Агрегатное состояние крови

19.03.2018
Состав и структура крови и внутренней среды характеризуют их агрегатное состояние, определяемое физическими параметрами, обусловленными внутренними молекулярными взаимодействиями. Агрегатное состояние крови — элемент гомеостаза. Оно может изменяться под воздействием различных факторов и заболеваний. Кровь может быть в состоянии глубокой дилюции, в форме эмульсии, суспензии, геля, сладжироваться, формировать различные агрегаты из форменных элементов и белков крови, наконец, она способна образовать твердые фибриновые и смешанные тромбы и эмболы, закупоривающие сосуды и останавливающие кровоток.

Система регуляции агрегатного состояния крови (PACK)

Агрегатное состояние крови регулируется единой функциональной системой, представляющей собой комплекс различных анатомических компонентов, взаимодействие которых обеспечивает получение необходимого гемостатического потенциала, как конечного полезного результата деятельности функциональной системы. В этот комплекс включаются: центральные органы (печень, костный мозг, селезенка), периферические образования (клетки крови, плазма, тучные клетки), местные регуляторы (эндотелий стенки сосудов, в различных органах и тканях), центральные регуляторы (эндокринная и нервная системы).

Хорошо известно, что параметры агрегатного состояния крови, как и параметры любой физиологической функциональной системы, закреплены наследственностью и строго кодированы. При этом как в системе в целом, так и в ее отдельных звеньях возможны колебания процессов в широких жизненных границах, так как нормальная функциональная система не может постоянно находиться на грани жизни и смерти. Надежность системы как раз и обусловлена ее способностью адекватно реагировать на изменения внешних и внутренних условий, наличием широкого диапазона жизненных возможностей. Регуляторные механизмы вышедшей из стационарного состояния функциональной системы непрерывно обеспечивают возврат ее в стационарное состояние либо на исходном, либо на новом уровне.

Онтогенез системы регуляции агрегатного состояния крови

При рассмотрении системы регуляции агрегатного состояния крови с позиций ее биологической надежности можно отметить, что на раннем (первом) этапе онтогенеза (до 17-недельного возраста плода) система работает только в направлении поддержания жидкого состояния крови. Кровь на этом этапе не свертывается даже при добавлении значительных количеств тромбина. Этим обеспечивается постоянство кровотока и кроветворения в желточном мешке и надежность межклеточного движения в тканевой жидкости, в том числе по формирующимся кровеносным сосудам. До начала функционирования печеночных клеток жидкие среды плода не имеют фибриногена.

На первых неделях жизни плода любое сгущение межклеточной тканевой жидкости, любое нарушение дососудистой микроциркуляции может привести к грубой дезинтеграции процессов метаболизма и некрозу клеток в зародышевых листках и при закладке органов. В результате возможна гибель плода или формирование уродств, делающих плод нежизнеспособным.

Питание развивающихся клеток на ранних этапах органогенеза обеспечивается ультрациркуляцией межклеточной жидкости, которая движется по интерстициальным пространствам и щелям. Период дососудистой микроциркуляции весьма непродолжителен, но роль его в развитии плода исключительно велика. В этом периоде формируются зачатки органов и создаются условия для развития тканевых структур. Пути дососудистой микроциркуляции формируются клетками мезенхимы, отростки которых отграничивают внутритканевые отсеки различной величины в виде межклеточных щелей или каналов. Одновременно между специфическими клеточными элементами закладывающихся органов также организуются пути ультрациркуляции.

Природа позаботилась и о том, чтобы фибриноген и тромбин не попали в зону дососудистой микроциркуляции плода извне, т. е. из кровотока матери. Молекулы фибриногена, протромбина, фактора V не проходят через плаценту, поэтому материнская кровь не может изменить агрегатное состояние жидких сред плода в сторону повышения гемостатических потенциалов и коагуляции белковых структур, растворенных в этих средах. Агрегатное состояние жидких сред в период дососудистой микроциркуляции плода может изменяться только в результате обезвоживания, гипоксии, гипертермии и интоксикации.

Во втором этапе развития системы PACK по мере роста плода многократно возрастает ее надежность, и появляются новые компоненты этой надежности, направленные на обеспечивание вновь возникших функций системы, появившихся в связи с морфологическими перестройками в анатомических структурах плода. Здесь речь пойдет прежде всего о трансформации дососудистой системы ультрамикроциркуляции сначала в первичное диффузное протокапиллярное русло, а затем во вторичное органоспецифическое микроциркуляторное русло и о трансформации системы транскапиллярного транспорта и массопереноса.

Самым главным событием в этом периоде формирования плода и развития его системы PACK является структурирование кровеносных и лимфатических сосудов и появление эндотелиоцитов. Кроме эндотелиоцитов появляются регуляторы дистантного действия типа гепарина, а2 — макроглобулина, антитромбина III и других антикоагулянтов.

С пятой недели развития плода желточное кроветворение заменяется печеночным. Печень начинает функционировать как кроветворный орган, и эта функция сохраняется до 12-й недели. Начиная с этого момента, в структуре печени развиваются паренхима, гепатоциты, синтезирующие плазменные факторы свертывания крови. Фибриноген определяется у плода 17—20 недель, в это же время появляется фактор V, чуть позже — протромбин (22-я неделя).

