Реологические аспекты гемостаза

Кровь - динамичная система. Силы, возни­кающие в результате взаимодействия текущей крови и сосудистой стенки, оказывают суще-ственное регуляторное влияние на систему ге­мостаза и на всю систему кровообращения. За-пуск процесса тромбообразования, скорость и характер образующегося тромба зависят от ло­кальных гемодинамических условий. Взаимо-действие клеток, плазматических белков и ре-

цепторов системы гемостаза, экспрессия генов и метаболизм клеток, участвующих в гемоста-тических реакциях, модулируются локальными реологическими условиями, а те, в свою очередь, изменяются при образовании тромба. Учет ге­модинамических особенностей, возникающих в месте потенциального тромбообразования, по­зволяет лучше оценить наблюдаемые гемоста-тические феномены.

Особенности реологии крови

В норме в сосудах кровь течет ламинарным током, скорость потока неоднородна и нарас­тает по направлению от стенок сосудов к цент­ру. Трение одного слоя жидкости относитель­но другого называется вязкостью. Вязкость кро-зи зависит от скорости тока: чем выше ско­рость, тем меньше вязкость. Влияние одного слоя на другой в потоке жидкости определяет­ся силой сдвига. В стоячей жидкости сила сдви­га равна нулю, чем выше скорость движения жидкости, тем сильнее силы бокового сдвига. Для ламинарного тока (рис. 62, А) силы боко­вого сдвига уменьшаются в направлении к стен­ке сосуда.

В области атеросклеротических бляшек (рис. 62, Б), разветвлений сосудов (рис. 62, В), в подклапанном пространстве (рис. 62, Г) или при компрессии сосуда извне ламинарное движение крови нарушается, возникает турбулентность (за­вихрения). В местах сужения скорость потока воз­растает. В областях, находящихся дистальнее, по­являются турбулентные потоки и разнонаправ­ленное изменение скорости потока. При измене­нии направления тока крови и возникновении турбулентных потоков появляются силы боково­го сдвига, которые ударяют по поверхности со­судистой стенки. Поэтому турбулентные потоки

являются причиной повреждения слоя гликока-ликса и эндотелиальных клеток. Это приводит к повреждению сосудистой стенки, что влечет за собой изменения реактивности со стороны эле­ментов системы гемостаза (рис. 150).

Рис. 62. Характер потока крови в различных условиях сосудистого русла: А - характер потока крови в неизме­ненном сосуде - ламинарный ток, Б - характер потока кро­ви в сосуде, имеющем сужение, в том числе при развитии атеросклеротических бляшек или при формировании при­стеночного тромба, В - характер потока крови в области бифуркации крупных сосудов, Г - характер потока крови в области клапанов сердца и сосудов

Реологические аспекты гемостаза

Функция тромбоцитов в различных гемодинамических условиях

В норме в кровотоке большинство тромбо­цитов находятся в неактивной форме на всех уча­стках кровеносного русла. Однако, в условиях воздействия сил сдвига, превышающих нормаль­ные, тромбоциты могут спонтанно активиро­ваться без контакта с субэндотелием. Предполо­жительный механизм этого процесса связан с особенностями функционирования фактора Вил-лебранда (vWF). В условиях нормального кро­вотока vWF мало связывается со своими рецеп­торами на интактных тромбоцитах. Однако, ког­да воздействие сил тока крови превышает обыч­ное, например в области атеросклеротического сужения артерии, аффинность vWF к рецепторам повышается. Он связывается с GPIb и GPIIb-IIIa одновременно. Следствием этого становится ак­тивация тромбоцитов с образованием мобиль­ных тромбоцитарных агрегатов. АДФ и эпинеф-рин (адреналин) - агонисты этого процесса, они увеличивают процесс тромбообразования. Ме­ханизм этого действия неясен. Исследования по­казали, что ингибирование циклооксигеназы ас­пирином оказывает небольшое влияние на агре­гацию тромбоцитов под воздействием напряже­ния сдвига, а агенты, повышающие уровень внутриклеточной цАМФ, такие, как простацик-лин (ПГ1), ингибируют механически индуциро-

ванную агрегацию. Природа чувствительных к механическому воздействию компонентов этой системы неизвестна.

Интенсивность воздействия потока крови на тромбоциты влияет на адгезию к субэндотели-альным структурам и агрегацию. В условиях сла­бого воздействия тока крови адгезия тромбоци­тов происходит за счет прямой фиксации к кол­лагену через рецептор GPIa-IIa и посредством молекулы адгезии фибронектина, а агрегация происходит за счет фибриновых мостиков. В ус­ловиях интенсивного кровотока для надежной фиксации тромбоцитов к субэндотелию и проч­ной агрегации необходим vWF. У пациентов с количественным и качественным дефектом vWF нарушение адгезии и агрегации тромбоцитов приводит к геморрагическим проявлениям раз­личной тяжести.

