20

Тема 13. Физиологическая система регуляции агрегатного состояния крови. Группы крови

Цель: а) знать свертывающий, антикоагулянтный и фибринолитический компоненты физиологической системы поддержания ее жидкого состояния крови и способности к образованию тромба; факторы, ускоряющие и замедляющие свертывание крови; регуляцию системы гемостаза, ее воз­растные изменения и клинико-физиологические показатели; группы крови (система АВ0 и Rh), правила переливания крови, кровезамещающие растворы;

б) применять эти знания для понимания состояния и регуляции систем светывания и противосвертывания крови в организме, для анализа результатов исследования сис­темы гемостаза и групп крови;

в) приобрести умения в оценке состояния нормы коагулограммы: времени свертывания крови, кровотечения, рекальцификации, протромбинового времени и индекса, а также в определении группы крови по системе АВ0 и Rh.

Мотивация темы: жидкое состояние крови и способность к свертыванию при нарушении целостности кровеносных сосудов являются необходимыми условиями жизни организма. В настоящее время более 50 % людей умирают от болезней, в развитии которых важным звеном является нарушение свертывания крови. Исследования в области гемокоагуляции помогают ответить на вопросы, связанные с профилактикой, патогенезом и лечением атеросклероза, инфаркта миокарда, гипертонической болезни, инсульта, тромбоза, различных форм кровоточивости и других заболеваний. Кровезамещающая терапия стала одним из важных компонентов лечения многих заболеваний; поэтому знания групп крови, правил переливания крови необходимы врачу любой специальности.

Самостоятельная работа студентов во внеаудиторное время

Задание 1. Изучить теоретический материал занятия, используя следующую логическую структуру учебного материала.

Внимание: фрагменты задания 1, предназначенные для самостоятельного изучения, определяются лектором в конце читаемой по данной теме лекции, и обозначены в «Графике и содержании самостоятельной работы студентов» на стенде. Остальные фрагменты задания 1 могут быть использованы для коррекции материала записанной лекции.

1. Общая характеристика системы регуляции агрегатного состояния крови (раск).

1. С

   «Ограничение исследования крови только вне организма заводит в тупик. В конце концов, перед нами всегда остается вопрос: что это собственно все значит, который заставляет нас отворачиваться от пробирки и возвращаться к живому организму» А.А. Шмидт,1892.

   истема РАСК – физиологическая система, обеспечивающая жидкое состояние крови и способность ее образовывать тромб при нарушении сосудистой стенки.

2. Система РАСК состоит из:

• свертывающей системы крови, включающей в себя: 1) сосудисто-тромбоцитарный гемостаз; 2) коагуляционный гемостаз;

• противосвертывающей системы крови, включающей в себя: 1) антикоагулянты; 2) фибринолиз.

3. Гемостатический потенциал (как общий, так и локальный) является показателем балан­са свертывающей и противосвертывающей систем, его виды: нейтральный – свертывающая система функционально уравновешена с противосвертывающей; положительный – преобладание свертывающей системы (риск тромбоза); отрица­тельный – преобладание противосвертывающей системы (риск кровотечения).

Схема системы РАСК

2. Главными взаимосвязанными элементами свертывающей и противосвертывающей систем крови являются сосудистая стенка, тромбоциты и плазменные факторы (материал носит справочный характер).

1. Роль сосудистой стенки. Эндотелий сосудистой стенки синтезирует и секретирует как тромбогенные, так и антитромбогенные факторы.

• Тромбогенные факторы: фактор Виллебрандта (транспортная субъединица ф.XIII), тромбоцитарный ростовой фактор, ингибитор активатора плазминогена (ингибирует фибринолиз), ангиотензин IV, эндотелин–1.

• Антитромбогенные факторы: оксид азота (NO) и простациклин (простагландин I₂) уменьшают адгезию и агрегацию тромбоцитов; антитромбин III (плазменный кофактор гепарина) ингибирует тромбин (IIа), IXa, Xa, XIa; тканевой активатор плазминогена активирует фибринолиз, тромбомодулин блокирует рецепторы для тромбина на эндотелиоцитах.

2. Роль тромбоцитов. Тромбоциты выделяют факторы, обзначаемые арабскими цифрами и буквой Р (от platelet – пластинка).

