Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
ЯРОСЛАВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. П.Г. ДЕМИДОВА
Реферат на тему:
«Гемостаз у хребетних і безхребетних тварин»
Виконала:
Студентка групи Б-41
Єгорова М.В.
Перевірила: Ботяжова О.А.
Ярославль 2010
План:
Введення
Гемостаз у хребетних тварин
Гемостаз у безхребетних тварин
Висновок
Введення
Клітини багатоклітинного організму живуть і контактують зі своєї власної рідким середовищем. Це середовище складається з плазми крові, тканинної рідини й лімфи і називається рідкої внутрішнім середовищем організму. За складом вона відрізняється від зовнішнього середовища, що оточує цілий організм. Тому існує життєво важлива необхідність в разі порушення її цілісності в збереженні цієї рідкої внутрішнього середовища в межах її природного русла. У вищих хребетних тварин і людини в процесі еволюції виникла система згортання крові. Причому значення згортання у вищих організмів значно ширше поняття гемостазу або зупинки кровотечі при порушенні цілісності судинної стінки.
Згортання крові - це захисна реакція організму. Випущена з судини кров згортається протягом 3-4 хвилин, тобто переходить з рідкого стану в желеподібне. Згортання крові обумовлено тим, що розчинний білок плазми крові фібриноген перетворюється на нерозчинний фібрин.
До недавнього часу вирішальне значення у здійсненні гемостазу приписувалося системі згортання крові. Однак сучасні дослідження знову показали, що на пошкодження кровоносних судин першими реагують самі судини (спазм, відкриття шунтів вище місця пошкодження) і клітини крові - тромбоцити і почасти еритроцити. Відомо також, що тромбоцитам, а не згортанню крові, належить провідна роль у первинній зупинці кровотеч з мікросудин (діаметром до 100 мкм), найбільш вразливих і найчастіше бувають джерелом геморагій. Внаслідок цих причин сосудістотромбоцітарная реакція на втрату крові часто позначається як початковий, або первинний, гемостаз, а згортання крові - як вторинна гемостатична реакція, хоча обидва ці механізму включаються не строго послідовно один за одним, а на значному відрізку часу функціонують одночасно і сполученої.
Гемостаз реалізується в основному 3 взаємодіючими між собою функціонально-структурними компонентами - стінками кровоносних судин, клітинами крові і плазмовими ферментними системами-згортає, фібринолітичної (плазмінової) та ін Система підпорядкована складної нейрогуморальної регуляції і в ній чітко функціонують механізми позитивної та негативної зворотнього зв'язку, внаслідок чого клітинний гемостаз і згортання крові спочатку піддаються самоактіваціі, подальша регуляція пов'язана з наростанням антитромботичного потенціалу крові. Ці механізми створюють умови для самообмеження процесу згортання, у силу чого локальна активація системи в місцях тромбоутворення не трансформується при правильному функціонуванні зазначених механізмів у загальне згортання крові. О. К. Гаврилов систему гемостазу і всі механізми, що регулюють її структуру і функцію, називає системою регуляції агрегатного стану крові; забезпечує підтримку необхідного гемостатичного потенціалу.
1 Гемостаз у хребетних тварин
Втрату крові при розриві кровоносних судин допомагають запобігати декілька механізмів. Велика крововтрата веде до зниження кров'яного тиску і тим самим уповільнює витікання крові з ушкодженої ділянки. Пошкоджені судини стискаються і таким чином зменшується потік крові. Проте найважливіший механізм - це закупорка кровоносних судин у місці пошкодження пробкою, що складається з згорнутого білка і клітинних елементів крові. Така пробка повністю зупиняє кровотеча при незначних пошкодженнях, але якщо розірвані великі судини, її недостатньо.
Механізм згортання крові добре вивчений у ссавців і людини, тому що цей процес має велике значення в медицині. Для того щоб механізм згортання був ефективним, він повинен діяти швидко, а в той же час кров усередині судинної системи не повинна загусати. Тому крові повинна бути внутрішньо притаманна здатність згортатися, і відповідний механізм повинен бути готовим включитися, як тільки це буде потрібно. З іншого боку, мати такий механізм - все одно, що сидіти на бомбі; необхідні всі заходи проти його випадкового спрацьовування.
У хребетних кров'яний згусток складається з білка фібрину - нерозчинного фібрилярного білка, що утворюється з фібриногену - розчинного білка, який міститься в нормальній плазмі в кількості окло 0,3%. Для перетворення фібриногену у фібрин необхідний каталізатор - фермент тромбін, і кров не згортається всередині судинної системи саме тому, що в циркулюючої крові цього ферменту немає. Однак тромбін може швидко утворитися, тому що його попередники - протромбін - у плазмі вже є. Для ініціації згортання необхідно, щоб з протромбіну утворився тромбін. Але це тільки останній крок в складній послідовності біохімічних реакцій, яку повільно розшифрували, вивчаючи хворих з різними дефектами механізму згортання. Усього ідентифіковано 12 факторів згортання крові, яким дано номери від I до XIII. Кілька кінцевих етапів показано на наступній схемі:
Це складний фізіологічний процес, що протікає в декілька фаз. Головні його учасники - це стінка судини, нервова система і тромбоцити крові. Первинний гемостаз починається насамперед з первинного судинного спазму рефлекторної природи. Потім починається так звана ендотеліальної-тромбоцитарна реакція. На місці травми ендотелій судини змінює свій заряд. Тромбоцити, які займають у посудині крайове положення, починають адгезованими (прилипати) до пошкодженої поверхні судини і агглютинировать (склеюватися) між собою. У результаті через 2-3 хвилини настає третя фаза - фаза утворення «тромбоцитарного цвяха». Протягом цієї фази відбувається зупинка кровотечі, однак згортання крові ще не відбулося; плазма крові залишається рідкою. Утворився тромб пухкий, і ще протягом короткого часу процеси мають оборотний характер. Четверта фаза полягає в тому, що в утворився тромбі починаються морфологічні перетворення тромбоцитів, які приведуть до їх незворотних змін і руйнуванню. Це в'язкий метаморфоз тромбоцитів. У результаті в'язкого метаморфоза з тромбоцитів виходять містяться там фактори згортання. Їх взаємодія призводить до появи слідів тромбіну, який і запускає каскад хімічних ферментативних реакцій - ферментативне згортання.
