Три фазы процесса свертывания крови:
комплекс последовательных реакций, приводящий к образованию протромбиназы;
под влиянием протромбиназы переход протромбина (II) в тромбин (IIа).
под влиянием тромбина из фибриногена образуется фибрин.
Первая фаза - образование протромбиназы - может происходить по внешним и внутренним механизмам (Рис. 21).
Внешний механизм предполагает обязательное присутствие тромбопластина (III). Формирование протромбиназы начинается с активации фактора VII при его взамодействии с тромбопластином и фактором XIIа.
VII может переходить в деятельное состояние под влиянием XIа, IXа, Xа, IIа и калликреина.
VIIа переводит X в Xа (появление протромбиназы), а также активирует IX, и этим участвует в образовании протромбиназы по внутреннему механизму.
Рис. 21. Схема свёртывания крови и фибринолиза.
Образование протромбиназы по внешнему пути происходит быстро (20 - 30 с), ведет к появлению небольшой порции тромбина (IIа), который способствуют необратимой агрегации тромбоцитов, активации факторов XIII и V и значительно ускоряет формирование протромбиназы по внутреннему механизму.
Внутренний механизм связан с участием тромбоцитов (фактор Р3) или разрушенных эритроцитов. Инициатором внутреннего механизма образования протромбиназы является фактор XII, который активируется травмированной поверхностью стенки сосуда, кожей, коллагеном, адреналином (в лабораторных условиях - при контакте со стеклом).
XIIа переводит XI в XIа. В этой реакции может принимать участие калликреин (активируется XIIа) и ВМК (активируется калликреином).
XIа оказывает влияние на IX, переводя его в IХа. IХа - направляется на протеолиз Х при обязательном участии VIII (VIIIа). Активация Х под влиянием VIII и IXа называется теназной реакцией.
Вторая фаза: переход II в IIа осуществляется под влиянием протромбиназы (Ха) в присутствии Vа и сводится к протеолитическому расщеплению протромбина; появляется фермент тромбин, обладающий свертывающей активностью.
Третья фаза: переход фибриногена в фибрин носит поэтапный характер.
Под влиянием IIа от фибриногена отщепляются фибринопептиды и образуют фибрин-мономер Iм. Из него, за счет полимеризации формируются олигомеры и димеры фибрина (Iо и Id). Из них за счет продольного и поперечного связывания образуются протофибриллы - легкорастворимый фибрин Is (быстро лизирующийся под влиянием плазмина, трипсина).
В дальнейшем под влиянием XIII (ФСФ), который после активации тромбином в присутствии Са2+ прошивает фибринполимеры дополнительными перекрестными связями, появляется труднорастворимый фибрин, i (insolulle).
Сгусток становится резистентным к фибринолитическим (протеолитическим) агентам.
Образовавщийся фибриновый сгусток благодаря тромбоцитам, входящим в его структуру, сокращается и уплотняется (наступает ретракция) и прочно закупоривает сосуд.
Свертывание крови, контактирующей с травмированными тканями, осуществляется за 5 - 10 минут. Основное время уходит на образование протромбиназы. Переход протромбина в тромбин и фибриногена в фибрин осуществляется довольно быстро.
В естественных условиях время свертывания крови может уменьшаться (гиперкоагуляция) или удлиняться (гипокоагуляция).
Фибринолиз.
Фибринолиз является неотъемлемой частью системы гемостаза, всегда сопровождает процесс свертывания крови и активируется факторами, принимающими участие в этом процессе.
Предотвращает закупорку кровеносных сосудов фибриновыми сгустками.
Ведет к реканализации сосудов после остановки кровотечения.
Ферментом, разрущающим фибрин, является «плазмин» («фибринолизин»). В циркуляции находятся в неактивном состоянии в виде профермента плазминогена.
Может протекать по внешнему и внутреннему механизму.
Внешний фибринолиз осуществляется при участии тканевых активаторов, которые синтезируются в эндотелии сосудов - тканевой активатор плазминогена (ТАП), урокиназа. Последняя также образуется в юкстагломерулярном аппарате почки.
Внутренний фибринолиз осуществляется плазменными активаторами, а также активаторами форменных элементов. Разделен на Хагеман-зависимый и Хагеман - независимый.
Хагеман-зависимый протекает под влиянием XIIа, калликреина и ВМК, которые переводят плазминоген в плазмин.
Хагеман-независимый (под влиянием активаторов плазминогена форменных элементов и активированных протеинов) определяется наиболее быстро и носит срочный характер. Его основное назначение сводится к очищению сосудистого русла от нестабилизированного фибрина, образующегося в процессе внутрисосудистого свертывания крови.
