Механизмы свертывания крови (гемостаза)

7.4.1. Тромбоцитарный гемостаз

Тромбоцитарная реакция, т. е. реакция тромбоцитов на нарушение целост­ности сосудистой стенки, формируется параллельно реакции самих сосу­дов на повреждение — их сокращение в месте повреждения, вызывающее шунтирование крови выше поврежденного участка сосуда. Данная сосуди­сто-тромбоцитарная реакция на повреждение сосудистой стенки первой останавливает кровотечение из микрососуда и поэтому называется сосуди­сто-тромбоцитарным, или первичным, гемостазом. Формирование и закре­пление тромбов с помощью плазменных факторов свертывания называют вторичным коагуляционным гемостазом. Первая волна агрегации тромбоци­тов начинается с приклеивания тромбоцитов рецепторами гликопротеинов I и II к фактору Виллебранда, фибронектину и коллагену субэндотелия по­врежденных тканей. Вторая волна агрегации тромбоцитов вызвана высво­бождением АДФ из плотных гранул тромбоцитов, образованием тромбок­сана А₂ в их мембране, взаимодействием мембранных гликопротеинов ПЬ и Ша с фибриногеном, а V — с тромбином. Но в основном вторую волну агрегации тромбоцитов обеспечивают тромбоксан А₂ и тромбин. Мощным стимулом для образования тромбоксана А₂ в мембране тромбоцита явля­ются коллаген и фактор Виллебранда, активирующий фосфолипазу А₂. Сильный агрегационный эффект оказывает тромбин, который образуется на мембране тромбоцитов при участии фактора V и гликопротеина V. Ад­гезированные тромбоциты являются основой для агрегации, т. е. приклеи­вания к ним тромбоцитов, приносимых с кровью к участку поврежденного сосуда. В ходе агрегации тромбоцитарный тромб уплотняется и сокращает­ся. Его формирование усиливается с образованием фибрина (фибринового тромба) вследствие активации плазменной системы свертывания крови (рис. 7.8).

7.4.2. Система свертывания крови

Останавливает окончательно кровотечение из поврежденных сосудов обра­зование фибриновых тромбов, закрывающих их просвет. В плазме крови содержатся факторы свертывания в виде неактивных форм ферментов, обозначаемых римскими цифрами: I, II, VIII, IX, X, XI, XII, XIII (табл. 7.2). Повреждение тканей, эндотелия сосуда или клеток крови вызы­вает каскадную реакцию активации этих ферментов, которая приводит к образованию фибриновых нитей, формирующих сеть тромба (рис. 7.9). Начало каскадной реакции связано с контактом неактивных форм факто­ров свертывания с поврежденными тканями, окружающими сосуды, (внешний путь активации свертывания крови), а также при контакте крови с поврежденными тканями сосудистой стенки или с поврежденными сами­ми клетками крови (внутренний путь активации свертывания крови).

Внешний путь. Мембраны поврежденных клеток тканей выделяют в

 

Рис. 7.8. Схема формирования коагуляционного гемостаза.

 

1 — активация тромбином ф.У; 2 — активация тромбином ф.У III, высвобождаемого из связи с ф.Вилленбранта; 3 — активация тромбином ф.Х1. Контакт крови с поверхностью субэндоте­лия активирует «внутренний* путь свертывания крови; контакт крови с поврежденными клет­ками ткани активирует «внешний» путь активации свертывания крови.

плазму крови тканевый фактор — трансмембранный белок. Тканевой фак­тор с активированным им фактором свертывания крови VII активируют фактор X. Фактор Ха (а-активированный) в присутствии ионов кальция немедленно соединяется с тканевыми фосфолипидами и фактором V. Об-

Таблица 7.2. Факторы свертывания крови

Фактор	Период полу­жизни	Молекуляр­ная масса (Да)	Нормальная кон­центрация в плазме (цг/мл)
I — фибриноген	3,7 дня	340.000	1500-4000
II — протромбин	2,8 дня	72.500
III — тромбопластин	—	—
IV — ионы кальция	—	—	0,9—1,2 ммоль/л
V — проакцелерин	15-24 ч	330.000
VII — проконвертин	1,2-6	48.000	менее 1
VIIIc — антигемофильный фактор А	5-12 ч	1.000.000	менее 5
VIII ФВ — фактор Виллебранда	24-40 ч
IX — антигемофильный фактор В	20-24 ч	57.000
X — фактор Стюарта—Прауэра	32-48 ч	59.000
XI — антигемофильный фактор В	40-48 ч	160.000
XII — фактор Хагемана	48-52	76.000
XIII — фибрин-стабилизирующий фактор	5—12 дней	320.000
Плазминоген	2,2 дня	90.000
Прекалли креин	—	85.000
Высокомолекулярный кининоген	—	150.000

 

разевавшийся комплекс через несколько секунд после его формирования превращает часть протромбина в тромбин. Тромбин начинает действовать как протеолитический фермент на фибриноген, а также активировать фак­тор V, тем самым дополнительно ускоряя превращение протромбина в тромбин.

