3.14. Гемостаз и его нарушения
Жидкое состояние крови в кровеносных сосудах является необходимым условием поддержания гомеостаза внутренней среды организма. Эту задачу выполняет система гемостаза. Благодаря ей обеспечиваются три важнейшие функции:
a) кровь сохpаняется в жидком состоянии,
б) пpедупpеждаются кpовотечения, поддеpживанием стpуктуpной целостности стенок кpовеносных сосудов,
в) при повpеждении сосуда останавливают кровотечение.
Выполняя функцию сохранения жидкого состояния крови, система гемостаза участвует и в сохранении должного объема кpови, циркулирующей в сосудах. Последнюю функцию она выполняет совместно с органами кроветворения, кровообращения, выделения.
Гемостаз осуществляется взаимодействием стенок кровеносных сосудов, форменных элементов крови (тромбоцитов, эритроцитов, лейкоцитов), а также факторов, имеющихся в плазме крови. В плазме крови содержится более 40 веществ, которые участвуют в обеспечение гемостаза. Их можно разделить на две большие группы: участвующие в процессе свертывания (коагулянты) и обеспечивающие противосвертывание (антикоагулянты).
Для характеристики системы гемостаза предложено выделить особо систему РАСК (регуляция агрегатного состояния крови и коллоидов). Система РАСК обеспечивает поддержание жидкого состояния крови и восстановления свойств стенок сосудов, которые при многих патологических состояниях и с возрастом могут изменяться. Она же поддерживает на оптимальном уровне соотношение отдельных факторов коагулянтной-антикоагулянтной системы в норме и постепенно восстанавливает соотношение их после использования в процессе коагуляции.
Жизненно важно, чтобы указанные две взаимосвязанные подсистемы находились в состоянии динамического равновесия, хотя в норме суммарная антикоагулянтная активность несколько выше, чем коагулянтная. Пpи значительном преобладании любой из них возникают нежелательные для оpганизма нарушения. Ускорение свертывания крови называется гиперкоагуляцией, а замедление - гипокоагуляцией.
Нарушения в системе гемостаза являются причиной возникновения чрезвычайно опасных для жизнедеятельности организма осложнений, затрудняющих кровоток (тромбозов, эмболий) или напротив, приводящих к кровопотерям (геморрагиям). Именно эти нарушения являются непосредственной причиной смерти большинства больных.
3.14.1. Тромбоциты
Одним из ведущих звеньев в системе гемостаза являются кровенные пластинки (тромбоциты). В крови их содержится от 200 до 400 тыс/мкл (200-400 5109/л). Диаметр кровяных пластинок около 1,5-4,0 мкм, а толщина - 0,5-0,75 мкм. Далеко не все они циркулируют свободно в периферической крови, часть их находится в депо - костном мозге, селезенке (до 30%), печени. Это создает условия для колебания их уровня в крови даже у здорового человека. Выходящие из депо тромбоциты увеличивает пул циркулирующих клеток. В результате в течение суток число их непостоянно: к утру снижается, а под вечер увеличивается. Тромбоцит в строго академическом смысле слова, не может быть назван клеткой, так как в нем отсутствует ядро и большинство субклеточных структур, являющихся непременным атрибутом типичной клетки. Но в то же время, тромбоцит достаточно сложно устроен и хорошо приспособлен для выполнения своих функций (рис. 3.9).
Рис. 32. Схема цитоскелета покоящегося тромбоцита М - мембрана, МФ - микрофиламенты, МТ- микротубулярное кольцо, ОКС- открытая канальцевая система, Г- гранулы (по Boyles).
Характерной особенностью тромбоцита является наличие на наружной мембране углублений, которые как фьорды вдаются внутрь мембраны, нередко пронизывая его насквозь. На мембране и во внутренних гранулах имеется большое количество биологически активных соединений, часть которых образована самим тромбоцитом, а часть - поступает в них из плазмы крови. Большинство их принимает участие в процессах свертывания крови - гемокоагуляции.
В тромбоцитах большинство соединений находится в гранулах. Различают 4 типа гранул: 1 - гранулы, содержащие небелковые компоненты, такие как АТФ, АДФ, серотонин, пирофосфат, адреналин, кальций; 2 - гранулы содержат низкомолекулярные белки, фактор Виллебранда и фибриноген; 3 и 4 тип гранул содержит различные ферменты.
