Хемостаза

Хемостазната система (хемостаза) е съвкупност от функционални, морфологични и биохимични механизми, които осигуряват поддържането на течното състояние на кръвта, предотвратяването и спирането на кървенето, както и целостта на кръвоносните съдове.

В целия организъм, при липса на каквито и да е патологични ефекти, течното състояние на кръвта е следствие от баланса на факторите, които определят процесите.

Коагулация и предотвратяване на тяхното развитие. Нарушаването на такъв баланс може да бъде причинено от много фактори, но независимо от етиологичните причини, образуването на тромби в организма протича по единни закони с включването в процеса на определени клетъчни елементи, ензими и субстрати.

В кръвосъсирването се разграничават две звена: клетъчна (съдово-тромбоцитна) и плазмена (коагулационна) хемостаза.

• Клетъчната хемостаза се разбира като клетъчна адхезия (т.е. взаимодействие на клетки с чужда повърхност, включително клетки от различен тип), агрегация (слепване на едни и същи кръвни клетки), както и освобождаване на вещества от образуваните елементи, които активират плазмената хемостаза.
• Плазмената (коагулационна) хемостаза е каскада от реакции, включващи фактори на кръвосъсирването, завършваща с процеса на образуване на фибрин. Полученият фибрин се разрушава допълнително от плазмин (фибринолиза).

Важно е да се отбележи, че разделянето на хемостатичните реакции на клетъчни и плазмени е условно, но е валидно в in vitro системата и значително опростява избора на адекватни методи и интерпретацията на резултатите от лабораторната диагностика на патологията на хемостазата. В организма тези две звена на системата за кръвосъсирване са тясно свързани и не могат да функционират поотделно.

Съдовата стена играе много важна роля в осъществяването на хемостатичните реакции. Ендотелните клетки на кръвоносните съдове са способни да синтезират и/или експресират на повърхността си различни биологично активни вещества, които модулират образуването на тромби. Те включват фактор на фон Вилебранд, ендотелен релаксиращ фактор (азотен оксид), простациклин, тромбомодулин, ендотелин, тъканен плазминогенен активатор, инхибитор на тъканния плазминогенен активатор, тъканен фактор (тромбопластин), инхибитор на пътя на тъканния фактор и някои други. Освен това, ендотелните клетъчни мембрани носят рецептори, които при определени условия медиират свързването с молекулярни лиганди и клетки, свободно циркулиращи в кръвния поток.

При липса на каквито и да е увреждания, ендотелните клетки, покриващи съда, притежават тромборезистентни свойства, което спомага за поддържането на течното състояние на кръвта. Тромборезистентността на ендотела се осигурява от:

• контактна инерция на вътрешната (обърната към лумена на съда) повърхност на тези клетки;
• синтез на мощен инхибитор на тромбоцитната агрегация - простациклин;
• наличието на тромбомодулин върху ендотелната клетъчна мембрана, който свързва тромбина; в този случай последният губи способността си да предизвиква кръвосъсирване, но запазва активиращия ефект върху системата на два най-важни физиологични антикоагуланта - протеини C и S;
• високо съдържание на мукополизахариди по вътрешната повърхност на кръвоносните съдове и фиксиране на хепарин-антитромбин III (ATIII) комплекса върху ендотела;
• способността за секретиране и синтезиране на тъканен плазминогенен активатор, който осигурява фибринолиза;
• способността за стимулиране на фибринолизата чрез протеиновата C и S система.

Нарушаването на целостта на съдовата стена и/или промените във функционалните свойства на ендотелните клетки могат да допринесат за развитието на протромботични реакции - антитромботичният потенциал на ендотела се трансформира в тромбогенен. Причините, водещи до съдово увреждане, са много разнообразни и включват както екзогенни (механично увреждане, йонизиращо лъчение, хипер- и хипотермия, токсични вещества, включително лекарства и др.), така и ендогенни фактори. Последните включват биологично активни вещества (тромбин, циклични нуклеотиди, редица цитокини и др.), които при определени условия могат да проявяват мембранно-агресивни свойства. Такъв механизъм на увреждане на съдовата стена е характерен за много заболявания, съпроводени с тенденция към образуване на тромби.

