Kako se postiže zgrušavanje krvi? Zgrušavanja krvi. Obrazac zgrušavanja krvi Privremeni vazospazam

Postoje tri glavne faze hemokoagulacije:

1. stvaranje krvnog tromboplastina i tromboplastina tkiva;

2. stvaranje trombina;

3. stvaranje fibrinskog ugruška.

Postoje 2 mehanizma hemokoagulacije: unutarnji mehanizam koagulacije(uključeni su čimbenici smješteni unutar vaskularnog korita) i vanjski mehanizam koagulacije(u njemu osim intravaskularnih sudjeluju i vanjski faktori).

Mehanizam unutarnje koagulacije krvi (kontakt)

Unutarnji mehanizam hemokoagulacije pokreće se kada je endotel krvnih žila oštećen (na primjer, kod ateroskleroze, pod utjecajem visokih doza kateholamina) u kojem su prisutni kolagen i fosfolipidi. Faktor XII (faktor okidača) vezan je za promijenjeno područje endotela. U interakciji s promijenjenim endotelom dolazi do konformacijskih strukturnih promjena i postaje vrlo snažan aktivni proteolitički enzim. Faktor XIIa istovremeno sudjeluje u koagulacijskom sustavu, antikoagulacijskom sustavu i kininskom sustavu:

1. aktivira sustav koagulacije krvi;
2. aktivira antikoagulacijski sustav;
3. aktivira agregaciju trombocita;
4. aktivira kininski sustav;

1. faza unutarnji mehanizam zgrušavanja krvi - stvaranje kompletnog krvnog tromboplastina.

Faktor XII u dodiru s oštećenim endotelom postaje aktivan XII. XIIa aktivira prekalikrein (XIY), koji aktivira kininogen (XY). Kinini pak povećavaju aktivnost faktora XII.

Faktor XII aktivira faktor XI, koji zatim aktivira faktor IX (božićni faktor). Faktor IXa stupa u interakciju s faktorom YIII i ionima kalcija. Kao rezultat toga nastaje kompleks koji uključuje enzim, koenzim i ione kalcija (faza IXa, faza YIII, Ca 2+). Ovaj kompleks aktivira faktor X uz sudjelovanje trombocitnog faktora P 3 . Kao rezultat, aktivni krvni tromboplastin, uključujući f.Xa, f.Y, Ca 2+ i P 3 .

P 3 - je fragment trombocitne membrane, sadrži lipoproteine, bogat je fosfolipidima.

Faza 2 – stvaranje trombina.

Aktivni krvni tromboplastin pokreće 2. fazu koagulacije krvi, aktivirajući prijelaz protrombina u trombin (faza II → faza II a). Trombin aktivira vanjske i unutarnje mehanizme hemokoagulacije, kao i antikoagulacijski sustav, agregaciju trombocita i otpuštanje trombocitnih faktora.

Aktivni trombin pokreće stupanj 3 zgrušavanja krvi.

Faza 3 je stvaranje netopljivog fibrina(I faktor). Pod utjecajem trombina topljivi fibrinogen sukcesivno se pretvara u fibrin monomer, a zatim u netopljivi fibrin polimer.

Fibrinogen je protein topiv u vodi koji se sastoji od 6 polipeptidnih lanaca, uključujući 3 domene. Pod utjecajem trombina peptidi A i B se cijepaju od fibrinogena, te se u njemu stvaraju mjesta agregacije. Fibrinske niti se prvo povezuju u linearne lance, a zatim nastaju kovalentne međulančane poprečne veze. U njihovom stvaranju sudjeluje faktor XIIIa (stabilizirajući fibrin), koji se aktivira trombinom. Pod utjecajem faktora XIIIa, koji je enzim transamidinaza, u fibrinu se tijekom njegove polimerizacije pojavljuju veze između glutamina i lizina.

Zgrušavanje krvi mora biti normalno, pa se hemostaza temelji na ravnotežnim procesima. Nemoguće je da se naša vrijedna biološka tekućina zgruša - to prijeti ozbiljnim, smrtonosnim komplikacijama (). Naprotiv, može rezultirati nekontroliranim masivnim krvarenjem, što također može dovesti do smrti osobe.

Najsloženiji mehanizmi i reakcije, koji u jednom ili drugom stadiju uključuju niz tvari, održavaju tu ravnotežu i tako omogućuju tijelu da se dosta brzo samostalno (bez uključenja vanjske pomoći) nosi i oporavi.

Brzina zgrušavanja krvi ne može se odrediti niti jednim parametrom, jer u tom procesu sudjeluju mnoge komponente koje se međusobno aktiviraju. U tom smislu razlikuju se testovi zgrušavanja krvi, pri čemu intervali njihovih normalnih vrijednosti uglavnom ovise o načinu provođenja studije, au drugim slučajevima o spolu osobe i danima, mjesecima i godinama koje je proveo. Je živio. I malo je vjerojatno da će čitatelj biti zadovoljan odgovorom: " Vrijeme zgrušavanja krvi je 5 - 10 minuta". Ostaje puno pitanja...

Svatko je važan i svatko je potreban

Zaustavljanje krvarenja temelji se na izuzetno složenom mehanizmu koji uključuje brojne biokemijske reakcije u kojima je uključen ogroman broj različitih komponenti, pri čemu svaka od njih ima svoju specifičnu ulogu.

dijagram zgrušavanja krvi

U međuvremenu, odsutnost ili neuspjeh barem jednog faktora zgrušavanja ili antikoagulacije može poremetiti cijeli proces. Evo samo nekoliko primjera:

• Neadekvatna reakcija zidova krvnih žila ometa krvne pločice - što "osjeća" primarnu hemostazu;
• Niska sposobnost endotela da sintetizira i luči inhibitore agregacije trombocita (glavni je prostaciklin) i prirodne antikoagulanse () zgušnjava krv koja se kreće kroz žile, što dovodi do stvaranja ugrušaka u krvotoku koji su apsolutno nepotrebni za tijelo, koje zasad može mirno “sjediti” pričvršćeno za stijenku neke -ili posude. Oni postaju vrlo opasni kada se odlome i počnu cirkulirati u krvotoku - stvarajući tako opasnost od vaskularne katastrofe;
• Nedostatak faktora plazme kao što je FVIII uzrokuje spolno povezanu bolest - A;
• Hemofilija B se nalazi kod osobe ako se iz istih razloga (recesivna mutacija na X kromosomu, koji je, kao što je poznato, samo jedan u muškaraca), pojavi nedostatak Christman faktora (FIX).

Općenito, sve počinje na razini oštećene vaskularne stijenke koja, izlučujući tvari potrebne za osiguranje zgrušavanja krvi, privlači krvne pločice koje cirkuliraju u krvotoku - krvne pločice. Primjerice, onaj koji “doziva” trombocite na mjesto nezgode i pospješuje njihovu adheziju na kolagen, snažan stimulator hemostaze, mora započeti svoju aktivnost na vrijeme i dobro djelovati kako bi se u budućnosti moglo računati na stvaranje punopravnog čepa.

Ako trombociti iskoriste svoju funkcionalnost na odgovarajućoj razini (adhezijsko-agregacijska funkcija), ostale komponente primarne (vaskularno-trombocitne) hemostaze brzo stupaju na scenu i u kratkom vremenu stvaraju trombocitni čep, a zatim da bi se zaustavio protok krvi iz mikrocirkulacijska posuda , možete učiniti bez posebnog utjecaja drugih sudionika u procesu koagulacije krvi. Međutim, da bi se formirao punopravni čep koji može zatvoriti ozlijeđenu žilu, koja ima širi lumen, tijelo se ne može nositi bez faktora plazme.

Dakle, u prvoj fazi (odmah nakon ozljede krvožilnog zida) počinju se odvijati sukcesivne reakcije, gdje aktivacija jednog faktora daje poticaj za dovođenje ostalih u aktivno stanje. A ako negdje nešto nedostaje ili se neki faktor pokaže neodrživim, proces zgrušavanja krvi se usporava ili potpuno zaustavlja.

Općenito, mehanizam koagulacije sastoji se od 3 faze, koje moraju osigurati:

• Stvaranje složenog kompleksa aktiviranih čimbenika (protrombinaza) i pretvaranje proteina sintetiziranog u jetri - u trombin ( faza aktivacije);
• Transformacija proteina otopljenog u krvi - faktor I (, FI) u netopljivi fibrin se provodi u faza koagulacije;
• Završetak procesa koagulacije stvaranjem gustog fibrinskog ugruška ( faza retrakcije).

Testovi zgrušavanja krvi

Višestupanjski kaskadni enzimski proces, čiji je krajnji cilj stvaranje ugruška sposobnog zatvoriti “rupu” u žili, vjerojatno će se čitatelju učiniti zbunjujućim i nerazumljivim, pa će biti dovoljno podsjetiti da je taj mehanizam osiguravaju različiti faktori koagulacije, enzimi, Ca 2+ (ioni kalcija) i niz drugih komponenti. Međutim, u tom smislu pacijente često zanima pitanje: kako otkriti je li nešto u redu s hemostazom ili se smiriti znajući da sustavi rade normalno? Naravno, za takve svrhe postoje testovi zgrušavanja krvi.

Najčešća specifična (lokalna) analiza stanja hemostaze smatra se široko poznatom, često propisanom od strane terapeuta, kardiologa, kao i opstetričara-ginekologa, i najinformativnijom.

U međuvremenu, treba napomenuti da provođenje takvog broja testova nije uvijek opravdano. To ovisi o mnogim okolnostima: što liječnik traži, na koju fazu kaskade reakcija usmjerava svoju pozornost, koliko vremena medicinski radnici imaju na raspolaganju itd.

Simulacija vanjskog puta zgrušavanja krvi

Na primjer, vanjski put aktivacije koagulacije u laboratoriju može oponašati ono što liječnici nazivaju Quickovim protrombinom, Quickovim testom, protrombinskim vremenom (PTT) ili tromboplastinskim vremenom (svi različiti nazivi za isti test). Osnova ovog testa, koji ovisi o faktorima II, V, VII, X, je sudjelovanje tkivnog tromboplastina (dodaje se citratno rekalcificiranoj plazmi tijekom rada na uzorku krvi).

Granice normalnih vrijednosti kod muškaraca i žena iste dobi ne razlikuju se i ograničene su na raspon od 78 – 142%, međutim, kod žena koje očekuju dijete, ta je brojka malo povećana (ali malo!). Kod djece, naprotiv, norme su unutar nižih vrijednosti i rastu kako se približavaju odrasloj dobi i dalje:

Odraz unutarnjeg mehanizma u laboratorijskim uvjetima

U međuvremenu, za određivanje poremećaja zgrušavanja krvi uzrokovanog kvarom unutarnjeg mehanizma, tromboplastin tkiva se ne koristi tijekom analize - to omogućuje plazmi da koristi isključivo vlastite rezerve. U laboratorijskim uvjetima, unutarnji mehanizam se prati čekanjem da se krv uzeta iz krvnih žila sama od sebe zgruša. Početak ove složene kaskadne reakcije koincidira s aktivacijom Hagemanova faktora (faktor XII). Ovu aktivaciju pokreću različiti uvjeti (dodir krvi s oštećenim stjenkama krvnih žila, stanične membrane koje su pretrpjele određene promjene), pa se naziva kontaktna aktivacija.

