XIII. Система гемостаза и гомеостаз

Система гемостаза - одна из многих систем, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма, его целостность, приспособительные реакции и гомеостаз. Система гемостаза не только принимает участие в поддержании жидкого состояния крови в сосудах, резистентности стенки сосудов и остановке кровотечения, но и оказывает влияние на гемореологию, гемодинамику и проницаемость сосудов, участвует в заживлении ран, воспалении, иммунологической реакции, имеет отношение к неспецифической резистентности организма.

Остановка кровотечения из поврежденного сосуда является защитной реакцией организмов, имеющих кровеносную систему. На ранних этапах эволюционного развития гемостаз осуществляется в результате сокращения сосудов, на более высокой ступени появляются специальные кровяные клетки-амебоциты, обладающие способностью прилипать к поврежденному участку и закупоривать рану в сосудистой стенке. Последующее развитие животного мира привело к появлению в крови высших животных и человека специфических клеток (кровяные пластинки) и белков, взаимодействие которых при повреждении стенки сосудов приводит к образованию гемостатической пробки - тромба.

Система гемостаза - совокупность и взаимодействие компонентов крови, стенки сосудов и органов, принимающих участие в синтезе и разрушении факторов, обеспечивающих резистентность и целостность стенки сосудов, остановку кровотечения при повреждении сосудов и жидкое состояние крови в сосудистом русле (рис. 80). Ниже приведены компоненты системы гемостаза.

Система гемостаза находится в функциональном взаимодействии с ферментными системами крови, в частности с фибринолитической, кининовой и системой комплемента. Наличие общего механизма "включения" указанных сторожевых систем организма позволяет рассматривать их в качестве единой, структурно и функционально определенной "полисистемы" (Чернух А. М., Гомазков О. А., 1976), особенностями которой являются:

1. каскадный принцип последовательного включения и активирования факторов до образования конечных физиологически активных веществ (тромбин, плазмин, кинины);
2. возможность активации указанных систем в любой точке сосудистого русла;
3. общий механизм включения систем;
4. обратная связь в механизме взаимодействия систем;
5. наличие общих ингибиторов.

Активация свертывающей, фибринолитической и кининовой систем происходит при активации фактора XII (Хагемана), которая осуществляется при его контакте с чужеродной поверхностью под влиянием эндотоксинов. Адреналин, норадреналин и продукты их окисления стимулируют контактную фазу свертывания крови (Зубаиров Д. М., 1978). Необходимы для активации и функционирования фактора XII кининоген с высокой молекулярной массой и прекалликреин (Weiss et al., 1974; Kaplan A. P. et al., 1976, и др.). Калликреин играет своеобразную роль биохимического посредника в регуляции и активации систем свертывания крови, фибринолиза и кининогенеза. Плазмин также способен активировать фактор XII, но менее активен, чем калликреин.

Важная роль в регуляции полисистемы принадлежит ингибиторам (C'I - NH, α₂-макроглобулин, α₁-антитрипсин, антитромбин III, гепарин). Включение сторожевых систем (гемокоагуляции, фибринолиза, кининогенеза и комплемента), их взаимодействие в процессе функционирования обеспечивают защиту организма от кровопотери, предупреждают распространение тромба по сосудистой системе, оказывают влияние на сохранение крови в жидком состоянии, гемореологию, гемодинамику и проницаемость стенки сосудов (рис. 81).

Резистентность стенки сосудов зависит от структурных ее особенностей и от функционального состояния системы гемостаза. Экспериментально установлено, что в здоровом организме происходит непрерывное латентное микросвертывание фибриногена (Зубаиров Д. М., 1978) с образованием внешнего и внутреннего эндотелиальных слоев профибрина. Тромбоциты и плазменный компонент системы гемостаза имеют непосредственное отношение к поддержанию резистентности стенки сосудов, механизм которого объясняют отложением тромбоцитов и их фрагментов на стенке капилляров, включением тромбоцитов или их фрагментов в цитоплазму эндотелиальных клеток, отложением на стенке капилляров фибрина или образованием тромбоцитарной пробки у места повреждения эндотелия (Johnson Sh. А., 1971, и др.). Ежедневно около 15% всех циркулирующих в крови тромбоцитов расходуется на ангиотрофическую функцию. Снижение уровня тромбоцитов ведет к дистрофии эндотелиальных клеток, которые начинают пропускать эритроциты.

