Коагуляция или свертывание крови: что за процесс, этапы свертывания и норма для человека

Как происходит свертывание крови?

Каждый человек хоть раз в жизни получал небольшую рану или царапину, в результате чего имел возможность понаблюдать за процессом превращения крови в сгусток. Данный процесс так и именуется – свертывание крови. Он является жизненно необходимым для всех живых организмов, имеющих жидкую внутреннюю среду организма. Запуск биохимических реакций обеспечивается благодаря наличию в крови специальных белков, которые называют факторами свертывания крови.

Сам процесс свертывания сложный и состоит из множества этапов. Примитивно его можно описать следующим образом:

1. Ферментативное превращение растворимого белка плазмы фибриногена в полимер с помощью тромбина.
2. Протеолитическое отщепление небольшого фрагмента пептидного фрагмента.
3. Освобождение участков связывания, в результате чего молекула фибрина агрегирует в полимер.
4. Образование изопептидных связей, боковых цепей аминокислот фибрина, в результате чего образуется нерастворимый фибриновый сгусток, тромб.

Белки, участвующие в свертывании крови

Свертывающая система крови функционирует благодаря протеканию совокупности последовательных биохимических реакций. Непосредственное участие в этом процессе принимают белки плазмы крови и ионы кальция, которые в совокупности названы факторами свертывания крови (ФСК). Их принято обозначать римскими цифрами:

• I — фибриноген;
• II — протромбин;
• III — тромбопластин;
• IV — кальций;
• V и VI — плазменный и сывороточный акцелераторы-глобулины;
• VII — конвертин;
• VIII — антигемофильный глобулин А;
• IX — антигемофильный глобулин В (т. н. Кристмас-фактор);
• Х — Стюарт — Проувер-фактор (аутопротромбин С, тромботропин);
• XI — плазменный предшественник тромбопластина;
• XII — фактор Хагемана;
• XIII — фибрин-стабилизирующий фактор (фибринолигаза).

Ряд названных компонентов содержится в форменных элементах крови. К примеру, тромбоциты имеют 3 фактора: предшественник тромбопластина, аналоги V и XIII факторов, фибриногена. Среди ведущих реакций свертывания крови с протеканием ферментов можно выделить:

1. Образование активного тромбопластина.
2. Превращение протромбина в тромбин.
3. Превращение фибриногена в фибрин.

Этапы свертывания крови

Сам процесс свертывания крови длится всего несколько минут. Однако он не происходит одномоментно и имеет свои определенные этапы, которые принято обозначать как фазы гемокоагуляции. Всего механизм свертывания крови насчитывается 4 такие стадии:

1. Первая фаза – сокращение поврежденного сосуда. Необходимо для уменьшения кровообращения дистальной от травмированного участка области.
2. Вторая фаза – образование рыхлой тромбоцитарной пробки в месте повреждения (белый тромб). Имеющийся коллаген становится связующим звеном для тромбоцитов. У данных клеток в результате связывания разрушается структура и происходит высвобождение тромбоксана и ADP. Они способствуют присоединению новых кровяных пластинок, в результате чего формируется рыхлая временная пробка.
3. Третья фаза – формирование красного тромба (кровяного сгустка).
4. Четвертая фаза – частичное или полное растворение сгустка.

С момента образования сгустка наступает послефаза. В норме послефаза гемокоагуляции включает в себя 2 параллельных процесса: ретракцию (сокращение, уплотнение) и фибринолиз (растворение) сгустка

Таким методом система крови предотвращает избыточное образование кровяных сгустков, что важно для предупреждения развития тромбоэмболии

Что влияет на свертываемость крови?

При развитии кровотечения активизируются факторы свертывания крови, сужаются сосуды, образуется тромб и кровопотеря превращается. При этом чрезмерного тромбообразования не происходит, так как вместе с системой, которая обеспечивает свертываемость крови, работает и другая – противосвертывающая система (фибринолиз). Изменение определенных факторов способно нарушить равновесие между ними, что приводит к тяжелым последствиям:

• повышение свертываемости крови ведет к тромбозам и эмболиям;
• снижение свертывания вызывает кровотечения.