Kontaktna aktivacija se događa i izvan tijela, na primjer, kada krv uđe u strano okruženje i dođe u kontakt s njim (dodir sa staklom u epruveti, instrumenti). Uklanjanje kalcijevih iona iz krvi ni na koji način ne utječe na pokretanje ovog mehanizma, ali proces ne može završiti stvaranjem ugruška - on se prekida u fazi aktivacije faktora IX, gdje nema ioniziranog kalcija. duže potrebno.

Vrijeme zgrušavanja krvi, odnosno vrijeme tijekom kojeg se ona, nakon što je prethodno bila u tekućem stanju, pretoči u oblik elastičnog ugruška, ovisi o brzini pretvorbe proteina fibrinogena otopljenog u plazmi u netopljivi fibrin. On (fibrin) tvori niti koje drže crvena krvna zrnca (eritrocite), uzrokujući njihovo stvaranje snopa koji zatvara rupu u oštećenoj krvnoj žili. Vrijeme zgrušavanja krvi (1 ml uzeto iz vene - Lee-Whiteova metoda) u takvim je slučajevima ograničeno u prosjeku na 4 - 6 minuta. Međutim, stopa zgrušavanja krvi svakako ima širi raspon digitalnih (privremenih) vrijednosti:

1. Krvi uzetoj iz vene potrebno je 5 do 10 minuta da se stvori ugrušak;
2. Vrijeme Lee-White zgrušavanja u staklenoj epruveti je 5-7 minuta, u silikonskoj epruveti produžuje se na 12-25 minuta;
3. Za krv uzetu iz prsta, sljedeći se pokazatelji smatraju normalnim: početak je 30 sekundi, kraj krvarenja je 2 minute.

Analiza koja odražava unutarnji mehanizam koristi se pri prvoj sumnji na teške poremećaje krvarenja. Test je vrlo praktičan: provodi se brzo (dok krv teče ili se u epruveti stvara ugrušak), ne zahtijeva posebne reagense niti složenu opremu, a pacijentu nije potrebna posebna priprema. Naravno, tako otkriveni poremećaji zgrušavanja krvi daju razlog za pretpostavku niza značajnih promjena u sustavima koji osiguravaju normalno stanje hemostaze i prisiljavaju na daljnja istraživanja kako bi se utvrdili pravi uzroci patologije.

Uz povećanje (produljenje) vremena zgrušavanja krvi, možete sumnjati na:

• Nedostatak faktora plazme koji osiguravaju koagulaciju ili njihovu kongenitalnu inferiornost, unatoč činjenici da su na dovoljnoj razini u krvi;
• Ozbiljna patologija jetre koja rezultira funkcionalnim zatajenjem parenhima organa;
• (u fazi kada se smanjuje sposobnost zgrušavanja krvi);

Vrijeme zgrušavanja krvi se produljuje pri korištenju heparinske terapije, pa pacijenti koji primaju ovaj lijek moraju dosta često podvrgavati pretragama koje pokazuju stanje hemostaze.

Razmatrani pokazatelj zgrušavanja krvi smanjuje svoje vrijednosti (skraćuje):

• U fazi visoke koagulacije () DIC sindroma;
• Za druge bolesti koje su rezultirale patološkim stanjem hemostaze, odnosno kada bolesnik već ima poremećaje zgrušavanja krvi i svrstava se u skupinu s povećanim rizikom od krvnih ugrušaka (tromboza i sl.);
• U žena koje koriste oralne lijekove koji sadrže hormone za kontracepciju ili za dugotrajno liječenje;
• Kod žena i muškaraca koji uzimaju kortikosteroide (pri propisivanju kortikosteroidnih lijekova vrlo je važna dob - mnogi od njih kod djece i starijih osoba mogu izazvati značajne promjene u hemostazi, pa su zabranjeni za upotrebu u ovoj skupini).

Općenito, norme se malo razlikuju

Pokazatelji zgrušavanja krvi (normalni) kod žena, muškaraca i djece (što znači jedna dob za svaku kategoriju), u načelu se malo razlikuju, iako se određeni pokazatelji kod žena fiziološki mijenjaju (prije, tijekom i nakon menstruacije, tijekom trudnoće), dakle, spol odrasle osobe i dalje se uzima u obzir pri provođenju laboratorijskih pretraga. Osim toga, za žene tijekom razdoblja nošenja djeteta, određeni parametri se čak moraju malo pomaknuti, jer tijelo mora zaustaviti krvarenje nakon poroda, tako da se koagulacijski sustav počinje pripremati unaprijed. Izuzetak u pogledu nekih pokazatelja zgrušavanja krvi je kategorija djece u prvim danima života, na primjer, kod novorođenčadi PTT je nekoliko ili tri puta veći nego kod odraslih muškaraca i žena (norma za odrasle je 11 - 15 sekundi), a u nedonoščadi protrombinsko vrijeme se produžuje za 3 – 5 sekundi. Istina, oko 4. dana života, PTT se smanjuje i odgovara normi zgrušavanja krvi odraslih.

Donja tablica pomoći će čitatelju da se upozna s normama pojedinih pokazatelja zgrušavanja krvi i, po mogućnosti, usporedi ih s vlastitim parametrima (ako je test proveden relativno nedavno i postoji obrazac koji bilježi rezultate studije na ruci):

Zaključno, želio bih skrenuti pozornost našim redovitim (i novim, naravno) čitateljima: možda čitanje preglednog članka neće u potpunosti zadovoljiti interes pacijenata pogođenih hemostatskom patologijom. Osobe koje se prvi put susreću sa sličnim problemom u pravilu žele dobiti što više informacija o sustavima koji osiguravaju zaustavljanje krvarenja u pravo vrijeme i sprječavaju stvaranje opasnih ugrušaka, pa počinju tražiti informacija na internetu. Pa, ne biste trebali žuriti - u drugim odjeljcima naše web stranice dan je detaljan (i, što je najvažnije, točan) opis svakog od pokazatelja stanja hemostaze, naznačen je raspon normalnih vrijednosti i indikacije i priprema za analizu također su opisani.

Video: jednostavno o zgrušavanju krvi

Video: izvješće o testovima zgrušavanja krvi

Jedan od najvažnijih procesa koji se odvijaju u našem tijelu je zgrušavanje krvi. Njegov dijagram bit će opisan u nastavku (slike su također dane radi jasnoće). A budući da je ovo složen proces, vrijedi ga detaljno razmotriti.

Kako ide sve?

Dakle, naznačeni proces je odgovoran za zaustavljanje krvarenja koje nastaje zbog oštećenja jedne ili druge komponente tjelesnog krvožilnog sustava.

Jednostavno rečeno, mogu se razlikovati tri faze. Prvi je aktivacija. Nakon oštećenja žile počinju se javljati uzastopne reakcije koje u konačnici dovode do stvaranja takozvane protrombinaze. Ovo je složen kompleks koji se sastoji od V i X. Nastaje na fosfolipidnoj površini membrane trombocita.

Druga faza je koagulacija. U ovoj fazi, fibrin se formira iz fibrinogena - visokomolekularnog proteina, koji je osnova krvnih ugrušaka, čija pojava podrazumijeva zgrušavanje krvi. Donji dijagram jasno prikazuje ovu fazu.

I konačno, treća faza. Uključuje stvaranje fibrinskog ugruška guste strukture. Inače, upravo njegovim pranjem i sušenjem moguće je dobiti “materijal” koji se zatim koristi za pripremu sterilnih filmova i spužvi za zaustavljanje krvarenja uzrokovanog pucanjem malih žila tijekom kirurških operacija.

O reakcijama

Shema je ukratko opisana gore.Usput, shemu je razvio još 1905. godine koagulolog Paul Oskar Morawitz. I do danas nije izgubio svoju važnost.

Ali od 1905. mnogo se toga promijenilo u shvaćanju zgrušavanja krvi kao složenog procesa. Zahvaljujući napretku, naravno. Znanstvenici su uspjeli otkriti desetke novih reakcija i proteina koji su uključeni u ovaj proces. A sada je kaskadni obrazac zgrušavanja krvi češći. Zahvaljujući njoj, percepcija i razumijevanje tako složenog procesa postaje malo razumljiviji.

Kao što možete vidjeti na slici ispod, ono što se događa doslovno je "razbijeno na cigle". U obzir se uzimaju unutarnji i vanjski sustavi - krv i tkivo. Svaki karakterizira određena deformacija koja nastaje kao posljedica oštećenja. U krvnom sustavu oštećuju se stijenke krvnih žila, kolagen, proteaze (enzimi koji razbijaju) i kateholamini (molekule posrednika). U tkivu se opaža oštećenje stanica, zbog čega se iz njih oslobađa tromboplastin. Koji je najvažniji stimulator procesa zgrušavanja (drugi naziv koagulacija). Ide izravno u krv. To je njegov “način”, ali ima zaštitnički karakter. Uostalom, tromboplastin je taj koji pokreće proces koagulacije. Nakon otpuštanja u krv, počinju tri gornje faze.

Vrijeme

Dakle, dijagram je pomogao razumjeti što otprilike predstavlja zgrušavanje krvi. Sada bih želio govoriti malo o vremenu.

Cijeli proces traje maksimalno 7 minuta. Prva faza traje od pet do sedam. Za to vrijeme stvara se protrombin. Ova tvar je složena vrsta strukture proteina odgovorna za proces koagulacije i sposobnost zgušnjavanja krvi. Koju naše tijelo koristi za stvaranje krvnog ugruška. Začepljuje oštećeno mjesto, čime se zaustavlja krvarenje. Sve to traje 5-7 minuta. Druga i treća faza odvijaju se mnogo brže. Za 2-5 sekundi. Zato što ove faze zgrušavanja krvi (gornji dijagram) utječu na procese koji se odvijaju posvuda. A to znači izravno na mjestu oštećenja.

Protrombin se pak stvara u jetri. A za njegovu sintezu potrebno je vrijeme. Brzina stvaranja dovoljne količine protrombina ovisi o količini vitamina K sadržanog u tijelu. Ako to nije dovoljno, krvarenje će se teško zaustaviti. A ovo je ozbiljan problem. Budući da nedostatak vitamina K ukazuje na kršenje sinteze protrombina. A to je bolest koju treba liječiti.

