Противосвертывающая система крови. Физиологические антикоагулянты. Их роль в поддержании жидкого состояния крови. Физиология противосвертывающей системы Факторы свертывания крови

Свертывание крови осуществляется в 3 фазы:

1. Образование протромбиназы (5-7 минут). Начинается под влиянием XII фактора и может осуществляться 2-мя путями: внешним и внутренним.
2. Образование тромбина из протромбина (II фактор) под действием протромбиназы и ионов кальция (2-5 секунд).
3. Тромбин активирует переход фибриногена (I фактор) в фибрин (3-5 секунд). Сначала происходит отщепление отдельных участков молекулы фибриногена с образованием разрозненных единиц фибрина, которые затем соединяются между собой, формируя растворимый полимер (фибрин S). Он легко подвергается растворению ферментами плазмы, поэтому происходит дополнительное его «прошивание», после чего образуется нерастворимый фибрин I. Благодаря этому тромб выполняет свою функцию.

Гемостаз - совокупность физиологических процессов, направленных на предупреждение и остановку кровотечений, а также поддержания жидкого состояния крови.

Кровь является очень важной составляющей организма, ведь при участии этой жидкой среды протекают все обменные процессы его жизнедеятельности. Количество крови у взрослых людей составляет около 5 литров у мужчин и 3,5 литров у женщин. Никто не застрахован от различных травм и порезов, при которых нарушается целостность кровеносной системы и ее содержимое (кровь) вытекает за пределы организма. Поскольку крови у человека не так уж и много, то при таком "проколе" вся кровь может вытечь за довольно короткое время и человек умрет, т.к. его организм лишится главной транспортной артерии, питающей весь организм.

Но, к счастью, природа предусмотрела этот нюанс и создала свертывающую систему крови. Это удивительная и очень сложная система, которая позволяет крови находится в жидком состоянии внутри сосудистого русла, но при его нарушении запускает специальные механизмы, который закупоривают образовавшуюся "прореху" в сосудах и не дают крови вытекать наружу.

Свертывающая система состоит из трех компонентов:

1. свертывающая система - отвечает за процессы свертывания (коагуляции) крови;
2. противосвертывающая система - отвечает за процессы, препятствующие свертыванию (антикоагуляции) крови;
3. фибринолитическая система - отвечает за процессы фибринолиза (растворения образовавшихся тромбов).

В нормальном состоянии все эти три системы находятся в состоянии равновесия, давая крови беспрепятсвенно циркулировать по сосудистому руслу. Нарушение такой равновесной системы (гемостаза) дает "перекос" в ту или иную сторону - в организме начинается патологическое тромбообразование, или повышенная кровоточивость.

Нарушение гемостаза наблюдается при многих заболеваниях внутренних органов: ишемической болезни сердца, ревматизме, сахарном диабете, заболеваниях печени, злокачественных новообразованиях, острых и хронических заболеваниях легких и проч.

Свертывание крови - жизненно важное физиологическое приспособление. Образование тромба при нарушении целостности сосуда - это защитная реакция организма, направленная на предохранение от кровопотери. Механизмы образования кровоостанавливающего тромба и патологического тромба (закупоривающего кровеносный сосуд, питающий внутренние органы) очень схожи. Весь процесс свертывания крови можно представить как цепь взаимосвязанных реакций, каждая из которых заключается в активации веществ, необходимых для следующего этапа.

Процесс свертывания крови находится под контролем нервной и гуморальной системы, и непосредственно зависит от согласованного взаимодействия по меньшей мере 12 специальных факторов (белков крови).

Механизм свертывания крови

В современной схеме свертывания крови выделяют четыре фазы:

1. Протромбинообразование (контактно-калликреин-киниикаскадная активация) - 5..7 минут;
2. Тромбинообразование - 2..5 секунд;
3. Фибринообразование - 2..5 секунд;
4. Посткоагуляционная фаза (образование гемостатически полноценного сгустка) - 55..85 минут.

