Схема сосудисто-тромбоцитарного гемостаза

 

 

 

КОАГУЛЯЦИОННЫЙ ГЕМОСТАЗ

 

Белки плазмы крови. Большинство белков, участвующих в свертывании крови, называются плазменными факторами свертывания и обозначаются римскими цифрами. Порядок обозначения обусловлен исторической последовательностью их открытия. Буквой «а» обозначают активные формы факторов свертывания, в большинстве своем представляющие сериновые протеолитическме ферменты.  

Включение системы свертывания представляет серию последовательно протекающих событий — каскад биохимических реакций, в котором каждое последующее звено зависит от предыдущего. Активные формы факторов способны активировать неактивную форму следующего в цепи реакций фактора, вызывая ограниченный протеолиз двух — четырех пептидных связей (рис. 3). Биологический смысл каскада ферментативных реакций cостоит в том, что события в нем развиваются с самоускорением. Каждая следующая стадия происходит значительно быстрее, чем предыдущая. Иными словами, в каскадных реакциях достигается значительное усиление первичного сигнала.

При нарушении целостности кровеносных сосудов отрицательно заряженная поверхность коллагена субэндотелия также, как поверхность активированных тромбоцитов, является высокоаффинной для ряда белков свертывания крови, и в первую очередь для фактора XII и высокомолекулярного кининогена (ВМК), находящегося в комплексе с прекалликреином и фактором XI. Спонтанно активированный на поверхности фактор ХIIа стимулирует образование фермента калликреина, который по принципу положительной обратной связи усиливает активацию фактора XII. Аналогичное действие оказывает плазмин. Фактор ХIIа активирует фактор XI. Образованием фактора ХIа завершается контактная стадия свертывания крови. Фактор ХIа стимулирует активацию фактора IX, который превращает X в фактор Ха (внутренний механизм свертывания крови).

При глубоком повреждении сосудистой стенки и окружающих тканей, а также под действием адреналина и при некоторых патологических состояниях в кровоток поступают тромбопластические вещества, представляющие комплекс белка — тканевого фактора с фосфолипидами. Они активируют факторVII, который превращает фактор X в фактор Ха (внешний механизм свертывания крови). Фактор Ха представляет собой физиологический активатор протромбина. Превращение протромбина в тромбин и далее фибриногена в фибрин является общим путем для внешнего и внутреннего механизмов свертывания. Только 10% протромбина превращается в тромбин за счет активации внутреннего механизма. Более полная активация фактора Х происходит под действием внешних активаторов.

Из рис. 3 видно, что необходимым компонентом гемостатического процесса является отрицательно наряженная поверхность фосфолипидов. Связывание с этой поверхностью — важный способ концентрирования белков свертывания крови. В этом процессе участвуют N-концевые области белков-факторов XII, XI, IХ, VII, X, II. При активации их в ферменты N-концевая и С-концевая области (в последней локализован остаток серина активного центра) остаются соединенными дисульфидными мостиками (рис. 4), то есть ферменты оказываются связанными с поверхностью вблизи соответствующих субстратов. Только тромбин, для которого концентрация субстрата, фибриногена, в крови исключительно высокая лишается специфических участков связывания с каталитической поверхностью.

Важная роль принадлежит регуляторным белкам, ускоряющим реакции, которые приводят к образованию тромбина (ВМК, тканевой фактор, факторы V и VIII) или замедляют их (белок S). Реакции каскада свертывания контролируются ингибиторами. Среди них исключительное значение имеет гепарин, ускоряющий действие антитромбинов. Ингибиторы не проявляют высокой избирательности в отношении протеаз плазмы крови, с которыми они образуют стехиометрические (1:1) довольно прочные комплексы. Исключение составляет «a₂-макроглобулин, образующий с протеазами комплекс, включающий две молекулы фермента.

