Кровь, жизнь и тромбоз

Механизмы свертывания крови и кровотечений издавна привлекают внимание клиницистов и теоретиков. Нет врача, который в своей практике с ними бы не сталкивался. Последние десятилетия отмечены резким увеличением частоты тромбозов — закупоривания сосудов сгустком крови и тромбоэмболии — возникновения сгустка в одном месте кровеносной системы, а закупоривания сосудов — в другом. Широкая распространенность тромбов и эмболии, осложняющих многие заболевания, привлекает пристальное внимание ученых самых разных специальностей. Разработка методов профилактики и лечения тромбозов и эмболии стала одной из актуальных проблем медицины.

Трудно даже представить себе лабораторию, которая смогла бы воспроизвести хотя бы десятую часть химических превращений, происходящих в человеческом организме. Кровь же — главный транспортировщик всего богатства продуктов этих превращений. Она снабжает химическими элементами и построенными из них соединениями ткани, органы и клетки организма. Вместимость крови беспредельна, в ней содержится все, что требуется для поддержания жизни. Каждая клетка организма может черпать из крови необходимые вещества — безразлично, получены ли они с пищей, или синтезированы в других тканях и органах.

Кровь выводит из организма ненужные продукты обмена веществ: углекислый газ через легкие, азотистые шлаки, соли через почки и т. д.

Без крови нет жизни. Организм, если лишить его крови, очень скоро погибнет.

И это могло бы случиться в любую минуту, при малейшем повреждении стенок кровеносного русла, если бы природа не поставила кровопотерям своеобразный барьер: кровь обладает чудесной способностью свертываться. Для ее свертывания требуется всего 5—7 минут.

Почему кровь свертывается? Каким образом? Что заставляет ее оставаться жидкой, пока она течет в кровеносных сосудах здорового человека?

«Портрет» тромба

В крови имеется белок фибриноген. По современным представлениям, у фибриногена глобулярная (шаровидная) молекулярная форма. Он равномерно распределен в жидкой среде крови. Шаровидный фибриноген обладает способностью переходить в фибрин — полимер нитчатой структуры. Нити фибрина, переплетаясь между собой, образуют губчатый каркас. Кровяной сгусток и состоит из этого каркаса и включенных в него остальных так называемых форменных элементов крови: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов (именно тромбоцит и содержит в себе свертывающие факторы крови) и других органических и неорганических включений (об этих элементах см. «Наука и жизнь» № 10, 1976 г.). Свежий сгусток — это студенистая масса, равная по объему свернувшейся крови.

За сутки сгусток уплотняется, происходит так называемая ретракция. Фибриновые нити сокращаются, и из сгустков выдавливается жидкая часть крови — сыворотка. Чем сильнее ретракция, тем плотнее сгусток.

Для превращения растворенного в крови фибриногена в фибрин требуется специальный фермент крови — тромбин. Он содержится в ней в виде неактивного своего предшественника — протромбина. А чтобы из протромбина образовался активный тромбин, необходим другой фермент — тромбопластин. И только тромбопластин (при обязательном участии ионов кальция и некоторых других факторов) переводит протромбин в тромбин, и кровь свертывается.

Итак, в крови имеются все необходимые для ее свертывания компоненты, однако в обычных условиях она все же не свертывается. Почему?

Дело в том, что в готовом виде тромбопластина в крови нет. Но есть вещества, взаимодействие которых приводит к его образованию. Чтобы это взаимодействие началось, необходимо еще одно условие: повреждение сосудистой стенки, образование на ней неровностей. Тромбоциты прилипают к неровным поверхностям поврежденного участка и разрушаются, выбрасывая из себя множество веществ, необходимых для свертывания крови. Одновременно под действием этих веществ форменные элементы крови — тромбоциты, лейкоциты и эритроциты склеиваются друг с другом. Тут же, на месте повреждения сосуда, образуется тромбопластин и начинается цепочка процессов, текущих лавинообразно (свертывание крови — процесс самоускоряющийся, или, как принято говорить, аутокаталитический): возникновение тромбопластина — превращение протромбина в тромбин — переход фибриногена в фибрин — образование сгустка крови.

И этот сгусток, как пробка, закрывает просвет или боковой дефект поврежденного сосуда.

Научные основы современных представлений о свертывании крови были заложены отечественным ученым А. А. Шмидтом еще в 1861 году. А первым в мире ученым, обратившим внимание на внутри сосудистое свертывание крови в эксперименте, был русский врач Сергей Петрович Боткин (в 1848 году).

