6 курс / Клинические и лабораторные анализы / Тромбоэластография_в_современной_клинической_практике_Атлас_ТЭГ

А.Ю. Буланов

Тромбоэластография

в современной клинической практике

Атлас ТЭГ

Москва, 2015 г.

1

Содержание

I. Общие представления о системе гемостаза

II. Что такое тромбоэластография

III. Специальные методики ТЭГ

IV. Клиническое применение ТЭГ

V. Что пишут и говорят про ТЭГ

VI. Источники информации

2

I. Общие представления о системе гемостаза

Суть системы гемостаза казалось бы легко понять из ее названия: система остановки кровотечений. Но следует признать, что такое представления весьма упрощенно и, в общем то, не верно.

Системой гемостаза называется биологическая система, обеспечивающая поддержание крови в жидком (!) состоянии, но в рамках сосудистого русла. Выполнение этой задачи обеспечивается взаимодействием 5 основных компонентов системы:

коагуляционного каскада (системы свертывания), тромбоцитов, сосудистой стенки,

противосвертывающих механизмов и системы фибринолиза.

Система свертывания и тромбоциты отвечают за остановку кровотечений,

противосвертывающие механизмы предохраняют сосудистое русло от избыточного тромбирования, а система фибринолиза устраняет тромбы, выполнившие свою функцию.

Свойства сосудистой стенки определяют ее участие и в обеспечении текучести крови, и в тромбообразовании.

Между компонентами системы гемостаза осуществляется тесное взаимодействие посредством множества положительных и отрицательных обратных связей. Целевым результатом этого взаимодействия является достижение баланса системы на определенном уровне, зависящем от клинической ситуации. Слово «баланс» на сегодняшний день является ключевым в представлениях о системе гемостаза.

Лучше изучен, или, по крайней мере, шире обсуждается механизм свертывания крови. Конечной целью этого процесса является переход фибриногена в фибрин, его полимеризация и стабилизация под влиянием XIII фактора.

Стартует свертывания крови с тканевого фактора (TF), вернее с его взаимодействия с активированным VII фактором. Небольшие концентрации последнего постоянно присутствуют в кровотоке именно в активированном виде. В обычных условиях это ни к чему не приводит. По-настоящему активным VIIа становится при взаимодействии с тканевым фактором, высвобождаемым при повреждении эндотелия. Комплекс TF-VIIa

активирует X фактор, что и запускает весь коагуляционный каскад.

Следует отметить, что основное биологическое значение имеют именно упомянутые выше начальный и конечный этапы свертывания крови. Функция остальных реакций каскада – регуляция процесса и закрепления формирующегося сгустка в пространстве.

Традиционная схема свертывания крови выделяет внутренний и внешний пути свертывания крови. Последний, именуемый по-другому путем тканевого фактора мы обсудили. А как же внутренний путь или контактная активация? А вот этот вопрос все

3

чаще задают специалисты, занимающиеся проблемами гемостаза. Исследования последних лет позволили поставить под сомнение участие этого пути в остановке кровотечения. Полностью место контактной активации в свертывании крови не ясно, что не умаляет ее роли в ряде других физиологических и патологических процессов. Так,

актуально ее обсуждение в рубриках «воспаление» и «фибринолиз».

Комплекс биохимических реакций коагуляционного каскада протекает среди большой массы клеток крови, и было бы ошибкой не использовать их потенциал. Так рассудила и природа, «посадив» часть основных реакций на мембрану тромбоцитов,

предварительно их активировав. Этот факт наряду с приоритетным значением механизма активации свертывания крови тканевым фактором лег в основу так называемой клеточной

(cell-base) модели свертывания крови (рис. 1-1). Согласно ей активированный комплексом

TF-VIIa X фактор в комплексе с Va стимулируют переход протромбина в тромбин.

Данный комплекс процессов составляет фазу инициации (initiation). Но на этом этапе концентрация тромбина невысока и недостаточна для эффективного воздействия на фибриноген. Зато ее вполне достаточно для активации тромбоцитов. И на поверхности этих «возбужденных» тромбоцитов эффективность комплекса Xa-Va многократно повышается (фаза усиления или amplification), следствием чего является генерация огромного количества тромбина, что образно именуется «тромбиновым взрывом».

