Физиология системы гемостаза

 Система гемостаза играет важную роль в жизнедеятельности организма и представляет собой сложную биологическую систему, которая обеспечивает жидкое агрегатное состояние крови, предупреждение и остановку кровотечения. Это обеспечивается благодаря взаимодействию четырех звеньев гемостаза: сосудисто-тромбоцитарного (образующего первичный тромб), свертывающего (образующего вторичный, красный тромб), противосвертывающего (препятствующего образованию фибрин-тромба), фибринолитического (обеспечивающего растворение фибрин-тромба в кровеносных сосудах).

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз представлен эндотелием и гладкой мускулатурой сосудов, а также тромбоцитами. Суть первичного тромбоцитарного гемостаза заключается в образовании тромбов в сосудах низкого давления (микроциркуляции) в 3 этапа: местной вазоконстрикцией (местное действие серотонина, адреналина, тромбоксана А2), адгезией (прилипанием) тромбоцитов к поврежденному (обнаженному) коллагену эндотелия сосудов с формированием тромбоцитарных агрегатов за счет агрегации и сокращения тромбоцитов с образованием белого тромба. В адгезии тромбоцитов принимают участие ионы кальция и синтезируемый в эндотелии сосудов белок-фактор Виллебранда.

Выстилая просвет сосудов изнутри, эндотелий удерживает элементы крови в сосудистом русле, препятствует их миграции в интерстициальное пространство.

В физиологических условиях тромбоциты не агрегируют между собой и не приклеиваются к сосудистой стенке в силу того, что последняя постоянно генерирует простациклин, который образуется из арахидоновой кислоты. Это наиболее мощный физиологический антиагрегант. Механизм действия связан с активацией аденилатциклазы, фермента, превращающего АТФ в ц-АМФ.  Цитоплазматическая мембрана эндотелиальных клеток синтезирует тромбомодулин, который связывает тромбин, благодаря чему последний утрачивает способность к свертыванию, но сохраняет активирующее действие на систему двух важнейших антикоагулянтов - протеина С и Z. Эндотелиальные клетки продуцируют тканевой активатор фибринолиза, фиксируют на своей поверхности антикоагулянтный комплекс антитромбин III + гепарин, секретирует фактор Виллебранда, фибронектин который связывается с рецепторами форменных элементов крови и эндотелиальных клеток, а также и с фибрином, что способствует упрочнению тромба.

В 1980 году был открыт эндотелиальный расслабляющий фактор (ЭРФ), а в 1982 году эндотелиальный стимулирующий фактор (ЭСФ). ЭСФ суживает сосуд, а ЭРФ - расширяет, и оба фактора продуцируются эндотелием.  Действующим началом ЭРФ является оксид азота, который образуется в эндотелии сосудов под действием многих медиаторов (кинины, ацетилхолин и др.) расслабляет в этом месте гладкую мышцу сосуда через систему гуанилатциклазы, с образованием ц-ГМФ. Последний уменьшает концентрацию ионов кальция в цитоплазме тромбоцитов, является синергистом простациклина.

Оксид азота образуется не только под влиянием эндотелиального импульса, когда он действует как физиологический регулятор тканевого кровотока. При критических состояниях оксид азота синтезируется активированными макрофагами и другими клетками иммунореактивной системы, и такой оксид азота вызывает патологическое расширение сосудов, принципиально отличающегося от ауторегуляции кровотока.

При повреждении эндотелия тромбоциты вступают в контакт с белками субэндотелия - коллаген, фактор Виллебранда, тромбоспондин, фибронектин и др. Помимо тромбина активацию тромбоцитов вызывают выделяющиеся из клеток, при их повреждении, фактор агрегации тромбоцитов, АДФ, а также выбрасывающиеся в кровоток катехоламины, серотонин и др. Все эти агенты имеют специфические рецепторы на тромбоцитарной плазматической мембране.

Адгезивно-агрегационная функция тромбоцитов в значительной степени зависит от транспорта ионов кальция в эти клетки, а также от образования из мембранных фосфолипидов арахидоновой кислоты и циклических производных простагландинов. При этом в самих тромбоцитах образуется мощный стимулятор агрегации и ангиоспазма - тромбоксан А2, а в эндотелиальных клетках - антиагрегант и вазодилататор - простациклин. При повреждении эндотелия начинает преобладать образование тромбоксана. Этот дисбаланс между тромбоксаном и простациклином резко усиливает агрегацию.

