Гемостаз это биологическая система, сохраняющая жидкое состояние крови, предупреждающая или тормозящая кровопотери путем поддержания целостности сосудистой стенки и образования тромбов в местах повреждения сосудов.
- В системе гемостаза выделяют 3 звена:
- Морфологическое
- Биохимическое
- Физиологическое
- Морфологическое звено гемостаза:
- сосудистый эндотелий
- тромбоциты
- эритроциты и лейкоциты
- Биохимическое звено гемостаза:
- свертывающая система: плазменные и пластинчатые факторы свертывания
- противосвертывающая система: антикоагулянтная и фибринолитическая системы
К физиологическому звену относят нейрогуморальные механизмы регуляции взаимоотношений I и II звеньев гемостаза.
С позиции патофизиологии и клиники предпочтительнее различать первичный и вторичный гемостаз.
Первичный (сосудисто-тромбоцитарный) гемостаз
Первичный гемостаз обеспечивается сосудистой стенкой, тромбоцитами и отчасти эритроцитами. Ему принадлежит ведущая роль в начальной остановке кровотечения в зоне микроциркуляции. Конечный результат образование белого тромба.
- Свойства эндотелия:
- синтезирует антитромбин III (АТ-III), который образует с гепарином комплекс «гепарин АТ-III». Этот комплекс покрывает эндотелий, образуя его отрицательный заряд
- синтезирует и выделяет на поверхность эндотелия мощный ингибитор агрегации тромбоцитов простациклин
- при повреждении выделяет III фактор свертывания (тканевой тромбопластин), запускающий внешний механизм гемостаза
- при повреждении эндотелия коллаген базальной мембраны оказывает активирующее действие на ХII фактор (фактор Хагемана)
- удаляет из кровотока активированные факторы свертывания крови
- эндотелий способен противостоять не только давлению крови, но и умеренным внешним травмирующим воздействиям, препятствуя возникновению геморрагий вследствие своих анатомо-физиологических особенностей ригидности, эластичности, пластичности
- продукция фактора адгезии и агрегации тромбоцитов фактора Виллебранда
Наряду с эндотелием в первичном гемостазе участвуют тромбоциты.
- Способности тромбоцитов
- занимать краевое положение, тесно примыкая к эндотелию и создавая тем самым дополнительную стенку, повышая ее прочность
- выполнять ангиотрофическую функцию, так как являются физиологическими кормильцами эндотелия
- высвобождать вазоактивные вещества (серотонин, катехоламины, гистамин и другие)
- приклеиваться к стенке сосуда (адгезия) и склеиваться между собой (агрегация)
- уплотнять кровяной сгусток (ретракция) благодаря громбостенину
Механизм образования первичного тромба:
При повреждении стенок кровеносного сосуда тромбоциты вступают в контакт с эндотелием, в частности, с главным стимулятором адгезии коллагеном. Тромбоциты набухают, образуют отростки и приклеиваются на участке повреждения. Параллельно адгезии протекает процесс агрегации тромбоцитов набухание и склеивание между собой с образованием отростков и наложением агрегатов на дефект сосуда, вследствие чего гемостатическая пробка, или тромб, быстро растет. Первичный стимул к агрегации дают коллаген, катехоламины и серотонин, выделяющиеся из сосудистой стенки при повреждении.
Из тромбоцитов, подвергшихся адгезии и агрегации, активно секретируются гранулы, содержащие вещества, усиливающие процесс агрегации и формирующие вторую волну агрегации. В цитоплазме тромбоцита существует 4 вида гранул, которые содержат катехоламины, кальций, тромбоксан, тромбостенин, а также 12 эндогенных факторов.
