。ǘ)抗凝系統(tǒng)的作用
正常人1ml血漿含凝血酶原約300單位,在凝血時(shí)通?梢匀考せ睢10ml血漿在凝血時(shí)生成的凝血酶就足以使全身血液凝固。但在生理止血時(shí),凝血只限于某一小段血管,而且1ml血漿中出現(xiàn)的凝血酶活性很少超出8-10單位,說(shuō)明正常人血漿中有很強(qiáng)的抗凝血酶活性。
現(xiàn)在已經(jīng)查明,血漿中最重要的抗凝物質(zhì)是抗凝血酶Ⅲ(antithrombinⅢ)和肝素,它們的作用約占血漿全部抗凝血酶活性的75%?鼓涪笫茄獫{中一種絲氨酸蛋白酶抑制物(serine protease inhibitor)。因子 Ⅱa、Ⅶ、Ⅸa、χa、Ⅻa的活性中心均含有絲氨酸殘基,都屬于絲氨酸蛋白酶(serine protease)。抗凝血酶Ⅲ分子上的精氨酸殘基,可以與這些酶活性中心的絲氨酸殘基結(jié)合,這樣就“封閉”了這些酶的活性中心而使之失活。在血液中,每一分子抗凝血酶Ⅲ,可以與一分子凝血酶結(jié)合形成復(fù)合物,從而使凝血酶失活。
肝素是一種酸性粘多糖,主要由肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞產(chǎn)生,存在于大多數(shù)組織中,在肝、肺、心和肌組織中更為豐富。
肝素在體內(nèi)和體外都具有抗凝作用,肝素抗凝的主要機(jī)制在于它能結(jié)合血漿中的一些抗凝蛋白,如抗凝血酶Ⅲ和肝素輔助因子Ⅱ(heparin cofactorⅡ)等,使這些抗凝蛋白的活性大為增強(qiáng)。當(dāng)肝素與抗凝血酶Ⅱ的某一個(gè)ε-氨基賴氨酸殘基結(jié)合,則抗凝血酶Ⅲ與凝血酶的親和力可增強(qiáng)100倍,使兩者結(jié)合得更快,更穩(wěn)定,使凝血酶立即失活。當(dāng)肝素與肝素輔助因子Ⅱ結(jié)合而激活后者時(shí),被激活的肝素輔助因子Ⅱ特異性地與凝血酶結(jié)合成復(fù)合物,從而使凝血酶失活,在肝素的激活作用下,肝素輔助因子滅活凝血酶的速度可以加快約1000倍。
肝素還可以作用血管內(nèi)皮細(xì)胞,使之釋放凝血抑制物和纖溶酶原激活物,從而增強(qiáng)對(duì)凝血的抑制和纖維蛋白的溶解。此外,肝素能激活血漿中的脂酶,加速血漿中乳糜微粒的清除,因而減輕脂蛋白對(duì)血管內(nèi)皮的損傷,有助于防止與血脂有關(guān)的血栓形成。
天然肝素是一種分子量不均一的混合物,分子量為3000-57000不等。這種不均一是生物合成過(guò)程有差異所致。不同分子量肝素的生物作用也不完全相同。一般將分子量在7000以下肝素稱為低分子量肝素。低分子量肝素只與抗凝血酶Ⅱ結(jié)合,而分子量較大的肝素除了能與抗凝血酶Ⅲ結(jié)合外,還能與血小板結(jié)合,結(jié)果不僅抑制血小板表面凝血酶的形成,而且抑制血小板的聚集與釋放。由于分子量較大的肝素抗凝作用的環(huán)節(jié)較多,作用較為復(fù)雜,易引起出血傾向,而低分子時(shí)肝素具有半衰期較長(zhǎng),抗凝效果好和引起出血傾向少等優(yōu)點(diǎn),因而更適于作為外源性抗凝劑。
從化學(xué)本質(zhì)看,凝血過(guò)程是一系列酶促反應(yīng)鏈,其中主鏈?zhǔn)且幌盗薪z氨酸蛋白酶的作用。組成抗凝系統(tǒng)的一類物質(zhì)是血漿中存在的多種絲氨酸蛋白酶抑制物。上述抗凝血酶Ⅲ是其中最為重要的一種。屬于絲氨酸蛋白酶抑制物的抗凝物質(zhì)還有能抑制補(bǔ)體第1成分和因子Ⅻa、Ⅺa、的C1抑制物(C1inhibitor),廣譜的蛋白酶抑制物a2-巨球蛋白(a2-macroglobulin)等?鼓到y(tǒng)中的另一類物質(zhì)是輔因子抑制物,這類抑制物通過(guò)對(duì)凝血輔因子如因子Ⅴ和Ⅷ活性的抑制而實(shí)現(xiàn)抗凝作用。下述的蛋白質(zhì)C和凝血酶調(diào)制素都是屬于這類抗凝物質(zhì)。