В зависимости от того, как необходимо повлиять на процесс свертывания крови, фармакологические средства, используемые с этой целью, подразделяют на:

1. Средства, способствующие остановке кровотечения (гемостатики):

• коагулянты;
• ингибиторы фибринолиза, антагонисты гепарина.

2. Средства, препятствующие гемокоагуляции (антитромбические):

• антикоагулянты;
• активаторы фибринолиза;
• ингибиторы агрегации тромбоцитов (антиагреганты).

Время свертывания крови в норме

Существует ряд методов определения время коагуляции. Для применения способа по Сухареву, каплю крови помещают в пробирку и ждут, когда она выпадет в осадок. При отсутствии патологии, продолжительность свертывания составляет 30 – 120 секунд.

Свертываемость по Дуке определяют следующим образом: производят прокол мочки уха и через 15 секунд промокают область прокола специальной бумагой. Когда кровь не будет появляться на бумаге, значит коагуляция произошла. В норме время свертывания по Дуке от 60 до 180 секунд.

При определении свертывания венозной крови пользуются методикой Ли-Уайта. Необходимо набрать 1 мл крови из вены и поместить в пробирку, наклонить под углом 50°. Проба заканчивается, когда кровь не вытекает из колбы. В норме продолжительность свертывания не должна превышать 4-6 минут.

Время свертывания может увеличиваться при геморрагическом диатезе, врожденной гемофилии, недостаточном количестве тромбоцитов, при развитии диссеминированного внутрисосудистого свертывания и других заболеваниях.

Что влияет на длительность кровотечения?

В процессах остановки кровотечения участвуют одновременно несколько систем. Основное значение имеют тромбоциты — белые кровяные тельца. Именно они обладают высокой способностью к адгезии (склеиванию), что лежит в основе процессов образования тромбов

Этот механизм имеет жизненно важное значение: если клетки лишаются способности к тромбообразованию, даже незначительное повреждение сосудов приводит к потере больших объемов жидкости

Уменьшение длительности кровотечения по Дьюку может говорить о повышенной активности тромбоцитов и увеличенной вязкости крови. У таких пациентов повышена опасность формирования тромбов, поэтому они нуждаются в периодическом обследовании и приеме препаратов для разжижения крови. Однако чаще такой результат проявляется в результате ошибки при проведении анализа и недостаточной глубине прокола.

Для исследования понадобится только игла и фильтровальная бумага, поэтому проба по Дуке остается одним из популярных анализов

Более важное диагностическое значение имеет увеличение показателей, если кровь не останавливается более 5 минут. Такой результат является показанием к дальнейшей диагностике и может говорить о ряде опасных патологий, среди которых:

• болезнь Верльгофа (пурпура, тромбоцитопеническая болезнь) — аутоиммунное заболевание, связанное с ускоренным разрушением тромбоцитов и тромбоцитопенией, которое лежит в основе геморрагического синдрома;
• цинга (скорбут) — заболевание, которое развивается при дефиците витамина С и проявляется слабостью кровеносных сосудов (витамин влияет на скорость образования коллагена, который входит в состав сосудистых стенок);
• отравление различными веществами, в том числе фосфором, — этот элемент содержится в виде неорганических соединений в составе удобрений для растений;
• геморрагический диатез (геморрагический синдром) — комплекс заболеваний, при которых нарушается работа систем свертывания крови и наблюдается повышенная склонность к кровотечениям;
• лейкоз (лейкемия, белокровие) — злокачественное заболевание, которое распространяется на органы кроветворения, и в сосудах появляется повышенное количество незрелых форм клеток, неспособных выполнять свои функции;
• цирроз печени, который сочетается со спленомегалией (увеличением селезенки) — синдром, который также проявляется со снижением функции кроветворения;
• кровотечения, осложненные недостатком фибрина в крови;
• прием препаратов, которые снижают вязкость крови (аскорбиновой кислоты);
• врожденные заболевания сосудов, при которых ухудшается их способность сокращаться в ответ на повреждения;
• ДВС-синдром — патология, которая характеризуется усиленным образованием тромбов в просвете сосудов в сочетании со снижением свертываемости крови.

