Первая фаза свертывания крови

Свёртывание крови — это важнейший этап работы системы гемостаза, отвечающий за остановку кровотечения при повреждении сосудистой системы организма. Совокупность взаимодействующих между собой весьма сложным образом различных факторов свёртывания крови образует систему свёртывания крови.

Свёртыванию крови предшествует стадия первичного сосудисто-тромбоцитарного гемостаза. Этот первичный гемостаз почти целиком обусловлен сужением сосудов и механической закупоркой агрегатами тромбоцитов места повреждения сосудистой стенки. Характерное время для первичного гемостаза у здорового человека составляет 1—3 минуты. Собственно свёртыванием крови (гемокоагуляция, коагуляция, плазменный гемостаз, вторичный гемостаз) называют сложный биологический процесс образования в крови нитей белка фибрина, который полимеризуется и образует тромбы, в результате чего кровь теряет текучесть, приобретая творожистую консистенцию. Свёртывание крови у здорового человека происходит локально, в месте образования первичной тромбоцитарной пробки. Характерное время образования фибринового сгустка — около 10 минут . Свёртывание крови — ферментативный процесс.

Основоположником современной физиологической теории свёртывания крови является Александр Шмидт. В научных исследованиях XXI века , проведённых на базе Гематологического научного центра под руководством Атауллаханова Ф. И. , было убедительно показано [1] [2] , что свёртывание крови представляет собой типичный автоволновой процесс, в котором существенная роль принадлежит эффектам бифуркационной памяти.

Содержание

Физиология [ править | править код ]

Процесс гемостаза сводится к образованию тромбоцитарно-фибринового сгустка. Условно его разделяют на три стадии [3] :

1. временный (первичный) спазм сосудов;
2. образование тромбоцитарной пробки за счёт адгезии и агрегации тромбоцитов;
3. ретракция (сокращение и уплотнение) тромбоцитарной пробки.

Повреждение сосудов сопровождается немедленной активацией тромбоцитов. Адгезия (прилипание) тромбоцитов к волокнам соединительной ткани по краям раны обусловлена гликопротеином фактором Виллебранда [4] . Одновременно с адгезией наступает агрегация тромбоцитов: активированные тромбоциты присоединяются к повреждённым тканям и друг к другу, формируя агрегаты, преграждающие путь потере крови. Появляется тромбоцитарная пробка [3] .

Из тромбоцитов, подвергшихся адгезии и агрегации, усиленно секретируются различные биологически активные вещества (АДФ, адреналин, норадреналин и другие), которые приводят к вторичной, необратимой агрегации. Одновременно с высвобождением тромбоцитарных факторов происходит образование тромбина [3] , который воздействует на фибриноген с образованием сети фибрина, в которой застревают отдельные эритроциты и лейкоциты – образуется так называемый тромбоцитарно-фибриновый сгусток (тромбоцитарная пробка). Благодаря контрактильному белку тромбостенину тромбоциты подтягиваются друг к другу, тромбоцитарная пробка сокращается и уплотняется, наступает её ретракция [3] .

Процесс свёртывания крови [ править | править код ]

Процесс свёртывания крови представляет собой преимущественно проферментно-ферментный каскад, в котором проферменты, переходя в активное состояние, приобретают способность активировать другие факторы свёртывания крови [3] . В самом простом виде процесс свёртывания крови может быть разделён на три фазы:

1. фаза активации включает комплекс последовательных реакций, приводящих к образованию протромбиназы и переходу протромбина в тромбин;
2. фаза коагуляции — образование фибрина из фибриногена;
3. фаза ретракции — образование плотного фибринового сгустка.

Данная схема была описана ещё в 1905 году [5] Моравицем и до сих пор не утратила своей актуальности [6] .

В области детального понимания процесса свёртывания крови с 1905 года произошёл значительный прогресс. Открыты десятки новых белков и реакций, участвующих в процессе свёртывания крови, который имеет каскадный характер. Сложность этой системы обусловлена необходимостью регуляции данного процесса.

Современное представление с позиций физиологии каскада реакций, сопровождающих свёртывание крови, представлено на рис. 2 и 3. Вследствие разрушения тканевых клеток и активации тромбоцитов высвобождаются белки фосфолипопротеины, которые вместе с факторами плазмы Xa и Va, а также ионами Ca 2+ образуют ферментный комплекс, который активирует протромбин. Если процесс свёртывания начинается под действием фосфолипопротеинов, выделяемых из клеток повреждённых сосудов или соединительной ткани, речь идёт о внешней системе свёртывания крови (внешний путь активации свёртывания, или путь тканевого фактора). Основными компонентами этого пути являются 2 белка: фактор VIIа и тканевый фактор, комплекс этих 2 белков называют также комплексом внешней теназы.