 

РЕГУЛЯЦИЯ СВЕРТЫВАНИЯ КРОВИ

Регуляция свертывания крови осуществляется различными путями: на биохимическом и клеточном уровне и при участии нейрогормональных механизмов.

 

 

Биохимическая регуляция

 

Этот вид регуляции проявляется прежде всего в виде системы положительных и отрицательных обратных связей каскада биохимических реакций, направленных на образование тромбина. Определяющим моментом такой регуляции является порог концентраций реагирующих соединений. Тромбин, возникающий в результате активации протромбина, способен повышать кофакторные свойства регуляторных белков, факторов V и VIII путем ограниченного протеолиза их молекул, усиливая активацию фактора X и протромбина. При достаточно высоком уровне тромбина в крови, превышающем ингибиторный потенциал антитромбинов, тромбин сам ограничивает собственную активацию тем, что вызывает дальнейший протеолиз фактора Vа и VIIIа, снижая их кофакторную способность, и активирует фактор XIV. Фактор Ха гидролизует белки факторов V, Vа, VIII и VIIIa (рис. 3) и стимулирует фибринолиз. Тромбин, инактивируется

эндотелиальными клетками путем иммобилизации на их поверхности через посредство белка тромбомодулина. При этом он лишается свертывающей активности, но резко увеличивает способность активировать фактор VIV плазмы крови.

Проявлением биохимической регуляции на клеточном уровне является регуляция тромбоцитарно-сосудистого гемостаза. Тромбоксан А₂ индуцирует агрегацию тромбоцитов, а простациклин эндотелия ингибирует их агрегацию. Регуляция агрегации тромбоцитов опосредуется этими двумя соединениями через их действие на аденилатциклазу тромбоцитов. Простациклин стимулирует аденилатциклазу и повышает уровень циклического АМФ (ц-АМФ), в то время как тромбоксан А₂ подавляет повышение ц-АМФ. 

В месте повреждения сосудистой стенки, лишенном слоя эндотелиальных клеток, резко снижен биосинтез и секреция простациклина, и тромбоциты беспрепятственно контактируют с компонентами субэндотелия. Это приводит к активации фосфолипазы мембран тромбоцитов, образованию тромбоксана А₂ и, следовательно, усилению агрегации на поверхности сосудистой стенки.

 

Нейрогуморальная регуляция

Свертывание крови, как любой физиологический процесс, находится под контролем нейрогуморальной регуляции. Этот контроль осуществляется при непосредственном участии ферментов, гормонов, медиаторов и других физиологически активных веществ, модулирующих ключевые реакции, которые определяют состояние тромбоцитов, сосудистой стенки и превращения плазменных белков, компонентов свертывающей и противосвертывающей систем крови.

Изменения химического состава крови воспринимаются рецепторами сосудистой стенки и по афферентным путям передаются в ретикулярную формацию, оттуда нисходящие импульсы направляются к эффекторным органам. Именно в ретикулярной формации происходит интеграция вегетативных функций и процесса свертывания крови. Процесс свертывания крови регулируется также условно-рефлекторным путем.

Рефлекторно-гуморальная регуляция как свертывания крови, так и поддержания ее жидкого состояния осуществляется парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы, а также системой гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Конечный результат действия симпатической нервной системы обеспечивает преимущественно свертывающий эффект, парасимпатической — противосвертывающий. На начальных этапах гемостаза симпатическая нервная система участвует в защитной реакции организма от кровопотери, обеспечивая повышение свертывания крови. В период ограничения тромбообразования и начала лизиса тромба парасимпатическая нервная система осуществляет противосвертывающий эффект.

Эффекторным органом, обеспечивающим процесс свертывания крови, в первую очередь является печень, где происходит синтез большинства свертывающих факторов и их ингибиторов.

За счет изменения проницаемости сосудистой стенки в кровь поступают тромбопластические вещества, стимулирующие активацию внешнего механизма свертывания крови, а также активатор плазминогена. Из тучных клеток, расположенных в соединительной ткани по ходу нервов и сосудов, выделяются содержащиеся в их гранулах гепарин, гистамин и серотонин.

