Гемоглобин отдает в тканях кислорода

Содержание статьи

Гемоглобин: роль в газообмене и процессе дыхания

Одним из самых сложных процессов, что происходят в организме человека, несомненно, является дыхание. И сложность эта не только в танце легких, благодаря которому человек получает кислород, но и в процессах, с помощью которых этот кислород проникает дальше, в ткани, где превращается в углекислый газ, что отправляется в обратное путешествие. О данных процессах и пойдет речь далее.

Итак, приступим. Человек делает вдох, иии… Далеко не весь кислород поступает в легкие, а затем и в кровь. Часть вдыхаемого воздуха остается в так называемом мертвом пространстве. Мертвое пространство, в свою очередь, делится на анатомическое (дыхательные пути), в котором остается около 30 % вдыхаемого воздуха, и функциональное (вентилируемые, но по каким-то причинам не перфузируемые альвеолы).

Ухудшение альвеолярного газообмена может происходить при неглубоком и частом дыхании (причиной может стать перелом ребер, паралич дыхательной мускулатуры различного генеза и др.), а также при увеличении мертвого пространства, вызванном разнообразными причинами (нарушение перфузии альвеол в результате воспалительных заболеваний легких, удаление доли или целого легкого и др.), при снижении скорости кровотока по альвеолярным капиллярам (ТЭЛА, инфаркт легкого), при наличии диффузионного барьера (отек легких) и в результате ослабления альвеолярной вентиляции при обтурации просвета бронха. Газообмен между легкими и кровью происходит путем диффузии в соответствии с законом Фика. В легочных капиллярах она происходит за счет разности парциальных давлений в альвеолах и эритроцитах.

В альвеолах парциальное давление кислорода значительно превышает таковое для углекислого газа и составляет примерно 13,3 кПа (100 мм рт. ст.) и 5,3 кПа (40 мм рт. ст.) соответственно. Альвеолы омываются приносимой легочными артериями венозной кровью, в которой соотношение парциальных давлений этих двух газов обратно пропорционально и составляет приблизительно 5,3 кПа (40 мм рт. ст.) для кислорода и 6,1 кПа (46 мм рт. ст.) для углекислого газа. В среднем разница парциальных давлений составляет около 8 кПа (60 мм рт. ст.) для кислорода и около 0,8 кПа для углекислого газа.

Как уже было сказано выше, кислород путем диффузии проникает в кровь легочных капилляров. Диффузионное расстояние для кислорода при этом составляет 1-2 мкм, то есть именно на такое расстояние он проникает внутрь капилляра. Обмен крови в легочном капилляре происходит примерно за 0,75 секунды, но этого времени хватает на то, чтобы парциальные давления в альвеолах и в крови пришли в равновесие.

Кровь, в которой показатели парциального давления для кислорода и углекислого газа примерно равны таковым в альвеолах, называется артериализированной. Однако за счет наличия в легких артериовенозных шунтов и притока венозной крови из бронхиальных вен такой она остается недолго. В результате парциальное давление кислорода в аорте составляет примерно 12,0 кПа (как уже было сказано выше, парциальное давление в артериализированной крови равно таковому в альвеолах и составляет 13,3 кПа), а давление углекислого газа меняется незначительно и не приводит к затруднению его диффузии из крови в альвеолы.

Но кислород непосредственно в ткани попадает лишь в крайне незначительных количествах: для свободного перемещения по организму ему необходим транспортер. Эту функцию выполняет содержащийся в эритроцитах белок — гемоглобин. Гемоглобин существует в оксигенированной и неоксигенированной формах. В дезокси-гемоглобине железо находится на уровне порфиринового кольца и стабилизируется электростатическими силами, что обеспечивает поддержание всей структуры. Появившись, кислород начинает «тянуть» за железо, которое переносится на проксимальный гистидин на другом конце полипептидной цепи и меняет структуру всего протеина.