蛋白質(zhì) C(protein C)是近年來(lái)引起注意的另一種具有抗凝作用的血漿蛋白,分子量為62000,它由肝合成,并有賴于維生素K的存在。蛋白質(zhì)C以酶原形式存在于血漿中,蛋白質(zhì)C在凝血酶的作用下發(fā)生有限的酶解過(guò)程,從分子上裂解下一個(gè)小肽后即具有活性。激活的蛋白質(zhì)C與血管內(nèi)皮表面存在的輔因子凝血酶調(diào)制素(thrombomodulin)結(jié)合成復(fù)合物,在Ca2+存在的條件下這種復(fù)合物使蛋白質(zhì)C的激活過(guò)程大大加快。激活的蛋白質(zhì)C具有多方面的抗凝血、抗血栓功能,主要的作用包括:①滅活凝血因子Ⅴ和Ⅷ。這種滅活也是一種酶解過(guò)程,即是把因子Ⅴ和Ⅷ的重鏈進(jìn)行水解,使他們與磷脂的結(jié)合力降低。這種滅活反應(yīng)需要有Ca2+的存在,反應(yīng)的速度是很快的;②限制因子Χa與血小板結(jié)合。存在于血小板表面的因子Ⅴa是因子Χa的受體。當(dāng)因子Χa與這種受體結(jié)合后,可使因子Χa的活性大為增強(qiáng)。由于激活的蛋白質(zhì)C能使因子Ⅴa滅活,使因子Χa與血小板的結(jié)合受到阻礙,結(jié)果可使因子Χa激活凝血酶原的作用大為減弱;③增強(qiáng)纖維蛋白的溶解。激活的蛋白質(zhì)C能刺激溶酶原激活物的釋放,從而增強(qiáng)纖溶活性。激活的蛋白質(zhì)C的這一作用只有在內(nèi)皮細(xì)胞存在的情況下才能實(shí)現(xiàn)。維生素K缺乏或患肝病可使蛋白質(zhì)C的合成減少;某些病理情況造成血管內(nèi)皮廣泛損傷時(shí)使凝血酶調(diào)制減少,這種減少轉(zhuǎn)而使蛋白質(zhì)C的激活受阻。不論是蛋白質(zhì)C減少或活化受阻都增加了形成血栓的傾向。
體外延緩或阻止血液凝固的因素:①降低溫度,當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)的溫度降低至10℃以下時(shí),很多參與凝血過(guò)程的酶的活性下降,因些可延緩血液凝固,但不能完全阻止凝血的發(fā)生;②光滑的表面,也稱不濕表面,可減少血小板的聚集和解體,減弱對(duì)凝血過(guò)程的觸發(fā),因而延緩了凝血酶的形成。例如,將血液盛放在內(nèi)表面涂有硅膠或石蠟的容器內(nèi),即可延緩血凝,③去Ca2+,由于血液凝固的多個(gè)環(huán)節(jié)中都需要Ca2+的參加,因此如在體外向血液中加入某些能與鈣結(jié)合形成不易解離但可溶解的絡(luò)合物,從而減少了血漿中的Ca2+,防止了血液凝固。由于少量枸櫞酸鈉進(jìn)入血液循環(huán)不致產(chǎn)生毒性,因此常用它作抗凝劑來(lái)處理輸血用的血液。此外,實(shí)驗(yàn)室中可使用草酸銨、草酸鉀和螯合劑乙二胺四乙酸(ECTA)作抗凝劑,它們能與Ca2+結(jié)合不易溶解的復(fù)合物。但它們對(duì)機(jī)體有害,因而不能進(jìn)入體內(nèi)。
(三)纖維蛋白溶解
在生理止血過(guò)程中,小血管內(nèi)的血凝塊常可成為血栓,填塞了這一段血管。出血停止、血管創(chuàng)傷愈合后,構(gòu)成血栓的血纖維可逐漸溶解,先形成一些穿過(guò)血栓的通道,最后可以達(dá)到基本暢通。血纖維溶解的過(guò)程,稱為纖維蛋白溶解(簡(jiǎn)稱纖溶)。
纖維蛋白溶解(纖溶)系統(tǒng)包括四種成分,即纖維蛋白溶解酶原(plasminogen)(纖溶酶原,血漿素原)、纖維蛋白溶解酶(plasmin)(纖溶酶,血漿素)、纖溶原激活物與纖溶抑制物。纖溶的基本過(guò)程可分兩個(gè)階段,即纖溶酶原的激活與纖維蛋白(或纖維蛋白原)的降解(圖3-6)。
圖3-6纖維蛋白溶解系統(tǒng)
1.纖溶酶原激活纖溶酶原很可能是在肝、骨髓、嗜酸性粒細(xì)胞與腎中合成的;在正常成年人每100ml血漿中約含10-20mg纖溶酶原,嬰兒較少,婦女晚期妊娠時(shí)增多。
纖溶酶原激活物分布廣而種類多,主要有三類:第一類為血管激活物,在小血管內(nèi)皮細(xì)胞中合成后釋放于血中,以維持血漿內(nèi)激活物濃度于基本水平。血管內(nèi)出現(xiàn)血纖維凝塊時(shí),可使內(nèi)皮細(xì)胞釋放大量激活物。所釋放的激活物大都吸附于血纖維凝塊上,進(jìn)入血流的很少。肌肉運(yùn)動(dòng)、靜脈阻斷、兒茶酚胺與組胺等也可使血管內(nèi)皮細(xì)胞合成和釋放的激活物增多。第二類為組織激活物,存在于很多組織中,主要是在組織修復(fù)、傷口愈合等情況下,在血管外促進(jìn)纖溶。腎合成與分泌的尿激酶就屬于這一類激活物,活性很強(qiáng),有助于防止腎小管中纖維蛋白沉著。第三類為依賴于因子Ⅻ的激活物,例如前激肽釋放酶被Ⅻa激活后,所生成的激肽釋放酶即可激活纖溶酶原。這一類激活物可能使血凝與纖溶互相配合并保持平衡。
血漿中的激活物的半衰期約13分鐘,通常迅速被肝清除。
纖溶酶原的激活也是有限水解的過(guò)程,在激活物的作用下,脫下一段肽鏈成為纖溶酶。