Лекция 1.1. Современные представления о функционировании системы гемостаза

жидкого состояния крови, а с другой –
предупреждение и

остановку
кровотечений путем поддержания структурной
целостности стенок кровеносных сосудов и
быстрого тромбирования последних при
повреждениях …

Функции системы гемостаза
Активация коагуляционных механизмов в ответ на повреждение
Предотвращение спонтанной коагуляции
Восстановление тканевой перфузии после завершения процесса заживления раны (фибринолиз)

(тканевая жидкость, фосфолипиды);
превращение протромбина в тромбин под влиянием этих

ферментов;
превращение фибриногена в фибрин под влиянием тромбина.

Компоненты системы гемостаза
Сосудисто-тромбоцитарное звено
Система свертывания (коагуляции) крови
Антикоагулянты
Фибринолитическая система

результате воздействия на нее некоего повреждающего (механического, физического, химического) фактора.

В результате повреждения ткани в кровотоке и вне его появляются остатки разрушенных клеток и клеточных мембран. В этом случае свертывание крови развивается за счет действия активных факторов свертывания, выделяющихся из поврежденных тканей. Этот процесс обозначается как внешний механизм свертывания крови.
при изменении и повреждении (альтерации) эндотелия сосудов без физического разрушения последних.В этом случае говорят о внутреннем механизме свертывания крови, при котором образование тромбов инициируется биологически активными веществами, выделяющимися эндотелием сосудов и тромбоцитами. Именно такой процесс тромбообразования может приводить к серьезным нарушениям микроциркуляции и гемодинамики.

физиологических механизма: клеточный и плазменный механизмы гемостаза.

Клеточный механизм гемостаза обеспечивает агрегацию (склеивание между собой) форменных элементов крови, их прикрепление к эндотелию сосудов (адгезию) и выделение из них веществ, активирующих каскадный процесс свертывания крови за счет плазменных факторов гемостаза.
Плазменный механизм гемостаза обеспечивается плазменными факторами свертывания крови и завершается процессом фибриообразования (образование сгустка крови), ретракцией кровяного сгустка и, в дальнейшем, его рассасыванием (фибринолизом).

свертывания крови
запускается повреждением (альтерацией) эндотелия сосудистой стенки. Повреждение эндотелия сосудов

приводит к инициации двух процессов: обнажению адгезивных белков субэндотелия и активации тромбоцитов. Активация тромбоцитов вызывает увеличение количества адгезивных рецепторов на их мембране. Белковые вещества – тромбоспондин, фактор Виллебранда, фибриноген образуют своеобразные «мостики» между рецепторами тромбоцитов и рецепторами белков субэндотелиального слоя микрососудов. Этап клеточного гемостаза завершается тем, что на поврежденном участке сосудистой стенки оседает и закрепляется слой тромбоцитов тесно связанных как между собой, так и c субэндотелием сосудов.

Образовавшаяся тромбоцитарная прослойка, белки субэндотелия, а также кининоген плазмы крови являются активаторами плазменного XII фактора свертывания крови (фактора Хагемана).

свертывания – XI фактора ( в активном состоянии -

фактор XI a).
Фактор XIa в присутствии ионов Са++ и фосфолипидов активирует фактор IX фактор, который, образуя протромбиназный комплекс с VIII фактором и ионами Са++, активирует Х фактор.

Общий путь - активированный Х фактор (фактор Ха) в комплексе с V фактором (проакселерином), ионами Са++ и фосфолипидами образует активный фермент, преобразующий фактор II (протромбин) в тромбин (фактор IIа). Под действием тромбина в присутствии ионов Са++ происходит образование фибрина из фибриногена ( фактор I) с последующей стабилизацией фибрина XIII плазменным фактором свертывания (фибринстабилизирующий фактор)

инициируется факторами свертывания, выделяющимися из поврежденных тканей. Фактор III (тканевый

