Гемостаз, или Как организм препятствует потере крови

Транспортная система организма

       Кровеносная система – универсальная транспортная система организма, которая доставляет кислород и питательные вещества ко всем органам и тканям, выводит углекислый газ и продукты обмена, переносит гормоны и другие регуляторные вещества от места их синтеза до места их действия, а также она помогает в борьбе с инфекционными агентами. Объем крови у взрослого человека составляет 6–8% от массы тела, одномоментная кровопотеря более 20% крови опасна для жизни.

Поскольку жидкое состояние крови и ее непрерывный поток жизненно необходимы, то природа выработала целый ряд защитных механизмов, которые сохраняют непрерывный ток крови и предотвращают излишнюю кровопотерю. Гемостаз в широком смысле – это остановка кровотечения, а гемокоагуляция (свертывание крови) – переход жидкой крови в полутвердое или твердое состояние.

Существует несколько механизмов остановки кровотечения: первый путь – это клеточный ответ – сужение поврежденных сосудов и формирование тромбоцитарной пробки. Иногда этого достаточно для остановки кровотечения из мелких сосудов, в этом случае кровотечение у здорового человека остановится за 2-3 минуты. Второй путь – активация каскада свертывания крови – очень сложный процесс последовательных превращений предшественников факторов свертывания (специальных белков плазмы крови), который в конечном итоге приводит к формированию нерастворимого белка фибрина.


       Нити фибрина образуют тромбы, а кровь приобретает гелеобразную консистенцию, обычно этот процесс занимает 4-8 минут. А после остановки кровотечения запускается противосвертывающая система, которая разрушает «лишние» факторы свертывания и систему фибринолиза, которая разрушает фибрин, выполнивший свою функцию.

Система гемостаза очень тонко балансирует между белками свертывания в плазме, клеточными элементами (тромбоцитами) и сосудистой стенкой, которая необходима для поддержания жидкого состояния крови. При недостатке факторов свертывания наблюдаются аномальные кровотечения (гемофилия), а при избыточной активности системы гемостаза – тромбозы. Возможны также нарушения в работе сосудистой стенки из-за атеросклероза, замедление тока крови при варикозной болезни, ожирении, длительной иммобилизации после травм и операций – все это способствует повышению склонности к тромбообразованию.

Как же работает система гемостаза?

Для начала разберем клеточный механизм остановки кровотечения. Его основные участники – тромбоциты – небольшие безъядерные плоские элементы крови. Неактивные тромбоциты сферической формы циркулируют в токе крови, но как только нарушается целостность сосуда и обнажаются нижележащие слои, тромбоциты прикрепляются к ним в течение первых же секунд (процесс называют адгезией тромбоцитов). Далее происходит накопление тромбоцитов на поврежденном участке и формирование тромбоцитарной пробки (агрегация тромбоцитов). Затем через 30-60 секунд образуются первые нити фибрина между тромбоцитами, а через несколько минут тромбоцитарная пробка уже полностью сформирована и стабилизирована нитями фибрина. При повреждении небольших сосудов для остановки кровотечения может быть достаточно только этого. При повреждении крупных сосудов запускается каскад свертывания крови.

Каскад свертывания крови – это серия последовательных активаций нескольких факторов свертывания (специфических белков, содержащихся в плазме крови и обеспечивающих переход крови в гелеобразное состояние).

 При повреждении сосудов происходит контакт специфического тканевого фактора с седьмым фактором свертывания, что приводит к его активации, а далее происходит активация других факторов свертывания. В итоге каскада образуется тромбин, который превращает растворимый фибриноген в нерастворимый фибрин, и между его нитями образуются сшивки, что приводит к формированию стабильного тромба, который «закупоривает» место повреждения и препятствует избыточной кровопотере.



Система гемостаза очень сложна, у разных людей наблюдается огромное число «неполадок» в этой системе, которые могут проявляться в виде избыточных кровотечений либо повышенной склонности к тромбозам. Такие нарушения могут быть приобретенными, обусловленными различными состояниями (хронические заболевания сердечно-сосудистой системы, длительные периоды иммобилизации, беременность, прием гормональных контрацептивов) либо врожденными – гемофилии (склонность к кровотечениям) и наследственные тромбофилии (склонность к тромбозам). О нарушениях в системе свертывания читайте в следующей статье, а из теста MyFeminity можете узнать о наличии/отсутствии некоторых случаев наследственной тромбофилии у вас. Используйте промокод BL-STER для получения 5% скидки на тест.

Система антикоагуляции и фибринолиза

Формирование тромбина и отложение фибрина на внутренней поверхности сосуда прерывается несколькими путями. Главным является белок антитромбин, который инактивирует тромбин и другие факторы свертывания. Для его действия необходим гепарин и другие вещества, которые синтезирует сосудистая стенка. Другой белок – тромбомодулин связывает тромбин, интересно то, что, пока тромбин связан с тромбомодулином, он активирует протеин С, но не активирует тромбоциты и другие факторы свертывания. Активированный протеин С, в свою очередь, прерывает дальнейшую поддержку каскада свертывания. Тромбомодулин конвертирует тромбин из коагулянта в антикоагулянт.

