Гемостаз

Система гемостазу (гемостаз) - сукупність функціонально-морфологічних і біохімічних механізмів, що забезпечують збереження рідкого стану крові, попередження і зупинку кровотеч, а також цілісність кровоносних судин.

У цілісному організмі при відсутності будь-яких патологічних впливів рідкий стан крові є наслідком рівноваги чинників, що обумовлюють процеси

Згортання і перешкоджають їх розвитку. Порушення подібного балансу може бути викликано дуже багатьма факторами, однак незалежно від етіологічних причин тромбоутворення в організмі відбувається за єдиними законами з включенням в процес певних клітинних елементів, ензимів і субстратів.

У згортанні крові розрізняють дві ланки: клітинний (судинно-тромбоцитарний) і плазмовий (коагуляційний) гемостаз.

• Під клітинним гемостазу розуміють адгезію клітин (тобто взаємодія клітин з чужорідної поверхнею, в тому числі і з клітинами іншого виду), агрегацію (склеювання однойменних клітин крові між собою), а також вивільнення з формених елементів речовин, що активують плазмовий гемостаз.
• Плазмовий (коагуляційний) гемостаз являє собою каскад реакцій, в яких беруть участь фактори згортання крові, що завершується процесом утворення фібрину. Утворився фібрин піддається далі руйнування під впливом плазміну (фібриноліз).

Важливо відзначити, що поділ гемостатичних реакцій на клітинні та плазмові умовно, проте воно справедливо в системі in vitro і істотно полегшує вибір адекватних методик та інтерпретацію результатів лабораторної діагностики патології гемостазу. В організмі ці дві ланки системи згортання крові тісно пов'язані і не можуть функціонувати окремо.

Дуже важливу роль в здійсненні реакцій гемостазу грає судинна стінка. Ендотеліальні клітини судин здатні синтезувати і / або експресувати на своїй поверхні різні біологічно активні речовини, модулирующие тромбоутворення. До них відносяться фактор фон Віллебранда, ендотеліальний фактор релаксації (оксид азоту), простациклін, тромбомодулин, ендотелін, активатор плазміногену тканинного типу, інгібітор активатора плазміногену тканинного типу, тканинної фактор (тромбопластин), інгібітор шляху тканинного фактора і деякі інші. Крім того, мембрани ендотеліоцитів несуть на собі рецептори, які при певних умовах опосередковують зв'язування з молекулярними лігандами і клітинами, вільно циркулюючими в кровотоці.

При відсутності будь-яких ушкоджень вистилають посудину ендотеліальні клітини мають тромборезістентность властивостями, що сприяє підтримці рідкого стану крові. Тромборезістентность ендотелію забезпечують:

• контактна інертність внутрішньої (зверненої в просвіт судини) поверхні цих клітин;
• синтез потужного інгібітору агрегації тромбоцитів - простацикліну;
• наявність на мембрані ендотеліоцитів тромбомодулина, який пов'язує тромбін; при цьому останній втрачає здатність викликати згортання крові, але зберігає підвищення продуктивності лікарських на систему двох найважливіших фізіологічних антикоагулянтів - протеїнів С і S;
• високий вміст на внутрішній поверхні судин мукополісахаридів і фіксація на ендотелії комплексу гепарин-антитромбін III (АТIII);
• здатність секретувати і синтезувати тканинної активатор плазміногену, що забезпечує фибринолиз;
• здатність стимулювати фибринолиз через систему протеїнів С і S.

Порушення цілісності судинної стінки і / або зміна функціональних властивостей ендотеліоцитів можуть сприяти розвитку протромботичних реакцій - антитромботичний потенціал ендотелію трасформіруется в тромбогенний. Причини, що призводять до травми судин, дуже різноманітні і включають в себе як екзогенні (механічні пошкодження, іонізуюче випромінювання, гіпер- і гіпотермія, токсичні речовини, в тому числі і ліки, і т.п.), так і ендогенні фактори. До останніх відносяться біологічно активні речовини (тромбін, циклічні нуклеотиди, ряд цитокінів і т.п.), здатні за певних умов проявляти мембраноагрессівние властивості. Такий механізм ураження судинної стінки характерний для багатьох захворювань, що супроводжуються схильністю до тромбоутворення.

