Коагуляционный (вторичный, макроциркуляторный) гемостаз

Гемокоагуляция или свертывание крови (от греч. haima – кровь и лат. coagulo, сoagulare – вызывать свертывание) – это цепной ферментативный процесс, в котором последовательно происходит активация плазменных факторов свертывания на фосфолипидных матрицах и образование их комплексов.

Этот механизм является непосредственным продолжением микроциркуляторного гемостаза, но осуществляется по принципиально отличным от него механизмам. Имеет решающее значение при травме крупных сосудов (артерий и вен с диаметром более 200 мкм) и протекает через ряд последовательных фаз, целью которых является образование фибринового тромба, способного остановить кровотечение из сосудов с высоким давлением.

Свертывание крови можно представить в виде последовательно протекающих фаз (рис.5):

1) образование активной протрамбиназы;

2) образование тромбина из неактивного протромбина под влиянием протромбиназы;

3) образование нерастворимого фибрина.

Рис. 5. Схема свертывания крови

Первая фаза является самой сложной и продолжительной. Во время этой фазы происходит образование активного ферментного комплекса – протрамбиназы, являющейся активатором протромбина. Протромбиназа представляет собой комплекс активных факторов свертывания P₃+FXa+FVa+Са²⁺. Формирование этого комплекса идет двумя путями: внешним (или тканевым) и внутренним (или кровяным). Критерием для выделения этих двух путей служит источник клеточных мембран. Если источником являются мембраны клеток, внешние по отношению к крови – это внешний путь. Он происходит с участием тканевого (полного) тромбопластина. Если же источником мембран являются форменные элементы самой крови – это внутренний путь. В нем участвует частичный, или парциальный, тромбопластин, преимущественно тромбоцитов и в меньшей степени эритроцитов. Как полный, так и парциальный тромбопластин являются матрицами, на которых развертываются ферментивные реакции.

Образование протромбиназы по внешнему пути начинается с высвобождения очень активного тканевого тромбопластина из мембран клеток поврежденных стенок сосуда и окружающих тканей. Он взаимодействует с Са²⁺ и FVII, в результате чего образуется FVIIа. Активированный FVII вместе с фосфолипидами тканей и ионами кальция образует комплекс, который активирует FX. Активированный FX с помощью ионизированного кальция взаимодействует с фиксированным на фосфолипидах FVа. Таким образом, на тканевом тромбопластине формируется комплекс активных факторов FIII (FXa+FVa+Ca²⁺), или тканевая протромбиназа, обладающая высокой католической активностью по отношению к протромбину. Этот процесс длится всего 10-15 с.

Образование протромбиназы по внутреннему пути начинается с активации фактора контакта (FXII), или фактора Хагемана, при его взаимодействии с обнажившейся базальной мембраной поврежденных сосудов, волокнами коллагена. В активации и действии FXII участвуют также высокомолекулярный кининоген (FXVa) и калликреин (FXIVa). Затем FXIIa активирует FXI, а FXIa активирует FIX. Эта реакция протекает на поверхности фосфолипидов тромбоцитов при обязательном участии FVIIIa. FXa взаимодействует с активированным на матрице мембраны FVa при участии ионизированного кальция. Таким образом, на фосфолипидах тромбоцитов формируется кровяная протромбиназа – Р₃(FXa+FVa+Ca²⁺). Этот процесс длится 5-10 мин.

Вторая фаза. Образовавшаяся протромбиназа запускает вторую фазу свертывания крови - образование тромбина из протромбина в присутствии ионов кальция. Этот процесс длится 2-5 с.

Третья фаза. В третьей фазе происходит образование нерастворимого фибрина из фибриногена. В начале под влиянием тромбина происходит образование растворимого фибрин-мономера. Тромбин также активирует фибринстабилизирующий фактор. Затем с участием ионов кальция образуется растворимый фибрин-полимер. Под влиянием активного фибринстабилизирующего фактора происходит образование нерастворимого фибрина-полимера. В фибриновых нитях оседают форменные элементы крови, в частности эритроциты, и формируется кровяной сгусток или тромб (красный тромб), который закупоривает рану.

Тромб – это сгусток, состоящий из нитей фибрина и осевших в ней форменных элементов (эритроцитов и лейкоцитов), прикрепленный к стенке сосуда. В дальнейшем тромб подвергается двум процессам: ретракции и фибринолизу.

