血液凝固(bodcogulation)是指血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程。其实质就是血浆中的可溶性纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白的过程。纤维蛋白交织成网,把血细胞和血液的其他成分网罗在内,从而形成血凝块(图3-7)。纤维蛋白是迄今为止所发现的弹性最好的天然蛋白质,这使得血液凝块具有较好的弹性。血液凝固是一系列复杂的酶促反应过程,需要多种凝血因子的参与。
(一)凝血因子
血浆与组织中直接参与血液凝固的物质,统称为凝血因子(coagulationfactor或cotingfacor)。目前已知的凝血因子主要有14种,其中已按国际命名法依发现的先后顺序用罗马数字编号的有12种,即凝血因子I~XIII(简称FI~FXIII,其中FVI是血清中活化的FVa,已不再视为一个独立的凝血因子)。此外还有高分子量激肽原、前激肽释放酶等(表3-2)。在这些凝血因子中,除FIV是Ca2+外,其余的凝血因子均为蛋白质,而且FII、FVII、FIX、FX、FXI、FXII和前激肽释放酶都是丝氨酸蛋白酶,能对特定的肽链进行有限水解;但正常情况下这些蛋白酶是以无活性的酶原形式存在,必须通过其他酶的有限水解而暴露或形成活性中心后,才具有酶的活性,这一过程称为凝血因子的激活。习惯上在凝血因子代号的右下角加一个“a”(activated)表示其“活化型”,如FII被激活为FIIa。FIII、FV、FVIII和高分子激肽原在凝血反应中起辅因子的作用,可使相应的丝氨酸蛋白酶凝血因子的催化速率增快成千上万倍。除FIII外,其他凝血因子均存在于新鲜血浆中,且多数在肝内合成,其中FII、FVII、FIX、FX的生成需要维生素K的参与,故它们又称依赖维生素K的凝血因子。依赖维生素K的凝血因子的分子中均含有γ-羧基谷氨酸,与Ca2+结合后可发生变构,暴露出与磷脂结合的部位而参与凝血。当肝脏病变时,可出现凝血功能障碍。
(二)凝血过程
血液凝固是由凝血因子按一定顺序相继激活而生成的凝血酶(thrombin)最终使纤维蛋白原(f-brinogen)变为纤维蛋白(bin)的过程。因此,凝血过程可分为凝血酶原酶复合物[也称凝血酶原激活复合物(pohrombinativator)]的形成凝血酶的激活和纤维蛋白的生成三个基本步骤(图3-8)。
1凝血酶原复合物的形成凝血酶原酶复合物可通过内源性凝血途径和外源性凝血途径生成。两条途径的主要区别在于启动方式和参与的凝血因子有所不同。但两条途径中的某些凝血因子可以相互激活,故两者间相互密切联系,并不各自完全独立。(1)内源性凝血途径:内源性凝血途径(intrinsicpathway)是指参与凝血的因子全部来自血液,通常因血液与带负电荷的异物表面(如玻璃、白陶土、硫酸酯、胶原等)接触而启动。当血管内皮受损后,血液与带负电荷的暴露胶原接触时,首先是FXII结合到异物表面,并被激活为FXIIa。FXIIa的主要功能是激活FXI成为FXIa,从而启动内源性凝血途径。此外,FXIIa还能通过激活前激肽释放酶为激肽释放酶而正反馈地促进FXIIa的形成。从FXII结合于异物表面到FXIa的形成的过程称为表面激活。表面激活还需要高分子量激肽原的参与,它作为辅因子可加速表面激活过程。表面激活所生成的FXIa在Ca2+存在的情况下可激活FIX生成FXIa。FIXa在Ca2+的作用下与FVIIIa在活化的血小板提供的膜磷脂表面结合成复合物,即内源性途径因子x酶复合物(tenase