血液凝固和影响血液凝固的因素

血液凝固和影响血液凝固的因素浙江中医药大学14级临床医学本部三班张伊娜【摘要】目的：通过测定某些条件下的血液凝固时间，探究各种因素对血液凝固的影响及机制。方法：取家兔新鲜血液分别置于室温、低温、涂石蜡于试管壁的试管，加棉花、NaCl、肝素、草酸钾、肺组织浸液，用竹签搅拌处理，观察记录其凝血时间并与不做任何处理的血液凝固时间进行对比，分析凝血时间的变化。结果：经棉花、肺组织浸液处理的血凝时间较室温短，经NaCl、涂石蜡于试管壁处理的血凝时间较室温长，经肝素、草酸钾、低温处理的血液不凝，经竹签搅拌的血液不凝且竹签上缠有乳白色丝状物。结论：增加粗糙面、组织因子促进血液凝固；稀释血液、涂石蜡于试管壁可延长凝血时间；肝素、草酸钾、低温抑制血液凝固。纤维蛋白是血液凝固所必需的。【关键词】血液凝固；凝血因子；肝素；纤维蛋白1实验材料和方法1.1实验材料1.1.1实验动物家兔。1.1.2实验材料和器械棉花，石蜡油，碎冰块，氯化钠，肝素，草酸钾，肺组织浸液，氨基甲酸乙酯；试管（8支），小烧杯（2支），竹签，兔手术台，手术器械，注射器，动脉夹，动脉插管，恒温水浴槽，秒表（本实验用手机秒表功能）。1.2实验方法1.2.1家兔称重后，按5mL/kg体重剂量给家兔耳缘静脉注射200g/L的氨基甲酸乙酯使之麻醉，将兔仰卧并固定于兔手术台上。1.2.2切开颈部皮肤、肌肉后，使两侧颈总动脉暴露，用玻璃分针分离一侧颈总动脉，头端用线结扎，向心端夹上动脉夹。用眼科剪在近结扎线处的血管壁剪一“V”形小口，向心方向插入动脉插管，用线结扎固定。以备取血之用。1.2.3取8支试管，并编号。按下表实验条件准备完毕(其中4号试管1~4组加0.5mLNaCl,而5~8组加2mLNaCl)编号实验条件1空白对照2棉花少许3石蜡油润滑整个试管表面4浸在盛有碎冰块的烧杯中52mLNaCl61mL肝素70.1mL草酸钾80.1mL肺组织浸液图示：促凝与抗凝试验1.2.4放开动脉夹，先放一管血后再1~8号管每管加入血液1mL（约试管的1/8），立即用秒表（手机秒表功能）计时，每隔30s将试管倾斜一次，观察血液是否凝固，至血液成为凝胶状时，记下所历时间。其中5~8号管需摇晃试管使血液和液体混匀。1.2.5由颈总动脉插管放血，分别注入两个小烧杯内各10mL，一杯静置；另一杯用竹签不断地进行搅拌5min，观察血液的凝固现象。取出竹签，用水洗净，观察缠绕在竹签上的物质。1.2.5记录各管的凝血时间[1]。2实验结果2.1与空白对照组凝血时间（1号试管）相比：（1）2、8号试管凝血时间缩短，且8号试管凝血最快，2号其次。（2）3、5号试管凝血时间延长，但3号试管中血凝较5号快。（3）4号试管未凝（理论上浸在0℃冰水混合物中血液不会凝固，但实验条件下冰块逐渐溶解导致其温度上升，可能会出现使4号管血液凝固的现象）。（4）待结束实验，6、7号管血液始终不凝。详见下表：编号实验条件凝血时间（min）与空白组实验结果对照平均数X标准差SX+S1空白对照37.8111.3237.81+11.322棉花少许11.755.3711.75+5.37缩短3石蜡油润滑整个试管表42.892.6542.89+2.65延长面4浸在盛有碎冰块的烧杯中未凝延长52.0mLNaCl51.251.7351.25+1.73延长61.0mL肝素不凝延长（始终不凝）70.1mL草酸钾不凝延长（始终不凝）80.1mL肺组织浸液8.152.838.15+2.83缩短图示：促凝与抗凝试验2.2与对照组相比，经竹签搅拌过的血液不凝固，竹签洗净后上面缠绕着乳白色丝状物质。3实验讨论3.1血液凝固机制血液由流动的液体状态转为不流动的凝胶状态称为血液凝固.血液凝固是生理性止血功能的重要组成部分。3.1.1凝血因子特性包括12个经典的凝血因子,即FⅠ～ⅩⅢ(其中因子ⅤⅠ已被废除)以及激肽系统的2个因子，即激肽释放酶原和高分子量激肽原。除FⅣ为金属离子外，其他均为蛋白质；除组织因子外，其他均存在于血浆中[2]。3.1.2凝血途径血液凝固过程是由许多凝血因子参加的酶促反应。根据血液凝固过程中凝血酶原激活途径不同，可将血液凝固分为内源性激活途径和外源性激活途径。（1）内源性凝血途径：内源性凝血途径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。当血液与带负电荷的异物表面接触时，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。