Характеристика системы гемостаза

Общее представление о гемостазе, гемостатический баланс

Гемостаз - это функция организма, обеспе­чивающая, с одной стороны, сохранение крови в кровеносном русле в жидком агрегатном состоя­нии, а с другой стороны - остановку кровотече­ния и предотвращение кровопотери при повреж­дении кровеносных сосудов. Органы и ткани, уча­ствующие в выполнении этих функций, образу­ют систему гемостаза. Органы и ткани, участву­ющие в выполнении этих функций образуют сис­тему гемостаза. Элементы системы гемостаза уча­ствуют также в таких важных процессах жизне­деятельности, как воспаление, репарация тканей, поддержание гомеостаза и др. Система гемоста­за активно реагирует на различные экзогенные и эндогенные воздействия, может иметь врожден­ные и приобретенные функциональные наруше­ния - «болезни системы гемостаза».

Составляющие систему гемостаза компонен­ты условно можно разделить на морфологические и функциональные.

Морфологические компоненты системы гемо­стаза:

• Сосудистая стенка.

• Тромбоциты и клеточные элементы крови.

• Плазменные компоненты - белки, пептиды и
небелковые медиаторы гемостаза, цитокины,
гормоны.

 

• Костный мозг, печень, селезенка тоже могут
рассматриваться как компоненты системы ге­
мостаза, поскольку в них синтезируются и
пулируются тромбоциты и плазменные ком­
поненты системы гемостаза.
Функциональные компоненты системы гемо­
стаза:

• Прокоагулянты.

• Ингибиторы коагуляции, антикоагулянты.

• Профибринолитики.

• Ингибиторы фибринолиза.

На гемостаз могут оказывать влияние как физиологические, так и нефизиологические (па­тологические) факторы. К последним относятся бактериальные токсины, яды животных, соб­ственные протеолитические ферменты, в физио­логических условиях отсутствующие или имею­щиеся в крови в незначительных концентрациях, лекарственные препараты.

Активность разных компонентов системы ге­мостаза может изменяться в широких пределах из-за генетических особенностей или экзогенных воздействий на организм. Взаимодействие ком­понентов гемостаза организовано серией меха­низмов «прямой» и «обратной» связи, которые обеспечивают несвертываемость крови и цирку­ляцию ее в сосудах в течение всей жизни челове­ка. При относительно низкой или высокой ак­тивности какого-либо элемента общая интегри­рующая активность гемостаза может оставать­ся среднефизиологической за счет компенсатор­ного изменения других компонентов системы. Сохранение общей активности гемостаза в фи­зиологических пределах можно определить как поддержание гемостатического баланса (рис. 1). При смещении гемостатического баланса за рам­ки физиологических норм возникают условия для развития патологических кровотечений или тромбозов.

Хотя механизмы работы системы гемостаза сложны, итог нормальной ее работы прост. При отсутствии повреждения система препятствует свертыванию крови. Часто говорят, что она ин-тактна, однако на сохранение жидкого состояния крови затрачивается много энергии. При возник­новении повреждения запускается процесс оста­новки кровотечения: происходит спазм сосуда, в зоне повреждения начинается процесс свертыва­ния крови. Через короткое время сформирован-

Характеристика системы гемостаза

Рис. 1. Гемостатический баланс: за счет компенсатор­ного взаимодействия система гемостаза поддерживает кровь в жидком состоянии в течение всей жизни, в то же время при повреждении кровь быстро сворачивается, ку­пируя кровотечение. При смещении гемостатического ба­ланса за рамки физиологических норм возникают условия для развития патологических кровотечений или тромбозов

ный гемостатический тромб закрывает повреж­дение и прекращает кровопотерю. На поврежден­ном участке, защищенном тромбом, происходят процессы репарации. По мере восстановления повреждения тромб лизируется. Система гемо­стаза возвращается в исходное состояние.

Знакомство с физиологией и патологией сис­темы гемостаза на первый взгляд создает впечат­ление излишней перегруженности различными элементами. Однако система гемостаза велико­лепно отрегулирована и способна эффективно функционировать в самых различных физиоло­гических и патологических условиях. Система ге­мостаза изменяется в процессе онтогенеза, и при ее исследовании необходимо учитывать возраст человека.