Всички клетъчни елементи на кръвта участват в тромбогенезата, но за тромбоцитите (за разлика от еритроцитите и левкоцитите) прокоагулантната функция е основната. Тромбоцитите не само действат като основни участници в процеса на образуване на тромби, но и имат значителен ефект върху други звена на хемокоагулацията, осигурявайки активирани фосфолипидни повърхности, необходими за осъществяване на процесите на плазмена хемостаза, освобождавайки редица коагулационни фактори в кръвта, модулирайки фибринолизата и нарушавайки хемодинамичните константи както чрез преходна вазоконстрикция, причинена от генерирането на тромбоксан А2, _така и чрез образуването и освобождаването на митогенни фактори, които насърчават хиперплазията на съдовата стена. Когато тромбогенезата се инициира, настъпва активиране на тромбоцитите (т.е. активиране на тромбоцитните гликопротеини и фосфолипази, метаболизъм на фосфолипидите, образуване на вторични посредници, фосфорилиране на протеини, метаболизъм на арахидонова киселина, взаимодействие на актин и миозин, обмен на Na ⁺ /H ⁺, експресия на фибриногенни рецептори и преразпределение на калциеви йони) и индуциране на техните адхезионни процеси, реакции на освобождаване и агрегация; Адхезията предшества реакцията на освобождаване и агрегация на тромбоцитите и е първата стъпка в хемостатичния процес.

Когато ендотелната обвивка е увредена, субендотелните компоненти на съдовата стена (фибриларен и нефибриларен колаген, еластин, протеогликани и др.) влизат в контакт с кръвта и образуват повърхност за свързване на фактора на фон Вилебранд, който не само стабилизира фактор VIII в плазмата, но и играе ключова роля в процеса на адхезия на тромбоцитите, свързвайки субендотелните структури с клетъчните рецептори.

Адхезията на тромбоцитите към тромбогенната повърхност е съпроводена с тяхното разпръскване. Този процес е необходим за по-пълно взаимодействие на тромбоцитните рецептори с фиксираните лиганди, което допринася за по-нататъшното развитие на образуването на тромби, тъй като, от една страна, осигурява по-силна връзка на адхезираните клетки със съдовата стена, а от друга страна, имобилизираният фибриноген и факторът на фон Вилебранд са способни да действат като тромбоцитни агонисти, допринасяйки за по-нататъшното активиране на тези клетки.

В допълнение към взаимодействието с чужда (включително увредена съдова) повърхност, тромбоцитите са способни да се слепват помежду си, т.е. да агрегират. Агрегацията на тромбоцитите се причинява от вещества с различно естество, като тромбин, колаген, ADP, арахидонова киселина, тромбоксан А2 _, простагландини G2 _и H2 _, серотонин, адреналин, фактор, активиращ тромбоцитите, и други. Екзогенни вещества (липсващи в организма), като латекс, също могат да действат като проагреганти.

Както адхезията, така и агрегацията на тромбоцитите могат да доведат до развитие на реакция на освобождаване - специфичен Ca2 ⁺ -зависим секреторен процес, при който тромбоцитите освобождават редица вещества в извънклетъчното пространство. Реакцията на освобождаване се индуцира от ADP, адреналин, субендотелна съединителна тъкан и тромбин. Първоначално се освобождава съдържанието на плътните гранули: ADP, серотонин, Ca2 ⁺; по-интензивна стимулация на тромбоцитите е необходима за освобождаването на съдържанието на α-гранули (тромбоцитен фактор 4, β-тромбоглобулин, тромбоцитен растежен фактор, фактор на фон Вилебранд, фибриноген и фибронектин). Липозомните гранули, съдържащи киселинни хидролази, се освобождават само в присъствието на колаген или тромбин. Трябва да се отбележи, че факторите, освободени от тромбоцитите, допринасят за затварянето на дефекта на съдовата стена и развитието на хемостатична запушалка, но при достатъчно изразено съдово увреждане, по-нататъшното активиране на тромбоцитите и тяхното прилепване към увредената област на съдовата повърхност формира основата за развитието на широко разпространен тромботичен процес с последваща съдова оклузия.

