Грашин Р.А., к.м.н.,
Карпищенко А.И., проф.

Наиболее часто встречающиеся нарушения гемостаза

СВЕРТЫВАЮЩАЯ СИСТЕМА КРОВИ

Сосудисто-тромбоцитарный (первичный) гемостаз

Система гемостаза представляет собой совокупность морфо-функциональных и биохимических механизмов, обеспечивающих остановку кровотечения и, вместе с тем, поддерживающих кровь в жидком состоянии внутри сосудов. Можно сказать, что это система поддержания крови в физиологическом агрегатном состоянии.

Основными компонентами системы гемостаза являются сосудистая стенка (особенно ее эндотелиальная выстилка и субэндотелий), клетки крови, а также плазменные и клеточные ферментные системы: свертывающая, фибринолитическая, антикоагулянтная, калликреин-кининовая, комплемента. Схематически эти чрезвычайно тесно связанные и взаимозависимые по своим функциональным и регуляторным позициям компоненты можно представить в виде трех составных частей (рис. 11.1).

Формирование тромба - многокомпонентный процесс, состоящий из двух этапов: первичного - микроциркуляторного или сосудисто-тромбоцитарного (рис. 11.2) и вторичного - макроциркуляторного или плазменно-коагуляционного (рис. 11.3). Инициация этих двух этапов начинается одновременно и идет параллельно, но первичный гемостаз завершается быстрее, создавая основу для последующих реакций плазменно-коагуляционного звена.

Первичный гемостаз обеспечивает остановку кровотечения из мелких сосудов за счет обеспечения их спазма, адгезии, агрегации, секреции из тромбоцитов биологически активных веществ с образованием белого тромбоцитарного тромба, его сокращения (ретракции) и уплотнения.

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз осуществляется на основе взаимодействия тромбоцитов с сосудистой стенкой в местах ее повреждения. Благодаря своим уникальным свойствам неповрежденный эндотелий интактен. Он не смачивается, в нем синтезируются биологически активные вещества, определяющие его общий антитромботический потенциал: дезагрегирующая эндоперекись - простациклин (PgI₂), оксид азота (N0), антитромбин III - основной эндогенный антикоагулянт, активатор плазминогена тканевого типа (ТАП), ингибитор тканевого пути свертывания (ТFРI - Tissue Factor Pathway Inhibitor), тромбомодулин и, наконец, на рецепторах эндотелиоцитов фиксируются комплексы гепарин-антитромбин III.

Так как ламинарная сторона эндотелиоцитов и тромбоциты заряжены отрицательно, то адгезии (прилипания) последних к стенке сосудов не происходит. Отрицательный заряд мембран сформирован так называемым Z-потенциалом. При изменении отрицательного заряда на эндотелии как в следствие деполяризации мембран эндотелиоцитов, так и при их повреждении, создаются условия для усиления адгезии тромбоцитов. Несмотря на отрицательно заряженную поверхность эндотелий активно поглощает тромбоциты - до 35000/мкл в сутки. Это, так называемая, ангиотрофическая функция тромбоцитов. Считается, что при тромбоцитопениях одной из причин возникновения дистрофии эндотелия, ломкости сосудов, кровотечений, является частичная утрата данной функции.

Процесс свертывания крови в целом, как и первичный гемостаз в частности, инициируется вследствие повреждения сосудистой стенки. При повреждении эндотелия создается чужеродная "тромбогенная" контактная поверхность, которая активирует тромбоциты и тем самым запускает процесс их взаимодействия со стенкой сосудов.

В первые секунды после повреждения сосуда происходит активация и адгезия тромбоцитов к его краям, микрофибриллам, эластиновым и коллагеновым волокнам. Процесс адгезии сходен с распластыванием клеток на чужеродной поверхности (стекле и др.). Активация тромбоцита происходит под действием разнообразных физических и химических веществ. В процессе активации тромбоцит резко увеличивается в размерах, при этом представляет для воздействия свои многочисленные гликопротеиновые мембранные рецепторы, которые можно разделить на первичные и вторичные. Первичные рецепторы реагируют непосредственно на действие активирующего фактора, вторичные открываются только после активации тромбоцита. Так, при помощи рецепторов ГП Iа/IIа тромбоцит непосредственно связывается с коллагеном сосудистой стенки. Причем эта связь возможна только в местах с малой скоростью тока крови (так называемым низким напряжением сдвига). При высокой скорости кровотока (с так называемым высоким напряжением сдвига) взаимосвязь тромбоцита с коллагеном осуществляется при помощи рецептора ГП Ib и высокомолекулярного кофактора адгезии - фактора Виллебранда (vWF). Последний в зону повреждения поступает из плазмы, секретируется эндотелием и самими тромбоцитами.