Последнюю четверть века учение о свертывании крови бурно развивалось и стало одной из важнейших проблем современной медицины и биологии. Без преувеличения можно сказать, что многие наиболее выдающиеся достижения современной медицины неразрывно связаны с учением о свертывании крови.

Еще в прошлом веке немецкий ученый, создатель теории клеточной патологии Р. Вирхов сформулировал положение, согласно которому в развитии внутрисосудистого тромбоза играют роль три фактора (триада): изменения в крови (свертывание), изменения в стенках сосудов и изменения в кровообращении. Патологическая шероховатость стенок, сужение и расширение сосудов, турбулентность (завихрение) крови так же, как и замедление ее тока, благоприятствуют образованию тромба. Эти факторы взаимосвязаны. Длительные грубые нарушения свертываемости крови приводят к патологическим изменениям сосудистой стенки, а изменения ее воспалительного и атеросклеротического характера, по принципу обратной связи, приводят к нарушениям свертываемости крови. Кровообращение в мелких сосудах зависит от текучести крови, а она, в свою очередь, тесно связана со свертыванием крови.

Регулируются все эти функции нервными и эндокринными механизмами. И если через нервную и эндокринную системы каким-либо химическим или физическим воздействием изменить динамику крови, то закономерно изменится ее свертываемость. Адреналин, к примеру, — естественный регулятор тонуса сосудов и кровообращения (адреналин и его аналог норадреналин всегда присутствуют в крови в определенных количествах и управляют поведением сосудов, уменьшая или увеличивая их просвет). В то же время он и один из пусковых ключей свертывания крови и фибринолиза. Важнейшее назначение свертывания крови — остановка кровотечения при повреждениях сосудов, поэтому вполне понятно такое действие адреналина. Ведь для остановки кровотечения одного образования тромба зачастую недостаточно. Спазм (сужение) сосудов, вызываемый адреналином, с одной стороны, уменьшает просвет сосуда и препятствует потере крови, с другой же, он как бы захватывает, фиксирует тромб. Вот почему при сильном, внезапном испуге, когда кора надпочечников выбрасывает в кровеносное русло огромное количество адреналина, так нередки тромбозы и инфаркты.

Равновесие двух систем

Возникает вопрос: если в крови содержатся все необходимые для свертывания вещества и процесс этот лавинообразный, аутокаталитический, то почему же при повреждениях, хирургических вмешательствах, для успешной реализации которых перчатки хирургические стерильные купить оптом всегда крайне необходимо, когда нарушается целостность стенок множества крупных и мелких сосудов, не происходит цепной реакции: свертывание крови — тромбообразование ограничивается только местом повреждения?

Врачам и ученым давно было известно, что наряду с веществами (или, как принято их называть, факторами) свертывания в крови содержатся факторы, обеспечивающие сохранение ее в жидком состоянии, препятствующие ее свертыванию.

К числу последних относится гепарин и другие противосвертывающие вещества — антикоагулянты. На существование в организме естественных антикоагулянтов обратил внимание И. П. Павлов в 1887 году.

В СССР первое сообщение о гепарине как стабилизаторе крови сделал С. С. Брюхоненко в 1928 году. В его лаборатории впервые был разработан метод получения гепарина из легких животных, проведено изучение его антисвертывающих свойств и возможностей его применения при искусственном кровообращении.

Также было известно, что образовавшийся сгусток крови через некоторое время самопроизвольно растворяется — подвергается ферментативному лизису (растворению) под влиянием фермента фибринолизина или плазмина. Советский ученый Б. А. Кудряшов впервые выдвинул и научно обосновал теорию рефлекторно функционирующей физиологической системы противосвертывания крови. Согласно этой теории, сохранение крови в жидком состоянии в кровяном русле, а также растворение образовавшихся внутрисосудистых тромбов обеспечивается противосвертывающей системой крови. В эту систему входят антикоагулянты — гепарин и другие противосвертывающие вещества, а также фибринолизирующий фермент плазмин или фибринолизин.

В обычном состоянии в крови живого организма доминирует противосвертывающая система. При повреждениях сосудистой стенки создается временный местный перевес свертывающей системы, образуется тромб, и кровотечение останавливается.

Благодаря защитной реакции противосвертывающей системы крови тромбообразование не распространяется за пределы местного повреждения. При нарушениях функции этой системы создаются условия для более обширного, нередко опасного для здоровья и жизни' тромбообразования.