В результате гемоглобин переходит в оксигенированную форму, альфа- и бета-цепи при этом поворачиваются относительно друг друга на 15 градусов, облегчая присоединение остальных молекул кислорода. В итоге каждый из четырех содержащихся в нем атомов двухвалентного железа обратимо связывается с молекулой кислорода, что превращает молекулу гемоглобина в оксигемоглобин. По сравнению с миоглобином гемоглобин имеет низкое сродство к кислороду, однако оно не статично. Так, миоглобин может связывать кислород только одним участком, поэтому кривая его связывания — гипербола. Кривая связывания гемоглобина с кислородом имеет S-образную форму, демонстрируя, что при его связывании с первой молекулой кислорода гемоглобин имеет очень низкое сродство к кислороду, но при связывании последующих молекул кислорода сродство остальных его субъединиц к нему значительно увеличивается и в конечном счете повышается примерно в 500 раз.

Гемоглобин отдает в тканях кислорода

При этом альфа-цепи связывают кислород легче, чем бета-цепи. Этот процесс назван кооперативным взаимодействием. По мере снижения парциального давления кислорода в крови происходит его высвобождение из гемоглобина и поступление в ткани. Например, парциальное давление кислорода в работающих мышцах составляет всего 26 мм рт. ст, и при прохождении эритроцитов через капилляры, кровоснабжающие мышцы, происходит высвобождение и поступление в мышечные клетки примерно ⅓ всего переносимого гемоглобином кислорода. При повышении температуры тела также возрастает потребность в кислороде, что, в свою очередь, стимулирует высвобождение и поступление его в ткани. При снижении температуры, напротив, развивается гипоксия тканей, способствующая компенсаторному увеличению сродства гемоглобина к кислороду.

Гемоглобин также осуществляет перенос от тканей к легким продуктов тканевого дыхания — углекислого газа и ионов водорода. В ходе окислительных процессов в клетке выделяется углекислый газ, в результате гидратации которого образуются ионы водорода, что, в свою очередь, приводит к снижению рН. Давно известно, что снижение рН и повышение концентрации углекислого газа в крови оказывает сильное влияние на способность гемоглобина связывать кислород.

Гемоглобин отдает в тканях кислорода

В периферических сосудах показатели рН низкие, и по мере связывания гемоглобина с ионами водорода и углекислым газом происходит снижение его сродства к кислороду. Это влияние величины рН и концентрации углекислого газа на способность гемоглобина связывать кислород называют эффектом Бора.

Обратная ситуация имеет место в альвеолярных капиллярах, где присоединение кислорода к гемоглобину превращает тот в более сильную кислоту.

При этом сродство гемоглобина к углекислому газу снижается, а повышение кислотности гемоглобина приводит к высвобождению излишка ионов водорода и образованию в крови из бикарбоната угольной кислоты, которая затем распадается на воду и углекислый газ. В обоих случаях углекислый газ из крови поступает в альвеолы, а затем в атмосферу. Данный процесс назван эффектом Холдейна. Стоит отметить, что важную роль в образовании углекислого газа в эритроцитах играет ион хлора, поступающий в плазму крови в обмен на бикарбонат при участии белка-переносчика АЕ1. Данный процесс в англоязычной литературе получил название «Chloride shift» или «перенос Хамбургера».

На сродство гемоглобина к кислороду оказывает влияние и присутствующее в эритроцитах вещество, получившее название 2,3-бисфосфоглицерат (БФГ). Его образование — своего рода побочная реакция анаэробного гликолиза, происходящего в эритроцитах в ходе ферментативного превращения глюкозы в пируват под действием фермента бифосфоглицератмутазы. БФГ способен самостоятельно связываться с неоксигенированной формой гемоглобина, образуя солевой мостик между двумя его бета-субъединицами и снижая сродство к кислороду.

При этом гемоглобин способен связать только одну молекулу БФГ, а при присоединении кислорода БФГ вытесняется из полости. В обычных условиях в эритроцитах крови содержится достаточно большое количество БФГ, которое может увеличиваться в условиях гипоксии (например, у дайверов при погружении на глубину), а также при восхождении на большую высоту. В первые часы подъема концентрация БФГ в эритроцитах будет возрастать, а сродство кислороду снижаться. Но на большой высоте парциальное давление будет значительно ниже такового на уровне моря, а значит, оно снизится и в тканях. При этом БФГ будет облегчать передачу кислорода от гемоглобина к тканям.

