Патология системы гемостаза

Система гемостаза выполняет в организме две важные функции: 1. собственно гемостаз – остановку кровотечения при повреждении сосуда; 2. поддержание жидкого состояния крови. Первую функцию называют гемостатической, вторую – антигемостатической.

Гемостаз достигается взаимодействием между стенкой сосуда (сосудистый компонент), тромбоцитами (тромбоцитарный или клеточный компонент) и белками крови, входящими в состав свертывающей, противосвертывающей и фибринолитической систем (плазменный или коагуляционный компонент).

Сосудистое звено (компонент) гемостаза. Спазм сосуда — самая ранняя реакция на повреждение, сначала рефлекторная, затем усиленная и продленная благодаря секреции тромбоцитами активных вазоконстрикторов: тромбоксанаА₂ (ТХА_2), серотонина и эндотелина-1, вырабатываемого эндотелием. Все компоненты сосудистой стенки участвуют в реакции на травму, особенно важную роль в гемостазе играет эндотелий. Эндотелиальные клетки вырабатывают компоненты базальной мембраны; коллаген; белки, необходимые для прилипания тромбоцитов к коллагену, вещества, которые секретируются в кровь и регулируют текучесть крови. Кроме того, они продуцируют вещества, расширяющие сосуды и препятствующие адгезии и агрегации тромбоцитов: простациклин (ПГ I₂) и монооксид азота (NO). В месте повреждения эндотелиоциты вырабатывают сосудосуживающий фактор эдотелин-1, а продукция ими простагландина ПГ I₂ и NO уменьшается. Фактор Виллебранда (ФВ) синтезируется практически только в эндотелиоцитах, его продукция возрастает при повреждении эндотелия, вследствие чего этот фактор используется в качестве маркера повреждения эндотелия.

Вне повреждения эндотелий является антигемостатической, антитромботической поверхностью, а после травмы превращается в гемостатическую поверхность, фиксирующую тромбоциты и факторы свертывания, секретирующую в кровь множество активных веществ.

Клеточное звено системы гемостаза. Тромбоциты образуются в костном мозге в результате фрагментации мегакариоцитов. Они имеют форму дисков диаметром 2-5 мкм. Их число в крови здорового человека составляет 180 – 320 х 10⁹/л.

Т ромбоцитам принадлежит ведущая роль в первичной остановке кровотечений из микрососудов. Тромбоциты циркулируют в кровотоке, не взаимодействуя друг с другом и с эндотелием сосудов. При нарушении целостности сосуда они накапливаются в местах повреждения и формируют так называемый белый или тромбоцитарный тромб. Такой тромб впоследствии закрепляется нитями фибрина, которые образуются в результате активации свертывающей системы. Так формируется полноценная гемостатическая пробка и происходит остановка кровотечения.

Стадия адгезии - при повреждении сосудистой стенки обнажаются компоненты, расположенные под эндотелием, способные вызвать прилипание тромбоцитов, их активацию. На волокнах коллагена фиксируются молекулы фактора Виллебранда (ФВ) и к ним, в свою очередь, прикрепляются тромбоциты. Процессы прикрепления клеток друг к другу называют термином "клеточная адгезия". Она обеспечивается специальными клеточными рецепторами, мембранными гликопротеидами, получившими название молекул клеточной адгезии. Гликопротеиды (ГП) тромбоцитов обеспечивают протекание начальных стадий процесса тромбообразования. Это так называемый первичный гемостаз — обратимый процесс, на который не распространяется действие гепарина. В начальной стадии адгезии тромбоцитарный гликопротеид ГП 1b взаимодействует с фактором Виллебранда, фиксированным на коллагене, а гликопротеид ГП 1a – непосредственно с коллагеном. Позднее процесс адгезии усиливает гликопротеидный комплекс, появляющийся на мембранах тромбоцитов в результате их активации - ГП IIb-IIIa.

В заимодействие тромбоцитов с коллагеном, ФВ и тромбином приводит к их активации.

В результате активации происходит ряд важных процессов: секреция множества активных веществ; изменение формы тромбоцита; транспорт на мембрану тромбоцитов фосфолипидов, обеспечивающих каталитическую поверхность для активированных IX и Х факторов свертывания; транспорт на поверхность тромбоцитов Р-селектина, обеспечивающего фиксацию лейкоцитов в зоне повреждения; сокращение (ретракция) тромба.

