Кровь / Blood (часть 6 из 8)

6. Остановка кровотечения и свертывание крови

6. Hemostasis and Coagulation

Гемостаз

The Process of Hemostasis

Адгезия тромбоцитов.

 

У здорового человека кровотечение из мелких сосудов при их ранении останавливается за 1-3 мин (так называемое время кровотечения).

 

Этот первичный гемостаз почти целиком обусловлен сужением сосудов и их механической закупоркой агрегатами тромбоцитов.

 

Адгезия (прилипание) тромбоцитов к волокнам соединительной ткани по краям раны обусловлена олигомерным гликопротеином, содержащимся в субэндотелии и кровяных пластинках, — фактором Виллебранда.

Thrombocyte adhesion. 

 

When a healthy person is injured in such a way that some small blood vessels are opened, bleeding stops of its own accord after 1-3 minutes (the bleeding time). 

 

This initial primary hemostasis is brought about chiefly by vasoconstriction and the mechanical blockage of small vessels by a plug of thrombocytes

 

Adhesion of the platelets to connective-tissue fibers at the edges of the wound is mediated by von Willebrand factor (vWF), an oligomeric glycoprotein in subendothelial tissue and blood platelets.

Фактор Виллебранда содержится также в плазме, где с ним связан фактор свертывания VIII (поэтому фактор Виллебранда раньше называли антигеном, связанным с фактором VIII).

 

Фактор Виллебранда образует мостики между субэндотелиальными структурами и специфическими рецепторами (гликопротеином Ib) в мембране тромбоцитов.

 

У больных с наследственным дефицитом гликопротеина Ib процесс адгезии тромбоцитов нарушается (синдром Бернара-Сулье).

vWF is also found in the plasma, and here the clotting factor VIII is bound to it (hence the earlier name Factor VIII-associated antigen). 

 

 

vWF forms bridges between the subendothelial structures and a specific receptor (glycoprotein Ib) in the thrombocyte membrane

 

In patients with a hereditary deficiency of glycoprotein Ib, platelet adhesion is impaired (Bernhard-Soulier syndrome).

В процессе адгезии форма тромбоцитов меняется — они становятся округлыми клетками с шиповидными отростками.

 

Под влиянием АДФ (это вещество частично выделяется из поврежденных клеток) и адреналина повышается способность тромбоцитов к агрегации (вначале обратимой).

 

При этом выделяются и начинают действовать агенты, содержащиеся в электроноплотных и α-гранулах (табл. 6).

К этим веществам относятся серотонин (сосудосуживающий агент), катехоламины, хранящиеся в гранулах, и АДФ ( в том числе образующийся из АТФ).

 

В результате действия сосудосуживающих веществ просвет поврежденных сосудов уменьшается (возникает функциональная ишемия) и перекрывается массой тромбоцитов, прилипших к коллагеновым волокнам

As a part of the process of adhesion, the platelets change shape, becoming rounded with spiny projections

 

Under the influence of ADP (some of which comes from injured cells) and adrenalin, the tendency of the thrombocytes to aggregate — reversibly, at first — is enhanced. 

 

 

The contents of the electron-dense and α-granules (Table 6) are now released and can go into action; 

among them are serotonin, which serves as a vasoconstrictor, stored catecholamines and ADP (partially derived from ATP). 

 

By the action of the vasoconstrictors the lumen of the injured vessel becomes smaller (a functional ischemia is induced), and it is obstructed by the mass of platelets adhering to the collagen fibers.

Таблица 6. Вещества, содержащиеся в гранулах тромбоцитов

Электроноплотные гранулы α-Гранулы Лизосомы

Анионы

АТФ, АДФ, ГТФ, ГДФ, неорганический фосфат

Белки, аналогичные плазменным

Фибриноген, факторы свертывания V и VIII, фибронектин, альбумин, калликреин, α2-антиплазмин, тромбоспондин

Кислые гидролазы

β-Гексозаминидаза, 
β-Галактозидаза, 
β-Глюкуронидаза, 
β-Арабинозидаза, 
β-Глицерофосфатаза, арилсульфатаза

Катионы

Кальций, серотонин

Специфические белки тромбоцитов

Фактор пластинок 4 (антигепарин), 
β-тромбоглобулин, фактор роста («фактор роста из тромбоцитов»)

 

Table 6. Substances contained in the thrombocyte granules. 

Electron-dense
granules
α-granules Lysosomes

Anions

ATP, ADP, GTP, GDP, inorganic phosphate

Plasma-type proteins

Fibrinogen, clotting
factors V and VIII,
fibronectin, albumin, kallikrein, α2antiplasmin, thrombospondin

Acidic hydrolases

β-hexosaminidase,
β-galactosidase,
β-glucuronidase,
β-arabinosidase,
β-glycerophosphatase, arylsulfatase

Cations

Calcium, serotonin

Platelet-specific proteins

Platelet factor 4 (antiheparin),
β- thromboglobulin, growth factor (“platelet-derived growth factor”)

 

Необратимая агрегация тромбоцитов.

 

Практически одновременно с вышеописанными процессами тромбин, образующийся в небольших количествах на этой стадии гемостаза под действием тканевого тромбопластина (см. ниже) инициирует необратимую агрегацию тромбоцитов.

 

Реагируя со специфическими рецепторами в мембране тромбоцитов, тромбин вызывает фосфорилирование внутриклеточных белков и высвобождение ионов Ca2+.

Этот эффект усиливается в присутствии АДФ и коллагена.

 

В результате активируется Ca2+-зависимая фосфолипаза А2, катализирующая выделение арахидоновой кислоты.

