一、血液凝固
血液凝固（ｂｌｏｏｄｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）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。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
血浆和组织中直接参与血液凝固的物质统称为凝血因子（ｂｌｏｏｄｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ或ｃｌｏｔｔｉｎｇｆａｃｔｏｒ）。根据世界卫生组织（ＷＨＯ）的统一命名，凝血因子以罗马数字编号共有１２个（表３－３），即凝血因子Ⅰ～ⅩⅢ，简称ＦⅠ～ＦⅩⅢ（除ＦⅥ，因ＦⅥ是血清中活化的ＦⅤａ，已不再被视为一个独立的凝血因子）。此外还有前激肽释放酶、高分子量激肽原等。在这些凝血因子中，除ＦⅣ是Ｃａ２＋外，其余均为蛋白质，而且ＦⅡ、ＦⅦ、ＦＦⅫ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；ＦⅪ、Ⅸ、ＦＸ、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”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，故它们又称维生素Ｋ依赖性凝血因子。维生素Ｋ依赖性凝血因子的分子中均含有γ－羧基谷氨酸，和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）血液凝固过程
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（ｆｉｂｒｉｎ）的过程。因此，凝血过程可分为凝血酶维蛋白原（ｆｉｂｒｉｎｏｇｅｎ）变为纤维蛋白原酶复合物（也称凝血酶原激活物）的形成、凝血酶的激活和纤维蛋白的生成三个基本步骤（图３－１）。
１．凝血酶原酶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（图３－２）。
（１）内源性凝血途径：内源性凝血途径（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃｐａｔｈｗａｙｏｆｂｌｏｏｄｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）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。此外，ＦⅫａ还能通过使前激肽释放酶激活而正反馈促进ＦⅫａ的形成。从ＦⅫ结合于异物表面到ＦⅪａ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ＦⅨａ。ＦⅨａ在Ｃａ２＋的存在下与ＦⅧａ、ＰＦ３结合成复合物（因子Ｘ酶复合物），可进一步激活ＦⅩ，生成ＦⅩａ。在此过程中，ＦⅧａ作为辅因子，可使ＦⅨａ对ＦⅩ的激活速度提高２０万倍。在正常情况下，血浆中ＦⅧ与ｖＷＦ（冯·维勒布兰德因子，也称血管性血友病因子）以非共价形式结合成复合物，该复合物可避免ＦⅧ被活化的蛋白质Ｃ降解，提高其稳定性，ＦⅧ须从该复合物释出才能活化成为ＦⅧａ。
ＦⅧａ和ＦⅨａ为因子Ⅹ酶复合物的重要组分，ＦⅧ或ＦⅨ的缺乏均可导致因子Ⅹ酶
图３－２血液凝固过程(https://www.daowen.com)
ＰＫ：前激肽释放酶Ｋ：激肽释放酶
↓代表催化方向；→代表变化方向复合物生成障碍，分别称为血友病Ａ和血友病Ｂ，都表现为凝血过程缓慢，轻微外伤常可引起出血不止。
（２）外源性凝血途径：由组织因子（ｔｉｓｓｕｅｆａｃｔｏｒ，ＴＦ）启动的凝血过程，称为外源性凝血途径（ｅｘｔｒｉｎｓｉｃｐａｔｈｗａｙｏｆｂｌｏｏｄｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）。组织因子是一种跨膜糖蛋白，存在于大多数组织细胞中。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，但当血管损伤时，组织因子暴露出来，与ＦⅦａ相结合而形成ＦⅦａ－组织因子复合物，在磷脂和Ｃａ２＋存在下迅速激活ＦⅩ生成ＦⅩａ。组织因子能使ＦⅦａ催化ＦⅩ激活的效力增加１０００倍。此外，ＦⅦａ－组织因子复合物在Ｃａ２＋的参与下还能激活ＦⅨ，ＦⅨａ除能与ＦⅧａ结合而激活ＦⅩ外，也能反馈激活ＦⅦ。因此，通过ＦⅦａ－组织因子复合物的形成，内源性凝血途径和外源性凝血途径相互联系、相互促进，共同完成凝血过程。
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在磷脂膜表面形成凝血酶原激活物，进而激活凝血酶原，完成了血液凝固的第一步。
２．凝血酶原的激活凝血酶原激活物可激活凝血酶原，形成凝血酶（ＦⅡａ）。凝血酶是一种多功能的凝血因子，其主要作用是分解纤维蛋白原。凝血酶还可激活ＦⅩⅢ、ＦⅤ、ＦⅧ、ＦⅪ，形成凝血过程中的正反馈机制。