тромбопластин), взаимодействуя с VII фактором (проконвертином) и ионами Са++, переводит фактор VII в активное состояние (VIIa), который, в свою очередь, активирует фактор Х).
Общий путь - активированный Х фактор (фактор Ха) в комплексе с V фактором (проакселерином), ионами Са++ и фосфолипидами образует активный фермент, преобразующий фактор II (протромбин) в тромбин (фактор IIа). Под действием тромбина в присутствии ионов Са++ происходит образование фибрина из фибриногена ( фактор I) с последующей стабилизацией фибрина XIII плазменным фактором свертывания (фибринстабилизирующий фактор)

тромбина, образование фибрина
Процесс свертывания запускается 2-ми путями
Факторы свертывания в плазме

в неактивной форме
Активированные факторы являются активаторами для других факторов

Каскадно-матричная
3 фазы : инициации свертывания, усиления, распространения
Разделения на внутренний и внешний механизм – нет
Комплекс TF-VIIa активирует факторы X, IX, а факторы XIIa, Xa могут активировать VII фактор
Тромбин на начальной стадии свертывания является активатором тромбоцитов и факторов коагуляции (VIII,V) благодаря включению механизма положительной обратной связи
Все процессы происходят на клеточных поверхностях

Тромбоцитарное звено
Плазменно-коагуляционное звено (факторы коагуляции, фибринолиза, антикоагулянты)

Обозначения: ТФ – тканевой фактор, II, V, VII, VIII, IX, X, XI, XIII – факторы свертывания крови, то же с приставкой «а» - активированные факторы свертывания крови. Момот А.П., 2010

эндотелий

Инициация
Характерно резкое увеличение количества VIIa при выбросе (TF)

и образование небольшого количества тромбина по внешнему пути
Основная роль тканевого фактора – обеспечить формирование «тромбинового взрыва»
Комплекс (TF-VIIa) активирует XI, IX и X факторы
Активация фактора X комплексом TF-FVIIa блокируется ингибитором тканевого фактора (tissue factor pathway inhibitor (TFPI)
Усиление
Происходит усиление коагуляционных реакций и активация тромбоцитов тромбином
Xa и его кофактор Va образуют Расширение и распространнение коагуляции с формированием комплекса FVIII/FIXa (теназного), затем FVa/Fxa (протромбиназного) комплекса на поверхности активированных тромбоцитов, с последующей активацией перехода протромбина в тромбин
Распространение
Генерация большого количества тромбина («тромбиновый взрыв»)
Далее тромбин активирует дальнейшие пути образования фибрина для формирования каркаса тромба в месте повреждения и его стабилизации

механизмы свертывания крови, протекающие в условиях in vivo
Позволяет уточнить

патогенез клинических состояний, связанных с дефицитом XI и XII факторов (отсутствие выраженной кровоточивости)
Объясняет гемостатическую эффективность рекомбинантного активированного коагуляционного фактора VII

Классическая каскадная модель с разделением на внутренний наглядной и внешний механизм свертывания не утратила своей актуальности, поскольку является более пригодной для понимания базовых методов лабораторной диагностики нарушений системы гемостаза, основанных на исследованиях с искусственной стимуляцией системы гемостаза коалином, элаговой кислотой, тромбопластином, коагулазами из ядов змей

Классическая каскадная модель

остановку кровотечения в зоне микроциркуляции путем образования тромбоцитарной пробки в

месте повреждения сосуда
Эндотелий сосудов обладает рядом свойств , которые обеспечивают его тромбогенные и атромбогенные свойства, участие в регуляции тонуса сосудов, а также воспаления и ремоделирования сосудистой стенки.