Във всеки случай, резултатът от увреждането на ендотелните клетки е придобиването на прокоагулантни свойства от съдовата интима, което е съпроводено със синтеза и експресията на тъканен фактор (тромбопластин), основният инициатор на процеса на кръвосъсирване. Самият тромбопластин няма ензимна активност, но може да действа като кофактор на активирания фактор VII. Комплексът тромбопластин/фактор VII е способен да активира както фактор X, така и фактор XI, като по този начин причинява генерирането на тромбин, което от своя страна индуцира по-нататъшно развитие както на клетъчните, така и на плазмените хемостатични реакции.

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

Механизми за регулиране на хемостазата

Редица инхибиторни механизми предотвратяват неконтролираното активиране на коагулационни реакции, които биха могли да доведат до локална тромбоза или дисеминирана интраваскуларна коагулация. Тези механизми включват инактивиране на прокоагулантни ензими, фибринолиза и разграждане на активираните коагулационни фактори, предимно в черния дроб.

Инактивиране на коагулационните фактори

Плазмените протеазни инхибитори (антитромбин, инхибитор на тъканния факторен път, _α2- макроглобулин, хепаринов кофактор II) инактивират коагулационните ензими. Антитромбинът инхибира тромбина, фактор Xa, фактор Xla и фактор IXa. Хепаринът засилва активността на антитромбина.

Два витамин К-зависими протеина, протеин C и протеин S, образуват комплекс, който протеолитично инактивира фактори VIlla и Va. Тромбинът, чрез свързване с рецептор върху ендотелни клетки, наречен тромбомодулин, активира протеин C. Активираният протеин C, заедно с протеин S и фосфолипиди като кофактори, протеолизира фактори VIIIa и Va.

Фибринолиза

Отлагането на фибрин и фибринолизата трябва да бъдат балансирани, за да се поддържа и ограничава хемостатичният съсирек по време на възстановяването на увредената съдова стена. Фибринолитичната система разтваря фибрина, използвайки плазмин, протеолитичен ензим. Фибринолизата се активира от плазминогенни активатори, освобождавани от съдовите ендотелни клетки. Плазминогенните активатори и плазменият плазминоген се свързват с фибрина. Плазминогенните активатори каталитично разцепват плазминогена, образувайки плазмин. Плазминът образува разтворими продукти от разграждането на фибрина, които се освобождават в кръвообращението.

Плазминогенните активатори се разделят на няколко вида. Тъканният плазминогенен активатор (tPA) на ендотелните клетки има ниска активност, когато е свободен в разтвор, но неговата ефективност се увеличава, когато взаимодейства с фибрин в непосредствена близост до плазминоген. Вторият тип, урокиназа, съществува в едноверижни и двуверижни форми с различни функционални свойства. Едноверижната урокиназа не е в състояние да активира свободния плазминоген, но подобно на tPA, тя може да активира плазминоген при взаимодействие с фибрин. Следови концентрации на плазмин разцепват едноверижната в двуверижна урокиназа, която активира плазминоген в разтвор, както и се свързва с фибрин. Епителните клетки в екскреторните канали (напр. бъбречни каналчета, млечни каналчета) секретират урокиназа, която е физиологичен активатор на фибринолизата в тези канали. Стрептокиназата, бактериален продукт, който обикновено не се среща в тялото, е друг потенциален плазминогенен активатор. Стрептокиназа, урокиназа и рекомбинантен tPA (алтеплаза) се използват терапевтично за индуциране на фибринолиза при пациенти с остри тромботични заболявания.

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

Регулация на фибринолизата

Фибринолизата се регулира от инхибитори на плазминогенния активатор (PAI) и плазминови инхибитори, които забавят фибринолизата. PAI-1 е най-важният PAI, освобождаван от съдовите ендотелни клетки, инактивира tPA, урокиназата и активира тромбоцитите. Най-важният плазминов инхибитор е α-антиплазминът, който инактивира свободния плазмин, освободен от съсирека. Част от α-антиплазмина може да се свърже с фибриновия съсирек чрез фактор XIII, предотвратявайки прекомерната плазминова активност в съсирека. Урокиназата и tPA бързо се елиминират от черния дроб, което е друг механизъм за предотвратяване на прекомерната фибринолиза.

Хемостатичните реакции, чиято съвкупност обикновено се нарича плазмена (коагулационна) хемостаза, в крайна сметка водят до образуването на фибрин; тези реакции се осъществяват предимно от протеини, наречени плазмени фактори.