Если же инициация происходит под влиянием факторов свёртывания, присутствующих в плазме, используют термин внутренняя система свёртывания. Комплекс факторов IXа и VIIIa, формирующийся на поверхности активированных тромбоцитов, называют внутренней теназой. Таким образом, фактор X может активироваться как комплексом VIIa—TF (внешняя теназа), так и комплексом IXa—VIIIa (внутренняя теназа). Внешняя и внутренняя системы свёртывания крови дополняют друг друга [5] .

В процессе адгезии форма тромбоцитов меняется — они становятся округлыми клетками с шиповидными отростками. Под влиянием АДФ (частично выделяется из повреждённых клеток) и адреналина способность тромбоцитов к агрегации повышается. При этом из них выделяются серотонин, катехоламины и ряд других веществ. Под их влиянием происходит сужение просвета повреждённых сосудов, возникает функциональная ишемия. В конечном итоге сосуды перекрываются массой тромбоцитов, прилипших к краям коллагеновых волокон по краям раны [5] .

На этой стадии гемостаза под действием тканевого тромбопластина образуется тромбин. Именно он инициирует необратимую агрегацию тромбоцитов. Реагируя со специфическими рецепторами в мембране тромбоцитов, тромбин вызывает фосфорилирование внутриклеточных белков и высвобождение ионов Ca 2+ .

При наличии в крови ионов кальция под действием тромбина происходит полимеризация растворимого фибриногена (см. фибрин) и образование бесструктурной сети волокон нерастворимого фибрина. Начиная с этого момента в этих нитях начинают фильтроваться форменные элементы крови, создавая дополнительную жёсткость всей системе, и через некоторое время образуя тромбоцитарно-фибриновый сгусток (физиологический тромб), который закупоривает место разрыва, с одной стороны, предотвращая потерю крови, а с другой — блокируя поступление в кровь внешних веществ и микроорганизмов. На свёртывание крови влияет множество условий. Например, катионы ускоряют процесс, а анионы — замедляют. Кроме того, существуют вещества как полностью блокирующие свёртывание крови (гепарин, гирудин и другие), так и активирующие его (яд гюрзы, феракрил).

Врождённые нарушения системы свёртывания крови называют гемофилией.

Методы диагностики свёртывания крови [ править | править код ]

Все многообразие клинических тестов свёртывающей системы крови можно разделить на две группы [7] :

• глобальные (интегральные, общие) тесты;
• «локальные» (специфические) тесты.

Глобальные тесты характеризуют результат работы всего каскада свёртывания. Они подходят для диагностики общего состояния свёртывающей системы крови и выраженности патологий, с одновременным учётом всех привходящих факторов влияний. Глобальные методы играют ключевую роль на первой стадии диагностики: они дают интегральную картину происходящих изменений в свёртывающей системе и позволяют предсказывать тенденцию к гипер- или гипокоагуляции в целом. «Локальные» тесты характеризуют результат работы отдельных звеньев каскада свёртывающей системы крови, а также отдельных факторов свёртывания. Они незаменимы для возможного уточнения локализации патологии с точностью до фактора свёртывания. Для получения полной картины работы гемостаза у пациента врач должен иметь возможность выбирать, какой тест ему необходим.

• определение времени свёртывания цельной крови (методы Сухарева, Мас-Магро, Моравица);
• тромбоэластография;
• тест генерации тромбина (тромбиновый потенциал, эндогенный тромбиновый потенциал);
• тромбодинамика.

• активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ);
• тест протромбинового времени (или протромбиновый тест, МНО, ПВ);
• узкоспециализированные методы для выявления изменений в концентрации отдельных факторов.

Все методы, измеряющие промежуток времени с момента добавления реагента (активатора, запускающего процесс свёртывания) до формирования фибринового сгустка в исследуемой плазме, относятся к клоттинговым методам (от англ. сlot — сгусток).

Нарушения свёртывания крови [ править | править код ]

Нарушения свёртываемости крови могут быть обусловлены дефицитом одного или нескольких факторов свёртывания крови, появлением в циркулирующей крови их иммунных ингибиторов

В нормальном состоянии кровь в организме обладает определенной текучестью. В случае возникновения травм сосуда остановка кровотечения обеспечивается гемостазом. Гемостаз — комплекс сложных физико-химических реакций, направленных на поддержание целостности сосудистой стенки и предупреждение кровотечения при ее повреждении. В осуществлении гемостаза главнейшую роль играет система регуляции агрегатного состояния крови, которая включает свертывающие, противосвертывающие и фибринолитические механизмы.

