Методическая разработка лекции на тему: «Фазы коагуляционного гемостаза, сосудистых, плазменных и тромбоцитарных факторов свертывания крови, роли витамина К в синтезе плазменных факторов свертывания»

Факторы свертывания крови

Факторы свертывания крови представляют собой основные белки системы свертывания. Что это за вещества, какова их роль, и как их можно их изучить и проверить? Несколько факторов свертывания носят фамилии пациентов. Так, IX фактор носит имя Кристмаса, X — Стюарта-Прауэра, XI фактор — Розенталя. Из этих 15 факторов свертывания все они являются плазменными, то есть находятся в плазме, или в жидкой части крови. Кроме них, существует значительно больше факторов свертывания, которые находятся в тромбоцитах, (или пластинках Биццоцеро), как их называли раньше.

Проведем небольшое путешествие по плазменным и тромбоцитарным факторам свёртывания, или гемостаза. Мы не будем размещать факторы свертываемости крови в таблицу – ее легко можно найти в соответствующих справочниках. Постараемся объяснить понятнее.

Виды гемостаза

Система свертывания крови состоит из трех основных компонентов:

  • собственно свертывающая система — предотвращает и устраняет кровопотерю;
  • противосвертывающая система — препятствует образованию тромбов;
  • система фибринолиза — растворяет уже образовавшиеся кровяные сгустки.

Все эти три компонента должны находиться в постоянном равновесии, чтобы предотвратить закупорку сосудов тромбами, либо, наоборот, высокую кровопотерю.

Гемостаз, то есть остановка кровотечения, бывает двух видов:

  • тромбоцитарный гемостаз — обеспечивается адгезией (склеиванием) тромбоцитов;
  • коагуляционный гемостаз — обеспечивается специальными белками плазмы — факторами системы свертывания крови.

Образование тромба

Содержание:

  • Ген фактора I
  • Ген тромбина
  • Ген тканевого фактора
  • Ген фактора V
  • Ген фактора VII
  • Ген фактора VIII
  • Ген фактора IX
  • Ген фактора Х
  • Ген фактора XI
  • Ген фактора XII
  • Ген фактора XIII
  • Ген антитромбина
  • Ген PROC
  • Ген фактора Виллебранда
  • Ген плазминогена
  • Ген SERPIND1
  • Ген калликреина
  • Ген HMWK

В свертывании крови принимают участие 21 белок плазмы крови – эти белки называют факторами свертывания крови. Части из них в порядке открытия присвоены номера, обозначенные римскими цифрами. Большая часть факторов свертывания в норме циркулирует в крови в виде проферментов. Активация проферментов в фермент осуществляется путем ограниченного протеолиза, т.е. отщепления небольшого пептида, блокирующего активный центр фермента. Все активные факторы свертывания — сериновые протеазы — ферменты, в состав активного центра которых входит аминокислота серин.

Фибриноген (фактор I свертывания крови) состоит из трех полипептидных цепей — альфа, бета и гамма Под действием тромбина (фактор IIa) фибриноген превращается в активную форму — фибрин (Ia фактор). Фибрин образует сетку вокруг раны, в конечном счете, приводящей к формированию тромба. Наследственные нарушения, вызванные мутациями в фибриногене включают Афибриногенемия (полное отсутствие фибриногена), гипофибриногенемия (пониженные уровни фибриногена) и гиперфибриногенемия (дисфункциональный фибриноген). Лица с врожденными нарушениями синтеза фибриногена страдают от тромбоэмболии.

Тромбоцитарный гемостаз

Данный вид остановки кровотечения включается в работу первым, еще до активации коагуляционного. При повреждении сосуда наблюдается его спазм, то есть сужение просвета. Тромобоциты активируются и приклеиваются к сосудистой стенке, что получило название адгезии. Далее они склеиваются между собой и нитями фибрина. Происходит их агрегация. Сначала данный процесс обратим, однако после образования большого количества фибрина он становится необратимым.

Данный вид гемостаза эффективен при кровотечении из сосудов малого диаметра: капилляров, артериол, венул. Для окончательной остановки кровотечения из средних и крупных сосудов необходима активация коагуляционного гемостаза, обеспечивающегося факторами свертывания крови.

Почему происходит сворачивание крови

Процесс сворачивания крови является защитной реакцией, которая предупреждает обильную кровопотерю при повреждении сосудов и поддерживает относительно ровный объём крови в организме. В норме процесс тромбообразования запускается в том случае, если происходит изменение в физическом и химическом составе крови. Основой этого процесса является растворённый фибрин, который при кровотечении переходит в форму нерастворимого.

Белок в области повреждения образует сеть, напоминающую тонкие нити, которая задерживает кровяные тельца, формируя сгусток. По мере уплотнения тромба он приводит к стягиванию краёв повреждения.

Коагуляционный гемостаз

Данный вид остановки кровотечения, в отличие от тромбоцитарного, включается в работу несколько позже, необходимо больше времени для прекращения кровопотери этим способом. Однако именно этот гемостаз является наиболее эффективным для окончательной остановки кровотечения.

Факторы свертывания вырабатываются в печени и циркулируют в крови в неактивном виде. При повреждении стенки сосуда они активируются. В первую очередь активируется протромбин, который далее превращается в тромбин. Тромбин же расщепляет крупный фибриноген на более мелкие молекулы, которые на следующем этапе объединяются вновь в новое вещество — фибрин. Сначала растворимый фибрин становится нерастворимым и обеспечивает окончательную остановку кровотечения.