• Р₁ – акцелератор–глобулин (идентичен фактору V плазмы) связывается с мембранной тромбоцита, служит рецептором для Ха, предотвращая его инактивацию антитромбином III и поэтому ускоряет образование тромбина.

• Р₂ – акцелератор тромбина, ускоряет превращение фибриногена в фибрин.

• Р₃ – тромбоцитарный тромбопластин (фосфолипид мембраны) активирует факторы свертывания и защищает их от действия антитромбина III, как матрица обспечивает взаимодействие факторов свертывания.

• Р₄ – антигепариновый фактор, способный быстро связываться с гепарином и инактивровать его.

• Р₅ – тромбоцитарный фибриноген соединяется с рецепторами мембраны тромбоцитов, вызывая их агрегацию.

• Р₆ – тромбостенин, комплекс сократительных белков, участвующих в активации тромбоцита (превращение из дисковидной в сферическую форму с длинными отростками), реакции освобождения биоактивных веществ (экзоцитоз гранул тромбоцитов), ретракции тромба.

• Р₇ – тромбоцитарный антиплазмин тормозит фибринолиз.

• Р₈ – активатор фибринолиза.

• Р₉ – фибринстабилизирующий фактор, переводящий фибрин тромба в нерастворимую форму (аналогичен плазменному ф.XIII).

• Р₁₀ – серотонин (5–гидрокситриптамин) действует на рецепторы тромбоцита, стимулируя реакцию освобождения, оказывает сосудосуживающее действие.

• Р₁₁ – АДФ выделяется в реакции освобождения и, действуя на рецепторы к АДФ, стимулирует ее, вызывает необратимую агрегацию тромбоцитов.

• Фактор Виллебрандта – присоединяется к рецепторам тромбоцитов, участвуя в их адгезии и агрегации, служит белком–переносчиком для ф.ХIII плазмы.

• Тромбоксан А₂ – продукт обмена арахидоновой кислоты, вызывает сильный спазм сосудов и резко стимулирует агрегацию тромбоцитов.

• Фибронектин и тромбоспондин – белки, модулирующую адгезию и агрегацию тромбоцитов.

• β–Тромбоглобулин – препятствует синтезу простациклина сосудистой стенкой.

3. Роль плазменных факторов. В плазме имеются как факторы свертывания, так и антитромбогенные факторы – антикоагулянты и факторы фибринолиза.

• Факторы свертывания обозначены римскими цифрами по мере их открытия, активация фактора обозначается добавлением буквы «а».

• I – фибриноген (димер из 6-ти полипептидов, образуется в печени). Под действием тромбина (IIa), расщепляющего пептидные связи Арг–Гли, от фибриноген отщепляются четыре низкомолекулярных пептида и он превращается в фибрин–мономер, способный к аутополимеризации за счет свободных связей .

• II – протромбин (сериновая протеаза, образуется в печени при участие вит.К). Под действием протромбиназы от него отщепляются α–, β– и γ–тромбины (IIa): α–тромбин очень активен, но быстро нейтрализуется антитромбином III; β–тромбин менее активен, но устойчив к действию гепарина и антитромбина III; γ–тромбин не имеет свертывающей активности, но обладает фибринолитическим действием.

• III – тканевой тромбопластин (апопротеин III в комплексе с фосфолипидами, входит в состав мембран клеток многих тканей; эритроциты, лейкоциты и тромбоциты содержат только липидный комплекс). При контакте с VIIa и Са²⁺ способен активировать Х (по быстрому пути). Является матрицей для развертывания реакций образования протромбиназы, что обеспечивает высокую локальную концентрацию факторов свертывания.

• IV – ионы Са (поступает с пищей, концентрация в плазме 2,00–2,75 ммоль/л). Они обеспечивают связывание по карбоксильным группам факторов свертывания (II, VII, IX, X) с фосфолипидами мембран тромбоцитов (Р₃) и клеток поврежденных тканей (III). Участвуют в активации протромбиназы, переходе фибриногена в фибрин, агрегации тромбоцитов и ретракции тромба. Связывают гепарин и ингибируют фибринолиз.

• V – проакцелерин (образуется в печени). Необходим для образования протромбиназы, входит в ее состав. Активированный и связанный с рецепторами тромбоцитов фактор Vа (акцелерин) в свою очередь является рецептором для Ха, что, создает оптимальные условия для для взаимодействия Ха и протромбина. Сам проакцелерин активируется тромбином (IIa).