Stabilizacija sinteze

Pa, opća shema zgrušavanja krvi je jasna - sada bismo trebali posvetiti malo pažnje temi o tome što treba učiniti da se u organizam vrati potrebna količina vitamina K.

Za početak, jedite pravilno. Najviše vitamina K nalazi se u zelenom čaju - 959 mcg na 100 g! Tri puta više, usput, nego u crnoj boji. Stoga ga vrijedi piti aktivno. Ne smijete zanemariti povrće - špinat, bijeli kupus, rajčice, zeleni grašak, luk.

Meso također sadrži vitamin K, ali ne sav - samo teletina, goveđa jetra i janjetina. Ali najmanje ga ima u češnjaku, grožđicama, mlijeku, jabukama i grožđu.

Međutim, ako je situacija ozbiljna, onda će biti teško pomoći samo s raznim jelovnicima. Obično liječnici snažno preporučuju kombiniranje prehrane s lijekovima koje su propisali. Nema potrebe odgađati liječenje. Potrebno je započeti što prije kako bi se normalizirao mehanizam zgrušavanja krvi. Režim liječenja propisuje izravno liječnik, a također je dužan upozoriti što se može dogoditi ako se preporuke zanemaruju. A posljedice mogu biti disfunkcija jetre, trombohemoragijski sindrom, tumorske bolesti i oštećenje matičnih stanica koštane srži.

Schmidtova shema

Krajem 19. stoljeća živio je poznati fiziolog i doktor medicinskih znanosti. Zvao se Alexander Alexandrovich Schmidt. Živio je 63 godine, a najviše vremena posvetio je istraživanju problematike hematologije. No posebno je pažljivo proučavao temu zgrušavanja krvi. Uspio je utvrditi enzimsku prirodu ovog procesa, zbog čega je znanstvenik ponudio teoretsko objašnjenje za to. Što je jasno prikazano dijagramom zgrušavanja krvi u nastavku.

Prije svega, oštećena posuda se skuplja. Zatim se na mjestu defekta formira labav, primarni trombocitni čep. Tada jača. Kao rezultat toga nastaje crveni krvni ugrušak (inače poznat kao krvni ugrušak). Nakon čega se djelomično ili potpuno otapa.

Tijekom tog procesa pojavljuju se određeni čimbenici zgrušavanja krvi. Dijagram ih u svojoj proširenoj verziji također prikazuje. Označavaju se arapskim brojevima. A ima ih ukupno 13. I za svaku treba reći.

Čimbenici

Kompletna shema koagulacije krvi je nemoguća bez njihovog popisa. Pa, vrijedi početi s prvim.

Faktor I je bezbojni protein, fibrinogen. Sintetiziran u jetri, otopljen u plazmi. Faktor II je protrombin, koji je već spomenut. Njegova jedinstvena sposobnost je vezanje iona kalcija. A upravo nakon razgradnje te tvari nastaje enzim koagulacije.

Faktor III je lipoprotein, tkivni tromboplastin. Obično se naziva transportom fosfolipida, kolesterola i triacilglicerida.

Sljedeći faktor, IV, su ioni Ca2+. Isti oni koji se vežu pod utjecajem bezbojnog proteina. Oni sudjeluju u mnogim složenim procesima, osim u koagulaciji, u lučenju neurotransmitera, na primjer.

Faktor V je globulin. Koji se također stvara u jetri. Neophodan je za vezanje kortikosteroida (hormonskih tvari) i njihov transport. Faktor VI postojao je neko vrijeme, ali je onda odlučeno da se izbriše iz klasifikacije. Zato što su znanstvenici otkrili da sadrži faktor V.

Ali nisu promijenili klasifikaciju. Stoga iza V dolazi faktor VII. Uključujući prokonvertin, uz sudjelovanje u kojem se formira tkivna protrombinaza (prva faza).

Faktor VIII je protein izražen u jednom lancu. Poznat kao antihemofilni globulin A. Zbog njegovog nedostatka razvija se rijetka nasljedna bolest kao što je hemofilija. Faktor IX je "srodan" prethodno spomenutom. Budući da je antihemofilni globulin B. Faktor X je izravni globulin sintetiziran u jetri.

I za kraj posljednje tri točke. To su Rosenthalov faktor, Hagemanov faktor i fibrinska stabilizacija. Oni zajedno utječu na stvaranje međumolekulskih veza i normalno funkcioniranje procesa kao što je zgrušavanje krvi.

Schmidtova shema uključuje sve te faktore. I dovoljno je brzo se upoznati s njima da shvatite koliko je složen i višestruko vrijedan opisani proces.

Antikoagulacijski sustav

Ovaj koncept također treba napomenuti. Gore je opisan sustav koagulacije krvi - dijagram također jasno pokazuje tijek ovog procesa. Ali također se događa takozvana "antikoagulacija".

Za početak bih želio napomenuti da su znanstvenici tijekom evolucije riješili dva potpuno suprotna problema. Pokušali su dokučiti kako tijelo uspijeva spriječiti istjecanje krvi iz oštećenih žila, a istovremeno je zadržati u tekućem stanju netaknutom? Pa, rješenje drugog problema bilo je otkriće antikoagulantnog sustava.

To je određeni skup proteina plazme koji može smanjiti brzinu kemijskih reakcija. Odnosno, inhibirati.

I antitrombin III je uključen u ovaj proces. Njegova glavna funkcija je kontrolirati rad određenih čimbenika koji uključuju proces zgrušavanja krvi. Važno je pojasniti: ne regulira stvaranje krvnog ugruška, već eliminira nepotrebne enzime koji ulaze u krvotok s mjesta na kojem nastaje. Zašto je to potrebno? Kako bi se spriječilo širenje koagulacije na područja krvotoka koja su oštećena.

Opstruktivni element

Govoreći o tome što je sustav koagulacije krvi (čiji je dijagram prikazan gore), ne može se ne primijetiti takva tvar kao što je heparin. To je kiseli glikozaminoglikan koji sadrži sumpor (vrsta polisaharida).

Ovo je izravni antikoagulans. Tvar koja inhibira aktivnost koagulacijskog sustava. Heparin je taj koji sprječava stvaranje krvnih ugrušaka. Kako se to događa? Heparin jednostavno smanjuje aktivnost trombina u krvi. Međutim, to je prirodna tvar. I to je korisno. Ako unesete ovaj antikoagulans u tijelo, možete pospješiti aktivaciju antitrombina III i lipoprotein lipaze (enzima koji razgrađuju trigliceride - glavne izvore energije za stanice).

Dakle, heparin se često koristi za liječenje trombotičkih stanja. Samo jedna njegova molekula može aktivirati veliku količinu antitrombina III. Prema tome, heparin se može smatrati katalizatorom - budući da je učinak u ovom slučaju stvarno sličan učinku uzrokovanom njima.

Postoje i druge tvari s istim učinkom sadržane u Takeu, na primjer, α2-makroglobulin. Pospješuje razgradnju krvnih ugrušaka, utječe na proces fibrinolize i služi kao transport za 2-valentne ione i neke proteine. Također inhibira tvari uključene u proces koagulacije.

Uočene promjene

Postoji još jedna nijansa koju tradicionalni dijagram zgrušavanja krvi ne pokazuje. Fiziologija našeg tijela je takva da mnogi procesi ne uključuju samo kemijske promjene. Ali i fizički. Kada bismo mogli promatrati koagulaciju golim okom, vidjeli bismo da se oblik trombocita mijenja tijekom procesa. Pretvaraju se u okrugle stanice s karakterističnim trnastim procesima, koji su potrebni za intenzivno provođenje agregacije - spajanja elemenata u jedinstvenu cjelinu.

Ali to nije sve. Tijekom procesa koagulacije trombociti oslobađaju različite tvari - kateholamine, serotonin itd. Zbog toga se lumen oštećenih žila sužava. Što uzrokuje funkcionalnu ishemiju? Dotok krvi u oštećeno područje je smanjen. I, sukladno tome, izljev se postupno također smanjuje na minimum. To daje mogućnost trombocitima da pokriju oštećena područja. Zbog svojih bodljikavih nastavaka, oni kao da su "pričvršćeni" za rubove kolagenih vlakana koja se nalaze na rubovima rane. Time završava prva, najduža faza aktivacije. Završava stvaranjem trombina. Nakon toga slijedi još nekoliko sekundi faze koagulacije i retrakcije. I posljednja faza je obnova normalne cirkulacije krvi. I jako je bitno. Budući da je potpuno zacjeljivanje rane nemoguće bez dobre opskrbe krvlju.

Dobro je znati

Pa, ovako otprilike izgleda pojednostavljeni dijagram zgrušavanja krvi riječima. Međutim, postoji još nekoliko nijansi koje bih želio napomenuti.

Hemofilija. Gore je već spomenuto. Ovo je vrlo opasna bolest. Svako krvarenje teško pada osobi koja od njega pati. Bolest je nasljedna i razvija se zbog nedostataka proteina koji sudjeluju u procesu koagulacije. Može se otkriti vrlo jednostavno - s najmanjim rezom osoba će izgubiti puno krvi. I potrošit će dosta vremena da to zaustavi. A u posebno teškim oblicima, krvarenje može početi bez razloga. Osobe s hemofilijom mogu doživjeti ranu invalidnost. Jer nisu rijetka ni česta krvarenja u mišićno tkivo (česti hematomi) i zglobove. Ima li lijeka za to? S poteškoćama. Čovjek mora doslovno tretirati svoje tijelo kao krhku posudu i uvijek biti oprezan. Ako dođe do krvarenja, potrebno je hitno dati svježu krv davatelja koja sadrži faktor XVIII.

Tipično, ova bolest pogađa muškarce. A žene djeluju kao nositeljice gena hemofilije. Zanimljivo, britanska kraljica Victoria bila je jedna. Bolest se prenijela na jednog od njezinih sinova. Za ostala dva nije poznato. Od tada se hemofilija, inače, često naziva kraljevskom bolešću.

Ali ima i suprotnih slučajeva. To znači da ako se promatra, tada osoba također ne treba biti manje oprezna. Povećana koagulabilnost ukazuje na visok rizik od stvaranja intravaskularnog tromba. Koji začepljuju cijele žile. Često posljedica može biti tromboflebitis, popraćen upalom venskih zidova. Ali ovaj nedostatak je lakše liječiti. Često se, usput, stječe.

Nevjerojatno je koliko se toga događa u ljudskom tijelu kada se jednostavno porežete komadom papira. Možete dugo razgovarati o karakteristikama krvi, njegovoj koagulabilnosti i procesima koji ga prate. Ali sve najzanimljivije informacije, kao i dijagrami koji to jasno pokazuju, navedeni su gore. Ostatak, po želji, moguće pogledati pojedinačno.

Proces zgrušavanja krvi počinje gubitkom krvi, ali veliki gubitak krvi, praćen padom krvnog tlaka, dovodi do drastičnih promjena u cjelokupnom hemostatskom sustavu.