Избавленный от необходимости экономить организм с легкостью использует этот тромбин уже на обработку фибриногена с целью получения полимера фибрина (фаза распространения – prolongation).

Фибрин в своем развитии проходит несколько стадий. Продукты, получаемые на этапах этого процесса, именуются как фибрин-мономер (можно представить как отдельные нити фибрина), фибрин-полимер (плоскостная сетка из нитей фибрина) и «прошитый» (cross-liked) фибрин (плоскостные сетки, связанные между собой в трехмерном пространстве).

Важно отметить, что тромбин отличается от других факторов свертывания многофункциональностью, что играет значительную роль в регуляции системы гемостаза.

Воздействуя на различные биологические субстанции, помимо основной,

прокоагулянтной функции тромбин участвует в активации антикоагулянтных механизмов,

проявляет про-, противовоспалительные и антифибринолитические свойства.

Тромбоциты по праву можно причислить к группе интереснейших структур организма. Кровяные пластинки, долгое время после открытия эритроцитов и лейкоцитов не удостаивавшиеся чести именоваться клетками крови, участвуют во множестве процессов. В тромбоцитах обнаружено более 700 различных белков и менее половины из

4

них на сегодняшний день изучены. На поверхности кровяных пластинок находится многообразный рецепторный аппарат, в цитоплазме клеток гранулы, содержащие различные биологически активные вещества. В перечень известных функций тромбоцитов входят: обеспечение трофики эндотелия, участие в фибринолизе и реканализации тромба,

синтез оксида азота, участие в защите от чужеродных агентов, в репаративных процессах и другое.

Основная задача тромбоцитов - осуществление сосудисто-тромбоцитарного гемостаза за счет образования тромбоцитарной пробки и ретракция тромба. Ее выполнение связано с функцией ряда поверхностных рецепторов. В первую очередь это названные исходя из биохимической структуры гликопротеины (GP). Особое внимание следует обратить на рецептор GP IIb/IIIa, являющийся трансмембранным белком. Этот рецептор способен проводить импульсы как внутрь кровяных пластинок, так и наружу,

что позволяет тромбоцитам принимать участие в адгезии, агрегации, реакции высвобождения содержимого гранул и других процессах, имеющих отношение к обеспечению гемостаза. Важная функция GP IIb/IIIa обеспечение связи с фибрином и с другими тромбоцитами, т.е. процесса агрегации кровяных пластинок. Не менее важно значение другого рецептора – GP Ib, обеспечивающего, главным образом, адгезию

(прикрепление к стенке сосуда) тромбоцитов за счет взаимодействия с коллагеном и фактором Виллебранда.

Тромбоциты функционально близко связаны с сосудистой стенкой, в первую очередь с ее внутренним слоем - эндотелием. Чаще их объединяют общим термином – сосудисто-тромбоцитарный гемостаз. Часто сосудистую стенку относят к протромботическому комплексу. Меж тем, как уже указывалось выше, ее участие в системе гемостаза двойственно, и не менее важным свойством эндотелия является тромборезистентность. Основная структура, ответственная за данное свойство – гликокаликс, покрывающий в виде ворсинок всю поверхность эндотелия. Сложный химический состав эндотелия и способность клеток, входящих в его состав к секреции большого количества биологически активных веществ позволяет сосудистой стенке активно участвовать в регуляции тромбообразования и фибринолиза.

Морфологическую основу структуры тромба составляют тромбоциты и нити фибрина. Именно они обеспечиваю основной – конечный этап остановки кровотечения.

Отсюда следует важный клинический вывод: без обеспечения их минимально необходимого содержания в крови полноценная остановка кровотечения не возможна.

Взависимости от типа сосудов соотношение компонентов различно.

Определяющим фактором является скорость кровотока. В артериальных сосудах проще

5

закрепиться тромбоцитам, и они составляют основу тромба («белый тромб»). В венозном русле превалирует фибриновая сеть с попавшими в нее эритроцитами («красный тромб»).

Эти различия лежат в основе выбора средств антитромботической профилактики и терапии. В основе лечения артериальных тромбозов лежит подавление функции тромбоцитов. Венозные тромбозы требуют обязательного применения антикоагулянтов.

