2 курс / Нормальная физиология / Гемостаз_Физиологические_механизмы,_принципы_диагностики_основных

мосты связи, то сокращение актомиозина в каждой кровяной пластинке, включенной в тромбоцитарно-фибриновую сеть, приводит к сокращению системы в целом, т.е. к уплотнению тромбоцитарных агрегатов и к ретракции тромбоцитарно-фибриновой пробки. Таким образом, за-

вершается эффективный гемостатический процесс.

Плазменно-коагуляционное звено гемостаза

Внутренний и внешний пути свертывания крови

Процесс свертывания крови важен для окончательного гемостаза,

обеспечиваемого образованием вторичной гемостатической пробки. В

этом процессе принимают участие плазменные белки, факторы свертывания крови, обозначаемые римскими цифрами (табл. 1). В ин-тактном сосуде факторы свертывания крови циркулируют в неактивной форме в виде проферментов сериновых протеаз. Повреждение сосудистой стенки вызывает цепь протеолитических процессов, в которых факторы свертывания трансформируются в свою активную форму (рис.2).

Процесс свертывания крови представляют в виде каскадной реакции, которая начинается с первичного небольшого стимула и усиливается на каждой последующей стадии. В результате образуется большое количество конечного фермента, тромбина, который превращает фибриноген в фибрин. Фибрин стабилизирует первичную тромбоцитарную пробку и таким образом способствует окончательному гемостазу. Кроме этой ключевой функции, тромбин играет жизненно важную роль главного регуляторного фермента, регулирующего процесс свертывания крови с помощью ряда реакций положительной и отрицательной обратной связи. Существенно то, что в физиологических условиях тромбин генерируется быстро и только в месте повреждения сосудистой стенки. Принято считать, что субэндотелиальные субстанции, обнажившиеся в месте повреждения сосудистой стенки, взаимодействуют с циркулирующими коагуляционными факторами, начиная тем самым процесс активации свертывания через две взаимодействующие системы, известные под названием внешний и внутренний путь коагуляции. Как при внешнем, так и при внутреннем пути активация факторов свертывания крови происходит на фосфолипидных мембранах поврежденных клеток или активированных тромбоцитов, играющих роль матриц, где формируются протеазные комплексы. Помимо ускорения активации, формирование связанных с мембраной энзимных комплексов способствует регулированию процесса свертывания посредством защиты активированных протеаз от циркулирующих ингибиторов. В каждом из этих путей соответственно выделяют внешний и внутренний путь генерации Ха и общий путь коагуляции (см. ниже).

При активации процесса свертывания крови по внешнему пути роль фосфолипидной матрицы выполняет тканевый фактор (тканевый тромбопластин), в состав которого входит апопротеин III и фосфолипид.

Тканевый тромбопластин высвобождается из поврежденных тканей, в том числе из стенки сосуда, в виде липопротеидных осколков клеточных мембран, то есть поступает в кровь извне, отсюда и название - внешний

путь.

При активации свертывания крови по внутреннему пути роль фосфолипидной матрицы выполняют фосфолипиды на наружной мембране активированных тромбоцитов. Последние являются составными частями крови, отсюда название - внутренний путь.

Условно процесс свертывания крови можно разделить на три фазы:

1- образование протромбиназы (активатора протромбина) - протеазного комплекса из активированных форм факторов Ха, Va, ионов кальция на поверхности фосфолипидов;

2- образование тромбина

3- образование нерастворимого фибрина.

Отличительной особенностью первой фазы является участие различных факторов в образовании активной формы фактора X (Ха) при активации свертывания крови по внешнему или внутреннему пути. Оба пути замыкаются на факторе X и далее протекают одинаковым образом с неизменным набором факторов и обозначаются как общий путь свертывания крови (рис.2).

Образование протромбиназы по внешнему пути запускается тканевым тромбопластином, на поверхности которого происходит трансформация неактивной формы фактора VII в активную (Vila). Далее активный комплекс, состоящий из тканевого тромбопластина и фактора Vila, при участии ионов кальция, активирует фактор X.

