Третьякова О.С., д.мед.н., профессор, Крымский государственный медицинский университет им.С.И.Георгиевского, Симферополь
Свертывание крови (гемокоагуляция)– это сложный многоэтапный ферментный процесс, в котором помимо первичного (сосудисто-тромбоцитарного) звена гемостаза участвует коагуляционное его звено, обеспечивающее формирование фибринового тромба, т.е. окончательную остановку кровотечения.
Коагуляционное звено гемостаза представлено 3-мя системами:
· свертывающей (прокоагулянты)
· противосвертывающей(антикоагулянты)
· плазминовой, или фибринолитической, обеспечивающей лизис фибринового сгустка.
Эти системы, являясь звеньями единого биологического процесса, находятся в физиологическом равновесии, обеспечивая гомеостаз организма.
Физиологическая роль свертывающей системы в организме - окончательная остановка кровотечения путем плотной закупорки поврежденных сосудов красным тромбом, состоящим из сети волокон фибрина с захваченными ею клетками крови (эритроцитами, тромбоцитами и др.).
Факторов свертывания на сегодняшний день известно около 15-ти. Они содержатся в плазме (таблица 1). По своей природе факторы свертывания представляют собой белки: протеазы и неферментные протеины.
Общеизвестно, что факторы свертывания крови в организме находятся в неактивном состоянии. Их принято обозначать римскими цифрами (в отличие от тромбоцитарных факторов, обозначаемых арабскими). Если плазменные факторы из неактивных (проферментов) становятся активными ферментами, к их обозначению добавляется буква “а” (например, ХII— неактивная форма XIIфактора свертывания, ХIIа - его активная форма). Если активным действием начинает обладать один из фрагментов фактора, к нему тоже добавляется буква “а”. Как уже отмечалось ранее, в процессе свертывания помимо плазменных факторов крови участвуют также тканевые и клеточные, в частности, тромбоцитарные и эритроцитарные факторы. Помимо этого неотъемлемыми участниками свертывания являются ионы кальция и 3-й тромбоцитарный фактор.
Процесс свертывания условно разделяют на 3 фазы (рис. 1): образование
· протромбиназы
· тромбина (из неактивного протромбина под влиянием протромбиназы)
· фибрина (из фибриногена под влиянием тромбина).
Рис. 1 Схема фаз свертывания крови.
Схема свертывания крови, или как ранее ее называли «коагуляционный каскад», представлена на рис. 2.
Первая фаза- образование протромбиназы. Это сложный многоступенчатый процесс, в результате которого в крови накапливается комплекс факторов, способных превратить протромбин в тромбин. Образовавшийся комплекс называется протромбиназой.
Образование протромбиназы может проходить двумя путями (механизмами). Условновыделяют так называемой тканевой или“внешний путь (механизм)” образования протромбиназы, имеющий защитный характер при травме сосуда и “внутренний путь (механизм)”, причиной активации которого могут быть любые патологические состояния.
Рис. 2. Схема свёртывания крови (А.Н. Мамаев 2003)
Пусковым моментом для образования протромбиназы по внешнему механизму (рис. 3), так называемой тканевой протромбиназы, является повреждение клеток и освобождение фактора III(тканевого тромбопластина). Происходит последовательная активация вначале YII, затем Х, и наконец II(протромбина) плазменных факторов. В реализации внешнего механизма принимают участие также плзменный фактор Yи ионы кальция. Этот механизм короче, чем внутренний. Благодаря этому первые порции тромбина, переводящего фибриноген в фибрин, образуются уже через 5-7 секунд после травмы, что позволило назвать этот механизм «запальным».
Рис.3 Схема внутреннего, внешнего и общего пути свертывания крови
Активация свертывающей системы по внутреннему механизму (рис.3) и образование кровяной протромбиназы происходит без участия тканевого тромбопластина (фактора III), т.е. за счет внутренних ресурсов крови или плазмы. Кровяная протромбиназаобразуется медленнее, чем тканевая. Сигналом для активации свертывающей ситемы по внутреннему механизму, как и для запуска сосудисто-тромбоцитарного звена, служит повреждение сосудистой стенки. Причем, тромбоцит, на рецепторах которого адсорбируются прокоагулянты, устремляется к месту повреждения, где происходит его активация. Помимо этого он становится поставщиком плазменных факторов (и прежде всего ХII – фактора Хагемана). Контакт фактора Хагемана с коллагеном поврежденной сосудистой стенки приводит к его активации, что служит сигналом для запуска внутреннего механизма коагуляции с последовательной активацией ХI, IХ, YIII и IY(ионов кальция) факторов. Образовавшийся комплекс активирует Х фактор, что приводит к образованию необходимого количества протромбиназы. Процесс образования кровяной протромбиназы длится от 5 до 8-10 минут.