Свертывание крови (гемокоагуляция) является защитным механизмом организма, направленным на сохранение крови в сосудистой системе. При нарушении этого механизма даже незначительное повреждение сосуда может привести к значительным кровопотерям.

Важная роль в свертывании крови принадлежит физиологически активным веществам, которые можно разделить на три группы: способствующие свертыванию крови; препятствующие свертыванию крови; способствующие рассасыванию образовавшегося тромба.

Все эти вещества содержатся в плазме и форменных элементах, а также в тканях организма, особенно в сосудистой стенке.

В процессе свертывания крови принимает участие много факторов, из них 13 находятся в плазме крови и называются плазменными факторами. Они обозначаются римскими цифрами (1-ХШ). Другие 12 факторов находятся в форменных элементах крови (особенно тромбоцитах, поэтому их называют тромбоцитарными факторами). Их обозначают арабскими цифрами (1—12). Большинство факторов свертывания образуется в печени.

В результате повреждения сосуда активируются два последовательных процесса — сосудисто-тромбоцитарный гемостаз и коагуляционный гемостаз.

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз заключается в очень быстром (в течение минут) образовании тромбоцитарной пробки в месте травмы сосуда. Этот процесс состоит из трех основных этапов: спазма сосудов, адгезии и агрегации тромбоцитов, уплотнения (ретракции) тромбоцитарной пробки.

Кратковременный спазм поврежденных сосудов возникает под влиянием сосудосуживающих веществ, высвобождающихся из поврежденных сосудов и разрушенных тромбоцитов (адреналин, серотонин, тромбоксан). В течение нескольких секунд наблюдается адгезия (прилипание) тромбоцитов к травмированной поверхности, происходящая благодаря наличию на поверхности тромбоцитов рецепторов, с помощью которых они способны прикрепляться к коллагену поврежденной стенки. Одновременно с адгезией начинается агрегация тромбоцитов (скучивание), они склеиваются между собой и образуют рыхлый сгусток на месте повреждения. Вслед за активацией тромбоциты выделяют в плазму определенные вещества, в составе которых имеются соединения, способствующие уплотнению и сокращению тромбоцитарной пробки. Этот механизм гемостаза играет важную роль при остановке кровотечения из капилляров и мелких артериол. При повреждении крупных сосудов происходит вымывание этой пробки за счет повышенного кровяного давления, и этого механизма недостаточно. Поэтому для предотвращения вторичного кровотечения сразу после повреждения сосуда одновременно с активацией тромбоцитов дополнительно активизируется и процесс гемокоагуляции, способствующий формированию плотного тромба.

Коагуляционный механизм гемостаза протекает в результате трех последовательных фаз.

В первую фазу образуется активный ферментативный комплекс — протромбиназа. Эта фаза длится в течение 5-10 мин, и в происходящих процессах принимает участие большинство плазменных факторов свертывания крови.

Образование протромбиназы индуцируется тканевым тром- бопластином, представляющим собой фрагменты клеточных мембран (фосфолипиды) и образующимся при повреждении стенок сосуда и окружающих тканей. В формировании протромбиназы участвуют и плазменные факторы IV, V, VII, X.

В период второй фазы протромбиназа при участии ионов кальция катализирует превращение протромбина в тромбин. Этот процесс протекает с участием факторов IV, V, X, а также факторов 1 и 2 тромбоцитов. Вторая фаза заканчивается в течение нескольких секунд.

В третьей фазе под влиянием тромбина растворимый фибриллярный белок плазмы фибриноген превращается в нерастворимый фибрин. В результате этого агрегаты тромбоцитов, образовавшиеся в первой реакции сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, укрепляются фибриновыми нитями, в которых застревают эритроциты, и окрашивают сгусток (тромб) в красный цвет. Спустя некоторое время после образования сгустка тромб начинает уплотняться, и из него выделяется сыворотка. Этот процесс называется ретракцией сгустка. Он протекает при участии сократительного белка тромбоцитов тром- бостенина и ионов кальция. В результате ретракции тромб плотнее закрывает поврежденный сосуд и сближает края раны.

Одновременно с ретракцией сгустка начинается постепенное ферментативное растворение образовавшегося фибрина — фибрино- лиз, в результате которого восстанавливается просвет закупоренного сгустком сосуда. Расщепление фибрина происходит под влиянием плазмина. Он способствует расщеплению фибрина на небольшие фрагменты, которые фагоцитируются лейкоцитами. Благодаря фиб- ринолизу за несколько дней поврежденная стенка сосуда и кровоток в нем восстанавливаются.