Проба Дьюка, несмотря на ее простоту, остается одним из важных методов диагностики заболеваний системы крови. Ее результаты не смогут дать оснований для постановки точного диагноза, но определят необходимость дальнейшего обследования. Этот анализ выбирают благодаря его скорости и дешевизне, а также за высокую точность показаний.

Факторы влияющие на коагуляцию

За свертываемость крови в нашем организме отвечают две основные категории молекул – плазменные и тромбоцитарные. Плазменный гемостаз происходит при участии белков, которые участвуют в образовании тромба. Сколько факторов влияют на гемостаз? Таблица плазменных факторов состоит из 13 элементов, которые обозначаются в медицине римскими цифрами.

Помимо пронумерованных факторов свертывания крови, существует еще несколько вспомогательных плазменных веществ, которые несут ответственность за реакцию всех компонентов.

Тромбоцитарные факторы свертывания крови — это составляющие тромбоцитов, относящиеся к компонентам, которые отвечают за свертываемость красных кровяных телец. Их в медицине насчитывается 10. При недостатке или избытке одного из компонентов происходит сбой в коагуляции и кровь свертывается медленнее нормы.

Факторы

Факторы, помогающие поддерживать механизм свертывания крови, взаимодействуют для образования фибрина, способствующего тромбообразованию. С учетом общепринятых норм элементы составляют классификацию, и каждый фактор (преимущественно в составе из белка) имеет свой порядковый номер.

1. Первый – фибриноген (белок) преобразовывается в фибрин при взаимодействии с тромбином в таких органах как печень, селезенка, костный мозг.
2. Второй – протромбин, синтезировать который при совместном участии с витамином К начинают клетки печени. При недостатке витамина К протромбин образуется не полностью, и свертываемость крови нарушается. Активный тканевой белок, вступая во взаимодействие с ионами кальция, преобразовывается в протромбин.
3. Тромбопластин, или тканевый белок, содержащийся в печени, почках, легких, головном мозге. Принимает участие в свертываемости крови, провоцирует синтез 10 фактора, тесно контактируя с протромбином и факторами свертываемости под номером 4 и 7.
4. Ионы кальция – незаменимый элемент, принимающий участие практически на всех этапах коагуляции. Пребывает в сыворотке и не выводится из организма. Даже при недостатке кальция в крови процесс свертываемости нарушен не будет, но у могут возникать судороги.
5. Проакцелерин – белок, созревающий в клетках печени. Считается самостоятельным, поскольку независим от витамина К и способен повлиять на 10 фактор, сыграть непосредственную роль в формировании и выпуске необходимого количества тромбина.
6. Акцелерин играет немаловажную роль в превращении крови из жидкого состояния в сгусток.
7. Седьмой фактор – выработка белка проконвертина, вступающего во взаимодействие с 6 фактором и оказывающего влияние на фактор 8 свертываемости крови. Но при его недостатке в крови (менее 5% от нормы) процесс гемостаза приостанавливается.
8. Глобулин антигемофильный А начинает синтез в почках, лейкоцитах, селезенке и печени. Это довольно сложный гликопротеин, содержание которого в крови должно составлять не менее 0,01 г/л для нормального синтеза. Белок участвует в коагуляции на начальном этапе.
9. Девятый – глобулин антигемофильный В с началом синтеза в печени. Довольно устойчив и может долго пребывать в крови. Это В-глобулин, участвующий в тромбообразования, активируя 10 фактор.
10. Тромбопоэтин, или гликопротеин, – элемент с началом развития в неактивной фазе в клетках печени, принимающий активное участие в гемостазе. Но зависим от витамина К и связь поддерживает именно с ним. Тромбопоэтин считается важным звеном в кратком начальном этапе гемостаза, так как превращает неактивную форму в активную.
11. Элемент Розенталя, или антигемофильный фактор, активирующий предшествующий этап.
12. Двенадцатый фактор – элемент Хагемана, или контактный, синтез которого происходит в клетках печени как фильтрующего органа, но система свертываемости крови может быть нарушена при недостатке элемента от нормы на 1%. Именно данный фактор запускает свертывание крови и считается завершающим этапом при формировании конечного процесса гемостаза.
13. Фактор под номером тринадцать – фибриназа – конечный элемент, вступающий во взаимодействие с тромбином, находится в лейкоцитах, эритроцитах, тромбоцитах, клетках мышц и легких. Формирует кровяной сгусток и считается завершающим этапом при ускорении коагуляционного процесса.

