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 –

  1. Сдавление и сужение поврежденных сосудов
  2. Формирование пластиночного тромба
  3. Свертывание крови, образование кровяного сгустка.
  4. 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.

ПРЕДМЕТЫ

О НАС

«Dendrit» - портал для студентов медицинских ВУЗов, включающий в себя собрание актуальных учебных материалов (учебники, лекции, методические пособия, фотографии анатомических и гистологических препаратов), которые постоянно обновляются по ходу учебного процесса в ЯГМУ.