子Ⅲ,原名組織凝血激酶,廣泛存在于血管外組織中,但在腦、肺和胎盤組織中特別豐富。因子Ⅲ為磷脂蛋白質。Ca2+的作用就是將因子Ⅶ與因子χ都結合于因子Ⅲ所提供的磷脂上,以便因子Ⅶ催化因子χ的有限水解,形成χa。
Χa又與因子Ⅴ、PE3和Ca2+形成凝血酶原酶復合物,激活凝血酶原(因子Ⅱ)生成凝血酶(Ⅱa)。在凝血酶原酶復合物中的PF3也是提供磷脂表面,因子Χa和凝血酶原(因子Ⅱ)通過Ca2+而同時連接于磷脂表面,χa催化凝血酶原進行有限水解,成為凝血酶(Ⅱa)。因子Ⅴ也是輔助因子,它本身不是蛋白酶,不能催化凝血酶原的有限水解,但可使χa的作用增快幾十倍。
生理止血、血液凝固與纖維蛋白溶解因子χ與凝血酶原的激活,都是在PF3提供的磷脂表面上進行的,可以將這兩個步驟總稱為磷脂表面階段。在這一階段中,因子Ⅱ(凝血酶原)、因子Ⅶ、因子Ⅸ和因子χ,都必須通過Ca2+連接于磷脂表面。因此,在這些因子的分子上必須有能與Ca2+結合的部位?,F已知,因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、х都是在肝中合成。這些因子在肝細胞的核糖體處合成肽鏈后,還需依靠維生素K的參與,使肽鏈上某些谷氨酸殘基于γ位羧化成為γ-羧谷氨酸殘基,構成這些因子的Ca2+結合部位。因此,缺陷維生素K,將出現出血傾向。
凝血酶(thrombin)有多方面的作用。它可以加速因子Ⅶ復合物與凝血酶原酶復合物的形成并增加其作用,這也是正反饋;它又能激活因子ⅩⅢ生成ⅩⅢa;但它的主要作用是催化纖維蛋白原的分解,使每一分子纖維蛋白原從N-端脫下四段小肽,轉變成為纖維蛋白單體(fibrin monomer),然后互相連接,特別是在ⅩⅢa作用下形成牢固的纖維蛋白多聚體(fibrin polymers),即不溶于水的血纖維。上述凝血過程可見圖3-5表示。
一般來說,通過外源性途徑凝血較快,內源性途徑較慢,但在實際情況中,單純由一種途徑引起凝血的情況不多。