Превращение протромбина в тромбин. Превращение фибриногена в фибрин — формирование сгустка
а) Превращение протромбина в тромбин. При разрыве кровеносного сосуда или активации определенных веществ в крови сначала формируется активатор протромбина. В присутствии достаточного количества ионов кальция он вызывает превращение протромбина в тромбин (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже). В течение следующих 10-15 сек тромбин вызывает полимеризацию молекул фибриногена в нити фибрина. Таким образом, скорость развития свертывания крови обычно ограничивает образование активатора протромбина, а не последующие реакции, формирующие сам сгусток, поскольку в норме они осуществляются быстро.
Схема превращения протромбина в тромбин и полимеризации фибрина с формированием волокон фибрина
Важную роль в превращении протромбина в тромбин играют также тромбоциты в связи с прикреплением многих молекул протромбина к соответствующим рецепторам на тромбоцитах, уже связанных с поврежденной тканью.
Протромбин и тромбин. Протромбин представляет собой белок плазмы альфа2-глобулин с молекулярной массой 68700. Он присутствует в нормальной плазме в концентрации примерно 15 мг/дл. Это нестабильный белок, который легко расщепляется на более мелкие соединения, одно из которых — тромбин с молекулярной массой 33700, что составляет практически половину молекулярной массы протромбина.
Протромбин постоянно формируется печенью и постоянно используется в организме для свертывания крови. Если печень не способна синтезировать протромбин, примерно через сутки его концентрация в плазме снижается до значений, слишком низких для обеспечения нормального свертывания крови.
Для синтеза протромбина и некоторых других факторов свертывания печень нуждается в витамине К. Следовательно, недостаток этого витамина или болезнь печени, при которой нарушается нормальный синтез протромбина, могут привести к резкому снижению уровня протромбина, что проявляется склонностью к кровотечениям.
Превращение фибриногена в фибрин — формирование сгустка
а) Фибриноген. Фибриноген представляет собой высокомолекулярный белок (молекулярная масса 340000), концентрация которого в плазме составляет 100-700 мг/дл. Фибриноген образуется в печени, и при заболеваниях печени его концентрация в циркулирующей крови может снижаться, как и концентрация протромбина, о чем говорилось ранее.
В связи с большим размером молекулы фибриногена в норме практически не выходят из кровеносных сосудов в интерстициальную жидкость, и поскольку фибриноген является необходимым фактором свертывания, интер-стициальные жидкости обычно не свертываются. Однако при патологически повышенной проницаемости капилляров фибриноген вытекает в тканевые жидкости в достаточных количествах, чтобы вызвать свертывание в этих тканях практически тем же путем, как свертываются плазма и цельная кровь.
б) Формирование фибрина при действии тромбина на фибриноген. Тромбин является ферментом со слабой протеолитической способностью. Он действует на фибриноген, удаляя 4 низкомолекулярных пептида от каждой молекулы фибриногена, в результате формируются одиночные молекулы фибрин-мономеров, способные автоматически объединяться между собой с формированием нитей фибрина. Таким образом, молекулы фибрин-мономеров полимеризуются в длинные нити фибрина, составляющие основу сети кровяного сгустка.
На ранних этапах полимеризации молекулы мономеров фибрина удерживаются вместе с помощью слабых нековалентных водородных связей, и вновь формирующиеся волокна не скрепляются друг с другом поперечными связями; в результате сгусток получается слабым и легко «рассыпается» на отдельные нити. Однако в течение нескольких следующих минут осуществляется другой процесс, значительно укрепляющий сеть фибрина. Этот процесс требует участия особого вещества, называемого фибрин-стабилизирующим фактором. Небольшое количество этого фактора присутствует в крови в норме среди плазменных глобулинов, но он также высвобождается из тромбоцитов, захваченных в тромб.
На волокна фибрина фибрин-стабилизирующий фактор> влияет лишь после его активации, которая осуществляется под влиянием того же тромбина, вызывающего образование фибрина. Затем активированный фибрин-стабилизирующий фактор действует как фермент, который вызывает ковалентное связывание все большего числа молекул фибрин-мономера, а также многочисленное поперечное связывание прилежащих волокон фибрина, чрезвычайно усиливая трехмерную структуру их сети.
в) Кровяной сгусток. Сгусток состоит из сети сложно переплетенных волокон фибрина и захваченных в эту сеть клеток крови, тромбоцитов и плазмы. Волокна фибрина также прикрепляются к пораженным поверхностям кровеносных сосудов; следовательно, кровяной сгусток крепится к любому отверстию сосуда, предупреждая дальнейшую потерю крови.
г) Ретракция сгустка. Сыворотка. Через несколько минут после формирования сгусток начинает сокращаться, и обычно в течение 20-60 мин из него выжимается основная часть жидкости. Эту жидкость называют сывороткой, поскольку в ней отсутствуют фибриноген и большинство других факторов свертывания. В связи с потерей этих факторов сыворотка в отличие от плазмы не может свертываться.
Для ретракции сгустка необходимы кровяные пластинки. Следовательно, отсутствие ретракции сгустка может быть показателем низкого количества тромбоцитов в циркулирующей крови. Электронные микрофотографии кровяных сгустков показывают, что тромбоциты в них прикрепляются к волокнам фибрина, фактически связывая разные волокна вместе.
Более того, тромбоциты, захваченные в сгусток, продолжают выделять прокоагулянтные вещества, среди которых одним из наиболее важных является фибрин-стабилизирующий фактор, вызывающий образование все большего количества поперечных связей между прилежащими волокнами фибрина.
Кроме того, тромбоциты сами непосредственно участвуют в сокращении сгустка путем активации молекул тромбостени-на, актина и миозина, т.е. сократительных белков кровяных пластинок. В результате происходит мощное сокращение тромбоцитарных выростов, прикрепленных к волокнам, помогая сжимать сеть фибрина до еще меньшего объема. Сокращение активируется и ускоряется тромбином, а также ионами кальция, которые выделяются из кальциевых депо в митохондриях, эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи тромбоцитов.
В результате ретракции сгустка концы разорванного кровеносного сосуда стягиваются вместе, что служит важным фактором, способствующим завершению гемостаза.
д) Порочный круг при формировании сгустка. Сразу после начала формирования сгустка он распространяется в течение нескольких минут на окружающую кровь. Это значит, что сам сгусток инициирует порочный круг (положительную обратную связь), способствуя дальнейшему развитию свертывания, поскольку протеолитическое действие тромбина позволяет ему действовать на многие другие свертывающие факторы, кроме фибриногена.
Например, тромбин оказывает прямое протеолитическое действие на протромбин, способствуя превращению его в еще большее количество тромбина. Кроме того, тромбин действует на некоторые из факторов свертывания крови, ответственные за образование активатора протромбина. (Эти эффекты, изложенные в следующих статьях на сайте, включают ускорение действия факторов VIII, IX, X, XI и XII, а также агрегацию тромбоцитов.) Сразу после образования критического количества тромбина развивается порочный круг, который ведет к еще большему свертыванию крови, в результате формируется все больше тромбина; таким образом, кровяной сгусток продолжает расти до тех пор, пока не прекратится кровотечение.
Видео схема гемостаза - механизмы внешнего и внутреннего пути