 

Последняя под действием фермента циклооксигеназы превращается в циклические эндопероксиды PGG2 и PGH2, из которых образуются сравнительно малоэффективные тромбоксаны Аи B2 (рис. 9 и 11).

 

Эндопероксиды и тромбоксан А2 инициируют необратимую агрегацию и распад еще большего числа тромбоцитов, из которых выделяются при этом вместе с содержимым биологически активные вещества.

 

Кроме того, тромбоксан Аусиливает суживание сосудов.

 

При распаде тромбоцитов в среду выходят фосфолипопротеины их мембраны.

 

Ниже мы рассмотрим важную роль этих липопротеинов, называемых в совокупности тромбоцитарным фактором 3, в свертывании крови. 

Irreversible thrombocyte aggregation. 

 

At practically the same time thrombin, produced from prothrombin in small amounts in this phase of clotting, under the influence of tissue thromboplastin (see below), initiates irreversible thrombocyte aggregation. 

 

 

By reacting with specific receptors in the thrombocyte membrane, thrombin induces the phosphorylation of intracellular proteins and the release of Ca2+ in the thrombocytes (Fig. 11); 

the effect is enhanced by the presence of ADP and collagen. 

 

It results in activation of the Ca2+-dependent phospholipase А2, which catalyzes the release of arachidonic acid

 

The latter is converted by the enzyme cyclooxygenase into the cyclic endoperoxides PGG2 and PGH2, from which the thromboxanes А2 and B2 (relatively ineffective) are formed (Figs. 9 and 11). 

 

The endoperoxides and thromboxane А2 initiate the irreversible aggregation and structural breakdown of still more platelets, which thereupon release their active contents. 

 

Thromboxane А2 also enhances vasoconstriction. 

 

As the thrombocytes disintegrate, phospholipoproteins of the cell membrane become accessible from outside. 

 

The important role of these lipoproteins (called platelet factor 3) in blood clotting is discussed below.

Рис. 9. Образование и действие производных арахидоновой кислоты (эйкозаноидов) — соединений, оказывающих паракринное влияние на функции крови.

 

Изображенные на рисунке метаболические пути действуют и в других клетках организма, хотя их количественное соотношение может быть различным.

Fig. 9. Formation and action of arachidonic acid derivatives (eicosanoids). Substances with a paracrine influence on the functions of the blood.

 

The metabolic pathways shown here are also found in other cells of the body, though their quantitative contribution varies.

 

Рис. 11. Схема активации и агрегации тромбоцитов

Fig. 11. Diagram of thrombocyte activation and aggre­gation

Точная последовательность событий, происходящих при активации тромбоцитов, пока не выяснена.

 

Это связано, в частности, с тем, что на некоторых этапах реакций существует положительная обратная связь —

активированные тромбоциты выделяют вещества, которые в свою очередь вызывают активацию тромбоцитов.

 

В качестве примеров можно привести действие АДФ и петлю обратной связи, включающей активацию тромбоцитарного фактора 3 и эффект тромбина (рис. 11).

 

Эти взаимодействия приводят к лавинообразному усилению процесса, т.е. тромбоциты все быстрее вовлекаются в реакцию.

The exact sequence of the events in thrombocyte activation presented above is not yet known for certain. 

 

One reason is that in some reaction steps there is positive feedback; 

 

that is, activated platelets produce substances that in turn activate new platelets. 

 

ADP is such a substance, and another example is the loop involving activation of platelet factor 3 and the effect of thrombin (Fig. 11). 

 

These interactions create an avalanche, in which thrombocytes are drawn into the reaction at an ever increasing rate.

Для необратимой агрегации тромбоцитов необходим также фибриноген.

 

Это вещество не только служит предшественником фибрина, образующего сеть, в которой запутываются тромбоциты в ходе образования сгустка («вторичный гемостаз», см. ниже), но также вступает в специфическую реакцию с рецепторами активированных кровяных пластинок (гликопротеинами IIb и IIIa).

 

У больных с недостатком этих рецепторов наблюдается повышенная кровоточивость, хотя количество тромбоцитов у них не снижено (тромбастения Гланцмана-Негели).

 

Полагают, что подобно фибриногену действуют гликопротеины фибронектин и тромбоспондин, содержащиеся в α-гранулах кровяных пластинок (табл. 6).

The irreversible thrombocyte aggregation also requires fibrinogen. 

 

This substance not only encloses thrombocytes during clot formation (see secondary hemostasis, below) but also reacts specifically with receptors (glycoproteins IIb and IIIa) in the activated platelet membrane. 

 

 

Patients who lack these receptors tend to hemorrhage even though their thrombocyte count is normal (Glanzmann-Naegeli thrombasthenia). 

 

Effects like those of fibrinogen are also thought to be exerted by the glycoproteins fibronectin and thrombospondin, which are stored in the α-granules of the thrombocytes (Table 6).

К агрегации тромбоцитов даже в отсутствие внешних повреждений могут приводить дефекты эндотелиальной оболочки сосудов.

 

С целью предупреждения тромбозов назначают препараты, снижающие ферментативную активность циклооксигеназы и тем самым тормозящие синтез тромбоксанов (например, ацетилсалициловую кислоту) (рис. 9).

 

Антиагрегационную активность ингибиторов циклооксигеназы следует также иметь в виду при лечении воспалительных ревматических заболеваний.

Endothelial defects can also initiate thrombocyte aggregation when there has been no externally imposed injury. 

 

In an effort to prevent thromboses drugs (e.g., acetylsalicylic acid) are prescribed that reduce the enzymatic activity of cyclooxygenase and thus inhibit thromboxane synthesis (Fig. 9). 