Гемоглобин отдает в тканях кислорода

Некоторые вещества способны прочно связываться с гемоглобином или же вовсе менять его структуру. Одним из них является угарный газ, чье сродство к гемоглобину в 200 раз превышает таковое для кислорода. Отравления угарным газом часто происходят в помещениях с печным отоплением, при пожарах и авариях на производстве. Со временем кислород вытесняет угарный газ из гемоглобина, и в легких случаях пациенты помещаются под наблюдение и получают ингаляции с увлажненным кислородом. Необходимой мерой при тяжелых отравлениях угарным газом является переливание эритроцитарной массы.

К веществам, способным изменять структуру гемоглобина, относятся метгемоглобинобразователи — соединения, способные окислять двухвалентное железо в геме до трехвалентного. К ним относятся нитриты, нитраты, некоторые местные анестетики, аминофенолы, хлораты, примахин и некоторые сульфаниламиды. Состояние, характеризующееся появлением в крови окисленного гемоглобина, называют метгемоглобинемией. При высокой метгемоглобинемии капля крови, помещенная на фильтровальную бумагу, имеет характерный коричневый цвет, а при пропускании кислорода через пробирку с такой кровью ее цвет не меняется. Метгемоглобинемия выше 70 % от общего содержания гемоглобина часто приводит к гибели пациента еще до момента постановки диагноза.

Источники:

Harrison’s hematology and oncology Longo, Dan L (Dan Louis), Third edition. New York : McGraw-Hill Education Medical, 2017.
Наглядная физиология, С. Зильбернагль, А. Деспопулос, 2013.
Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т. Т. 1. /Д. Нельсон, М. Кокс ; Пер. с англ.-М.: БИНОМ: Лаборатория знаний, 2011.- 694 с.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Гемоглобин

Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. globus — шар) — это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови — эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита. За счет своей структуры гемоглобин участвует в переносе кислорода от легких к тканям, и оксида углерода обратно.

Строение гемоглобина

Гемоглобин состоит из двух цепей глобина типа альфа и двух цепей другого типа (бета, гамма или сигма), соединенными с четырьмя молекулами гемма, содержащего железо. Структура гемоглобина записывается буквами греческого алфавита: α2γ2.

Обмен гемоглобина

Гемоглобин образуется эритроцитами в красном костном мозге и циркулирует с клетками в течение всей их жизни — 120 дней. Когда селезенкой удаляются старые клетки, компоненты гемоглобина удаляются из организма или поступают обратно в кровоток, чтобы включиться в новые клетки.

Типы гемоглобина

К нормальным типам гемоглобина относится гемоглобин А или HbA (от adult — взрослый), имеющий структуру α2β2, HbA2 (минорный гемоглобин взрослого, имеющий структуру α2σ2 и фетальный гемоглобин (HbF, α2γ2. Гемоглобин F — гемоглобин плода. Замена на гемоглобин взрослого полностью происходит к 4-6 месяцам (уровень фетального гемоглобина в этом возрасте менее 1%). Эмбриональный гемоглобин образовывается через 2 недели после оплодотворения, в дальнейшем, после образования печени у плода, замещается фетальным гемоглобином.

Тип гемоглобина	Процент содержания у взрослого человека
HbA — взрослый гемоглобин	98%
HbA2 — взрослый гемоглобин минорный	Около 2%
HbFi — фетальный гемоглобин	0,5-1%
Эмбриональный гемоглобин	нет
HbA1C — гликированный гемоглобин

Аномальных гемоглобинов более 300, их называют по месту открытия.

Функция гемоглобина

Основная функция гемоглобина — доставка кислорода от легких к тканям и углекислого газа обратно.

Формы гемоглобина

Оксигемоглобин — соединение гемоглобина с кислородом. Оксигемоглобин преобладает в артериальной крови, идущей от легких к тканям. Из-за содержания оксигемоглобина артериальная кровь имеет алый цвет.
Восстановленный гемоглобин или дезоксигемоглобин (HbH) — гемоглобин, отдавший кислород тканям
Карбоксигемоглобин — соединение гемоглобина с углекислым газом. Находится в венозной крови и придает ей темный вишневый цвет.

Как же это происходит? Почему в легких гемоглобин забирает, а в тканях отдает кислород?

Эффект Бора

Эффект был описан датским физиологом Христианом Бором https://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (отцом знаменитого физика Нильса Бора).

Христиан Бор заявил, что при большей кислотности (более низкое значение рН, например, в тканях) гемоглобин будет меньше связываться с кислородом, что позволит его отдать.