ъ

способностью эндотелия :
1. Продуцировать простациклин. Он связывается с рецепторами на

мембране тромбоцита. Это ведет к активации аденилатциклазы, благодаря этому растет количество цАМФ. Последний ингибирует агрегацию тромбоцитов, подавляя метаболизм арахидоновой кислоты и поступление кальция в тромбоциты
2 . Удалять из кровотока активированные факторы коагуляционного гемостаза
Связывать   тромбин на мембране эндотелия через взаимодействие с тромбомодулином и модулировать тромботический потенциал тромбина
 Продуцировать тканевой активатор плазминогена (ТАП, t-PA)

повреждения, лучевое воздействие, гипер- и гипотермия, токсичные вещества, в том

числе лекарственные средства)
2.Эндогенные факторы (антитела и иммунные комплексы, медиаторы воспаления, фактор некроза опухоли, лейкоцитарные ферменты)
При метаболических поражениях сосудов ( при сахарном диабете, гиперлипидемии, гипергомоцистеинемии) эндотелий сохраняет морфологическую целостность, но утрачивает тромборезистентность.  

гемостазе и плазменных реакциях свертывания благодаря их реакционным способностям к

образованию агрегатов и адгезии к чужеродным поверхностям. Этот механизм запускается повреждением (альтерацией) эндотелия сосудистой стенки, что приводит к инициации двух процессов: обнажению адгезивных белков субэндотелия и активации тромбоцитов.

Адгезивные белки субэндотелия (коллаген, фибронектин, тромбоспондин, фактор Виллебранда) связываются с рецепторами (интегринами) тромбоцитов и способствуют их прикреплению (адгезии) к субэндотелию сосудов при их повреждении.

АДФ, тромбин, катехоламины и серотонин), выделяющиеся из поврежденных клеток эндотелия

сосудов, активируют тромбоциты. Указанные активаторы тромбоцитов соединяются с рецепторным аппаратом этих клеток, что приводит к повышению уровня внутриклеточного Са2+ , что способствует дегрануляции -гранул тромбоцитов, выходу из этих гранул таких биологически активных белков, как тромбоспондин, фактор Виллебранда, фибриноген, которые в свою очередь обеспечивают агрегацию. Белковые вещества – тромбоспондин, фактор Виллебранда, фибриноген образуют своеобразные «мостики» между рецепторами тромбоцитов и рецепторами белков субэндотелиального слоя микрососудов

рецепторы, являющиеся гликопротеинами (GP)). Большинство рецепторов тромбоцитов сформированы как белковые

комплексы из разных молекул гликопротеинов. В таблице представлены наиболее значимые гликопротеины тромбоцитов и их комплексы.

свертывания, содержащиеся в плазме. По своей природе они относятся к

белкам — сериновым протеазам и неферментным белкам. Все факторы организованы в систему, условно поделенную на внешний (основной)
и внутренний пути инициации коагуляции. Процесс свертывания крови рассматривается как цепь
последовательных биохимических реакций.

и
внутреннему пути свертывания крови является тромбин (фактор IIа). Он играет

ключевую роль в усилении процесса свёртывания крови. Тромбин, связанный с рецептором GPIb-V-IX, вычленяет фактор VIII из комплекса с фактором Виллебранда, активирует его. Фактор VIIIа остаётся на тромбоцитарной поверхности, формируя «теназный комплекс». Тромбин активирует фактор V, который выделяется в процессе секреции из альфа-гранул тромбоцитов (ТР). Фактор Vа также остаётся на поверхности активированных ТР, формируя «протромбиназный комплекс».
Параллельно тромбин активирует тромбин-активируемый ингибитор фибринолиза (ТАFI), который тормозит развитие фибринолиза и позволяет сформироваться плотному гемостатическому тромбу, достаточному для надёжной остановки кровотечения и развития репаративных реакций сосудистой стенки.

Компоненты системы гемостаза Плазменное звено

конечные последовательности от α- и β-цепей  2ФПА и 2ФПВ.

Образуются растворимые мономеры фибрина. Тромбин переводит фибриноген в нерастворимый фибрин-полимер, активирует ф.XIII и стабилизирует фибрин-полимер, ведет к образованию нерастворимого фибринового сгустка.
Параллельно тромбин активирует тромбин-активируемый ингибитор фибринолиза (ТАFI), который тормозит развитие фибринолиза и позволяет сформироваться плотному гемостатическому тромбу, достаточному для надёжной остановки кровотечения и развития репаративных реакций сосудистой стенки.