Sustav zgrušavanja krvi (hemostaza)

Sustav zgrušavanja krvi složen je višekomponentni kompleks ljudske homeostaze, osiguravajući očuvanje cjelovitosti tijela stalnim održavanjem tekućeg stanja krvi i stvaranjem, ako je potrebno, različitih vrsta krvnih ugrušaka, kao i aktivacija procesa zacjeljivanja na mjestima oštećenja krvnih žila i tkiva.

Funkcioniranje koagulacijskog sustava osigurava kontinuirana interakcija vaskularne stijenke i cirkulirajuće krvi. Poznate su određene komponente koje su odgovorne za normalnu aktivnost koagulološkog sustava:

• endotelne stanice vaskularnog zida,
• trombociti,
• adhezivne plazma molekule,
• faktori koagulacije plazme,
• sustavi fibrinolize,
• sustavi fizioloških primarnih i sekundarnih antikoagulansa-antiproteaza,
• plazma sustav fizioloških primarnih ljekovitih sredstava.

Svako oštećenje krvožilnog zida, "krvna trauma", s jedne strane, dovodi do krvarenja različite težine, as druge, uzrokuje fiziološke, a zatim i patološke promjene u hemostatskom sustavu, koje same mogu dovesti do smrti tijela. . Prirodno teške i česte komplikacije masivnog gubitka krvi uključuju akutni sindrom diseminirane intravaskularne koagulacije (akutni DIC sindrom).

U slučaju akutnog masivnog gubitka krvi, a on se ne može zamisliti bez oštećenja krvnih žila, gotovo uvijek dolazi do lokalne (na mjestu oštećenja) tromboze, koja u kombinaciji s padom krvnog tlaka može potaknuti akutni sindrom diseminirane intravaskularne koagulacije. , što je najvažniji i patogenetski najnepovoljniji mehanizam od svih bolesti akutnog masivnog gubitka krvi.gubitak krvi.

Endotelne stanice

Endotelne stanice vaskularne stijenke osiguravaju održavanje tekućeg stanja krvi, izravno utječući na mnoge mehanizme i karike stvaranja tromba, potpuno ih blokirajući ili učinkovito obuzdavajući. Žile osiguravaju laminarnost protoka krvi, što sprječava prianjanje staničnih i proteinskih komponenti.

Endotel na svojoj površini nosi negativan naboj, kao i stanice koje cirkuliraju u krvi, različiti glikoproteini i drugi spojevi. Podjednako nabijeni endotel i elementi cirkulirajuće krvi međusobno se odbijaju, što sprječava prianjanje stanica i proteinskih struktura u cirkulacijskom koritu.

Održavanje fluidnosti krvi

Održavanje tekućeg stanja krvi olakšavaju:

• prostaciklin (PGI 2),
• NO i ADP-aza,
• inhibitor tkivnog tromboplastina,
• glikozaminoglikani, a posebno heparin, antitrombin III, heparin kofaktor II, tkivni aktivator plazminogena itd.

Prostaciklin

Blokada aglutinacije i agregacije trombocita u krvotoku provodi se na nekoliko načina. Endotel aktivno proizvodi prostaglandin I 2 (PGI 2), ili prostaciklin, koji inhibira stvaranje primarnih agregata trombocita. Prostaciklin može "razbiti" rane aglutinate i agregate trombocita, a istovremeno je i vazodilatator.

Dušikov oksid (NO) i ADP-aza

Dezagregaciju trombocita i vazodilataciju također provodi endotel koji proizvodi dušikov oksid (NO) i takozvanu ADPazu (enzim koji razgrađuje adenozin difosfat - ADP) - spoj koji proizvode različite stanice i aktivno je sredstvo koje potiče agregaciju trombocita.

Protein C sustav

Sustav proteina C ima ograničavajući i inhibicijski učinak na sustav zgrušavanja krvi, uglavnom na njegov unutarnji aktivacijski put. Kompleks ovog sustava uključuje:

1. trombomodulin,
2. protein C,
3. protein S,
4. trombin kao aktivator proteina C,
5. inhibitor proteina C.

Endotelne stanice proizvode trombomodulin, koji uz sudjelovanje trombina aktivira protein C, pretvarajući ga u protein Ca. Aktivirani protein Ca, uz sudjelovanje proteina S, inaktivira faktore Va i VIIIa, potiskujući i inhibirajući unutarnji mehanizam sustava zgrušavanja krvi. Osim toga, aktivirani protein Ca stimulira aktivnost fibrinolitičkog sustava na dva načina: stimulacijom proizvodnje i otpuštanjem tkivnog aktivatora plazminogena iz endotelnih stanica u krvotok te također blokiranjem inhibitora tkivnog aktivatora plazminogena (PAI-1).

Patologija protein C sustava

Često uočena nasljedna ili stečena patologija sustava proteina C dovodi do razvoja trombotičkih stanja.

Fulminantna purpura

Homozigotni nedostatak proteina C (purpura fulminans) izuzetno je teška patologija. Djeca s fulminantnom purpurom praktički nisu održiva i umiru u ranoj dobi od teške tromboze, sindroma akutne diseminirane intravaskularne koagulacije i sepse.

Tromboza

Heterozigotni nasljedni nedostatak proteina C ili proteina S doprinosi pojavi tromboze u mladih ljudi. Češće se opaža tromboza glavnih i perifernih vena, plućna embolija, rani infarkt miokarda i ishemijski moždani udar. U žena s nedostatkom proteina C ili S koje uzimaju hormonske kontraceptive rizik od tromboze (obično tromboze cerebralnih žila) povećava se 10-25 puta.

Budući da su proteini C i S proteaze ovisne o vitaminu K koje se proizvode u jetri, liječenje tromboze neizravnim antikoagulansima kao što su sinkumar ili pelentan u bolesnika s nasljednim nedostatkom proteina C ili S može dovesti do pogoršanja trombotičkog procesa. Osim toga, kod nekih pacijenata, kada se liječe neizravnim antikoagulansima (varfarin), može se razviti nekroza periferne kože (“ varfarinska nekroza"). Njihova pojava gotovo uvijek znači prisutnost heterozigotnog nedostatka proteina C, što dovodi do smanjenja fibrinolitičke aktivnosti krvi, lokalne ishemije i nekroze kože.

V faktor Leiden

Još jedna patologija izravno povezana s funkcioniranjem sustava proteina C naziva se nasljedna rezistencija na aktivirani protein C, odnosno faktor V Leiden. Zapravo, V faktor Leiden je mutirani V faktor s točkastom zamjenom arginina na 506. poziciji faktora V s glutaminom. Faktor V Leiden ima povećanu otpornost na izravno djelovanje aktiviranog proteina C. Ako se nasljedni nedostatak proteina C u bolesnika pretežno s venskom trombozom javlja u 4-7% slučajeva, onda se faktor V Leiden, prema različitim autorima, javlja u 10-ak. 25%.

Inhibitor tkivnog tromboplastina

Vaskularni endotel također može inhibirati stvaranje tromba kada se aktivira. Endotelne stanice aktivno proizvode inhibitor tkivnog tromboplastina, koji inaktivira kompleks tkivni faktor-faktor VIIa (TF-VIIa), što dovodi do blokade vanjskog mehanizma zgrušavanja krvi, koji se aktivira kada tkivni tromboplastin uđe u krvotok, čime se održava fluidnost krvi u Krvožilni sustav.

Glukozaminoglikani (heparin, antitrombin III, heparin kofaktor II)

Drugi mehanizam za održavanje tekućeg stanja krvi povezan je s proizvodnjom različitih glikozaminoglikana od strane endotela, među kojima su poznati heparan i dermatan sulfat. Ti su glikozaminoglikani po strukturi i funkciji slični heparinima. Proizveden i otpušten u krvotok, heparin se veže na molekule antitrombina III (AT III) koje cirkuliraju u krvi, aktivirajući ih. Zauzvrat, aktivirani AT III hvata i inaktivira faktor Xa, trombin i niz drugih čimbenika sustava koagulacije krvi. Osim mehanizma inaktivacije koagulacije putem AT III, heparini aktiviraju tzv. heparinski kofaktor II (CH II). Aktivirani KG II, kao i AT III, inhibira funkcije faktora Xa i trombina.

Osim utjecaja na aktivnost fizioloških antikoagulantnih antiproteaza (AT III i CG II), heparini mogu modificirati funkcije adhezivnih molekula plazme kao što su von Willebrandov faktor i fibronektin. Heparin smanjuje funkcionalna svojstva von Willebrandovog faktora, pomažući smanjiti trombotski potencijal krvi. Fibronektin se, kao rezultat aktivacije heparina, veže na različite ciljne objekte fagocitoze - stanične membrane, tkivni detritus, imunokomplekse, fragmente kolagenskih struktura, stafilokoke i streptokoke. Zbog heparinom stimuliranih opsoničnih interakcija fibronektina, aktivira se inaktivacija ciljeva fagocitoze u organima makrofagnog sustava. Čišćenje krvožilnog sustava od ciljnih objekata fagocitoze pomaže u održavanju tekućeg stanja i fluidnosti krvi.

Osim toga, heparini mogu stimulirati proizvodnju i otpuštanje u cirkulaciju inhibitora tromboplastina tkiva, što značajno smanjuje vjerojatnost tromboze tijekom vanjske aktivacije sustava zgrušavanja krvi.

Proces zgrušavanja krvi - stvaranje tromba

Uz gore opisano, postoje mehanizmi koji su također povezani sa stanjem vaskularne stijenke, ali ne doprinose održavanju tekućeg stanja krvi, ali su odgovorni za njezinu koagulaciju.

Proces zgrušavanja krvi počinje oštećenjem cjelovitosti vaskularne stijenke. Istodobno se razlikuju i vanjski mehanizmi procesa stvaranja tromba.

S unutarnjim mehanizmom, oštećenje samo endotelnog sloja vaskularne stijenke dovodi do toga da protok krvi dolazi u kontakt sa strukturama subendotela - s bazalnom membranom, u kojoj su glavni trombogeni čimbenici kolagen i laminin. Von Willebrandov faktor i fibronektin u krvi stupaju u interakciju s njima; Nastaje trombocitni tromb, a zatim fibrinski ugrušak.

Treba napomenuti da krvni ugrušci koji nastaju u uvjetima brzog protoka krvi (u arterijskom sustavu) mogu postojati gotovo samo uz sudjelovanje von Willebrandovog faktora. Naprotiv, i von Willebrandov faktor, fibrinogen, fibronektin i trombospondin uključeni su u stvaranje krvnih ugrušaka pri relativno niskim brzinama protoka krvi (u mikrovaskulaturi, venskom sustavu).

Drugi mehanizam stvaranja tromba provodi se uz izravno sudjelovanje von Willebrandovog faktora, koji se, kada je integritet krvnih žila oštećen, značajno povećava u kvantitativnom smislu zbog ulaska iz Weibol-Pallada tijela endotela.