В легких, в условиях избытка кислорода, он соединяется с гемоглобином эритроцитов. Эритроциты с током крови доставляют кислород ко всем органам и тканям. В тканях организма с участием поступающего кислорода проходят реакции окисления. В результате этих реакций образуются продукты распада, в том числе, углекислый газ. Углекислый газ из тканей переносится в эритроциты, из-за чего уменьшается сродство к кислороду, кислород выделяется в ткани.

Эффект Бора имеет громадное значение для функционирования организма. Ведь если клетки интенсивно работают, выделяют больше СО2, эритроциты могут снабдить их большим количеством кислорода, не допуская кислородного «голодания». Следовательно, эти клетки могут и дальше работать в высоком темпе.

Какой уровень гемоглобина в норме?

В каждом миллилитре крови содержится около 150 мг гемоглобина! Уровень гемоглобина меняется с возрастом и зависит от пола. Так, у новорожденных гемоглобин значительно выше, чем у взрослых, а у мужчин выше, чем у женщин.

Что еще влияет на уровень гемоглобина?

Некоторые другие состояния также влияют на уровень гемоглобина, например, пребывание на высоте, курение, беременность.

Заболевания, связанные с изменением количества или структуры гемоглобина

Повышение уровня гемоглобина наблюдается при эритроцитозах, обезвоживании.
Снижение уровня гемоглобина наблюдается при различных анемиях.
При отравлении угарным газом образуется карбгемоглобин (не путайте с карбоксигемоглобином!), который не может присоединять кислород.
Под действием некоторых веществ образуется метгемоглобин.
Изменение структуры гемоглобина называется гемоглобинопатией. Самые известные и частые заболевания этой группы — серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина. См.гемоглобинопатии на сайте Всемирной организации здравоохранения https://www.who.int/centre/factsheets/fs308/ru/index.html

Знаете ли Вы?

У беспозвоночных животных гемоглобин растворен в плазме крови.
В сутки из легких в ткани переносится около 600 литров кислорода!
Красный цвет крови придает гемоглобин, входящий в состав эритроцитов. У некоторых червей вместо гемоглобина хлорокруорин и кровь зеленая. А у каракатиц, скорпионов и пауков голубая, так как вместо гемоглобина — содержащий медь гемоцианин.

Другие статьи раздела

Распространенный возбудитель инфекций дыхательных путей (фарингиты, синуситы, отиты, бронхиты и пневмонии). Анализы на антитела используются для диагностики инфекции Chlamydophila pneumoniae при длительных инфекциях дыхательных путей.
Mycoplasma pneumoniae — возбудитель пневмонии человека, острых респираторных заболеваний (ОРЗ), заболеваний верхних дыхательных путей (фарингита, бронхита), а также некоторых нереспираторных заболеваний.
Азооспермия (azoospermia) — отсутствие сперматозоидов в эякуляте
Бактерии — одноклеточные микроорганизмы, некоторые из которых могут вызывать заболевания.
Mycoplasma pneumoniae (микоплазма пневмонии), Chlamydohpila pneumoniae (хламидофила пневмонии, прежнее название Chlamydia pneumoniae)
Гипофиз — непарная железа внутренней секреции, расположенная на основании головного мозга в костном кармане — гипофизарной ямке турецкого седла. Гипофиз вырабатывает гормоны, оказывающие влияние на работу всего организма — рост и развитие, обмен веществ, половую функцию.
Повышенный рост волос (гирсутизм) может быть следствием не только повышенного уровня андрогенов (см. «гиперандрогения»), но и высокой активности 5-альфа-редуказы в коже (фермента волосяных фолликулов, превращающего тестостерон в гораздо более активный дигидротестостерон.
По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) заболеваемость в России составляет более 50 человек на 100 000 населения. Имеет важное значение то, что у женщин значительно чаще чем у мужчин (50-90% против 10%) возможно бессимптомное течение заболевания.
Делеция (ген.) — вид хромосомных мутаций, при котором происходит потеря какого-либо участка хромосомы.
Механизм обратной связи — система, которая используется организмом для контроля некоторых функций и поддержания состояния постоянства организма. Механизм обратной связи использует один из продуктов пути обмена веществ, обычно конечный продукт, для контроля активности пути обмена веществ и регуляции количества этого продукта. Обратная связь может быть отрицательной и положительной.