процесса свертывания, которые в целом образуют антикоагулянтную систему крови, основным

направлением деятельности которой является инактивация тромбина. В нормальных условиях процесс образования тромба ограничивается определенными механизмами:

Компоненты системы гемостаза
Плазменное звено

1. Тромбин в токе крови ингибируется антитромбином III.
2. На интактных эндотелиальных клетках
тромбин связывается с тромбомодулином (ТМ), при этом тромбин теряет свои коагуляционные свойства и одновременно приобретает способность активировать антикоагулянт - протеин С.
3. Эндотелиальные клетки усиливают инактивацию коагуляционных факторов антитромбином и TFPI преимущественно за счет наличия на поверхности гепариноподобных гликозаминогликанов.
4. По мере удаления от места повреждения снижается прокоагулянтный стимул и возрастает антикоагулянтный.

ингибитором системы свертывания крови. Помимо тромбина АТ ингибирует также фактор

Xа, IX, XI, XII и каллекреин. Потенцирующее действие на АТ оказывает гепарин, вырабатываемый тучными клетками. После образования комплекса протеазы с антитромбином III гепарин высвобождается и может связываться с другими молекулами антитромбина III. Такое «каталитическое» ускорение активности антитромбина III гепарином названо гепарин-кофакторной активностью, которая требуется для полного антикоагулянтного действия гепарина в плазме.
В ходе нормального гемостаза антитромбин III активируется путём связывания с гепариноподобными гликозаминогликанами (гепаранами), находящимися на поверхности эндотелиальных клеток.

Физиологическое значение антитромбина III подтверждает выраженная тенденция к тромбоэмболиям при врожденном дефиците ингибитора, встречающаяся в популяции с частотой 1 : 5 000

–протеин S. Другими компонентами являются мебранный белок тромбомодулин (ТМ), рецептор

протеина С на эндотелиальных клетках и С4-связывающий протеин.
Протеин С – витамин-К-зависимый белок плазмы, синтезируется в печени. Активированный протеин С (АПС) является специфической сериновой протеазой. Основная функция его в гемостазе инактивация факторов Vа и VIIIа. Помимо этого он инактивирует PAI, что приводит к усилению фибринолиза.
Активация протеина С происходит на поверхности эндотелиальных клеток. Протеин С связывается с РПСЭК и контактирует с комплексом тромбин-тромбомодулин. Происходит протеолиз неактивного протеина С и образование его активной формы (АПС).
АПС способен инактивировать факторы Vи VIII, расположенные на поверхности активированных тромбоцитов в присутствии ионов Са. Протеин S является кофактором этой реакции. Механизм инактивации факторов Vи VIII заключается в их лизисе.

Компоненты системы гемостаза Плазменное звено

Протеин S – витамин-К-зависимый белок плазмы, синтезируется в печени. Он присутствует в плазме частично свободно, частично в в комплексе с С4-связывающим протеином, который доставляет протеин S на фосфолипидную мембрану. Однако, только свободный протеин S является кофактором протеина С.

дальнейшем, после исчезновения риска кровотечения, подвергается лизису под влиянием ферментов

фибринолитической системы крови. Фибринолитическая система включает 4 компонента: плазмин, его неактивный предшественник плазминоген, активатор плазминогена и ингибитор. Основным звеном этой системы выступает плазминоген (профибринолизин), превращение которого в активный фермент плазмин происходит благодаря нескольким биохимическим механизмам.

плаценте, сперме, миометрии, эндометрии. Синтезируется в печени, костном мозге, почках.