（2）外源性凝血途径：由来自于血液之外的组织因子暴露于血液而启动的凝血过程，成为外源性凝血途径，又称组织因子途径。组织因子是一种跨膜糖蛋白，存在于大多数组织细胞。在生理情况下，直接与循环血液接触的血细胞和内皮细胞不表达组织因子，但约有0.5%的FⅦ处于活化状态（FⅦa）。当血管损伤时，暴露出组织因子，后者与FⅦa结合而形成FⅦa—组织因子复合物，后者在磷脂和Ca2+存在的情况下迅速激活FⅩ生成FⅩa。由内源性和外源性凝血途径所生成的FⅩa，在Ca2+存在的情况下可与FVa在磷脂膜表面形成FXa—FVa—Ca2+—磷脂复合物，即凝血酶原复合物，进而激活凝血酶原。凝血酶原的激活和纤维蛋白的生成凝血酶原在凝血酶原复合物的作用下激活成为凝血酶[3]。本实验采用动物颈动脉放血取血，血液几乎未与组织因子接触。因此，凝血过程主要是内源性凝血系统的作用。肺组织浸液中含丰富的组织因子，加入试管观察外源性凝血系统的作用。3.2对实验结果本质探究3.2.1棉花对血液凝固的影响实验中加入棉花后血液凝固时间较室温缩短。棉花给血液凝固提供了一个粗糙的表面，容易使血小板发生黏着、聚集，然后释放许多凝血因子和血小板因子；另外棉花含许多带负电荷的植物纤维，也能激活凝血因子XⅡ，启动内源性凝血途径。3.2.2涂石蜡油于试管壁对血液凝固的影响实验中涂石蜡油于试管壁血液凝固时间较室温延长。由于石蜡油表面光滑，不易引起血小板黏着，即不易使血小板发挥促进凝血的作用。另外石蜡油为绝缘体，其把试管表面所带的负电荷覆盖，不利于凝血因子XⅡ的激活，因而延长凝血时间。3.2.3低温对血液凝固的影响实验中置于低温后血液凝固时间较室温延长。凝血酶发挥作用需要适宜的温度，当温度降低时，酶的活性就减弱甚至丧失，因此放置于冰水中的试管血液不凝固。3.2.4NaCl对血液凝固的影响我们小组的实验中加入2mLNaCl血液凝固时间较室温延长。原因是加入的生理盐水稀释了血液，使凝血酶的浓度降低，延长了血液凝固的时间。而1～４组加入0.5mLNaCl血液凝固时间较室温缩短，可能不同浓度的NaCl产生效果不同，亦有可能是凝血酶发挥作用有一个最适浓度，越接近最适浓度，凝血时间越短。3.2.5肝素对血液凝固的影响实验中加入肝素后血液不会凝固。肝素是机体内外重要的抗凝物质。抗凝血酶与凝血酶等多种凝血因子的活性中心——丝氨酸残基结合，使这些凝血因子的活性受到抑制或失活，从而达到抗凝的作用。肝素则主要通过与血浆中的的一些抗凝蛋白，如抗凝血酶Ⅲ结合，加强后者的抗凝作用。此外肝素还能使血管内壁细胞释放凝血抑制物和纤溶酶原激活物，增强纤溶作用。因此在试管内放入肝素时血液不会发生凝固。3.2.6草酸钾对血液凝固的影响实验中加入草酸钾后血液不会凝固。凝血过程中Ca2﹢是重要的凝血因子，其参与了血液凝固的许多环节，当血液中没有Ca2﹢时血液就不会发生凝固。在试管中加入草酸钾，由于草酸钾与Ca2﹢发生反应，生成草酸钙沉淀，使血液中没有Ca2﹢，故血液不会发生凝固。3.2.7肺组织浸出液对血液凝固的影响实验中加入肺组织浸出液后血液不会凝固。肺组织浸出液中含有丰富的组织因子（凝血因子Ⅲ），易通过外源性途径迅速发生凝血反应，因此加肺组织浸出液的试管血液凝固发生最快。3.2.8竹签搅拌实验对血液凝固的影响实验中经竹签搅拌实验后血液不再凝固。在竹签上可见乳白色丝状物，该物质为不溶性的纤维蛋白。血液凝固的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。用竹签搅动后不溶性的纤维蛋白被粘附在竹签上，血液中可溶性纤维蛋白原被完全消耗，不再产生不溶性的纤维蛋白，血液自然无法凝固。4实验结论经棉花、肺组织浸液处理的血凝时间较室温短，而涂石蜡于试管壁处理的血凝时间较室温长，表明与粗糙面、负离子接触能够启动内源性凝血途径使凝血加快，组织因子易通过外源性途径迅速发生凝血反应；经2mLNaCl处理的血凝时间较室温长，原因是加入的生理盐水稀释了血液，使凝血酶的浓度降低，延长了血液凝固的时间。但经0.5mLNaCl处理的血液凝固时间较室温短，其机制尚不清；经肝素、草酸钾、低温处理的血液不凝，肝素、草酸钾是较强的抗凝剂，温度会影响凝血酶活性；经竹签搅拌的血液不凝且竹签上缠有纤维蛋白，纤维蛋白是血液凝固所必需的。5参考文献[1]陆源,孙霞,饶芳.机能学实验教程[M].第3版.北京:科学出版社,2016:140-141.[2]王鸿利.止血与凝血机制研究进展[J].继续医学教育,2006,20(26):13-19.[3]朱大年.生理学[M].第八版.北京:人民卫生出版社,2009:63-69.