В медленно текущей и сгущенной крови на­ступает агрегация клеток крови (рис. 63). Эрит­роциты собираются в монетные столбики, обра­зуются агрегаты тромбоцитов, в легких форми­руются агрегаты нейтрофилов. Повышается вяз­кость крови.

Проводились экспериментальные исследова­ния роста тромба в зависимости от интенсивно­сти кровотока. Процесс тромбообразования

Рис. 63. Кровоток в венулах в норме характеризуется центральным расположением эритроцитов и краевым движени­ем лейкоцитов. При низкой скорости эритроциты собираются в монетные столбики и придавливают лейкоциты к стенке, способствуя их выходу в ткань

Реологические аспекты гемостаза

проходил на компонентах, выделенных из эндо­телия. Установлено, что повышение скорости тока, а следовательно, увеличение напряжения сдвига, увеличивало отложение тромбоцитов. Однако в этих условиях снижался рост тромба. Возможные объяснения этому: 1) связи тромбо­цитов с компонентами эндотелия недостаточно сильны, чтобы удержать их на поверхности по

мере нарастания воздействия сил сдвига; 2) при уменьшении времени контакта тромбоцитов с поверхностью прочные связи не успевают обра­зовываться; 3) при увеличении скорости тока крови происходит интенсивное вымывание ак­тивированных компонентов гемостаза из зоны реакции.

Влияние сил потока крови на процесс коагуляции

Процесс свертывания крови связан с фиксаци­ей комплекса плазменных белков на поверхностях в области повреждения сосуда. Интенсивность это­го процесса зависит от доставки белков плазмы к месту реакции. В условиях ламинарного течения крови белки поступают к месту повреждения в ос­новном путем радиальной диффузии. Повышение скорости тока крови, возникновение турбулентных потоков увеличивают доставку протеаз к месту ре­акции. Экспериментальные исследования показа­ли, что в условиях стандартной ограниченной кон­центрации ф.Va, фиксированного на поверх­ности, и циркулирующего в жидкой фазе ф.Х ста-

бильный уровень продукции тромбина ограничен количеством фиксированного ф.Vа. В условиях лимитированного количества ф.Vа увеличение циркулирующего ф.Ха или скорости циркуляции не меняет конечный уровень продукции тромби­на, однако ускоряет этот процесс. Таким образом, увеличение интенсивности тока крови сокращает время тромбообразования.

Однако, индуцированный механическим воз­действием выброс из эндотелия тканевого акти­ватора плазминогена приводит к сокращению от­ложения фибрина и ограничению роста сгустка за пределы повреждения.

Гемодинамическое воздействие на функцию сосудистой стенки

Ток крови оказывает на сосудистую стенку механическое воздействие, растягивая ее, оказы­вая давление с внутренней стороны и воздействуя силами напряжения сдвига. Эндотелиоциты реа­гируют на условия тока крови:

• изменяется активность синтеза различных белков;

• изменяется концентрация циклических нукле- отидов в цитоплазме;

• происходят количественные и качественные изменения рецепторов и фосфолипидов мем­ браны. Эти процессы в том числе влияют на активность эндотелиоцитов в гемостазе. Име­ ется два типа реакции эндотелиоцитов на ме­ ханические воздействия тока крови - быст­ рые и медленные реакции.

Быстрые реакции (в течение секунды) являют­ся следствием прямого воздействия сил тока кро­ви на текучую мембрану клеток. Медленные реак­ции опосредованы рецепторами. Ионные каналы,

тромбиновые рецепторы с G-протеинами, рецеп­торы тирозинкиназы и интегрины реагируют на механическое воздействие. Время реакции эндоте-лиоцита при механическом воздействии на рецеп­торы составляет от 10 с до нескольких минут.

Различные механические воздействия вызы­вают разные реакции со стороны эндотелия. На растяжение эндотелиоциты реагируют деполяри­зацией мембраны и активацией, а на сдвиговое воздействие - гиперполяризацией. В табл. 9 при­ведены эффекты различных видов механическо­го воздействия на эндотелиоциты.

Гладкие мышечные клетки сосудов, так же как и эндотелиоциты, отвечают на механические воз­действия. Например, длительное воздействие рас­тяжения вызывает снижение их пролиферативной активности. Воздействие повышенного напряже­ния сдвига приводит к усилению секреции ткане­вого активатора плазминогена, оксида азота, про-стациклина, ПГI₂, некоторых ростовых факторов.

Реологические аспекты гемостаза

Таблица 9

Физиологические и патологические эффекты механического воздействия на эндотелиоциты

Современная теория свертывания крови