Так происходит поэтапный сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, в котором должны участвовать все факторы по цепочке. В конце процесса наступает фибринолиз – рассасывание образовавшегося тромба.

На начальном этапе тромбоциты прилипают к поврежденному месту, проявляя адгезивные свойства. Далее активируются и гранулируются пораженные тромбоциты. В последнюю очередь прилипают к поврежденным тромбоцитам здоровые кровяные тельца, связывают их и превращают в гранулы. Так в виде цепной реакции происходит свертывание крови – переход растворимого белка фибриногена в нерастворимый – фибрин. В итоге получается довольно устойчивый и прочный фибриновый тромб.

Схема сворачивания крови

Почему кровь свертывается в поврежденных сосудах?

Процесс свертываемости крови представляет собой переходящие друг в друга три фазы:

• Первая фаза заключается в образовании тромбопластина. Именно он получает сигнал от поврежденных сосудов и запускает реакцию. Это самый сложный этап ввиду комплексного строения тромбопластина.
• Превращение неактивного фермента протромбина в активный тромбин.
• Заключительная фаза. Этим этапом заканчивается образование тромба. Происходит воздействие тромбина на фибриноген с участием ионов кальция, в результате чего получается фибрин (нерастворимый нитевидный белок), который и закрывает рану. Ионы кальция и белок тромбостенин уплотняют и закрепляют сгусток, в результате чего происходит ретракция тромба (уменьшение) почти наполовину за несколько часов. В дальнейшем происходит замещение раны соединительной тканью.

Каскадный процесс образования тромба достаточно сложен, так как в свертывании участвуют огромное количество разнообразных белков и ферментов. Эти необходимые, участвующие в процессе клетки (белки и ферменты), представляют собой факторы свёртывания крови, всего их известно 35, из которых 22 тромбоцитарные и 13 – плазменные.

Факторы плазмы имеют белковую природу и активируются при повреждениях сосудов. Они подразделяются на 2 группы:

• Зависимые от витамина К и образующиеся только в печени;
• Независимые от витамина К.

Факторы сворачиваемости есть не только в крови, но и в других тканях. Фактор тромбопластин содержится в большом объеме в коре головного мозга, плаценте, легких.

Тромбоцитарные факторы выполняют следующие задачи в организме:

• Повышают скорость образования тромбина;
• Способствуют превращению фибриногена в нерастворимый фибрин;
• Рассасывают кровяной сгусток;
• Способствуют сужению сосудов;
• Принимают участие в нейтрализации антикоагулянтов;
• Способствуют «склеиванию» тромбоцитов, благодаря чему и наступает гемостаз.

Клиническое значение нарушения физиологических процессов свертывания крови

В дополнение к патофизиологии, несколько идей, которые нужно иметь в виду, когда у вас есть пациент с нарушениями механизма свертывания крови:

Пациенты с:

• Первичными дефектами гемостаза обычно проявляются небольшими кровоизлияниями в кожу или слизистые оболочки. Это включает в себя петехии и / или пурпуру.
• Вторичные дефекты гемостаза обычно сопровождаются кровотечениями в мягкие ткани (мышцы) или суставы (гемартроз).
• Прямые дефекты мелких кровеносных сосудов обычно присутствуют при пальпируемой пурпуре и экхимозе. Они могут накапливаться и становиться больше, чтобы развиться гематома.
• Кроме того, лабораторные исследования с участием PTT или PT/INR можно разделить по физиологическим механизмам:
  Нарушения, исключительно влияющие на первичный гемостаз, не влияют на ПТ/МНО или ПТТ, они только увеличивают время кровотечения
  Нарушения, влияющие на внешний путь вторичного гемостаза, влияют на ПТ/МНО
  Нарушения, влияющие на внутренний путь вторичного гемостаза, влияют на ПТТ

Данная статья посвящена аспектам физиологии, патофизиологии и патологии механизмов свертывания крови в организме животных и человека.