Внутренний путь. Разрушение тромбоцитов и эритроцитов или контакт этих клеток с субэндотелием поврежденного сосуда активирует фактор XII. Фактор ХПа (а-активированный), взаимодействуя с высокомолекулярным кининогеном плазмы, превращает фактор XI в фактор Х1а. Реакция уско­ряется прекалликреином плазмы. Х1а активирует фактор IX (тромбопла­стин плазмы), образующийся фактор 1Ха формирует комплекс: «фактор 1Ха + фактор VIII (антигемофильный фактор) + тромбоцитарный фосфо­липид (тромбоцитарный фактор 3) + ионы кальция». Этот комплекс акти­вирует фактор X. Факторы Ха и Va, взаимодействуя с фосфолипидной по­верхностью клетки в присутствии Са²⁺, образуют новый комплекс, назы­ваемый кровяной протромбиназой, превращающей протромбин в тромбин. Особую роль в повышении активности протромбиназы играет тромбоци­тарный фактор 3. Его отсутствие снижает в 1000 раз активность протром­биназы!

В крови содержатся неферментные белки — акселераторы или факторы V и VII, которые при взаимодействии с фосфолипидными поверхностями тромбоцитов и участками мембран других поврежденных клеток ускоряют во много тысяч раз реакцию свертывания крови. Дефицит тромбоцитарно­го фактора III приводит к геморрагическому диатезу, дефицит фактора IX вызывает гемофилию В, а дефицит фактора VIII — гемофилию А.

Фактор VIII циркулирует в крови, будучи связанным со своим белком- носителем — фактором Виллебранда. Последний стабилизирует молекулу фактора VIII, увеличивает ее период жизни внутри сосуда и способствует переносу фактора VIII к месту повреждения сосуда. Активированный фак­тор VIII может проявить свое действие, лишь отсоединившись от белка- носителя. Эта «операция» с комплексом «фактор VIII — фактор Вилле­бранда» происходит под воздействием тромбина, следовые количества ко-

Повреждение сосуда

 

Рис. 7.9. Последовательность формирования и закрепления тромба с помощью плазменных факторов свертывания при «внутреннем» пути активации свертывания крови. Время указывает на продолжительность процесса после контакта крови с субэндотелием.

 

торого постоянно образуются в крови как следствие реакции на разруше­ние стареющих клеток крови.

Внешний путь активации свертывания крови занимает около 15 с, а внутренний — 2—10 мин. Оба они завершаются превращением протромби­на в тромбин. Протромбин синтезируется в печени, для его образования, как и для образования факторов IX, X, VII и II, необходим витамин К, по­ступающий в организм с пищей, депонирующийся в печени и активирую­щий в ней синтез вышеуказанных факторов свертывания крови. Поэтому поражение печени или возникающий в организме дефицит витамина К со­провождаются кровоточивостью. Количество тромбина, образующегося при активации свертывания крови, прямо пропорционально количеству активирующих его комплексов.

Тромбин — активный протеолитический фермент, отщепляет от молеку­лы фибриногена 4 пептида мономера. Каждый из мономеров имеет 4 сво­бодные связи. Соединяясь ими друг с другом: конец к концу, бок к боку, — мономеры в течение нескольких секунд формируют сеть волокон фибрина. Под влиянием фибринстабилизирующего фактора (фактор XIII) в фибрине образуются дополнительные дисульфидные связи, и сеть фибриновых во­локон становится прочной. В этой сети задерживаются тромбоциты, лейко­циты, эритроциты и белки плазмы, формируя фибриновый тромб.

После образования сгустка через 30—60 мин начинается его сокраще­ние, или ретракция. Ретракция происходит за счет сокращения нитей ак­тина и миозина тромбоцитов, а также нитей фибрина под влиянием тром­бина и ионов Са²⁺. В результате ретракции фибриновый сгусток сжимается в плотную массу, тромб уплотняется и становится непроницаемым как для, клеток, так и для плазмы крови. Продолжению свертывания крови в кро­веносном русле после формирования фибринового тромба препятствует противосвертывающая система крови.