• VI – активированный Va, исключен из классификации.

• VII – проконвертин (сериновая протеаза, образуется в печени с участием вит. К). Принимает участие в образовании протромбиназы по быстрому пути, активирует Х и действие его на протромбин. Сам активируется факторами III, IIa.

• VIII – антигемофильный глобулин А (образуется в печени, селезенке, лейкоцитах, эндотелии, почках; в крови циркулирует в виде комплекса из 3-х субъединиц: VIIIк –коагулирующая субъединица, VIIIаг – основной антигенный маркер, VIII–фВ – фактор Виллебранда образуется эндотелием, тромбоцитами, является транспортной субъединицей и участвует в агрегации тромбоцитов). Фактор VIII является рецептором для IХа и в 500 раз увеличивает его действие на переход Х → Ха. Сам фактор VIII активируется тромбином (IIa). (При недостатке возникает гемофилия А.)

• IX – антигемофильный глобулин В или Кристмас–фактор (сериновая протеаза, образуется в печени при участие вит.К; мм = 55–63 к:Д; концентрация в плазме 0,004 г/л; Т_1/2= 13–30 час). Активирует переход Х в Ха и VII и VIIa. Сам активируется Ха, VIIa. IIa.

• Х – фактор Стюарта–Прауэра (сериновая протеаза, образуется в печени при участие вит.К). Является центральным компонентом протромбиназы, переводит протромбин в тромбин (IIa), расщепляя в его молекуле связи Арг–Изолиз. Сам активируется IXa, VIIIa, Р₃ по медленному пути и VIIa, III по быстрому пути (активируется также трипсином и ферментом из яда гадюки).

• XI – плазменный предшественник тромбопластина или антигемофильный фактор С (предположительно образуется в печени). Необходим для активации IX в IXa. Сам активируется факторами XIIa, XIV, XV.

• XII – фактор контакта (Хагемана) (сериновая протеаза, предположительно образуется эндотелиоцитами, лейкоцитами, макрофагами). Активируется отрицательно заряженными поверхностями, адреналином, прекалликреином (ХIV), контактом с волокнами коллагена. Запускает образование протромбиназы по медленному пути, активирует XI, VII, XIV. Активирует фибринолиз и систему комплимента. (При недостатке XII резко удлиняется время свертывания, но нет кровоточивости. Вероятно, есть другие пути включения медленной системы коагуляции.)

• XIII – фибринстабилизирующий фактор (глутаминтрансфераза) (образуется фибробластами, мегакариоцитами и др. клетками). Катализирует образование специфических изопептидных связей между εаминогруппой лизила и амидной группой глутаминила, соединяя полимеризованные мономеры фибрина тромба в полимер, устойчивый к фибринолизу. Сам XIII активируется тромбином (IIa) (а также адреналином, глюкокортикоидами, АДГ).

• XIV – фактор Флетчера (прекалликреин) (образуется гранулоцитами, клетками кишечника, почек, слюнных, слезных и потовых желез) участвует в активации факторов XII, IX, VII и плазминогена. Сам активируется XIIa, при активации превращается в фермент калликреин (XIVa), образующий из кининогена (XV) кинины (брадикинин, каллидин).

• XV – фактор Фитцжеральда (высокомолекулярный кининоген) образуется в тканях. При его активации калликреином (XIVa) превращается в кинины (брадикинин, каллидин). Участвует в активации XII, XI и плазминогена (фибринолиз).Таким образом, факторы XIV, XV и их активированные формы образуют кинин–калликреиновую системы, образующей кинины брадикинин и каллидин. Ее главные функции: активация свертывания крови и фибринолиза, вазодилятация.

• Антитромбогенные плазменные факторы образуют антикоагулянтную и фибринолитическую системы

• Антикоагулянтная система состоит из первичных и вторичных антикоагулянтов (они изложены в 4.1).

• Фибринолитическая система имеет два звена: плазминовое (главное) и неплазминовое (подробно изложена в 4.2)..

3. Свертывающая система крови (осуществляет остановку кровотечения – гемостаз).

1. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз (осуществляет остановку кровотечения в сосудах микроциркуляции d  200 мкм).

• Функциональная роль тромбоцитов.