После образования сгустка тромб начинает уплотняться, и из него выдавливается сыворотка. Этот процесс называется ретракцией сгустка. Ретракция происходит при участии сократительного белка тромбоцитов тромбостенина и ионов кальция. Через 2-3 ч сгусток сжимается до 25-50 % своего первоначального объема и из него выделяется, как бы выжимается, вся жидкая часть крови, именуемая сывороткой. (сыворотка – это плазма крови, лишенная фибриногена). За счет ретракции тромб становится плотным, жестко фиксированным в месте повреждения.

Одновременно с ретракцией сгустка начинается постепенное ферментативное растворение образовавшегося фибрина – фибринолиз. Результатом фибринолиза является восстановление просвета закупоренного тромбом сосуд.

Факторы, ускоряющие процесс свертывания крови:

- тромбин;

- ионы кальция (участвуют во всех фазах свертывания);

- разрушение форменных элементов крови и клеток тканей ( при этом увеличивается выход факторов , участвующих в свертывании крови);

- витамин К (принимает участие в синтезе протромбина;

- тепло (свертывание является ферментативным процессом, ускоряющимся при повышении температуры);

- адреналин.

Факторы, замедляющие свертывание крови:

- цитрат натрия (осаждает ионы кальция);

- гепарин;

- гирудин;

- плазмин;

- понижение температуры.

Антикоагулянтная система

В нормальных условиях кровь всегда находится в жидком состоянии, хотя условия образования внутрисосудистых тромбов существуют постоянно. Так как наряду с веществами, способствующими свертыванию крови, в кровотоке находятся вещества, препятствующие гемокоагуляции. Они называются естественными антикоагулянтами и в условиях нормы играют ведущую роль в сохранении жидкого состояния крови. Одни антикоагулянты постоянно находятся в крови. Это первичные антикоагулянты. Они самостоятельно синтезируются в печени. Вторичные антикоагулянты образуются в процессе свертывания крови и фибринолиза.

Первичные антикоагулянты осуществляют нейтрализацию тромбина в циркулирующей крови при условии его медленного образования в небольших количествах. Нейтрализация тромбина осуществляется теми антикоагулянтами, которые постоянно находятся в крови, и поэтому антикоагулянтная система постоянно функционирует. К таким веществам относятся: антитромбопластины (вещества, обладающие в основном антитромбопластиновым и антипротромбиназным действием), антитромбины (вещества, нейтрализующие тромбин), ингибиторы самосборки фибрина (вещества, тормозящие переход фибриногена в фибрин), гепарин (блокирует фазу перехода протромбина в тромбин и фибриногена в фибрин, а также тормозит первую фазу свертывание крови.

К антитромбопластинам относится ингибитор пути тканевого фактора, или антиконвертин, который угнетает образование протромбиназы по внешнему пути. Антиконвертин синтезируется в большом количестве эндотелием сосудов, легких и сердца. К ингибиторам, блокирующим образование протромбиназы по внутреннему пути, относятся белки системы протеина С. Это витамин К-зависимые протеины С и S, а также особый белок, синтезируемый эндотелием, – тромбомодулин.

Главным физиологическим ингибитором тромбина является антитромбин III – один из α₂-глобулинов плазмы, который синтезируется в печени. Он обеспечивает 75 % антикоагулянтной активности крови. Инактивация тромбина антитромбином протекает медленно, что позволяет свободному тромбину сначала осуществить свою специфическую функцию - образовать фибрин, а затем подвергнуться инактивации. Физиологическим катализатором антитромбина III является гепарин. Гепарин, образуя комплекс антитромбином III, переводит его в антитромбин, обладающий способностью молниеносно связывать тромбин в крови. Комплекс антитромбина III и гепарина связывает также факторы XIIа, XIа, Ха, IXа, калликреин и в меньшей степени плазмин.

Другой антикоагулянт гепарин образуется в тучных клетках и базофильных лейкоцитах. Его особенно много в печени, легких, сердце, мышцах. Впервые был выделен из печени. В состоянии физиологического покоя в плазме крови обнаруживаются лишь следы гепарина. Секреция гепарина тучными клетками происходит при стрессовых воздействиях. В малых концентрациях гепарин ингибирует первую фазу свертывания крови, в высоких концентрациях – тормозит все три фазы, активирует фибринолиз.