Международна номенклатура на коагулационните фактори

Фактори	Синоними	Полуживот, ч
Аз	Фибриноген*	72-120
II	Протромбин*	48-96
III	Тъканен тромбопластин, тъканен фактор	-
IV	Калциеви йони	-
В	Проацелерин*, Ас-глобулин	15-18
VI	Акселерин (изтеглен от употреба)
VII	Проконвертин*	4-6
VIII	Антихемофилен глобулин А	7-8
IX	Фактор на Коледа, плазмен тромбопластинов компонент,	15-30
	Антихемофилен фактор B*
Х	Фактор на Стюарт-Прауър*	30-70
XI	Антихемофилен фактор С	30-70
XII	Фактор на Хагеман, контактен фактор*	50-70
XIII	Фибриназа, фибрин-стабилизиращ фактор Допълнително:	72
	Фактор на фон Вилебранд	18-30
	Фактор на Флетчър, плазмен прекаликреин	-
	Фактор на Фицджералд, кининоген с високо молекулно тегло	-

*Синтезира се в черния дроб.

Фази на плазмена хемостаза

Процесът на плазмена хемостаза може условно да се раздели на 3 фази.

Фаза I - образуване на протромбиназа или контактно-каликреин-кинин-каскадно активиране. Фаза I е многоетапен процес, водещ до натрупване на комплекс от фактори в кръвта, които могат да превърнат протромбина в тромбин, поради което този комплекс се нарича протромбиназа. Съществуват вътрешни и външни пътища за образуване на протромбиназа. При вътрешния път кръвосъсирването се инициира без участието на тъканния тромбопластин; плазмените фактори (XII, XI, IX, VIII, X), каликреин-кининовата система и тромбоцитите участват в образуването на протромбиназа. В резултат на инициирането на реакциите на вътрешния път, върху фосфолипидната повърхност се образува комплекс от фактори Xa с V (тромбоцитен фактор 3) в присъствието на йонизиран калций. Целият този комплекс действа като протромбиназа, превръщайки протромбина в тромбин. Пусковият фактор на този механизъм е XII, който се активира или в резултат на контакт на кръвта с чужда повърхност, или при контакт на кръвта със субендотел (колаген) и други компоненти на съединителната тъкан при увреждане на стените на съдовете; Или фактор XII се активира чрез ензимно разцепване (чрез каликреин, плазмин, други протеази). Във външния път на образуване на протромбиназа, основната роля играе тъканният фактор (фактор III), който се експресира върху клетъчните повърхности при увреждане на тъканите и образува комплекс с фактор VIIa и калциеви йони, способен да превърне фактор X във фактор Xa, който активира протромбина. Освен това, фактор Xa ретроградно активира комплекса от тъканен фактор и фактор VIIa. По този начин, вътрешният и външният път са свързани при коагулационните фактори. Така наречените "мостове" между тези пътища се реализират чрез взаимно активиране на фактори XII, VII и IX. Тази фаза продължава от 4 мин 50 сек до 6 мин 50 сек.

Фаза II - образуване на тромбин. В тази фаза протромбиназата, заедно с коагулационни фактори V, VII, X и IV, превръща неактивния фактор II (протромбин) в активен фактор IIa - тромбин. Тази фаза продължава 2-5 секунди.

Фаза III - образуване на фибрин. Тромбинът разделя два пептида А и В от молекулата на фибриногена, превръщайки я във фибринов мономер. Молекулите на последния полимеризират първо в димери, след това в олигомери, които са все още разтворими, особено в киселинна среда, и накрая във фибринов полимер. Освен това, тромбинът насърчава превръщането на фактор XIII във фактор XIIIa. Последният, в присъствието на Ca2 ⁺, променя фибриновия полимер от лабилна форма, лесно разтворима от фибринолизин (плазмин), в бавно и ограничено разтворима форма, която формира основата на кръвен съсирек. Тази фаза продължава 2-5 секунди.

По време на образуването на хемостатичен тромб, разпространението на тромбовата образуваност от мястото на увреждане към съдовата стена по съдовото легло не се случва, тъй като това се предотвратява от бързо нарастващия антикоагулантен потенциал на кръвта след коагулацията и активирането на фибринолитичната система.