Образовавшийся в результате активации плазмин вызывает расщепление фибрина. При этом появляются ранние (крупномолекулярные) и поздние (низкомолекулярные) продукты фибринолиза.
В плазме находятся и ингибиторы фибринолиза: б2 - антиплазмин (связ. плазмин, трипсин, калликреин, урокиназу, ТАП). б2 - протеазный ингибитор б2-макроглобулин, С1 - протеазный ингибитор. Ряд ингибиторов активатора плазминогена, синтезируется эндотелием, макрофагами, моноцитами, фибробластами.
Фибринолитическая активность крови определяется соотношением активаторов и ингибиторов фибринолиза.
Наряду с ферментативным фибринолизом, Б.А. Кудряшов, выделил неферментативный фибринолиз, обусловленный соединениями естественного антикоагулянта гепарина с ферментами и гормонами. Он приводит к расщеплению в сосудистом русле нестабилизированного фибрина (фибрин-мономеры и фибрин S).
Естественные антикоагулянты.
В естественных условиях кровь остается жидкой благодаря наличию в кровотоке естественных антикоагулянтов (фибринолитическое звено системы гемостаза). Их делят на первичные и вторичные.
Первичные антикоагулянты всегда присутствуют в циркулирующей крови.
Вторичные - образуются в результате протеолитического расщепления факторов свертывания крови в процессе образования и растворения фибринового сгустка. «Отработанные факторы свертывания крови» и продукты деградации фибриногена и фибрина стимулируют фибринолиз. Роль вторичных антикоагулянтов сводится к ограничению внутрисосудистого свертывания крови и распространения тромба по сосудам.
При ускорении свертывания крови и одновременно торможению фибринолиза создаются условия для развития тромбозов, эмболий и ДВС-синдрома (диссиминированное внутрисосудистое свертывание).
ДВС-синдром возникает при переливании несоответствующих групп крови, обширных травмах, длительной операции и т.д. Возникает гиперкоагуляция, которая из-за интенсивного потребления тромбоцитов, фибриногена, факторов V, VIII, XIII и др. сменяется вторичной гипокоагуляцией вплоть до полной неспособности к образованию фибриновых сгустков, что приводит к кровотечениям.
Кровообращение
РОЛЬ СЕРДЦА В КРОВООБРАЩЕНИИ, СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ
Основные функции системы кровообращения: транспорт газов и веществ; удаление метаболитов и повреждённых клеток; обмен тепла в организме.
В основе непрерывного движения крови по сосудам лежит деятельность сердца как насоса и возникающий при этом градиент давления, т.е. разница давлений по ходу сосудистого русла (каскадный уровень снижения давления). Сопротивление, которое испытывает кровь, проходя по различным сосудам, в определённой степени препятствует кровотоку.
Главные функции сердца - резервуарная и нагнетательная. В период диастолы в отделах сердца накапливается очередная порция крови. Во время систолы желудочков часть этой крови выбрасывается из левого в аорту (большой круг), а из правого в лёгочную артерию (малый круг).
За 1 минуту у взрослого человека из каждого желудочка выбрасывается около 4,5 - 5 л крови - минутный объём крови (МОК).
Максимальный объём крови перед началом систолы желудочков 140 - 180 мл - «конечно-диастолический объём». Характеризует максимальные возможности сердца как насоса.
В период систолы из желудочков выбрасывается «систолический объём» (СО) - 60 - 80 мл. Чем он больше и чем чаще сокращается сердце, тем выше его производительность как насоса. Если СО - 70 мл, ЧСС 70 уд./мин, то МОК - 4900 мл. СО - важнейшая характеристика производительности работы сердца. Синонимы СО - ударный объём и сердечный выброс.
После изгнания крови в желудочках остаётся около 70 мл крови. Это «конечно-систолический объём». Состоит из резервного и остаточного объёмов; остаточный объём - остаётся даже после самого мощного сокращения, а резервный объём - может выбрасываться при усиленной работе.
Сердечный индекс: МОК/площадь поверхности тела.
Ударный индекс: СО/площадь поверхности тела.
Сердечный цикл.