Ингибитором тромбина, IXа, XIа и XIIа является α₁-антитрипсин. Слабым ингибитором тромбина и калликреина служит α₂-макроглобулин.

При быстром нарастании количества тромбина в крови первичные антикоагулянты не могут предотвратить образование внутрисосудистых тромбов. В этом случае в действие вступают вторичные антикоагулянты. В группу вторичных физиологических антикоагулянтоа относятся, прежде всего «отработанные» факторы свертывании крови и их фрагменты.

Так мощным антикоагулянтом является фибрин, который адсорбирует и инактивирует образующийся при свертывании тромбин. За это свойство его называют антитромбином I. К этой группе относят антитромбин IX – продукт расщепления протромбина тромбином (нарушает активацию протромбина и протромбиназы), продукты деградации фибринаили антитромбин VI (нарушают полимеризацию фибрин – мономера и блокируют его, угнетают агрегацию тромбоцитов). Вторичные антикоагулянты обеспечивают ограничение свертывания крови местом повреждения и предупреждают распространение тромба по сосудам.

К факторам, поддерживающим кровь в жидком состоянии, кроме постоянно присутствующих в крови антикоагулянтов относятся также гладкая поверхность эндотелия сосудов, простациклин ПГИ₂ ‑ ингибитор агрегации тромбоцитов, секретируемый эндотелием сосудов; активаторы фибринолиза; неактивное состояние факторов свертывающей системы крови; большая скорость кровотока.

В лечебных целях в качестве антикоагулянта используется гепарин. Гепарин оказывает действие как in vivo (в организме), так и in vitro (в пробирке). Фармакологические препараты – антикоагулянты непрямого действия – тормозят процессы свертывания крови, препятствуя образованию в печени витамин К-зависимых факторов свертывания крови.

Фибринолитическая система

Ферментная система, обеспечивающая лизис фибрина, получила название фибринолитической системы. Фибринолиз – это процесс расщепления фибринового сгустка, в результате которого происходит восстановление просвета закупоренного тромбом сосуда. Фибринолиз начинается одновременно с ретракцией сгустка, но идет медленнее. Это тоже ферментативный процесс, который осуществляется под влиянием протеолитического фермента – плазмина (фибринолизина), содержащийся в плазме в виде профермента (плазминогена). Плазминоген синтезируется в печени, костном мозге, почках и других органах. Под влиянием кровяных и тканевых активаторов осуществляется его активация – переход в плазмин. В крови плазмин находится в незначительных количествах и действие на фибриноген не оказывает из-за присутствия ингибиторов. Плазмин расщепляет фибрин на отдельные полипептидные цепи, в результате чего происходит лизис (растворение) фибринового сгустка

Активация плазминогена, как и образование протрамбиназы, может протекать по внешнему и внутреннему путям (рис.6).

Внешний путь активации плазминогена осуществляется с помощью тканевых активаторов. К ним относятся в первую очередь тканевой активатор плазминогена (t –РА), который продуцируется эндотелиальными клетками разных тканей и находится главным образом в стенках кровеносных сосудов (преимущественно в венах и венулах), и урокиназа (и – РА), синтезируемая преимущественно почками и фибробластами. Тканевой активатор плазминогена принимает участие в растворении фибрина, находящегося в плазме. Урокиназа участвует в растворении фибрина, расположенного на поверхности клеток, в том числе эндотелиальных. Во внутреннем пути активации плазминогена участвуют кровяные активаторы, например, активированный фактор Хагемана, каллликреин, протеины С и S. Способностью активировать плазминоген обладают и некоторые экзогенные вещества, например, стрептокиназа стрептококков, некоторые лекарства.