Важным моментом рефлекторно-гуморальной регуляции свертывания крови является порог чувствительности рецепторов. Раздражение рецепторов рефлексогенных зон кровеносных сосудов физиологически активными соединениями, непосредственно не участвующими в биохимической регуляции каскада свертывания (адреналин, серотонин, ацетилхолин и др.), вызывают наряду с другими вегетативными реакциями изменения системы свертывания крови.

Впервые в 1958 г. Б.А. Кудряшовым и сотрудниками были сформулированы представления о возбуждении противосвертывающей системы в ответ на раздражение хеморецепторов сосудов ферментом тромбином. Позднее в опытах с перфузией изолированных органов было показано, что не только тромбин, но и другие компоненты системы свертывания крови, такие, как претромбины 1 и 2, трипсин, гепарин, фракция белков контактной стадии свертывания крови, антиплазмин активируют противосвертывающую систему, в то время как плазмин (фибринолитический фермент) оказывает действие, подобное адреналину и серотонину, вызывая активацию свертывающей системы. Противосвертывающая система контролируется преимущественно парасимпатической нервной системой, однако в отдельных ситуациях (например, при венозном стазе) участвует симпатический отдел вегетативной нервной системы.

В поддержании жидкого состояния крови и ее свертывания важная роль принадлежит системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Во всех адаптивных реакциях организма, при стрессе, в поддержании постоянства внутренней среды эта система является важным звеном нейрогуморальной регуляции.

Усиленная секреция адреналина, АКТГ и глюкокортикоидов изменяют гормональный статус организма. Адреналин стимулирует повышенное свертывание крови, индуцируя агрегацию тромбоцитов и повышая уровень тромбопластических агентов. Однако он обеспечивает и выброс в кровь из сосудов и тканей активатора плазминогена. Кроме того, стимулированное адреналином появление тромбина в достаточной концентрации активирует противосвертывающую систему, что приводит к повышению в крови уровня гепарина, образующего комплексные соединения с белками крови и аминами. АКТГ обеспечивает поддержание высокого уровня гепарина, стимулируя его выброс из тканевых депо и уменьшение интенсивности выведения из кровотока.

Реактивность свертывающей и противосвертывающей систем крови зависит от исходного состояния организма и определяется не столько спецификой раздражителя, сколько общим нейрогуморальным ответом на него.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

 

ФИЗИОЛОГИЯ КРАСНОЙ КРОВИ  

Цель: ознакомиться с методиками подсчета эритроцитов и гемоглобина у человека.

Задачи:

1) определить гематокрит;

2) определить количество эритроцитов; 3) определить концентрацию гемоглобина; 4) рассчитать цветной показатель.

Оборудование: спирт, йод, вата, стерильный скарификатор, камера

Горяева, покровное стекло, 3,5-процентный раствор NaCl, пипетки на объем не менее 5 мл, капилляры Сали, раствор цитрата натрия, центрифуга для определения гематокрита, линейка, трансформирующий раствор, стандартный раствор гемоглобина с известной концентрацией гемоглобина (120 г/л), фотоэлектрокалориметр (ФЭК), кюветы толщиной 10 мм и 3 мм.

Анализ функций системы крови у человека широко применяется в процессе физиологических исследований в спортивно-медицинской практике (для изучения здоровья спортсменов).

При мышечной работе кровь в соответствии с повышением интенсивности обмена веществ обеспечивает значительное усиление дыхательной функции. Это проявляется в увеличении кислородной емкости крови. О ней судят по числу эритроцитов и количеству гемоглобина. Большие нагрузки, вызывающие выраженные изменения кислотно-щелочного равновесия в плазме крови, могут быть причиной временного уменьшения числа эритроцитов в связи с разрушением их оболочек, что стимулирует восстановительные процессы.