- Эндогенные факторы тромбоцитов:
- Фактор 1 тромбоцитов подобен фактору V плазмы, ускоряет образование тромбина из протромбина, участвует в образовании протромбиназы
- Фактор 2 акцелератор тромбина ускоряет превращение фибриногена в фибрин
- Фактор 3 (тромбоцитарный тромбопластин) необходим для эндогенного образования протромбиназы. Активность фактора 3 неповрежденных тромбоцитов проявляется лишь при изменении проницаемости мембран и выделяется при агрегации тромбоцитов
- Фактор 4 антигепариновый -.обладает выраженной анти- гепаршювой активностью, устраняя его эффект
- Фактор 5 агглютинабельный или свертывающийся фактор но своим свойствам сходен с фибриногеном плазмы. Этот фактор принимает участие в агрегации тромбоцитов и способствует созданию прочного тромба
- Фактор 6 антифибринолитический фактор (антиплазмин)
- Фактор 7 антитромбопластический фактор, препятствующий образованию активной протромбиназы и замедляющий перевод протромбина в тромбин. В присутствии гепарина его антикоагулянтное действие усиливается
- Фактор 8 ретрактозим, благодаря которому вслед за остановкой кровотечения происходит стягивание краев раны. Этот фактор вызывает ретракцию сгустка крови в результате сокращения тромбостенина. При этом тромбоциты подтягиваются друг к другу, что, в свою очередь, приводит к сближению нитей фибрина
- Фактор 9 сосудосуживающий фактор тромбоцитов, или серотонин. Серотонин является весьма активным инициатором агрегации тромбоцитов
- Фактор 10 активатор тромбопластина
- Фактор 11 фибриистабилизирующий фактор вещество, аналогичное фактору XIII свертывания
- Фактор 12 АДФ (аденозиндифосфат) фактор агрегации тромбоцитов
.
Кроме того, для осуществления агрегационной функции очень важны мембранные гликопротеиды тромбоцитов, взаимодействующие с агрегирующими агентами.
- Основные виды гликоиротеидов:
- гликопротеид I; состоящий из двух субъединиц Iа и IЬ. Первая из них является рецептором фактора Виллебранда и необходима для адгезии, вторая для тромбин-агрегации. Содержание этого гликопротеида снижено при тромбоцитопатии Виллебранда и Бернара-Сулье
- гликопротеид II, состоящий также из двух субъединиц, необходим для всех видов агрегации и резко снижен (особенно IIb) при тромбоцитопатии Гланцманна
- гликопротеид III необходим для большинства видов агрегации и ретракции сгустка, его содержание снижено при тромбоцитопатии Гланцманна
Вторичный (коагуляционный) гемостаз
Первичная тромбоцитарная пробка не может надежно остановить кровотечение, особенно из крупных сосудов и сосудов с достаточно высоким давлением, поэтому тромбоцитарная пробка через определенный промежуток времени стабилизируется фибрином. Для этого включаются механизмы вторичного гемостаза непосредственного свертывания крови.
Свертывание крови сложный многоэтапный ферментный процесс, в котором участвуют ряд белков-ферментов, а также неферментные белки-акцелераторы, обеспечивающие взаимодействие факторов свертывания на фосфолипидных матрицах.
Перечень факторов, участвующих, в свертывании крови, и характеристика некоторых их свойств представлены в следующей таблице.
Номер фактора | Название фактора | Содержание в крови, г/л | Период полураспада в плазме | Минимальный уровень, необходимый для гемостаза |
---|---|---|---|---|
I | Фибриноген | 2-4 | 3-5 дней | 0,8 г/л |
II | Протромбин | 0,1 | 3-4 дня | 40% |
III | Тканевой тромбопластин | ? | ||
IV | Ионизированный кальций | 1,1-1,4 ммоль/л | ||
V | Проакцелерин | 0,01 | 18-24 ч | 10-15% |
VII | Проконвертин | 0,005 | 4-6 ч | 5-10% |
VIII | Антигемофильный глобулин А | 0,01-0,02 | 12-18 ч | 30-35% |
IX | Антигемофильный глобулин В (фактор Кристмаса) | 0,003 | 20-30 ч | 20-30% |
X | Фактор Стюарта-Прауэра | 0,01 | 48-56 ч | 10-20% |
XI | Фактор Розенталя | 0,005 | 60 ч | ? |
XII | Фактор Хагемана | 0,03 | 50-70 ч | менее 1% |
XIII | Фибринстабилизирующий фактор | 0,01-0,02 | около 3 дней | 2-5% |
Прекалликреин (фактор Флетчера) | 0,05 | ? | менее 1% | |
Высокомолекулярный кининоген (фактор Фитцджеральда) | 0,06 | ? | менее 1% |
- Фазы свертывания крови:
- Образование активной протромбиназы
- образование тромбина из неактивного протромбина под влиянием протромбиназы
- образование растворимого фибрина S (soluble)
- образование нерастворимого фибрина I (insoluble)
Известно, что имеются два основных механизма запуска процесса свертывания внешний и внутренний. Во внешнем механизме свертывание стимулируется поступлением в плазму тканевого тромбопластина (фактора III). Пусковым фактором внутреннего механизма свертывания крови является фактор ХII, активация которого происходит либо вследствие контакта крови с чужеродной поверхностью (стеклом, металлом, каолином и так далее), либо при контакте крови с субэндотелием (коллагеном) и другими компонентами соединительной ткани, что наблюдается при повреждении стенок кровеносных сосудов. Помимо этого активация фактора XII может осуществляться путем его ферментного расщепления (калликреином, плазмином и другими).