Механизм активации фактора X па внутреннему пути представляет собой цепь последовательных реакций активации другой группы факторов, а именно факторов XII, XI, IX и VIII, и вызывается контактом крови с внутренними субэндотелиальными компонентами поврежденной сосудистой стенки. Начинается он с активации, так называемого, фактора контакта, фактора XII. Активированный фактор ХНа трансформирует пре-калликреин в калликреин, который по принципу положительной обратной связи еще больше усиливает активацию фактора XII. Фактор ХИа в присутствии высокомолекулярного кининогена (ВМК) активирует фактор XI. На этом заканчивается контактная фаза свертывания по внутреннему пути, которая в отличие от последующих не требует присутствия ионов кальция. Далее фактор Х1а на фосфолипидной поверхности активированных тромбоцитов в присутствии ионов кальция отщепляет пептид от фактора IX, образуя IXa. IXa вместе с фактором Villa и фосфолипидами образуют ферментный комплекс в присутствии ионов кальция. Этот комплекс, называемый теназой, превращает неактивную форму фактора X в активный Ха.

Разделение на внешний и внутренний пути активации свертывания чисто условное, поскольку в организме оба процесса тесно взаимосвязаны, например, через активацию фактора IX активным фактором VII, а также посредством плазменного калликреина, который одновременно активирует

факторы XII и VII. Однако подобное разделение на внутренний и внешний пути активации значительно упрощает интерпретацию тестов, используемых для оценки состояния свертывания крови, в которых искусственно создаются условия для активации фактора X или по внутреннему, или по внешнему пути, что будет рассмотрено далее.

Таблица 1

Факторы свертывания крови

Активированная форма фактора X вместе с фактором Va (акцелератором процесса), фосфолипидами в присутствии ионов кальция образует ферментный комплекс - протромбиназу. Под влиянием протромбиназы от протромбина отщепляются фрагменты 1+2 (F1+2), уровень которых определяет количество образовавшегося тромбина). После этого одноцепочная молекула протромбина трансформируется в мейзотромбин, а затем в двухцепочный активный фермент тромбин (фактор На). Далее под

действием тромбина происходит превращение фибриногена в фибрин.

Рис.2. Плазменно-коагуляционный гемостаз

Процесс образования фибрина, в свою очередь, можно разделить на три стадии. В первую, протеолитическую, стадию тромбин отщепляет от молекулы фибриногена фибринопептиды А от а(А) и фибринопептиды В от р(В)-цепей, оставляя соответственно а- и бета-цепи, входящие в состав образующегося фибрин-мономера. Повышение в плазме фибрино-пептидов А и В свидетельствует об активации свертывающей системы крови и служит маркером тромбинемии. В следующую, полимеризационную, стадию мономерные молекулы соединяются друг с другом бок в бок и конец в конец, вначале образуя димеры, затем тетрамеры и более крупные олигомеры, которые по мере дальнейшего укрупнения трансформируются в волокна фибрина, (растворимый фибрин), который может быть растворен в 5М растворе мочевины. Полимеризация фибрин-мономеров происходит с постоянной скоростью. В условиях тромбинемии, когда образуется большее, чем в норме количество фибрин-мономеров, последние образуют комплексы, в том числе с фибриногеном, фибринопептидами А и В и ранними продуктами деградации фибрина (ПДФ), так называемые растворимые фибрин-мономерные комплексы, которые легко взаимодействуют с 50% этанолом и раствором бета-нафтола в 50% спирте и выпадают в осадок. Этот феномен обозначается как феномен паракоагуляции и используется для диагностики тромбинемии. В последнюю, стабилизационную, стадию фибриновая сеть стабилизируется ковалентными связями под действием фермента -фибринстабилизирующего фактора, фактора XIII, благодаря чему фибрин становится нерастворимым. Активация фактора XIII осуществляется тромбином в присутствии ионов Са.

Снижение уровня факторов свертывания (изолированный дефект при врожденных коагулопатиях или множественный при приобретенных коагулопатиях, например, при диссеминированном внутрисосудистом свертывании крови) приводит к выключению, нарушению, соответствующих ступеней коагуляционного каскада. В результате нарушается образование вторичной гемостатической пробки, что клинически проявляется у больных повышенной склонностью к кровотечениям по коагуляционному типу (см. раздел алгоритм диагностики). Исключение составляет лишь дефицит фактора Хагемана (фактора XII), который характеризуется исключительно лабораторными нарушениями - удлинением времени свертывания крови и других тестов, характеризующих внутренний путь свертывания крови. При этом клинически у людей с этим дефектом никогда не бывает геморрагических проявлений, в силу чего данное состояние получило название «гемофилия-без гемофилии».