Появление факторов свертывания крови на фоне формирования паренхимы печени взаимосвязано с образованием замкнутого сосудистого кровотока и указывает на то, что система регуляции агрегатного состояния крови филогенетически является древней, ее возраст равен возрасту первичных сосудов. Функция свертывания крови, как элемент надежности системы регуляции агрегатного состояния крови, возникает из необходимости сохранить кровоток в замкнутом круге кровообращения, предупредить возможность истечения крови за пределы сосудистого русла, обеспечить постоянную доставку кислорода и необходимых веществ для жизнедеятельности клеток ткани и органов.

Надежность системы регуляции агрегатного состояния крови в онтогенезе максимально повышается именно в том звене, которое на данном этапе развития организма является наиболее важным и для которого имеются оптимальные условия для закрепления функций, выполняемых этим звеном.

На этапе формирования замкнутого сосудистого кровотока система регуляции агрегатного состояния крови плода получает новую функцию — свертывание крови и обеспечивает формирование при необходимости двух противоположных видов агрегатного состояния крови: жидкого и твердого (тромб). Обе функции одинаково важны. Однако первая функция — сохранение жидкого состояния крови — в этот период развития плода значительно увеличивает свою надежность за счет включения в систему PACK гепарина и продуцирующих его элементов — гепатоциты, тучные клетки.

Третий этап развития системы регуляции агрегатного состояния крови — постнатальный период до завершения подросткового возраста, многократное увеличение надежности системы, ее способности к самоорганизации, к активному поиску устойчивого состояния. Надежность растет за счет избыточности элементов системы, их взаимозаменяемости (дублирования), взаимосодействия и способности системы после возмущающего воздействия на нее к быстрому и гармоничному возвращению в относительно стационарное состояние на исходном или новом постоянном уровне.

Следует подчеркнуть, что, несмотря на относительно низкие концентрации прокоагулянтов в крови родившегося ребенка, интегральное свойство крови новорожденного — скорость свертывания — находится на уровне параметров взрослого. В первые два года жизни ребенка концентрация прокоагулянтов и антикоагулянтов продолжает повышаться и приближается к нормам взрослого организма. Процесс роста надежности системы регуляции агрегатного состояния крови продолжается в подростковом периоде.

Четвертый этап развития системы регуляции агрегатного состояния крови — стационарное состояние системы после окончания интенсивных эндокринных и функциональных перестроек подросткового периода. Этот этап наиболее продолжительный. Он завершается к 50—60 годам жизни. Для формирования оптимальных гемостатических потенциалов в различных регионах кровообращения используются и плазменные, и клеточные, и органные регуляторы агрегатного состояния крови, а также гормоны и сигналы, поступающие от вегетативной нервной системы и головного мозга. В этом этапе система регуляции PACK имеет максимальную надежность и минимальную энтропию, она поддерживает динамическое равновесие между про- и антикоагулянтами, ее регуляторные механизмы препятствуют геморрагиям и тромбообразованию, поддерживают постоянный уровень нормофилии и запрещают развитие состояний гемофилии и тромбофилии.

Пятый этап — снижение и нарушение надежности системы регуляции агрегатного состояния крови, которое, как правило, возникает к 50—60 годам жизни. Изменения в системе регуляции агрегатного состояния крови свидетельствуют о наличии гиперкоагуляции: усиливается способность крови свертываться, сужаются параметры возможных колебаний гемостатических потенциалов системы, формируется патологическая система регуляции агрегатного состояния крови с преимущественной ориентацией на высокие гемостатические потенциалы, что клинически манифестируется состоянием старческой тромбофилии.

Патологическая система регуляции агрегатного состояния крови

Патологический процесс представляет собой не просто «полом» функциональной системы регуляции агрегатного состояния крови, а ее перестройку, переход к новой функциональной организации, которая работает в новом режиме с новым конечным результатом, формирующим эту систему. При многих заболеваниях, а также в старческом возрасте система регуляции агрегатного состояния крови повышает ее гемостатические потенциалы. В результате этого ухудшаются реологические свойства крови, блокируется микроциркуляторное русло, повышается периферическое сосудистое сопротивление.

При снижении гемостатических потенциалов в результате дефицита прокоагулянтных факторов или гиперфункции их ингибиторов в системе регуляции агрегатного состояния крови уменьшается ее способность к свертыванию. При этом возможны различные геморрагии.

При формировании патологических систем регуляции агрегатного состояния крови перестройка происходит во всех ее звеньях на уровне центральных органов, периферических образований, местных и центральных регуляторов. Изменения в составе и качестве звеньев патологической системы регуляции агрегатного состояния крови могут быть наследственными и приобретенными.

Патологическая система регуляции агрегатного состояния крови формируется по трем основным вариантам:

1-й вариант — патологическая система формируется вокруг низких гемостатических потенциалов крови при наличии доминанты, обусловленной дефицитами того или иного фактора свертывания крови или наличием ингибиторов этих факторов (гемофилические состояния).

2-й вариант — формирование патологической системы происходит вокруг высоких гемостатических потенциалов, обусловленных попаданием в кровоток запредельных количеств тромбопластиноактивных компонентов, высокой их концентрацией, патологией эндотелия сосудов и торможением фибринолитической активности крови (состояния тромбофилии).

3-й вариант — патологическая система регуляции агрегатного состояния крови формируется по типу тромбогеморрагического синдрома, когда регуляторные возможности системы регуляции агрегатного состояния крови оказываются подавленными и разбалансированность различных звеньев в системе приводит к ее функциональному параличу.