Всі клітинні елементи крові беруть участь в тромбогенеза, але для тромбоцитів (на відміну від еритроцитів і лейкоцитів) прокоагулянтна функція є основною. Тромбоцити не тільки виступають в якості головних учасників процесу тромбоутворення, але також істотно впливають на інші ланки гемокоагуляції, забезпечуючи активовані фосфоліпідні поверхні, необхідні для реалізації процесів плазмового гемостазу, вивільняючи в кров ряд факторів згортання, модулюючи фибринолиз і порушуючи гемодинамічні константи як шляхом транзиторної вазоконстрикції , обумовленої генерацією тромбоксану А ₂, так і шляхом утворення і виділення мітогенних факторів, що сприяють гіперплазії судинної стінки. При ініціації тромбогенеза відбувається активація тромбоцитів (тобто активація тромбоцитарних глікопротеїнів і фосфоліпаз, обмін фосфоліпідів, утворення вторинних посередників, фосфорилювання білків, метаболізм арахідонової кислоти, взаємодія актину і міозину, Na ⁺ / H ⁺ -обмін, експресія фібріногенових рецепторів і перерозподіл іонів кальцію) і індукція процесів їх адгезії, реакції вивільнення і агрегації; при цьому адгезія передує реакції вивільнення і агрегації тромбоцитів і є першою сходинкою гемостатического процесу.

При порушенні ендотеліальної вистилки субендотеліальні компоненти судинної стінки (фібрилярний і нефібріллярний колаген, еластин, протеоглікани і ін.) Вступають в контакт з кров'ю і утворюють поверхню для зв'язування фактора фон Віллебранда, який не тільки стабілізує фактор VIII в плазмі, але і грає ключову роль в процесі адгезії тромбоцитів, пов'язуючи субендотеліальні структури з рецепторами клітин.

Адгезія тромбоцитів до тромбогенної поверхні супроводжується їх распластиваніе. Цей процес необхідний для здійснення більш повного взаємодії тромбоцитарних рецепторів з фіксованими лигандами, що сприяє подальшому прогресуванню тромбоутворення, так як, з одного боку, забезпечує більш міцний зв'язок адгезірованних клітин із судинною стінкою, а з іншого боку, іммобілізовані фібриноген і фактор фон Віллебранда здатні виступати як тромбоцитарних агоністів, сприяючи подальшій активації цих клітин.

Крім взаємодії з чужорідної (зокрема і пошкодженої судинної) поверхнею, тромбоцити здатні прилипати один до одного, тобто агрегувати. Агрегаціютромбоцитів викликають різні за своєю природою речовини, наприклад тромбін, колаген, АДФ, арахідонової кислоти, тромбоксан А ₂, простагландини G ₂ і H ₂, серотонін, адреналін, фактор активації тромбоцитів і інші. Проагрегантом можуть бути і екзогенні речовини (відсутні в організмі), наприклад латекс.

Як адгезія, так і агрегація тромбоцитів можуть призводити до розвитку реакції вивільнення - специфічного Са ²⁺ залежного секреторного процесу, при якому тромбоцити виділяють ряд речовин в екстрацелюлярне простір. Індукують реакцію вивільнення АДФ, адреналін, субендотеліальними сполучна тканина і тромбін. Спочатку вивільняється вміст щільних гранул: АДФ, серотонін, Са ²⁺; для вивільнення вмісту α-гранул (тромбоцитарний фактор 4, β-тромбоглобуліна, тромбоцитарний фактор росту, фактор фон Віллебранда, фібриноген і фибронектин) необхідна більш інтенсивна стимуляція тромбоцитів. Ліпосомальні гранули, які містять кислі гідролази, вивільняються тільки в присутності колагену або тромбіну. Слід зазначити, що вивільнилися з тромбоцитів чинники сприяють закриттю дефекту судинної стінки і розвитку гемостатической пробки, проте при досить вираженому ураженні судини подальша активація тромбоцитів і їх адгезію до травмованого ділянці судинної поверхні формує основу для розвитку поширеного тромботичного процесу з подальшою оклюзією судин.