В кровотоке здорового взрослого человека содержится от 150 до 450-10⁹/л тромбоцитов, из них изначально активированных - от 20 до 40%. Это, как бы "дежурные" клетки, которые в любой момент готовы мгновенно инициировать процесс свертывания крови. В гранулах и в тубулярной системе тромбоцита содержится более 30 активных веществ, которые моментально могут быть выделены в кровоток (реакция высвобождения). Помимо этого на мембране тромбоцита адсорбированы почти все плазменные факторы свертывания крови, включая фибриноген.

Параллельно с адгезией идет агрегация тромбоцитов - наслаивание друг на друга и их фиксация между собой. Процесс агрегации усиливается под действием АДФ, выделяющегося из поврежденных эритроцитов и сосудистой стенки. Агрегация и адгезия тромбоцитов в значительной степени определяются соотношением тромбоксана ТхА₂ и простациклина PgI₂. Первое вещество выделяется в основном из тромбоцитов, а второе - синтезируется преимущественно эндотелием. Синтез простациклина и тромбоксана осуществляется под действием циклооксигеназы из арахидоновой кислоты, которая в свою очередь входит в состав фосфолипидов клеточных мембран. Действие этих метаболитов носит противоположный характер. PgI₂ расширяет кровеносные сосуды, активирует тромбоцитарную аденилатциклазу, увеличивая концентрацию цАМФ, снижает уровень цитоплазматического кальция и таким образом способствует дезагрегации тромбоцитов. ТхА₂ наоборот, сужает кровеносные сосуды, ингибирует тромбоцитарную аденилатциклазу, активирует фосфодиэстеразу. Все это приводит к уменьшению содержания цАМФ, способствуя увеличению уровня Са²⁺ в цитоплазме тромбоцита и доступности его рецепторов для фибриногена, что в свою очередь активирует процесс агрегации тромбоцитов. Соотношение количества простациклина в эндотелиальных клетках и тромбоксана в тромбоцитах при локальном тромбообразовании имеет большой физиологический смысл: тромбоцитарный тромб, формируясь в месте повреждения сосуда, не должен распространяться по неповрежденной сосудистой стенке, а местная активация тромбоцитов не должна становиться системно диссеминированной. Стимулированные эндотелиоциты у края повреждения, синтезируя и секретируя простациклин, вынуждают тромбоциты вернуться к своей первоначальной, неактивной форме.

Одновременно с агрегацией осуществляются реакции высвобождения содержимого гранул тромбоцитов, что значительно усиливает агрегацию и делает ее необратимой. Исследование агрегации тромбоцитов с клинике имеет важное практическое значение, так как позволяет диагностировать и оценивать эффективность лечения многих форм кровоточивости, проводить контролируемое лечение дезагрегантами.

Агрегация бывает первичной (обратимой) и вторичной (необратимой). Обратимая агрегация развивается под действием слабых стимуляторов (агонистов), таких как АДФ, ТхА₂. Для осуществления вторичной агрегации необходимо дополнительное действие ТхА₂, повышение концентрации ионизированного внутриклеточного Са²⁺ или влияние крайне сильных индукторов-стимуляторов типа коллагена и тромбина. Тонкий механизм агрегации заключается в том, что в процессе действия стимуляторов на тромбоцит осуществляется представление фибриногеновых гликопротеиновых рецепторов (ГП IIb-IIIa) тромбоцитов друг другу. Благодаря этому феномену кровяные пластинки соединяются (агрегируют). Чем больше рецепторов - тем больше контактов, тем мощнее агрегация. Мостиком между рецепторами тромбоцитов является фибриноген. Именно в процессе вторичной необратимой агрегации образуется своеобразная гемостатическая пробка, которая вначале отличается малой плотностью и легко проходима для плазмы и форменных элементов крови. Для того, чтобы этого не происходило, существует ретракция - процесс стягивания тромбоцитарного агрегата в абсолютно непроницаемый конгломерат. По своим функциональным характеристикам такая гемостатическая пробка ничем не отличается от нормальной сосудистой стенки.