 

The antiaggregatory action of cyclooxygenase inhibitors should also be kept in mind when they are used to treat inflammatory rheumatic diseases.

Свертывание крови.

 

После того как образуется тромбоцитарный сгусток, степень сужения поврежденных сосудов уменьшается, что могло бы привести к вымыванию сгустка и возобновлению кровотечения.

 

Однако к этому времени уже набирают достаточную силу процессы коагуляции фибрина в ходе вторичного гемостаза, обеспечивающего плотную закупорку поврежденных сосудов тромбом (красным кровяным сгустком), содержащим не только тромбоциты, но и другие клетки крови, в частности эритроциты.

Coagulation. 

 

Once the white platelet plug has been formed, the vessels in the injured region are no longer so strongly constricted and might allow the plug to be washed out and bleeding to resume. 

 

However, by this time the fibrin coagulation in the course of secondary hemostasis has advanced sufficiently to obstruct the vessel completely with a clot (red blood clot, containing other blood cells such as erythrocytes).

Основные этапы свертывания крови были известны давно.

 

Еще в 1905 г. Моравиц описал в основном последовательность этих этапов, и его схема верна и поныне (рис. 12).

 

Вне организма кровь свертывается за несколько минут.

 

Под действием «активатора протромбина» (тромбокиназы), выделяющегося при разрушении тромбоцитов, белок плазмы протромбин превращается в тромбин.

 

Последний вызывает расщепление растворенного в плазме фибриногена с образованием фибрина, волокна которого образуют основу тромба.

 

В результате этого кровь превращается из жидкости в студенистую массу.

The main steps in the clotting of blood have been known for some time. 

 

As early as 1905 MORAWITZ described the basic sequence, and his description is still valid (Fig. 12). 

 

Outside the body blood clots in a few minutes. 

 

Disintegration of the thrombocytes produces the “prothrombin activator» (also known as thrombokinase) that converts the plasma protein prothrombin into thrombin. 

 

Thrombin splits the fibrinogen dissolved in the plasma to form fibrin, which constitutes the filamentous skeleton of the fibrin clot. 

 

The conversion of fibrinogen to fibrin transforms the blood from a fluid to a gelatinous mass.

Рис. 18.12. Классическая схема свертывания крови (по Моравицу)

Fig. 18-12. Classical scheme of blood coagulation, from MORAWITZ

Последующие этапы.

 

Через несколько часов волокна фибрина сжимаются (происходит ретракция фибрина), и из него как бы выдавливается светлая жидкость — сыворотка, т.е. лишенная фибриногена плазма.

 

На месте сгустка остается плотный красный тромб, состоящий из сети волокон фибрина с захваченными ею клетками крови.

 

В этом процессе также участвуют тромбоциты.

 

В них содержится тромбостенин — белок, сходный с актомиозином и способный сокращаться за счет энергии АТР.

 

Благодаря ретракции сгусток становится более плотным и стягивает края раны, что облегчает ее закрытие клетками соединительной ткани.

 

Спустя некоторое время после свертывания крови может наступить фаза фибринолиза, при которой сгусток растворяется и сосуд снова становится проходимым для крови.

Subsequent events. 

 

Within a few hours the fibrin filaments retract, squeezing out a clear yellowish fluid, the serum (fibrinogen-free plasma). 

 

 

The firm, compact red clot that remains is composed of a fibrillar mesh with blood cells in its interstices. 

 

The thrombocytes are also involved in this process. 

 

They contain thrombosthenin, a protein resembling actomyosin that can contract by splitting ATP

 

Retraction stabilizes the clot mechanically and pulls the edges of the wound together, creating favorable conditions for the growth of connective tissue cells into the area. 

 

The clotting process can be followed, after some time, by a phase of fibrinolysis, in which the clot dissolves and the vessel eventually becomes passable again.

Свертывание крови и факторы свертывания

Clotting Factors and the Process of Coagulation

Основная последовательность этапов свертывания крови, представленная на рис. 12, в настоящее время существенно дополнена благодаря выявлению многих дополнительных факторов, необходимых для нормального свертывания.

 

Отсутствие любого из этих факторов может привести к нарушению образования тромбина и процесса коагуляции (табл. 7).

 

Различные факторы обозначаются соответствующими названиями или, более просто, римскими цифрами.

 

В основном они представляют собой протеолитические ферменты (факторы XII, XI, X, IX, VII, II и калликреин  — это сериновые протеазы), присутствующие в крови в неактивной форме в виде проферментов.

 

В процессе свертывания они активируют друг друга в каскадной последовательности реакций.

 

Активированные факторы обозначаются с прибавлением буквы «а» (например, IIa).

The basic sequence illustrated in Fig. 12 has been expanded to include a number of additional factors that are necessary for clotting to proceed normally. 

 

 

Absence of any one of these factors can impair thrombin formation and interfere with clotting (Table 7). 

 

The various factors are identified by names or, more clearly, by Roman numerals. 

 

 

In general they are proteolytic enzymes (the factors XII, XI, X, IX, VII, II and kallikrein are serine proteases) present in the plasma in inactive form, as proenzymes. 

 

When clotting begins they activate one another, in a cascade-like chain of reactions. 

 

 

The active form of the factors is indicated by a subscript “a” (e.g., IIa).

Рис. 7.

А. Нормальные эритроциты в форме двояковогнутого диска

Б. Сморщенные эритроциты в гепертоническом солевом растворе

Fig. 7.

Left: biconcave discoid shape of normal erythrocytes.

Right: crenated erythrocyte, the result of exposure to hypertonic saline solution.

Начальные этапы свертывания.

