Гемостаз — это процесс свертывания крови в месте повреждения кровеносного сосуда. Через некоторое время после повреждения сосуда сгусток крови лизируется под воздействием фибринолитической системы, что ведет к восстановлению нормального кровотока. Нарушения свертывания крови приводят к кровотечениям. При чрезмерном свертывании крови возникают ТЭО.
Реакция системы гемостаза должна быть быстрой и контролируемой т.о., чтобы повреждение сосуда не вызывало системную реакцию, а инициировало быстрый локализованный ответ.
Когда тромбоцит прикрепляется к месту повреждения сосудов, поверхность тромбоцита становится реакционной поверхностью, на которой связываются факторы свертывания крови. На реакционной поверхности тромбоцита происходит образование комплекса из активного фермента с его субстратом и каталитическим кофактором, что ускоряет скорость реакции и предоставляет активированные продукты для реакции с факторами свертывания крови на последующих стадиях каскада коагуляции.
Активация свертывания крови регулируется механизмом «-» обратной связи, который ингибирует процесс свертывания крови при контакте прокоагулянта с неповрежденным эндотелием. Основными компонентами системы гемостаза являются сосудистая стенка, тромбоциты, белки свертывания крови, белки, участвующие в антикоагуляции, и фибринолитическая система.
Большинство компонентов гемостаза многофункциональны; фибриноген выступает в качестве лиганда между тромбоцитами во время агрегации тромбоцитов, а также в качестве субстрата для тромбина, под действием которого формируется фибриновый сгусток. Поверхность тромбоцитов становится реакционной поверхностью, на которой происходят реакции свертывания, кроме того тромбоциты образуют гемостатическую пробку в месте повреждения сосуда, а затем сокращаются, что способствует уплотнению сгустка и уменьшению его размера.
а) Процесс гемостаза. Неповрежденный сосудистый эндотелий является основным защитным барьером, предохраняющим от кровотечений. Эндотелиальные кл., которые выстилают сосудистую стенку, обычно ингибируют коагуляцию и формируют гладкую поверхность, которая способствует быстрому кровотоку.
После повреждения сосуда происходит его сужение, а текущая по сосуду кровь вступает в контакт с субэндотелиальным матриксом. Фактор Виллебранда изменяет свою конформацию и служит клеем, при помощи которого тромбоцитарный рецептор фактора Виллебранда, гликопротеиновый комплекс Ib, прикрепляет тромбоциты к месту повреждения сосуда. Возникает сложный сигнал от внешнего мембранного рецептора тромбоцита к в/клеточным путям, активируя, т.о., тромбоциты и вызывая секрецию из гранул хранения, содержащихся в них АДФ, серотонина, а также белков плазмы и мембран тромбоцитов.
При активации тромбоцитов включается тромбоцитарный рецептор фибриногена, интегрин aIIbβ3, (сигнализация «изнутри-наружу») для того, чтобы обеспечить связывание фибриногена, активировать агрегацию и рекрутирование др. тромбоцитов для образования тромбоцитарной пробки.
Многие физиол. агонисты, включая АДФ, коллаген, тромбин и арахидоновую кислоту, могут инициировать активацию и агрегацию тромбоцитов. Агрегация предполагает взаимодействие специфических рецепторов на поверхности тромбоцитов с гемостатическими белками плазмы, в первую очередь с фибриногеном.
Одним из белков субэндотелиального матрикса, которые обнажаются после повреждения сосудов, является тканевой фактор. Экспонированный тканевой фактор связывается с фактором VII и активирует каскад свертывания крови (рис. 1). Активированный фактор свертывания крови затем инициирует активацию следующего фактора свертывания. Последовательность фаз коагуляционного каскада была определена уже после присвоения числовых обозначений факторам свертывания, участвующим в коагуляции белков, и т.о., фазы каскада следуют как бы в неправильном числовом порядке.
Рисунок 1. Каскад свертывания крови с последовательной активацией и амплификацией (усилением) образования сгустка. Многие из факторов (ф) активируются факторами свертывания, расположенными в каскаде над ними. Активированные факторы обозначаются добавлением буквы а. Справа на рис. показаны основные антикоагулянты и участки, которые они регулируют: ингибитор пути тканевого фактора (ИПТФ) регулирует тканевой фактор (ТФ); фактор VIIa, протеин С и протеин S (P-C/S) регулируют факторы VIII и V; а антитромбин III (АТ-III) регулирует фактор Ха и тромбин (фактор IIа). Пунктирная линия показывает, что in vivo ТФ и фактор VIIa активируют оба фактора IX и X, но in vitro измеряется только активация фактора X. Неактивированный фактор VIII, будучи связанным со своим белком-носителем, фактором Виллебранда, защищен от инактивации протеином С. Когда тромбин, или фактор Ха, активируют фактор VIII, он становится несвязанным с фактором Виллебранда, в этот момент он может совместно с фактором IХа участвовать в активации фактора X в присутствии фосфолипидов (ФЛ) и кальция (теназный комплекс). Фактор ХIIIа перекрестно сшивает фибриновый сгусток и тем самым повышает его стабильность. Прекалликреин, высокомолекулярный кининоген (ВМК) и фактор XII изображены синим цветом, поскольку они не играют физиол. роли в коагуляции, хотя и оказывают влияние на показатели времени свертывания при определении активированного частичного тромбопластинового времени
В процессе активации тромбоцитов интернализированные фосфолипиды тромбоцитов (в первую очередь фосфатидилсерин) экстернализируются и взаимодействуют на 2 специфических, ограничивающих скорость, стадиях процесса свертывания — на стадиях с участием кофакторов — фактора VIII (теназный комплекс) и фактора V (протромбиназный комплекс).