У будь-якому випадку підсумком пошкодження ендотеліоцитів стає придбання інтиму судин прокоагулянтних властивостей, що супроводжується синтезом і експресією тканинного фактора (тромбопластину) - основного ініціатора процесу згортання крові. Тромбопластин сам по собі не має ферментативну активність, але може виступати в ролі кофактора активованого фактора VII. Комплекс тромбопластин / фактор VII здатний активувати як фактор X, так і фактор XI, викликаючи тим самим генерацію тромбіну, що в свою чергу індукує подальше прогресування реакцій як клітинного, так і плазмового гемостазу.

[1], [2], [3], [4]

Механізми регуляції гемостазу

Ряд інгібіторних механізмів запобігає неконтрольовану активацію реакцій коагуляції, яка може привести до локального тромбозу або дисемінованого внутрішньосудинного згортання. Ці механізми включають інактивацію прокоагулянтних ферментів, фібриноліз і розщеплення активованих факторів згортання, переважно в печінці.

Інактивація факторів згортання

Інгібітори плазмових протеаз (антитромбін, інгібітор шляху тканинного фактора, а ₂ -макроглобуліну, гепариновий кофактор II) інактивують коагуляційні ферменти. Антитромбін пригнічує тромбін, фактор Ха, фактор Xla і фактор IXa. Гепарин підсилює активність антитромбіну.

Два вітамін К-залежних протеїну, протеїн С і протеїн S утворюють комплекс, який протеолітичних інактивує фактори VIlla і Va. Тромбін, з'єднуючись з рецептором на ендотеліальних клетках.називаемим тромбомодулин, активує протеїн С. Активоване протеїн З спільно з протеїном S і фосфоліпідами як кофакторами піддає протеолизу фактори VIIIa і Va.

Фібриноліз

Відкладення фібрину і фібриноліз повинні бути збалансовані для підтримки і обмеження гемостатического згустку при відновленні пошкодженої судинної стінки. Фибринолитическая система розчиняє фібрин за допомогою плазміну, протеолітичного ферменту. Фібриноліз активується за допомогою активаторів плазміногену, що вивільняються з ендотеліальних клітин судин. Активатори плазміногену і плазміноген плазми приєднуються до фібрину. Активатори плазміногену каталитически розщеплюють плазминоген, утворюючи плазмин. Плазмін утворює розчинні продукти деградації фібрину, які викидаються в циркуляцію.

Активатори плазміногену поділяються на кілька типів. Тканинної активатор плазміногену (ТАП) ендотеліальних клітин має низьку активність, перебуваючи у вільній формі в розчині, але його ефективність зростає при взаємодії його з фібрином в безпосередній близькості з плазміногеном. Другий тип, урокіназа, існує в одноцепочной і дволанцюгової формах з різними функціональними властивостями. Одноцепочной урокиназа не здатна активувати вільний плазминоген, але подібно ТАП здатна активувати плазміноген при взаємодії з фібрином. Слідові концентрації плазміну розщеплюють одноцепочечную в двох-цепочечную урокиназу, яка активує плазміноген в розчиненої формі, так само як і пов'язаний з фібрином. Епітеліальні клітини в екскреторних протоках (наприклад, ниркові канапьци, протоки молочної залози) секретують урокиназу, яка в цих каналах є фізіологічним активатором фібринолізу. Стрептокиназа, бактеріальний продукт, який не міститься в нормі в організмі, є іншим потенційним активатором плазміногену. Стрептокиназа, урокіназа і рекомбінантний ТАП (альтеплаза) використовуються в терапевтичній практиці з метою індукції фібринолізу у хворих з гострими тромботическими захворюваннями.

[5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]

Регуляція фібринолізу

Фібриноліз регулюється інгібіторами активатора плазміногену (PAI) і інгібіторами плазміну, які уповільнюють фибринолиз. PAI-1 є найбільш важливим PAI, вивільняється з ендотеліальних клітин судин, інактивує ТПА, урокиназу і активує тромбоцити. Найбільш важливим інгібітором плазміну є а-антиплазмін, який інактивує вільний плазмін, що вивільняється з згустку. Частина а-антиплазміну може зв'язуватися з фібріновим згустком за допомогою фактора XIII, що запобігає зайву плазмінової активність в межах згустку. Урокіназа і ТПА швидко виводиться печінкою, що є іншим механізмом попередження надмірного фібринолізу.

Гемостатичні реакції, сукупність яких прийнято називати плазмовим (коагуляційний) гемостазу, в кінцевому підсумку призводять до утворення фібрину; ці реакції переважно реалізуються протеїнами, що носять назву плазмових факторів.