Тромбообразование не бесконечно во времени и пространстве, иначе после первая же травма закончилась бы для организма тотальным тромбозом. Этого не происходит благодаря такому аспекту деятельности системы гемостаза, как ограничение пространственного роста тромба зоной повреждения сосуда. Эту функцию выполняет комплекс антикоагулянтных механизмов. Основные его известные компоненты это антитромбин III, протеины С и S. Значимым активатором антикоагулянтных механизмов является один из основных активных компонентов коагуляционного каскада - тромбин. В

этом проявляется одна из важнейших обратных связей регулярующих взаимодействие компонентов системы гемостаза: тромбообразование в определенный момент запускает механизмы собственного ограничения.

После восстановления целостности сосудистой стенки наличие тромботических масс в просвете сосуда становится ненужным и даже опасным. Удаление их – задача

системы фибринолиза. Основным действующим инструментом фибриноза является плазмин, образующий в процессе активации из неактивного предшественника – плазминогена. Запуск процесса активации может быть осуществлен как по внутреннему

(роль стимуляторов выполняют XII фактор, калликреин и др.), так и по внешнему

(урокиназа, тканевой активатор плазминогена) пути. Как и в коагуляционном каскаде, в

системе фибринолиза существует несколько уровней регуляции. Основные физиологические ингибиторы фибриноза (α2-антиплазмин , α2-макроглобулин) действуют на уровне перехода плазминогена в плазмин. Сами активаторы плазминогена, в частности tPA, являются точкой приложения собственных специфических ингибиторов (PAI-1).

Биохимический результат фибринолиза - появление так называемых продуктов деградации фибрина (ПДФ). Выделяют два основных их вида: растворимые фибрин-

мономерные комплексы (РФМК) и Д-димер. Последний является результатом лизиса полноценно сформированного тромба – «прошитого» фибрина, в связи с чем, обсуждается как маркер двух процессов: активного ПОЛНОЦЕННОГО тромбообразования и активности фибринолиза. РФМК образуются при лизисе фибрина, находящегося на предыдущих стадиях образования тромба.

Активными участниками тромбообразования являются эритроциты. Помимо функции «воспомогательного строительного материала» при образовании тромбов для

6

этих клеток выявлены механизмы, как стимуляции генерации тромбина, так и участия в процессе активации тромбоцитов. Кроме того эритроциты, двигаясь в сосудистом русле,

создают особый реологический эффект, важный для функционирования сосудисто-

тромбоцитарного звена гемостаза. Как более крупные клетки они концентрируются в центре сосуда, смещая тромбоциты к периферии. Такое перераспределение тромбоцитов в пристеночный слой кровотока облегчает их контакт с эндотелиоцитами и приближает к зоне повреждения в случае травмы сосуда. Выраженная анемия создает эффект

«внутренней дилюции» тромбоцитов, опасный в первую очередь тем, что его практически невозможно выявить большинством тестов контроля тромбоцитарного гемостаза.

Состояние гемостаза у конкретного пациента в конкретной ситуации формируется под влиянием большого количества факторов. Наиболее ярким примером тому служит острая кровопотеря. Безусловно, основные факторы, определяющие изменения гемостаза в данном случае это потребления компонентов системы гемостаза на остановку кровотечения и их потеря с истекающей кровью. Велико значение гемодилюционной коагулопатии, являющейся следствием проводимой инфузионной терапии. Однако в отношении вклада гемодилюции необходима важная ремарка: действие ее на гемостаз не однозначно и, в ряде случаев, может проявляется протромботическими изменениями.

Серьезные последствия для гемостаза несет комплекс факторов, связанный с непосредственно травмой: повреждение тканей стимулирует гиперкоагуляцию и фибринолиз, гиповолемия и шок активируют систему свертывания, ацидоз и гипотермия снижают функциональную активность и коагуляционного каскада, и тромбоцитов,

нарушаю процесс тромбообразования анемия и электролитные нарушения. Отражаются на состоянии гемостаза и особенности хирургического техники при оперативных вмешательствах. Так, доступ с массивным повреждением, аналогично нехирургической травме стимулирует тромбинемию и активирует фибринолиз. Лапароскопическая техника сопровождается значимой гиперкоагуляцией. Во многих случаях указанные факторы наслаиваются на предсуществующий патологический или лекарственный фон.

Существует определенная стадийность изменений гемостаза, но применить имперически к реальной клинической ситуации ее возможно далеко не всегда.

Следовательно, состояние гемостаза, особенно в критических ситуациях, аналогичных описанной, требует лабораторного мониторинга.