Сканирующая электронограмма. Слева направо: эритроцит, активированный тромбоцит, лейкоцит.

Самое раннее из этих событий – дегрануляция и секреция АДФ. Кроме того, из липидного слоя мембраны освобождается арахидоновая кислота, которая под влиянием фермента циклооксигеназы превращается в простагландины, затем под влиянием тромбоксансинтетазы – в тромбоксан А₂ (ТхА₂). ТхА_{2 –} мощный стимулятор тромбоцитов, вовлекает новые порции тромбоцитов в процесс агрегации. Ингибиторы циклооксигеназы, такие как аспирин, блокируя синтез ТхА₂, ингибируют агрегацию тромбоцитов. ТхА₂ , АДФ и тромбин (он чуть позднее появляется в процессе свертывания крови) – агреганты. Агреганты изменяют конформацию гликопротеидного комплекса ГП IIb-IIIa, он становится рецептором фибриногена, обеспечивая склеивание тромбоцитов.

Агрегация тромбоцитов. Ключевая роль в процессе агрегации тромбоцитов принадлежит комплексу гликопротеидов IIb-IIIa. Он приобретает способность к связыванию фибриногена только при активации тромбоцитов. Фибриноген, взаимодействуя одновременно с двумя молекулами гликопротеида IIb-IIIa, образует молекулярные "мостики" между тромбоцитами, обеспечивая их склеивание. Сначала связь между тромбоцитами непрочная – это обратимая агрегация, затем изменение формы тромбоцитов, состояния их цитоплазмы обеспечивают необратимую агрегацию.

Активированные тромбоциты на протяжении всего процесса тромбообразования секретируют содержимое гранул через систему открытых каналов - стадия секреции. Тромбоциты имеют три типа гранул: α-гранулы, плотные гранулы и лизосомы. Плотные гранулы содержат АДФ, АТФ, серотонин, пирофосфат, ионы Са²⁺; α-гранулы – тромбоцитарный фактор роста, трансформирующий фактор роста β1, ß-тромбоглобулин, фактор VIII, антиген фактора Виллебранда, фактор V, фибриноген, тромбоспондин, фибронектин; лизосомальные гранулы - фосфатазы, арилсульфатазы, кислые гидролазы.

Образование тромба – лишь временное решение проблемы остановки кровотечения, необходимо восстановление поврежденного сосуда. Тромбоциты помогают этому, секретируя факторы роста, стимулирующие рост сосудов; хемоаттрактанты, привлекающие к месту повреждения фибробласты из окружающей ткани.

Коагуляционное звено системы гемостаза.

Свертывание крови – это каскад взаимосвязанных реакций, протекающих при участии протеолитических ферментов. На каждой стадии профермент превращается в фермент.

Все компоненты свертывающей системы при нормальных условиях находятся в крови в неактивной форме.

Фактор	Название
I	Фибриноген
II	Протромбин
IV	Кальций
V	Проакселерин, Ас-глобулин
VII	Проконвертин, ускоритель превращения сывороточного протромбина
VIII	Антигемофильный фактор, антигемофильный глобулин
IX	Тромбопластиновый компонент плазмы (фактор Кристмаса)
X	Фактор Стюарта-Прауэра
XI	Фактор Розенталя, предшественник тромбопластина плазмы
XII	Фактор Хагемана
XIII	Фибринстабилизирующий фактор, фактор Лаки-Лоранда
XIV	Прекалликреин, фактор Флетчера
XV	Кининоген, фактор Фитцджералда

Протромбин, факторы VII, IX, Х, XI, XII, XIV – проферменты, они быстро превращаются в ферменты путем отщепления одного или двух фрагментов, после чего обнажается активный центр. Ферменты относятся к подклассу сериновых протеаз. Три фактора крови (V,VIII и кининоген) являются кофакторами. Факторы V и VIII - ускорители взаимодействия и активации ферментов во много тысяч раз.

Свертывание крови может осуществляться с помощью двух механизмов, тесно связанных между собой,– так называемых внешнего и внутреннего путей свертывания.