Міжнародна номенклатура факторів згортання крові

Фактори	Синоніми	Період напіврозпаду, ч
I	Фібриноген *	72-120
II	Протромбін *	48-96
III	Тканинної тромбопластин, тканинної фактор	-
IV	Іони кальцію	-
V	Проакселерин *, ас-глобулін	15-18
МИ	Акцелерін (виключений з ужитку)
VII	Проконвертін *	4-6
VIII	Антигемофільних глобулін А	7-8
IX	Крістмас-фактор, плазмовий тромбопластиновий компонент,	15-30
	Антигемофільний фактор В *
Х	Фактор Стюарта-Прауера *	30-70
XI	Антигемофільний фактор С	30-70
XII	Фактор Хагемана, фактор контакту *	50-70
XIII	Фібріназа, фібрин-стабілізуючий фактор Додаткові:	72
	Фактор фон Віллебранда	18-30
	Фактор Флетчера, плазмовий прекалікреїн	-
	Фактор Фітцджеральда, високомолекулярний кининоген	-

* Синтезуються в печінці.

Фази плазмового гемостазу

Процес плазмового гемостазу можна умовно розділити на 3 фази.

I фаза - утворення протромбінази або контактно-калікреїн- кинин-каскадна активація. I фаза являє собою багатоступінчастий процес, в результаті якого в крові відбувається накопичення комплексу чинників, здатних перетворити протромбін в тромбін, тому цей комплекс називається протромбіназа. Розрізняють внутрішній і зовнішній шляху формування протромбінази. По внутрішньому шляху згортання крові ініціюється без участі тканинного тромбопластину; в утворенні протромбінази беруть участь фактори плазми (XII, XI, IX, VIII, X), калікреїн-кінінової система і тромбоцити. В результаті ініціації реакцій внутрішнього шляху утворюється комплекс факторів Ха з V, на фосфоліпідної поверхні (фактор 3 тромбоцитів) в присутності іонізованого кальцію. Весь цей комплекс діє як протромбіназа, перетворюючи протромбин в тромбін. Пусковий фактор цього механізму - XII, який активується або внаслідок контакту крові з чужорідною поверхнею, або при контакті крові з субендотеліем (колагеном) і іншими компонентами сполучної тканини при пошкодженні стінок судин; або фактор XII активується шляхом ферментативного розщеплення (калікреїн, плазміном, іншими протеазами). У зовнішньому шляху формування протромбінази основну роль грає тканинний фактор (фактор III), який експресується на клітинних поверхнях при пошкодженні тканин і утворює з фактором VIIа і іонами кальцію комплекс, здатний перевести фактор Х в фактор Ха, який і активує протромбін. Крім того, фактор Ха ретроградно активує комплекс тканинного фактора і фактора VIIа. Таким чином, внутрішній і зовнішній шляху з'єднуються на факторах згортання. Так звані «мости» між цими шляхами реалізуються через взаємну активацію факторів XII, VII і IX. Ця фаза триває від 4 хв 50 с до 6 хв 50 с.

II фаза - утворення тромбіну. У цю фазу протромбіназа разом з факторами коагуляції V, VII, X і IV переводить неактивний фактор II (протромбін) в активний фактор IIа - тромбін. Ця фаза триває 2-5 с.

III фаза - утворення фібрину. Тромбін отщепляет від молекули фібриногену по два пептиду А і В, переводячи його в фібрин-мономер. Молекули останнього полимеризуются спочатку в димери, потім в ще розчинні, особливо в кислому середовищі, олігомери, і в кінцевому підсумку в фібрин-полімер. Крім того, тромбін сприяє перетворенню фактора XIII в фактор XIIIА. Останній в присутності Са ²⁺ змінює фібрин-полімер з лабільною, легко розчинної фібринолізином (плазміном) форми в повільно і обмежено розчинну форму, яка складає основу кров'яного згустку. Ця фаза триває 2-5 с.

У процесі утворення гемостатического тромбу поширення тромбоутворення від місця пошкодження стінки судини по судинному руслу не відбувається, тому що цьому перешкоджають швидко зростаючий слідом за згортанням антикоагулянтний потенціал крові і активація фібринолітичної системи.