Рис.6. Фибринолиз

В организме существует мощная система физиологических ингибиторов фибринолиза. Одни ингибиторы (активаторы) нейтрализуют действие активаторов плазминогена, другие (антиплазмины) угнетают сам плазмин. Среди антиактиваторов выделено 3 типа ингибиторов. Антиплазминовым действием обладают α₂- антиплазмин (α₂-глобулин) и α₂-макроглобулин. В первую очередь плазмин инактивируется α₂- антиплазмином, способным нейтрализовать 2/3 всего плазмина, который может образоваться в крови из имеющегося плазминогена. Поэтому он быстро исчезает из кровотока и оказывает свое влияние местно в сгустке крови. При чрезмерном образовании плазмина может произойти истощение α₂- антиплазмина. Тогда в ингибирование включается α₂-макроглобулин, который является менее специфичным ингибитором плазмина. К ингибитором плазминогена относится и α₁- антитрипсин.

Существует и неплазминовый вариант фибринолиза, который осуществляется фибриеолитическими протеазами лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов и антитромбином III в комплексе с гепарином, которые могут непосредственно расщеплять фибрин.

Все вещества, принимающие участие в процессе фибринолиза, объединены фибринолитическую систему. Кроме растворения сгустков крови и удаления отложений фибрина компоненты фибринолитической системы принимают участие и в других физиологических процессах: заживлении ран, регуляции роста, деления и миграции клеток, регенерации мышц, росте аксонов нейронов, процессах овуляции, оплодотворения и др.

Процесс фибринолиза длится несколько суток и его результатом является реканализация сосуда, т.е. восстановление его проходимости.

Ретракцию кровяного сгустка и фибринолиз выделяют как дополнительные фазы свертывания крови.

В здоровом организме все три системы (гемокоагуляции, фибринолиза и эндогенных антикоагулянтов) тесно функционально взаимосвязаны и уравновешивают друг друга. Их колебания в диапазоне определенных величин (небольшое непрерывное внутрисосудистое свертывание крови и соответствующее ему разрушение фибрина) являются нормальными.

Нарушения функциональных взаимосвязей систем может привести к тяжелым патологическим состояниям гипер- или гипокоагуляции. Гиперкоагуляция – повышенная свертываемость крови. Грозными осложнениями гиперкоагуляции являются тромбозы (резкое снижение или прекращение кровотока по сосуду в месте образования тромба) и эмболии (закупорка просвета сосудов оторвавшимся тромбом). Гипокоагуляция – пониженная свертываемость крови, повышенная кровоточивость. Она наблюдается при снижении концентрации свертывающих факторов плазмы крови и колтичества тромбоцитов, активации фибринолиза. Опасными для жизни осложнениями гипокоагулции являются длительные, обильные кровотечения при травмах, ранениях или операциях.

Функциональное равновесие между компонентами системы РАСК поддерживается и управляется нервными и гуморальными механизмами.

Группы крови

В организме человека существует множество генетически обусловленных, наследуемых, не меняющихся в течение всей жизни факторов крови (изоантигенов, антигенов), объединенных в системы антигенов. Имеются эритроцитарные, лейкоцитарные, тромбоцитарные антгены и антигены белков. Мембрана эритроцитов человека – носитель 250 антигенов, которые объединены в более чем 15 систем: АВО, резус, Кидд и др.

В 1901 г. К. Ландштейнер обнаружил, что на мембране эритроцитов людей могут находиться агглютиногены А и В, а в плазме - агглютинины α и β. Агглютиногены – сложные вещества, гликолипопротеиды(гликофорины), встроены в цитоплазматические мембраны эритроцитов. Антигенная специфичность агглютиногенов определяется прежде всего углеводным компонентом их наружных сегментов. Имеются варианты антигена А (А₁ ,А₂ ,А₃) . Антиген В также имеет разновидности В₁ ,В₂ , В₃ , почти одинаковые по антигенной способности.

Антигены выявляются на эритроцитах уже на 8-12-й неделе эмбриогенеза. После рождения человека в его организме начинается формирование соответствующих антител – анти-А (обозначаемых α ) и анти В (обозначаемых β) против поступающих с пищей антигенов (А и В). Максимум продукции антител приходится на 8-10-летний возраст.

В крови одного и того же человека не могут присутствовать одноименные агглютиногены и агглютинины, т.к. при их встрече происходило бы агглютинация эритроцитов. Это наблюдается при переливании несовместимых групп крови. По сути, реакция агглютинации, представляет собой реакцию антиген-антитело. При этом агглютиногены, находящиеся на поверхности эритроцитов, выступают в качестве антигенов. А агглютинины плазмы оказываются антителами. Их взаимодействие, соединение и вызывает реакцию агглютинации. Эритроциты склеиваются, образуя макроскопические конгломераты (агглютинат), неспособные проходить через капилляры, что нарушает кровоток. Кроме того, эритроциты теряют свою газотранспортную функцию. Трансфузия (вливание) нескольких сотен миллилитров несовместимой по группе крови способно вызвать смерть реципиента.

