Глава 4. Изменения некоторых физико-химических свойств крови
Способность крови свертываться является биологически защитным механизмом, предохраняющим организм от кровопотери при различных повреждениях. Наряду со свертывающими факторами в крови содержатся антисвертывающие вещества, обеспечивающие жидкое состояние крови и растворение уже образовавшегося фибрина.
Процесс свертывания крови осуществляется в 3 фазы и представляет собой ферментативную аутокаталитическую реакцию, предшествующие продукты которой катализируют последующий ход реакции до образования фибринового сгустка.
Первая фаза - образование активного тромбопластина (по терминологии Шмидта тромбокиназы). Различают плазменный (кровяной) и тканевой тромбопластин.
Тканевой тромбопластин участвует во внешней (быстрой) системе свертывания. Внешняя система включается при повреждениях кровеносных сосудов, ранениях, травмах. Из поврежденных клеток и тканей освобождается готовый тканевой тромбопластин, который активируется проконвертином (VII фактор). Процесс свертывания крови во внешней системе идет 30-40 с.
Плазменный тромбопластин участвует во внутренней (замедленной) системе свертывания. Здесь свертывание крови идет гораздо медленнее (5- 8 мин) в связи со сложностью процесса образования плазменного тромбопластина. Пусковым механизмом его образования является активация фактора XII при его контакте с измененной внутренней стенкой сосуда (замедление кровотока, стаз, воспаление). В последующих реакциях активируются факторы XI, IX и т.д., осушествляется аутокаталитическая реакция, переходящая во 2-ю фазу свертывания.
Вторая фаза - образование тромбина из протромбина под влиянием активного тромбопластина и ионов кальция (2-5 с).
Третья фаза - образование фибрина из фибриногена под влиянием тромбина (3-5 с). Вначале образуется фибрин - мономер (растворимый в мочевине фибрин S). Затем происходят полимеризация и формирование нерастворимого фибрина i. Фибрин-стабилизирующий фактор XIII (ФСФ) обеспечивает прочность и нерастворимость фибриновых тяжей. На этом заканчивается процесс гемокоагуляции. В дальнейшем под влиянием ретрактозима тромбоцитов осуществляется ретракция сгустка.
Образовавшийся фибрин подвергается асептическому растворению при участии ферментов фибринолитической системы.
По Бюркеру время свертывания крови человека составляет в среднем 5-6 мин (начало образования первых нитей фибрина).
§ 235. Нарушение свертывания крови
В физиологических условиях свертывающие и антисвертывающие компоненты крови находятся в динамическом равновесии, которое регулируется нейроэндокринными механизмами.
При различных заболеваниях нарушается процесс взаимодействия между свертывающими и антисвертывающими факторами, между свертывающей и фибринолитической системами крови. Эти нарушения могут привести к замедлению свертывания крови и кровоточивости (геморрагический диатез) или к ускорению свертываемости и тромбообразованию.
Замедление свертывания крови. Основными механизмами, играющими роль в замедлении свертывания крови, являются:
недостаток одного или нескольких факторов свертывания - прокоагулянтов (плазменных и пластиночных);
избыток антикоагулянтов (гепарин, антитромбин и др.);
активация фибринолитической системы.
При нарушении свертывания крови возможны длительные кровотечения и кровоизлияния в органы (геморрагический синдром, геморрагический диатез).
Ниже приводятся некоторые причины, способствующие кровоточивости.
Гемофилия. Это наследственное заболевание, сцепленное с половой Х-хромосомой. Гемофилия А обусловлена дефицитом VIII фактора (антигемофильного глобулина). Нарушается первая фаза свертывания (образование тромбопластина) и весь процесс свертывания крови. После незначительных травм (экстракция зуба, порез при бритье и пр.) кровь не свертывается в течение длительного времени. Гемофилические кровотечения возникают при падении уровня антигемофильного глобулина ниже 30% нормы.
Реже встречается гемофилия В, связанная с недостатком фактора IX (фактор Кристмаса), и гемофилия С вследствие дефицита фактора X (рис. 47).
Описаны случаи гемофилии без отягощенной наследственности.