Для предотвращения свертывания крови при ее консервации применяют натрия цитрат или оксалат, который связывает ионы кальция, регулирующие свертываемость крови. Также для этой цели используют гепарин.

Нарушается процесс свертывания крови при недостатке или отсутствии какого-либо фактора, участвующего в гемостазе. Например, наследственное заболевание гемофилия, которое встречается только у мужчин и проявляется частыми и длительными кровотечениями, обусловлено недостатком в крови факторов свертывания VIII и IX.

Поддержание жидкого состояния крови обеспечивается по принципу саморегуляции соответствующей функциональной системой, в состав которой входят свертывающая и противосвертывающая системы.

В состав противосвертывающей системы входят антикоагулянты — антитромбопластины, антитромбины, гепарин. Антитром- бины препятствуют превращению протромбина в тромбин и образованию протромбиназы. Гепарин ингибирует реакцию превращения протромбина в тромбин и фибриногена в фибрин, а также тормозит первую фазу свертывания крови.

В регуляции свертывания крови принимают участие и нейрогу- моральные механизмы. Возбуждение симпатического отдела автономной нервной системы в ответ на страх, боль, стрессовые состояния способствует значительному ускорению свертывания крови — гиперкоагуляции. Основную роль при этом играет адреналин, который активирует фактор XII, стимулирующий образование протромбиназы, и усиливает высвобождение фосфолипидов из эритроцитов.

Процесс свёртывания крови

Классическая схема свёртывания крови по Моравицу (1905 год)

Схема взаимодействия факторов свёртывания крови

Процесс свёртывания крови представляет собой преимущественно проферментно-ферментный каскад, в котором проферменты, переходя в активное состояние, приобретают способность активировать другие факторы свёртывания крови [1] .

В самом простом виде процесс свёртывания крови может быть разделён на три фазы:

1. фаза активация включает комплекс последовательных реакций, приводящих к образованию протромбиназы и переходу протромбинав тромбин;

2. фаза коагуляции — образование фибрина из фибриногена;

3. фаза ретракции — образование плотного фибринового сгустка.

Данная схема была описана ещё в 1905 году [3] Моравицем и до сих пор не утратила своей актуальности [4] .

Вследствие разрушения тканевых клеток и активации тромбоцитов высвобождаются белки фосфолипопротеины, которые вместе сфакторами плазмы Xa и Va, а также ионами Ca 2+ образуют ферментный комплекс, который активирует протромбин. Если процесс свёртывания начинается под действием фосфолипопротеинов, выделяемых из клеток повреждённых сосудов или соединительной ткани, речь идёт о внешней системе свёртывания крови; если же инициация происходит под влиянием факторов свёртывания, присутствующих в плазме, используют термин внутренняя система свёртывания. Обе эти системы дополняют друг друга [3] .

В процессе адгезии форма тромбоцитов меняется — они становятся округлыми клетками с шиповидными отростками. Под влиянием АДФ (частично выделяется из повреждённых клеток) и адреналина способность тромбоцитов к агрегации повышается. При этом из них выделяются серотонин, катехоламины и ряд других веществ. Под их влиянием происходит сужение просвета повреждённых сосудов, возникает функциональная ишемия. В конечном итоге сосуды перекрываются массой тромбоцитов, прилипших к краям коллагеновых волокон по краям раны [3] .

На этой стадии гемостаза под действием тканевого тромбопластина образуется тромбин. Именно он инициирует необратимую агрегацию тромбоцитов. Реагируя со специфическими рецепторами в мембране тромбоцитов, тромбин вызывает фосфорилирование внутриклеточных белков и высвобождение ионов Ca 2+ .

В нормальном состоянии кровь — легкотекучая жидкость, имеющая вязкость, близкую к вязкости воды. В крови растворено множество веществ, из которых в процессе свёртывания более всего важны белок фибриноген,протромбин и ионы кальция. Процесс свёртывания крови реализуется многоэтапным взаимодействием на фосфолипидных мембранах («матрицах») плазменных белков, называемых «факторами свёртывания крови» (факторы свёртывания крови обозначают римскими цифрами; если они переходят в активированную форму, к номеру фактора добавляют букву «а»). В состав этих факторов входят проферменты, превращающиеся после активации в протеолитические ферменты; белки, не обладающие ферментными свойствами, но необходимые для фиксации на мембранах и взаимодействия между собой ферментных факторов (факторов VIII и V).