Sustavi i čimbenici zgrušavanja krvi

Tromboplastin

Najvažniju ulogu u vanjskom mehanizmu stvaranja tromba ima tkivni tromboplastin, koji ulazi u krvotok iz intersticijalnog prostora nakon pucanja cjelovitosti vaskularne stijenke. Potiče stvaranje tromba aktiviranjem sustava zgrušavanja krvi uz sudjelovanje faktora VII. Budući da tkivni tromboplastin sadrži fosfolipidni dio, trombociti malo sudjeluju u ovom mehanizmu tromboze. Pojava tkivnog tromboplastina u krvotoku i njegovo sudjelovanje u stvaranju patološkog tromba određuje razvoj sindroma akutne diseminirane intravaskularne koagulacije.

Citokini

Sljedeći mehanizam stvaranja tromba ostvaruje se uz sudjelovanje citokina - interleukina-1 i interleukina-6. Čimbenik nekroze tumora nastao kao rezultat njihove interakcije potiče stvaranje i otpuštanje tkivnog tromboplastina iz endotela i monocita, o čijem je značenju već bilo riječi. To objašnjava razvoj lokalnih krvnih ugrušaka u različitim bolestima koje se javljaju s jasno definiranim upalnim reakcijama.

Trombociti

Specijalizirane krvne stanice koje sudjeluju u procesu zgrušavanja krvi su trombociti – bezjezgrene krvne stanice koje su fragmenti citoplazme megakariocita. Stvaranje trombocita povezano je s određenim trombopoetinom, koji regulira trombocitopoezu.

Broj trombocita u krvi je 160-385×10 9 /l. Oni su jasno vidljivi u svjetlosnom mikroskopu, stoga je kod diferencijalne dijagnoze tromboze ili krvarenja potrebna mikroskopija razmaza periferne krvi. Normalno, veličina trombocita ne prelazi 2-3,5 mikrona (oko ⅓-¼ promjera crvenog krvnog zrnca). Pod svjetlosnim mikroskopom intaktni trombociti izgledaju kao okrugle stanice s glatkim rubovima i crveno-ljubičastim granulama (α-granulama). Životni vijek trombocita je prosječno 8-9 dana. Normalno su diskoidnog oblika, ali kada se aktiviraju poprimaju oblik kugle s velikim brojem citoplazmatskih izbočina.

Postoje 3 vrste specifičnih granula u trombocitima:

• lizosomi koji sadrže velike količine kiselih hidrolaza i drugih enzima;
• α-granule koje sadrže mnogo različitih proteina (fibrinogen, von Willebrandov faktor, fibronektin, trombospondin itd.) i obojene ljubičasto-crveno prema Romanovsky-Giemsi;
• δ-granule su guste granule koje sadrže velike količine serotonina, K+ iona, Ca 2+, Mg 2+ itd.

α-granule sadrže striktno specifične trombocitne proteine, kao što su trombocitni faktor 4 i β-tromboglobulin, koji su markeri aktivacije trombocita; njihovo određivanje u krvnoj plazmi može pomoći u dijagnozi tromboze koja je u tijeku.

Osim toga, struktura trombocita sadrži sustav gustih cijevi, koji je poput depoa za ione Ca 2+, kao i veliki broj mitohondrija. Prilikom aktivacije trombocita dolazi do niza biokemijskih reakcija koje uz sudjelovanje ciklooksigenaze i tromboksan sintetaze dovode do stvaranja tromboksana A 2 (TXA 2) iz arahidonske kiseline, snažnog čimbenika odgovornog za ireverzibilnu agregaciju trombocita.

Trombocit je prekriven troslojnom membranom; na njegovoj vanjskoj površini nalaze se različiti receptori, od kojih su mnogi glikoproteini i međusobno djeluju s različitim proteinima i spojevima.

Trombocitna hemostaza

Receptor glikoproteina Ia veže se na kolagen, receptor glikoproteina Ib stupa u interakciju s von Willebrandovim faktorom, a glikoproteini IIb-IIIa stupaju u interakciju s molekulama fibrinogena, iako se može vezati i na von Willebrandov faktor i na fibronektin.

Kada se trombociti aktiviraju agonistima - ADP, kolagen, trombin, adrenalin itd. - na njihovoj vanjskoj membrani pojavljuje se 3. lamelarni faktor (membranski fosfolipid), koji aktivira brzinu zgrušavanja krvi, povećavajući je 500-700 tisuća puta.

Plazma faktori koagulacije

Krvna plazma sadrži nekoliko specifičnih sustava uključenih u kaskadu zgrušavanja krvi. Ovo su sustavi:

• adhezijske molekule,
• faktori zgrušavanja krvi,
• faktori fibrinolize,
• čimbenici fizioloških primarnih i sekundarnih antikoagulansa-antiproteaza,
• čimbenici fizioloških primarnih reparativno-ljekovitih sredstava.

Sustav plazma ljepljivih molekula

Sustav plazma adhezivnih molekula je kompleks glikoproteina odgovornih za međustanične interakcije, interakcije stanica-supstrat i stanica-protein. To uključuje:

1. von Willebrandov faktor,
2. fibrinogen,
3. fibronektin,
4. trombospondin,
5. vitronektin.

von Willebrandov faktor

Von Willebrandov faktor je glikoprotein visoke molekularne težine s molekularnom težinom od 10 3 kDa ili više. Von Willebrandov faktor obavlja mnoge funkcije, ali glavne su dvije:

• interakcija s faktorom VIII, zbog čega je antihemofilni globulin zaštićen od proteolize, što povećava očekivani životni vijek;
• osiguravanje procesa adhezije i agregacije trombocita u krvožilnom sustavu, osobito pri visokim brzinama protoka krvi u žilama arterijskog sustava.

Smanjenje razine von Willebrandovog faktora ispod 50%, kao što je uočeno kod von Willebrandove bolesti ili sindroma, rezultira teškim petehijalnim krvarenjem, obično mikrocirkulatornog tipa, koje se očituje modricama kod manjih ozljeda. Međutim, u teškoj von Willebrandovoj bolesti može se uočiti hematomski tip krvarenja, sličan hemofiliji ().

Naprotiv, značajan porast koncentracije von Willebrandovog faktora (više od 150%) može dovesti do trombofilnog stanja, koje se često klinički očituje različitim vrstama tromboza perifernih vena, infarktom miokarda, trombozom plućnog arterijskog sustava ili moždanih žila.

Fibrinogen - faktor I

Fibrinogen, ili faktor I, uključen je u mnoge međustanične interakcije. Njegove glavne funkcije su sudjelovanje u stvaranju fibrinskog tromba (pojačanje tromba) i proces agregacije trombocita (pripajanje jedne trombocite na drugu) zahvaljujući specifičnim trombocitnim receptorima glikoproteina IIb-IIIa.

Fibronektin plazme

Fibronektin plazme je adhezivni glikoprotein koji djeluje u interakciji s različitim čimbenicima zgrušavanja krvi.Također, jedna od funkcija fibronektina plazme je popravak vaskularnih i tkivnih defekata. Dokazano je da primjena fibronektina na područja defekata tkiva (trofični ulkusi rožnice, erozije i čirevi kože) pomaže poticanju reparativnih procesa i bržem cijeljenju.

Normalna koncentracija fibronektina u plazmi u krvi je oko 300 mcg/ml. U slučaju teških ozljeda, velikog gubitka krvi, opeklina, dugotrajnih abdominalnih operacija, sepse, sindroma akutne diseminirane intravaskularne koagulacije, razina fibronektina pada kao posljedica konzumiranja, što smanjuje fagocitnu aktivnost makrofagnog sustava. Ovo može objasniti visoku učestalost infektivnih komplikacija kod ljudi koji su pretrpjeli veliki gubitak krvi i preporučljivost propisivanja transfuzije krioprecipitata ili svježe smrznute plazme koja sadrži velike količine fibronektina pacijentima.

Trombospondin

Glavne funkcije trombospondina su osigurati potpunu agregaciju trombocita i vezati ih za monocite.

Vitronektin

Vitronektin, ili protein koji veže staklo, uključen je u nekoliko procesa. Konkretno, veže AT III-trombinski kompleks i zatim ga uklanja iz cirkulacije kroz sustav makrofaga. Osim toga, vitronektin blokira staničnu litičku aktivnost završne kaskade faktora sustava komplementa (kompleks C 5 -C 9), čime se sprječava provedba citolitičkog učinka aktivacije sustava komplementa.

Čimbenici zgrušavanja

Sustav faktora koagulacije plazme složen je multifaktorijalni kompleks čija aktivacija dovodi do stvaranja perzistentnog fibrinskog ugruška. Ima veliku ulogu u zaustavljanju krvarenja u svim slučajevima oštećenja integriteta krvožilnog zida.

Sustav fibrinolize

Sustav fibrinolize je najvažniji sustav koji sprječava nekontrolirano zgrušavanje krvi. Aktivacija sustava fibrinolize ostvaruje se unutarnjim ili vanjskim mehanizmom.

Unutarnji mehanizam aktivacije

Unutarnji mehanizam aktivacije fibrinolize počinje aktivacijom faktora XII plazme (Hagemanov faktor) uz sudjelovanje visokomolekularnog kininogena i kalikrein-kinin sustava. Kao rezultat, plazminogen se transformira u plazmin, koji cijepa molekule fibrina u male fragmente (X, Y, D, E), koje opsonizira fibronekt plazme.

Mehanizam vanjske aktivacije

Vanjski put aktivacije fibrinolitičkog sustava može se provesti streptokinazom, urokinazom ili tkivnim aktivatorom plazminogena. Vanjski put aktivacije fibrinolize često se koristi u kliničkoj praksi za lizu akutne tromboze različitih lokalizacija (plućna embolija, akutni infarkt miokarda itd.).

Sustav primarnih i sekundarnih antikoagulansa-antiproteaza

U ljudskom tijelu postoji sustav fizioloških primarnih i sekundarnih antikoagulansa-antiproteaza za inaktivaciju različitih proteaza, faktora koagulacije plazme i mnogih komponenti fibrinolitičkog sustava.

Primarni antikoagulansi uključuju sustav koji uključuje heparin, AT III i CG II. Ovaj sustav dominantno inhibira trombin, faktor Xa i niz drugih čimbenika sustava zgrušavanja krvi.

Sustav proteina C, kao što je već navedeno, inhibira faktore koagulacije plazme Va i VIIIa, što u konačnici inhibira koagulaciju krvi unutarnjim mehanizmom.

Inhibicijski sustav tkivnog tromboplastina i heparin inhibiraju vanjski put aktivacije koagulacije krvi, naime kompleks faktora TF-VII. Heparin u ovom sustavu ima ulogu aktivatora proizvodnje i otpuštanja u krvotok inhibitora tkivnog tromboplastina iz endotela vaskularne stijenke.