• Тромбоциты – фрагменты цитоплазмы мегакариоцитов, развива­ющихся в миелоидной ткани (СКК  КОК-ГЭММ  КОКмег.  Мегакариобласт  Промегакариоцит  Мегакариоцит  Тромбо­циты). Образование тромбоцитов стимулируют ИЛ-1, ИЛ-3, КСФмег., тормозит – ТРФβ из тромбоцитов. Количество тромбоцитов в крови 180 – 320·10⁹/л , 2/3 тромбоцитов циркулирует в крови, 1/3 – депонирована в селезенке.

• Тромбоциты содержат в гранулах и выделяют при активации факторы, участвующие в процессах свертывания и противосвертывания крови (их список выше 2.2): 1) вызывающие спазм сосудов – серотонин (Р₁₀) , адреналин, тромбоксан А₂; 2) вызывающие освобождение из тромбоцитов активных веществ – АДФ (Р₁₁), серотонин (Р₁₀); 3) вызывающие адгезию и агрегацию тромбоцитов – АДФ (Р₁₁), фибриноген (Р₅)фибронектин, фактор Виллебранда, тромбоксан А₂; 4) способствующие свертыванию крови – тромбоцитарный тромбопластин (Р₃), фибриноген (Р₅), акселератор-глобулин (Р₁), тромбостенин (Р₆), фибринстаби­ли­зи­ру­ю­щий фактор (Р₉); 5) тормозящие процессы противосвертывание крови – антигепариновый фактор (Р₄), антиплазмин (Р₇).

• Тромбоциты имеют на плазматической мембране рецепторы к факторам свертывания и противосвертывания крови (фибриногену, тромбину, Vа, Ха, фактору Виллебранда, фибронек­тину, АДФ, серотонину и др.), в том числе и к выделяющимся из тромбоцитов.

• Тромбоциты оказывают ангиотрофическое влияние: эндотелий постоянно поглощает тромбоциты (15 % циркулирующих тромбоцитов в сутки); их вещества (напр., фактор роста эндотелия) используются эндотелием для восстановления структурных и функциональных свойств сосудистой стенки.

• Фазы сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.

• Спазм поврежденных сосудов:

• запускается рефлекторным механизмом – ме­диатор норадреналин, α-адренорецепторы (первичный спазм);

• поддерживается адреналином, серотонином, тромбоксаном А₂, выделяющимися из тромбоцитов, эндотелином–I сосуда (вторичный спазм).

• Адгезия (прилипание) тромбоцитов: они имеют рецепторы, с помощью которых способны прикрепляться к фактору Виллебранда, коллагену, фибронектину в зоне повреждения сосуда.

• Агрегация (скучивание, образование конгломерата) тромбоцитов.

• Активация тромбоцитов запускается действием на их рецепторы АДФ, серотонина, тромбина, адреналина (через α₂–рецепторы). Через кальциевый механизм (выделение Са²⁺ из плотных трубочек в цитоплазму) происходит изменение формы (тромбоциты приобретают сферическую форму с длинными отростками) и запускается секреторный процесс (реакция освобождения).

• Реакция освобождения из тромбоцитов активных веществ (адреналина, серотонина, АДФ, тромбопластина, антигепарина, фибриногена, тромбоксана А₂ и др.) происходит как самоусиливающийся процесс (положительная обратная связь; аутокринная и паракринная регуляция).

• Эти вещества запускают процесс агрегации, активируя рецепторы тромбоцитов к фактору Виллебранда и коллагену. Они связывают тромбоциты друг с другом и с субэндотелием. Финальным этапом агрегации является присоединение фибриногена к его активированному рецептору (гликопротеин IIb/IIIa) с последующим эндоцитозом этого комплекса.

• Агрегация тром­боцитов сначала носит обратимый характер, и ее ингибиторы (простациклин, NО, простагландины Е₁ и Д_2, тканевой активатор плазминогена) могут перевести тромбоциты в неактивное состояние; в дальнейшем агрегация становится необратимой и заканчивается распадом тромбоцитов.

• Ретракция (сокращение) тромбоцитарного тромба осуществляется сократительным белком тромбоцитов – тромбостенином (Р₆), стабилизация – фибринстабилизирующим фактором тромбоцитов (Р₉).

