1. Структурні компоненти гемостазу
Гемостаз - складна біологічна система пристосувальних реакцій, що забезпечує збереження рідкого стану крові в судинному руслі і зупинку кровотеч з пошкоджених судин шляхом тромбування. Система гемостазу включає наступні компоненти:
1) cосудістую стінку (ендотелій);
2) формені елементи крові (тромбоцити, лейкоцити, еритроцити);
3) плазмові ферментні системи (систему згортання крові, систему фібринолізу, клекреін-кінінової систему);
4) механізми регуляції.
Функції системи гемостазу.
1. Підтримка крові в судинному руслі в рідкому стані.
2. Зупинка кровотечі.
3. Опосередкування міжбілкового і міжклітинних взаємодій.
4. Опсоніческая - очищення кров'яного русла від продуктів фагоцитозу небактериальной природи.
5. Репаративна - загоєння ушкоджень і відновлення цілісності і життєздатності кровоносних судин і тканин.
Фактори, що сприяють рідкий стан крові:
1) тромборезістентность ендотелію стінки судини;
2) неактивний стан плазмових факторів згортання крові;
3) присутність в крові природних антикоагулянтів;
4) наявність системи фібринолізу;
5) безперервний циркулює потік крові.
Тромборезістентность ендотелію судин забезпечується за рахунок антиагрегантних, антикоагулянтних і фібринолітичних властивостей.
1) синтез простацикліну, який володіє антиагрегаційні і судинорозширювальну дію;
2) синтез оксиду азоту, що володіє антиагрегаційні і судинорозширювальну дію;
3) синтез ендотеліну, які звужують судини і перешкоджають агрегації тромбоцитів.
1) синтез природного антикоагулянту антитромбіну III, який інактивує тромбін. Антитромбін III взаємодіє з гепарином, утворюючи антикоагуляційний потенціал на кордоні крові і стінки посудини;
2) синтез тромбомодулина, який пов'язує активний фермент тромбін і порушує процес утворення фібрину за рахунок активації природного антикоагулянту протеїну С.
Фібринолітичні властивості забезпечуються синтезом тканинного активатора плазміногену, який є потужним активатором системи фібринолізу. Розрізняють два механізми гемостазу:
1) судинно-тромбоцитарний (мікроциркулярного);
2) коагуляційний (згортання крові).
Повноцінна гемостатическая функція організму можлива за умови тісної взаємодії цих двох механізмів.
2. Механізми освіти тромбоцитарного і коагуляційного тромбу
Судинно-тромбоцитарний механізм гемостазу забезпечує зупинку кровотечі в найдрібніших судинах, де є низький кров'яний тиск і малий просвіт судин. Зупинка кровотечі може статися за рахунок:
1) скорочення судин;
2) утворення тромбоцитарної пробки;
3) поєднання того й іншого.
Судинно-тромбоцитарний механізм забезпечує зупинку кровотечі завдяки здатності ендотелію синтезувати і виділяти в кров біологічно активні речовини, що змінюють просвіт судин, а також адгезивної-агрегационной функції тромбоцитів. Зміна просвіту судин відбувається за рахунок скорочення гладком'язових елементів стінок судин як рефлекторним, так і гуморальним шляхом. Тромбоцити мають здатність до адгезії (здатністю прилипати до чужорідної поверхні) і агрегацією (здатністю склеюватися один з одним). Це сприяє утворенню тромбоцитарної пробки і запускає процес згортання крові. Зупинка кровотечі за рахунок судинно-тромбоцитарного механізму гемостазу здійснюється наступним чином: при травмі відбувається спазм судин за рахунок рефлекторного скорочення (короткочасний первинний спазм) і дії біологічно активних речовин на стінку судин (серотоніну, адреналіну, норадреналіну), які звільняються з тромбоцитів і пошкодженої тканини . Цей спазм вторинний і більш тривалий. Паралельно відбувається формування тромбоцитарної пробки, яка закриває просвіт пошкодженої судини. В основі її утворення лежить здатність тромбоцитів до адгезії і агрегації. Тромбоцити легко руйнуються і виділяють біологічно активні речовини і тромбоцитарний фактори. Вони сприяють спазму судин і запускають процес згортання крові, в результаті якого утворюється нерозчинний білок фібрин. Нитки фібрину обплітають тромбоцити, і утворюється фібрин-тромбоцитарная структура - тромбоцитарная пробка. З тромбоцитів виділяється особливий білок - тромбостеін. під впливом якого відбувається скорочення тромбоцитарной пробки і утворюється тромбоцитарний тромб. Тромб міцно закриває просвіт судини, і кровотеча зупиняється.