Ретракция, как и реакции высвобождения, обеспечивается сократительными элементами тромбоцитов при участии Са²⁺. Именно последовательное, поэтапное повышение концентрации внутриклеточного ионизированного кальция приводит к развитию функциональной активности тромбоцитов.

Биохимический механизм развития агрегационно-ретракционного процесса на сегодняшний день предствляется следующим образом.

Взаимосвязь тромбоцитов друг с другом в процессе первичной агрегации, равно как и воздействия различных индукторов в крови типа адреналина, серотонина, тромбоксана на соответствующие рецепторы тромбоцитарной мембраны, ведут к передаче возникающего сигнала внутрь клетки. В клетке происходит первоначальное повышение концентрации внутриклеточного Са²⁺, что в свою очередь ведет к активации мембранной фосфолипазы А₂ (ФлА₂). Этот фермент запускает каскад реакций простагландин-тромбоксановой системы, начиная с высвобождения арахидоновой кислоты из мембранных фосфолипидов и заканчивая образованием простагландинов (PGG₂, PGH₂) и тромбоксана ТхА₂. Данные биологически активные вещества, выделяясь из тромбоцитов, воздействуют на другие тромбоциты, привлекая их в очаг повреждения, и одновременно усиливают сигнал активации, передаваемый внутрь эффекторным структурам клетки. При этом ТхА₂ способен активировать фосфолипазу С (ФлС), включая таким образом полифосфоинозитольный путь активации ферментных систем тромбоцитов. Являясь сильнейшим ионофором, ТхА₂ способствует выделению Са²⁺ из плотной тубулярной системы (β-гранулы) тромбоцитов и попаданию их в кровь. Повсеместное повышение уровня Са²⁺ создает условия для финальных ферментативных реакций тромбоцитарного гемостаза. Прежде всего это стимуляция тромбоцитарной актомиозиновой системы - тромбостенина, которая осуществляется через активацию фосфолипазы С. Действие этого фермента ведет к появлению продуктов расщепления фосфолипидов - инозитолтрифосфата ИФ₃ и диацилглицерола (ДГ). ИФ₃ способен стимулировать выход Са²⁺ из саркоплазматического ретикулума и таким образом активировать актомиозиновый комплекс и одновременно фосфорилировать его белки образовавшимся мульти-молекулярным комплексом Са²⁺ + кальмодулин + протеинкиназа С (ПкС). Диацилглицерол приводит к непосредственной активации протеинкиназы С и фосфорилированию тех же белков. В результате комплекса биохимических реакций в тромбоцитах резко возрастает содержание актина, актинсвязывающего белка, миозина и фибрина. Находящиеся в цитоплазме ионы Са²⁺ быстро вступают во взаимодействие с кальмодулином (кальцийсвязывающим белком), который активирует киназу легких цепей миозина, обеспечивая ее связь с актином. Благодаря этому происходит секреция (реакции высвобождения) и развивается процесс ретракции образовавшейся тромбоцитарной пробки.

В ходе секреции из β-гранул высвобождаются биологически активные вещества, необходимые для усиления активации и агрегации тромбоцитов в зоне сосудистого повреждения. Адреналин, серотонин, гистамин, АДФ по механизмам положительной обратной связи усиливают агрегацию и делают ее необратимой даже при воздействии слабых агонистов.

Из α-гранул секретируется более 30 протеинов, играющих важную роль как в гемостатических реакциях, так и в других физиологических и патологических процессах организма. Такие белки, как фибриноген, факторы V, XIII, антигепариновый фактор принимают участие в процессах гемокоагуляции. Адгезивные протеины (фибриноген, vWF, тромбоспондин, фибронектнн, витронектин) участвуют в дальнейшем развитии процесса адгезии и укреплении фибриногеповых связей агрегировавших тромбоцитов. Из γ-гранул выделяются лизосомальные ферменты, принимающие участие в реканализации сосуда после завершения гемостаза.