Факторы свертывания

Фактор свертываемости крови 5 (F5). Выявление мутации G1691A (Arg506Gln)

Маркер связан с устойчивостью к действию активированного протеина С системы свертываемости крови (Лейденовская мутация). Исследуется для выявления генетической предрасположенности к тромбоэмболии, тромбозам, преэклампсии, тромбоэмболическим осложнениям во время беременности, ишемическому инсульту. Имеет прогностическое значение при приёме оральных контрацептивов и гормональной заместительной терапии.

Название гена – F5

OMIM*612309

Локализация гена на хромосоме – 1q24.2

Функция гена

Ген F5 кодирует свертывающий фактор V (фактор Лейден), основной плазматический белок, регулирующий свертывание (коагуляцию) крови, выступая в качестве кофактора при превращении протромбина в тромбин фактором F10.

Генетический маркер F5 G1691A

Мутация гена F5 проявляется в замене гуанина (G) на аденин (А) в позиции 1691 и обозначается как генетический маркер G1691А (синонимы – фактор V Лейден, мутация Лейден, Лейденовская мутация). Следовательно, изменяются и биохимические свойства фермента, в котором происходит замена аминокислоты аргинин на глутамин.

G1691A – замена гуанина (G) на аденин (А) в позиции 1691 последовательности ДНК, кодирующей белок F5.

Arg506Gln – замена аминокислоты аргинина на глутамин в аминокислотной последовательности белка F5.

Возможные генотипы

  • G/G
  • А/G
  • А/А

Частота встречаемости в популяции

Частота встречаемости аллеля А составляет от 1 до 8% в различных популяциях.

Ассоциация маркера с заболеваниями

  • Тромбоэмболия
  • Тромбоз
  • Преэклампсия
  • Тромбоэмболические осложнения во время беременности
  • Ишемический инсульт
  • Риск тромбоэмболических осложнений при приёме оральных контрацептивов и гормональной заместительной терапии

Описание

Система гемостаза представляет собой совокупность биохимических процессов, обеспечивающих жидкое состояние крови, поддержание её нормальных реологических свойств (вязкости), предупреждение и остановку кровотечений. В нее входят факторы свёртывающей, естественной противосвертывающей и фибринолитической систем крови. В норме процессы в ней уравновешены, что обеспечивает жидкое состояние крови. Смещение этого равновесия вследствие внутренних или внешних факторов может повышать риск кровотечений и тромбообразования, то есть тромбофилии.

Наследственная тромбофилия (патология, обуславливающая повышенную склонность к тромбообразованию) – одно из самых распространенных генетических нарушений. Она часто остается недиагностированной и проявляется обычно в форме тромбоза глубоких вен и венозной тромбоэмболии. Нарушение свертываемости крови при наследственной тромбофилии в большинстве случаев вызывается изменениями в генах факторов свертывания крови II и V, связанными с известными генетическими маркерами (F2 G20210A, F5 G1691A). Именно они играют главную роль в развитии тромбофилии и ассоциированных с ней заболеваний.

Ген F5 кодирует свертывающий фактор V, плазматический белок, постоянно циркулирующий в неактивной форме в крови. Его активация осуществляется белком – тромбином (F2), который с помощью ионов кальция объединяет вместе тяжелую и легкую цепь фактора V. Активированный фактор V (Vа) является основным белком, регулирующим свертывание (коагуляцию) крови, выступая в качестве кофактора при превращении протромбина в тромбин фактором F10.

Замена в положении 1691 аденина на гуанин в гене F5 приводит к замещению в молекуле белка F5 аминокислоты аргинина на глутамин в положении 506. Это один из трех участков фактора V, в которых он расщепляется естественным антикоагулянтом — активированным протеином C. При таком изменении в гене фактора V (мутация Лейден) риск образования тромбов значительно увеличивается за счет отсутствия возможности негативной регуляции работы фермента. Мутация в гене F5 наследуется по аутосомно-доминантному типу, поэтому патологический эффект реализуется даже при наличии одной копии поврежденного гена.

Проявление тромбофилических генетических мутаций зависит также от возраста, факторов окружающей среды и наличия других мутаций. У носителей аллеля, предрасполагающего к тромбофилии, заболевание может не проявляться до воздействия провоцирующих факторов, таких как беременность, приём оральных контрацептивов, гормональная заместительная терапия, длительная иммобилизация, курение.

Наряду с повышенным риском тромбозов наследственная тромбофилия может увеличивать вероятность развития акушерских и гинекологических осложнений (привычное невынашивание, задержка внутриутробного развития плода, гестозы и др.).

По исследованиям Gerhardt et al. (2000), среди беременных женщин с наличием в анамнезе венозной тромбоэмболии распространенность фактора V Лейден составила 43,7%, по сравнению с 7,7% среди здоровых женщин.

Риск тромбоза повышается при совместном носительстве мутации в гене F5 и по генетическому маркеру MTHFR (C677T), а также при наличии 20210G-мутации в гене протромбина. Такие сочетания увеличивают риск тромбофилии в раннем возрасте и способствуют более тяжелым тромбозам.

В исследованиях Casas et al. (2004) была показана ассоциация наличия мутации Лейден с ишемическим инсультом.

С другой стороны, мутация Лейден может быть выгодной с эволюционной точки зрения. Это объясняется тем, что у женщин – носительниц этой мутации имеется такое преимущество, как сниженный риск кровотечений при родах. Таким образом, высокая распространенность потенциально вредной мутации среди населения в целом может быть результатом эволюционного отбора.