Уже через доли секунды после повреждения стенки сосуда в зоне травмы наблюдается спазм сосудов, и развивается цепь тромбоцитарных реакций, в результате которых образуется тромбоцитарная пробка. Прежде всего, происходит активация тромбоцитов факторами, выделяющимися из поврежденных тканей сосуда, а также малыми количествами тромбина - фермента, образующегося в ответ на повреждение. Затем происходит склеивание (агрегация) тромбоцитов друг с другом и с фибриногеном, содержащимся в плазме крови, и одновременное прилипание (адгезия) тромбоцитов к коллагеновым волокнам, находящимся в стенке сосуда, и поверхностным адгезивным белкам клеток эндотелия. В процесс вовлекается все большее и большее число тромбоцитов, поступающих в зону повреждения. Первая стадия адгезии и агрегации обратима, но позже эти процессы становятся необратимыми.

Агрегаты тромбоцитов уплотняются, образуя пробку, плотно закрывающую дефект в сосудах малого и среднего размера. Из адгезированных тромбоцитов высвобождаются факторы, активирующие все клетки крови и некоторые факторы свертывания, находящиеся в крови, в результате чего на основе тромбоцитарной пробки формируется фибриновый сгусток. В сети фибрина задерживаются форменные элементы крови и в результате образуется кровяной сгусток. Позднее из сгустка вытесняется жидкость, и он превращается в тромб, который препятствует дальнейшей потере крови, он же является барьером для проникновения патогенных агентов.

Такая тромбоцитарно-фибриновая гемостатическая пробка может противостоять повышенному кровяному давлению после восстановления тока крови в поврежденных сосудах среднего размера. Механизм прилипания тромбоцитов к эндотелию сосудов в зонах с малой и большой скоростью тока крови различается набором так называемых адгезивных рецепторов - белков, расположенных на клетках кровеносных сосудов. Генетически обусловленное отсутствие или снижение числа таких рецепторов (например, довольно часто встречающаяся болезнь Виллебранда) приводит к развитию геморрагического диатеза (кровоточивости).

Факторы свертывания крови

В процессе свертывания крови принимают участие особые плазменные белки - так называемые факторы свертывания крови , обозначаемые римскими цифрами. Эти факторы в норме циркулируют в крови в неактивной форме. Повреждение сосудистой стенки запускает каскадную цепь реакций, в которых факторы свертывания переходят в активную форму. Сначала освобождается активатор протромбина, затем под его влиянием протромбин превращается в тромбин. Тромбин, в свою очередь, расщепляет крупную молекулу растворимого глобулярного белка фибриногена на более мелкие фрагменты, которые затем вновь соединяются в длинные нити фибрина - нерастворимого фибриллярного белка. Установлено, что при свертывании 1 мл крови образуется тромбин в количестве, достаточном для коагуляции всего фибриногена в 3 литрах крови, однако в нормальных физиологических условиях тромбин генерируется только в месте повреждения сосудистой стенки.

В зависимости от пусковых механизмов различают внешний и внутренний пути свертывания крови . Как при внешнем, так и при внутреннем пути активация факторов свертывания крови происходит на мембранах поврежденных клеток, но в первом случае запускающий сигнал, так называемый тканевой фактор - тромбопластин - поступает в кровь из поврежденных тканей сосуда. Поскольку он поступает в кровь извне, данный путь свертывания крови называют внешним путем. Во втором случае сигнал поступает от активированных тромбоцитов, а, поскольку они являются составными элементами крови, этот путь свертывания называют внутренним. Такое разделение достаточно условно, поскольку в организме оба процесса тесно взаимосвязаны. Однако подобное разделение значительно упрощает интерпретацию тестов, используемых для оценки состояния системы свертывания крови.

Цепь превращений неактивных факторов свертывания крови в активные происходит при обязательном участии ионов кальция, в частности, превращение протромбина в тромбин. Кроме кальция и тканевого фактора, в процессе участвуют факторы свертывания VII и X (ферменты плазмы крови). Отсутствие или снижение концентрации любого из необходимых факторов свертывания крови может вызвать продолжительную и обильную кровопотерю. Нарушения в системе свертывания крови могут быть как наследственными (гемофилия, тромбоцитопатии), так и приобретенными (тромбоцитопения). У людей после 50-60 лет содержание фибриногена в крови увеличивается, возрастает число активированных тромбоцитов, происходит ряд других изменений, ведущих к повышению свертываемости крови и опасности возникновения тромбоза.

ВНИМАНИЕ! Информация, представленная сайте сайт носит справочный характер. Администрация сайта не несет ответственности за возможные негативные последствия в случае приема каких-либо лекарств или процедур без назначения врача!