 

В результате разрушения тканевых клеток и активации тромбоцитов высвобождаются фосфолипопротеины, которые вместе с факторами плазмы Xa и Va, а также ионами Ca2+ образуют ферментный комплекс, выполняющий функцию активатора протромбина.

 

В зависимости от происхождения липопротеинов различают кровяной и тканевой активаторы протромбина.

 

Когда процесс свертывания начинается под действием фосфолипопротеинов, выделяемых из клеток поврежденных сосудов или соединительной ткани, говорят о внешней системе свертывания крови;

если же инициация происходит под влиянием факторов свертывания, присутствующих в плазме, используют термин внутренняя система свертывания.

 

В организме обе эти системы дополняют друг друга (рис. 13).

Initial steps in clotting. 

 

The destruction of tissue cells and activation of thrombocytes releases phospholipoproteins and these, together with the clotting factors Xa and Vin the plasma plus ionized calcium, constitute an enzyme complex that serves as the prothrombin activator. 

 

According to the origin of the lipoproteins, a distinction is made between a tissue and a blood prothrombin activator

 

The term extrinsic system of clotting is used when the process is initiated by phospholipoproteins from damaged vascular and connective-tissue cells; 

 

the term intrinsic system applies when clotting factors in the plasma initiate it. 

 

 

In the body the two systems complement one another (Fig. 13).

Рис. 13. Схема свертывания крови и фибринолиза. Факторы свертывания крови охарактеризованы в табл. 7 (ТФ3 — тромбоцитарный фактор 3)

Fig. 13. Diagram of blood clotting and fibri­nolysis. For data on clot­ting factors see Table 7 (PF3 = platelet factor 3). 

 

Внешняя система активируется, когда липопротеины, выделяемые из тканевых клеток (тканевой тромбопластин), соединяются с фактором VII, который способен после этого в присутствии ионов кальция активировать фактор X.

The extrinsic mechanism comes into operation when the lipoproteins released from the tissue cells (tissue thromboplastin) first bind to Factor VII, enabling it to activate Factor X in the presence of calcium ions.

Первый этап активации внутренней системы состоит в том, что фактор XII вступает в контакт с отрицательно заряженными поверхностями, например с коллагеном или in vitro со стеклом.

 

В активации и действии фактора XII участвуют также высокомолекулярный кининоген и протеолитические ферменты, например калликреин, тромбин или трипсин.

 

Далее следует активация факторов XI и IX.

 

Фактор IXa после образования ферментного комплекса с тромбоцитарным фактором 3 и ионами Ca2+ активирует путем протеолиза фактор X.

 

Эта реакция существенно ускоряется в присутствии фактора VIII, который в свою очередь активируется тромбином.

The first step in the intrinsic mechanism is that Factor XII comes into contact with negatively charged surfaces such as collagen or, in vitro, with glass. 

 

 

The activation and action of Factor XII also involve high-molecular-weight kininogen and proteolytic enzymes such as kallikrein, thrombin or trypsin. 

 

 

This event is followed by activation of Factors XI and IX. 

 

Factor IXa, in an enzyme complex with platelet factor 3 and Ca2+, proteolytically activates Factor X. 

 

This reaction is greatly accelerated by Factor VIIIa. Factor VIII itself is activated by thrombin.

На нескольких из этих этапов существуют перекрестные взаимодействия между внешней и внутренней системами свертывания, благодаря чему обеспечиваются «альтернативные» пути для процессов коагуляции.

 

Так, фактор внешней системы VIIa и тканевой тромбопластин также могут активировать фактор внутренней системы IX.

 

Поэтому при недостатке факторов VIII или IX наблюдаются более тяжелые кровотечения, чем при дефиците факторов XI или XII:

в последнем случае фактор IX может активироваться фактором VIIa.

 

С другой стороны, фактор VII может активироваться продуктами расщепления фактора XI и фактором IXa внутренней системы.

 

Многие факторы свертывания, присутствующие в плазме, обнаружены также в тромбоцитах (табл. 6 и 7).

In several phases there are functional cross-connections between the extrinsic and the intrinsic processes, providing “alternative routes” for clotting. 

 

 

For instance, extrinsic Factor VIIa and tissue thromboplastin can also activate the intrinsic Factor IX. 

 

As a result, when there is a deficiency of Factor VIII or IX, more severe hemorrhagic diathesis is observed than when the deficient factor is XI or XII; 

in the latter case Factor IX can be activated by Factor VIIa

 

On the other hand, Factor VII can be activated by products of the splitting of Factor XII and by Factor IXa from the intrinsic system. 

 

Furthermore, some of the “plasma” clotting factors are also found in thrombocytes (cf. Tables 6 and 7).

Табл. 7. Факторы свертывания крови (а-активная форма)

Table 7. Blood-clotting factors; a, activated forms

Образование тромбина.

 

Активатор протромбина протеолитически расщепляет неактивный предшественник протромбин (мол. масса 72000), в результате чего образуется активный фермент тромбин (мол. масса 35000).

 

Содержание протромбина в плазме здорового человека составляет 0,10-0,15 г на 1 л.

 

Для образования протромбина в печени необходим витамин К, поэтому недостаток этого витамина (например, при нарушении всасывания жиров в кишечнике) приводит к расстройствам свертывания крови.

 

Период полувыведения протромбина из плазмы равен 1,5-3 сут.

 

Тромбин представляет собой пептидазу, особенно эффективно расщепляющую аргиниловые связи.

Под действием тромбина наступает частичный протеолиз молекулы фибриногена.

Thrombin production. 

 

Prothrombin activator splits the inactive precursor prothrombin (MW 72,000) proteolytically to produce the enzymatically active thrombin (MW 35,000). 