Источник

Гемоглобин. Гемостаз. Факторы, поддерживающие кровь в жидком состоянии.

— перенос кислорода. Гемоглобин присоединяет кислород при высоком порциальном давлении(в легких). В молекуле гемоглобина имеется 4 гема, каждый из которых может присоединить молекулу кислорода. Оксигенация- присоединение кислорода к гемоглобину, т.к. не происходит процесс изменения валентности железа. В тканях, где низкое парциальное давление гемоглобин отдает кислород — дезоксикинация. Соединение гемоглобина и кислорода называется оксигемоглобин. Процесс оксигенации идет ступенчато.

Hb4+O2=Hb4O2

Hb4O2+O2=Hb4O4

Hb4O4+O2= HbO6

Hb4O2+O2= Hb4O8

В ходе оксигенации процесс присоединения кислорода возрастает.

Кооперативный эффект — молекулы кислорода в конце присоединяются в 500 раз быстрее. 1 г гемоглобина присоединяет 1,34 мл O2.

100% насыщение крови гемоглобином — максимальное процентное(объемное) насыщение

20мл на 100мл крови. На самом деле гемоглобин насыщается на 96-98%.

Присоединение кислорода также зависит от pH, от количества CO2, 2,3-дифософглицерат(продукт неполного окисления глюкозы). При накоплении его гемоглобин начинает легче отдавать кислород.

Метгемоглобин, в котором железо становится 3х валентным(при действии сильных окислителей-феррицианид калия, нитраты, бертолетовая соль, фенацитин) Он не может отдавать кислород. Метгемоглобин способен связывать синилистую кислоту и др. связи, поэтому при отравлении этими веществами в организм вводят метгемоглобин.

Карбоксигемоглобин(соединение Hb с CO) угарный газ присоединяется в гемоглобине к железу, но сродство гемоглобина к угарному газу выше в 300 раз, чем к кислороду. Если в воздухе больше 0,1 % угарного газа, то гемоглобин связывается с угарным газом. 60% связано с угарным газом(смерть). Угарный газ содержится в выхлопных газах, в печах, образуется при курении.

Помощь пострадавшим — отравление угарным газом начинается незаметно. Сам человек не может двигаться, необходим его вынос из этого помещения и обеспечение дыхания желательно газовым баллоном с 95% кислорода и 5 % углекислого газа. Гемоглобин может присоединяться углекислый газ — карбгемоглобин. Соединение происходит с белковой частью. Акцептором являются аминные части(NH2) — R-NH2+CO2=RNHCOOH.

Это соединение способно удалять углекислый газ. Соединение гемоглобина с разными газами обладает разными спектрами поглощения. Восстановленный гемоглобин имеет одну широкую полосу желто-зеленой части спектра. У оксигемоглобина образуется 2 полосы в желто-зеленой части спектра. Метгемоглобин имеет 4 полосы — 2 в желто-зеленой, в красной и в синей. Карбоксигемоглобин имеет 2 полосы в желто-зеленой части спектра, но это соединение можно отличить от оксигемоглобина путем добавления восстановителя. Поскольку карбоксигемоглобин соединение прочное, то добавление восстановителя не добавляет полос.

Гемоглобин выполняет важную функцию в поддержании нормального уровня pH. При отдаче кислорода в тканях гемоглобин присоединяет протон. В легких протон водорода отдается для образования угольной кислоты. При действии на гемоглобин сильных кислот или щелочей образуются соединения с кристаллической формой и эти соединения являются основанием для подтверждения крови. Гемины, гемохромогены. В синтезе парфирина(пиррольного кольца) принимают участие глицин и янтарная кислота. Глобин образуется из аминокислот путем синтеза белка. В эритроцитах, которые завершают свой жизненный цикл происходит и распад гемоглобина. При этом гемм отделяется от белковой части. От гемма отеляется железа, а из остатков гемма образуются желчные пигменты(например билирубин, который затем будет захватываться печеночными клетками) Внутри гепатоцитов происходит соединение гемоглобина с глюкуроновой кислотой. Билирубин гюкуронит выводится в желчные капилляры. С желчбю попадает в кишечник, где подвергается окислению, где переходит в урабиллин, который всасывается в кровь. Часть остается в кишечники и выводится с каловыми массами(их окраска — стеркобиллины). Уррабиллин придает окраску моче и снова захватывается печеночными клетками.