Коагуляційний механізм гемостазу забезпечує зупинку кровотечі в більш великих судинах (судинах м'язового типу). Зупинка кровотечі здійснюється за рахунок згортання крові - гемокоагуляции. Процес згортання крові полягає в переході розчинного білка плазми крові фібриногену в нерозчинний білок фібрин. Кров з рідкого стану переходить в драглистоподібного, утворюється згусток, який закриває просвіт судини. Згусток складається з фібрину і осіли формених елементів крові - еритроцитів. Згусток, прикріплений до стінки судини, називається тромбом, він піддається надалі ретракции (скорочення) і фибринолизу (розчиненню). У згортанні крові беруть участь фактори згортання крові. Вони містяться в плазмі крові, формених елементах, тканинах.
3. Фактори згортання крові
У процесі згортання крові беруть участь багато факторів, вони називаються факторами згортання крові, містяться в плазмі крові, формених елементах і тканинах. Плазмові фактори згортання крові мають найбільше значення.
Плазмові фактори згортання крові - білки, більшість з яких ферменти. Вони знаходяться в неактивному стані, синтезуються в печінці і активуються в процесі згортання крові. Існує п'ятнадцять плазмових факторів згортання крові, основними з них є такі.
I - фібриноген - білок, що переходить у фібрин під впливом тромбіну, бере участь в агрегації тромбоцитів, необхідний для репарації тканин.
II - протромбін - гликопротеид, що переходить в тромбін під впливом протромбінази.
IV - іони Ca беруть участь в утворенні комплексів, входить до складу протромбінази, пов'язує гепарин, сприяє агрегації тромбоцитів, бере участь в ретракции згустку і тромбоцитарної пробки, гальмують фібриноліз.
Додатковими факторами, які прискорюють процес згортання крові. є акцелератори (з V по XIII фактори).
VII - проконвертин - гликопротеид, який бере участь у формуванні протромбінази по зовнішньому механізму;
X - фактор Стюарта-Прауера - гликопротеид, який є складовою частиною протромбінази.
XII - фактор Хагемана - білок, активується негативно зарядженими поверхнями, адреналіном. Запускає зовнішній і внутрішній механізм утворення протромбінази, а також механізм фібринолізу.
Фактори клітинної поверхні:
1) тканинної активатор, що індукує згортання крові;
2) прокоагулянтную фосфолипид, що виконує функцію ліпідного компонента тканинного фактора;
3) тромбомодулин, що зв'язує тромбін на поверхні ендотеліальних клітин, активує протеїн С.
Фактори згортання крові формених елементів.
1) фосфоліпідний фактор;
2) велика кількість АДФ;
Лейкоцитарні - апопротеїн III, значно прискорює згортання крові, що сприяє розвитку поширеного внутрішньосудинного згортання крові.
Тканинним фактором є тромбопластин. який міститься в корі головного мозку, в легенях, в плаценті, ендотелії судин, сприяє розвитку поширеного внутрішньосудинного згортання крові.
4. Фази зсідання крові
Згортання крові - це складний ферментативний, ланцюгової (каскадний), матричний процес, сутність якого полягає в переході розчинного білка фібриногену в нерозчинний білок фібрин. Процес називається каскадним, тому що в ході згортання йде послідовна ланцюгова активація факторів згортання крові. Процес є матричним, так як активація факторів гемокоагуляції відбувається на матриці. Матрицею служать фосфоліпіди мембран зруйнованих тромбоцитів і уламки клітин тканин.
Процес згортання крові відбувається в три фази.
Сутність першої фази полягає в активації X-фактора згортання крові і утворення протромбінази. Протромбіназа - це складний комплекс, що складається з активного X-фактора плазми крові, активного V-фактора плазми крові і третього тромбоцитарного фактора. Активація X-фактора відбувається двома способами. Поділ грунтується на джерелі матриць, на яких відбувається каскад ферментативних процесів. При зовнішньому механізмі активації джерелом матриць є тканинний тромбопластин (фосфоліпідні оскільки клітинних мембран пошкоджених тканин), при внутрішньому - оголені колагенові волокна, фосфоліпідні оскільки клітинних мембран формених елементів крові.
Сутність другої фази - утворення активного протеолітичного ферменту тромбіну з неактивного попередника протромбіну під впливом протромбінази. Для здійснення цієї фази необхідні іони Ca.
Сутність третьої фази - перехід розчинного білка плазми крові фібриногену в нерозчинний фібрин. Ця фаза здійснюється три 3 стадії.
1. Протеолитическая. Тромбін володіє естеразной активність і розщеплює фібриноген з утворенням фібрінмономеров. Каталізатором цієї стадії є іони Ca, II і IX протромбінового чинники.
2. Фізико-хімічна, або полімеризації, стадія. В її основі лежить спонтанний самосборочний процес, що приводить до агрегації фібрин-мономерів, який йде за принципом «бік у бік» або «кінець в кінець». Самосборка здійснюється шляхом формування поздовжніх і поперечних зв'язків між фібрінмономерамі з утворенням фібрин-полімеру (фібрину-S) Волокна фібрину-S легко лизируются не тільки під впливом плазміну, але і комплексних сполук, які не володіють фібринолітичної активністю.