PAI-1 (inhibitor aktivatora tkivnog plazminogena) je primarna antiproteaza koja inaktivira aktivnost aktivatora tkivnog plazminogena.

Fiziološki sekundarni antikoagulansi-antiproteaze uključuju komponente čija koncentracija raste tijekom zgrušavanja krvi. Jedan od glavnih sekundarnih antikoagulansa je fibrin (antitrombin I). Aktivno sorbira na svojoj površini i inaktivira slobodne molekule trombina koje cirkuliraju u krvotoku. Derivati ​​faktora Va i VIIIa također mogu inaktivirati trombin. Osim toga, trombin u krvi je inaktiviran cirkulirajućim molekulama topljivog glikokalicina, koji su ostaci trombocitnog receptora glikoproteina Ib. Glikokalicin sadrži određenu sekvencu - "zamku" za trombin. Sudjelovanje topljivog glikokalicina u inaktivaciji cirkulirajućih molekula trombina omogućuje postizanje samoograničenja stvaranja tromba.

Sustav primarnih reparativnih iscjelitelja

Krvna plazma sadrži određene čimbenike koji pospješuju procese zacjeljivanja i popravljanja vaskularnih i tkivnih defekata – tzv. fiziološki sustav primarnih zacjeljivača. Ovaj sustav uključuje:

• fibronektin u plazmi,
• fibrinogen i njegov derivat fibrin,
• transglutaminaza ili faktor koagulacije krvi XIII,
• trombin,
• faktor rasta trombocita – trombopoetin.

Već je bilo riječi o ulozi i značaju svakog od ovih čimbenika zasebno.

Mehanizam zgrušavanja krvi

Postoje unutarnji i vanjski mehanizmi zgrušavanja krvi.

Intrinzični put zgrušavanja krvi

Unutarnji mehanizam zgrušavanja krvi uključuje čimbenike koji se nalaze u krvi u normalnim uvjetima.

Duž unutarnjeg puta, proces zgrušavanja krvi započinje kontaktnom ili proteaznom aktivacijom faktora XII (ili Hagemanova faktora) uz sudjelovanje kininogena velike molekularne težine i kalikrein-kinin sustava.

Faktor XII se pretvara u XIIa (aktivirani) faktor, koji aktivira faktor XI (prekursor plazma tromboplastina), pretvarajući ga u faktor XIa.

Potonji aktivira faktor IX (antihemofilni faktor B, ili Christmas faktor), pretvarajući ga, uz sudjelovanje faktora VIIIa (antihemofilni faktor A), u faktor IXa. Ca 2+ ioni i trombocitni faktor 3 sudjeluju u aktivaciji faktora IX.

Kompleks faktora IXa i VIIIa s Ca 2+ ionima i trombocitnim faktorom 3 aktivira faktor X (Stewartov faktor), pretvarajući ga u faktor Xa. Faktor Va (proaccelerin) također sudjeluje u aktivaciji faktora X.

Kompleks faktora Xa, Va, iona Ca (IV faktor) i trombocitnog faktora 3 naziva se protrombinaza; aktivira protrombin (ili faktor II), pretvarajući ga u trombin.

Potonji razgrađuje molekule fibrinogena, pretvarajući ga u fibrin.

Fibrin iz topljivog oblika pod utjecajem faktora XIIIa (fibrin-stabilizirajući faktor) prelazi u netopljivi fibrin, koji izravno pojačava (jača) trombocitni tromb.

Vanjski put zgrušavanja krvi

Vanjski mehanizam zgrušavanja krvi nastaje kada tkivni tromboplastin (ili tkivni faktor III) iz tkiva uđe u cirkulaciju.

Tkivni tromboplastin veže se za faktor VII (prokonvertin), pretvarajući ga u faktor VIIa.

Potonji aktivira faktor X, pretvarajući ga u faktor Xa.

Daljnje transformacije kaskade koagulacije iste su kao tijekom aktivacije faktora koagulacije plazme unutarnjim mehanizmom.

Mehanizam zgrušavanja krvi ukratko

Općenito, mehanizam zgrušavanja krvi može se ukratko prikazati kao niz uzastopnih faza:

1. kao rezultat poremećaja normalnog protoka krvi i oštećenja cjelovitosti vaskularnog zida, razvija se endotelni defekt;
2. von Willebrandov faktor i fibronektin plazme prianjaju na izloženu bazalnu membranu endotela (kolagen, laminin);
3. cirkulirajući trombociti također prianjaju na kolagen bazalne membrane i laminin, a zatim na von Willebrandov faktor i fibronektin;
4. adhezija i agregacija trombocita dovodi do pojave 3. lamelarnog faktora na njihovoj vanjskoj površinskoj membrani;
5. uz izravno sudjelovanje 3. lamelarnog faktora, aktiviraju se čimbenici koagulacije plazme, što dovodi do stvaranja fibrina u trombocitnom trombu - počinje pojačanje tromba;
6. aktivira se sustav fibrinolize i internim (preko faktora XII, visokomolekularnog kininogena i kalikrein-kinin sustava) i eksternih (pod utjecajem tPA) mehanizama, zaustavljajući daljnje stvaranje tromba; u ovom slučaju ne dolazi samo do lize krvnih ugrušaka, već i do stvaranja velike količine proizvoda razgradnje fibrina (FDP), koji zauzvrat blokiraju patološko stvaranje tromba, imajući fibrinolitičku aktivnost;
7. reparacija i cijeljenje vaskularnog defekta počinje pod utjecajem fizioloških čimbenika reparativno-zacjeljujućeg sustava (plazma fibronektin, transglutaminaza, trombopoetin i dr.).

U akutnom masivnom gubitku krvi kompliciranom šokom, ravnoteža u hemostatskom sustavu, naime između mehanizama stvaranja tromba i fibrinolize, brzo se poremeti, jer potrošnja značajno premašuje proizvodnju. Razvijanje iscrpljenosti mehanizama zgrušavanja krvi jedna je od karika u razvoju sindroma akutne diseminirane intravaskularne koagulacije.

Zgrušavanje krvi iznimno je složen i po mnogočemu još uvijek tajanstven biokemijski proces koji se pokreće oštećenjem krvožilnog sustava i dovodi do pretvaranja krvne plazme u želatinasti ugrušak koji začepi ranu i zaustavi krvarenje. Poremećaji u ovom sustavu izuzetno su opasni i mogu dovesti do krvarenja, tromboze ili drugih patologija, koje su zajedno odgovorne za lavovski udio smrtnosti i invaliditeta u suvremenom svijetu. Ovdje ćemo pogledati strukturu ovog sustava i govoriti o najsuvremenijim dostignućima u njegovom proučavanju.

Svatko tko je barem jednom u životu zadobio ogrebotinu ili ranu tako je dobio prekrasnu priliku promatrati transformaciju krvi iz tekućine u viskoznu neprotočnu masu, što dovodi do prestanka krvarenja. Taj se proces naziva koagulacija krvi i njime upravlja složeni sustav biokemijskih reakcija.

Imati neku vrstu sustava za zaustavljanje krvarenja apsolutno je neophodno za svaki višestanični organizam koji ima tekući unutarnji okoliš. Zgrušavanje krvi je također vitalno za nas: mutacije u genima glavnih proteina zgrušavanja obično su smrtonosne. Nažalost, među mnogim sustavima našeg tijela, čiji poremećaji u funkcioniranju predstavljaju opasnost za zdravlje, zgrušavanje krvi također zauzima apsolutno prvo mjesto kao glavni neposredni uzrok smrti: ljudi obolijevaju od raznih bolesti, ali gotovo uvijek umiru od poremećaja zgrušavanja krvi. Rak, sepsa, trauma, ateroskleroza, srčani udar, moždani udar – za širok spektar bolesti izravan uzrok smrti je nesposobnost koagulacijskog sustava da održi ravnotežu između tekućeg i krutog stanja krvi u tijelu.

Ako je razlog poznat, zašto se protiv njega ne može boriti? Naravno, moguće je i potrebno boriti se: znanstvenici neprestano stvaraju nove metode za dijagnosticiranje i liječenje poremećaja koagulacije. Ali problem je u tome što je sustav zgrušavanja vrlo složen. A znanost o regulaciji složenih sustava uči da takvim sustavima treba upravljati na poseban način. Njihova reakcija na vanjske utjecaje je nelinearna i nepredvidiva, a da bi se postigao željeni rezultat, potrebno je znati gdje se potruditi. Najjednostavnija analogija: da biste lansirali papirnati avion u zrak, samo ga trebate baciti u pravom smjeru; u isto vrijeme, da bi putnički avion poletio, morat ćete pritisnuti prave tipke u kokpitu u pravo vrijeme i u pravom redoslijedu. Ali ako pokušate lansirati putnički avion bacanjem, poput papirnatog aviona, završit će loše. Isto je i sa sustavom zgrušavanja: da biste uspješno liječili, morate znati "kontrolne točke".

Sve do nedavno, zgrušavanje krvi uspješno je odolijevalo pokušajima istraživača da razumiju njegovo djelovanje, a tek je posljednjih godina došlo do kvalitativnog skoka. U ovom ćemo članku govoriti o ovom prekrasnom sustavu: kako funkcionira, zašto ga je tako teško proučavati i - što je najvažnije - reći ćemo vam o najnovijim otkrićima u razumijevanju kako funkcionira.

Kako djeluje zgrušavanje krvi?

Zaustavljanje krvarenja temelji se na istoj ideji koju domaćice koriste za pripremu želea - pretvaranje tekućine u gel (koloidni sustav u kojem se stvara mreža molekula, sposobna zadržati u svojim stanicama tisuću puta veću težinu zahvaljujući vodikovim vezama s molekulama vode). Usput, ista ideja se koristi u jednokratnim dječjim pelenama, koje sadrže materijal koji bubri kada je mokar. S fizikalne točke gledišta, tu treba riješiti isti problem kao i kod koagulacije - suzbijanje curenja uz minimalan napor.

Koagulacija krvi je centralna hemostaza(zaustaviti krvarenje). Druga veza hemostaze su posebne stanice - trombociti, - mogu se pričvrstiti jedno za drugo i za mjesto ozljede kako bi stvorili čep za zaustavljanje krvi.

Opća predodžba o biokemiji koagulacije može se dobiti iz slike 1, na čijem dnu je prikazana reakcija za pretvorbu topljivog proteina fibrinogen V fibrin, koji se zatim polimerizira u mrežu. Ova reakcija je jedini dio kaskade koji ima izravno fizičko značenje i rješava jasan fizički problem. Uloga preostalih reakcija je isključivo regulatorna: osigurati pretvaranje fibrinogena u fibrin samo na pravom mjestu iu pravo vrijeme.