Своевременная диагностика генетической предрасположенности к повышенной свертываемости крови и ранние профилактические и/или лечебные мероприятия помогут избежать серьезных последствий для сердечно-сосудистой системы и ассоциированных тяжелых заболеваний. Кроме того, профилактика тромбоэмболических осложнений важна для безопасного течения беременности при наличии наследственной тромбофилии.

Интерпретация результатов

  • G/G – генотип, не предрасполагающий к повышению свертывания крови
  • G/A – генотип, предрасполагающий к повышению свертывания крови, в гетерозиготной форме
  • A/A – генотип, предрасполагающий к повышению свертывания крови, в гомозиготной форме

Интерпретация результатов исследования должна проводиться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Исследование рекомендуется проводить в комплексах:

  • Предрасположенность к повышенной свертываемости крови
  • Предрасположенность к ранней привычной потере беременности
  • Предрасположенность к ранней привычной потере беременности (расширенный)
  • Генетический риск развития тромбофилии
  • Генетический риск развития тромбофилии (расширенный)
  • Биологический риск приема гормональных контрацептивов
  • Генетический риск развития преэклампсии

Основные компоненты коагуляционного гемостаза

Как уже было отмечено выше, основными компонентами коагуляционного вида остановки кровотечения являются факторы свертывания. Всего их выделяют 12 штук, каждый из которых обозначается римской цифрой:

  • I — фибриноген;
  • II — протромбин;
  • III — тромбопластин;
  • IV — ионы кальция;
  • V — проакцелерин;
  • VII — проконвертин;
  • VIII — антигемофильный глобулин А;
  • IX — фактор Кристмаса;
  • X — фактор Стюарта-Прауэра (тромботропин);
  • XI — фактор Розенталя (предшественник плазменного тромбопластина);
  • XII — фактор Хагемана;
  • XIII — фибринстабилизирующий фактор.

Ранее в классификации также присутствовал VI фактор (акцелерин), однако его изъяли из современной классификации, так как он является активной формой V фактора.

Кроме того, одним из важнейших компонентов коагуляционного гемостаза является витамин К. Некоторые факторы свертывания и витамин К находятся в прямой взаимосвязи, ведь этот витамин необходим для синтеза II, VII, IX и X факторов.

Обзор факторов свертывания

Вначале мы рассмотрим плазменные факторы свертывания, которые никогда не находятся внутри клеток, или на их поверхности, а свободно в неактивной форме размещаются плазме крови. Ясно, что неактивная форма – это основное состояние. Если бы все они были активны, то вся кровь свернулась бы. Все они являются белками, часть из них — протеазы, или ферменты, разрушающие белки. Какова бы ни была природа свертывания, самыми главными и всегда присутствующими при любом процессе, неотъемлемыми частями являются ионы кальция, а также третий тромбоцитарный фактор, или так называемый частичный тромбопластин.

Вот краткий «паспорт» плазменных белков системы гемостаза. Кстати, все плазменные факторы обозначены римскими цифрами, чтобы можно было их отличить от клеточных, или тромбоцитарных.