Недавнее открытие простациклина в эндотелии сосудов позволяет предположить возможность гемостатического баланса между тромбоцитами и стенкой сосуда (Manuela Livio et al., 1978). Простациклин играет важную роль в предотвращении отложения тромбоцитов на сосудистой стенке (Moncada S. et al., 1977). Угнетение синтеза его может привести к повышенному отложению тромбоцитов на стенке сосудов и тромбозу.

В организме здоровых людей и животных кровеносные сосуды постоянно подвергаются физиологической травматизации в результате мелких травм, растяжения тканей, резких изменений внутрисосудистого давления и других причин. Однако незначительные нарушения целостности малых сосудов могут и не сопровождаться кровотечениями вследствие закрытия разрыва гемостатическим тромбом в результате активации системы гемостаза у места повреждения.

В зависимости от размеров поврежденного сосуда и ведущей роли отдельных компонентов системы гемостаза в ограничении кровопотери различают два механизма гемостаза: тромбоцитарно-сосудистый и коагуляционный. В первом случае ведущее значение в остановке кровотечения отводится сосудистой стенке и тромбоцитам, во втором - системе свертывания крови. В процессе остановки кровотечения оба механизма гемостаза находятся во взаимодействии, что обеспечивает надежный гемостаз. Тромбоциты - связующее звено тромбоцитарно-сосудистого и коагуляционного механизмов гемостаза, являются центрами формирования тромба. Во-первых, в результате адгезии и агрегации тромбоцитов образуется первичный тромбоцитарный тромб; во-вторых, поверхность агрегированных тромбоцитов представляет собой функционально активное поле, на котором происходят активация и взаимодействие факторов свертывающей системы крови. В-третьих, тромбоциты защищают активированные факторы свертывающей системы крови от их разрушения ингибиторами, содержащимися в плазме. В-четвертых, освобождение из тромбоцитов тромбоцитарных факторов и биологически активных веществ в процессе гемостаза ведет к дальнейшей активации свертывающей системы крови, агрегации тромбоцитов, снижению фибринолитической активности, оказывает влияние на тонус сосудов и микроциркуляцию.

Тромбоцитарно-сосудистый гемостаз осуществляет остановку кровотечений из мелких сосудов: проксимальных и терминальных артериол, метаартериол, прекапилляров, капилляров и венул. Непосредственно после травмы мелких сосудов происходит местный спазм концевого сосуда, обусловленный нервно-сосудистым рефлексом. В течение 1-3 с после повреждения сосуда тромбоциты прилипают к поврежденным эндотелиальным клеткам, коллагену, базальной мембране. Одновременно с адгезией начинается процесс агрегации тромбоцитов, которые задерживаются у места повреждения, образуя тромбоцитарные агрегаты разных размеров. Адгезия тромбоцитов к субэндотелиальным структурам не связана с процессом гемокоагуляции, так как при полной несвертываемости крови в результате гепаринизации этот процесс не нарушается. Пo Е. Sckutelsky и соавт. (1975), существенная роль в реакции тромбоцит - коллаген принадлежит специфическим мембранным рецепторам тромбоцитов. Наряду со способностью фиксировать тромбоциты у места повреждения сосуда коллаген инициирует реакцию высвобождения из них эндогенных факторов агрегации, а также активирует контактную фазу свертывания крови.

Многочисленными исследованиями установлена важная роль АДФ в агрегации тромбоцитов и образовании первичного гемостатического тромба. Источником АДФ могут быть поврежденные эндотелиальные клетки, эритроциты и тромбоциты. АДФ-индуцируемая реакция тромбоцитов осуществляется при наличии в среде Са²⁺ и плазменного кофактора агрегации. Кроме АДФ, агрегацию тромбоцитов вызывают коллаген, серотонин, адреналин, норадреналин, тромбин. Имеются указания, что механизм агрегации тромбоцитов универсален для различных физиологических индукторов и заложен в самих тромбоцитах (Holmsen Н., 1974). Необходимым звеном в процессе агрегации тромбоцитов являются фосфатные группы, входящие в состав плазматической мембраны тромбоцитов (Зубаиров Д. М., Сторожен А. Л, 1975).