Кровь Кровь в живом организме находится в жидком состоянии, несмотря на наличие очень мощной свертывающей системы. Многочисленные исследования, направленные на выяснение причин и механизмов поддержания крови в жидком состоянии во время циркуляции ее в кровяном русле, позволили в значительной степени выяснить природу противосвертывающей системы крови . Оказалось, что в образовании ее, так же как и в формировании системы свертывания крови, участвует ряд факторов плазмы крови, тромбоцитов и тканей. К ним относят различные антикоагулянты: анти-тромбопластины, антитромбины, а также фибринолитическую систему крови. Считается, что в организме существуют специфические ингибиторы для каждого фактора свертывания крови (антиакцелерин, антиконвертин и др.). Снижение активности этих ингибиторов повышает свертываемость крови и способствует образованию тромбов. Повышение активности ингибиторов, наоборот, затрудняет свертывание крови и может сопровождаться развитием геморрагии. Сочетание явлений рассеянного тромбоза и геморрагии может быть обусловлено нарушением регуляторных взаимоотношений свертывающей и противосвертывающей систем.

В кровеносных сосудах имеются хеморецепторы, способные реагировать на появление в крови активного тромбина. Хеморецепторы связаны с ней-рогуморальным механизмом, регулирующим образование антикоагулянтов. Таким образом, если тромбин появляется в циркулирующей крови в условиях нормального нейрогуморального контроля, то в этом случае он не только не вызывает свертывания крови, но, напротив, рефлекторно стимулирует образование антикоагулянтов и тем самым выключает свертывающий механизм.

Наиболее быстро действующими компонентами противосвертывающей системы являются антитромбины. Они относятся к так называемым прямым антикоагулянтам, так как находятся в активной форме, а не в виде предшественников. Предполагают, что в плазме крови существует около шести различных антитромбинов. Наибольшая антитромбиновая активность присуща антитромбину III; он сильно активируется в присутствии гепарина, обладающего большим отрицательным зарядом. Гепарин способен связываться со специфическим катионным участком антитромбина III, вызывая конформационные изменения его молекулы. В результате этого изменения антитромбин III приобретает возможность связываться со всеми сериновыми протеазами (большинство факторов свертывания крови представляют собой сериновые протеазы). В системе свертывания крови антитромбин III ингибирует активность тромбина, факторов IXa, Xa, XIa и ХIIа. Известно, что небольшое количество гепарина находится на стенках сосудов, вследствие этого снижается активация «внутреннего» пути свертывания крови. У лиц с наследственной недостаточностью антитромбина III наблюдается склонность к образованию тромбов.

Гепарин часто используется в качестве препарата, предотвращающего свертывание крови. Действие гепарина в случае его передозировки можно устранить связыванием его рядом веществ – антагонистов гепарина. К ним относится прежде всего протамин (протамина сульфат). Протамин – сильно катионный полипептид, конкурирует с катионными участками антитромбина III за связывание с полианионным гепарином.

Не менее важно применение так называемых искусственных антикоагулянтов. Например, витамин К стимулирует синтез в печени протромбина, проакцелерина, проконвертина, фактора X; для снижения активности свертывающей системы крови назначают антикоагулянты типа антивитаминов К. Это прежде всего дикумарин, неодикумарин, пелентан, синкумар и др. Антивитамины К тормозят в клетках печени синтез перечисленных ранее факторов свертывания крови. Этот способ воздействия дает эффект не сразу; а спустя несколько часов или даже дней.

Человеческий организм - удивительная по своей сложности и эффективности система с множеством механизмов саморегуляции. На вершине этой системы по праву располагается гемостаз - великолепный пример тонко настроенного механизма сохранения жидкого состояния крови. У гемостаза свои законы, правила и исключения, в которых необходимо разбираться: речь идет не просто о здоровье, состояние гемостаза - вопрос жизни и смерти человека.

Логистика высокого полета

Человеческий организм можно сравнить с современной промышленной площадкой (так сейчас называют новые высокотехнологические заводские комплексы). Кровеносные сосуды - это магистрали, дорожные пути, проезды и тупики. Ну а кровь по праву играет роль генерального подрядчика по логистике.