Свертывание крови(гемостаз)

Выполнение функции крови возможно при транспорте ее по сосудам. Повреждение сосудов могло бы вызвать кровотечение. Кровь может выполнять свои функции в жидком состоянии. Кровь может образовывать тромб. Это перекроет кровоток и приведет к закупорке сосудов. Вызывает их омертвление — инфаркт, некроз-последяствия внутрисосудистого тромба. Для нормальной функции системы кровообращения она должна обладать жидким и свойствами, но при повреждениях — свертывание. Гемостаз — ряд последовательных реакций, которые прекращают, либо уменьшают кроветечение. К этим реакциям относится —

Сдавление и сужение поврежденных сосудов
Формирование пластиночного тромба
Свертывание крови, образование кровяного сгустка.
Ретракция тромба и его лизис(растворение)

Первая реакция — сдавление и сужения — происходит за счет сокращения мышечных элементов, за счет выделения химических веществ. Эндотелиальные клетки(в капилярах) склеиваются и закрывают просвет. В более крупных клетках с гладкомышечными элементами происходит деполяризация. Сами ткани могут реагировать и сдавливать сосуд. Область в районе глаз имеет очень слабые элементы. Очень хорошо сдавливаются сосуду во время родов. Сужение сосудов вызывает — серотонин, адреналин, фибринопептид В, тромбоксан А2. Вот эта первичная реакция улучшает кровотечение. Образование пластиночного тромба(связан с функцией тромбоцитов) Тромбоциты представляют безъядерные элементы, имеют форму плоскую. Диаметр — 2-4 мкм, толщин — 0,6-1,2 мкм, объем 6-9фемтол. Количество 150-400*10 в 9 л. Образуются из мегакариоцитов путем отшнуровывания. Продолжительность жизни — 8-10 дней. Электронная микроскопия тромбоцитов позволила установить, что эти клетки имеют непростое строение, несмотря на их малый размер. Снаружи тромбоцит покрыт тромботической мембраной с гликопротеинами. Гликопротеины образую рецепторы, способные взаимодействовать друг с другом. Мембрана тромбоцитов имеет впячивание, которые увеличивают площадь. В этих мембранах — канальци для выделения веществ изнутри. Фосфомембраны очень важны. Пластиночный фактор из фосфолипидов мембраны. Под мембраной имеются плотные трубочки — остатки саркоплазматического ретикула с кальцием. Под мембраной также имеются микротрубочки и нити актина , миозина, которые поддерживают форму тромбоцитов. Внутри тромбоцитов имеются митохондрии и плотные темные гранулы и альфа гранулы — светлые. В тромбоцитах отличают 2 типа гранул, содержащие тельца.

В плотных — АДФ, серотони, ионы кальция

Светлые(альфа) — фибриноген, фактор Виллебранда, плазменный фактор 5, антигепариновый фактор, пластинчатый фактор, бета-тромбоглобулин, тромбоспондин и пластинчатый фактор роста.

Пластинки также имеют лизосомы и гранулы с гликогеном.

При повреждении сосудов пластинки принимают участие в поцессах агрегации и образовании пластиночного тромба. Эта реакция обусловленная рядом свойств, присущим пластинке — При повреждении сосудов обнажаются субэндотелиальные белки — адгезия(способность прилипать к эти белкам за счет рецепторов на пластинке. Адгезии способствует также фактор Виллебранка). Кроме свойства адгезии тромбоциты обладают способностью изменять свою форму и — выделять активные вещества(Тромбоксан А2, серотонин, АДФ,фосфолипиды мембраны -пластинчатый фактор 3, выделяется тромбин — свертывание — тромбин), характерна также агрегация(склеивание друг с другом). Эти процессы приводят к образованию пластиночного тромба, который способен вызвать остановку кровотечение. Важную роль в этих реакциях играет образование простогландинов. Из фосфолипилов мембран — образуется арахидоновая кислота(под действием фосфолипазы А2), — Простогландины 1 и 2(под действием циклооксигеназы). Впервые образованы в предстательной железе у мужчин. — Превращаются в тромбоксан А2, который подавляет аденилатциклазу и увеличивает содержание ионов кальция — происходит агрегация(склеивание пластинки). В эндотелии сосудов образуется простоциклин — он активирует аденилатциклазу, снижает кальций, это тормозит агрегацию. Применение аспирина — уменьшает образование тромбоксана А2, не затрагивая простациклин.