Одновременно с агрегацией тромбоцитов активируется реакция освобождения из них гемокоагуляционных факторов и физиологически активных веществ, которая протекает в три этапа: восприятие стимула тромбоцитами, перенос гранул на периферию клетки, выделение содержимого гранул в среду, окружающую тромбоциты.

Агрегация тромбоцитов связана с внутриклеточным обменом циклических нуклеотидов и простагландинов. По данным О. Y. Miller (1976) и R. Gorman (1977), наиболее активными регуляторами агрегации тромбоцитов являются не сами простагландины, а их циклические эндоперекиси и тромбоксаны, синтезируемые в тромбоцитах, а также простациклины, образующиеся в эндотелии сосудов. С. В. Андреев и А. А. Кубатиев (1978) показали, что реакция циклических нуклеотидов на агрегирующие агенты (АДФ, адреналин, серотонин) специфична и реализуется либо через систему циклического АМФ, либо через систему цГМФ. Ионы Са²⁺ играют существенную роль в механизме действия циклических нуклеотидов на агрегацию тромбоцитов. Наличие в тромбоцитах кальцийсвязывающей мембранной фракции, подобной саркоплазматическому ретикулуму, дает основание заключить, что цАМФ стимулирует выведение ионов Са²⁺ из цитоплазмы тромбоцитов путем активации кальциевого насоса.

Предшественником синтеза простагландинов в клетках различных тканей организма является арахидоновая кислота, относящаяся к классу ненасыщенных жирных кислот. В тромбоцитах обнаружена система ферментов, активация которых приводит к синтезу эндогенных тромбоцитарных простагландинов и других производных арахидоновой кислоты. Запуск этой системы происходит при воздействии на тромбоциты индукторов процесса агрегации (АДФ, коллаген, тромбин и др.), активирующих тромбоцитарную фосфолипазу А₂, которая отщепляет арахидоновую кислоту из мембранных фосфолипидов. Под воздействием фермента циклооксигеназы арахидоновая кислота превращается в циклические эндоперекиси (простагландины G₂ и Н₂). Из эндогенных метаболитов арахидоновой кислоты наибольшей тромбоцитагрегирующей активностью обладает тромбоксан А₂. Простагландины и тромбоксан обладают также свойством вызывать констрикцию гладкомышечных сосудов.

Период полужизни этих соединений относительно короткий: простагландинов G₂ и Н₂ 5 мин, тромбоксана А₂ 32 с (Chignard М., Vargaftig В., 1977). Механизм тромбоцитагрегирующего действия простагландинов Н₂, G₂ и Е₂ связывают с их конкурентным взаимодействием с рецептором, расположенным на мембране тромбоцитов.

Простагландины E₁ и D₂, напротив, являются высокоактивными ингибиторами процесса агрегации и реакции освобождения тромбоцитов. Ингибиторное действие объясняют их способностью активировать мембранную аденилциклазу и повышать в тромбоцитах уровень циклического АМФ. С отмеченным эффектом связано открытие фермента в микросомальной фракции кровеносных сосудов, который превращает циклические эндоперекиси в нестабильную субстанцию - простациклин (простагландин X) с периодом полураспада при 37 °С около 3 мин (Gryglewski R. et al., 1976; Moncada S. et al., 1976, 1977). Простациклин ингибирует процесс агрегации тромбоцитов и расслабляет гладкие мышцы сосудов, в том числе и коронарных артерий. В стенке вен человека простациклина вырабатывается больше, чем в артериях. Интактная интима сосуда, продуцируя простациклин, предотвращает агрегацию циркулирующих тромбоцитов. S. Moncada и соавт. (1976) выдвинули гипотезу, согласно которой способность тромбоцитов к агрегации определяется соотношением тромбоксангенерирующей системы тромбоцитов и простациклин-генерирующей системы эндотелия (см. схему 268).