Следовательно, существуют два вида активации фактора XII:
- Виды активации фактора XII:
- контактная (с образованием фактора ХIIа)
- ферментная (с образованием активного фрагмента фактора XIIf)
Есть определенные качественные различия между действием фактора ХIIа (больше влияет на свертывание) и фактора Xllf (оказывает активирующее действие больше на калликреин-кининовой систему и фибринолиз), В целом же фактор XII является универсальным активатором всех плазменных протеолитических систем — свертывающей, калликреин-кининовой, фибринолитической и системы комплемента.
Как при внешнем, так и при внутреннем механизме свертывания взаимодействие и активация факторов осуществляются на фосфолипидных мембранах, играющих роль матриц, на которых факторы свертывания фиксируются, меняют свою структуру и интенсивно реагируют друг на друга. Роль таких матриц выполняют мембраны оболочек и гранул тромбоцитов (тромбоцитарный фактор 3) и сходные с ними компоненты из оболочек других клеток (эритроцитов и других). Поэтому тромбоцитопения (при недостатке фосфолипидных мембран) может привести к удлинению времени свертывания, а гемолиз (освобождение большого количества эритроцитарных мембран) к ускорению свертывания крови.
В результате активации внутреннего и внешнего механизмов свертывания крови образуется активный протромбиназный комплекс, который в 300000 раз активнее, чем один фактор Ха. Такой комплекс, действуя на протромбин, превращает его в активный альфа-тромбин. Протеолитический фермент тромбин отщепляет от молекулы фибриногена 4 пептида, в результате чего образуется фибрин-мономер. Фибрин-мономер сначала образует димеры, а затем превращается в фибрин-полимер, формируя волокна фибрина. Данный фибрин растворим в мочевине, в связи с чем обозначается как фибрин S (soluble). Под влиянием фактора ХIII в фибрине образуются дополнительные дисульфидные связи, что делает его нерастворимым в мочевине фибрин I (insoluble).
Важные особенности системы свертывания крови:
1. Факторы II, VII, IX и X, а также два антикоагулянта (протеины С и S) являются К-витаминзависимыми, то есть дефицит витамина К приводит к нарушению карбоксилирования глутаминовой кислоты этих факторов в гепатоците, что лишает факторы свертывания способности превращаться в активные энзимы.
2. Ионизированный кальций является необходимым компонентом для свертывания крови, поскольку участвует в молекулярной конформации факторов свертывания в активную форму, фиксации факторов на фосфолипидных матрицах.
3. Из плазменных факторов свертывания лишь фактор VII участвует только во внешнем механизме, факторы ХII, XI, IX, VIII и прекалликреин участвуют только во внутреннем механизме активации. На факторах I, II, V и X замыкаются оба механизма свертывания.
4. Учитывая, что фактор VIII имеет большое значение для клиники, следует более детально рассмотреть его структуру и функции. Этот фактор состоит из 3 субъединиц: VIII-К, VIII-Ag, VIII-ФВ. Субъединица VIII-К носитель коагуляционной активности взаимодействует с фактором X и образует протромбиназный комплекс. Субъединица VIII-Ag носитель антигенной активности данного фактора. Субъединица VIII-ФВ содержит фактор Виллебранда (ФВ), который синтезируется и депонируется в эндотелии сосудов, вследствие чего используется в качестве маркера повреждения эндотелия, его уровень значительно увеличивается при сосудистых заболеваниях.
В крови ФВ содержится в альфа-гранулах тромбоцитов и в связанном состоянии с VIII фактором. Дефицит фактора Виллебранда приводит как к нарушению агрегационных свойств тромбоцитов, так и снижению коагуляционной активности.