Эритроциты

Кровь имеет красную окраску благодаря эритроцитам. Они являются самыми многочисленными из форменных элементов. В зрелом состоянии эритроцит не содержит ядра. Срок их жизни, когда они циркулируют по организму — 120 дней, а затем они разрушаются в печени и селезенке. В состав эритроцитов входит железосодержащий белок — гемоглобин, благодаря которому обеспечивается основная функция эритроцитов — это транспорт кислорода и других газов. В легких человека гемоглобин связывает кислород, там он превращается в вещество светло-красного цвета оксигемоглобин. Далее, переходя в ткани, оксигемоглобин высвобождает кислород, образуется гемоглобин, кровь снова приобретает более насыщенный, темный оттенок. Карбогемоглобин из тканей в легкие переносит углекислый газ.

Запуск процесса свертывания

На проникновение в кожу человека инородного тела или при повреждении покровов организм реагирует молниеносно: подключает к работе системы, которые должны восстановить место повреждения. Первым реагирует головной мозг. Он подает сигнал эндокринной системе, и уже она «командует» клетками.

При порезе или другой травме края раны становятся липкими, и эндокринная система получает сигнал восстановить повреждение. Она выделяет в кровь особые вещества, которые помогают ей густеть в месте разрыва, что приводит к формированию тромбовидной молекулы, чуть позже затягивающей рану.

Вот, что происходит в этот момент:

1. Образуются нити фибрина (ему отведена роль каркаса).
2. В нитях фибрина запутываются кровеносные тельца.
3. Образуется своеобразной «затор».
4. Кровь останавливается.

Если у человека нет заболеваний, связанных со свертываемостью крови, то процесс возникновения тромбовидной молекулы занимает тридцать секунд от момента повреждения. Если у человека гемофилия или другие заболевания, при которых кровь останавливается плохо или не сворачивается совсем, кровопотеря может быть значительной, потому что организм не сможет включить защитные системы, или он их включит, а они не сработают.

Анализ на свертываемость крови

Определение свертываемости крови проводят с помощью коагулограммы. Данное исследование включает в себя несколько тестов, методик, которые призваны выявить даже малейшие дефекты в системе гемостаза. Общий анализ крови тоже включает в себя исследование показателей, определяет уровень тромбоцитов. Однако для отражения полной картины и оценки работы свертывающей системы крови медики проводят коагулограммы.

Зачем нужен анализ на свертываемость крови?

Самым распространенным показанием для проведения теста, определяющего свертываемость крови, является подготовка к оперативному вмешательству. Врачи всегда оценивают наличие жизнеугрожающих рисков: тромбообразования, кровотечения. Анализ на свертываемость крови у беременных проводят для определения риска кровотечения во время родоразрешения естественным путем или с помощью кесарева. Среди иных показаний для определения свертываемости крови выделяют:

• травмы с развитием внутреннего или наружного кровотечения;
• склонность к тромбообразованию: тромбозы, варикозы кровеносных сосудов;
• инфаркт миокарда, инсульт в анамнезе, ишемическую болезнь сердца, аритмию;
• патологии кровеносной системы;
• нарушение работы печени;
• оценка состояния при терапии антикоагулянтами;
• хроническая анемия;
• обильные месячные;
• частые носовые кровотечения;
• длительный прием глюкокортикоидов, анаболиков, оральных контрацептивов.

Как сдавать анализ на свертываемость крови?