Систола предсердий. При распространении возбуждения от синоатриального узла по миокардиоцитам предсердий начинается их сокращение. В процесс вовлекаются все миокардиоциты правого, чуть позже, и левого предсердий. В результате сжимаются устья вен, впадающих в предсердия, повышается внутрипредсердное давление - в левом до 5-8 мм рт.ст., в правом до 4-6 мм рт.ст.. Кровь, которая накопилась в предсердиях во время диастолы, изгоняется в желудочки. Длительность систолы предсердий около 0,1 с. За это время в желудочки входит около 40 мл крови (30 % конечно-диастолического объёма ).
После окончания систолы предсердий начинаются 2 процесса: 1) в предсердиях - диастола (0,7 с); 2) в желудочках начинается систола (0,33 с), а затем диастола (0,47 с). Все временные интервалы приводятся для ЧСС - 75 ударов/минуту.
1-й период систолы желудочков - период напряжения (0,08 с) - состоит из 2-х фаз: асинхронного сокращения (0,05 с) и изометрического сокращения (0,03 с).
Фаза асинхронного сокращения начинается с началом возбуждения желудочков. В течение этой фазы процессы возбуждения (и следующие за ними процессы сокращения) распространяются по миокарду желудочков. Давление в желудочках сначала близко к 0, а к концу фазы - сокращение охватывает все волокна миокарда и давление в желудочках начинает быстро нарастать.
Фаза изометрического сокращения начинается с захлопывания створок предсердно-желудочковых (атриовентрикулярных) клапанов, когда давление в желудочках станет выше, чем в предсердиях. При этом возникает I-й (систолический) тон сердца. После захлопывания клапанов и створчатые и полулунные клапаны (и вход и выход) закрыты, объём крови постоянен, т.к. жидкость практически не сжимаема, длина волокон не изменяется, увеличивается их напряжение. Давление в желудочках быстро растёт: до 70-80 мм рт.ст. в левом и до 15-20 мм рт.ст. в правом. Левый желудочек приобретает круглую форму и с силой ударяется о внутреннюю поверхность грудной стенки. В 5-м межреберье слева от среднеключичной линии в этот момент определяется верхушечный толчок.
К концу фазы изометрического сокращения давление крови в левом желудочке становится выше, чем в аорте, а в правом желудочке выше, чем в лёгочной артерии. Происходит открытие полулунных клапанов и начинается период изгнания (0,25 с).
В начале процесс изгнания совершается быстро - фаза быстрого изгнания (0,12 с). Давление в желудочках нарастает: в левом до 120 - 130 мм рт. ст. , в правом до 25 - 30 мм рт. ст.. Такие же давления создаются соответственно в аорте и лёгочной артерии. По мере заполнения аорты и лёгочной артерии кровью, сопротивление выходящему потоку крови увеличивается, фаза быстрого изгнания сменяется фазой медленного изгнания (0,13 с).
В конце фазы медленного изгнания миокард желудочков начинает расслабляться. Давление в желудочках падает, кровь из аорты и лёгочной артерии устремляется обратно в полости желудочков и захлопывает полулунные клапаны. При этом возникает II-й (диастолический) тон сердца. Время от начала расслабления желудочков до захлопывания полулунных клапанов называется протодиастолическим периодом (0,04 с).
После захлопывания полулунных клапанов давление в желудочках падает. Створчатые клапаны в это время ещё закрыты, объём крови, а, следовательно, и длина волокон миокарда не изменяется - период изометрического расслабления (0,08 с).
К концу изометрического расслабления давление в желудочках становится ниже, чем в предсердиях, открываются предсердно-желудочковые клапаны и кровь из предсердий начинает поступать в желудочки. Начинается период наполнения желудочков кровью (0,25 с), делящийся на фазы быстрого (0,08 с) и медленного (0,17 с) наполнения.
С момента открытия предсердно-желудочковых клапанов вся кровь из предсердий (около 33 мл) быстро устремляется в желудочки. Колебания стенок желудочков вследствие быстрого притока крови вызывает появление III-го тона сердца.
Во время фазы медленного наполнения вся кровь, поступающая из вен в предсердия, протекает сразу в желудочки.
К концу фазы медленного наполнения возникает систола предсердий. Предсердия нагнетают в желудочки дополнительное количество крови. Во время систолы предсердий в желудочках - пресистолический период (0,1 с).
Колебания стенок сердца, вызванные сокращением предсердий и дополнительным поступлением крови в желудочки, ведёт к появлению IV-го тона сердца.
Если I-й и II-й тоны выявляются уже при аускультации, то III-й и IV-й тоны сердца выявляются при регистрации фонокардиограммы.
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ГЕМОДИНАМИКИ
Движение крови по сосудам определяется разницей давлений по ходу сосудистого русла (каскадным уровнем снижения давления).