Поскольку в организме различные мелкие повреждения возникают часто, в системе практи­чески постоянно происходят локальные процес­сы. При нормальном гемостатическом балансе чувствительная для организма кровопотеря про­исходит лишь при массивном повреждении. Од­нако при нарушении гемостатического баланса значимая кровопотеря может возникнуть при не­значительных повреждениях. Либо, наоборот, патологическое тромбообразование или неконт-

ролируемое распространение процесса роста тромба приводят к нарушению кровообращения в жизненно важных органах. Возможно также возникновение смешанной проблемы: неконтро­лируемое тромбообразование приводит к потреб­лению прокоагулянтов и развитию ишемии и од­новременно патологического кровотечения.

Система гемостаза регулируется не только своими внутренними механизмами. Она тесно связана с функционированием организма в целом и меняет свое функциональное состояние в зави­симости от состояния макроорганизма. Кровоте­чение и особенно тромбоз могут быть смертель­но опасны для организма. Эти состояния легче предотвратить, чем лечить. Все это диктует необ­ходимость лабораторной оценки состояний сис­темы гемостаза.

Представление о нормальном функциониро­вании системы гемостаза очень условно и не име­ет четких рамок. Клинически трудно определить нормальную кровопотерю при каждой конкрет­ной травме. А резистентность к протромботичес-ким воздействиям вообще клинически оценить нельзя. Человек, не имевший в течение своей жиз­ни ни одной тяжелой травмы, может никогда не узнать, что у него легкая форма коагулопатии. Относительно низкий уровень ингибитора свер­тывания крови может клинически проявиться тромбозом в старости или во время тяжелого за­болевания, и развившийся тромбоз не будет оце­нен врачом правильно.

Поскольку лабораторные нормы определяют при исследовании здоровых лиц, врачи, как пра­вило, не имеют четких границ нормальных пока­зателей гемостаза. В сложных случаях диагноз строится на анализе лабораторных и клиничес­ких данных. Многие компоненты системы гемо­стаза лабильны, а на результаты анализа влияет целый ряд факторов. Поэтому для решения воп­роса о диагнозе в сомнительных случаях необхо­димо проводить неоднократные исследования с использованием различных методов и реактивов для определения одного и того же показателя.

Ниже мы рассмотрим отдельно разные эле­менты гемостаза, их взаимодействие и патологи­ческие процессы, являющиеся следствием нару­шения гемостатического баланса.

 

Сосудистая стенка

 

СОСУДИСТАЯ СТЕНКА

Структура и функции сосудистой стенки

Кровь в организме человека протекает по замкнутой системе кровеносных сосудов. Сосу­ды не только пассивно ограничивают объем цир­куляции и механически предотвращают кровопо-терю, но и обладают целым спектром активных функций в гемостазе. В физиологических услови­ях неповрежденная сосудистая стенка способству­ет поддержанию жидкого состояния крови. Не­поврежденный эндотелий, контактирующий с кровью, не обладает свойствами инициировать процесс свертывания. Кроме того, он содержит на своей поверхности и выделяет в кровоток ве­щества, которые препятствуют свертыванию. Это свойство предотвращает образование тромба на интактном эндотелии и ограничивает рост тром­ба за пределы повреждения. При повреждении или воспалении стенка сосуда принимает участие в образовании тромба. Во-первых, субэндотели-альные структуры, контактирующие с кровью только при повреждении или развитии патоло­гического процесса, обладают мощным тромбо-генным потенциалом. Во-вторых, эндотелий в зоне повреждения активируется и у него появля-

ются прокоагулянтные свойства. Строение сосу­дов показано на рис. 2.

Сосудистая стенка у всех сосудов, кроме пре-капилляров, капилляров и посткапилляров, со­стоит из трех слоев: внутренней оболочки (инти­мы), средней оболочки (медии) и наружной обо­лочки (адвентиции).

Интима. На всем протяжении кровеносно­го русла в физиологических условиях кровь кон­тактирует с эндотелием, образующим внутрен­ний слой интимы. Эндотелий, который состоит из монослоя клеток эндотелиоцитов, играет наи­более активную роль в гемостазе. Свойства эн­дотелия несколько различаются на разных учас­тках кровеносной системы, определяя разный ге-мостатический статус артерий, вен и капилляров. Под эндотелием находится аморфное межкле­точное вещество с гладкими мышечными клет­ками, фибробластами и макрофагами. Также встречаются вкрапления липидов в виде капель, чаще расположенных внеклеточно. На границе интимы и медии находится внутренняя эластич­ная мембрана.