  1. Первый фактор фибриноген. Он, в конце концов, превращается в фибрин, который выпадает в виде нитей (фибрин – полимер), в них запутываются эритроциты, и прекращается кровотечение. Он вырабатывается в печени, и именно вследствие повышения концентрации фибриногена и повышается вязкость крови, и СОЭ. Фибриноген превращается в фибрин под влиянием тромбина, а сам тромбин образуется вследствие довольно сложного каскада превращений. Его норма – от 170 до 450 мг, для нормального функционирования системы свертывания хватит и 50 мг;
  2. Протромбин плазмы, II. Он синтезируется в печени, обязательно при участии витамина К. Если у пациента есть заболевания печени, гепатит или цирроз, или дефицит витамина К, то протромбин в крови падает, и снижается свёртываемость крови. Если протромбин высокий, то у пациента и высокий риск тромбозов. Пределы значений — 200мкг, или 70-130%. Хватит и 80 мкг, или 40%, но не ниже;
  3. Тканевой тромбопластин. Его очень много во внутренних органах, и как раз он принимает участие в локальных формах гемостаза. Его могут синтезировать и моноциты;
  4. О важности IV фактора — ионов кальция, уже говорилось выше. Именно кальций ускоряет переход фибриногена в фибрин. Ионы кальция делают возможным взаимодействие факторов свертывания с фосфолипидами, которые находятся на поверхности клеток. У взрослого здорового человека кальций для свертывания в норме находится в плазме крови от 0,8 до 1,32 миллимоль на литр. Всем известен гепарин, или антикоагулянт, разжижающий кровь. Кальций связывает гепарин, и этим ускоряет процесс свёртывания;
  5. V фактор свертывания называется проакцелерином, или, АС — глобулином. Он тоже производится в печени, но не зависит от витамина К. Зачем он нужен? Для образования фермента протромбиназы, которая находится в крови. Она же нужна для активации фактора Х, который будет описан позднее, а также для того, чтобы протромбин превратился в тромбин. Если он находится в дефиците, то это проявляется падением протромбинового индекса, но при этом тромбиновое время может быть в пределах нормы. Его пределы значений — 25мкг, или 80-110%. Для работы хватит 2,5-4мкг, или 10-15%. Соответственно, его переизбыток, или запас в плазме в 8 – 10 раз превышает минимум;
  6. № VI, или акцелерин — не что иное, как активная форма предыдущего вещества. Поэтому о ней много не говорят, переходим к фактору VII;
  7. Конвертин синтезируется в печени, и зависит от концентрации витамина К. Этот фактор способствует активации последующего фактора свертываемости крови Х, и конвертин, дополнительно усиливает влияние на Х фактор при влиянии на него тканевого тромбопластина. Существует такая врожденная болезнь Александера, когда существует значительный недостаток конвертина. В таком случае у пациента развивается геморрагический диатез;
  8. VIII фактор свертывания, или антигемофильный глобулин А – сложный комплекс белка и углеводов. Синтезируется он во многих органах, и в крови находится в виде комплекса из трех связанных между собой единиц. Интересно, что когда кровь свёртывается, то он остается в неактивном состоянии. Его функция заключается в том, что он предохраняет человека от гемофилии. Если его нет, то возникает одна из разновидностей гемофилии — гемофилия А. Именно гемофилия А встречается в 80% всех случаев; В крови его 50мкг, или 80-120%. При этом минимум — 5-7мкг, или 10-15%;
  9. IX фактор Кристмаса — это антигемофильный глобулин В. Он образуется в печени, и предохраняет человека от гемофилии, но ее другой разновидности — В, в процессе свертывания он не потребляется, а активизируется. Именно такой тип гемофилии был обнаружен в геноме останков царской семьи Романовых;
  10. Десятый фактор – Стюарта-Прауэра, и производится он тоже в избытке, с запасом «крепости». Достаточно 10% от существующей концентрации этого вещества, чтобы произошло нормальное свертывание крови. От него зависит длительность протромбинового времени. Напомним, что в норме кровь сворачивается за 12-14 секунд. Если в крови его будет всего лишь 1% от нормы и меньше, то кровь будет сворачиваться дольше 90 с. Существует врожденный или приобретенный недостаток этого фактора свертывания. Кроме удлинения протромбинового времени, будут изменяться и другие показатели, например, снижение потребления протромбина, но это можно увидеть только на развернутой коагулограмме. Существует и болезнь Стюарта-Прауэра, врожденный недостаток этого фактора, проявляющаяся наклонностью к кровоточивости. Если у пациента есть миеломная болезнь, дефицит витамина К, амилоидоз, — то содержание его в крови тоже снижено;
  11. XI фактор Розенталя, иначе называется плазменным предшественником тромбопластина. Его довольно много в сыворотке, но поскольку свертывание крови — не его профиль, то в плазме он не потребляется. Зачем же он нужен? После активирования его фактором номер XII, вместе с ионизированным кальцием, он активизирует фактор IX, при отсутствии которого возникает гемофилия B;
  12. XII фактор Хагемана, вырабатывается в неактивном состоянии и до сих пор неизвестно, где он синтезируется. Его задача — инициировать свертывание крови внутри сосудов, и поэтому он активирует калликреин-кининовую систему. Это особая система из белков крови, которая занимается ответом на боль, регулирует давление, участвует в воспалении и, в том числе – в гемостазе. Если у пациента не хватает этого вещества, то время свертывания значительно удлиняется, но при этом признаков кровоточивости в клинике не отмечается;
  13. Фактор XIII имеет особую задачу — это предупреждение преждевременного распада тромбов. Если его мало, то только что появившиеся тромбы распадаются, и остановившееся кровотечение может вновь возобновиться. Иное название этого соединения в плазме крови — фибринстабилизирующий фактор, или фибриназа. Его активность повышена у пациентов с атеросклерозом, после операции, на фоне приема адреналина и глюкокортикоидов, после удаления надпочечников;
  14. Фактор XIV является участником калликреин-кининовой системы, и предшественником кинина. Его роль — активация фактора номер XI, и вследствие этого увеличивается потенциал фактора XII. Этот белок может быть в дефиците, но этот дефицит часто обнаруживается случайно, поскольку геморрагического диатеза, кровоточивости, синяков и носовых кровотечений у пациентов нет;
  15. Последний из известных в настоящее время — это фактор Виллебранда. Это крупная молекула, и ее роль в гемостазе заключается в том, что тромбоциты под его руководством улучшают способности к адгезии, или прилипанию к тому участку сосуда, который повреждён. Существует и одноимённая болезнь, которая возникает вследствие дефекта или нехватки этой макромолекулы. Болезнь Виллебранта, в свою очередь, проявляется симптомами геморрагического диатеза на слизистых и на коже. Это выражается в желудочно-кишечных кровотечениях, болезненных и обильных месячных, носовых кровотечениях.

В настоящий момент действительно известно всего лишь 15 факторов, но может быть, их значительно больше. Они все по функции так переплетены друг с другом, с различными этапами гемостаза, с предохранением от гемофилии, с активацией друг друга, что это напоминает клубок, в который заплетено несколько концов сразу. Увы, это действительно так, и нет никакой простой и прямой связи между этими факторами по порядку.

Основные разновидности факторов

Перечисленные выше 12 основных компонентов коагуляционного гемостаза относятся к плазменным факторам свертывания крови. Это означает, что данные вещества циркулируют в свободном состоянии в плазме крови.

Существуют также вещества, которые расположены в тромбоцитах. Они называются тромбоцитарные факторы свертывания крови. Ниже представленный основные из них:

  • ПФ-3 — тромбоцитарный тромбопластин — комплекс, состоящий из белков и липидов, на матрице которого происходит процесс свертывания крови;
  • ПФ-4 — антигепариновый фактор;
  • ПФ-5 — обеспечивает приклеивание тромбоцитов к стенке сосуда и друг с другом;
  • ПФ-6 — необходим для уплотнения тромба;
  • ПФ-10 — серотонин;
  • ПФ-11 — состоит из АТФ и тромбоксана.