В обычной же жизни вслед за образованием местного тромба начинает усиливаться фибринолиз (растворение фибрина) и дальнейшее тромбообразование может быть приостановлено.

Если бы не было свертывающей системы, жизнь живых существ, внутренней средой которых является кровь, находилась бы в вечной опасности. Малейшее повреждение заканчивалось бы гибелью.

А если бы не было противосвертывающей системы, такое же повреждение служило бы началом цепной реакции и вся кровь затвердевала бы. Конец тот же самый. Эти две системы, объединенные рефлекторным механизмом регуляции, обеспечивают постоянное жидкое состояние крови, а также ее способность к свертыванию в местах повреждения сосудов.

При появлении в крови определенного, порогового, количества тромбина раздражаются специальные рецепторы и включается рефлекторная дуга защитной активации противосвертывающей системы крови. Повышается содержание в крови гепарина и других антикоагулянтов, усиливается фибринолиз. Местное свертывание крови не переходит в общее. Кровотечение останавливается. Сохраняется жизнь.

Экспериментальные исследования и клинические наблюдения, проведенные в нашем институте, показывают, что нормальное анатомическое и функциональное состояние стенок кровеносных сосудов тесно связано со свертывающей и противосвертывающей системами крови. При длительном и грубом нарушении механизмов свертывания крови неминуемо развиваются патологические изменения в стенках сосудов: разрушается оболочка сосудов, повышается их ломкость, расстраивается проницаемость.

Изучение взаимодействия систем свертывания и противосвертывания, разработка методов фармакологической регуляции этого взаимодействия открыли путь к операциям на сердце и сосудах — к замене пораженных клапанов сердца, к протезированию сосудов, удалению хирургическим путем тромбов из них. Таких выдающихся достижений медицины, как искусственное кровообращение, создание искусственной почки, не было бы, если бы врачи не научились управлять свертыванием крови.

Открытие Б. А. Кудряшова, кроме своего общебиологического и физиологического значения, имеет огромную ценность для практической медицины. Знание физиологических закономерностей взаимодействия свертывающей и противосвертывающей систем крови дало возможность разработать методы лечения и предупреждения заболеваний, связанных с образованием в сосудах тромбов или, напротив, с повышенной кровоточивостью.

Оба эти заболевания опасны для жизни.

Кстати, о повышенной кровоточивости. Существуют заболевания, связанные с понижением свертывающей способности крови, и они порой весьма тяжелы. У таких больных даже небольшие повреждения, удаление зуба, хирургические вмешательства могут привести к опасной для жизни потере крови. Повышенная кровоточивость встречается в виде гемофилии и геморрагических диатезов. Причина этих заболеваний кроется в нарушении образования и использования в организме одного или нескольких факторов свертывания крови. Овладев методами исследования свертывания крови, врачи научились определять характер гемофилии и геморрагического диатеза, устанавливать недостающий фактор и лечить эти болезни.

Оружием медицины

Всего лишь четверть века назад медицина была бессильна против тромбозов и эмболии, лечение заключалось в отсечении омертвевшего участка, а если это невозможно — в укреплении сил больного и уповании на собственные возможности организма.

Теперь же открыты и внедрены в клиническую практику антикоагулянты — средства снижения свертываемости крови. Такой универсальный антикоагулянт — гепарин, составная часть крови. Без гепарина невозможно лечить тромбозы и эмболии, предупреждать их возникновение при некоторых операциях на сердце и сосудах, проводить искусственное кровообращение.

Введя гепарин в кровеносное русло, можно лишить кровь способности свертываться на столько времени, на сколько это потребуется. В то же время действие гепарина на кровь легко в любой момент можно снять, и нормальное ее свертывание восстановится. Для этого достаточно ввести в кровеносное русло инактиватор гепарина — сульфат протамина.

Другие антикоагулянты, не включаясь в систему противосвертывания, тормозят образование в организме некоторых факторов свертывания крови — скажем, протромбина — и тем самым снижают опасность тромбоза.

Применение этих препаратов улучшило лечение тромбозов и эмболии. Однако проблема пока еще далека от окончательного решения. Полностью предупредить образование тромбов не удается. Более того, на уже образовавшиеся тромбы антикоагулянты или не действуют вообще, или действуют очень слабо.

