Система гемостаза
Систе́ма гемоста́за (гемостаз; от греч. αἷμα – кровь и στάσις – стояние, состояние), защитная система организма, обеспечивающая сохранение жидкого состояния крови в пределах кровеносных сосудов, быстрое образование локальных тромбов в зоне повреждения стенки сосуда и их растворение после восстановления повреждённой области. Достигается благодаря множественным взаимодействиям компонентов стенки сосуда, клеток крови и белков плазмы.
Этапы гемостаза
Традиционно процесс гемостаза принято подразделять на последовательные и дополняющие друг друга этапы:
локальное сужение сосудов, прилипание тромбоцитов к повреждённому участку сосуда, образование тромбоцитарной пробки (первичный гемостаз);
образование фибрина, стабилизирующего тромбоцитарные агрегаты и составляющего структурную основу тромба (вторичный гемостаз);
и, наконец, растворение тромбов (фибринолиз), обеспечивающее восстановление кровотока после регенерации стенки сосуда.
Перечисленные этапы тесно взаимосвязаны и во многом регулируются одним ферментом – тромбином. Он образуется в результате комплекса реакций, в которых участвуют белки плазмы крови – факторы свёртывания крови (Ф), обозначаемые римскими цифрами, фосфолипиды, экспонирующиеся при повреждении мембран клеток стенки сосудов и активации тромбоцитов, и ионы кальция (Са2+).
Активация свёртывания крови
Основным механизмом активации факторов свёртывания является ограниченный протеолиз, в результате которого Ф VII, X, IX, XI, XII и II (протромбин) превращаются в специализированные сериновые (трипсиноподобные) протеазы, Ф XIII – в трансглутаминазу, фибриноген – в нерастворимый фибрин, а Ф V и VIII приобретают конформацию, обеспечивающую образование на поверхности фосфолипидов (тромбоцитов) многокомпонентных комплексов. Для их формирования критически важными являются остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты, которые образуются в процессе посттрансляционной модификации Ф VII, X, IX и протромбина при участии витамина K.
Процесс свёртывания крови запускается, когда в результате повреждения стенки сосуда становится возможным связывание Ф VII с тканевым фактором (ТФ) – белком, постоянно присутствующим на мембранах практически всех клеток, кроме тех, которые в норме контактируют с кровью. Комплекс Ф VII-ТФ инициирует активацию Ф IX и Х. Последний в этих условиях может активировать протромбин, хотя и с относительно низкой скоростью. Далее образующийся тромбин активирует тромбоциты, Ф V и VIII, что создаёт условия для формирования «теназного» (Ф IX-VIII-X) и «протромбиназного» (Ф X-V-II) комплексов, в которых скорость активации Ф Х и протромбина возрастает в тысячи раз. Ещё одной реакцией, посредством которой тромбин усиливает своё образование, является активация Ф XI, который затем активирует Ф IX.
Наличие комплекса реакций, в которых продукт является ферментом, усиливающим своё образование, обеспечивает генерацию тромбина в количестве, достаточном для свёртывания фибриногена даже в условиях высокой скорости тока крови и давления, как в артериях млекопитающих. Дополнительная стабилизация сгустка обеспечивается образованием ковалентных связей между молекулами фибриновых мономеров под действием Ф XIII.
Система противосвёртывания крови
Свёртывание крови должно ограничиваться областью повреждения стенки сосуда. Активированные факторы нейтрализуются системой противосвёртывания. Её основными компонентами являются два ингибитора протеаз – ингибитор пути тканевого фактора (ИПТФ) и антитромбин (АТ), и система протеина С, которые контролируют образование тромбина и его активность на нескольких уровнях и фактически дополняют друг друга.
Считается, что основной функцией ИПТФ является «выключение» реакции активации Ф Х комплексом Ф VII-ТФ, а АТ – инактивация тромбина и других протеаз, вымывающихся кровотоком из зоны образования. Обеспечивается это тем, что в просвете сосуда на поверхности неповреждённого эндотелия присутствуют гликопротеины, содержащие гепарансульфат, связывание с которыми значительно увеличивает скорость инактивации.
Эндотелий сосудов не только инактивирует тромбин, но и может с его помощью прерывать каскад реакций, ведущих к образованию тромбина. Осуществляется это системой протеина С, основными компонентами которой являются два циркулирующих в плазме витамин K-зависимых белка, протеины C и S, и два белка мембран эндотелия, тромбомодулин и рецептор протеина С (ЭРПС). При связывании с тромбомодулином тромбин изменяет направленность действия. Он теряет прокоагулянтные свойства (способность активировать тромбоциты, Ф V и VIII, свёртывать фибриноген), но приобретает способность активировать связанный с ЭРПС протеин С. Активированный протеин С при участии протеина S расщепляет активированные формы факторов V и VIII, что приводит к распаду критически важных для образования тромбина «теназного» и «протромбиназного» комплексов, и входившие в их состав протеазы инактивируются АТ.
Система фибринолиза
После восстановления стенки сосуда тромб удаляется системой фибринолиза, основными компонентами которой являются профермент плазминоген (Пг), два его активатора – тканевого и урокиназного типа и два ингибитора, регулирующих процесс активации (ингибитор активаторов Пг) и активность плазмина (α2-антиплазмин). В регуляции фибринолиза принимает участие и тромбин, активирующий прокарбоксипептидазу В, которая замедляет процесс лизиса фибрина путём отщепления С-концевых остатков лизина, экспонирующихся на начальных этапах лизиса и участвующих в связывании Пг и его активаторов с фибрином.
От того, насколько образование тромбина адекватно повреждающему стимулу, зависит риск кровотечения или тромбозов. В большинстве случаев эти нарушения гемостаза развиваются как следствие основного заболевания, реже они могут быть обусловлены генетическими дефектами (врождённые гемофилия или тромбофилия).