 

 

The plasma of a healthy person contains 0.10-0.15 g of prothrombin per liter. 

 

 

Vitamin K is required for its production in the liver; thus vitamin К deficiency (due, e.g., to defective enteral fat absorption) interferes with blood clotting. 

 

The half life of prothrombin in the plasma is 1.5-3 days. 

 

Thrombin is a peptidase particularly effective in splitting arginyl bonds; 

 

it causes partial proteolysis of the fibrinogen molecule.

Образование фибрина.

 

Первый этап в образовании фибрина — это расщепление димера фибриногена (мол. масса 340000) на две субъединицы, каждая из которых состоит из трех полипептидных цепей (α, β, γ).

 

При этом в результате действия тромбина разрушаются четыре аргинил-глициновые связи (по одной в каждой из двух α-цепей и в каждой из двух β-цепей) и освобождаются два фибринопептида — А и В.

 

Оба этих фибринопептида обладают сосудосуживающим действием.

 

Мономеры фибрина, которые остаются после отделения фибринопептидов, вначале выстраиваются параллельно друг другу под действием электростатических сил, образуя так называемые полимеры фибрина.

 

Для такой полимеризации необходимы фибринопептид А (фактор плазмы) и кальций.

 

Образующийся при этом гель способен к обратному превращению в жидкую форму под действием веществ, разрывающих водородные связи, например, мочевины.

 

Для того чтобы между мономерами фибрина установились ковалентные связи, обусловливающие физико-химические свойства фибриновых нитей, необходим фибринстабилизирующий фактор XIII — трансглутаминаза, активируемая тромбином в присутствии ионов Ca2+.

 

Этот фактор обнаружен в цитозоле тромбоцитов и в плазме (табл. 7).

 

Однако на этой стадии трехмерная сеть волокон фибрина, которая удерживает в больших количествах клетки крови и кровяные пластинки, все еще относительно рыхлая; свою окончательную форму она принимает после ретракции (см. выше).

Fibrin production. 

 

The first step is that the two subunits of the dimer fibrinogen (MW 340,000) are split apart; each subunit consists of three polypeptide chains (α, β, γ). 

 

 

Thrombin then breaks four arginyl-glycine bonds, one in each of the two α and the two β chains, to release the fibrinopeptides A and B. 

 

Both of these act as vasoconstrictors

 

The fibrin monomers that remain after the fibrinopeptides have been removed are initially brought into parallel alignment with one another by electrostatic forces, forming so-called fibrin polymers. 

 

This polymerization requires the presence of fibrinopeptide A, a plasma factor and calcium. 

 

The gel that results can be liquefied again by the addition of reagents (such as urea) that break hydrogen bridges. 

 

 

The fibrin-stabilizing Factor XIIIa, a transglutaminase activated by thrombin in the presence of Ca2+, is required for the establishment of covalent bonds between the fibrin monomers that give them a firm structure. 

 

 

Factor XIII is found in the cytosol of the thrombocytes and in the plasma (Table 7). 

 

The three-dimensional network of fibrin, within which blood cells and platelets are trapped in large numbers, is still relatively open at this stage and does not take its final form until retraction occurs (see above).

Фибринолиз

 Fibrinolysis

Значение фибринолиза.

 

Растворение кровяного сгустка — это такой же сложный процесс, как и его образование (рис. 14).

 

В настоящее время считается, что в крови даже в отсутствие повреждения сосудов постоянно происходит превращение небольшого количества фибриногена в фибрин.

 

Это превращение уравновешивается непрерывно протекающим фибринолизом.

 

Лишь в том случае, когда свертывающая система дополнительно стимулируется в результате повреждения ткани, выработка фибрина в области повреждения начинает преобладать и наступает местное свертывание крови.

Significance of fibrinolysis. 

 

The dissolution of a clot is a process similar in complexity to clot formation (Fig. 14). 

 

 

Even in the intact organism some of the fibrinogen is continuously being converted to fibrin. 

 

In a state of functional equilibrium, this fibrin is continuously removed by the process of fibrinolysis. 

 

Only when the clotting system is additionally stimulated by injury does fibrin production temporarily dominate at the site of the injury, so that localized coagulation becomes apparent.

Активация фибринолиза.

 

Один из глобулинов плазмы — плазминоген (профибринолизин, мол. масса 81000), как и протромбин, может под действием факторов тканей или крови (фибринолизокиназ) превращаться в активную форму — плазмин (фибринолизин). 

Активация плазмина обеспечивается механизмами, аналогичными внешней и внутренней свертывающим системам.

 

Плазмин представляет собой сериновую протеазу. Тромболитическое действие плазмина обусловлено его сродством к фибрину.

 

Плазмин отцепляет от фибрина путем гидролиза растворимые пептиды, которые тормозят действие тромбина и таким образом препятствуют дополнительному образованию фибрина.

 

Плазмин расщепляет также другие факторы свертывания — фибриноген, факторы V, VII, IX, XI и XII.

 

Благодаря этому он не только обладает тромболитическим эффектом, но и снижает свертываемость крови.

Activation of fibrinolysis. 

 

One of the globulins among the plasma proteins is plasminogen (profibrinolysin, MW 81,000). 

Like prothrombin, this substance can be converted to an active form, plasmin (fibrinolysin) by tissue or blood factors (fibrinolysokinases) in ways analogous to the extrinsic and intrinsic systems of coagulation. 

 

 

Plasmin, a serine protease, disintegrates the clot by virtue of its special affinity to fibrin. 

 

 

It splits soluble peptides off from the fibrin by hydrolysis; furthermore, these peptides inhibit the action of thrombin and hence counteract the formation of additional fibrin. 