Физиологические антикоагулянты и регуляция свертывания крови

Установлено, что при свертывании 1 мл крови образуется тромбин в количестве, достаточном для коагуляции всего фибриногена в 3 литрах крови. Этого фатального эффекта в организме не происходит, благодаря действию определенных противосвертывающих систем, в которые входят клеточные и гуморальные компоненты. К клеточным компонентам, обеспечивающим поддержание крови в'жидком состоянии в циркуляции, прежде всего, относятся клетки РЭС и гепатоциты, которые специфически удаляют активированные факторы свертывания крови и фибриноген без какого либо влияния на их предшественники. Гуморальный компонент состоит из физиологических антикоагулянтов, которые тем или иным путем инактивируют (ингибируют) активные факторы свертывания крови (табл.2). Среди них наиболее значимыми для практики являются антитромбин III, протеины С и S. Антитромбин III инактивирует серино-вые протеазы, а именно, тромбин и все предшествующие его образованию активные факторы (за исключением факторов ViIIa и Va), путем образования с ними неактивных комплексов. Инактивация факторов Villa и Va - сильнейших катализаторов образования тромбина, осуществляется другими белками, так называемой системой протеинов С и S, которая активируется комплексом, образующимся при взаимодействии тромбина с тромбомодулином (специфическим рецептором сосудистой стенки). Активированный этим комплексом плазменный протеин С в присутствии своего кофактора - протеина S протеолитически расщепляет факторы Villa и Va и таким образом прерывается реакция образования активного фактора X и тромбина.

Указанные антикоагулянты синтезируются в печени. Но в отличие от антитромбина III, синтез протеинов С и S зависит от витамина К. При лечении непрямыми антикоагулянтами в первую очередь происходит снижение уровней протеинов С и S. И, если в исходном состоянии у больного имелся дефицит этих антикоагулянтов, то на фоне терапии имеющийся дефект

антикоагулянтов усугубляется. В результате у таких больных могут развиться рецидивирующие тромбозы. Снижение уровня естественных антикоагулянтов, как правило, сопровождает венозные тромбозы и может быть как следствием генетических нарушений (врожденные тромбофилии), так и результатом их потребления, например, во время диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови.

Таблица 2 Основные физиологические антикоагулянты (Баркаган З.С., Введение в

клиническую гемостазиологию, Из-во «Ньюдиамед-АО» Москва 1998)

Ингибитор Тоже комплемента I (Анти-СI)

Наряду с компонентами, проявляющими ингибиторное действие, гуморальная система включает также и фибринолитический механизм, направленный на растворение фибринового сгустка (фибринолиз). Активным ферментом фибринолиза является плазмин, который образуется из плазминогена, неактивного предшественника, циркулирующего в плазме крови.

Аналогично системе свертывания различают два пути активации плазминогена с образованием плазмина: внешний и внутренний. Активация по внешнему пути осуществляется за счет тканевого активатора плазминогена (t-PA), который синтезируется в клетках эндотелия, выстилающего сосуды. Секреция t-PA из клеток эндотелия происходит постоянно и усиливается при действии разных стимулов: тромбина, ряда гормонов и лекарственных препаратов (адреналина, вазопрессина и его аналогов, никотиновой кислоты и др.), физической нагрузки, стресса, шока, тканевой гипоксии, хирургической травмы и др. Плазминоген и t-PA -оба обладают выраженным сродством к фибрину. При появлении фибрина плазминоген и его активатор связываются с ним с образованием тройного комплекса (фибрин, плазминоген, t-PA), все составляющие которого расположены так, что происходит эффективная активация плазминогена. Таким образом, плазмин образуется прямо на поверхности фибрина, который далее подвергается протеолитической деградации.

Пусковым механизмом активации фибринолиза по внутреннему пути является, как и в системе коагуляции, контакт с чужеродной поверхностью, в результате которого образуется фактор ХИа и калликреин. И фактор XIla, и калликреин активируют плазминоген с образованием плазмина. Калликреин, в свою очередь, активирует фактор XII, а появившийся плазмин переводит в активное состояние и фактор XII, и прекалликреин, что приводит к значительному усилению первоначальной реакции. Таким образом, происходит одновременная активация системы свертывания и фибринолиза, что способствует поддержанию необходимого баланса между коагуляцией и лизисом фибрина. Кроме этого активация плазминогена может происходить за счет активатора урокиназного типа (и-РА), который, в отличие от тканевого активатора, не имеет сродства к фибрину, но связывается со специфичными рецепторами на поверхности различных клеток, имеющих также рецепторы для плазминогена. Таким образом, образование плазмина происходит на поверхности клеток, в частности, эндотелия и ряда форменных элементов крови, непосредственно участвующих в образовании тромба.