Одновременно с процессами адгезии и агрегации тромбоцитов у места повреждения сосуда происходит активация свертывающей системы крови. Под влиянием тромбина фибриноген превращается в фибрин. Фибриновые волокна и последующая ретракция кровяного сгустка под влиянием тромбостенина приводят к образованию стабильного, непроницаемого и армированного тромба и окончательной остановке кровотечения. Методом электронной микроскопии показано, что в процессе агрегации тромбоциты приближаются друг к другу и изменяют форму. Гранулы грануломера стягиваются к центру, образуя псевдоядро. На периферии тромбоцитов и в псевдоподиях появляется большое количество микрофибрилл, которые содержат сократительный белок, обладающий АТФ-азной активностью (тромбостенин). Сокращение тромбостенина в процессе агрегации обусловливает изменение формы тромбоцитов и их сближение. В тромбоцитарных агрегатах между отдельными тромбоцитами имеются щели размером 200-300 нм, заполненные, по-видимому, адсорбированными на поверхности тромбоцитов белками (плазматическая атмосфера тромбоцитов) и фибрином. При сокращении тромбостенина агрегаты становятся плотными и непроницаемыми для крови, обеспечивают первичный гемостаз.

Свертывание крови является многокомпонентным и многофазовым процессом. Выделяют четыре функциональных класса факторов свертывающей системы крови:

1. проферменты (факторы XII, XI, X, II, VII), которые активируются в ферменты;
2. кофакторы (факторы VIII и V), увеличивающие скорость проферментной конверсии;
3. фибриноген;
4. ингибиторы (Hirsch J., 1977).

В процессе коагуляционного гемостаза свертывание крови протекает в три последовательные фазы: образование протромбиназы (тромбоплэстина), образование тромбина и образование фибрина. По R. G. Macfarlane (1976), активация свертывающей системы крови происходит по типу проферментно-ферментного каскадного преобразования, в процессе которого неактивный фактор профермент превращается в активный. R. N. Walsh (1974) выдвинул гипотезу, согласно которой тромбоциты могут активировать свертывающую систему крови двумя путями: с вовлечением XII, XI факторов и АДФ или фактора XI и коллагена, но без участия фактора XII. Д. М. Зубаиров (1978) предложил матричную модель тканевого тромбопластина, согласно которой цепной процесс ферментативных превращений во внешнем пути свертывания крови вплоть до образования тромбина носит матричный характер, что не только обеспечивает всему процессу высокую эффективность, но и привязывает его к месту повреждения сосудистой стенки и других тканей и уменьшает вероятность распространения этих процессов в виде диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови. В результате активации свертывающей системы крови образуется фибрин, в сети которого осаждаются форменные элементы крови. Происходит формирование гемостатического тромба, что уменьшает или вовсе прекращает кровопотерю.

Координирование процесса гемостаза на месте повреждения сосуда с сохранением жидкого состояния крови в сосудистом русле осуществляется нервной и эндокринной системами и гуморальными факторами. По Б. А. Кудряшову (1975, 1978), в кровеносных сосудах животных имеются хеморецепторы, реагирующие возбуждением на присутствие в кровотоке тромбина в пороговой концентрации. Полноценным возбудителем рефлекторной реакции противосвертывающей системы может быть и претромбин I. Рефлекторный акт завершается выбросом в кровоток гепарина, который связывается с фибриногеном, тромбином и с некоторыми другими белками и катехоламинами в кровотоке, вследствие чего блокируется процесс свертывания крови и ускоряется клиренс тромбина (¹³¹I). Однако с позиции этой гипотезы остается неясной значимость в поддержании жидкого состояния крови комплекса гепарина с адреналином (1,6-3,1 мкг на 100 мл крови), а также механизм неферментативного фибринолиза нестабилизированного фибрина комплексом гепарин-фибриноген и гепарин-адреналин. Ни фибриноген, ни адреналин, ни гепарин не обладают протеолитическим свойством, тогда как нестабильные, легко разрушаемые комплексы могут вызывать неферментативный фибринолиз. По данным Б. А. Кудряшова и соавт. (1978), в эуглобулиновой фракции плазмы, выделенной из крови животяых, которым внутривенно вводили тромбин, около 70% суммарной фибринолитической активности обусловлено комплексом гепарин-фибриноген.

Продолжение: Биологические ритмы и надежность функционирования системы гемостаза

К оглавлению

Литература [показать]