Такие же соединения открыты и в других клетках крови: эритроцитах и лейкоцитах. При гемотрансфузии (переливании крови) с несовместимой группой происходит массивное разрушение этих клеток и тромбоцитарные факторы свертывания в большом количестве выходят наружу, что приводит к активному образованию многочисленных тромбов. Этот состояние получило названия синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС-синдром).

Виды коагуляционного гемостаза

Существует два механизма коагуляции: внешний и внутренний. Для активации внешнего необходим тканевой фактор. Эти два механизма сходятся в один при образовании X фактора свертывания, необходимого для образования тромбина, чтобы тот, в свою очередь, превратил фибриноген в фибрин.

Каскад этих реакций тормозит антитромбин III, который способен связать все факторы, кроме VIII. Также на процессы коагуляции влияет система протеин С — протеин S, которые угнетают активность V и VIII факторов.

Факторы свертывания

Фазы свертывания крови

Для полной остановки кровотечения должны пройти три последовательные фазы.

Наиболее продолжительной является первая фаза. Наибольшее количество процессов происходит именно на данном этапе.

Для начала этой фазы должен образоваться активный комплекс протромбиназы, который, в свою очередь, сделает активным протромбин. Образуется два вида данного вещества: кровяная и тканевая протромбиназы.

Для образования первой необходима активация фактора Хагемана, которая происходит вследствие контакта с волокнами поврежденной сосудистой стенки. Также для функционирования XII фактора необходимы высокомолекулярный кининоген и калликреин. Их не включают в основную классификацию факторов свертывания крови, однако в некоторых источниках допускается их обозначение цифрами XV и XIV соответственно. Далее фактор Хагемана приводит в активное состояние XI фактор Розенталя. Это приводит к активации сначала IX, а после и VIII факторов. Антигемофильный глобулин А необходим для того чтобы X фактор стал активным, после чего он связывается с ионами кальция и V фактором. Таким образом, синтезируется кровяная протромбиназа. Все эти реакции происходят на матрице тромбоцитарного тромбопластина (ПФ-3). Этот процесс более длительный, его продолжительность составляет до 10 минут.

Образование тканевой протромбиназы происходит более быстро и легко. Сначала активируется тканевой тромбопластин, который появляется в крови после повреждения сосудистой стенки. Он объединяется с VII фактором и ионами кальция, активируя, таким образом, X фактор Стюарта-Прауэра. Последний, в свою очередь, взаимодействует с фосфолипидами тканей и проакцелерином, что приводит к выработке тканевой протрмбиназы. Этот механизм происходит намного быстрее — до 10 секунд.

тромбоз вен

Теории и модели свертывания крови

Теории и модели свертывания крови – от Шмидта до Монро

Основными функциями гемостаза являются поддержание жидкого состояния крови и быстрое купирование кровоточивости из места повреждения сосудистой стенки. В этом процессе принимают участие клетки крови, эндотелий сосудов и циркулирующие в крови белки – факторы свертывания крови и фибринолиза, активаторы и ингибиторы. Нарушение тонкого баланса взаимодействия всех этих компонентов, в том числе из-за врожденной недостаточности некоторых из них, приводит к развитию различных заболеваний (тромбоэмболических синдромов, диссеминированного внутрисосудистого свертывания, ишемии и инфарктов органов, гемофилии), нередко фатальных. Нарушение гемостаза происходит при таких видах патологии, как атеросклероз, иммунные и онкологические заболевания, акушерские осложнения и многие другие.

Создание первой научной теории свертывания крови в 1872 г. принадлежит русскому ученому Шмидту А.А., позже была дополнена, модифицирована и сформулирована как классическая ферментативная теория свертывания крови, которая в литературе получила название теории Шмидта-Моравица. До разработки современной клеточной теории свертывания крови для понимания механизмов гемостаза использовали «каскадную» модель свертывания крови (Davie E.W., Ratnoff O.D.; Macfarlane R.G., 1964 г.), где процесс свертывания крови подразделяется на первичный и вторичный гемостаз, с выделением «внешнего», «внутреннего» путей активации тромбина и «общего пути» (см. схему свертывания крови). Условным третьим этапом свертывания крови является процесс лизиса кровяного сгустка (фибринового тромба) — фибринолиз.

Итак, согласно классической каскадной модели свертывания крови, активация коагуляционных факторов, приводящая к образованию фибрина, осуществляется двумя путями: внешним (тканевым) и внутренним (тромбоцитарно-сосудистым), в зависимости от характера активирующей поверхности на начальных этапах процесса свертывания крови.

Для внешнего пути такой поверхностью является тканевой фактор (ТФ), который выделяется из поврежденного эндотелия и активирует фактор (ф.) VII при участии ионов кальция.

Внутренний путь рассматривается как процесс, который начинается с активации ф.XII при контакте крови с поврежденной сосудистой стенкой (субэндотелиальными компонентами сосудистой стенки, в частности с коллагеном), и проходит цепь последовательных реакций активации факторов XI, IX и VIII.

Оба пути приводят к активации ф.Х, и с этого момента процесс свертывания крови протекает по общему пути свертывания. Фактор Ха со своим кофактором Va образует протромбиназный ферментативный комплекс, который на поверхности тромбоцитов активирует протромбин с образованием тромбина. Образовавшийся тромбин поступает в ток крови и превращает фибриноген в фибрин-мономеры. Последние спонтанно соединяются, образуя полимеры фибрина.

