Система свертывания крови
Номенклатура. Словесные обозначения многих факторов свертывания крови зачастую сугубо условные, поскольку они давались тогда, когда функция факторов не была еще точно установлена. Таковы, например, названия фактора XI (плазменный предшественник тромбопластина или РТА), фактора IX (плазменный компонент тромбопластина) и др. По фамилиям больных, у которых впервые был выявлен дефицит факторов, названы факторы XII — фактор Хагемана, Х — фактор Стюарта—Прауэра, IX — фактор Кристмаса. Как уже указывалось выше, в настоящее время наиболее принято обозначение факторов свертывания римскими цифрами с добавлением буквы а в случае их активации; ниже приведено цифровое обозначение факторов по международной номенклатуре.
Международная номенклатура плазменных факторов свертывания крови
Цифровое обозначение Наиболее употребительные наименования
I Фибриноген
II Протромбин
III Тканевой тромбопластин; тканевой фактор
IV Ионы кальция
V Асглобулин, проакцелерин, лабильный фак тор
VII Проконвертин, стабильный фактор
VIII Антигемофильный глобулин (АГГ)
IX Плазменный компонент тромбопластина (РТС фактор), фактор Кристмасса; антигемофиль ный фактор В
X Фактор Стюарта—Прауэра, протромбиназа
XI Плазменный предшественник тромбопластина (РТАфактор)
XII Фактор Хагемана, контактный фактор
XIII Фибринстабилизирующий фактор, фибриназа;
плазменная трансглутаминаза
Ряд веществ, участвующих в свертывании крови, пока нумерации не получили — аутосомные компоненты фактора VIII, факторы Флетчера, Фитцжеральда и другие, названные по фамилиям больных. Некоторые из этих факторов в какой-то степени участвуют в свертывании крови, но являются компонентами других ферментных систем, например калликреинкининовой.
Механизм гемокоагуляции. Основы современной ферментной теории свертывания крови были заложены в прошлом столетии профессором Юрьевского (ныне Тартуского) университета А. А. Шмидтом (1861; 1895) и уточнены П. Моравитцем [Morawitz, 1905]. Согласно этой теории, образование волокон фибрина, составляющих каркас любого свертка крови, связано с ферментным отщеплением от молекул фибриногена небольших фрагментов (фибринопептидов), после чего остающиеся основные части этих молекул (фибринмономеры) соединяются друг с другом в длинные цепи фибринполимера.
Фермент крови, вызывающий отщепление фибринопептидов и превращение фибриногена в фибрин, получил название тромбина.
Готового тромбина в плазме нет, но в ней имеется его неактивны предшественник — протромбин (фактор II), который в присутствии ионов кальция и под влиянием тромбокиназы превращается в тромбин. Эти данные П. Моравитц (1905) обобщил в следующей схеме:
Как формируется тромбокиназная (протромбиназная) активность, долго оставалось неясным. Изучение этого вопроса показало, что имеется 2 различных механизма активации свертывания крови. Один из них обззначается как внешний механизм, поскольку запускеется поступлением из тканей или из лейкоцитов в плазму тканевого тромбопластического фактора (фактора III), относящегося к липопротеидам. Этот фактор вступает во взаимодействие с фактором VII (рис. 60) и при учаттии ионов кальция быстро образует активатор фактора X, который и является главной составной частью протромбиназы, поскольку трансформирует протромбин (фактор II) в тромбин (Па).
В лабораторных условиях этот путь имитируется протромбиновым тестом Квика: к исследуемой рекальцифицированной цитарной плазме добавляется стандартная доза тканевого (мозгового) тромбопластина, т. е. процесс искусственно запускается по внешнему механизму.
Второй путь активации свертывания назван внутренним, поскольку осуществляется без добавления извне тканевого тромбопластина, т. е. за счет внутренних ресурсов плазмы (см. рис. 60).