Рис. 2. Сосудистая стенка состоит из интимы, луминальная поверхность которой покрыта однослойным эндотелием, медии (гладкомышечные клетки) и адвентиции (соединительно-тканный каркас): А - крупная мышечно-эластичная арте­рия (схематическое изображение), Б - артериолы (гистологический препарат), В - коронарная артерия в поперечном разрезе

 

 

Сосудистая стенка

Медия состоит из гладких мышечных клеток и межклеточного вещества. Ее толщина значи­тельно варьирует в различных сосудах, обуслав­ливая их разную способность к сокращению, прочность и эластичность.

Адвентиция состоит из соединительной тка­ни, содержащей коллаген и эластин.

Артериолы (артериальные сосуды с общим диаметром менее 100 мкм) представляют собой переходные сосуды от артерий к капиллярам. Толщина стенок артериол немногим меньше ши­рины их просвета. Сосудистая стенка самых круп­ных артериол состоит из трех слоев. По мере вет­вления артериол их стенки становятся тоньше, а просвет уже, однако сохраняется соотношение ширины просвета и толщины стенки. В самых мелких артериолах на поперечном срезе видны один-два слоя гладких мышечных клеток, эндо-телиоциты и тонкая, состоящая из коллагеновых волокон наружная оболочка.

Капилляры состоят из монослоя эндотелио-цитов, окруженных базальной пластиной. Кро­ме того, в капиллярах вокруг эндотелиоцитов находят другой тип клеток - перициты, роль ко­торых изучена недостаточно.

Капилляры открываются на своем венозном конце в посткапиллярные венулы (диаметр 8-30 мкм), для которых характерно увеличение ко­личества перицитов в сосудистой стенке. Пост­капиллярные венулы, в свою очередь, впадают в

собирательные венулы (диаметр 30-50 мкм), стен­ка которых, помимо перицитов, имеет наружную оболочку, состоящую из фибробластов и колла­геновых волокон. Собирательные венулы впада­ют в мышечные венулы, имеющие один-два слоя гладких мышечных волокон в средней оболочке. В целом венулы состоят из эндотелиальной выс­тилки, базальной мембраны, непосредственно прилегающей снаружи к эндотелиоцитам, пери­цитов, также окруженных базальной мембраной; кнаружи от базальной мембраны имеется слой коллагена. Вены снабжены клапанами, которые ориентированы таким образом, чтобы пропус­кать кровь по направлению к сердцу. Больше все­го клапанов в венах конечностей, а в венах груд­ной клетки и органов брюшной полости они от­сутствуют.

Функция сосудов в гемостазе:

• Механическое ограничение кровотока.

• Регуляция кровотока по сосудам, в том чис­
ле спастическая реакция поврежденных со­
судов.

• Регуляция гемостатических реакций путем
синтеза и представления на поверхности эн­
дотелия и в субэндотелиальном слое белков,
пептидов и небелковых веществ, непосред­
ственно участвующих в гемостазе.

• Представление на поверхности клеток рецеп­
торов для энзиматических комплексов, вов­
леченных в коагуляцию и фибринолиз.

 

Эндотелий

Характеристика энлотелиального покрова

Сосудистая стенка имеет активную поверх­ность, с внутренней стороны выстланную эндо-телиальными клетками. Целостность эндотели-ального покрова является основой нормального функционирования кровеносных сосудов. Пло­щадь поверхности эндотелиального покрова в сосудах взрослого человека сопоставима с пло­щадью футбольного поля. Клеточная мембрана эндотелиоцитов обладает высокой текучестью, что является важным условием антитромбоген-ных свойств сосудистой стенки. Высокая теку­честь обеспечивает гладкую внутреннюю поверхность эндотелия (рис. 3), который функциониру­ет как целостный пласт и исключает контакт про-коагулянтов плазмы крови с субэндотелиальны-ми структурами.

Эндотелиоциты синтезируют, представля­ют на своей поверхности и выделяют в кровь и субэндотелиальное пространство целый спектр биологически активных веществ. Это белки, пептиды и небелковые вещества, регулирующие гемостаз. В табл. 1 перечислены основные про­дукты эндотелиоцитов, участвующие в гемос­тазе.