Несмотря на то, что каскадная модель не совсем верно отражает суть функционирования системы гемостаза, ее до сих пор с успехом используют для интерпретации базовых (скрининговых) коагуляционных тестов, в которых искусственно воспроизведены условия активации ф.X по внешнему пути (протромбиновый тест) или внутреннему пути (активированное частичное тромбопластиновое время, АЧТВ).

Примечательно, что слово « каскад» не совсем верно отражал суть функционирования системы гемостаза, так как в процессе коагуляции имеется множество перекрёстных реакций, а «каскад» подразумевает лишь последовательную цепочку процессов. Цепочки реакций внутреннего, внешнего и общего путей гемостаза in vivo работают не изолированно, а в тесном взаимодействии друг с другом и с тромбоцитами. Как оказалось, взаимосвязь путей свертывания подтверждается способностью комплекса ТФ-ф.VIIa активировать фактор IX, а также способностью факторов XIIa и Ха активировать фактор VII.

Несмотря на сходную структуру мембранных липидов, клетки, несущие тканевой фактор, и активированные тромбоциты экспрессируют рецепторы, которые локализуют на их поверхности различные компоненты свертывающей системы крови.

Именно факт локализации различных коагуляционных факторов на поверхностях субэндотелиальных клеток и тромбоцитов позволил по-новому пересмотреть последовательность включения их в процесс формирования фибринового сгустка.

Классическая теория свертывания крови оставляла слишком много вопросов. Например, с одной стороны, было неясно, какая поверхность в физиологических условиях является активатором. С другой стороны, было не понятно, почему возможность образования протромбиназного комплекса (ф.Xa и ф.Va) по одному пути не компенсирует поломку в другом. А именно, почему активация фактора X внешним путем через комплекс ТФ-ф.VIIa не компенсирует недостаток факторов VIII или IX у больного гемофилией.

Аналогичный вопрос возникает и в отношении пациентов с дефицитом фактора VII, у которых при отсутствии нарушений во внутреннем пути развиваются тяжелые проявления кровоточивости. Если внутренний путь начинается с активации фактора XII, то почему его дефицит не вызывает тенденции к кровоточивости. Почему дефицит факторов внутреннего пути (ф.VIII, ф.IX, ф.XI) приводит к выраженной кровоточивости при нормальной активности факторов внешнего пути, а глубокий дефицит факторов внешнего пути не сопровождается геморрагическим синдромом. В современной теории гемостаза предпринята попытка разрешить данные противоречия.

Современная модель гемостаза – клеточная или клеточно-ассоциированная (Hoffman M, Monroe D., 2001 — Hoffman M., Monroe D.M. A cell-based model of hemostasis. Thromb Haemost. 2001; 85: 958-965). Согласно ей активацию, локализацию и концентрацию коагуляционных белков обеспечивают анионные фосфолипиды мембран, рецепторы и места связывания клеток (тромбоцитов, эндотелиоцитов, лейкоцитов). Клеточная модель свертывания описывает гемостатический процесс, происходящий по современным представлениям in vivo.

Клеточная модель свертывания не отрицает реакции взаимодействия и свойства факторов свёртывающей, противосвёртывающей и фибринолитической систем, представленных в каскадной модели свертывания. Она признает наличие внешнего и внутреннего пути свертывания, но существенно их модифицирует.

С учетом данных о локализации и контроле коагуляционных реакций на различных клеточных поверхностях, процесс свертывания крови в настоящее время представляют в виде трех перекрывающих друг друга фаз: инициации (initiation), усиления (amplification) и распространения (propagation).

1 фаза – инициация процесса свертывания крови, которая развивается за счет образования комплекса ТФ-ф.VIIa на поверхности субэндотелиальных клеток в месте повреждения сосудистой стенки и приводит к образованию незначительного стартового количества тромбина.

2 фаза – усиление процесса свертывания крови за счет активации тромбоцитов и целого ряда коагуляционных факторов тромбином, который образуется под влиянием комплекса ТФ-ф.VIIa.

3 фаза – распространение процесса свертывания крови с формированием теназного (ф.VIIIa/ф.IXa) и протромбиназного ф.Vа/ф.Xа/кальций/фактор III тромбоцитов) комплексов на поверхности активированных тромбоцитов. В результате образуется значительное количество тромбина («тромбиновый взрыв»), способного сформировать сгусток фибрина.

Инициация

Повреждение сосудистой стенки и/или внутрисосудистая активация клеток, экспрессирующих тканевой фактор, обеспечивает его контакт с ф.VII крови. Поскольку ТФ – интегральный мембранный белок, комплекс ТФ-ф.VIIa всегда связан с мембранной поверхностью клеток. Это важный момент, который объясняет локализацию коагуляционного каскада в зоне повреждения сосуда, то есть именно в том месте, где он необходим для остановки кровотечения.

Активный комплекс ТФ-ф.VIIa путем ограниченного протеолиза активирует факторы X и IX. При этом образовавшийся фактор IХа мигрирует с поверхности субэндотелиальных клеток, несущих ТФ, и связывается со специфическим рецептором на активированных тромбоцитах, которые находятся в непосредственной близости в зоне повреждения сосуда. Фактор Ха, оставаясь на поверхности субэндотелиальных клеток, вместе со своим кофактором – фактором Va расщепляет протромбин с образованием небольшого количества тромбина (ф.IIа).