В искусственных условиях свертывание по внутреннему механизму наблюдается тогда, когда кровь, извлеченная из сосудистого русла, самопроизвольно свертывается в пробирке. Запуск этого внутреннего механизма начинается с активации фактора XII (фактора Хагемана). Эта активация возникает в разных условиях: вследствие контакта крови с поврежденной сосудистой стенкой (коллагеном и другими структурами), с измененными клеточныии мембранами, под влиянием некоторых протеаз и адреналина, а вне организма — вследствие контакта крови или плазмы с чужеродной поверхностью — стеклом, иглами, кюветами и т. д. Этой контактной активации не препятствует удаление из крови ионов кальция, в связи с чем она происходит и в цитратной или оксалатной плазме. Однако в этом случае процесс обрывается на активации фактора IX, для которой уже необходим ионизированный кальций.
Вслед за фактором XII последовательно активируются факторы XI, IX и VIII. Последние два фактора образуют продукт, который активирует фак
тор X, т. е. опятьтаки приводит к формированию протромбиназной активности. Вместе с тем сам по себе активированный фактор Х обладает слабой протромбиназной активностью, но она усиливается в 1000 раз акселерирующим фактором — фактором V или Асглобулином.
Точно так же десствие фактора IX на фактор Х усиливается в несколько тысяч раз фактором VIII — антигемофильным глобулином. Этим обосновывается принятое в настоящее время деление плазменных факторов свертывания на 2 группы: ферментную — факторы XII, XI, IX, VII, Х и II и неферментную — факторы I, V и VIII.
В дальнейшем выяснилось, что фактор Х последовательно отщепляет от протромбина два фрагмента, в результате чего образуется тромбинэстераза, отщепляющая от а и (3цепей фибриногена вначале 2 пептида А, затем — 2 пептида В (всего 4 фибринопептида).
Незавершенный фибринмономер, от которого отделились лишь пептиды А, обозначается как десАфибрин, а лишенный пептидов А и В как десАВфибрин. Фибринмономеры имеют трехнодулярную структуру, их сборка в полимер проходит этапы формирования димеров, из которых путем дальнейшего продольного и поперечного связывания образуются протофибрилы фибрина. Соединяясь друг с другом, протофибрилы формируют волокна фибрина. Фибринстабилизирующий фактор XIII (плазменная трансглутаминаза) прошивает фибринполимеры дополнительными перекрестными связями между уцепями и тем самым укрепляет фибрин, делает его нерастворимым в мочевине, монохлоруксусной кислоте и других растворителях [Белицер В. А. и др., 1966; Балуда В. П. и др., 1973; Laki, Lorand, 1948]. Основным активатором фактора XIII является тромбин.
В условиях патологии процесс полимеризации фибрина легко нарушается либо вследствие плохой трансформации десффибрина в десАВфибрин, либо изза нарушения сборки димеров и протофибрил. В этих случаях фибринмономеры (десАфибрин и десАВфибрин) соединяются с фибриногеном, образуя средне и крупномолекулярные (от 450 000 до 2 000 000 и более) растворимые фибринмономерные комплексы [Белицер В. А., 1977, 1980; Neri Serneri et al., 1979, 1980; Fletcher Alkjaersig, 1979]. Фибриноген в этих комплексах блокируется и утрачивает способность свертывания под влиянием тромбина. Этот феномен, имеющий большое диагностическое значение (см. диагностику ДВСсиндрома), в литературе обозначается поразному — растворимые фибринмономерные комплексы (РФМК), фибринемия, несвертывающийся фибрин, заблокированный или тромбинрезистентный фибриноген, феномен паракоагуляции. Последнее название связано с тем, что не свертывающиеся тромбином РФМК коагулируют или преципитируют под влиянием ряда неферментыых воздействий — при добавлении к плазме спирта (этаноловыи тест), сульфата протамина (протаминсульфатный тест) или при охлаждении (криофибриноген). Мы установили, что наиболее надежное обнаружение РФМК обеспечивается коагуляционным тестом с ядом змеи Echis multisquamatus [Баркаган 3. С., Цывкина Л. П., 1981].