３．纤维蛋白的生成纤维蛋白原在凝血酶的作用下被激活成纤维蛋白单体。同时，凝血酶在Ｃａ２＋帮助下激活ＦⅩⅢ，ＦⅩⅢａ使纤维蛋白单体聚合成不溶性的交联纤维蛋白多聚体凝块。后者交织成网，网罗红细胞形成血凝块，完成凝血过程。
由于凝血是一系列凝血因子相继酶解激活的过程，每一步骤之间都是密切联系的，一个环节受阻则整个凝血过程就会受到影响甚至停止。在病理情况下，缺乏ＦⅧ、ＦⅨ、ＦⅪ的患者，凝血过程缓慢，轻微的创伤也会出血不止。临床上除掉血液中的Ｃａ２＋，就可以起到抗凝的作用。凝血过程是一种正反馈，每步反应均有放大效应。例如，１分子ＦⅪａ最终可产生上亿分子的纤维蛋白。一旦触发，就会迅速连续进行，形成“瀑布”样反应链，直至完成。血凝块形成的时间称为凝血时间，正常人为５～１５ｍｉｎ（试管法）。
在生理性止血过程中，既有内源性凝血途径的激活，也有外源性凝血途径的激活。近年来的研究和临床观察表明，缺乏内源性凝血途径启动ＦⅫ及前激肽释放酶、高分子量激肽原的患者，几乎没有出血症状；而ＦⅦ严重缺乏的患者却会产生明显的出血症状。故目前认为，外源性凝血途径在体内生理性凝血反应的启动中起关键作用，而内源性凝血途径则在凝血过程的维持中起重要作用。ＦⅢ被认为是凝血过程的启动因子。
（三）体内抗凝系统
正常人在日常活动中常有轻微的血管损伤发生，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，止血栓也只局限于病变部位，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受到严格的控制。这是一个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作用。
１．血管内皮的抗凝作用正常的血管内皮作为一个屏障，可防止凝血因子、血小板与内皮下的成分接触，从而避免凝血系统的激活和血小板的活化。血管内皮还具有抗凝血和抗血小板的功能。血管内皮细胞能合成硫酸乙酰肝素蛋白多糖，使之覆盖于（过去曾称为抗凝血酶Ⅲ）结合，内皮细胞表面，与血液中的抗凝血酶（ａｎｔｉｔｈｒｏｍｂｉｎ）可灭活凝血酶、ＦⅩａ等多种活化的凝血因子。内皮细胞可灭活自凝血部位扩散而来的活化凝血因子，阻止血栓延伸到完整内皮细胞部位。此外，血管内皮细胞还能合成、分泌组织型纤溶酶原激活物（ｔｉｓｓｕｅｐｌａｓｍｉｎｏｇｅｎａｃｔｉｖａｔｏｒ，ｔＰＡ），激活纤维蛋白溶解系统（简称纤溶系统），降解已形成的纤维蛋白，保证血管的通畅。
２．纤维蛋白的吸附、血流的稀释和单核巨噬细胞的吞噬作用纤维蛋白与凝血酶有高度的亲和力。在凝血过程中所形成的凝血酶８５％～９０％可被纤维蛋白吸附，这不仅有助于加速局部凝血反应的进行，也可避免凝血酶向周围扩散。进入循环的活化凝血因子可被血流稀释，并被血浆中的抗凝物质灭活和被单核巨噬细胞吞噬。
３．生理性抗凝物质体内的生理性抗凝物质可分为丝氨酸蛋白酶抑制物、蛋白质Ｃ系统、组织因子途径抑制物和肝素四类。
（１）丝氨酸蛋白酶抑制物：主要有抗凝血酶、肝素辅因子Ⅱ、Ｃ１抑制物、α１纤溶酶抑制剂、α２巨球蛋白等。抗凝血酶Ⅲ是最重要的抑制物，能与凝血酶ＦⅨａ、ＦⅩａ、ＦⅪａ、ＦⅫａ等分子活性中心的丝氨酸残基结合而抑制其活性，从而阻止血液凝固。
（２）蛋白质Ｃ系统：主要包括蛋白质Ｃ、凝血酶调节蛋白、蛋白质Ｓ等。蛋白质Ｃ系统可使ＦⅧａ和ＦⅤａ灭活，抑制ＦⅩ和凝血酶原的激活，从而有助于避免凝血过程向周围正常血管部位扩展。此外，活化的蛋白质Ｃ还有促进纤维蛋白溶解的作用。
（３）组织因子途径抑制物：组织因子途径抑制物（ｔｉｓｓｕｅｆａｃｔｏｒｐａｔｈｗａｙｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ＴＦＰＩ）是一种糖蛋白，主要由血管内皮细胞产生，是外源性凝血途径的特异性抑制物。目前认为，ＴＦＰＩ是体内主要的生理性抗凝物质。
（４）肝素：肝素（ｈｅｐａｒｉｎ）是一种酸性黏多糖，主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生。肝素与抗凝血酶结合后，其抗凝作用可增强２０００倍，但在缺乏抗凝血酶的条件下，肝素的抗凝作用很弱。因此，肝素主要通过增强抗凝血酶的活性而发挥间接抗凝作用。
（四）体外血液凝固的加速与抗凝
临床工作中常常需要采取各种措施加速血液凝固或保持血液不发生凝固。外科手术时常用温热的盐水纱布等进行压迫止血。这主要是因为：①纱布是异物，可激活因子Ⅻ和血小板；②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。降低温度和增加异物表面的光滑度（如在表面涂硅胶或石蜡）可延缓凝血过程。此外，血液凝固的多个环节中都需要Ｃａ２＋的参加，故通常用枸橼酸钠、草酸铵和草酸钾作为体外抗凝剂，它们可与Ｃａ２＋结合而除去血浆中的Ｃａ２＋，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）可抑制ＦⅡ、ＦⅦ、ＦⅨ、ＦⅩ等维生素Ｋ依赖性凝血因子的合成，因而在体内也具有抗凝作用。肝素在体内、体外均能立即发挥抗凝作用，已广泛应用于临床，防治血栓形成。