К. Ландштейнер описал три группы крови по системе АВО. IV (АВ) группа крови была открыта Яном Янским. В зависимости от наличия или отсутствия в крови конкретного человека агглютиногенов и антител различают 4 группы крови. Эта система получила название АВО. Группы крови в ней обозначаются цифрами и теми агглютиногенами, которые содержатся на эритроцитах данной группы. Группа крови у человека постоянна. Она не изменяется в течение жизни и передается по наследству. Антител к антигенам А и В в плазме крови новорожденных нет. Они образуются в течение первого года жизни ребенка под влиянием веществ, поступающих с пищей, а также вырабатываемых кишечной микрофлорой, к тем антигенам, которых нет в его собственных эритроцитах.

I группа (0) - на мембране эритроцитов агглютиногенов нет, но в плазме содержатся агглютинины α и β.

II группа (А) - на мембране эритроцитов содержится агглютиноген А, в плазме - агглютинин β.

III группа (В) – на мембране эритроцитов находится агглютиноген В, в плазме - агглютинин α.

IV группа (АВ) - на мембране эритроцитов обнаруживаются агглютиногены А и В, в плазме антител нет.

Подгруппы крови. Антиген А, содержащийся в эритроцитах группы А(II) и AB(IV), может быть представлен двумя вариантами (подгруппами) - А1 и А2. Антиген В таких различий не имеет. Эритроциты A2 отличаются от эритроцитов A1 низкой агглютинационной способностью по отношению к антителам анти-А. Подгруппы крови в клинической трансфузиологии значения не имеют, поэтому при переливании эритроцитов их не учитывают. Лицам, имеющим антиген А2, можно переливать эритроциты А1; лицам, имеющим антиген А1, можно переливать эритроциты А2. Исключение составляют реципиенты, имеющие экстраагглютинины альфа1 и альфа2. Эти антитела не вызывают посттрансфузионных осложнений, однако проявляют себя в пробе на индивидуальную совместимость. В частности, сыворотка реципиента А2альфа1 агглютинирует эритроциты А1 на плоскости или в пробирках при комнатной температуре, поэтому реципиентам A2альфа1(II) переливают эритроциты 0(I), реципиентам A2Вальфа1(IV) переливают эритроциты В(III) или 0(I).

В условиях стационара допустимо переливание только одноименных групп крови. В военно-полевых условиях возможно трансфузия разноименных групп, но в строгом соответствии с правилом разведении.

Было разработано правило переливания небольших количеств крови (200 мл), по которому учитывали наличие агглютиногенов на эритроцитах донора и антител в плазме реципиента. Плазму донора во внимание не принимали, т.к. она сильно разбавлялась плазмой реципиента. Согласно данному правилу кровь I группы можно переливать людям со всеми группами крови (I, II, III, IV), поэтому людей с I группой крови называли универсальными донорами. Кровь II группы можно переливать только людям со II и IV группами, кровь III группы - с III и IV. Кровь IV группы можно переливать только людям с этой же группой крови (универсальный реципиент).

При необходимости переливания большого количества крови этим правилом пользоваться нельзя, так как при этом антитела донора будут вызывать значительную агглютинацию эритроцитов реципиента.

Определение группы крови

Для определения группы крови на пластинку в три точки под обозначениями анти-А, анти-В, анти-АВ помещают по 2 капли (0,1 мл) реагента и рядом по одной капле осадка эритроцитов (0,01-0,02 мл при использовании гемагглютинирующих сывороток; 0,02-0,03 мл при использовании цоликлонов). Сыворотку и эритроциты перемешивают стеклянной палочкой. Пластинку периодически покачивают, наблюдая за ходом реакции в течение 3 мин. при использовании цоликлонов; 5 мин. при использовании гемагглютинирующих сывороток. По истечении 5 мин. в реагирующую смесь можно добавить по 1-2 капли (0,05-0,1 мл) физиологического раствора для снятия возможной неспецифической агрегации эритроцитов.