Механизмы, ведущие к блокированию фибриногена и образованию РФМК, изучены недостаточно. Несомненна необходимость для развития этого феномена появления в циркуляции сравнительно небольших количеств тромбина и одновременной активации фибринолиза, а возможно, и других протеолитических систем, способных атаковать фибриноген и фибрин [Белицер В. А., 1980; Neri Serneri et al., 1979, 1980, Haselager, Vreeken, 198l]. В частности, в последних работах показано, что реализация этого феномена связана с отщеплением от фибриногена плазмином (фибринолизином) B(i I42фрагмента [Blomback et al., 1981], а также со способностью продукта фибринолиза — фрагмента D блокировать образование димеров десАВфибрина [Williams et al., 1981]. Противоречивы данные о роли незавершенных фибринмономеров (десАфибрина) в образовании РФМК. Одни авторы придюют им большое значение [Белицер В. А., 1980, и др.], другие не смогли выявить в составе этих комплексов скольконибудь существенных количеств десАфибрина [MullerBerghaus К. et al., 198]].
Биологический смысл и санационное значение образования РФМК заключаются, очевидно, в том, что они способствуют поддержанию жидкого состояния крови при тромбинемии, препятствуют отложению больших масс фибрина в сосудах и уменьшают блокаду зоны микроциркуляции. Вместе тем доказано, что РФМК значительно легче и быстрее лизируются плазмином, чем коагулировавший фибрин [Prentice et al., 1979; Гаффни П. Дж., 19821.
Таким образом, свертывание крови — многоэтапный каскадный ферментный процесс, в котором последовательно активируются проферменты и действуют силы аутокатализа, функционирующие как сверху вниз, так и по механизму обратной связи. Так, первые малые дозы тромбина, чаще всего образующиеся благодаря включению внешнего механизма свертывания, т. е. под влиянием тканевого тромбопластина, активируют акселераторы — факторы VIII и V,в результате чего интенсифицируется основный внутренний механизм формирования протромбиназной активности и тромбина.
Эти механизмы аутокатализа действуют интенсивно, но кратковременно. Вскоре их сменяют инактивация факторов свертывания и самоторможение системы. Этому способствуют как физиологические антикоагулянты, так и конечные и побочные продукты свертывания, многие с высокой противосвертывающей активностью. Ингибирующим влиянием на свертывание крови и тромбоцитарный гемостаз обладают и продукты фибринолиза.
По всем этим причинам свертывание крови затормаживается и не переходит в обычных условиях из локального процесса во всеобщую коагуляцию циркулирующего фибриногена.
В последние годы в классическую каскадную схему свертывания внесены существенные изменения и дополнения. Это обусоовлено уточнением взаимодействия факторов свертывания крови между собой и компонентами других ферментных систем, а также тем, что не удалось подтвердить принадлежность к ферментам ряаа факторов свертывания, в частности факторов V и VIII. Наконец, выяснилось, что на разных этапах свертывания образуются сложные белковолипидные комплексы, в которых ферментные факторы активируются, а неферментные обеспечивают специфичность их действия путем создания дополнительных мест связывания в комплексах фермент — субстрат [Osterad, Rapaport, 1970; Bang N. К. et al., 1971].
Приведенные данные послужили основанием для замены линейной каскадной схемы свертывания так называемой нелинейной каскаднокомплексной или матричной схемой [Зубаиров Д. М., 1977; Hemker et al., 1970, 1974; Bang N. К. et al., 1971], один из вариантов которой приведен на рис. 61.
В современные схемы вводятся и другие важные новые данные. Так, выяснилось, что в активации начальных этапов свертывания участвуют компоненты калликреинкининовой системы. Стимулятором являются фактор ХПа и его фрагменты, образующиеся в результате расщепления фактора XII калликреином. Комплекс фактор ХПа — калликреин — высокомолекулярный кининоген (ВМК) ускоряет активацию не только фактора XI, но и фактора VII, реализуя взаимосвязь между внутренним и внешним механизмами свертывания. Еще более важно активирующее влияние тромбопластина и фактора VII (комплекс 1а) на фактор IX, в результате чего Внутренний механизм Внешний механизм
В последние годы получены также важные данные, свидетельствующие о том, что фактор VIII — многокомпонентная система, состоящая из нескольких субъединиц, участвующих в формировании его коагуляционной активности (VIII : С) и в тромбоцитарносо^удистом взаимодействии (фактор Виллебранда VIII : FW). Эти субъединицы отличаются разной стабильностью, гетерогенны по генетическому контролю и антигенным свойствам [Weiss et al., 1972; Kernoff et al., 1974].