Факторы свертывания, которые приводят к формированию тромба. Сущность процесса свертывания крови состоит в превращении растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин под действием протеазы тромбина. Это финал свертывания крови. Для того, чтобы это произошло необходимо действие свертывающей системы крови, которая включает в себя факторы свертывания крови и они подразделяются на плазменные(13 факторов) и есть пластиночные факторы. В свертывающую систему входят также антифакторы. Все факторы находятся в неактивном состоянии. Кроме свертывающей имеется фибринолитическая система — растворение образовавшегося тромба. Плазменные факторы свертывания крови —

1. Фибриноген, является единицей полимера фибрина с концентрации 3000 мг/л

2. Протромбин 1000 — Протеаза

3. Тканевой тромбопластин — кофактор(выделяется при повреждении клеток)

4. Ионизированный кальций 100 — кофактор

5. Проакцелерин 10 — кофактор(активная форма — акцелерин)

7. Проконвертин 0,5 — протеаза

8. Антигемофилический глобулин А 0,1 — кофактор. Соединен с фактором Виллибринга

9. Кристмас фактор 5 — протеаза

10. Фактор Стюарта-Проувера 10 — протеаза

11. Плазменный предшественник тромбопластина(фактор Розенталя) 5 — протеаза. Его отсутствие приводит к гемофилии типа С

12. Фактор Хагемана 40 — протеазы. С него начинаются процессы свертывания

13. Фибринстабилизирующий фактор 10 — трансамидазой

Без номеров

-Прекалликреин(фактор Флечера) 35 — протеаза

-Кининоген с высоким фактором МВ(фактор Фицжеральда.) — 80 — кофактор

-фосфолипиды тромбоцитов

Выделяют контактные факторы — 12,11, прекалликреин, кининоген с высоким молекулярным весом. Эти факторы активируются при контакте с поврежденной поверхностью.

Витамин К-зависимые факторы — 2,7,9,10, белок С и белок S

Фибриноеновая группа факторов 5,8,13. Факторы которые исчезают после образования фибрина. Свертывание крови является системой каскадных реакций, в ходе которых происходит поэтапное включение факторов свертывания крови

Система свертывания крови активируется 2мя путями — внутренней и внешний.

Внутренняя система активации крови связана с факторами находящимися в плазме крови. Начинается с 12 фактора Хагемана из неактивной формы переходит в активную форму. Этот поцесс может быть ускорен. Он действует на преекалликреин, переходит в каликринин, в присутствии каниногена. Следущюим этапом активируется 11 активный фактор и переводит его в активную форму. Далее воздействие на 9й фактор и под действием ионов кальция переводит его в активную форму, далее влияние на 10 фактор, при этом необходим 8 и 3го пластинчатого факторы — происходит образование активного 10го.

Внешняя система связана с освобождением 3го плазменного фактора. Включается при повреждении клеток. ОН взаимодействует с 7м фактором и ионами кальция и переводит его в 7ой активный фактор. Далее влияние на 10й и переводит его в активную форму. Здесь происходит соединение 2х путей внешней и внутренней системы. 7ой активный фактор может влиять на 3й внутренней системы. Активация 11го фактора возможна под действием тромбоцита. Тромбоциты могут прямо активировать 11ый фактор. И внутренняя и внешняя система заканчивается активацией 10го фактора, который оказывает влияние на протромбин(2ой фактор) и переводит его в активную форму — тромбин. На первом этапе процесс идет медленно. Ускоряет 3ий и 5ый фактор — в роли катализатора, способствует превращения протромбина в тромбин.

Образовавшийся тромбин активирует 13й фактор, но его предназначение — действие на фибриноген и превращать фибриноген в фибрин. Тромбин расщепляет связи в фибриногене и при этом образуется фибрин — мономер и еще 2 фибрина пептида А и Б. Мономеры фибрина взаимодействуют друг с другом и в присутствии кальция а также пластиночного 4ого фактора фибрин мономеры и соединяются в фибрин полимер, который на первом этапе представляет собой рыхлые соединения. Под действием 13го фактора образуются нити фибрина(связи ковалентные), которые формируют густую сеть. Образуется сгусток — тромб, который будет подвергаться сжатию, рефракции. Кроме тромба из крови образуется еще и жидкая часть — сыворотка крови — жидкая часть после процесса свертывания. В сыворотке крови отсутствует фибриноген и некоторые факторы свертывания крови. Происходит окончательная остановка кровотечения. Барьерная — тромб предупреждает попадание в рану токсинов и микробов. Тромб стягивает края раны и создает благоприятную среду для восстановления поврежденных клеток. На поверхности образуются корочки.