Доставка кислорода и всех питательных элементов в срок и точно по нужным адресам во все органы человеческого тела - важнейшая «логистическая» функция крови. Для ее выполнения кровь должна стабильно находиться в жидком состоянии. Это не единственный критерий нормально работающей системы крови. Второе, не менее важное требование, - сохранение Это происходит с помощью интереснейшего механизма образования тромбов - защиты от кровопотери при нарушении целостности кровеносных сосудов. Регуляция консистенции крови в зависимости от состояния организма называется гемостазом. Он включает в себя множество факторов и механизмов, определяющих как текущее состояние здоровья человека, так и медицинские прогнозы на будущее.

Единство противоположностей: свертывающая и противосвертывающая системы крови

Динамическое равновесие противоположных функций - важнейший фактор гемостаза. Это манифестное требование к системам сосудов и крови, выполнение которого нужно контролировать у любого человека в обязательном порядке. В норме кровь нужна жидкой - в этом случае транспортировка элементов по тканям происходит Если же в ткани разрыв, и у человека началось кровотечение, кровь превращается в желе в виде тромба - рана «заклеена», защита установлена, полный порядок. В дальнейшем этот «экстренный» тромб не нужен, он растворяется, кровь вновь жидкая, логистика восстановлена, а в организме вновь порядок.

Какая функция гемостаза важнее для здоровья - отвечающая за жидкое состояние (противосвертывающая система крови) или образующая защитные тромбы (свертывающая система)? На первый взгляд кажется, что в норме первая функция преобладает над второй: нужен кровоток без помех, в тромбообразовании нужды нет. На самом деле, свертывание крови - часть многопланового процесса, где противосвертывающая система выступает в качестве регуляции свертывания крови. Пора приступить к детализации процессов гемостаза.

Когда нужны тромбы: защита от кровопотерь

Объем крови взрослого человека составляет примерно пять литров. Этот объем нужно сохранять в любых ситуациях. Для защиты этого объема существует система тромбообразования, но не только. Будет ошибкой думать, что защита от кровопотери - это только свертывающая система. Сюда следует относить и растворение тромба, когда он выполнит свою функцию и перестанет быть нужным. Гемостаз - система интегрированных друг в друга функций.

Два механизма свертывания крови

• Сосудисто-тромбоцитарный механизм : формирование тромба запускается и работает по принципу домино - это последовательные процессы, где предыдущий запускает следующий. Главные герои и исполнители этого процесса - мелкие кровяные клетки (тромбоциты) и сосуды малого калибра (главным образом капилляры). Защита выполняется по всем правилам строительства: сосуд в месте повреждения суживается, тромбоциты набухают и меняют свою форму, чтобы начать прилипать к стенке сосуда (адгезия) и склеиваться друг с другом (агрегация). Формируется рыхлый первичный тромб, или тромбоцитарная гемостатическая пробка.
• Коагуляционный механизм свертывания имеет место при травмах более крупных сосудов - это ферментные биохимические процессы. По своей сути это превращение фибриногена (водорастворимого белка) в фибрин (нерастворимый белок), из которого и состоит вторичный тромб - кровяной сгусток. Фибрин играет в нем роль густой армирующей сетки для попавших в нее кровяных телец.

Гипокоагуляционный синдром: королевская история

О нарушении свертывания крови в виде гемофилии слышали все - уж очень знаменитыми были больные. Раньше ее воспринимали как болезнь царской крови с бедным царевичем Алексеем, как в сказке. Гемофилия сегодня - чистой воды наследственное заболевание с рецессивным геном, который находится в женской хромосоме Х. Гемофилию переносят женщины, а страдают от нее мужчины. Благодаря британской королеве Виктории и ее потомкам, членам европейских королевских домов (шесть женщин и одиннадцать мужчин в итоге), мир имеет грустную и достоверную иллюстрацию передачи наследственных признаков болезни.

Теперь о конкретном механизме. При гемофилии нарушен синтез тромбоцитов и других, компонентов калликреин-кининовой системы. При генной мутации фактора VIII говорят о гемофилии А. При нарушениях в факторе IX - о гемофилии B. От фактора XI зависит наличие гемофилии C. Все вышеперечисленные варианты относятся к патологии первой фазы нарушения свертывания крови - не формируется активная протромбиназа, что приводит к значительному увеличению времени свертывания крови.