3. Ферментативна. Відбувається стабілізація фібрину в присутності активного XIII фактора плазми крові. Фібрин-S переходить в фібрин-I (нерозчинний фібрин). Фібрин-I прикріплюється до судинної стінки, утворює мережу, де заплутуються формені елементи крові (еритроцити) і утворюється червоний кров'яний тромб, який закриває просвіт пошкодженої судини. Надалі спостерігається ретракція кров'яного тромбу - нитки фібрину скорочуються, тромб ущільнюється, зменшується в розмірах, з нього видавлюється сироватка, багата ферментом тромбіном. Під впливом тромбіну фібриноген знову переходить в фібрин, за рахунок цього тромб збільшується в розмірах, що сприяє кращій зупинці кровотечі. Процесу ретракции тромбу сприяє тромбостенін - контрактивний білок кров'яних пластинок і фібриноген плазми крові. З плином часу тромб піддається фибринолизу (або розчинення). Прискорення процесів згортання крові називається гіперкоагуляції, а уповільнення - гіпокоагуляцією.
5. Фізіологія фібринолізу
Система фібринолізу - ферментативна система, що розщеплює нитки фібрину, які утворилися в процесі згортання крові, на розчинні комплекси. Система фібринолізу повністю протилежна системі згортання крові. Фібриноліз обмежує поширення згортання крові по судинах, регулює проникність судин, відновлює їх прохідність і забезпечує рідкий стан крові в судинному руслі. До складу системи фібринолізу входять наступні компоненти:
1) фібринолізин (плазмін). Знаходиться в неактивному вигляді в крові у вигляді профібринолізину (плазміноген). Він розщеплює фібрин, фібриноген, деякі плазмові фактори згортання крові;
2) активатори плазміногену (профібринолізину). Вони відносяться до глобулінової фракції білків. Розрізняють дві групи активаторів: прямої дії і непрямої дії. Активатори прямої дії безпосередньо переводять плазміноген в активну форму - плазмін. Активатори прямої дії - трипсин, урокіназа, кисла і лужна фосфатаза. Активатори непрямої дії знаходяться в плазмі крові в неактивному стані у вигляді проактіватора. Для його активації необхідні лізокіназа тканин, плазми. Властивостями лізокінази володіють деякі бактерії. У тканинах знаходяться тканинні активатори, особливо багато їх міститься в матці, легких, щитовидній залозі, простаті;
3) інгібітори фібринолізу (антиплазміном) - альбуміни. Антиплазміном гальмують дію ферменту фибринолизина і перетворення профібринолізину в фібринолізин.
Процес фібринолізу проходить в три фази.
Під час I фази лізокінази, потрапляючи в кров, призводять проактіватор плазміногену в активний стан. Ця реакція здійснюється в результаті відщеплення від проактіватора ряду амінокислот.
II фаза - перетворення плазміногену в плазмін за рахунок відщеплення ліпідного інгібітору під дією активатора.
В ході III фази під впливом плазміну відбувається розщеплення фібрину до поліпептидів і амінокислот. Ці ферменти отримали назву продуктів деградації фібриногену / фібрину, вони мають виражений антикоагулянтну дію. Вони пригнічують тромбін і гальмують процес утворення протромбінази, пригнічують процес полімеризації фібрину, адгезію і агрегацію тромбоцитів, підсилюють дію брадикініну, гістаміну, ангеотензіна на судинну стінку, що сприяє викиду з ендотелію судин активаторів фібринолізу.
Розрізняють два види фібринолізу - ферментативний і неферментативного.
Ферментативний фибринолиз здійснюється за участю протеолітичного ферменту плазміну. Відбувається розщеплення фібрину до продуктів деградації.
Неферментативне фибринолиз здійснюється комплексними сполуками гепарину з тромбогенним білками, біогенними амінами, гормонами, відбуваються конформаційні зміни в молекулі фібрину-S.
Процес фібринолізу йде за двома механізмам - зовнішньому і внутрішньому.
За зовнішнім шляху активація фібринолізу йде за рахунок лізокіназ тканин, тканинних активаторів плазміногену.
У внутрішньому шляху активації беруть участь проактіватори і активатори фібринолізу, здатні перетворювати проактіватори в активатори плазміногену або ж діяти безпосередньо на профермент і переводити його в плазмін.
Значну роль в процесі розчинення фібринового згустку грають лейкоцити в силу своєї фагоцитарної активності. Лейкоцити захоплюють фібрин, лизируют його і виділяють в навколишнє середовище продукти його деградації.
Процес фібринолізу розглядається в тісному зв'язку з процесом згортання крові. Їх взаємозв'язку здійснюються на рівні загальних шляхів активацій в реакції ферментного каскаду, а також за рахунок нервово-гуморальних механізмів регуляції.