Под действием активаторов плазминоген превращается в плазмин — сериновую протеиназу, расщепляющую лизил-аргининовые и лизил-лизиновые связи в фибрине и фибриногене.
Активаторы плазминогена
Высокоспецифичные сериновые протеиназы регуляторного типа, обнаружены в биологических жидкостях и тканях организма человека.
Функции активаторов плазминогена: регуляция жидкого состояния крови (фибринолиза), овуляции и имплантации бластулы, регенерации тканей, активации коллагеназ, атерогенеза, роста и метастазирования опухолей
Выделяют тканевый активатор плазминогена (ТАП) в эндотелии сосудов, крови, и активатор из мочи — урокиназа (УК). ТАП высвобождается из эндотелия под действием многочисленных эндогенных и экзогенных стимулов: ацидоза и гипоксии — при закрытии венозного сосуда тромбом in vivo, некоторых вазоактивных медиаторов — гистамина, серотонина, брадикинина, каллидина, сосудистых препаратов — вазопрессина.
Ингибиторы фибринолоитической системы
a2-Антиплазмин — образует комплексы только с плазмином и трипсином. Взаимодействие плазмина и a2-антиплазмина протекает в 2 стадии: стадию быстрого обратимого образования фермент-ингибиторного комплекса и стадию его медленной трансформации в необратимый комплекс, лишенный всякой ферментативной активности. Ингибирование фибринолиза пропорционально количеству a2-антиплазмина, соединенного с фибрином.
a2-макроглобулин - реагирует с плазмином относительно медленно, но его емкость велика . При больших количествах плазмина и исчерпании запаса a2-антиплазмина инактивацию выполняет a2-макроглобулин.

механизму. Внешний механизм активации фибринолиза осуществляется с помощью тканевых активаторов

плазминогена содержащихся в сосудистом эндотелии, эритроцитах, тромбоцитах, лейкоцитах, моче (урокиназа, образующаяся в юкстагломерулярном аппарате почек), желчи, слюне. Основным внешним активатором плазминогена является активатор тканевого типа (ТПА), который синтезируется в сосудистом эндотелии при любом повреждении сосуда, его закупорке тромбом, при интенсивном сжатии (в том числе сжатии манжетой), а также под влиянием вазоактивных веществ и некоторых лекарственных препаратов .

Внутренний механизм активации фибринолиза обеспечивается преимущественно активированным фактором Хагемана (ХIIа) в комплексе с калликреином и высокомолекулярным кининогеном. Активация калликреин-кининовой системы возникает не только при свертывании крови, но и при многочисленных воспалительных и дегенеративных повреждениях внутренних органов.

то же время относительно неспецифичной сериновой протеазой, которая разрушает фибрин

и фибриноген. Образующиеся вследствие этого молекулы, имеющие разную молекулярную массу, обозначаются как продукты деградации фибрина. Ими в основном являются комплексы DDE и D-димеры.
Некоторые продукты деградации обладают выраженной физиологической активностью – они снижают агрегацию тромбоцитов и нарушают полимеризацию фибрин-мономеров
D-димер — продукт распада фибринового сгустка — представляет собой молекулярные фрагменты поперечно сшитого фибрина, образующиеся при его протеолитической деградации активным плазмином. В структуре D-димера имеются D-D-связи («поперечные сшивки»), которые отсутствуют в фибриногене, фибрин-мономере и рыхлом фибрин-полимере. D-D-связи образуются в результате действия фактора XIIIa, уплотняют фибриновый сгусток и не разрушаются плазмином.

и обеспечивать рассасывание образовавшихся тромбов или кровяных сгустков, но и

ингибироваться несколькими путями.
Во-первых, это происходит благодаря ингибиторам плазмина, к которым относятся такие белки, как 2-антиплазмин (серпин), 2-макроглобулин, 1-антитрипсин и
антитромбин III.
Во-вторых, в плазме крови содержатся так называемые ингибиторы активаторов плазминогена (ИАП-1, ИАП-2, ИАП-3). Наиболее действенным из них является ИАП-1, который ингибирует тканевый активатор плазминогена. Важно, что оба эти механизма препятствует фибринолизу в месте образования тромба на стенке сосуда.