Поддържането на кръвта в течно състояние и регулирането на скоростите на взаимодействие на факторите във всички фази на коагулацията до голяма степен се определят от наличието в кръвния поток на естествени вещества, които имат антикоагулантна активност. Течното състояние на кръвта осигурява баланс между факторите, които индуцират кръвосъсирването, и факторите, които предотвратяват неговото развитие, като последните не се отделят в отделна функционална система, тъй като осъществяването на техните ефекти най-често е невъзможно без участието на прокоагулантни фактори. Следователно, разпределението на антикоагуланти, които предотвратяват активирането на факторите на кръвосъсирването и неутрализират активните им форми, е много условно. Веществата, които имат антикоагулантна активност, се синтезират постоянно в организма и се освобождават в кръвния поток с определена скорост. Те включват ATIII, хепарин, протеини C и S, наскоро открития инхибитор на пътя на тъканната коагулация TFPI (инхибитор на комплекса тъканен фактор-фактор VIIa-Ca2 ⁺ ), α2 _- макроглобулин, антитрипсин и др. По време на кръвосъсирването, фибринолизата, от коагулационни фактори и други протеини се образуват и вещества с антикоагулантна активност. Антикоагулантите имат изразен ефект върху всички фази на кръвосъсирването, така че изучаването на тяхната активност при нарушения на кръвосъсирването е много важно.

След стабилизиране на фибрина, заедно с образуваните елементи, които образуват първичния червен тромб, започват два основни процеса на посткоагулационната фаза - спонтанна фибринолиза и ретракция, които в крайна сметка водят до образуването на хемостатично завършен краен тромб. Обикновено тези два процеса протичат паралелно. Физиологичната спонтанна фибринолиза и ретракция допринасят за уплътняването на тромба и изпълнението на неговите хемостатични функции. Плазминовата (фибринолитична) система и фибриназата (фактор XIIIa) вземат активно участие в този процес. Спонтанната (естествена) фибринолиза отразява сложна реакция между компонентите на плазминовата система и фибрина. Плазминовата система се състои от четири основни компонента: плазминоген, плазмин (фибринолизин), активатори на фибринолизните проензими и неговите инхибитори. Нарушаването на съотношението на компонентите на плазминовата система води до патологично активиране на фибринолизата.

В клиничната практика изучаването на хемостазната система преследва следните цели:

• диагностика на нарушения на хемостатичната система;
• определяне на допустимостта на хирургическа интервенция при установени нарушения в хемостазната система;
• мониторинг на лечението с директни и индиректни антикоагуланти, както и тромболитична терапия.

Съдово-тромбоцитна (първична) хемостаза

Съдово-тромбоцитарната или първична хемостаза се нарушава от промени в съдовата стена (дистрофични, имуноалергични, неопластични и травматични капилярни патологии); тромбоцитопения; тромбоцитопатия, комбинация от капилярни патологии и тромбоцитопения.

Съдов компонент на хемостазата

Съществуват следните показатели, които характеризират съдовия компонент на хемостазата.

• Тест с щипане. Кожата се събира под ключицата в гънка и се защипва. При здрави хора не настъпват промени по кожата нито веднага след защипването, нито след 24 часа. Ако капилярната резистентност е нарушена, на мястото на защипването се появяват петехии или синини, които са особено ясно видими след 24 часа.
• Тест с турникет. Отстъпвайки 1,5-2 см надолу от ямката на кубиталната вена, начертайте кръг с диаметър приблизително 2,5 см. Поставете маншета на тонометъра върху рамото и създайте налягане от 80 mm Hg. Поддържайте налягането стриктно на едно ниво в продължение на 5 минути. Всички петехии, които се появяват в очертания кръг, се броят. При здрави индивиди петехиите не се образуват или са не повече от 10 (отрицателен тест с турникет). Ако съпротивлението на капилярната стена е нарушено, броят на петехиите се увеличава рязко след теста.

Тромбоцитен компонент на хемостазата

Показатели, характеризиращи тромбоцитния компонент на хемостазата:

• Определяне на продължителността на кървенето според Дюк.
• Преброяване на броя на тромбоцитите в кръвта.
• Определяне на тромбоцитната агрегация с ADP.
• Определяне на тромбоцитната агрегация с колаген.
• Определяне на тромбоцитната агрегация с адреналин.
• Определяне на тромбоцитната агрегация с ристоцетин (определяне на активността на фактора на фон Вилебранд).