Интерпретацию результатов производят по таблице:

УЧЕТ

РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУППЫ КРОВИ АВ0

Агглютинация эритроцитов с реагентами	Кровь принадлежит к группе
Анти-А	Анти-В	Анти-АВ
-	-	-	0(I)
+	-	+	A(II)
-	+	+	B(III)
+	+	+	AB(IV)

Примечание. Знаком (+) обозначена агглютинация, знаком (-) - отсутствие агглютинации.

При наличии агглютинации со всеми тремя реагентами необходимо исключить неспецифическую агглютинацию исследуемых эритроцитов. Для этого к капле эритроцитов вместо цоликлонов добавляют каплю физиологического раствора, а вместо гемагглютинирующих сывороток сыворотку группы AB(IV). Кровь можно отнести к группе AB(IV) только при отсутствии агглютинации эритроцитов в физиологическом растворе или сыворотке AB(IV). Если из-за неспецифической агглютинации эритроцитов группу крови больного установить не удается, заключение о групповой принадлежности крови не выдают, образец крови направляют в специализированную лабораторию. При наличии жизненных показаний больному переливают эритроциты группы 0(I)

В настоящее время для определения групп крови пользуются только моноклональными антителами против агглютиногенов А и В, получивших название цоликлоны (рис 7).

Рис.7. Определение группы крови

Система резус (Rh-hr)

Антигенная система резус открыта в 1940 г. К. Ландштейнером и А. Винером. Они обнаружили в эритроцитах обезьяны макаки резус-антиген, названный резус-фактором. Этот антиген содержится в крови 85 % всех европейцев. Кровь, в которой содержится резус-фактор, называется резус-положительной (Rh+). Около 15 % в Европе и Америке этого антигена не имеют и носят название резус-отрицательных (Rh-). Феномен резус–фактора заключается в том, что в крови таких людей отсутствуют вещества, получившие название антирезус-агглютининов.

Резус-фактор – это сложная система, включающая более 40 антигенов, обозначаемых цифрами, буквами и символами. Чаще всего встречаются резус-антигены типа D (85 %), С (70 %), Е (30 %), е (80 %). Однако Rh+ считаются эритроциты, несущие антиген типа D. Резус-фактор передается по наследству. Если женщина Rh-, а мужчина Rh+, то плод может унаследовать резус-фактор от отца, и тогда мать и плод будут несовместимы по Rh-фактору. Установлено, что при такой беременности плацента обладает повышенной проницаемостью по отношению к эритроцитам плода. Последние, проникая через плацентарный барьер в кровь матери (после 8-ой недели беременности), приводят к образованию антирезус-агглютининов. Проникая через плаценту в кровь плода, они вызывают агглютинацию и гемолиз эритроцитов. В этом случае плод может погибнуть в утробе матери или родится с так называемой гемолитической желтухой. Выраженный резус-конфликт возникает лишь при высокой концентрации антирезус-агглютининов. Поэтому, чаще всего, первый ребенок рождается без осложнений. Опасность резус-конфликта нарастает при повторных беременностях. Это объясняется тем, что в ходе беременности кровь плода и матери не смешивается, резус-конфликта не происходит. Только во время родов происходит значительное проникновение Rh+ эритроцитов плода в кровеносное русло матери. В последующем в ее организме вырабатывается высокий титр антител к резус-фактору, и повторная беременность Rh+ плодом обязательно приведет к резус-конфликту.

С целью иммунопрофилактики женщинам сразу после родов вводят анти D-антитела, которые связывают антиген D и нейтрализуют кровь плода, попавшую в материнский кровоток. В результате иммунизации резус-конфликт не происходит и при повторной беременности детская смертность от гемолитической болезни снижается с 10% до 0%.

Система резус не имеет соответствующих антител в плазме. Они появляются, если кровь донора Rh+ перелить Rh- реципиенту.

Знание о резус-факторе имеет важное значение при переливании крови, а также в акушерстве и гинекологии. Если резус-положительную кровь перелить резус-отрицательному реципиенту, то в его организме образуются антирезус-агглютинины (антитела). При повторном переливании этому человеку резус-положительной крови произойдет агглютинация эритроцитов.