Збереження крові в рідкому стані і регуляція швидкостей взаємодії факторів в усі фази коагуляції багато в чому визначаються наявністю в кровотоці природних речовин, що володіють антикоагулянтну активність. Рідкий стан крові забезпечує рівновагу між факторами, що індукують згортання крові, і чинниками, що перешкоджають його розвитку, причому останні не виділяються в окрему функціональну систему, так як реалізація їх ефектів найчастіше неможлива без участі прокоагуляціонних факторів. Тому виділення антикоагулянтів, що перешкоджають активації факторів згортання крові та нейтралізують їх активні форми, досить умовно. Речовини, що володіють антикоагулянтну активність, постійно синтезуються в організмі і з певною швидкістю виділяються в кровотік. До них відносяться АТIII, гепарин, протеїни С і S, недавно відкритий інгібітор тканинного шляху згортання - TFPI (інгібітор комплексу тканинної фактор-фактор VIIа-Са ²⁺ ), α ₂ -макроглобуліну, антитрипсин та ін. В процесі згортання крові, фібринолізу з факторів згортання і інших білків також утворюються речовини, що володіють антикоагулянтну активність. Антикоагулянти мають виражену дію на всі фази згортання крові, тому дослідження їх активності при порушеннях згортання крові дуже важливо.

Після стабілізації фібрину, разом з форменими елементами утворює первинний червоний тромб, починаються два основних процеси посткоагуляціонной фази - спонтанний фібриноліз і ретракція, що призводять в результаті до формування ГЕМОСТАТИЧНИЙ повноцінного остаточного тромбу. У нормі ці два процеси протікають паралельно. Фізіологічний спонтанний фібриноліз і ретракция сприяють ущільненню тромбу і виконанню ним гемостатичних функцій. У цьому процесі активну участь беруть плазмінової (фібринолітична) система і фибриназа (фактор XIIIА). Спонтанний (природний) фибринолиз відображає складну реакцію між компонентами плазмінової системи і фібрином. Плазмінової система складається з чотирьох основних компонентів: плазміногену, плазміну (фибринолизина), активаторів проферментов фібринолізу і його інгібіторів. Порушення співвідношень компонентів плазмінової системи призводить до патологічної активації фібринолізу.

У клінічній практиці дослідження системи гемостазу переслідує такі цілі:

• діагностика порушень системи гемостазу;
• з'ясування допустимості оперативного втручання при виявлені порушення в системі гемостазу;
• проведення контролю за лікуванням антикоагулянтами прямої і непрямої дії, а також тромболітичної терапією.

Судинно-тромбоцитарний (первинний) гемостаз

Судинно-тромбоцитарний, або первинний, гемостаз порушується при змінах судинної стінки (дистрофічні, імуноалергічна, неопластичні і травматичні капілляропатіей); тромбоцитопенії; тромбоцитопатии, поєднання капілляропатіей і тромбоцитопеній.

Судинний компонент гемостазу

Існують наступні показники, що характеризують судинний компонент гемостазу.

• Проба щипка. Збирають під ключицею шкіру в складку і роблять щипок. У здорових людей ніяких змін на шкірі не виникає ні відразу після щипка, ні через 24 ч. Якщо резистентність капілярів порушена, на місці щипка з'являються петехії або синець, особливо чітко видимі через 24 ч.
• Проба джгута. Відступивши на 1,5-2 см вниз від ямки ліктьової вени, окреслюють коло приблизно 2,5 см в діаметрі. На плече накладають манжетку тонометра і створюють тиск 80 мм рт.ст. Тиск підтримують строго на одному рівні протягом 5 хв. В окресленому колі підраховують всі з'явилися петехії. У здорових осіб петехии не утворюються або їх не більше 10 (негативна проба джгута). При порушенні резистентності стінки капілярів кількість петехій після проведення проби різко зростає.

Тромбоцитарний компонент гемостазу

Показники, що характеризують тромбоцитарний компонент гемостазу:

• Визначення тривалості кровотечі за Дуке.
• Підрахунок кількості тромбоцитів в крові.
• Визначення агрегації тромбоцитів з АДФ.
• Визначення агрегації тромбоцитів з колагеном.
• Визначення агрегації тромбоцитів з адреналіном.
• Визначення агрегації тромбоцитів з рістоцетін (визначення активності фактора фон Віллебранда).