Так как актомиозиновые филаменты пересекают всю цитопазму тромбоцита и связаны с внутренней стороны мембраны с гликопротеиновыми комплексами IIb-IIIa, a снаружи к этим комплексам прикреплены межтромбоцитарные фибриногеновые мостики, то сокращение актомиозинового комплекса приводит к сокращению и уплотнению всей тромбоцитарно-фибриновой пробки.

Как правило, патология, связанная с нарушением сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза, обусловлена нарушением синтеза того или иного рецептора на поверхности тромбоцитарной мембраны. В качестве примера приведем следующие два заболевания:

• наследственную геморрагическую дистрофию тромбоцитов - синдром Бернара-Сулье; при этом заболевании на мембране отсутствует рецептор ГП Ib, который в норме присоединяет плазменный фактор Виллебранда (vWF, а последний, в свою очередь, фиксируется к краям поврежденного эндотелия, осуществляя таким образом адгезию тромбоцитов;
• тромбастению Гланцмана-Негли; в этом случае на поверхности тромбоцита отсутствует белок-рецептор (вероятно ГП IIb) к фибриногену, что ведет к невозможности установления контакта между клетками, даже несмотря на наличие у них псевдоподий; такие тромбоциты не агрегируют и не подвержены последующей ретракции (стягиванию).

Плазменно-коагуляционный (вторичный) гемостаз

По современным представлениям, свертывание крови - цепная ферментативная реакция, в которой происходит последовательная активация и взаимодействие ряда сериновых протеаз (факторов коагуляции) на фосфолипидных матрицах. Этот процесс ускоряется в тысячи раз неферментными факторами VIII и V.

Процесс плазменно-коагуляционого гемостаза, именно так называется сам процесс свертывания крови, протекает в три стадии (рис. 11.3).

• Первая - образование протромбиназы.
• Вторая - образование тромбина.
• Третья - образование фибрина.

Первая стадия наиболее сложная и продолжительная, представляет собой комплекс ферментативных реакций, приводящих к образованию протромбипазы. Протромбиназа может образовываться по внешнему и по внутреннему механизмам (путям). Во внутреннем пути все необходимые факторы присутствуют в движущейся крови, и реакция свертывания начинается при контакте крови с чужеродной (измененной) поверхностью (например, коллагеном субэндотелия). Этот путь связан с обязательным вовлечением в процесс свертывания тромбоцитов. Внешний механизм осуществляется при обязательном участии фактора III - тканевого тромбопластина, который находится в межклеточной жидкости. Образование протромбиназы обычно осуществляется с участием этих двух путей, так как они пересекаются и дополняют друг друга. Начиная с образования активного фактора X, оба пути имеют одинаковое развитие.

Формирование протромбиназы по внешнему пути начинается с активизации фактора VII - проконвертина и превращения его в фактор VIIа.

Активация проконвертина наиболее активно осуществляется в присутствии фосфолипидов, которые в данном случае, как правило, представлены тканевым тромбопластином - ф.III. В настоящее время считается, что в крови фактор VII уже циркулирует в виде активного фермента, но его ферментативная активность значительно увеличивается в присутствии тканевого тромбопластина.

Далее под воздействием образовавшегося комплекса (ф.VIIа+ф.III+Са²⁺) происходит гидролиз тяжелой цепи фактора X, в результате чего образуется активизированный фактор α-Ха, который посредством аутокатализа превращается в фактор γ-Ха. Эти изоформы с одинаковой активностью воздействуют на протромбин (ф.II).

Образование протромбиназы по внутреннему пути осуществляется при участии факторов XII, XI, IX, VIII:АС, V и Са²⁺. В качестве фосфолипидной матрицы выступают осколки мембран тромбоцитов или других клеток, а также фосфолипидов, содержащихся в них. Фактор XII - Хагемана, являясь фактором контакта, активизируется под влиянием чужеродной или отрицательно заряженной поверхности, коллагена, эллаговой кислоты, адреналина и др. Кроме того, он может активироваться аутокаталитическим путем, что особенно интенсивно происходит в присутствии цереброзидов (сульфатидов). Они расщепляют фактор Хагемана, преобразуя его в фактор α-ХIIа. Фактор XI - Розенталя, активизируется так же, как и ф.ХII, контактным путем, но более эффективно - активированными тромбоцитами или ф.ХIIа.