Таким образом, в ходе инициации происходит активное взаимодействие эндотелия, тромбоцитов и факторов свёртывания крови. Повреждение (и/или дисфункция) эндотелия сосудов вызывает адгезию и агрегацию тромбоцитов и инициирует свёртывание крови. Активированные тромбоциты способствуют образованию тромбина. В свою очередь тромбин – мощный стимулятор агрегации тромбоцитов.

Усиление

Небольшое количество тромбина, образовавшегося в фазу инициации, активирует тромбоциты, факторы V, VIII и XI. Тромбин способствует высвобождению фактора VIII из комплекса с фактором Виллебранда, в результате образуется ф.VIIIa. Ф.XIa приобретает способность связываться с поверхностью тромбоцитов. Активированные небольшим количеством образовавшегося в фазу инициации тромбина факторы в следующую фазу (фазу распространения) обеспечивают формирование на тромбоцитарной матрице огромного количества тромбина, которое способно перевести фибриноген в фибрин. Таким образом, вышедший из фазы инициации тромбин выступает в качестве мощного усилителя коагуляции.

Распространение

В фазу распространения на поверхности активированных тромбоцитов происходит сборка, концентрация, активация факторов свёртывания и формируется теназный (ф.VIIIa/ф.IXa) комплекс. Теназный комплекс на поверхности тромбоцитов активирует ф.X, связанный со своим кофактором ф.Va, что ведет к образованию протромбиназного (ф.Va/ф.Xa) комплекса. Образовавшийся протромбиназный комплекс, в свою очередь, обеспечивает лавинообразное нарастание уровня тромбина. Тромбин вызывает гидролиз фибриногена до фибрина, а также активирует ф.ХIII, обеспечивающий стабилизацию фибриновых нитей и образование множества ковалентных перекрёстных связей между ними; такие прочные фибриновые волокна способны удерживать тромбоцитарную массу на месте повреждения. Затем происходит ретракция кровяного сгустка. Одновременно активируется фибринолитическая система.

Таким образом, по современным представлениям in vivo процесс свертывания крови является единым и связан с гемостатическими реакциями тромбоцитов. Благодаря их сложному рецепторному аппарату они не только участвуют в активации коагуляционных факторов, но и выполняют функцию регуляции всего процесса свертывания крови. Взаимосвязь тромбоцитов, факторов свертывания крови и сосудистой стенки постоянно уточняется.

Вторая и третья фазы

Вторая фаза начинается с превращения протромбина в активный тромбин при помощи функционирования протромбиназы. Для этого этапа необходимо действие таких плазменных факторов свертывания, как IV, V, X. Этап заканчивается образованием тромбина и протекает за несколько секунд.

Третья фаза заключается в превращении фибриногена в нерастворимый фибрин. Сначала образуется фибрин-мономер, что обеспечивается действием тромбина. Далее он превращается в фибрин-полимер, который уже является нерастворимым соединением. Это происходит под воздействием фибринстабилизирующего фактора. После формирования фибринового сгустка на него осаживаются форменные элементы крови, что приводит к образованию тромба.

После под влиянием ионов кальция и тромбостенина (белка, синтезируемого тромбоцитом) происходит ретракция сгустка. Во время ретрации тромб теряет до половины своего первоначального размера, так как отжимается сыворотка крови (плазма без фибриногена). Данный процесс занимает несколько часов.

Растворение тромба

Фазы свёртывания крови


«Застревание» эритроцитов в фибриновых нитях

Медиками выделяется три фазы свёртывания крови.

  1. Активная. Первый этап, подготавливающий возникновение тромба. В этот момент наблюдается комплекс реакций, при которых образуется протромбиназа и идёт преобразование протробина в тромбин.
  2. Коагуляция. Второй этап, когда происходит активная выработка фибрина, который образует нити, удерживающие кровяные тельца и вызывающие образование тромба.
  3. Ретракция. Третий этап, при котором образуется сгусток, закупоривающий сосуд.

Нарушение в какой-либо из фаз приводит к патологиям свёртываемости крови.

Фибринолиз

Чтобы образовавшийся тромб полностью не закупорил просвет сосуда и не прекратил кровоснабжение соответствующих ему тканей, существует система фибринолиза. Она обеспечивает расщепление фибринового сгустка. Данный процесс происходит в то же время, что и уплотнение тромба, однако идет гораздо медленней.

Для осуществления фибринолиза необходимо действие специального вещества — плазмина. Он образуется в крови из плазминогена, который активируется благодаря наличию активаторов плазминогена. Одним из таких веществ является урокиназа. Изначально она тоже находится в неактивном состоянии, начиная функционировать под влиянием адреналина (гормона, выделяемого надпочечниками), лизокиназ.

Плазмин раскладывает фибрин на полипептиды, что приводит к растворению кровяного сгустка. Если механизмы фибринолиза по какой-либо причине нарушены, тромб замещается соединительной тканью. Он может внезапно оторваться от стенки сосуда и вызвать закупорку где-то в другом органе, что получило название тромбоэмболии.

Анализ крови

Диагностика состояния гемостаза

Если у человека наблюдается синдром повышенной кровоточивости (сильное кровотечение при операционных вмешательствах, носовые, маточные кровотечения, беспричинное появление синяков), стоит заподозрить патологию свертывания крови. Для выявления причины нарушения свертывания целесообразно сдать общий анализ крови, коагулограмму, которая отобразит состояние коагуляционного гемостаза.

Также целесообразным является определение факторов свертывания, а именно VIII и IX фактора. Поскольку уменьшение концентрации именно этих соединений чаще всего приводит к нарушениям свертывания крови.