Как и любое исследование, данный анализ требует некоторой предварительной подготовки. В качестве объекта исследования выступает плазма крови, взятой из вены. Чтобы правильно оценить свертывание крови, анализ проводят в утренние часы, натощак. Продолжительность предварительного голодания должна составлять 8–14 часов. При приеме лекарственных средств, выписанных врачом, предварительно необходимо сообщить об это специалисту, назначающему обследование. Возможно, потребуется временная отмена лекарства для проведения оценки показателей гемостаза.

Фибринолиз

Чтобы образовавшийся тромб полностью не закупорил просвет сосуда и не прекратил кровоснабжение соответствующих ему тканей, существует система фибринолиза. Она обеспечивает расщепление фибринового сгустка. Данный процесс происходит в то же время, что и уплотнение тромба, однако идет гораздо медленней.

Для осуществления фибринолиза необходимо действие специального вещества — плазмина. Он образуется в крови из плазминогена, который активируется благодаря наличию активаторов плазминогена. Одним из таких веществ является урокиназа. Изначально она тоже находится в неактивном состоянии, начиная функционировать под влиянием адреналина (гормона, выделяемого надпочечниками), лизокиназ.

Плазмин раскладывает фибрин на полипептиды, что приводит к растворению кровяного сгустка. Если механизмы фибринолиза по какой-либо причине нарушены, тромб замещается соединительной тканью. Он может внезапно оторваться от стенки сосуда и вызвать закупорку где-то в другом органе, что получило название тромбоэмболии.

Что такое система остановки кровотечения?

Система гемостаза включает три важных механизма, работающих слаженно одновременно. В зависимости от условий преобладает один из перечисленных механизмов:

1. Сосудисто-тромбоцитарный. Он обусловлен сокращением сосудов и затягиванием места поражения тромбоцитами. Они прилипают, активируются и склеиваются на поврежденной стенке сосуда. Формируется «белый тромб», в котором преобладают тромбоциты.
2. За коагуляционный гемостаз отвечают тканевые факторы свертывания крови. Этот процесс обеспечивает закупорку сосуда нерастворимым фибрином. Образующийся тромб красный, потому что в фибриновой сетке есть, кроме тромбоцитов, еще и красные кровяные тельца.
3. После репарации поврежденной сосудистой стенки происходит растворение кровяного сгустка.

Суть функционирования этой системы состоит в том, что под воздействием тромбина белок фибриноген превращается в фибрин, нерастворимый в воде. Любой кровяной сгусток является своеобразной смесью тромбоцитов и фибрина. Без тромбоцитов невозможно было бы обновление поврежденной стенки кровеносного сосуда. Более того, в восстановлении целостности сосуда огромную роль играет так называемый фактор роста тромбоцитов. Он стимулирует процессы восстановления тканей.

При травмировании кровеносного сосуда в организме человека происходят такие последовательные этапы.

1. Сокращение поврежденного кровеносного сосуда.
2. Изменение свойств стенки сосуда в месте повреждения. Участок этой стенки становится липким.
3. Тромбоциты прилипают к этому участку благодаря измененным характеристикам стенки сосуда. Одновременно происходит склеивание кровеносных сосудов.
4. Формируется рыхлый тромбоцитарный тромб.
5. Запускается механизм свертывания крови, в ходе которого растворимый фибриноген превращается в волокна фибрина, неспособного растворяться в воде.
6. Фибриновая сеть захватывает эритроциты и лейкоциты, и они уплотняют кровяной сгусток. Благодаря этому он становится плотным и обретает красный цвет.

Таким образом, понятия «гемостаз» и «свертывание крови» не являются идентичными. Процесс свертывания крови является важнейшим механизмом гемостаза — остановки кровотечения. При помощи медикаментов можно управлять процессом гемостаза.

В организме существует и фибринолитическая система. Она разрушает фибрин. Основной компонент такой системы — плазмин, образующийся из плазминогена. Способствует этому процессу тканевый активатор плазминогена. Фибрин расщепляется на продукты его распада, а в последующем тромб сжимается и растворяется. К компонентам фибринолиза относят простациклин, антитромбин III, гепарин.