Slika 1. Osnovne reakcije zgrušavanja krvi. Sustav koagulacije je kaskada - niz reakcija, gdje produkt svake reakcije djeluje kao katalizator za sljedeću. Glavni “ulaz” u ovu kaskadu je u njenom srednjem dijelu, na razini faktora IX i X: protein faktor tkiva(na dijagramu označen kao TF) veže faktor VIIa, a nastali enzimski kompleks aktivira faktore IX i X. Rezultat kaskade je protein fibrin, koji može polimerizirati i formirati ugrušak (gel). Velika većina reakcija aktivacije su reakcije proteolize, tj. djelomična razgradnja proteina, povećavajući njegovu aktivnost. Gotovo svaki čimbenik zgrušavanja nužno je inhibiran na ovaj ili onaj način: povratna informacija je neophodna za stabilan rad sustava.

Oznake: Prikazane su reakcije pretvaranja faktora zgrušavanja u aktivne oblike jednostrane tanke crne strelice. pri čemu kovrčave crvene strelice pokazati pod utjecajem kojih enzima dolazi do aktivacije. Prikazane su reakcije gubitka aktivnosti zbog inhibicije tanke zelene strelice(radi jednostavnosti, strelice su prikazane kao jednostavno "odlazeće", tj. ne pokazuju na koje se inhibitore vežu). Prikazane su reverzibilne reakcije stvaranja kompleksa dvostrane tanke crne strelice. Proteini koagulacije označavaju se imenima, rimskim brojevima ili kraticama ( TF- faktor tkiva, PC- protein C, Oklopni transporter- aktivirani protein C). Da bi se izbjeglo preopterećenje, dijagram ne prikazuje: vezanje trombina na trombomodulin, aktivaciju i sekreciju trombocita, kontaktnu aktivaciju koagulacije.

Fibrinogen nalikuje štapiću dugom 50 nm i debelom 5 nm (slika 2. A). Aktivacija omogućuje njegovim molekulama da se slijepe u fibrinsku nit (Slika 2 b), a zatim u vlakno sposobno za grananje i formiranje trodimenzionalne mreže (Sl. 2 V).

Slika 2. Fibrin gel. A - Shema strukture molekule fibrinogena. Njegovu osnovu čine tri para zrcalno raspoređenih polipeptidnih lanaca α, β, γ. U središtu molekule možete vidjeti područja vezanja koja postaju dostupna kada trombin odsiječe fibrinopeptide A i B (FPA i FPB na slici). b - Mehanizam sklapanja fibrinskih vlakana: molekule su pričvršćene jedna za drugu "preklapajući se" prema principu od glave do sredine, tvoreći dvolančano vlakno. V - Elektronska mikrografija gela: vlakna fibrina mogu se slijepiti i podijeliti, tvoreći složenu trodimenzionalnu strukturu.

Slika 3. Trodimenzionalna struktura molekule trombina. Dijagram prikazuje aktivno mjesto i dijelove molekule odgovorne za vezanje trombina na supstrate i kofaktore. (Aktivno mjesto je dio molekule koji izravno prepoznaje mjesto cijepanja i provodi enzimsku katalizu.) Izbočeni dijelovi molekule (egzoziti) omogućuju "prebacivanje" molekule trombina, čineći je multifunkcionalnim proteinom sposobnim za rad u različitim modovima. Na primjer, vezanje trombomodulina na egzozit I fizički blokira pristup prokoagulantnih supstrata (fibrinogen, faktor V) trombinu i alosterički stimulira aktivnost prema proteinu C.

Aktivator fibrinogena trombin (slika 3) pripada obitelji serin proteinaza - enzima sposobnih za cijepanje peptidnih veza u proteinima. Srodan je probavnim enzimima tripsinu i kimotripsinu. Proteinaze se sintetiziraju u neaktivnom obliku tzv zimogen. Za njihovo aktiviranje potrebno je pocijepati peptidnu vezu koja drži dio proteina koji zatvara aktivno mjesto. Tako se trombin sintetizira u obliku protrombina, koji se može aktivirati. Kao što se može vidjeti sa Sl. 1 (gdje je protrombin označen kao faktor II), katalizira ga faktor Xa.

Općenito, proteini koagulacije nazivaju se faktorima i numerirani su rimskim brojevima prema redoslijedu službenog otkrića. Indeks "a" označava aktivan oblik, a njegov nedostatak označava neaktivan prekursor. Vlastita imena također se koriste za davno otkrivene proteine, kao što su fibrin i trombin. Neki brojevi (III, IV, VI) ne koriste se iz povijesnih razloga.

Aktivator zgrušavanja je protein tzv faktor tkiva, prisutan u staničnim membranama svih tkiva, s izuzetkom endotela i krvi. Dakle, krv ostaje tekuća samo zahvaljujući činjenici da je normalno zaštićena tankom zaštitnom membranom endotela. U slučaju bilo kakvog narušavanja integriteta žile, tkivni faktor veže faktor VIIa iz plazme, a njihov kompleks se naziva vanjski tenase(tenase, ili Xase, od riječi deset- deset, tj. broj aktiviranog faktora) - aktivira faktor X.

Trombin također aktivira faktore V, VIII, XI, što dovodi do ubrzanja vlastite proizvodnje: faktor XIa aktivira faktor IX, a faktori VIIIa i Va vežu faktore IXa i Xa, povećavajući njihovu aktivnost za redove veličine (kompleks faktori IXa i VIIIa naziva se unutarnja napetost). Nedostatak ovih proteina dovodi do teških poremećaja: na primjer, nedostatak faktora VIII, IX ili XI uzrokuje teške bolesti hemofilija(poznata "kraljevska bolest" od koje je patio carević Aleksej Romanov); a nedostatak faktora X, VII, V ili protrombina nespojiv je sa životom.

Ova vrsta sustava naziva se Pozitivna ocjena: Trombin aktivira proteine ​​koji ubrzavaju vlastitu proizvodnju. I ovdje se postavlja zanimljivo pitanje: zašto su oni potrebni? Zašto se reakcija ne može učiniti brzom odmah? Zašto je priroda u početku uspore, a onda smisli način da je dodatno ubrza? Zašto dolazi do duplikacije u koagulacijskom sustavu? Na primjer, faktor X može biti aktiviran i kompleksom VIIa-TF (ekstrinzična tenaza) i kompleksom IXa-VIIIa (intrinzična tenaza); čini se potpuno besmislenim.

Inhibitori koagulacijske proteinaze također su prisutni u krvi. Glavni su antitrombin III i inhibitor puta tkivnog faktora. Osim toga, trombin može aktivirati serin proteinazu protein C, koji razgrađuje koagulacijske faktore Va i VIIIa, zbog čega oni potpuno gube svoju aktivnost.

Protein C je prekursor serin proteinaze, vrlo sličan faktorima IX, X, VII i protrombinu. Aktivira ga trombin, kao i faktor XI. Međutim, kada se aktivira, rezultirajuća serin proteinaza koristi svoju enzimsku aktivnost ne da aktivira druge proteine, već da ih inaktivira. Aktivirani protein C proizvodi nekoliko proteolitičkih cijepanja faktora zgrušavanja Va i VIIIa, uzrokujući da oni potpuno izgube svoju kofaktorsku aktivnost. Stoga trombin - produkt koagulacijske kaskade - inhibira vlastitu proizvodnju: to je tzv. negativna povratna informacija. I opet imamo regulatorno pitanje: zašto trombin istovremeno ubrzava i usporava vlastitu aktivaciju?

Evolucijsko podrijetlo savijanja

Formiranje zaštitnih krvnih sustava počelo je kod višestaničnih organizama prije više od milijardu godina – zapravo, upravo u vezi s pojavom krvi. Sam sustav zgrušavanja rezultat je prevladavanja još jedne povijesne prekretnice – pojave kralješnjaka prije otprilike pet stotina milijuna godina. Najvjerojatnije je ovaj sustav nastao iz imunološkog sustava. Pojava još jednog sustava imunološkog odgovora koji se borio protiv bakterija obavijajući ih fibrinskim gelom imala je slučajnu nuspojavu bržeg zaustavljanja krvarenja. To je omogućilo povećanje tlaka i jačine strujanja u krvožilnom sustavu, a unapređenje krvožilnog sustava, odnosno poboljšanje transporta svih tvari, otvorilo je nove horizonte razvoja. Tko zna nije li pojava savijanja bila prednost koja je omogućila kralješnjacima da zauzmu svoje sadašnje mjesto u Zemljinoj biosferi?

Kod brojnih člankonožaca (kao što je potkovaš) koagulacija također postoji, ali je nastala samostalno i zadržala se u imunološkim ulogama. Kukci se, kao i ostali beskralješnjaci, obično snalaze sa slabijom verzijom sustava za kontrolu krvarenja, koji se temelji na agregaciji trombocita (točnije, amebocita - dalekih rođaka trombocita). Ovaj mehanizam je prilično funkcionalan, ali nameće fundamentalna ograničenja na učinkovitost krvožilnog sustava, baš kao što trahealni oblik disanja ograničava najveću moguću veličinu kukca.

Nažalost, stvorenja s srednjim oblicima sustava zgrušavanja gotovo su sva izumrla. Jedina iznimka su ribe bez čeljusti: genomska analiza koagulacijskog sustava lampure pokazala je da sadrži mnogo manje komponenti (odnosno da je mnogo jednostavniji). Od riba s čeljustima do sisavaca, koagulacijski sustavi su vrlo slični. Sustavi stanične hemostaze također rade na sličnim principima, unatoč činjenici da su mali trombociti bez jezgre karakteristični samo za sisavce. Kod ostalih kralješnjaka trombociti su velike stanice s jezgrom.

Ukratko, koagulacijski sustav je vrlo dobro proučen. U njoj već petnaestak godina, što je za modernu biokemiju cijela vječnost, nisu otkriveni nikakvi novi proteini niti reakcije. Naravno da se mogućnost ovakvog otkrića ne može u potpunosti isključiti, ali do sada ne postoji niti jedan fenomen koji ne bismo mogli objasniti uz pomoć postojećih informacija. Dapače, naprotiv, sustav izgleda puno kompliciranije nego što bi trebao biti: podsjećamo vas da je od cijele ove (prilično glomazne!) kaskade samo jedna reakcija zapravo uključena u geliranje, a sve ostale su potrebne za neke vrsta nerazumljivog propisa.

Zato sada koagulološki istraživači koji rade na raznim poljima - od kliničke hemostaziologije do matematičke biofizike - aktivno odmiču od pitanja "Kako radi koagulacija?" na pitanja "Zašto se preklapanje radi na ovaj način?", "Kako radi?" i konačno “Kako trebamo utjecati na koagulaciju da bismo postigli željeni učinak?”. Prvo što trebate učiniti da biste odgovorili je naučiti proučavati koagulaciju u cjelini, a ne samo pojedinačne reakcije.

Kako proučavati koagulaciju?