Образование сгустка в ответ на повреждение ткани осуществляется по «внешнему» пути свертывания, а на поврежденной сосудистой стенке при отсутствии повреждения ткани – по «внутреннему» пути свертывания. На этапе активации фактора X происходит объединение обоих путей и образуется конечный путь свертывания крови. В живом организме пути сходятся уже на этапе образования активного IX фактора (его называют теназой). Теназа – это комплекс IXа фактора, фиксированного на фосфолипидах (3 ф-р) при помощи кальция (IV), и VIIIа, многократно усиливающего эффект активации. Теназа катализирует превращение неактивного X фактора в активный, который также фиксирован к поверхности и активен в комплексе (Ха+3+IV+Vа). Комплекс называется протромбиназой, он обеспечивает превращение протромбина в тромбин.

Активные факторы свертывания образуются в обоих путях свертывания на фосфолипидах мембран клеток, главным образом, тромбоцитов. В схемах свертывания крови фосфолипиды иногда обозначаются PL (Phospholipids), иногда используется обозначение 3 фактор. Фиксация факторов на мембранах осуществляется с помощью ионов Са. В качестве кофактора необходим витамин К. Антагонисты витамина К (дикумарин) подавляют синтез активных факторов коагуляции, являются ингибиторами свертывания. При отсутствии кальция кровь не свертывается. Добавление к крови солей лимонной кислоты, связывающих кальций, позволяет консервировать кровь.

Внешний путь физиологически более важен. Начало активации - взаимодействие фактора VII с тканевым фактором на месте повреждения сосудов. Тканевый фактор (III) - это мембранный протеин несосудистых клеток. Внеклеточная часть тканевого фактора служит рецептором VII фактора. В результате взаимодействия III и VII факторов образуется активный фактор VIIa, который активирует факторы Х и IX. Фактор Ха превращает протромбин в тромбин. Тромбин переходит в раствор и расщепляет фибриноген. Кроме того, выполняя регуляторную функцию, он активирует факторы V, VIII и XIII, переводя их в активные формы, а также, будучи мощным агрегантом, обеспечивает необратимую фазу агрегации.

Внутренний путь начинается с контакта крови с чужеродными поверхностями. В живом организме это волокна коллагена, на котором активируется фактор XII. Он превращает недеятельный фактор XI в активный фактор XIa. Далее происходит последовательная активация фактора IX, затем фактора Х и, наконец, протромбина. Для достижения гемостаза необходима концентрация циркулирующих факторов свертывания в месте повреждения. Это достигается фиксацией факторов свертывания на фосфолипидах тромбоцитарной мембраны, на обнаженном коллагене (XII), тканевом факторе (VII). Ступенчатый каскадный механизм обеспечивает многократное усиление процесса на каждой стадии.

Фибриноген (I) - субстрат, из которого создается волокнистая сеть фибрина - материальная основа сгустка крови. Растворимый белок плазмы фибриноген под влиянием фермента тромбина превращается сначала в растворимый фибрин, затем с участием фибринстабилизирующего фактора (фактора XIII) в присутствии ионов Са²⁺ - в нерастворимый фибрин.

Вслед за образованием нитей фибрина происходит их сокращение - ретракция кровяного сгустка, которую обеспечивает тромбоцитарный фактор тромбостенин, по своим свойствам он напоминает актомиозин мышц.

Механизмы антигемостаза

Антикоагулянты. Процесс свертывания крови находится в постоянном равновесии между активацией и торможением. Для торможения в плазме имеются очень эффективные ингибиторы протеиназ. Главный ингибитор сериновых протеиназ системы свертывания - антитромбин III, который связывается с активным центром фермента, как бы восстанавливая форму неактивного профермента. Его действие усиливается гепарином. Тромбомодулин, расположенный на внутренней стенке кровеносных сосудов, инактивирует тромбин, образуя с ним комплекс. Протеолитическое разрушение факторов V и VIII в плазме осуществляет протеин С – К-витаминзависимый профермент. Этот белок в свою очередь активируется тромбином и, тем самым, реализуется самотормозящийся механизм свертывания крови.

Фибринолиз. Образующийся в результате свертывания крови фибриновый тромб растворяется благодаря действию плазмина (тоже сериновой протеиназы), который в плазме крови находится в виде предшественника — плазминогена. Он может активироваться протеиназами различных тканей, например, активатором плазминогена из почек (урокиназой) и тканевым активатором плазминогена (ТАП) из эндотелия сосудов. Активность плазмина контролируется белком плазмы α₂-антиплазмином, способным связывать и инактивировать активный плазмин.

Урокиназа, ТАП и стрептокиназа бактерий являются фармакологическими препаратами, назначаемыми для рассасывания тромбов после инфаркта миокарда.