 

Plasmin also splits fibrinogen, prothrombin and the clotting factors V, VII, IX, XI and XII. 

 

 

Therefore plasmin not only dissolves clots but also reduces the ability of the blood to coagulate.

Активаторы плазминогена, содержащиеся в тканях (особенно много их в мышечном слое матки), способны непосредственно превращать плазминоген в плазмин (рис. 13 и 14).

 

Высокоактивным тканевым активатором является урокиназа, присутствующая в моче.

 

Неизвестно, играет ли это вещество какую-либо роль в предупреждении образования или в растворении тромбов в мочевых путях или же просто экскретируется почками.

 

Действие активаторов, имеющихся в крови (к ним относится и фактор свертывания VIIa), проявляется лишь в присутствии так называемых проактиваторов.

 

Важнейшие из проактиваторов (один из них — прокалликреин) — это лизокиназы, высвобождающиеся из клеток крови при травматических или воспалительных повреждениях тканей.

Для лечения тромбозов используют лизокиназу, вырабатываемую гемолитическим стрептококком, — стрептокиназу.

The plasminogen activators derived from tissue, the most active of which is found in the myometrium of the uterus, convert plasminogen directly to plasmin (Fig. 13 and 14). 

 

 

An especially effective tissue activator, urokinase, is found in the urine. 

 

It is not known whether it serves to prevent the formation of or to dissolve fibrin clots in the urinary tract, or whether it is simply being excreted. 

 

 

The activators from blood (including the clotting factor VIIa) are effective only under the influence of so-called proactivators. 

 

 

The most important proactivators (one of which is prekallikrein) are lysokinases released from blood cells by traumatic or inflammatory damage to tissue. 

 

A therapeutically important lysokinase produced by hemolytic streptococci, streptokinase, is used in the treatment of thromboses.

Противосвертывающие и фибринолитические факторы в организме.

 

В плазме содержится несколько сериновых протеаз-ингибиторов, подавляющих активность фибринобразующих и фибринолитических ферментов.

 

Особо важную роль в качестве противосвертывающего агента играет антитромбин III.

Это вещество влияет на факторы IIa, Xa, IXa, XIa, XIIa и калликреин, препятствуя тем самым образованию и действию тромбина.

 

К противосвертывающим веществам плазмы относятся также протеин С (тормозит факторы Va и VIIIa), α1-макроглобулин (тормозит фактор IIa, калликреин и плазмин) и инактиватор С1 (тормозит факторы XIи XIIa и калликреин).

Factors produced in the body that inhibit clotting and fibrinolysis. 

 

Plasma contains several serine protease inhibitors, which restrict the activity of the fibrin-forming and the fibrinolytic enzymes. 

 

Antithrombin III is a particularly important inhibitor of clotting; 

 

it acts on Factors IIa, Xa, IXa, XIa, XIIa and kallikrein — that is, it inhibits the formation and action of thrombin.

 

Other inhibitors in the plasma are protein C (inhibits Factors Va and VIIIa), α2-macroglobulin (inhibits Factor IIa, kallikrein and plasmin) and C1 inactivator (inhibits Factors XIa and XIIa and kallikrein).

Главный фактор, подавляющий фибринолитическую активность плазмина, — это α2-антиплазмин.

 

Присутствуя в плазме, плазмин может свободно оказывать свой фибринолитический эффект только во внутренних слоях тромба, где плазминоген связывается с фибрином.

 

В этих слоях концентрация плазмина высока, а концентрация α2-антиплазмина мала, так как последний проникает из крови в сгусток лишь путем медленной диффузии из крови.

 

В качестве лекарственных препаратов, тормозящих фибринолиз, используют синтетические ингибиторы протеаз типа ε-аминокапроновой кислоты. Их действие проиллюстрировано на рис. 18.14.

The main factor responsible for inhibiting the fibrinolytic activity of plasmin is α2-antiplasmin. 

 

Because of its presence in the plasma, plasmin can exert its fibrinolytic influence without restraint only in the interior of a clot. 

 

 

There, because plasminogen is adsorbed to fibrin, the plasmin concentration is high; 

the concentration of α2-antiplasmin, which can enter the clot only by slow diffusion from the blood flowing past, is low. 

 

To retard fibrinolysis for therapeutic purposes synthetic protease inhibitors are used; an example is ε-aminocaproic acid, the actions of which are diagrammed in Fig. 14.

Нарушения и предупреждение свертывания крови; анализ свертывающей активности крови

Disturbance and Inhibition of Coagulation; Tests of Clotting Activity

Для того чтобы кровоток в обычном состоянии не нарушался, а при необходимости наступало эффективное свертывание крови, необходимо поддержание равновесия между факторами плазмы, тромбоцитов и тканей, способствующими свертыванию и тормозящими его.

 

Если это равновесие нарушается, возникает либо кровоточивость, либо повышенное тромбообразование.

 

Последнее состояние в клинике встречается чаще.

Equilibrium between the factors in plasma, thrombocytes and vessel wall that promote clotting and those that inhibit it is a fundamental requirement for undisturbed blood flow and — when needed — successful clotting. 

 

 

If the balance is upset the result can be either a greater tendency to bleed or excessive clotting activity. 

 

The latter is clinically more common.

К симптомам нарушений свертывания относятся кровоизлияния (гематомы) и тяжелые неостанавливающиеся кровотечения, чаще в области суставов;

они связаны с отдельными сравнительно крупными сосудами и обычно вызваны травмой.

 

В отличие от этого при тромбоцитарной патологии спонтанно возникают мелкие капиллярные кровоизлияния (см. выше).

The symptoms of defective clotting are hematomas and serious bleeding tendencies, especially in the joints. 