Вторая система, препятствующая избыточному тромбообразованию, – система фибринолиза. Она обеспечивает разрушение фибрина ферментом плазмином. Предшественник плазмина – плазминоген – встраивается в фибриновый сгусток, а активатор плазминогена высвобождается из клеток сосудистой стенки, в том числе и в ответ на повышение концентрации тромбина. Система фибринолиза регулируется уровнем различных активаторов и ингибиторов, и нарушения в этой системе могут приводить к тромбозам при повышении концентрации ингибиторов плазминогена или к кровотечениям при их недостатке.

Роль сосудистой стенки в системе гемостаза

Сосудистая стенка (эндотелий) – клеточный барьер, который отделяет кровь от других тканей. Несмотря на то что его толщина всего 0,2 мкм, у среднего взрослого человека площадь эндотелия составляет 4000–7000 м2, а вес – около 1 кг. Главная функция эндотелия – регуляция системного тока крови и кровоснабжение органов. Для этого регулируется диаметр и тонус сосудов через связь с их мускулатурой. Также эндотелий выполняет барьерную функцию – избирательно контролирует ток жидкости, ионов, макромолекул между кровью и тканями. Эндотелиоциты играют ключевую роль в процессах заживления ран или разрешения воспаления. И, наконец, эндотелиоциты синтезируют молекулы, которые регулируют активированные тромбоциты и каскад свертывания.

Неповрежденный эндотелий синтезирует ингибиторы свертывания, а после нарушения его целостности эндотелиоциты активируются и способствуют синтезу тромбина. Активированные эндотелиоциты активно синтезируют специфический тканевой фактор в ответ на повреждение или воспаление, а также он активно синтезируется в атеросклеротических бляшках. Кроме того, интактный эндотелий ингибирует адгезию тромбоцитов путем высвобождения оксида азота и других регуляторов, а активированный эндотелий привлекает тромбоциты к месту повреждения, служит поддержкой для формирования агрегатов тромбоцитов. После активации каскада свертывания эндотелиоциты способствуют инактивации факторов свертывания через синтез тромбомодулина.

Поддержание жидкого состояния крови невозможно без адекватной работы клеток эндотелия. Нарушение его функции может наблюдаться при различных состояниях: повышенном уровне холестерина, сахарном диабете, сердечно-сосудистых заболеваниях (ишемической болезни сердца, артериальной гипертензии, хронической сердечной недостаточности), курении – все это может приводить к избыточной активации эндотелиоцитов, а это, в свою очередь, обуславливать повышенное тромбообразование.

Все вышесказанное говорит в пользу тщательного наблюдения за состоянием эндотелия и системы свертывания для того, чтобы вовремя принять меры по коррекции нарушений. Для профилактики атеросклероза, сахарного диабета необходимо скорректировать питание и разработать оптимальный режим физических нагрузок. В этом вам поможет ДНК-анализ MyWellness (промокод BL-STER).

Изменение в системе свертывания с возрастом

С возрастом в крови повышается содержание фибриногена и других факторов свертывания. Уровень фибриногена нарастает в период от 18 до 85 лет, что может приводить к избыточной агрегации тромбоцитов или повышению вязкости крови, а может быть показателем скрытого воспаления. В группе 42–80 лет наблюдается повышенная активность факторов свертывания. Также с возрастом повышается активность тромбоцитов.

В то же время диета, насыщенная омега-3 жирными кислотами и мононенасыщенными жирами, снижает тромботическую тенденцию (снижается активность тромбоцитов, концентрация фибриногена, седьмого фактора свертывания, концентрация ингибитора активатора плазминогена). Интересно, что омега-3 из пищи замещают арахидоновую кислоту на поверхности тромбоцитов, таким образом замещая активную точку агрегации на менее активную.

Регулярная физическая активность пожилых людей приводит к снижению уровня прокоагулянтов и маркеров воспаления (снижается уровень фибриногена, вязкость крови и плазмы, число тромбоцитов, концентрация факторов свертывания, уровень Д-димера, С-реактивного белка, число лейкоцитов), что снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Для подбора оптимальной диеты и плана физической активности можно заказать тест MyWellness.

Автор: Наталья Ермоленко

Источники:

1. Aird W. C. Coagulation // Crit Care Med. – 2005. – Vol. 33? 12 Suppl. – P. S485–S487.
2. Franchini M. Hemostasis and aging // Crit Rev Oncol Hematol. – 2006. – Vol. 60. – No. 2. – P. 144–151.
3. Yau J. W., Teoh H., Verma S. Endothelial cell control of thrombosis // BMC Cardiovasc Disord. – 2015. – Vol. 15. – P. 130. (картинка из этой статьи)
4. Boon G. D. An overview of hemostasis // Toxicol Pathol. – 1993. – Vol. 21. – No. 2. – P. 170–179.
5. Arnout J., Hoylaerts M. F., Lijnen H. R. Haemostasis // Handb Exp Pharmacol. – 2006. – Vol. 176, Pt 2.. – P. 1–41.