Плазмин - активный фермент, который приводит к протеолизу не только фибрина, но и фибриногена, факторов свертывания V, VIII и целого ряда других белков плазмы. Контролируют действие плазмина несколько ингибиторов, основным из которых является быстродействующий а2антиплазмин, синтезируемый в печени. Он образует неактивный комплекс со свободным плазмином, попавшим в циркуляцию. Поэтому в плазме в физиологических условиях свободный плазмин практически не обнаруживается. Плазмин, образованный на фибрине или на поверхности клеток защищен от действия ингибитора. Ингибиция фибринолиза осуществляется также на уровне активаторов плазминогена. Наиболее физиологически значимым является ингибитор активатора плазминогена эндотелиального типа (PAI-1). Он инактивирует как тканевой, так и урокиназный типы активаторов, синтезируется в клетках сосудистого эндотелия,

обнаружен также в тромбоцитах, моноцитах и многих других клетках. Секреция усиливается при действии тканевого активатора плазминогена, тромбина, цитокинов, медиирующих воспаление, бактериальных эндотоксинов и др. Повышенное содержание этого ингибитора сопровождает венозные тромбозы, отмечается при инфарктах миокарда, ряде других состояний, связанных с тромботическими проявлениями, что позволяет считать РАМ важной составляющей в регуляции баланса между коагуляцией и фибринолизом.

При действии плазмина на фибрин и фибриноген образуются продукты деградации фибрина (ПДФн) или фибриногена (ПДФг), соответственно. Различают ранние и поздние ПДФ. Ранние ПДФ образуются на первых этапах протеолиза и отличаются более высоким молекулярным весом. Дальнейшая их деградация плазмином приводит к образованию поздних ПДФ с меньшим молекулярным весом, устойчивых к протеолизу. В случае деградации фибриногена ранние ПДФг обозначают как фрагменты X и Y, поздние - фрагменты D и Е. При деградации фибрина образуются значительно более сложные комплексы фрагментов, отличительной особенностью которых является наличие так называемых D-димеров - участков молекул фибриногена, связанных прочной ковалент-ной связью в процессе образования нерастворимого фибрина, которая не разрушается под действием плазмина. D-димеры и D-фрагменты можно дифференцировать с помощью иммунологических методов, что и лежит в основе определения наличия ПДФн или ПДФг, образующихся при различных патологических состояниях.

ПДФ оказывают определенное действие на все звенья гемостаза - сосудистое, тромбоцитарное и коагуляционное. Мелкие пептиды, высвобождаемые в начале процесса расщепления, обладают вазоактивным действием. Они вызывают нарушение микроциркуляции, транскапиллярного обмена, увеличивают проницаемость сосудов, что приводит к выходу форменных элементов крови и белков плазмы за пределы сосудов. Кроме того, ранние ПДФ ингибируют полимеризацию фибрин-мономеров, вступая во взаимодействие с ними, благодаря чему нарушается образование фибрина. ПДФ обладают также выраженным антитромбиновым действием. Поздние ПДФ блокируют рецепторы мембраны тромбоцитов, вызывая их дисфункцию. Обнаружение повышенного уровня ПДФ всегда свидетельствует о наличии плазминемии, т.е. об активации фибринолиза.

Таким образом, реакции фибринолиза, обусловленные взаимодействием различных активаторов и ингибиторов, находятся в тесной взаимосвязи с реакциями гемостаза и направлены на деградацию фибрина с целью поддержания равновесия между его образованием и лизисом для сохранения целостности и проходимости сосудов.

Резюмируя вышеизложенное, можно заключить, что любое повреждение целостности сосудистой стенки,является мощным стимулом для активации системы гемостаза. Однако, благодаря приспособительным реакциям человеческого организма в нормальных условиях будет достигнуто

полное равновесие, которое позволит остановить кровотечение и при этом не разовьется состояние гиперкоагуляции. Несомненно, что нарушение равновесия, вследствие поломки в том или ином звене гемокоагуляции, может привести либо к развитию гиперкоагуляции, либо к гипокоагуляции.