7.4.3. Противосвертывающие механизмы крови

i

Физиологические антикоагулянты поддерживают кровь в жидком состоя­нии и ограничивают процесс тромбообразования. К ним относятся анти­тромбин III, гепарин, протеины С и S, а-2-макроглобулин, нити фибрина. Антитромбин III является а₂-гл обул ином и создает 75 % всей антикоагу­лянтной активности плазмы. Он является основным плазменным кофакто­ром гепарина, ингибирует активность тромбина, факторов Ха, IXa, VII, ХПа. Его концентрация в плазме достигает 240 мкг/мл.

) Гепарин — сульфатированный полисахарид — трансформирует антитром­бин III в антикоагулянт немедленного действия, в 1000 раз усиливая его эффекты.

Протеины С и S — синтезируются в печени. Их синтез активирует вита- _k мин К. Протеин С высвобождает активатор плазминогена из стенки сосу- * да, инактивирует активированные факторы VIII и V. Протеин S снижает способность тромбина активировать факторы VIII и V. Нити фибрина об­ладают антитромбинным действием, так как адсорбируют до 80—85 % тромбина крови. В результате тромбин концентрируется в формирующем­ся сгустке и не распространяется по току крови (рис. 7.10).

Регуляция агрегации тромбоцитов сосудистой стенкой. Адгезии тромбо­цитов к неповрежденной сосудистой стенке препятствуют: эндотелиальные s клетки; гепариноподобные соединения, секретируемые тучными клетками соединительной ткани; синтезируемые эндотелиальными и гладкомышеч- ‘ ными клетками сосудов (рис. 7.11) — простациклин 1₂, оксид азота (NO),

< тромбомодулин, тканевый активатор плазминогена и эктоэнзимы

(АДФаза), ингибитор тканевого фактора (ингибитор внешнего пути свер- | тывания крови).

Простациклин 1₂ — мощный ингибитор агрегации тромбоцитов, образу- j ется в венозных и артериальных эндотелиальных клетках из арахидоновой ’ кислоты. Между антиагрегационной способностью простациклина и про- агрегационной субстанцией — тромбоксаном А₂ тромбоцитов в нормаль­ных условиях имеет место динамическое равновесие, регулирующее агрега­цию тромбоцитов. При преобладании эффекта простациклина над тром­боксаном А₂ агрегации томоцитов не происходит. Напротив, сниженная ¹ или утраченная продукция простациклина участком эндотелия может быть одной из причин агрегации кровяных пластинок к стенке сосуда и форми­рования тромба. Синтез простациклинов в эндотелии усиливается при стрессе под влиянием тромбина.

Повреждение сосудистой стенки

 

 

Фибринстабилизирующиий фактор XIII

Армирование тромба — Фибрин ◄— Растворимые комплексы —Фибриноген фибрин мономера

Продукты деградации фибрина

Тканевый активизатор Активация фактора XII плазминогена

Белок С

Выброс

Тканевый активатор плазминогена

Рис. 7.10. Схема действия компонентов противосвертывающей и фибринолитиче­ской системы крови на разных этапах образования фибринового сгустка.

Пояснения в тексте. ТФЗ-тромбоцитарный фактор 3.

Тромбомодулин — рецептор тромбина на эндотелии сосудов — взаимо­действует с тромбином и активирует белок С, обладающий способностью высвобождать тканевый активатор плазминогена из стенки сосуда. Дефи­цит белка С повышает свертываемость крови.

NO образуется в эндотелиальных клетках и угнетает адгезию и рекрути­рование тромбоцитов. Его эффект усиливается взаимодействием с проста­циклином. Атеросклеротические повреждения сосуда, гиперхолестерине­мия понижают способность эндотелия к продукции оксида азота, повышая риск формирования тромбов.

Тканевый активатор плазминогена — это белок, воспроизводимый и по­стоянно секретируемый эндотелием сосудов. Обеспечивает прямую ло­кальную тромболитическую активность в отношении образовавшегося

Антикоагулянты —► Простагландины I

расслабляющий фактор (NO)

—► экто-АДФаза

	Тромбоциты

Прокоагулянты Фактор Вилленбранда

л Эндотелиальные I/ клетки

■J—Тромбин

Простациклин

Формирование фибринового сгустка

-Тромбомодулин

Белок S Белок С-----------

Антитромбин

Гепариноподобные соединения

фактора

Тромбин

IXa <- IX

Протромбин

Тканевый фактор

Villa

Фибринолиз

Т каневый активатор плазминогена--------

Ингибитор активатора плазминогена-1

v Рис. 7.11. Роль эндотелия кровеносного сосуда в свертывании крови.