Обе эти реакции локализуются на поверхности тромбоцитов и связывают активный фермент, активированный кофактор, и профермент, который формирует следующий активный фермент в каскаде. Такая последовательность приводит к амплификации гемостаза, что вызывает всплеск тромбообразования там, где это физиол. необходимо. Благодаря автокатализу фактора VII in vivo непрерывно генерируется небольшое количество VIIa, поэтому система всегда готова функционировать.
Ближе к концу каскада образуется мультипотентный фермент тромбин. Тромбин превращает фибриноген в фибрин, активирует факторы V, VIII и XI и агрегирует тромбоциты.
Активация фактора XI тромбином амплифицирует дальнейшую генерацию тромбина и способствует ингибированию фибринолиза. Тромбин также активирует фактор XIII. Стабильная фибрино-тромбоцитарная пробка, в конечном счете, образуется путем ретракции сгустка и сшивания фибринового сгустка фактором ХIIIа.
Практически все прокоагулянтные белки сбалансированы антикоагулянтами, которые регулируют или ингибируют прокоагулянтную функцию. Четыре клинически важных естественных антикоагулянта регулируют пропагацию (распространение) процесса свертывания крови: антитромбин III, протеин С, протеин S и ингибитор пути тканевого фактора.
Антитромбин III — это ингибитор сериновой протеазы, который регулирует главным образом фактор Ха и тромбин, и в меньшей степени факторы IXa, ХIа и ХIIа. Когда тромбин в текущей крови соприкасается с неповрежденным эндотелием, он связывается со своим эндотелиальным рецептором — тромбомодулином.
Затем комплекс тромбин-тромбомодулин преобразует протеин С в активированный протеин С. В присутствии кофактора протеина S активированный протеин С протеолитически расщепляет и инактивирует фактор Va и фактор VIIIa.
Инактивированный фактор Va является функциональным антикоагулянтом, который ингибирует свертывание крови. Ингибитор пути тканевого фактора ограничивает активацию фактора X фактором VIIa и тканевым фактором и смещает сайт активации тканевого фактора и фактора VIIa на сайт активации фактора IX (рис. 2).
Как только образуется стабильная фибрино-тромбоцитарная пробка, фибринолитическая система ограничивает ее увеличение, а также лизирует сгусток (фибринолиз) для восстановления целостности сосудов. Плазмин, вырабатываемый из плазминогена либо урокиназоподобным, либо тканевым активатором плазминогена, разрушает фибриновый сгусток. В процессе растворения фибринового сгустка образуются продукты распада фибрина. Фибринолитический путь регулируется ингибиторами активатора плазминогена и α2-антиплазмином, а также ингибитором фибринолиза, активируемом тромбином.
В конечном итоге особое значение имеет кровоток в сгустке крови и вокруг него, т.к. текущая кровь возвращается в печень, где удаляются активированные комплексы факторов свертывания крови и синтезируются новые прокоагулянтные и антикоагулянтные белки для поддержания гомеостаза системы гемостаза.
б) Патология. Врожденный дефицит какого-либо прокоагулянтного белка приводит к нарушению свертывания крови и кровоточивости, тогда как пациенты с дефицитом антикоагулянта (ингибитора фактора свертывания крови) предрасположены к тромбозу. При приобретенных гемостатических заболеваниях часто возникают многочисленные проблемы с гомеостазом, которые приводят к нарушению гемостаза.
Первичное заболевание (сепсис) и его вторичные осложнения (ИТШ и ацидоз) активируют свертывание крови и фибринолиз и ухудшают способность организма восстанавливать нормальную функцию гемостаза.
Когда сепсис вызывает ДВС, происходит потребление тромбоцитов, прокоагулянтных факторов свертывания и антикоагулянтных белков, что приводит к дисбалансу системы гемостаза и предрасполагает к кровотечениям или тромбообразованию.
Аналогичным образом, у новорожденных и пациентов с тяжелыми заболеваниями печени наблюдается комплексный дефицит как прокоагулянтных, так и антикоагулянтных белков. Такая дисрегуляция приводит к тому, что пациент становится предрасположенным как к кровотечению, так и к тромбозу, которые м.б. вызваны слабыми или умеренными триггерными факторами, что и приводит к серьезным изменениям в процессе гемостаза.
При лабораторной оценке гемостаза исследуемые показатели должны оценить отдельные аспекты гемостаза и ограничить многофункциональность некоторых его составляющих. Процесс коагуляции изучается в плазме, антикоагулированной цитратом для связывания кальция, с добавлением фосфолипида для имитации реакционной поверхности, обычно обеспечиваемой мембранами тромбоцитов, и со стимулом, вызывающим свертывание крови.
Для восстановления процесса свертывания крови добавляется кальций. В этих условиях игнорируется физиол. путь свертывания крови in vivo, при котором фактор VIIa активирует фактор IX. Напротив, в тесте ПВ фактор VIIa активирует фактор X.
Если бы это была по-настоящему физиол. картина, то был бы предусмотрен обходной механизм in vivo, смягчающий серьезные дефициты фактора VIII и фактора IX, которые являются двумя самыми распространенными формами геморрагических заболеваний, обусловленными тяжелым нарушением свертывания крови.
Видео схема активации свертывания крови по внутреннему и внешнему пути - профессор А.Б. Добровольский