Роль эндотелия в тромбогенности и тромборезистентности сосудов

Все вещества, секретируемые эндотелием и участвующие в гемостазе и тромбозе, можно, в известной степени условно, разделить на две группы - тромбогенные и атромбогенные (рис.3). К веществам, индуцирующим адгезию и агрегацию тромбоцитов, относятся фактор Вил-лебранда (vWF), фактор активации тромбоцитов (PAF), аденозин ди-фосфорная кислота (ADP), тромбоксан А2 (ТХА2). Адгезия тромбоцитов к эндотелию и субэндотелиальному матриксу - начальный этап гемостаза и тромбоза. В норме адгезии тромбоцитов к неповрежденному эндотелию не происходит, а в условиях патологии адгезия ограничивается как правило зоной прилежащей к области повреждения сосудистой стенки. Это связано с образованием эндотелиальными клетками простациклина, оксида азота (NO), экто-АОР-азы и других факторов, ингибирующих адгезию и агрегацию тромбоцитов.

Рис.3. Тромборегуляторы, образующиеся в сосудистой стенке

Адгезия и агрегация тромбоцитов приводит к образованию тромбоцитарного тромба, который в нормальных условиях прочно связан с сосудистой стенкой. Этот этап гемостаза связан с активацией плазменных прокоагулянтов и образованием тромбина - ключевого фермента системы свертывания крови, под влиянием которого фибриноген превращается в фибрин. В эндотелии при определенных условиях образуется тканевый фактор (ТФ), инициирующий внешний (быстрый!) путь свертывания крови. Ингибиторы тромбиногенеза (ингибитор ТФ, тромбомодулин, протеогликаны и др.) предотвращают избыточное фибринобразование на луминальной поверхности сосудов при повреждении сосудистой стенки, а также (вместе с плазменными ингибиторами тромбиногенеза) драматическое

внутрисосудистое„свертывание крови. И, наконец, в эндотелии образуются активаторы и ингибиторы фибринолиза, процесса имеющего большое значение в «судьбе» тромба.

При всем разнообразии в строении и механизмах действия тромбогенных и атромбогенных факторов есть общие закономерности в их образовании и участии в гемостазе и тромбозе. Многие из этих факторов, образующихся в эндотелии, выполняют функцию тромборегуляторов. Различают ранние и поздние тромборегуляторы.

Тромборегуляторы не являются веществами строго специфичными с точки зрения их образования и действия; они оказывают влияние не только на гемостаз, но и на другие процессы: проницаемость, вазомоторные реакции (простациклин, NO, TXA2), ангиогенез, клеточную пролиферацию (тканевой активатор плазминогена) и т.д. Источниками тромборегуляторов при определенных условиях могут быть лейкоциты, макрофаги, клетки опухолей и другие клетки.

Эндотелиальные клетки сосудов различных органов и тканей гетерогенны не только в плане структуры, но и секреции тромборегуляторов. Так, образование vWF в сосудах разных областей существенно различается: в легких, сердце, скелетных мышцах выявлен высокий уровень т-РНК vWF, а в почках и печени - низкий. Экспрессия t-PA ограничена in vivo приблизительно 3% васкулярного эндотелия, в эндотелии вен меньше образуется простациклина, чем в эндотелии артерий и т.д.

На луминальной поверхности эндотелия имеются рецепторы ко многим биологически активным веществам циркулирующим в крови, а также к тромборегуляторам. Через взаимодействие их с рецепторами эндотелия осуществляется пара- и аутокринная регуляция их образования и секреции. Кроме того, на поверхности эндотелия имеются места связывания плазменных прокоагулянтов, антикоагулянтов и других плазменных белков.

Тромборегуляторы эндотелиального происхождения, имеющие сравнительно большой период биологического полураспада, оказывают

не только локальное, но и системное действие на клетки крови и кровеносные сосуды. Это относится прежде всего к тканевому фактору, простацикпину, тканевому активатору плазминогена и егомнгибитору.

Вещества, секретируемые эндотелием, оказывают как прямое влияние на гемостаз (vWF, тромбомодулин и др.), так и опосредованное (эндотелии 1, супероксидный анион и др.)

Врегуляции гемостатической функции эндотелия большое значение имеют гормоны, цитокины, гемодинамические факторы.

Вфизиологических условиях образование атромбогенных веществ в эндотелии преобладает над образованием тромбогеных, что обеспечивает сохранение жидкого состояния крови при повреждениях сосудистой стенки,

втом числе незначительных, случайных, которые могут иметь место в норме. Секреция атромбогенных веществ определяет тромборе-зистентность кровеносных сосудов.