Багато етапи механізму згортання можуть здатися зайвим ускладненням, і вони сильно ускладнили з'ясування дійсного ходу подій. Біологічне значення такої складності, мабуть, полягає в тому, що механізм згортання крові працює як біохімічний підсилювач. Він зазвичай приводитися в дію при контакті крові з чужорідною поверхнею або пошкодженими тканинами. Це ініціює ланцюг ферментативних реакцій, у якій фермент, що утворився на першому етапі, служить каталізатором чи активатором для наступного етапу, і т.д. Таким чином створюється «ферментативний каскад», що завершується утворенням кров'яного згустку, коли розчинний фібриноген переходить в нерозчинний фібрин.
Така ланцюг ферментативного посилення дозволяє згустку утворюватися швидко і в той же час забезпечує значний поріг безпеки, що запобігає спонтанне згортання крові всередині судинної системи.
2 Гемостаз у безхребетних тварин
Клітинний гемостаз в еволюційному відношенні є більш раннім і певною мірою родоначальних механізмом. Так, у реліктових нижчих безхребетних (мечохвостів) зупинка кровотеч забезпечується лише клітинами гемолімфи, і в плазмі цих тварин ще немає факторів згортання. У більш високо організованих тварин (омари та ін) в плазмі вже з'являється аналог фібриногену, але ще немає тромбіну, і примітивне згортання при видаленні клітин крові йде під впливом трансглутамінази. І лише у хребетних згортання плазми отримує високий розвиток і значну автономію, хоча і в них вихід з клітин активаторів згортання грає важливу роль у здійсненні гемостазу. Динамічна функція тромбоцитів сформувалася на ранніх етапах філогенезу і постійно захищає організм від крововтрати. У нижчих безхребетних тварин клітинна агрегація - єдиний механізм гемостазу. Вважає, що однією агрегації тромбоцитів цілком достатньо для утворення щільної гемостатичну пробки в дрібних судинах.
Для більшості членистоногих, багатьох молюсків і асцидій характерна незамкнута судинна система, в якій серце прокачує гемолімфу, часто звану кров'ю. На цій стадії еволюції вже з'являються перші структурно і функціонально оформлені пристосування для зупинки кровотечі. Наприклад, у деяких молюсків в місці пошкодження відбувається скорочення шкірно-м'язового шару, механічно попереджувала втрату крові. У крабів з'являється вже сформувався нейрогенний і міогенних спазм кровоносних судин, а у річкового рака виникають ферментативні процеси згортання гемолімфи, що є прообразом складних систем зсідання крові у хребетних. У еволюційному ряду процес вдосконалення захисно-пристосувальних реакцій був спрямований на строкову зупинку кровотечі.
Для більшості безхребетних механізм гемостазу так само важливий, як і для хребетної тварини. Той факт, що багато з них мають незамкнену систему кровообігу, ускладнює справу, оскільки в такій системі стиск кровоносних судин нічим не допоможе. З іншого боку, в незамкненою системі кров'яний тиск завжди нижче, і це зменшує ймовірність втрати великого обсягу рідини.
Два гемостатических механізму хребетних - згортання крові та місцеве звуження судин - мають свої аналоги і у безхребетних. Найпростіший механізм у безхребетних - це аглютинація (склеювання) клітин крові без участі білків плазми. Слідом за аглютинації починається утворення клітинних мереж, які стискаються і допомагають затягти рану. До цього часто додається скорочення м'язів стінки тіла, що сприяють закриттю рани.
У багатьох членистоногих, особливо у ракоподібних, описано і сьогодення згортання, що викликається ферментативними перетвореннями нестабільних білків крові. Механізм згортання у безхребетних, там, де він є, біохімічно відмінний від відповідного механізму хребетних. Наприклад, у хребетних згортання гальмується гепарином - мукополісахаридом, який можна виділити з печінки ссавців. Гепарин не робить ніякого впливу на систему згортання крові мечохвостів і майже не впливає на кров ракоподібних.
Відомості щодо механізмів згортання крові у безхребетних дуже неповні, але наявні дані вказують на те, що такі механізми, ймовірно, виникали в ході еволюції багато разів і незалежно один від одного.
Висновок
Гемостаз є еволюційно сформованій захисною реакцією організму, що виражається в зупинці кровотечі при пошкодженні стінки судини. Він виникає в результаті спазму кровоносних судин і появи закупорює судину кров'яного згустку.
Система гемостазу - біологічна система, що забезпечує, з одного боку, збереження рідкого стану крові, а з іншого - попередження і зупинку кровотеч шляхом підтримки структурної цілісності стінок кровоносних судин і досить швидкого тромбування останніх при ушкодженнях. Значення цієї системи для збереження життєздатності організму визначається тим, що вона перешкоджає убутку крові з циркуляторного русла і тим самим сприяє забезпеченню нормального кровопостачання органів, збереженню необхідного обсягу циркулюючої крові.