Плазменный (коагуляционный) гемостаз осуществляется благодаря 13 факторам свертывания крови, которые последовательно взаимодействуют друг с другом, превращая их из неактивного состояния в активное. Различают две группы факторов свертывания крови: ферментные и неферментные. Ферментные факторы занимают самостоятельную ступень в коагуляционном каскаде. Неферментные факторы являются только мощными катализаторами процесса свертывания крови (факторы V и VIII). Фактор V  усиливает активность X фактора, а VIII фактор повышает активность IX фактора. Активация и взаимодействие факторов свертывания крови почти на всех этапах процесса происходят на свободных плазменных фосфолипидных мембранах. С помощью ионов кальция факторы свертывания фиксируются на фосфолипидных мембранах.

Есть два пути свертывания крови. Запуск внутреннего механизма свертывания начинается с активации фактора Хагемана (XII). Каллекриин усиливает активацию фактора XII, превращая в фактор XIIа. Фактор XIIа активирует ф.XI, а XIа в присутствии ионов кальция активирует ф.IX. Фактор IXа активирует фактор X в присутствии фактора VIII, ионов кальция и фосфолипидов тромбоцитов. Параллельно работает внешний механизм свертывания крови – тканевой тромбопластин, содержащийся в эндотелиальных и гладкомышечных клетках, в присутствии ионов кальция образует комплекс с циркулирующим в крови фактором VII, превращая последний в фактор VIIа. Комплекс фактор VIIа, тканевой тромбопластин превращает фактор X в Xа. Фактор Xа в присутствии ионов кальция на фосфолипидной поверхности связывается с фактором V. Весь этот комплекс действует как протромбиназа, превращая протромбин в тромбин. Субстратом тромбина является фибриноген. Под действием тромбина от фибриногена отщепляются 2 фибринопептида А и 2 фибринопептида В. Образуются фибринмономеры, у каждого из которых имеется 4 свободные связи. Соединяясь этими связями друг с другом вначале парами (димеры), а затем по типу конец к концу и бок к боку (полимеры), формируются волокна фибрина. Образовавшийся фибрин непрочен, его стабилизация происходит под влиянием фактора XIIIа, последний обеспечивает поперечные сшивки между соседними молекулами фибрина.

При ДВС чувствительность к тромбину снижается и в той или иной степени нарушается процесс полимеризации фибрин – мономеров, вследствие чего тромбиновое время удлиняется и тромбин коагулирует уже не весь фибриноген. Установлено, что это нарушение связано с тем, что часть полных и неполных фибрин – мономеров образуют комплексные соединения с фибриногеном и, с ранними продуктами расщепления фибриногена/фибрина плазмином. Эти крупно- и среднемолекулярные растворимые фибрин–мономерные комплексы (РФМК) обозначаются как «заблокированный фибриноген». Они плохо коагулируют под влиянием тромбина.

Факторы II, VII, IX, X синтезируются в печени под влиянием витамина К. При дефиците или потреблении К-витаминзависимых факторов одновременно нарушается внутренний и внешний путь активации.

Из плазменных факторов свертывания лишь фактор VII участвует только во внешнем механизме процесса, в связи с чем при его дефиците удлиняется лишь протромбиновое время.

Факторы XII, XI, IX, VIII и прекалликреин учаcтвуют только во внутреннем механизме активации, в связи с чем при их дефиците нарушаются АЧТВ и аутокоагуляционный тест, а протромбиновое время остается нормальным.

При дефиците факторов X, V, II и I, на которых замыкаются оба механизма свертывания, патология выражается во всех выше перечисленных тестах.

Антикоагулянтная система: На долю АТIII приходится более 75% антисвертывающей активности плазмы. Он оказывает инактивирующее влияние на тромбин, X , IX, XI, XII факторы и калликреин. АTIII является основным кофактором гепарина, поэтому при его снижении гепаринотерапия малоэффективна.