• Показателем активности сосудисто-тромбоцитарного гемостаза является время кровотечения (норма до 4 мин).

2. Коагуляционный гемостаз (проферментно-ферментный каскад, А.А. Шмидт, 1861; П. Моравитц, 1904) осуществляется с использованием преимущественно факторов свертывания плазмы, тромбоцитов, эндотелия сосудов и поврежденных тканей (они приведены как справочный материал выше в 2.2). Коагуляция крови осуществляется в 3 фазы: 1-я фаза может протекать по внутреннему и внешнему путям, 2-я и 3-я фазы являются общими.

• Общая характеристика плазменных факторов крови. Восемь из пятнадцати факторов свертывания крови являются ферментами (II, VII, IX – XIV). Из них все, кроме XIII, представляют собой сериновые протеазы, активирующие другие факторы путем расщепления в молекуле белка связей Арг–Лиз. Четыре из этих факторов (II, VII, IX, X) имеют в своем составе участки с большим количеством остатков γ–карбоксилглутаминовой кислоты, для ее синтеза необходим вит.К. Эти участки связывают ионы Са²⁺_, с помощью которых эти факторы прикрепляются к фосфолипидам тромбоцитов и клеток поврежденных тканей, имеющим отрицательный заряд. (Для остановки кровотечения достаточной 10–15% от нормальной концентрации большинства факторов, например, II, V– XI).

• Фазы коагуляционного гемостаза.

• Фаза I – образование протромбиназы (комп­лекс, состоящий из активированного факто­ра X, акцелерина, тромбоцитарного тромбопластина и Са²⁺: Ха + V + Р₃ + Са²⁺).

• Внутренний (медленный) путь (5 – 8 мин):

• повреждение эндотелия вызывает активацию фактора контакта (ХII  ХIIа) (она может быть усилена при активации прекалликреина – XIV и перехода его в калликреин – XIVа);

• ХIIа вызывает активацию плазменного предшест­венника тромбопластина (ХI  ХIа);

• ХIа активирует антигемофильный гло­булин В (IX  IXа), который образует комплекс с антигемофильным глобулином А (VIII), Р₃ тромбоцитов и Са²⁺ (при этом VIII является рецептором для IXа, увеличивая его активность в 500 раз);

• IXа в составе вышеназванного комплекса активирует Х, образуется протромбиназа (Ха + Vа + Р₃+ Са²⁺).

• Внешний (быстрый) путь (5 – 10 с):

• повреждение тканей приводит к освобождению тканевых фосфолипидов (III);

• они активируют проконвертин (VII  VIIa), образуется комплекс его с III и Са²⁺;

• конвертин (VIIа) в составе этого комплекса активирует переход Х  Ха, образуется тканевая протромбиназа.

Рис. . Схема свертывания крови по коагуляционному гемостазу

(объяснения в 3.2).

• Фаза II – под действием протромбиназы (с участием Са²⁺, акцелерина Vа и Р₃) из протромбина (II) образуется тромбин (IIа) (2 – 5 с). (Р₃ тромбоцитов повышает активность протромбиназы в 1000 раз!)

• Фаза III – образование фибринового тромба (2–5 с).

• Тромбин приводит к отщеплению от фибриногена (I) четырех низкомолекулярных пептида, и фибриноген превращается в фибрин-мономер (Im), имеющий свободные связи.

• Благодаря этим связям, молекулы (Im) образуют сеть волокон фибрина – фибрин-по­лимер S (растворимый фибрин, чувствителен к плазмину).

• Из фибрина S под действием фибринстабилизирующего фактора (ХIIIа), образующего специфические изопептидные связи между полимеризованными молекулами фибрина–мономера, образуется нерастворимый фиб­рин i (нечувствителен к плазмину), составляющий фибриновый тромб. (Его трехмерная сеть захватывает из кровотока форменные элементы – преимущественно эритроциты – и не пропускает их во внесосудистое пространство.)

• Посткоагуляционная фаза (~ 70 мин). Ретракция тромба (уменьшение его объема на ~ 50 %) осуществляется с участием сократительных белков тромбоцитов, находящихся в тромбе, и приводит к окончательному гемостатически полноценному тромбу.

• Показателями активности коагуляционного гемостаза (по внутреннему пути) являются время свертывания крови (норма – 5 – 10 мин) и показатели тромбоэластограммы.