Нарушения во второй фазе свертывания крови - сбой образования тромбина (снижение синтеза протромбина и других родственных компонентов). Третья фаза ведет к усилению главного «растворяющего» процесса - фибринолиза.

Слово тромбоциту

Тромбоциты - важнейшие и интереснейшие клетки крови с весьма непрезентабельным внешним видом: неправильной изменчивой формы, бесцветные. Ядра нет, живут недолго - всего 10 суток. Отвечают за свертывающую и противосвертывающую системы крови. У тромбоцитов важнейшие функции:

• Ангиотрофическая - поддержка резистентности микрососудов.
• Адгезивно-агрегационная - способность склеиваться друг с другом и приклеиваться к стенке сосуда в месте повреждения.

Антикоагуляция в состоянии нормы

Процесс коагуляции крови включает в себя обязательное функционирование группы уникальных ингибиторов. Эти белки - ни что иное как противосвертывающая система крови. Физиология заключается в динамическом равновесии противоположных процессов. Физиологические антикоагулянты - главные борцы с тромбообразованием. Эти белки специального назначения делятся на три группы с названиями, говорящими сами за себя:

• Антитромбопластины.
• Антитромбины.
• Антифибрины.

Белки первых двух групп выполняют тормозящую функцию: сдерживают адгезию и агрегацию тромбоцитов, замедляют образование фибрина из фибриногена и т. д. Белки же третьей группы - особые, они выполняют совершенно другую работу - расщепляют уже образовавшийся фибрин (арматурную сетку кровяного сгустка) на так называемые продукты деградации фибрина - ПДФ.

В дальнейшем тромб, уже без укрепляющих фибриновых нитей, сжимается (процесс называется ретракцией) и растворяется, то есть заканчивает свою короткую жизнь полным лизисом. Расщепление фибриновых нитей с последующим растворением тромба - настолько важный процесс, что во многих источниках расщепление фибрина с уничтожением уже сформировавшегося тромба и торможение тромбообразования описываются как раздельные процессы: фибринолитическая и противосвертывающая системы крови. Таким образом, логичным будет принять и взять на вооружение три функциональных компонента гемостаза. К ним относятся свертывающая, противосвертывающая и фибринолитическая системы крови.

Когда вредны тромбы: патологический тромбоз

Не нужно путать тромбоз и свертывание крови. Последнее может быть самостоятельным процессом даже вне организма. Тромбоз - поэтапное формирование сгустка крови с образованием фибрина и нарушением циркуляции крови. Причин возникновения тромбоза множество: опухоли, инфекции, заболевания сердечно-сосудистой системы и др. Но при всех возможных причинах главные условия рождения патологических тромбов зависят от изменений в противосвертывающей системе крови в виде:

• гиперкоагуляции (недостатка противосвертывающих факторов);
• повышения вязкости крови;
• повреждения стенок сосуда (немедленного прилипания - склеивания тромбоцитов);
• замедления кровотока.

Сосудистые катастрофы и тромбообразование

Тромбоз - чрезвычайно распространенная и серьезная патология. Она бывает таких видов:

• Венозная или артериальная.
• Острая или хроническая.
• Атеротромбоз.

Атеротромбозы можно назвать настоящими сосудистыми катастрофами. Это инфаркты органов и инсульты мозга вследствие закупорки артерии склеротическими бляшками. Огромную опасность несет риск отрыва тромба с закупоркой артерий легких или сердца, что ведет к мгновенной смерти.

При лечении таких патологий цель одна - снижение, то есть регуляция свертывания крови до нормы. В таких случаях применяются препараты-антикоагулянты, своего рода искусственная противосвертывающая система. Так или иначе, и патологическое образование тромбов лечится с помощью процессов, противоположных по своему действию.

Антикоагуляция при патологиях

Роль противосвертывающей системы крови трудно переоценить. Прежде всего это функция фибринолиза - расщепления фибринового сгустка для поддержки жидкого состояния крови и свободного просвета сосудов. Главный компонент - фибринолизин (плазмин), который разрушает фибриновые нити и превращает их в ПДФ (продукты деградации фибрина) с последующим сжатием и растворением тромба.