Было бы ошибкой не обсудить еще один важный аспект работы системы гемостаза

– неравномерность функциональных резервов системы. А они у разных компонентов

7

различны. Коагуляционный каскад представляет собой мощный комплекс триггерных реакций, что дает возможность быстрого и многократного повышения активности в ответ на стимуляцию. Нормальное функционирование системы свертывания не страдает при снижение активности факторов свертывания до 20, а ряда факторов до 5% от нормы.

Противостоящие коагуляционному каскаду естественные антикоагулянты не объединены в единую систему, поэтому и обозначаются термином антикоагулянтные механизмы. Функция их напрямую зависит от концентрации и функциональные резервы существенно ниже, чем у системы свертывания.

Как уже сказано, основой конечного продукта свертывания крови – собственно тромба, является комплекс фибрина и тромбоцитов. Эти компоненты, по сути, основной рабочий инструмент «кровоостанавливающей» части системы гемостаза. При кровотечении они, в первую очередь фибрин и его предшественник фибриноген,

расходуются в большей степени, чем «вышестоящие» участники коагуляционного каскада. Так, показано, что критический дефицит факторов свертывания при восполнении только объема кровопотери развивается при потере более 200% ОЦК, в то время как для критического снижения фибриногена достаточно 50%.

Такая асимметрия потребления компонентов системы гемостаза в процессе работы,

особенно интенсивной нагрузки при критических состояниях еще больше затрудняет теоретическое предсказание характера и степени нарушений гемостаза при различных патологических состояниях, что является дополнительным аргументом в пользу необходимости лабораторного мониторинга системы гемостаза.

С клинических позиций весь массив тестов контроля системы гемостаза

целесообразно разделить на «точечные» или «локальные» – позволяющие выявить дефект конкретного звена системы гемостаза, сюда относятся, прежде всего, классическое коагулогические тесты; и «интегральные» или «глобальные» – преследующие цель оценки баланса компонентов системы гемостаза.

Простейшим интегральным тестом является время свертывания по Ли-Уайту. Тест весьма приблизителен, но в связи с простотой выполнения может использоваться для ориентировочного выявления нарушений гемостаза, в первую очередь тяжелых коагулопатий, в неотложных ситуациях при ограниченных возможностях диагностики.

Важная ремарка: в основе теста лежит путь контактной активации, в связи с чем, для его выполнения используется только венозная кровь. Использование капиллярной крови является ненормативной модификацией теста и трактовке не подлежит.

8

Довольно часто в клинической и исследовательской практике используется тест генерации тромбина. Тромбин – главный фермент системы свертывания. Исследование кинетики его образования может принести существенную дополнительную информацию,

недоступную из простого наблюдения за процессом полимеризации фибрина. Результатом исследования является кривая зависимости активности тромбина от времени (рис 1-2).

Основные параметры, описывающие кривую: lag-time (время задержки тромбообразования), peak (пиковое значение), time-to-peak (время до достижения пика) и

собственно тромбиновый потенциал (площадь под кривой генерации тромбина). В

настоящее время генерация тромбина рассматривается как «золотой стандарт» диагностики гиперкоагуляционных состояний.

В чем-то близка к предыдущей методике оценка динамики объемного роста сгустка в пространстве или тест тромбодинамики. Цель метода – диагностика состояния гемостаза с учетом пространственно-неоднородных процессов, происходящих при свертывании крови. В его основе лежит оптическая фиксация процесса тромбообразования в образце плазмы, помещенном в камеру с активирующей поверхностью. Фиксируются скорости образования тромба, его максимальный размер,

плотность, факт спонтанного тромбообразования вне связи с активатором. Как и тест генерации тромбина тромбодинамика высокочувствительная к гиперкоагуляционным изменениям.

Целая группа «интегральных» тестов основана на оценке вязко-эластических свойств тромба. Это технология Sonoclot (включая российский аналог компании МедНорд) и наиболее распространенная функциональная методика контроля гемостаза –

тромбоэластография (ТЭГ).

9

Рис. 1-1. Клеточная модель (cell-base) свертывания крови.

TF – тканевой фактор; II, X – факторы свертывания крови; Va, Xa, VIIa – активированные факторы свертывания. Стандартные стрелки обозначают превращение, каплевидные – стимулирующее влияние.

10