Основными показателями, характеризующими состояние свертывающей системы крови, являются:

  • количество тромбоцитов;
  • время кровотечения;
  • время свертывания;
  • протромбиновое время;
  • протромбиновый индекс;
  • активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ);
  • количество фибриногена;
  • активность VIII и IX факторов;
  • уровень витамина К.

Кровотечение из носа

Патология гемостаза

Наиболее частое заболевание, которое наблюдается при дефиците факторов свертывания, является гемофилия. Это наследственная патология, передающаяся вместе с Х-хромосомой. Болеют в основном мальчики, а девочки могут быть носителями заболевания. Это значит, что у девочек не возникает симптомов болезни, однако они могут передать ген гемофилии свои потомкам.

При дефиците VIII фактора свертывания развивается гемофилия А, при уменьшении количества IX — гемофилия В. Первый вариант протекает более тяжело и имеет менее благоприятный прогноз.

Клинически гемофилия проявляется повышенной кровопотерей после операционных вмешательств, косметологических процедур, частыми носовыми или маточными (у девочек) кровотечениями. Характерной особенность этой патологии гемостаза является накопление крови в суставах (гемартрозы), что проявляется их болезненностью, отечностью и покраснением.

Диагностика и лечение гемофилии

Диагностика заключается в определении активности факторов (значительно понижена), проведении коагулограммы (удлинение времени свертывания крови и АЧТВ, увеличение времени рекальцификации плазмы).

Лечение гемофилии заключается в пожизненной заместительной терапии факторами свертывания (VIII и IX). Также рекомендованы препараты, укрепляющие сосудистую стенку («Трентал»).

Таким образом, факторы свертывания крови занимают важное место в обеспечении нормального функционирования организма. Их активность обеспечивает слаженную работу всех внутренних органов благодаря доставке им кислорода и необходимых питательных веществ.

Ветеринария и зоотехния

Определение времени свертывания крови В клинической практике могут быть использованы два метода:

  1. метод Ли—Уайта (для венозной крови);
  2. метод Сухарева (для капиллярной крови).

Определение времени свертывания венозной крови. Подготавливают водяную баню температурой 37 °С, сухую серологическую пробирку и секундомер. 1 мл венозной крови, взятой из локтевой вены обследуемого сухим и стерильным шприцем, помещают в серологическую пробирку, одновременно включают секундомер. Пробирку устанавливают в водяную баню. Через 2 мин после взятия крови, а затем через каждые 30 с пробирку наклоняют на 45°, при этом желательно не выносить пробирку из воды. В момент, когда образуется плотный сгусток и кровь не выливается при переворачивании пробирки вверх дном, определение заканчивают. Время свертывания крови регистрируют от момента взятия ее до появления плотного сгустка. В норме время свертывания крови, взятой из вены, составляет от 5 до 10 мин. Определение времени свертывания к а п и л л я р н о й к р о в и. При проведении исследования рекомендуют выполнять следующие методические указания: 1) использовать абсолютно сухие и химически чистые капилляры к аппарату Панченкова; 2) изменять угол наклона капилляра с взятой кровью только в заданных пределах (30—45°) плавно, без рывков; 3) проводить исследование при температуре комфорта. После укола в палец 1-ю каплю крови удаляют. В капилляр для определения скорости оседания эритроцитов сплошным столбиком набирают 25 мм крови. Включают секундомер. Путем наклона капилляра на 45—50° переводят взятую кровь на его середину. Капилляр оставляют в горизонтальном положении в руке. Затем через каждые 30 с наклоняют капилляр на 30—45° (лучше, если угол наклона всегда один и тот же) сначала в одну сторону, затем возвращают капилляр в горизонтальную плоскость и через 30 с вновь наклоняют его, но уже в другую сторону. При наклоне капилляра следят за тем, чтобы столбик крови смещался не более чем на 10 делений. Свободное передвижение крови в капилляре свидетельствует о том, что свертывание еще не наступило. Замедление движения крови или появление капилляра на стенке небольших сгустков крови свидетельствуют о наличии свертывания крови. Окончание процесса свертывания регистрируют в момент полной остановки движения крови. В норме время свертывания капиллярной крови: начало от 30 с до 2 мин; конец — от 3 до 5 мин. Определение длительности кровотечения (уколочная проба Дуке). Наносят более глубокий, чем обычно, укол в палец (3 мм). Через каждые 30 с полоской фильтровальной бумаги прикасаются к капле крови (1-ю каплю не удаляют! ). Постепенно капли крови на бумаге становятся все меньше и в конце концов исчезают. Время кровотечения подсчитывают по количеству капель на фильтровальной бумаге, снятых через известные промежутки времени. В норме время кровотечения равно 2—4 мин. Определение ретракции кровяного сгустка. 10 мл крови, взятой из вены, помещают в градуированную пробирку и оставляют при комнатной температуре на 24 ч. В процессе свертывания крови образуется сгусток, постепенно уплотняющийся при этом отделяется сыворотка. Через сутки учитывают степень уплотнения сгустка и количество отделившейся сыворотки. В норме уплотнение сгустка заканчивается в течение 18—24 ч, а количество Отделившейся сыворотки составляет от объема взятой для определения крови. Индекс ретракции определяют путем деления объема отделившейся сыворотки на общий объем взятой для исследования крови. В норме индекс ретракции равен 0, 3—0, 5. Удлинение времени свертывания крови, длительности кровотечения, замедление или отсутствие ретракнии кровяного сгустка может иметь место при геморрагических диатезах.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: