第三节 血液凝固

一、血液凝固和抗凝

（一）血液凝固

简称血凝。指在某些条件下（如血管内皮损伤），血液由流体状态变成凝胶状的血块的过程，是人体一种保护性机能。血凝是一系列复杂的化学连锁反应过程，需要多种化学物质参与。

1．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。按其发现时间的先后顺序，以罗马数字命名，从因子Ⅰ到ⅩⅢ。目前已被公认的凝血因子，除血小板、前激肽释放酶、高分子激肽原外，共有12种（表3-2）。除钙离子外，绝大多数为蛋白质；正常情况下，除Ⅶ因子外都以无活性的酶原形式存在于血浆中，必须通过其他酶的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”以表示“活化型”；只有因子Ⅲ来自血管以外的组织。且多数在肝脏内合成，其中Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、X、Ⅻ的生成需要维生素K参与，故它们又称依赖维生素K的凝血因子。

2．血液凝固过程 血液凝固过程大致可分三个阶段（图3-9）：第一阶段，凝血酶原激活物的形成，依其形成途径，分为内源性凝血系统和外源性凝血系统（图3-10）。内源性凝血系统又称血液系统凝血，指参与凝血的全部物质都存在于血液中。在动脉粥样硬化及脉管炎等病理情况下，血管内膜损伤（血液并没有流出血管外，而在血管内凝固形成血栓），血浆中的因子Ⅻ接触到损伤血管暴露的胶原纤维而被激活，在血小板释放的血小板因子和Ca2+参与下，相继激活某些凝血因子（Ⅺ、Ⅸ、Ⅷ、Ⅹ、Ⅴ），共同形成凝血酶原激活物。外源性凝血系统又称组织系统凝血，是因组织损伤，血管破裂出血，受伤的组织释放凝血因子Ⅲ，进入血浆，与因子Ⅶ和Ca2+一起形成复合物，它可催化因子X变成活化因子X（Xa）。Xa、V、Ca2+及血小板磷脂共同形成凝血酶原激活物。此后过程与内源性凝血相同。由于组织损伤后的出血必然伴有血管损伤，所以血液流出体外的凝血过程，既有外源性凝血系统也有内源性凝血系统参与。第二阶段，凝血酶形成，在Ca2+参与下，凝血酶原激活物催化凝血酶原（因子Ⅱ）转化为具有活性的凝血酶（Ⅱa）。第三阶段，纤维蛋白形成，在凝血酶、Ca2+和因子ⅩⅢ的催化下，血浆中可溶性的纤维蛋白原转变为不溶性的纤维蛋白。纤维蛋白呈细丝状，纵横交错，网罗大量血细胞，形成凝胶状的血凝块，从血液流出体外起，至出现细丝状的纤维蛋白所需的时间，称为凝血时间，正常为2～8min（玻片法）。

由于凝血是一系列凝血因子相继酶解、激活的过程，每步酶促反应均有放大效应，即少量被激活的凝血因子可使大量下游凝血因子激活，逐级连接下去，整个凝血过程呈现出强烈的瀑布式酶促反应的级联放大效应。

（二）体内抗凝血作用

正常人在日常活动中常会发生轻微的血管损伤，体内也常有低水平的凝血系统的激活，但循环血液并不凝固；即使当组织损伤而发生生理性止血时，止血栓也仅局限于损伤部位，并不延及未损伤部位。这表明体内的生理性凝血过程在时间和空间上都受到严格的控制，并且是多因素综合作用的结果，其中血管内皮细胞在防止血液凝固反应的蔓延中起重要的作用。

1．血管内皮具有抗凝作用 正常的血管内皮作为一个屏障，可防止凝血因子和血小板与内皮下的成分发生接触，从而避免凝血系统的激活和血小板的活化。另外，血管内皮还具有抗血小板和抗凝血的功能。血管内皮细胞可以合成、释放前列环素（PGI2）和一氧化氮（NO），从而抑制血小板的活化。血管内皮细胞能合成肝素，使之覆盖在内皮细胞表面，血液中的抗凝血酶Ⅲ与之结合后，可灭活多种活化的凝血因子。

2．生理性抗凝物质 正常人每1ml血浆中约含凝血酶300U，当凝血反应在试管中发生时，凝血酶原可被全部激活。但在生理性止血时，每1ml血浆所表现出的凝血酶活性很少超过8～10U，这表明正常人体内有很强的抗凝血酶活性。体内含有多种天然抗凝物质，这些物质大多在凝血过程被启动后由激活的凝血因子所活化，并反过来对凝血过程中的一些环节加以控制，使凝血过程在适当的情况下终止。体内较重要的生理性抗凝物质有抗凝血酶Ⅲ、蛋白质C、组织因子途径抑制物、肝素等。抗凝血酶Ⅲ占血浆凝血酶抑制活性的75%，由肝脏和血管内皮细胞产生，通过与凝血酶及凝血因子Ⅱa、Ⅸa、Xa、Ⅺa、等分子活性中心的丝氨酸残基结合而抑制其活性。肝素是一种酸性黏多糖，主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生。在肺、肌肉等组织中含量丰富，生理情况下血浆中含量甚微。肝素具有强的抗凝作用，但在缺乏抗凝血酶Ⅲ的条件下，肝素的抗凝作用很弱。肝素能和抗凝血酶Ⅲ的赖氨酸基团结合，而使抗凝血酶Ⅲ的抗凝作用增强2000倍以上。在缺乏肝素的情况下，抗凝血酶Ⅲ的直接抗凝作用慢而弱。蛋白质C由肝脏合成，其合成需要维生素K参与。蛋白质C以酶原形式存在于血浆中。当凝血酶与血管内皮细胞上的凝血酶调节蛋白结合后，可以激活蛋白质C，后者可抑制因子Ⅴ及因子Ⅷ的活性，抑制凝血酶原的激活。此外，活化的蛋白质C还有促进纤维蛋白溶解的作用。

（三）促凝和抗凝

临床工作中常常需要采取各种措施保持血液不发生凝固，或者加速血液凝固。外科手术时常可用温热盐水纱布等进行压迫止血。这主要是因为纱布是异物，可激活凝血因子及血小板；又因凝血过程为一系列的酶促反应，适当加温可使凝血反应加速。反之，降低温度和增加异物表面的光滑度（如涂有硅胶或石蜡的表面）则可延缓凝血过程。此外，血液凝固的多个环节中都需要Ca2+的参与，故通常用枸橼酸钠、草酸钠和草酸钾作为体外抗凝剂，它们可与Ca2+结合为不可解离的络合物而使其除去，从而起抗凝作用。由于少量枸橼酸钠进入血液循环不致产生毒性，因此常用它作为抗凝剂来处理输血用的血液。维生素K拮抗剂如华法林可以抑制维生素K依赖性凝血因子的活化，在体内具有抗凝作用。肝素在体内、体外均能立即发挥抗凝作用，在临床上广泛应用于防治血栓形成。

二、纤维蛋白溶解与抗纤溶

正常情况下，组织损伤后所形成的止血栓在完成止血使命后将逐步溶解，从而保证血管内血流畅通，并有利于受损组织的再生和修复。纤维蛋白被降解液化的过程称纤维蛋白溶解。主要依赖于纤维蛋白溶解系统（简称纤溶系统）。纤溶系统包括4种成分，即纤维蛋白溶解酶原（纤溶酶原）、纤维蛋白溶解酶（纤溶酶）、纤溶原激活物与纤溶抑制物。纤溶的基本过程可分纤溶酶原的激活与纤维蛋白（或纤维蛋白原）的降解两个阶段。

（一）纤溶酶原的激活

纤溶酶原激活物分布广而种类多，主要有三类：第一类为血管激活物，在小血管内皮细胞中合成后释放于血中，以维持血浆内激活物浓度于基本水平。血管内出现血纤维凝块时，可使内皮细胞释放大量激活物。所释放的激活物大都吸附于血纤维凝块上，进入血流的很少。肌肉运动、静脉阻断、儿茶酚胺与组胺等也可使血管内皮细胞合成和释放的激活物增多。第二类为组织激活物，存在于很多组织中（如甲状腺、肺、子宫、前列腺），主要是在组织修复、伤口愈合等情况下，在血管外促进纤溶。肾合成与分泌的尿激酶就属于这一类激活物，活性很强，有助于防止肾小管中纤维蛋白沉着。第三类为依赖于因子Ⅻ的激活物，例如前激肽释放酶被Ⅻa激活后，所生成的激肽释放酶即可激活纤溶酶原。这一类激活物可能使血凝与纤溶互相配合并保持平衡。

纤溶酶原的激活也是有限水解的过程，在激活物的作用下，脱下一段肽链成为纤溶酶（图3-11）。

（二）纤维蛋白（或纤维蛋白原）的降解

纤溶酶和凝血酶一样，也是蛋白酶，但是它对纤维蛋白原的作用与凝血酶不同。凝血酶只是使纤维蛋白原从其中两对肽链的N-端各脱下一个小肽，使纤维蛋白原转变成纤维蛋白。纤溶酶却是水解肽链上各单位的赖氨酸-精氨酸键，从而逐步将整个纤维蛋白或纤维蛋白原分割成很多可溶的小肽，总称为纤维蛋白降解产物（FDP）。纤维蛋白降解产物一般不能再出现凝固，而且其中一部分有抗血凝的作用。

纤溶酶是血浆中活性最强的蛋白酶，但特异性较小，可以水解凝血酶、因子Ⅴ、因子Ⅷ、激活因子Ⅻa；促使血小板聚集和释放5-羟色胺、ADP等；还能激活血浆中的补体系统；但它的主要作用是水解纤维蛋白原和纤维蛋白。血管内出现血栓时，纤溶主要局限于血栓，这可能是由于血浆中有大量抗纤溶物质（即抑制物）存在，而血栓中的纤维蛋白却可吸附或结合较多的激活物所致。正常情况下，血管内膜表面经常有低水平的纤溶活动，很可能血管内也经常有低水平的凝血过程，两者处于平衡状态。

（三）抑制物及其作用

血液中存在的纤溶抑制物主要是抗纤溶酶，但其特异性不大，例如，α2-巨球蛋白能普遍抑制各种酶，包括纤溶酶、胰蛋白酶、凝血酶、激肽释放酶等。每一分子α2-巨球蛋白可结合一分子纤溶酶，然后迅速被吞噬细胞清除。血浆中α1-抗胰蛋白酶也对纤溶酶有抑制作用，但作用较慢，其分子量小，可渗出血管，控制血管外纤溶活动。这些抑制物的作用，是广泛控制在血凝与纤溶两个过程中起作用的一些酶类，对于将血凝与纤溶局限于创伤部位，有重要意义。

三、表面激活与血液的其他防卫功能

血管损伤后暴露出内膜下组织，通过表面激活使因子Ⅻ激活成因子Ⅻa，因子Ⅻa又激活前肽释放酶成为激肽释放酶，而激肽释放酶又可激活因子Ⅻ，从而形成一个正反馈环，可形成足够的Ⅻa和激肽释放酶。这样，不但同时激活了血凝和纤溶系统，也激活了补体系统和激肽系统。补体激活的一些产物和激肽都是作用很强的趋化因子，能吸收吞噬细胞到受损伤的部位，产生非特异性免疫反应；这样使生理止血功能与免疫功能相配合，有效地保护人体，减少创伤带来的损害。