Важную роль в данных реакциях играют компоненты калликреин-кининовой системы. Фактор ХIIa транформирует прекалликреин (фактор Флетчера) в калликреин, который по принципу положительной обратной связи еще больше активирует фактор XII, который в свою очередь в присутствии высокомолекулярного кининогена (ВМК)- фактора Фицжеральда-Фложе переводит ф.ХI в ХIа. Данный комплекс реакций протекает без участия ионов Са²⁺.

Фактор ХIа вместе с Са²⁺ действует на фактор IX - Кристмаса, подвергая его частичному протеолизу, в результате чего он преобразуется в фактор IХа. Эта реакция ускоряется в присутствии фосфолипидов (ФЛ). Кроме того, образование ф.IХа может осуществляться под действием комплекса ф.VIIа+тканевой тромбопластин, что исключает принципиальные различия между двумя путями образования протромбиназы. Специфическая функция фактора IХа заключается в частичном протеолизе ф.Х при обязательном участии фактора VIII:АС, Са²⁺ и фосфолипидов, которые вместе образуют "теназный" комплекс.

Активированная форма фактора X вместе с фактором Vа - проакцелерином, ФЛ в присутствии Са²⁺ образует ферментный комплекс - протромбиназу.

Необходимо отметить, что протромбин (ф.II) и факторы VII, IX и X представляют собой четыре отдельных самостоятельных профермента, имеющих множество сходных характеристик. Именно по этим причинам их называют "протромбиновым комплексом".

Данные четыре фактора свертывания крови являются витамин К-зависимыми. При дефиците витамина К или при наличии его антагонистов (кумаринов) данные четыре фактора выходят из гепатоцита неполноценными и функционально неактивными. Это ведет к тому, что факторы протромбинового комплекса не могут фиксироваться на фосфолипидной поверхности, процесс свертывания крови нарушается как по внешнему, так и по внутреннему путям образования протромбиназы.

Во вторую стадию процесса свертывания крови - стадию образования тромбина, под влиянием протромбиназы осуществляется протеолиз протромбина (ф.II) с образованием одно-цепочечной молекулы мейзотромбина, которая самостоятельно трансформируется в двухцепочечный тромбин - ф.IIа. Он легко превращает фибриноген в фибрин, осуществляя третью фазу свертывания крови.

На этом этапе происходит процесс превращения фибриногена (ф.I) в фибрин под действием тромбина. Фибриноген является гликопротеином, белковая часть которого состоит из нескольких субъединиц (Аα₂Вβ₂γ₂). Тромбин, обладающий эстеразной активностью, последовательно отщепляет от цепей фибриногена два пептпда А, затем два пептида В. Повышение концентраций фибринопептидов А и В в крови свидетельствует об активации свертывающей системы и служит маркером тромбинемии. После чего молекула фибриногена превращается в фибрин-мономер (α₂β₂γ₂), который является функционально активным и соединяется с комплементарными поверхностями других мономеров фибрина по типу "конец в конец" и "бок в бок" путем образования гидрофобных связей. По мере присоединения фибрин-мономеров друг к другу образуется фибрин-полимер растворимый, так как он растворяется в 5 М растворе мочевины. Окончательная стабилизация фибрина осуществляется под воздействием фибриназы (ф.ХIIIа), которая активируется тромбином. Это тромбоцитарно-плазменный фермент, осуществляющий образование ковалентных изопептидных связей между боковыми участками цепей (глутамин-лизин) фибрина-полимера. Тромб стягивается, становится прочным и герметичным, менее чувствительным к фибринолизу.

Содержание

Наиболее часто встречающиеся нарушения гемостаза

Свертывающая система

Противосвертывающая система

Патология системы гемостаза

ДВС-синдром

ЛИТЕРАТУРА [показать] .

Источник: Медицинская лабораторная диагностика, программы и алгоритмы. Под ред. проф. Карпищенко А.И., СПб, Интермедика, 2001