Сама мембрана тромбоцита также участвует в процессах гемостаза. Гликопротеины ее (их насчитывают до 5 типов) обеспечивают многие функции тромбоцитов. В числе их содержится гликопротеин I-рецептор, ответственный за адгезию пластинки к коллагену, что способствует прилипанию тромбоцита к месту повреждения сосуда. Часть гликопротеинов мембраны является рецепторами, обеспечивающими прилипание тромбоцитов к поврежденной стенке или друг к другу (агрегацию), а так же для некоторых факторов свертывания (фактору Виллебранда). Поэтому снижение содержания различных гликопротеидов на мембране тромбоцитов приводит к повышенной кровоточивости.
Фосфолипиды мембраны участвуют и напрямую в формировании сгустка крови. Они же являются предшественниками биологически активных соединений - простагландинов, образующихся из арахидоновой кислоты (здесь есть и соответствующий фермент - фосфолипаза А2). Например, один из них - тромбоксан А2 активирует процесс свертывания крови. Кроме того, на внутренней стороне мембраны содержится фермент аденилатциклаза, активирующий образование цАМФ, который запускает начало процессов изменения состояния пластинок при повреждении сосуда.
Необходимо подчеркнуть, что среди других соединений, находящихся в тромбоците важную роль играет фактор роста (ТРФ). Под его влиянием усиливается пролиферация эндотелиальных и гладкомышечных клеток кровеносных сосудов, фибробластов, что обеспечивает восстановление сосудистой стенки после ее повреждения..
Многие функции тромбоцитов связаны с наличием внутри них сократительного аппарата, благодаря которому в процессе гемостаза форма и размеры тpомбоцитов непрерывно изменяются, образуются отростки или пластинки распластываются на поверхности. Одновременно с этим пpоисходит сокращение их и во внеклеточное пространство выталкивается содержимое гранул - факторы свертывания и другие соединения. Внутpи тpомбоцитов сократительные белки образуют нитевидные микрофиламенты. Эти белки тесно переплетены с микротрубочками, котоpые внутри тромбоцитов выполняют опорную функцию, способствуя сохранению формы. Микротрубочки состоят из полимеров белка тубулина. Полимеризация его регулируется многими факторами. Наибольшее значение принадлежит Са2+, содержание которого повышается при свертывании крови. В результате полимеризация тубулина pезко угнетается, что создает условия для изменения формы тромбоцита. Основными сократимыми элементами в тромбоците, как и в большинстве других сократимых клетках, являются белки актомиозинового комплекса. Механизм сокращения этих белков в тромбоците напоминает подобный процесс, происходящий в мышцах. Запускается он также возрастанием концентрации свободного кальция, через посредство кальмодулина и циклических нуклеотидов. Сокращающийся актомиозиновый комплекс приводит к изменению формы тромбоцитов. Одновременно этот же механизм обеспeчивает подтягивание гранул к стенке и секрецию их содержимого.
Жизненный цикл и функции тромбоцитов. Тромбоциты, выйдя из костного мозга, циркулируют в крови в течение 8-12 суток. Затем они либо разрушаются в селезенке, печени, легких, либо прилипают к эндотелию кровеносных сосудов. В эндотелии они выполняют трофическую функцию, “изливая” в клетки свое содержимое, среди которого находится фактор роста. В результате стенка сосудов, особенно капилляров, становится более “прочной”. При этом сами тромбоциты также могут встраиваться в эндотелиальные клетки, сливаясь с ними, что дополнительно укрепляет сосудистую стенку.Эта, так называемая, ангиотрофическая функция тромбоцитов ярко проявляется при их недостатке - тромбоцитопении. Если эндотелиальные клетки лишаются тромбоцитарной «подкормки», то они подвергаются дистрофии и начинают пропускать через свою цитоплазму даже целые эритроциты. Любопытно, что диапедез эритроцитов при этом может быть столь интенсивным, что если на их пути встречается ядро клетки, то оно может разломиться надвое. Вышедшие в ткани эритроциты образуют мелкие кровоизлияния.
Для выполнения ангиотрофической функции в сутки может использоваться до 10% всех циркулирующих в крови тромбоцитов. Поэтому при тромбоцитопениях имеет место снижение устойчивости стенки капилляров из-за слущивания эндотелия их. Точечные подкожные кровоизлияния (петехии) возникают как при легкой травме, так и при повышении кровяного давления. Своеобразной и весьма существенной разновидностью ангиотрофической функции тромбоцитов является обусловленное влиянием фактора роста усиление пролиферативных процессов гладкомышечных клеток, эндотелия при повреждении сосуда (после образования сгустка крови).
Таким образом, тромбоциты выполняют следующие функции:
1) транспортная - связана с переносом на мембранах различных биологически активных соединений,
2) ангиотрофическая,
3) участие в свертывании крови,
4) участие в остановке кровoтечений,
5) участие в восстановлении целостности поврежденного сосуда.