Сосудистая стенка

 

 

Рис. 3. Эндотелиальный покров сосудов. Гладкая поверх­ность покрыта одним слоем эндотелиальных клеток. Целос­тность эндотелиального покрова - важнейшее условие со­хранения жидкого состояния крови

Антикоагулянтная активность интактного эндотелия

Антикоагулянтные свойства эндотелия обес­печиваются несколькими механизмами.

• Интактный эндотелий не обладает прокоагу-
лянтной активностью.

• Эндотелий пассивно предотвращает контакт
крови с субэндотелиальными структурами,
обладающими выраженными прокоагулянт-
ными свойствами.

• Интактный эндотелий синтезирует, выделя­
ет в кровь или представляет на своей поверх­
ности вещества, препятствующие коагуляции,
адгезии, агрегации и спазму сосудов.

Гликокаликс

Со стороны просвета сосуда на поверхности эндотелиальных клеток сформирован слой глико-

каликса (прежнее название - мукополисахарид), состоящий из протеогликанов, гликопротеидов, гликолипидов (рис. 4).

Основу гликокаликса образуют молекулы протеогликанов (рис. 5). Стержнем протеогли­канов служит очень длинный филамент гиалу-роновой кислоты. К гиалуронату с помощью контактных белков крепятся внутренние (ядер­ные) белки. Основными элементами протеогли­канов являются цепочки глюкозаминогликанов, в частности гепарансульфата и хондроитинсуль-фата, расположенные на внутреннем (ядерном) белке. На одной молекуле ядерного белка дли­ной около 300 нм размещается до 200 молекул глюкозаминогликанов. На долю гепарансульфа­та в некоторых зонах эндотелиального покрова приходится до 80% глюкозаминогликанов.

Таблица 1

Продукты эндотелиоцитов, участвующие в гемостазе

 

Антикоагулянты	Прокоагулянты
Гепарансульфат	Тканевой фактор*
Тромбомодулин	Ингибитор активатора плазминогена 1-го типа
Аденозиндифосфатаза	Фактор Виллебранда
Простациклин, ПГЕ2, ПГБ2	Рецептор для фактора Ха
Оксид азота	Коллаген IV (рецептор для фактора IX i
Тканевой активатор плазминогена	Индуцированный гипоксией активатор фактора X
Урокиназный активатор плазминогена	Липополисахарид-индуцированный активатор протромбина
Ингибитор пути тканевого фактора	Эндотелиальный рецептор протеина С
Аннексии V
Аннексии II
Протеин S
Эндотелий-продуцируемый фактор релаксации

* Доказано в экспериментах in vitro, in vivo имеются лишь единичные данные.

Сосудистая стенка

Рис. 4. Гликокаликс эндотелиального покрова представ­ляет собой молекулярный слой, состоящий из протеоглика-нов, гликопротеидов, гликолипидов, именно в нем осуществ­ляются пристеночные метаболические процессы. Слой гли-кокаликса практически предупреждает прямой контакт кле­ток крови с поверхностью эндотелиальных клеток

Рис. 5. Протеогликан - основной элемент гликокалик-

са, сформированного на поверхности сосудистой стенки

 

 

Гепарансульфат обладает мощным антикоагу-лянтным действием, являясь кофактором антитром­бина. Именно гепарансульфат служит основой ге­парина, когда последний получают вытяжкой из биологических тканей. Комплекс гепарансульфат-антитромбин является самым активным ингибито­ром свертывания. На его долю приходится около 80% антикоагулянтной активности крови.

Крайними молекулами глюкозаминогликанов, как правило, являются сиаловые кислоты, которые формируют отрицательный поверхностный заряд. Клетки крови также имеют на поверхности сиало­вые кислоты, поэтому между поверхностью сосу­дистой стенки и клетками крови формируются силы электростатического отталкивания.

Внутренние пространства протеогликанов гид-ратированы и формируют вязкий гель, устойчивый к компрессионному давлению. В результате обра­зуется пристеночный молекулярный слой, куда, с одной стороны, не проникают крупные клеточные элементы, с другой стороны, именно в этом слое функционируют такие ферменты, как липопроте-инлипаза, целый ряд АДФаз, ферменты, разруша­ющие кинины, серотонин, норадреналин и другие биологически активные вещества, в том числе об­ладающие прокоагулянтной активностью.