Тромбоцитопения. Она возникает или вследствие уменьшения продукции тромбоцитов в костном мозге или вследствие разрушения их противотромбоцитарными антителами. Образование тромбоцитов уменьшается при гипоапластических состояниях костного мозга, при лейкозах, лучевой болезни, симптомокомплексе Верльгофа. Для последнего характерно наличие в крови гигантских, функционально неполноценных тромбоцитов (нарушается их вызревание и отшнуровывание от мегакариоцитов).
Падение количества тромбоцитов ниже критического уровня (меньше 30-50·103 в 1 мкл) сопровождается спонтанными кровотечениями (из носа, десен, матки, кишечника), кровоизлияниями в кожные покровы и другие органы.
Геморрагический синдром обусловлен тем, что при тромбоцитопении повышается проницаемость капилляров и падает их тонус вследствие недостатка серотонина, нарушается свертывание крови из-за отсутствия тромбоцитарних факторов свертывания и замедляется ретракция сгустка за счет дефицита ретрактозима. Продолжительность кровотечения по Дуке удлиняется до 10 мин и больше (в норме оно составляет 2-3 мин) (рис. 48).
Наклонность к кровоточивости отмечается и в тех случаях, когда в крови циркулируют качественно неполноценные тромбоциты при нормальном их количестве. Сюда относятся наследственные тромбастении. Неполноценность тромбоцитов обусловлена дефектом их ферментов или нарушением высвобождения из тромбоцитов внутрипластиночных факторов. При этом тромбоциты теряют способность прилипать к поверхности (адгезия) и прилипать друг к другу (агрегация). При снижении адгезивности и агрегации тромбоцитов возникает длительное кровотечение из поврежденного сосуда, так как нарушается образование гемостатического тромба.
Гипопротромбинемия. Синтез протромбина снижается при диффузных поражениях печени и авитаминозе К. Нарушаются 2-я и 3-я фазы свертывания крови, возможны спонтанные кровотечения.
Гипо- и афибриногенемия. Характеризуется нарушением третьей фазы свертывания крови - фазы образования фибрина. Причинами гипофибриногенемии являются:
недостаточный синтез фибриногена в печени;
изменение структуры молекулы фибриногена (дисфибриногенемия);
интенсивный фибринолиз при активации фибринолитической системы.
Дисфибриногенемия характеризуется нарушением процесса полимеризации фибрина, он не образует характерную сеточку, кровь плохо свертывается. Такое явление может наблюдаться при инфекционных заболеваниях, интоксикациях, лучевом поражении.
Наиболее выраженное и стремительное падение уровня фибриногена в крови связано с усиленным его распадом под воздействием протеолитического фермента плазмина (фибринолизина). В крови содержится его предшественник - плазминоген, который активируется тканевыми и другими активаторами (схема 16).
При оперативных вмешательствах и обширных повреждениях тканей (особенно легких, матки, предстательной железы) освобождаются тканевые активаторы, что приводит к избыточному образованию плазмина. Плазмин оказывает протеолитическое действие на фибриноген, фибрин и другие факторы свертывания. Разрушение этих компонентов сопровождается резким падением уровня фибриногена в крови (ниже 1 г/л) и кровотечением, которое может стать смертельным.
В табл. 26 указаны некоторые причины, обусловливающие замедление свертывания крови.
Таблица 26. Замедление свертывания крови |
|
Вызывающий фактор |
Механизм |
Гемофилия А |
Дефицит фактора VIII (антигемофильного глобулина) |
Уменьшение количества тромбоцитов (болезнь Верльгофа, лучевая болезнь, аллергическая тромбоцитопения) |
Недостаток тромбоцитарных факторов свертывания и ретрактозима |
Диффузные повреждения паренхимы печени (гепатиты, цирроз, отравление фосфором и др.) |
Недостаток протромбина, проконвертина, фибриногена |
Гипо- и авитаминоз К, механическая желтуха |
Уменьшение протромбина |
Передозировка гепарина |
Инактивация протромбина, тромбина, плазменного тромбопластина |
Передозировка дикумарина |
Торможение синтеза протромбина, проконвертина |
Анафилактический и пептонный шок |
Увеличенное поступление в кровь гепарина и антитромбинов |
Обширные повреждения тканей, акушерская патология, операция на легких, матке, предстательной железе |
Избыточное поступление в кровь тканевых активаторов, интенсивный фибринолиз и падение уровня фибриногена |
Ускорение свертывания крови. Ускорение свертывания крови зависит от:
увеличения в крови концентрации прокоагулянтов (тромбопластин, тромбин и пр.);
падения активности естественных антикоагулянтов (гепарин, антитромбины и пр.);
торможения процесса фибринолиза;
увеличение количества тромбоцитов (эритремия).