Факторы, поддерживающие кровь в жидком состоянии.

К числу таких факторов-ингибиторы факторов свертывания крови, которые предупреждают начало реакции свертывания крови. Большое значение имеет гладкая стенка кровеносных сосудов, эндотелий кровеносных сосудов покрыт тонкой пленкой из гепарина, который является антикоагулянтом. Инактивация продуктов, которые образуются в ходе свертывания крови — тромбин(10мл достаточно для того чтобы свернулась вся кровь в организме). В крови существуют механизмы, которые предупреждают такое действие тромбина. Фагоцитарная функция печени и некоторых других органов, которые способны поглощать тромбопластин 9,10 и 11 факторы. Снижение концентрации факторов свертывания крови осуществляется путем постоянного кровотока. Все это тормозит образование тромбина. Уже образовавшийся тромбин поглощается нитями фибрина, которые образуются в ходе свертывания крови(они абсорбируют тромбин). Фибрин — это антитромбин 1. Другой антитробин 3 — инактивирует образовавшийся тромбин и его активность увеличивается при совместном действии гепарина. Этот комплекс инактивирует 9, 10, 11, 12 факторы. Образовавшийся тромбин связывается с тромбомодулином(находится на клетках эндотелия). В результате этого комплекс тромбомодулин-тромбин способствует превращению белка С в активный белок(форму). Совместно с белком С действует белок S. Они инактивируют 5 и 8 факторы свертывания крови. Для своего образования эти белки(C и S) требуют поступления витамина К. Через активацию белка С в крови открывается фибринолитическая система, которая предназначена для растворения образовавшегося и выполнившего свою задачу тромба. В фибринолитическую систему входят факторы, активирующие и тормозящие эту систему. Для того, чтобы осуществился процесс растворения крови, необходима активация плазминогена. Активаторами плазминогена являются тканевой активатор плазминогена, который тоже находится в неактивном состоянии и плазминоген может активировать 12 активный фактор, калликреин, высокомолекулярный кининоген и ферменты урокиназа и стрептокиназа.

Для активации тканевого активатора плазминогена необходимо взаимодействие тромбина с тромбомодулином, которые являются активатором белка С, а активированный белок С активирует тканевой активатор плазминогена и он переводит плазминоген в плазмин. Плазмин обеспечивает лизис фибрина(нерастворимые нити превращает в растворимые)

Физическая нагрузка, эмоциональные факторы приводит к активации плазминогена. При родах иногда в матке тоже может активироваться большое количество тромбина, это состояние может приводить к угрожающим маточным кроветечениям. Большие количества плазмина могут действовать на фибриноген, уменьшая его содержание в плазме. Повышенное содержание плазмина в венозной крови, что тоже способствует кровотоку. В венозных сосудах есть условия для растворения тромба. В настоящее время используются препараты активаторы плазминогена. Это важно при инфаркте миокарда, что предупредит омертвление участка. В клинической практике используются препараты, которые назначаются для предупреждения свертывания крови — антикоагулянты, при этом антикоагулянты делятся на группу прямого действия и непрямого действия. В первую группу(прямого) относятся соли лимонной и щавелевой кислот — лимоннокислый натрий и ионощавеливый натрий, которые связывают ионы кальция. Восстановить можно добавив хлористый калий. Гирудин(пиявки) является антитромбином, способен инактивировать тромбин, поэтому пиявки широко применяются в лечебных целях. Гепарин назначают также в качестве препарата, для предупреждения свертывания крови. Гепарин также входит в состав многочисленных мазей и кремов.

К антикоагулянтом непрямого действия относятся антагонисты витамина К(в частности препараты, которые получаются из клевера — дикумарин). При введении дикумарина в организм нарушается синтез витамин К зависимых факторов(2,7,9,10). У детей, когда микрофлора недостаточно развита процессы свертывания крови.

Источник