При образовании незначительных концентраций X фактора и тромбина активируется протеин С. Это К-витаминзависимый протеин способен удалять активированные факторы Vа и VIIIа из энзимных комплексов и тем самым лимитировать образование фактора Xа и тромбина. А2-макроглобулин тормозит переход XII фактора в его активную форму. В 1978 году  З.С. Баркаган и К.М. Бишевский предложили классификацию физиологических антикоагулянтов, подразделяемых на первичные и вторичные. Первичные синтезируются в организме специально для осуществления этой единственной функции, а вторичные образуются из компонентов другой функциональной направленности – из факторов свертывания, других белков в результате их протеолиза в процессе свертывания крови, фибринолиза и активации других ферментных систем.

Таблица 1. Факторы свертывания крови

Циф-е обозн-е	Наименование фактора	Содержание в плазме, г/л	Минимальный уровень, необходимый для гемостаза
1	2	3	4
I	Фибриноген	2,0 – 4,0	0,8-1,0 г/л
II	Протромбин	Около 0,1	40%
III	Тканевой тромбопластин	0	-
IV	Ионы кальция	0,9-1,2 ммоль/л	-
V	Проакцелерин	Около 0,01	10-15%
VII	Проконвертин	Около 0,05%	5-10%
VIII	Антигемофильный глобулин	0,01-0,02	30-35%
IX	РТС-фактор, Фактор Кристмаса	Около 0,003	20-30%
X	Фактор Стюарта-Прауэра	Около 0,1	10-20%
XI	Плазменный предшественник тромбопластина. РТА-фактор	Около 0,005	?
XII	Фактор Хагемана, контактный фактор	Около 0,03	Менее 1%
XIII	Фибринстабилизирующий фактор Фактор Флетчера (прекалекреин) Фактор Фитцжеральда	0,001-0,02	2-5%

Система обеспечивающая расщепление фибрина/фибриногена на мелкие фрагменты называется фибринолитической. Главным компонентом этой системы является плазмин, содержащийся в плазме в виде неактивного фермента плазминогена. Плазминоген синтезируется печенью и в циркулирующей крови присутствует постоянно. Механизм превращения плазминогена в плазмин регулируется активаторами и ингибиторами плазминогена. Его активаторами являются: тканевой активатор плазминогена, урокиназа, фактор Хагемана и др. К каждому активатору плазминогена имеется собственный специфический ингибитор (антиплазминоген). Активный плазмин блокируется системой антиплазминов, самый мощный из них α2 – антиплазмин. Активация фибринолитической системы происходит по внешнему механизму (тканевой активатор плазминогена) и его внутреннему (фактор Хагемана).

Активный плазмин вызывает последовательное, ассиметричное расщепление фибриногена/фибрина. Вначале от их α  и b цепей отщепляются низкомолекулярные фрагменты и остается крупномолекулярный фрагмент Х, который еще сохраняет способность под действием тромбина образовывать фибрин (свертываться). Далее под влиянием плазмина фрагмент Х расщепляется на фрагменты У и D,  а фрагмент У на фрагменты D и Е.

Крупномолекулярные продукты фибринолиза (фрагменты Х и У) обозначаются в литературе как «ранние» (они как и РФМК, определяются тестами тестами склеивания стафилококков), а фрагменты D и Е – как «поздние».

Повышенное содержание в крови ПДФ свидетельствует о том, что в ней активирован фибринолиз. При подавляющемся большинстве клинических ситуаций такая активация вторична и связана либо с диссеминированным внутрисосудистым свертыванием крови, либо с массивными тромбоэмболиями, а также с интенсивной локальной гемокоагуляцией в органах. Очень часто при ДВС крови повышение уровня ПДФ сочетается с замедлением эуглобулинового лизиса и ХII – зависимого фибринолиза со снижением содержания в крови плазминогена и его активаторов. В этом нет никакого противоречия, ибо фибринолиз с образованием ПДФ идет в тромбах и в микросгустках фибрина, где фиксируется плазминоген и его активаторы. Следствием же этого является интенсивная убыль указанных веществ из циркулирующей крови, вследствие чего их концентрация в плазме снижается. ПДФ влияют на проницаемость и тонус сосудов, свойства эндотелия, ингибируют агрегацию тромбоцитов и самосборку фибрина.