Противосвертывающая система крови: кратко

Эффективность гемостаза зависит от взаимосвязанных факторов, действие которых нужно рассматривать только вместе:

• Состояние стенок кровеносных сосудов.
• Достаточное количество тромбоцитов и их качественная полноценность.
• Состояние плазменных ферментов, особенно фибринолитических.

Если говорить о важности и функциональной критичности для здоровья и жизни человека, то среди этих факторов есть безусловный лидер: биохимия противосвертывающей системы крови является моделью для лечения многочисленных серьезных заболеваний, заключающихся в образовании патологических тромбов. Действие современных лекарственных препаратов основано на этих принципах. Физиология противосвертывающей системы крови такова, что она отстает от свертывающей системы и быстрее истощается: антикоагулянты потребляются быстрее, чем вырабатываются. Поэтому основной метод лечения тромбозов - восполнение недостатка антикоагулянтов.

Противосвертывающая система крови – это совокупность веществ, которые препятствуют свертыванию. По мнению профессора Кудряшова существует 2 противосвертывающие системы:

Первая противосвертывающая система:

естественные антикоагулянты, обеспечивают нейтрализацию небольшого избытка протромбина на местном уровне, без привлечения других систем организма;

клетки (макрофаги), способные поглощать факторы свертывания.

Вторая противосвертывающая система:

включается через рецепторные окончания избытком тромбина в крови;

рефлекторно повышается выделение естественных антикоагулянтов (гепарин) и активаторов фибринолиза.

Мнение профессора Кудряшова поддерживают немногие, чаще говорят о 2 группах антикоагулянтных факторов.

Постоянные антикоагулянты.

Антитромбин III – альфа-2-глобулин. Является самым мощным антикоагулянтом, обеспечивает три четверти противосвертывающей активности плазмы. В присутствии гепарина активность антитромбинаIII значительно повышается. Механизм действия: блокада тромбина.

Гепарин или антитромбин II. Активирует антитромбин III. Синтез происходит в печени, образует комплексы с фибриногеном, плазмином, адреналином. Синтезируется также базофилами и тучными клетками. Снижает адгезию и агрегацию тромбоцитов.

Образующиеся антикоагулянты.

Фибрин – антитромбинI, адсорбирует тромбин. При лизисе фибрина освобождается тромбин.

Пептиды А и В – отколовшиеся от фибриногена в момент его превращения в фибрин.

Продукты расщепления фибрина (антитромбин VI) – тормозят эффекты тромбоцитов.

Простагландин Е 1 .

Простациклин тормозит адгезию и агрегацию тромбоцитов.

Антитромбин IV ( макроглобулин).

Комплекс факторов XI, XII, IX – тормозят активность фактораXII.

Фибринолитическая система.

Носит ферментативный характер, имеются свои проактиваторы, активаторы, ингибиторы.

Основной фермент фибринолитической системы – фибринолизин – сериновая протеаза, вызывающая расщепление пептидных связей в белковых субстратах.

Основная функция фибринолиза – лизис фибрина, фибриногена, а также расщепление V, VIII и XII факторов.

Кроме того, фибринолизин попутно расщепляет глюкагон, соматоропный гормон (гормон роста), гамма-глобулины.

Фибринолизин в виде неактивного предшественника плазминогена находится в плазме, плаценте, матке. Активация плазминогена происходит 2 путями:

Внутренний путь: активатор – активный XII фактор, он также активирует и кининовую систему.

Внешний путь:

урокиназа – синтез и хранение в эндотелиоцитах почечных сосудов;

фибринолизин;

• химотрипсин;

  комплекс трипсина и гепарина (тромболитин);

  ферменты микроорганизмов – стафиллокиназа и стрептокиназа.

Активация фибринолиза происходит при эмоциональном возбуждении, травме, гипоксии, гиподинамии, физической нагрузке.

Ингибиторы фибринолиза (антиплазмины).

Альфа – 2 – антиплазмин образует комплекс с фибрином.

Альфа-2-макроглобулин или антитромбин IV.

Антитромбин III.

Альфа-антитрипсин.

Наличие большого числа ингибиторов фибринолиза следует расценивать как форму защиты белков крови от расщепления плазмином.

Для педиатрического факультета:

Кровь плода до 4-5 месяцев не свертывается из-за отсутствия фибриногена.