That is, individual relatively large vessels are affected, and the bleeding is usually induced by trauma. 

 

This situation differs from the thrombocytic disorders, which are characterized by spontaneous punctate bleeding from capillaries (see above).

Наследственная недостаточность факторов свертывания в плазме (обычно нескольких) может проявляться после тяжелых кровотечений (коагулопатия потребления) или при инфекционных заболеваниях.

 

Свертывание крови нередко нарушается при тяжелых воспалительных и дегенеративных заболеваниях печени в результате резкого подавления синтеза протромбина и факторов II, VII, IX и X.

 

Нарушение свертывания наступает также при недостатке витамина К (жирорастворимый витамин, содержащийся в растительной пище и синтезируемый микрофлорой кишечника) в отсутствие каких бы то ни было поражений печени.

Эндогенный дефицит витамина К наблюдается при угнетении всасывания жиров в кишечнике, например при снижении желчеобразования, а также при подавлении кишечной микрофлоры антибиотиками.

 

Этот витамин необходим для нормального синтеза факторов II, VII, IX и X в печени. 

A hereditary deficiency of — usually several — plasma clotting factors can become manifest after severe bleeding (consumption coagulopathy) or in infectious diseases. 

 

 

Severe forms of inflammatory and degenerative liver disease can restrict the synthesis of factors II, VII, IX and X so greatly that clotting defects appear. 

 

 

Clotting is also impaired when there is vitamin К deficiency without liver damage. 

An “internal” deficiency of this fat-soluble vitamin, which is present in vegetables and can be synthesized by intestinal bacteria, occurs when enteral fat absorption is inadequate (particularly due to insufficient bile secretion) and when the intestinal flora has been destroyed by antibiotics. 

 

 

Vitamin К is necessary for synthesis of Factors И, VII, IX and X in the liver.

Существуют врожденные состояния дефицита — заболевания, при которых нарушена активность, как правило, только одного фактора свертывания (см. табл. 17).

 

Сцепленное с полом рецессивно наследуемое заболевание гемофилия (оно поражает мужчин, а женщины являются носителями) обусловлено в большинстве случаев отсутствием фактора VIII (гемофилия А).

 

В некоторых случаях наблюдается дефицит фактора IX (гемофилия В).

 

По клинической картине, характеру наследования и патологии две формы неразличимы, как показывают пробы на свертывание крови.

In the congenital deficiency states usually only a single clotting factor is subnormally active (Table 7). 

 

 

The sex-linked (overt in males, carried by females), recessive hereditary disease hemophilia is associated in the great majority of cases with a lack of Factor VIII (hemophilia A). 

 

In a few bleeders, however, it is Factor IX that is lacking (hemophilia B). 

 

The two forms are indistinguishable in symptomatology, mode of inheritance, and pathology as revealed by global coagulation tests.

Рис. 14. Механизм действия некоторых антикоагулянтов и фибринолитических препаратов

 

Fig. 14. Mode of action of some anticoagulants and fibri­nolytics

 

Предотвращение свертывания крови (рис. 14).

 

Свертывание вытекшей из сосуда крови замедляется, хотя и не подавляется полностью, при охлаждении.

 

Свертывание взятой для анализа крови можно также замедлить, используя иглы и сосуды с несмачиваемым силиконовым или парафиновым покрытием.

 

В отличие от шероховатых поверхностей такие покрытия не вызывают агрегации тромбоцитов с их последующим разрушением, вследствие чего образование тромбина значительно замедляется.

 

Свертывание in vitro подавляют такие вещества, удаляющие из раствора ионы кальция, необходимые на многих этапах свертывания.

Эти вещества связывают кальций и переводят его в относительно нерастворимую или слабо диссоциирующую форму.

 

К ним относятся оксалаты натрии, калии или аммония, цитрат натрия и хелатобразующее соединение — этилендиаминтетраацетат (ЭДТА).

 

Чаще всего используют цитрат натрия, так как это вещество в малых дозах нетоксично, и поэтому случайное попадание его в кровоток при взятии крови не представляет опасности.

Prevention of coagulation (Fig. 14). 

 

Cooling retards extravascular coagulation, though it does not prevent it. 

 

 

Coagulation of blood samples can also be retarded by the use of cannulas and storage containers coated with silicon or paraffin. 

 

These unwettable surfaces do not induce aggregation and the subsequent degradation of thrombocytes as rough, wettable surfaces do. 

Therefore the formation of thrombin is considerably delayed under these conditions. 

 

Extravascular clotting can also be prevented by adding substances that remove from solution the ionic calcium required at many stages in the coagulation process, by binding calcium in relatively insoluble or weakly dissociated compounds. 

 

Suitable additives include sodium, potassium or ammonium oxalate, sodium citrate, and the chelating agent EDTA (ethylenediamine-tetraacetic acid). 

 

 

Sodium citrate is most commonly used, because it is nontoxic in small amounts, so that inadvertent injection while a sample is being drawn is not dangerous.

Гепарин тормозит свертывание как in vivo, так и in vitro.

 

Этот антикоагулянт представляет собой смесь полисульфатированных эфиров гликозаминогликанов;

его особенно много в печени, легких, сердце и мышцах, а также в тучных клетках и базофилах.

 

Гепарин образует комплекс (называемый антитромбином II) с антитромбином III, повышая тем самым эффективность антитромбина III и подавляя образование и действие тромбина.

 

Кроме того, гепарин служит активатором фибринолиза и поэтому способствует растворению сгустков крови.

 

При передозировке гепарина в качестве антагониста можно использовать основной хлорид протамина, связывающийся с гепарином с образованием неактивного комплекса.

