血液凝固

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血液從流動的液體狀態變成不能流動的膠凍狀凝塊的過程即為血液凝固(blood coagulation)。這是由凝血因子參與的一系列蛋白質有限水解的過程。血液凝固的關鍵過程是血漿中的纖維蛋白原轉變為不溶的纖維蛋白。多聚體纖維蛋白交織成網,將很多血細胞網羅其中形成血凝塊。在血液凝固過程后1~2小時,血凝塊在血小板的作用下發生收縮並析出的淡黃色液體,這種液體被稱為血清。與血漿相比,血清缺乏纖維蛋白原和少量參與血凝的其他血漿蛋白質,又增添了少量血凝時由血小板釋放出來的物質

凝血因子

  血液和組織中直接產于凝血的物質統稱為凝血因子(coagulation factors)。公認的凝血因子共有12種,國際命名法用羅馬數字編號。此外,還有前激肽釋放酶激肽原以及來自血小板的磷脂等也都直接參与凝血過程。凝血因子中,因子IV是離子,其餘凝血因子均是蛋白質,其中因子II、VII、IX、X、XI、XII均為蛋白內切酶。通常在血液中因子II、IX、X、XI、XII都是以無活性的酶原形式存在,必須經過激活才具有活性,被激活的酶稱為這些因子的活性型,習慣上於該因子代號的右下角標"a"表示。如因子Xa等。因子III是以活性形式存在於血液中。因子III正常時只存在於血管外的組織中。因子II、VII、IX、X都是在肝臟合成的,合成時需維生素K參與。因子VI已被取消。[1]   
編號同義名編號同義名編號同義名
因子I纖維蛋白原因子V前加速素因子X斯圖亞特因子
因子II凝血酶因子VII前轉變素因子XI血漿凝血激酶前質
因子III組織凝血激酶因子VIII血友病因子因子XII接觸因子
因子IV鈣離子因子IX血漿凝血激酶因子XIII纖維蛋白穩定因子

發生機理

  脊椎動物的血液在出血時可凝成所謂血餅的凝血塊,而起止血作用。關於血液凝固的機制,以「Morawitz學說(1903)」為首,曾先後創立了許多學說,但1963年,國際血液凝固因子名稱選定委員會發表了人的凝血機制模式圖,已被廣泛接受。凝血分以下四個步驟。

凝血酶原激活物形成

  凝血開始到形成凝血酶之前為止,是由內源性和外源性兩個系統組成

血液凝固的過程

。如圖,左側為內源性(血液的內在性)凝血機制,為血液的單獨過程。血液與異物表面(血管壁膠原纖維等)接觸時,所謂接觸因子的第XII因子和第XI因子就被激活,當第VI因子被激活后,它再使無活性的第IX因子活化。另一方面,血小板也在異物表面上粘著凝集,並引起血小板變性(viscous me-tamorphosis)釋放血小板第III因子。緊接著血漿中第VIII因子和鈣離子與這些有活性的第XI因子和血小板第III因子發生反應,把無活性的第X因子激活。第V因子再和血小板第III因子作用於第X因子,使凝血酶原轉變為凝血酶。以上為內源性凝血的第一步、第二步的機制,但第一步的反應速度比較緩慢。關於第二步,有把凝血酶原被激活為凝血酶作為第二步的,不過也有把第X因子被激活以後的變化列為凝血的第二步的學說。圖的右側為外源性(組織起源性)機制,是組織液XX血液的過程,組織液中的有效成分促凝血酶原激酶和血漿中的第VII因子作用,使第X因子激活;第V因子和鈣離子再協同地使活化的第X因子作用於凝血酶原。

凝血酶形成

  凝血酶原轉變為凝血酶的過程。凝血第一步中被激活的第X因子和第V因子以及鈣離子作用於凝血酶原使凝血酶原分子中的精氨酸-異亮氨酸的鍵發生斷裂而形成凝血酶。這一步的反應是迅速的(W,H.Seegers.1973)。

纖維蛋白形成

  凝血酶的作用下,纖維蛋白原轉變成纖維蛋白凝塊的過程。由於凝血酶的作用,纖維蛋白原分子中α鍵與β鍵間的精氨酸-甘氨酸鍵被斷裂,並釋放纖維蛋白肽A和B,生成纖維蛋白單體(fibrinmon-omer)。纖維蛋白單體聚合成為纖維蛋白多聚體,受凝血酶和鈣離子的作用而活化的第VIII因子(轉谷氨酰胺酶)再與鈣離子共同地使纖維蛋白分子中的谷氨酰胺和賴氨酸間產生橫鍵,而形成強固的纖維蛋白塊。此外,在凝血第三步中,血液發生凝固而形成血餅,但隨著時間的經過,由於血小板的血栓收縮蛋白的作用,可引起血餅收縮。通常講的血液凝固是指到第三步為止。

纖維蛋白溶解

  但在機體內還有如第四步:即包括由血纖維蛋白溶酶而引起的纖維蛋白溶解的一系列反應,因此這些反應也列入血液凝固的概念中。   在無脊椎動物中,鞘翅目昆蟲的水鱉蟲和龍虱的血液是完全不能凝固的。鱗翅目的蠶、蛺蝶、天蠶蛾等的幼蟲以及搖蚊、琉璃星蜻蜓、四星蜻蜓等也接近於不能凝固。能發生血液凝固的有蕪菁螻蛄、蝎蝽等。凝血的類型也有多種形式,有的為單純的血細胞凝集,也有的為血漿的堅實凝固。甲殼類是海洋無脊椎動物中唯一能發生血液凝固的動物,破壞的血小板能使其內部的原生質突出出來,逐漸地由細條狀變成網眼狀,除了能凝聚其它的血細胞外,同時也能使血漿凝固。各種陰離子均能阻礙海蛆的血漿凝固;另一方面而各種陽離子剛能促進血液凝固,只少數有阻礙作用。促進脊椎動物血液凝固的物質是多樣的,而維生素K是與肝髒的生成凝血酶原複合體有關。阻礙物質(稱為抗凝血物質)有肝素水蛭素等。血液中加入草酸鹽檸檬酸鈉、EDTA時,之所以有抗凝作用,就是由於鈣離子被除去的緣故;血液在血管內之所以不凝固,是因為在正常血管內,接觸因子未被激活和血漿中存在有抗凝血因子(抗凝血酶、肝素等)所致。

應用研究

  凝血機制的研究,促進了對許多出血性疾病認識,如血友病(病人凝血過程非常緩慢甚至微小的損傷也出血不止)的成因,主要是由於血漿中缺乏凝血因子VIII。又如發現凝血因子II、VII、IX、X都在肝臟中合成,在它們形成過程中需要維生素K參與。缺乏維生素K,將會出現出血傾向;應用維生素K,可以改善凝血不良的癥狀。此外,在實驗室或臨床工作中,可按需要針對凝血過程中的各個環節,採取不同措施,達到延緩凝血或有效止血的目的。如手術後為防止出血,可在手術部位施加凝血酶、纖維蛋白等凝血物質,還可用溫熱紗布、棉花或明膠海綿按壓傷口促凝止血。

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