Под надписью «Антикоагулянты» указаны факторы эндотелия, обладающие антикоагулянтным действием, благодаря ингибиции агрегации тром­боцитов, формирования фибринового сгустка и активации фибринолиза. Под названием «Прокоагулянты» указаны факторы эндотелия, участвующие в образовании тромбоцитарного тромба, фибринового сгустка и по­давляющие фибринолиз (-<—| |— показаны ингибирующие действия факторов).

7. Функции клеток крови. Гемостаз. Регуляция кроветворения. Трансфузиология • 347

 

 

тромба. В крови поддерживается постоянный уровень этого фактора, что обеспечивает системную тромболитическую активность крови.

Эктоэнзимы — это образуемые эндотелием АДФаза, АТФаза и адено- зинконвертирующий фермент. Эндотелиальная АДФаза быстро расщепля­ет проагрегант — АДФ, секретируемый активированными тромбоцитами.

Ютетки эндотелия сосудов синтезируют и протромботические факторы: тканевый фактор, ингибиторы активатора плазминогена, фактор Вилле­бранда.

Тканевый фактор — это сложный белок мембраны клеток массой 46 кДа. Часть его молекулы при повреждении клетки плотно связывается с фактором коагуляции Vila, поддерживая его функцию ускорителя во внешнем пути свертывания крови.

Ингибитор активатора плазминогена-1 — это белок массой 52 кДа, со­держащейся в циркулирующей крови. Тесно связываясь с активатором плазминогена, он инактивирует его, участвуя таким образом в регуляции фибринолиза в организме.

Фактор Виллебранда — это многомерная молекула массой 1—20 млн Да, синтезируется эндотелием и хранится в эндотелиальных секреторных гра­нулах. Высвобождаясь из них, выполняет функцию адгезивной молекулы для тромбоцитов, поддерживает их агрегацию. Увеличенное высвобожде­ние фактора Виллебранда из эндотелия индуцируется тромбином.

Свертывание крови в сосуде предупреждает и гладкая поверхность эн­дотелия, препятствующая включению внутреннего пути формирования ак­тивной протромбиназы. Мономолекулярный слой белка, адсорбированный на поверхности эндотелия, отталкивает факторы свертывания и тромбоци­ты, также предупреждает свертывание крови.

Антикоагулянты применяются в клинической практике. Например, для понижения повышенной свертываемости крови у больных с ишемической болезнью сердца, для поддержания крови в жидком состоянии при ис­пользовании аппарата искуственного кровообращения, вызывающих трав- матизацию клеток крови, в результате чего активируется внутренний путь свертывания крови.

7.4.4. Фибринолиз

Это процесс разрушения (лизиса) сгустка крови и восстановление просвета сосудов, закупоренных тромбами. Лизис сгустка крови осуществляет сис­тема ферментов, компонентами которой являются плазминоген, плазмин, активатры плазминогена и их ингибиторы.

В плазме крови содержится неактивный белок плазминоген. Плазмино­ген переходит в активный плазмин под влиянием: а) белкового тканевого активатора плазминогена, высвобождающегося из эндотелиальных клеток на участке формирующегося кровяного сгустка, особенно активно он об­разуется эндотелием капилляров почек, печени, легких; б) активированно­го фактора свертывания крови ХПа в комплексе с калликреином, высоко­молекулярным кининогеном; в) лизосомальных ферментов поврежденной ткани; г) урокиназы почек, которая обеспечивает 15 % общей фибриноли­тической активности крови, и д) стрептокиназы бактерий. Стрептокиназа бактерий в инфицированных тканях растворяет плазменный сгусток в лимфе и тканевой жидкости, что способствует распространению ин­фекции.

Активный плазмин расщепляет нити фибрина. Тормозят агрегацию тромбоцитов и формирование волокон фибрина продукты фибринолиза. Лизис кровяных сгустков продолжается в течение нескольких дней. Вы­брос тканевых активаторов фибринолиза происходит в случае выполнения физических нагрузок, появления в крови адреналина и норадреналина.

Плазмин инактивируют антиплазмины: а₂-антиплазмин (а₂-глобулин), нейтрализующий ²/з плазмина, и а₂-макроглобулин. Возможность регуля­ции активности компонентов фибринолитической системы позволяет пре­дупреждать нежелательные следствия фибринолиза. Например, исходно высокая локальная активность тканевых активаторов плазминогена в лег­ких и печени, не в полной мере регулируемая антиплазминами, может со­провождаться отрывом тромбов от стенки поврежденного сосуда, вызы­вающим опасные для жизни человека осложнения — массивные кровоте­чения, тромбоэмболию сосудов, т. е. закупорку сосудов кусочками тромба.