Heparin inhibits coagulation both in vivo and in vitro. 

 

This anticoagulant is a mixture of polysulfonated esters of a glucosamine glycan. 

It is particularly abundant in the tissues of liver, lung, heart and muscle, as well as in mast cells and basophilic granulocytes. 

 

 

Heparin forms a complex (known as antithrombin II) with antithrombin III, thereby increasing its effectiveness in inhibiting the formation and action of thrombin. 

 

Heparin also serves as a fibrinolysis activator, promoting the dissolution of blood clots. 

 

 

In cases of heparin overdose (basic) protamine chloride can be given as an antidote; it binds to heparin to form an inactive compound.

Поскольку гепарин приходится вводить парентерально и, кроме того, он очень быстро разрушается и выводится из организма (действие его продолжается всего 4-6 ч), в клинике предпочитают для длительной антикоагулянтной терапии использовать производные кумарина.

 

Эти препараты, эффективные при приеме внутрь, действуют как антагонисты витамина К:

они препятствуют связыванию этого витамина с его апоферментом (γ-глутамилкарбоксилазой) в печени.

 

Действие производных кумарина подавляется при повышении концентрации витамина К по принципу конкурентного ингибирования.

Because heparin must be administered parenterally, and is broken down and excreted so rapidly that it acts for only 4 -6 hours, coumarin derivatives are preferred for long-term anticoagulant therapy. 

 

 

These drugs can be given orally; 

they act as vitamin К antagonists, preventing the vitamin from binding with its apoenzyme (γ-glutamyl carboxylase) in the liver. 

 

 

This effect can be overcome by increasing the concentration of vitamin К (competitive inhibition).

Другие антикоагулянты.

 

Существуют не только противосвертывающие вещества общего действия, но также местные агенты.

 

Одним из них является гирудин — вещество с антитромбиновой активностью, содержащееся в слюне медицинской пиявки.

 

Противосвертывающее действие некоторых змеиных ядов связано с тем, что они подавляют образование фибрина.

 

Слюна кровососущих насекомых также обладает антикоагулянтной активностью:

так, из слюнной железы слепня (Tabanus) было выделено антитромбиновое вещество табанин.

Other anticoagulants. 

 

In addition to the clotting inhibitors with a systemic action there are certain substances of animal origin that can be used to inhibit clotting locally. 

 

One is hirudin, an antithrombin in the saliva of the medicinal leech. 

 

 

Some snake toxins inhibit clotting by preventing the formation of fibrin. 

 

The saliva of blood-sucking insects also acts as an anticoagulant; 

the antithrombin tabanin has been isolated from the salivary gland of a biting fly (Tabanus).

Анализ на свертываемость крови.

 

Для определения времени рекальцификации кровь, смешанную с цитратом натрия, помещают в пробирку со стеклянной бусиной.

Пробирку оставляют медленно вращаться в наклонном положении в водяной бане при 37° С.

 

После выравнивания температур в кровь добавляют в избытке хлористый кальций и измеряют время до начала образования сгустка (момент, когда стеклянная бусина начинает вращаться вместе с пробиркой).

 

В норме это время равно 80-130 с.

Tests of clotting activity. 

 

For measurement of recalcification time, blood anticoagulated with sodium citrate is put into a test tube with a glass bead, and the tube is left to rotate slowly, in a slanted position, in a water-bath at 37 °C. 

 

 

After the temperature has equilibrated, an excess of calcium chloride is added and the time until clot formation (indicated when the bead rotates with the tube) is measured. 

 

 

Normal range:  80-130 s.

Тромбопластиновое время (проба Квика) — это наиболее распространенный тест на эффективность терапии препаратами кумарина.

 

При постановке пробы к плазме, обработанной оксалатами либо цитратами, добавляют смесь, содержащую в избытке тканевой тромбопластин и хлорид кальция, после чего определяют время свертывания.

 

Отклонение этого времени от нормы (〜 14 с) связано с пониженным содержанием факторов внешней свертывающей системы, протромбина или фибриногена.

The thromboplastin time (Quick test) is the most common method of estimating the effectiveness of coumarin therapy. 

 

Tissue thromboplastin and calcium chloride are added in excess to oxalated or citrated plasma, and the time until clotting begins is measured. 

 

 

Departures from the normal clotting time (ca. 14 s) in general result from a deficiency in the factors of the extrinsic clotting system, prothrombin or fibrinogen.

При определении частичного тромбопластинового времени (ЧТВ) к плазме, обработанной цитратами, добавляют в избытке тромбоцитарный фактор 3 и хлорид кальция, после чего определяют время свертывания.

 

С помощью этого теста исследуют активность внутренней системы свертывания (например, факторов VIII и IX), а также протромбина и фибриногена.

 

Норма составляет 40-50 с.

To determine the partial thromboplastin time (PTT) platelet factor 3 and calcium chloride are added in excess to citrated plasma and the clotting time is measured. 

 

 

This test demonstrates the activity of the intrinsic clotting system (e.g., Factor VIII and Factor IX) as well as that of prothrombin and fibrinogen. 

 

Normal time:  40-50 s.

Для определения тромбинового времени (ТВ) измеряют время свертывания после добавления к плазме, содержащей цитрат, стандартного раствора тромбина.

 

Этот тест используют для определения недостатка фибриногена или эффективности фибринолитической терапии с применением стрептокиназы.

 

Норма составляет 17-24 с.

The thrombin time (TT) is found by measuring the clotting time after a test thrombin solution has been added to citrated plasma. 

 

The thrombin time can be used to evaluate fibrinogen deficiency or fibrinolysis therapy with streptokinase. 

 

 

Normal time:  17-24 s.