一次止血と二次止血のメカニズムを詳しく、わかりやすく解説

こんにちは、臨床工学技士の秋元麻耶です。

止血について、なんとなく「血小板」や血液凝固因子によってフィブリンがつくられることで、血液が固まることは知ってるけれど、具体的にどういう風なメカニズムによって、それらがおこなわれているのご存知でしょうか?

そんな人のために、本記事では止血(一次止血と二次止血)のメカニズムを、できるだけ詳しく、かつわかりやすく解説しています。

一次止血と二次止血のメカニズムを詳しく、わかりやすく解説

  1. 一次止血
    → 血小板によるもの
  2. 二次止血
    → フィブリン形成によるもの

血液の凝固には、血小板によるもの(一次止血)とフィブリンがつくられるもの(二次止血)との二段階があります。

一次止血とは血小板による止血です。

そして、一次止血でつくられた血小板の凝集塊がフィブリンによってさらに強固になるのが二次止血です。

それでは、一次止血と二次止血のメカニズムをこれからわかりやすく解説していきます。

一次止血:血小板の粘着・放出・凝集による血栓形成

血小板による血栓形成の3つのポイント

  1. 粘着
    → 血小板とVWFが結合
  2. 放出
    →細胞内顆粒(ADP(アデノシン二リン酸)、TXA2など)の放出
  3. 凝集
    → フィブリノゲンを介しての多数の血小板の結合

画像一部引用:安部涼平,血小板の機能と抗血小板薬の作用機序

血管の損傷が起こると、血管壁のコラーゲンが露出します。その露出したコラーゲンに、血小板の足場となるVWF(Von Willebrand因子:フォン ヴィレブランド因子)がやってきて、露出したコラーゲンと結合します。

血管内面は一層の血管内皮細胞でおおわれています。通常、血小板は損傷していない血管内皮細胞に粘着やお互いに凝集することはありません。血液中を流れている血小板は、血管内皮細胞から分泌されている一酸化窒素やプロスタグランジンI2(PGI2の働きでその活性は制御されています。しかし、いったん血管が損傷すると血小板は止血機構の中心として働きます。血管が損傷して血管内皮下組織が損傷し、血管内皮下組織の主成分であるコラーゲンが露出すると、血小板は露出したコラーゲンと結合します。

そして、コラーゲンと結合したVWFは構造が変化します。そこに血小板がやってきて、VWFに「粘着」します。

しかし、この血小板とVWFの「粘着」は一時的ですぐに離れてしまい、血小板は内皮下組織を転がるように移動します。この過程でコラーゲンと直接結合し、安定した「粘着」となります。

血小板は、血小板表面の膜蛋白Ib(GP Ib/Ⅴ/Ⅸ)を介してVWFに結合することで障害部位に「粘着」します。しかし、この血小板とVWFの「粘着」は一時的ですぐに離れてしまい、血小板は内皮下組織を転がるように移動します。この過程でGP Ⅵを介してコラーゲンと直接結合し、安定した「粘着」となります。

血小板に一次止血の続き

画像一部引用:安部涼平,血小板の機能と抗血小板薬の作用機序

内皮下組織と強力に「粘着」した血小板は活性化します。これにより血小板の形態が変化、細胞内顆粒の「放出」、さらにはフィブリノゲンの結合する部位であるGPⅡb/Ⅲaが出現します。

血小板から「放出」されるものは、ADP(アデノシン二リン酸)、TXA2などで、これらは周囲を循環している血小板を活性化させ、血小板を引き寄せます。また、血管を収縮させる作用もあります。

活性化した血小板は、円盤状から偽足を伸ばしたアメーバ状に形態変化するとともに、細胞内顆粒(ADP(アデノシン二リン酸)、セロトニン、TXA2の放出やフィブリノゲン結合部位であるGPⅡb/Ⅲaの構造変化を誘導します。細胞内顆粒(ADP(アデノシン二リン酸)、TXA2は、周囲を循環している血小板を活性化させ、損傷部位に集める働きがあります。

「放出」された物質によって活性化した血小板は集められ、フィブリノゲン(Fbg)を介して、最初にできた血小板と結合します。つまり、フィブリノゲンを介しての血小板同士の「凝集」が起こります。

このように「凝集」した血小板により、血栓がつくられます。

活性化した血小板は、細胞膜の表面に膜蛋白Ⅱb/Ⅲa(GP Ⅱb/Ⅲa)を出して、フィブリノゲン(Fbg)と結合します。そして、血小板同士はフィブリノゲン(Fbg)を介して結合し、血小板の「凝集塊」(血小板血栓)を形成します。

こうしてつくられた血栓を「一次血栓」といいます。

しかし、血小板の一次血栓だけでは強度が弱いため、簡単にはがれてしまいます。これを補強するのが二次止血です。

【補足】VWF(Von Willebrand因子:フォン ヴィレブランド因子)とは

VWF(Von Willebrand因子:フォン ヴィレブランド因子)は血管内皮細胞や巨核球でつくられる糖蛋白質です。

役割としては、血小板の粘着のときに、血小板とコラーゲンの間を埋めるための、いわば「糊(のり)」ともいえる成分です。

このVWFは、血漿中を遊離していたり、血管内皮下に固定化された状態で存在しています。

二次止血:フィブリンによる一次止血の強化

二次止血では、凝固因子によって一次血栓を補強するためにフィブリンという繊維がつくられます。

血液凝固反応は、引き金となる因子の違いによって「内因系」と「外因系」の2つの経路に分けられます。2つの経路に共通する部分は「共通系」と呼ぶこともあります。

2つ経路がありますが、最終的に「フィブリン」ができることに違いはありません。

血液凝固反応による二次止血

  1. 内因系
    → 第Ⅻ因子が試薬や試験管、異物などと接触することによって活性化し反応が開始
  2. 外因系
    → 組織因子(TF)によって、第Ⅶ因子が活性化されて反応が開始

内因系のメカニズム

内因系は、試薬(カオリン、エラジン酸など)や試験管、異物(人工心臓弁、人工血管表面など)などと接触することによって、第Ⅻ因子が活性化して反応が始まります。

生体内では、トロンビン刺激によって血小板から放出されるポリリン酸や、内皮下組織のコラーゲンやコンドロイチン硫酸など陰性荷電をもっている物質によって、第Ⅻ因子が活性化されます。

第Ⅻa因子などと書かれている”a”は、activated(活性化された)という意味です。

そして第Ⅻa因子は、第Ⅺ因子を第Ⅺa因子へと活性化させます。

こんな感じで活性化した血液凝固因子は、次の血液凝固因子を活性化させていき、最終的にフィブリンがつくられます。

外因系のメカニズム

外因系は、障害された組織因子(TF)によって始まります。

組織因子(TF)は、内皮下組織や単球でつくられる糖タンパク質です。血管壁や組織が傷害されることによって放出されます。他には、敗血症などのときに血管内皮細胞や単球、マクロファージから大量に放出されることでDIC(播種性血管内凝固症候群)を引き起こします。

組織因子(TF)によって、第Ⅶ因子が活性化され、第Ⅶa因子となります。

その後は内因系と同じように、活性化した血液凝固因子が次の血液凝固因子を活性化させていき、最終的にフィブリンがつくられます。

ちなみに、実際に外傷のときに出血したときは、内因系と外因系ともに活性化されますが、外因系のほうが圧倒的に活性化が早く、止血の反応としては重要だと考えられています。

 

というわけで、今回は以上です。一次止血と二次止血の流れがこれでわかった!という人がいれば幸いです。

 

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