В механизме укорочения времени свертывания крови наибольшее значение имеет ускорение первой фазы свертывания - фазы образования тромбопластина. Ускоренное образование тромбопластина приводит в свою очередь к большему превращению протромбина в тромбин, который является активатором множества факторов свертывания. Быстрое введение в кровоток тромбопластина и тромбина вызывает у экспериментальных животных массивное внутрисосудистое свертывание крови с летальным исходом. Увеличение содержания тромбина в количестве, способном вызывать внутрисосудистое свертывание крови у человека, явление патологическое и возможно лишь в случае одномоментного поступления в кровь значительного количества тромбопластина (травма, операция с большим повреждением тканей, отслойка плаценты, шок различной этиологии). При этом свертывание крови может произойти в сосудах, удаленных от раневой поверхности.
Диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови (синдром ДВС) сопровождается значительным расходованием факторов коагуляции с последующим их дефицитом. Возникают кровотечения и кровоизлияния ("коагулопатия потребления").
Не менее важной причиной повышенной свертываемости крови является недостаток естественных антикоагулянтов (гепарин, антитромбины), а также угнетение процесса фибринолиза. Угнетение фибринолиза обнаружено у рабочих горячих цехов и на табачном производстве. Фибринолиз тормозится при алкогольной интоксикации. Временное ускорение свертывания крови отмечается при возбуждении симпатико-адреналовой системы (боль, страх, операционная травма, стрессовые состояния).
Вызванное различными причинами внутрисосудистое свертывание крови, даже массивное, не всегда ведет к образованию тромбов. Гиперкоагуляция в здоровом организме компенсируется активацией кининовой системы и фибринолиза. Указанные взаимоотношения нарушаются при ряде заболеваний и при патологических состояниях.
Предтромботическое состояние. Предпосылкой возникновения предтромботического состояния является сочетание повышенной свертываемости крови и угнетения (депрессии) фибринолиза, что предрасполагает к тромбообразованию. Предтромботическое состояние создается, например, у больных атеросклерозом, гипертонической болезнью, ревматизмом и у лиц, страдающих ожирением. Устойчивость к тромбозу снижается с возрастом.
Для атеросклероза и гипертонической болезни характерно нарушение липидного обмена и накопление в крови общих липидов, холестерина и β-липопротеинов. Для их расщепления необходима липопротеиновая липаза (ЛПЛ), которая активируется гепарином. Избыток липидов в крови приводит к истощению запасов гепарина. С дефицитом такого мощного антикоагулянта ускоряется свертывание крови и тормозится фибринолиз. При этом затрудняется растворение образующихся и образовавшихся тромбов, что может привести к множественному тромбообразованию и тромбоэмболическим осложнениям. По-видимому, таков же механизм повышения свертываемости крови при чрезмерном потреблении жира (алиментарная липемия).
В табл. 27 приведены некоторые причины, способствующие ускорению свертывания крови.
Таблица 27. Ускорение свертывания крови |
|
Вызывающий фактор |
Механизм |
Повреждение сосудистой стенки |
Активация XII фактора свертывания крови |
Обширные воспаления, ранения, послеоперационный период, ожоги, кровопотеря |
Избыточное образование тромбопластина |
Нарушение липидного обмена (атеросклероз, ожирение) |
Снижение уровня свободного гепарина и ускорение образования тромбопластина и тромбина. Торможение фибринолиза |
Избыточное введение витамина К |
Гиперпротромбинемия, усиление образования тромбина |