Za proučavanje koagulacije stvaraju se različiti modeli - eksperimentalni i matematički. Što vam točno omogućuju?

S jedne strane, čini se da je najbolja aproksimacija za proučavanje objekta sam objekt. U ovom slučaju - osoba ili životinja. To vam omogućuje da uzmete u obzir sve čimbenike, uključujući protok krvi kroz žile, interakcije sa stijenkama krvnih žila i još mnogo toga. Međutim, u ovom slučaju složenost problema prelazi razumne granice. Konvolucijski modeli omogućuju pojednostavljenje predmeta proučavanja bez gubitka njegovih bitnih značajki.

Pokušajmo dobiti ideju o tome koje zahtjeve ovi modeli moraju ispuniti kako bi ispravno odražavali proces koagulacije in vivo.

Eksperimentalni model mora sadržavati iste biokemijske reakcije kao u tijelu. Ne smiju biti prisutni samo proteini koagulacijskog sustava, već i drugi sudionici u procesu koagulacije - krvne stanice, endotel i subendotel. Sustav mora uzeti u obzir prostornu heterogenost koagulacije in vivo: aktivacija iz oštećenog područja endotela, raspodjela aktivnih čimbenika, prisutnost krvotoka.

Prirodno je započeti razmatranje koagulacijskih modela s metodama proučavanja koagulacije. in vivo. Osnova gotovo svih ovih korištenih pristupa je nanošenje kontrolirane ozljede pokusnoj životinji kako bi se inducirao hemostatski ili trombotski odgovor. Ova reakcija proučava se različitim metodama:

• praćenje vremena krvarenja;
• analiza plazme uzete od životinje;
• obdukcija eutanazirane životinje i histološki pregled;
• Praćenje tromba u stvarnom vremenu pomoću mikroskopije ili nuklearne magnetske rezonancije (Slika 4).

Slika 4. Stvaranje tromba in vivo u modelu tromboze izazvane laserom. Ova je slika reproducirana iz povijesnog djela u kojem su znanstvenici po prvi put mogli promatrati razvoj krvnog ugruška "uživo". Da bi se to postiglo, koncentrat fluorescentno obilježenih antitijela na proteine ​​koagulacije i trombocite ubrizgan je u mišju krv, i, stavljajući životinju pod leću konfokalnog mikroskopa (omogućujući trodimenzionalno skeniranje), odabrali su arteriolu ispod kože dostupni za optičko promatranje i laserom oštetili endotel. Protutijela su se počela vezati za rastući ugrušak, što ga je omogućilo promatranje.

Klasična postavka koagulacijskog pokusa in vitro sastoji se u tome da se krvna plazma (ili puna krv) miješa u posudi s aktivatorom, nakon čega se prati proces zgrušavanja. Prema metodi promatranja, eksperimentalne tehnike mogu se podijeliti u sljedeće vrste:

• praćenje samog procesa koagulacije;
• praćenje promjena koncentracija faktora zgrušavanja tijekom vremena.

Drugi pristup daje neusporedivo više informacija. Teoretski, znajući koncentracije svih čimbenika u proizvoljnom vremenskom trenutku, može se dobiti potpuna informacija o sustavu. U praksi, proučavanje čak dva proteina istovremeno je skupo i uključuje velike tehničke poteškoće.

Konačno, koagulacija u tijelu je heterogena. Stvaranje ugruška počinje na oštećenoj stijenci, širi se uz sudjelovanje aktiviranih trombocita u volumenu plazme, a zaustavlja se uz pomoć vaskularnog endotela. Nemoguće je te procese adekvatno proučavati klasičnim metodama. Drugi važan čimbenik je prisutnost krvotoka u žilama.

Svijest o ovim problemima dovela je do pojave, od 1970-ih, raznih protočnih eksperimentalnih sustava in vitro. Trebalo je malo više vremena da se razumiju prostorni aspekti problema. Tek devedesetih godina prošlog stoljeća počinju se pojavljivati ​​metode koje uzimaju u obzir prostornu heterogenost i difuziju čimbenika zgrušavanja, a tek u posljednjem desetljeću počinju se aktivno koristiti u znanstvenim laboratorijima (slika 5).

Slika 5. Prostorni rast fibrinskog ugruška u normalnim i patološkim stanjima. Koagulaciju u tankom sloju krvne plazme aktivirao je tkivni faktor imobiliziran na stjenci. Na fotografijama se nalazi aktivator lijevo. Siva pruga koja se širi- rastući fibrinski ugrušak.

Uz eksperimentalne pristupe, matematički modeli se također koriste za proučavanje hemostaze i tromboze (ova metoda istraživanja često se naziva in silico). Matematičko modeliranje u biologiji omogućuje uspostavljanje dubokih i složenih odnosa između biološke teorije i iskustva. Provođenje eksperimenta ima određene granice i povezano je s nizom poteškoća. Osim toga, neki teoretski mogući eksperimenti su neizvedivi ili pretjerano skupi zbog ograničenja u eksperimentalnoj tehnologiji. Simulacija pojednostavljuje eksperimente, budući da možete unaprijed odabrati potrebne uvjete za eksperimente in vitro I in vivo, pri čemu će se promatrati učinak kamata.

Regulacija koagulacijskog sustava

Slika 6. Doprinos ekstrinzične i intrinzične tenaze stvaranju fibrinskog ugruška u prostoru. Koristili smo se matematičkim modelom kako bismo istražili dokle se utjecaj aktivatora zgrušavanja (tkivnog faktora) može proširiti u prostoru. Da bismo to učinili, izračunali smo distribuciju faktora Xa (koji određuje distribuciju trombina, koji određuje distribuciju fibrina). Animacija prikazuje distribuciju faktora Xa, proizvedene vanjskom tenazom(VIIa–TF kompleks) ili unutarnja napetost(kompleks IXa–VIIIa), kao i ukupna količina faktora Xa (osjenčana površina). (Umetak pokazuje istu stvar na većoj koncentracijskoj ljestvici.) Može se vidjeti da faktor Xa proizveden od aktivatora ne može putovati daleko od aktivatora zbog visoke stope inhibicije u plazmi. Naprotiv, kompleks IXa–VIIIa djeluje daleko od aktivatora (budući da se faktor IXa inhibira sporije i stoga ima veću efektivnu difuzijsku udaljenost od aktivatora), te osigurava distribuciju faktora Xa u prostoru.

Poduzmimo sljedeći logičan korak i pokušajmo odgovoriti na pitanje – kako funkcionira gore opisani sustav?

Kaskadni uređaj koagulacijskog sustava

Počnimo s kaskadom – lancem enzima koji se međusobno aktiviraju. Jedan enzim koji radi konstantnom brzinom stvara linearnu ovisnost koncentracije proizvoda o vremenu. Na kaskadi od N enzima, ta će ovisnost imati oblik t N, Gdje t- vrijeme. Za učinkovit rad sustava važno je da odgovor bude upravo ove „eksplozivne“ prirode, budući da se time minimizira razdoblje kada je fibrinski ugrušak još krhak.

Pokretanje koagulacije i uloga pozitivne povratne sprege

Kao što je spomenuto u prvom dijelu članka, mnoge reakcije zgrušavanja su spore. Stoga su faktori IXa i Xa sami po sebi vrlo loši enzimi i zahtijevaju kofaktore (faktore VIIIa odnosno Va) da bi učinkovito funkcionirali. Ove kofaktore aktivira trombin, uređaj u kojem enzim aktivira vlastitu proizvodnju naziva se petlja pozitivne povratne sprege.

Kao što smo eksperimentalno i teorijski pokazali, pozitivna povratna sprega aktivacije faktora V trombinom tvori aktivacijski prag - svojstvo sustava da ne reagira na malu aktivaciju, već brzo reagira kada se pojavi velika. Čini se da je ova mogućnost prebacivanja vrlo vrijedna za preklapanje: pomaže u sprječavanju "lažno pozitivnih" rezultata sustava.

Uloga intrinzičnog puta u prostornoj dinamici savijanja

Jedna od intrigantnih misterija koja je proganjala biokemičare godinama nakon otkrića esencijalnih proteina koagulacije bila je uloga faktora XII u hemostazi. Njegov nedostatak otkriven je jednostavnim testovima zgrušavanja, povećavajući vrijeme potrebno za stvaranje ugruška, ali, za razliku od nedostatka faktora XI, nije praćen poremećajima koagulacije.

Jednu od najvjerojatnijih opcija za razotkrivanje uloge unutarnjeg puta predložili smo pomoću prostorno nehomogenih eksperimentalnih sustava. Utvrđeno je da su pozitivne povratne informacije važne posebno za širenje koagulacije. Učinkovita aktivacija faktora X vanjskom tenazom na aktivatoru neće pomoći u stvaranju ugruška dalje od aktivatora, jer se faktor Xa brzo inhibira u plazmi i ne može se udaljiti od aktivatora. Ali faktor IXa, koji se inhibira red veličine sporije, prilično je sposoban za to (i pomaže mu faktor VIIIa, kojeg aktivira trombin). A tamo gdje mu je teško doprijeti, počinje djelovati faktor XI, također aktiviran trombinom. Dakle, prisutnost pozitivne povratne sprege pomaže u stvaranju trodimenzionalne strukture ugruška.

Protein C put kao mogući lokalizacijski mehanizam za stvaranje tromba

Aktivacija proteina C samim trombinom je spora, ali se naglo ubrzava kada se trombin veže na transmembranski protein trombomodulin, sintetiziran od strane endotelnih stanica. Aktivirani protein C sposoban je uništiti faktore Va i VIIIa, usporavajući sustav koagulacije za red veličine. Ključ za razumijevanje uloge te reakcije bio je prostorno nehomogen eksperimentalni pristup. Naši eksperimenti sugeriraju da zaustavlja prostorni rast tromba, ograničavajući njegovu veličinu.

Sažimajući

Posljednjih godina složenost koagulacijskog sustava postupno je postala manje tajanstvena. Otkriće svih bitnih komponenti sustava, razvoj matematičkih modela i korištenje novih eksperimentalnih pristupa omogućili su podizanje vela tajne. Struktura koagulacijske kaskade se dešifrira, a sada je, kao što smo vidjeli gore, za gotovo svaki značajan dio sustava identificirana ili predložena uloga koju igra u regulaciji cijelog procesa.

Slika 7 prikazuje najnoviji pokušaj ponovnog razmatranja strukture koagulacijskog sustava. Ovo je isti dijagram kao na Sl. 1, gdje su dijelovi sustava odgovorni za različite zadatke istaknuti sjenčanjem u više boja, kao što je gore objašnjeno. Nije sve u ovoj shemi sigurno postavljeno. Na primjer, naše teoretsko predviđanje da aktivacija faktora VII faktorom Xa omogućuje zgrušavanju da odgovori na prag protoka još uvijek nije eksperimentalno ispitano.