После повреждения стенок сосудов в кровь попадает тканевый тромбопластин, который запускает механизм свёртывания крови, активируя фактор XII. Он может активироваться и иными причинами, являясь универсальным активатором всего процесса.

При наличии в крови ионов кальция происходит полимеризация растворимого фибриногена (см. фибрин) и образование бесструктурной сети волокон нерастворимого фибрина. Начиная с этого момента в этих нитях начинают фильтроваться форменные элементы крови, создавая дополнительную жёсткость всей системе, и через некоторое время образуя тромб, который закупоривает место разрыва, с одной стороны, предотвращая потерю крови, а с другой — блокируя поступление в кровь внешних веществ и микроорганизмов.

На свёртывание крови влияет множество условий. Например, катионы ускоряют процесс, а анионы — замедляют. Кроме того, существуют вещества как полностью блокирующие свёртывание крови (гепарин, гирудин и т. д.), так и активирующие его (яд гюрзы, феракрил).

Врождённые нарушения системы свёртывания крови называют гемофилией.

В зависимости от пусковых механизмов различают внешний и внутренний пути свертывания крови. Как при внешнем, так и при внутреннем пути активация факторов свертывания крови происходит на мембранах поврежденных клеток.

Коагулограмма представляет собой целый ряд различных показателей системы свертывания крови. Расшифровать данного рода показатели под силу только специалистам данной области. Они берут во внимание не только отдельные параметры тех или иных показателей, но и их совокупность. Данного рода анализ рекомендуется проводить как при склонности к тромбозам, так и в случае начала кровотечения. Очень важно делать его и перед тем или иным оперативным вмешательством, а также с целью профилактики либо терапии тромбозов. Различные патологии печени, инфаркт, недуги сосудов, инсульт – все это также показания к проведению коагулограммы. Немаловажно значение имеют показатели данного анализа и тогда, когда речь идет о курсе терапии антикоагулянтами. К числу препаратов данной фармацевтической группы можно причислить как синкумарин, так и варфарин, гепарин, фенилин, а также фраксипарин и многие другие. В случае наличия ишемической болезни сердца посредством такого анализа удается установить точную дозировку аспирина. Беременным женщинам такой анализ необходимо сдать при наличии фетоплацентарной недостаточности либо кровотечения. Если будущая мамочка входит в группу риска повышенного формирования тромбов, тогда ей также назначают коагулограмму. То же самое рекомендуется сделать и при гестозе. Если говорить об основных показателях такого анализа, то в данном случае в самую первую очередь рекомендуется обратить внимание на протромбин, который как бы характеризует общее состояние системы свертывания крови. Изменение его уровня является сигналом нарушения данного процесса. В случае если уровень протромбина повышен, значит, человека можно считать склонным к тромбозам. Еще один основным показателем такого анализа является протромбинованное время, то есть время, за которое плазме удается свернуться под воздействием тромбопластин-кальциевой смеси. Данное время измеряют в секундах. Международное нормализованное отношение или сокращенно МНО – это показатель, посредством которого удается выявить отношение протромбинового времени больного к среднестатистическому протромбиновому времени, которое наблюдается в нормальном состоянии. Если человек все время принимает антикоагулянты, тогда данный показатель рекомендуется отслеживать не реже одного раза в три месяца. Если МНО будет завышено, тогда речь идет о склонности организма человека к кровотечениям. Заниженный его уровень указывает на чрезмерный риск образования тромбов. Еще одним немаловажным показателем коагулограммы принято считать протромбированный индекс, под которым скрывается отношение времени свертывания плазмы в нормальном состоянии к времени ее свертывания у больного. Данный показатель измеряют в процентном соотношении. Фибриноген представляет собой белок, являющийся одним из основных компонентов кровяного сгустка в момент свертывания крови. Завышенный уровень такого белка отмечается преимущественно при различных воспалительных процессах. Более того, чрезмерное количество фибриногена является сигналом возможности развития тех или иных осложнений различных сердечно-сосудистых патологий. Его заниженный уровень наблюдается чаще всего при нарушениях нормальной работоспособности печени, при склонности к кровотечениям, а также при наличии каких-либо врожденных дефектов. Активированное частичное тромбопластиновое время помогает оценить процесс свертывания крови. Помимо этого с его помощью удается отследить любые изменения общего состояния больного, который проходит лечение гепарином. Посредством данного теста можно установить точное время формирования сгустка крови под воздействием тех или иных реагентов. И, наконец, антитромбин, который является ничем иным как естественным антикоагулянтом. Именно ему свойственно понижать свертывание крови. Его показатели чаще всего отслеживают при повторном развитии тромбозов, а также в том случае, когда пациент лечится гепарином.