На этом заканчивается первая фаза процесса свертывания – образование протромбиназы, и в дальнейшем свертывание идет по единому пути.
Следует отметить ключевую роль ХII фактора в реализации процессов гемостаза. Активация фактора Хагемана может осуществляться не только при контакте с коллагеном и протеазами, но и с помощью ферментного расщепления (калликреином, плазмином, другими протеазами). ХII фактор является универсальным активатором всех плазменных протеолитических систем (свертывающей, калликреин-кининовой, плазминовой) и системы комплемента. Посредством активации калликреин-кининовой системы внутренний и внешний механизмы взаимно активируют друг друга (между отдельными их этапами существуют своеобразные “мостики” - альтернативные пути для процессов коагуляции). Так, комплекс факторов ХIIа-калликреин-кининоген (внутренний механизм) ускоряет активацию фактора VII (внешний механизм), а фактор VIIa ускоряют активацию фактора IX (внутренний механизм).
Вторая фаза - образование тромбина (рис.3). В эту фазу коагуляции протромбиназа переводит протромбин (II) в активную его форму – тромбин (IIа). Как известно, готового тромбина в плазме крови нет, но имеется его неактивный предшественник - протромбин, который в присутствии ионов кальция и под влиянием протромбиназы превращается в тромбин (рис. 2). Эта фаза длится 2 - 5 сек.
Третья фаза - образование фибрина. Тромбин в последующем переводит фибриноген в фибрин (рис. 3). Вначале образуется фибрин - мономер (Is), затем фибрин - полимер (Ii) (рис.2). Фактор ХIII (фибринстабилизирующий) укрепляет связи фибрин - полимера и переводит растворимый фибрин в нерастворимый (рис.2). Однако на этой стадии трехмерная сеть волокон фибрина, которая содержит эритроциты, тромбоциты и другие клетки крови (рис.4), все еще относительно рыхлая.
Рис. 4. Красный тромб – эритроциты в трёхмерной фибриновой сети
Свою окончательную форму она принимает после ретракции сгустка, обеспечиваемой сократительным белком тромбоцитов (тромбастенином) и ионами кальция, и возникающей при активном сокращении волокон фибрина и выдавливании сыворотки. Благодаря ретракции сгусток становится более плотным, формируется полноценный тромб, обеспечивающий окончательную остановку кровотечения. Эта фаза длится 2 – 5 с.
Доказано, что медленно протекающая коагуляция - это нормальный физиологический процесс, происходящий в огранизме постоянно. В крови даже в отсутствии повреждения сосудов непрерывно происходит превращение небольшого количества фибриногена в фибрин, расщепление и удаление которого обеспечивается специальной системой - плазминовой (системой фибринолиза). Образующийся в процессе коагуляции плазмы фибрин одновременно адсорбирует и инактивирует большие количества тромбина и фактора Ха, т. е. функционирует и как физиологический антикоагулянт.
Таким образом, упрощенно механизм свертывания можно представить следующим образом. Под влиянием протромбиназы (активатора протромбина), образующейся при повреждении тканей, агрегации и разрушении тромбоцитов, и в результате сложных химических взаимодействий факторов свертывания крови, белок плазмы протромбин превращается в тромбин, который, в свою очередь, расщепляет растворенный в плазме фибриноген с образованием фибрина. Волокна фибрина образуют основу тромба, который в последующем стабилизируется XIII (фибринстабилизирующим) фактором. Через несколько часов волокна фибрина активно сжимаются - происходит ретракция сгустка.
NB! Важно знать, что
1. Физиологическая роль свертывающей системы в организме заключается в окончательной остановке кровотечения путем формирования полноценного фибринового тромба.
2. Процесс формирования окончательного тромба протекает в 3 этапа, конечными продуктами каждого из которых являются протромбиназа, тромбин и фибрин соответственно.
3. Процесс свертывания на 1-ом этапе (образования протромбиназы) может протекать по двум путям (механизмам):внешнему и внутреннему. С момента образования протромбиназы, активирующей процессы превращения протромбина в тромбин, гемостаз идет по единому пути.
4. Из всех плазменных факторов свертывания лишь фактор VII (проконвертин) используется исключительно во внешнем механизме свертывания. Факторы XII, XI, IX, VIII и прекалликреин участвуют только во внутреннем механизме свертывания. Факторы X, V, II и I используются в едином (общем) пути свертывания.
5. Конечным продуктом свертывающей системы является фибрин.