Еще много и теоретических и практических вопросов, требующих дальнейших разработок. Оказалось, к примеру, что тромб в мелких и мельчайших сосудах может возникнуть и без образования кровяного сгустка. Тромбы могут состоять из глыбок-сгустков тромбоцитов и эритроцитов. Такие сгустки, уже являясь тромбами в одних случаях, служат хорошей основой для тромбообразования в других.

Медицинская практика часто опережает теорию. Врачи нередко эмпирически применяют лечебные средства, не зная в деталях механизма их действия. Тут случилось так же. В отдельности и гепарин, и фибринолизин применялись, но научно обоснованных представлений о глубинных механизмах их действия не было.

Подытожив клинический опыт и результаты экспериментальных исследований, ученые пришли к выводу: для предупреждения и лечения тромбозов и эмболии надо стимулировать работу противосвертывающей системы крови, как это делает сам организм при угрозе тромбоза или при его возникновении. А причину тромбозов и эмболии следует искать не столько в повышении активности свертывающих факторов, сколько в подавлении противосвертывающих. Это блестяще доказано и в эксперименте и в клинике. При нормальном или даже низком содержании в крови свертывающих факторов тромбообразование происходило, если была блокирована противосвертывающая система.

И если анализ крови показывает благополучную картину состояния свертывающей системы, это еще не значит, что тромбоз исключен.

Для предупреждения и лечения тромбозов и эмболии сейчас стала широко применяться антикоагулянтно-фибринолитическая терапия, начали вводить в организм в сочетании с гепарином фибринолизин или же стимуляторы собственной фибринолитической системы больного.

Результаты лечения тромбозов и эмболии намного улучшились, были спасены от болезней и гибели тысячи больных.

Было замечено, что некоторые известные препараты улучшают текучесть крови.

Лекарства, применяемые в лечебной практике для борьбы с шоком, для выведения токсинов (ядов) и восстановления полного объема крови при кровопотерях и обезвоживании организма, также благоприятно влияют на текучесть крови. Они вызывают изменения электростатического потенциала кровяных клеток и некоторые пока еще недостаточно изученные биохимические реакции в клетках и их мембранах (оболочках) и оказываются эффективными в профилактике и лечении тромбозов и эмболии в комплексе антикоагулянтами и фибринолитиками.

Особенно интересен препарат реополиглюкин, синтезированный Т. В. Полушкиной в 1966 году. Помимо противошокового действия, он препятствует образованию тромбов. Реополиглюкин создает отрицательно заряженный мономолекулярный слой на внутренней оболочке сосудов и на оболочках тромбоцитов (а одинаково заряженные частицы, как известно, отталкиваются), уменьшает вязкость крови, ускоряет кровоток, улучшает микроциркуляцию (движение крови в капиллярах), задерживает образование тромбина и тромбопластина, усиливает фибринолиз. Все это делает препарат очень полезным при восстановительных операциях на артериях и венах, после общехирургических вмешательств, в лечении острого и хронического венозного тромбоза.

Применение антикоагулянтов, фибринолитиков и средств, улучшающих реологию — текучесть крови, привело к значительному улучшению результатов лечения тромбозов коронарных сосудов — основной причины инфаркта миокарда.

Оригинальный метод .лечения тромбозов разработан во Всесоюзном кардиологическом центре, руководимом академиком АМН СССР Е. И. Чазовым. Это метод так называемых иммобилизованных ферментов. Сущность его заключается в том, что фибринолитические ферменты связаны с частицами специального вещества-носителя (близкого к естественным полисахаридам) таким образом, чтобы препарат был защищен от разрушения. При введении иммобилизованного лекарства в сосуд подопытных животных в количестве в 100 раз меньшем, чем приходилось вводить обычно, исследователи получили концентрацию в зоне тромба в 10 000 раз большую, чем это удавалось раньше. Тромб в крупной артерии полностью рассасывался через полтора часа.

Использование антикоагулянтов позволило с большим успехом лечить острые и хронические тромбозы и эмболии и хирургическими методами: эмболы и тромбы удаляются из сосудов с помощью баллон-катетеров, пораженные сосуды заменяются искусственными, изготовленными из синтетических волокон, или собственными венозными сосудами больного...

Словом, диагноз «тромбоз» перестал теперь связываться со словом «фатальность».

Профессор Н. Рзаев, директор Научно-исследовательского института экспериментальной и клинической медицины Министерства здравоохранения Азербайджанской ССР (г. Баку).

По материалам журнала «Наука и жизнь» № 7 1979 г.