Свертывание крови

Свертывание крови представляет собой сложный биохимический процесс, обеспечивающий формирование тромба и предотвращение кровопотери при повреждении сосудистой стенки. Он включает взаимодействие клеточных элементов крови, плазменных факторов свертывания и эндотелиальных структур сосудов.

Фазовая структура свертывания

Свертывание крови подразделяется на три взаимосвязанные фазы:

1. Вазоконстрикция и первичное тромбообразование При повреждении эндотелия сосудов происходит местная вазоконстрикция, уменьшающая кровоток. Тромбоциты активно адгезируются к субэндотелиальному коллагену через рецепторы гликопротеинов, главным образом GP Ia/IIa и GP VI. Одновременно активируется фактор фон Виллебранда, связывающийся с тромбоцитными GP Ib/IX/V, обеспечивая прочную адгезию. Образуются тромбоцитарные агрегаты — первичный тромб.

2. Каскад плазменного свертывания Ключевой механизм заключается в последовательной активации ферментных факторов, известных как прокоагулянты. Свертывание крови происходит по двум взаимодополняющим путям:

   • Внешний путь — инициируется при контакте крови с тканевым фактором (TF, фактор III), экспонированным на поврежденных клетках. TF образует комплекс с фактором VIIa, который активирует факторы IX и X.
   • Внутренний путь — активируется контактом факторов XII, XI и IX с отрицательно заряженной поверхностью, например коллагеном. Активированные факторы формируют комплекс с фактором VIIIa, способный активировать фактор X.

   Оба пути сходятся на общем пути, где активированный фактор X (Xa) вместе с фактором V и ионами Ca²⁺ катализирует превращение протромбина в тромбин.

3. Формирование фибринового тромба Тромбин осуществляет превращение растворимого фибриногена в нерастворимый фибрин, который полимеризуется, образуя сетку вокруг тромбоцитов. Одновременно тромбин активирует фактор XIII, обеспечивающий ковалентное сшивание фибриновых волокон и стабилизацию тромба. Финальным этапом является сокращение тромба под действием тромбоцитов, что приводит к плотной консолидации фибриновой сети.

Регуляция свертывания крови

Свертывание крови строго контролируется системой ингибиторов и антикоагулянтов:

• Антитромбин III ингибирует активные формы тромбина, факторов IXa, Xa, XIa и XIIa, особенно в присутствии гепарина.
• Белок C и белок S обеспечивают деградацию факторов Va и VIIIa, что ограничивает чрезмерное образование тромбина.
• Тканевой фактор путь ингибитор (TFPI) блокирует комплекс TF-VIIa, предотвращая неконтролируемую активацию внешнего пути.

Кроме того, эндотелий сосудов выделяет простациклин и оксид азота, которые ингибируют агрегацию тромбоцитов и поддерживают гомеостаз.

Ключевые биохимические аспекты

• Кофакторы и ионы: ионы Ca²⁺ являются незаменимыми для активации факторов свертывания, формирования комплексов и полимеризации фибрина.
• Протеолиз: активация факторов свертывания осуществляется протеолитическим расщеплением, что обеспечивает каскадный характер реакции.
• Кооперативность тромбоцитов и плазменных факторов: тромбоциты не только обеспечивают платформу для активации факторов, но и секретируют ADP, серотонин и тромбоцитарный фактор 4, усиливающие свертывание.

Патофизиологические нарушения

Дисфункции свертывания крови могут проявляться в виде гипокоагуляции или гиперкоагуляции:

• Гемофилии (A и B) — наследственные дефициты факторов VIII и IX, приводящие к нарушению внутреннего пути.
• Врожденный дефицит фактора XIII — нестабильность фибринового тромба и склонность к кровотечениям.
• Диссеминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС-синдром) — системная активация каскада, сопровождающаяся потреблением факторов и тромбоцитов, что вызывает как тромбозы, так и кровотечения.

Современные биохимические исследования

Современная биоорганическая химия изучает структуру и кинетику факторов свертывания, механизмы взаимодействия тромбоцитов и фибрина, а также разработку новых антикоагулянтов. Высокоточные методы, такие как кристаллография белков, масс-спектрометрия и флуоресцентные методы, позволяют исследовать динамику каскада свертывания на молекулярном уровне и разрабатывать таргетные препараты для лечения тромбоэмболий и гемофилий.

Свертывание крови представляет собой интегрированный процесс, где точная последовательность ферментативных реакций и клеточных взаимодействий обеспечивает жизненно необходимую способность организма к быстрому восстановлению сосудистой целостности.