Медицина / Диагностика / Диагностика (статья)

Анализ системы свертывания крови

ТромбоцитыСпособность крови к свертыванию (образованию сгустков) позволяет избежать значительных кровопотерь в результате повреждения сосудов. Эта жизненно важная функция крови, которая поддерживается целым комплексом физиологических процессов, называется гемостаз. С одной стороны, кровь должна быстро сворачиваться в местах повреждения сосудов, тем самым предотвращая кровопотери, с другой стороны – оставаться в жидком состоянии и не сворачиваться в неповрежденных сосудах. Нарушение этого баланса является признаком многих патологических процессов, проявляющихся либо повышенной склонностью к кровотечениям (если свертываемость плохая), либо к образованию в сосудах тромбов, которые затрудняют кровоток (при повышенной свертиваемости).

Нарушение системы гемостаза – одна из самых распространенных причин смерти при наиболее частых болезнях. Изучение системы гемостаза позволяет усовершенствовать возможности современной фармакотерапии фатальных нарушений.

В этой статье рассмотрены четыре основных анализа системы свертывания крови (уровень тромбоцитов в крови, протромбиновое время, активированное частичное протромбиновое время, тромбопластиновое время), которые чаще всего назначают при обследовании больных с повышенной склонностью к кровотечениям. Анализ на D-димер назначают пациентам с высоким риском образования тромбов в сосудах, из-за повышенной свертываемости крови. Таким пациентам обычно назначают антикоагулянтную терапия, которая требует мониторинга – определение протромбинового времени (ПВ) и активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ).

ФИЗИОЛОГИЯ

Последовательность событий, в результате которых образуется стабильный фибриновый сгусток и прекращается кровотечение из поврежденного сосуда, продемонстрирована на рисунке 1.

Гемостаз

Рисунок 1. Гемостаз

Уменьшение кровотока в поврежденном участке сосуда снижает кровопотерю. Кроме этого, повреждение кровеносного сосуда активизирует два важных физиологических ответов:

• Адгезия и агрегация тромбоцитов с последующим образованием пробки.
• Запуск каскада свертывания крови, в результате чего образуется белок фибрин.

Вокруг и между агрегатами тромбоцитов формируются фибриновые волокна (нити), тем самым образуя устойчивую тромбоцитарную пробку.

Таким образом, нормальный процесс гемостаза в первую очередь зависит от следующих факторов:

• Адекватного количества тромбоцитов
• Функции каскада свертывания крови

Для понимания нарушений гемостаза, вызываемых разного рода патологиями, а также для эффективного использования лабораторных исследований при этих патологиях, нужно более детально рассмотреть перечисленные факторы.

Тромбоциты: Образование, Структура и Функция

Тромбоциты, как и другие форменные элементы крови (эритроциты и лейкоциты), формируются в костном мозге из стволовых клеток (рисунок 2).

Рисунок 2. Формирование и развитие клеток крови

В костном мозге часть стволовых клеток образуют мегакариоциты, из цитоплазмы которых формируются тромбоциты. Сформированные тромбоциты отделяются от зрелых мегакариоцитов, после чего попадают из костного мозга в кровь. Из одного мегакариоцита формируется примерно 4000 тромбоцитов. Продолжительность жизни тромбоцитов составляет примерно 10 суток, поэтому их обновление происходит непрерывно.

Средний диаметр тромбоцитов – 1-2 мкм. Эти клетки гораздо меньше других форменных элементов крови. Как и эритроциты, тромбоциты не имеют ядра. Основная функция тромбоцита – формирование тромба (сгустка крови) с целью перекрытия отверстия поврежденной сосудистой стенке в результате повреждения.

Первый этап формирования тромба – адгезия (прилипание) тромбоцитов к стенке сосуда в месте повреждения. При повреждении сосуда из эндотелиальных клеток, выстилающих внутреннюю стенку сосуда, высвобождается Фактор Виллебранда (VWF – von Willebrand factor - гликопротеин), который обеспечивает (облегчает) адгезию путем образования связи между гликопротеином и адгезивными белками на поверхности тромбоцитов (при этом фактор Виллебранда уже связан с белками на поверхности поврежденных эндотолиальных клеток).

После адгезии начинается второй этап формирования тромба – агрегация. На этом этапе тромбоциты выделяют вещества, оказывающие влияние на каскад свертывания и на дальнейшую функцию тромбоцитов. К числу выделяемых веществ относятся тромбоксан А2 и адезиндифосфат, которые стимулируют склеивание тромбоцитов между собой и увеличиваться в размерах. Этап агрегации продолжается до момента, пока количество склеившихся тромбоцитов не будет достаточным для закрытия дефекта в поврежденной стенке сосуда.

Каскад свертывания крови

На этапе агрегации тромбоцитов в месте повреждения сосуда, с помощью каскада свертывания образуется фибрин. Каскад свертывания состоит из последовательной серии реакций активации белков (факторов) плазмы крови. каждый активированный фактор вызывает активацию последующего фактора, и так до конца каскада, конечным продуктов которого является фибрин.

Все реакции каскада свертывания – ферментативные. То есть, в неактивном состоянии все факторы каскада представляют собой проферменты, которые не способны принимать участие в реакции). Реакции каскада превращают профермент в соответствующий фермент. Отметим, что некоторые факторы каскада (кофакторы или коферменты) не являются проферментами (ферментами) – эти вещества участвуют в ферментативных реакциях. На сегодняшний день ученым удалось идентифицировать 13 факторов, которые обозначают римскими цифрами в порядке их открытия (таблица 1). Также ученые выяснили, что Фактор VI не является самостоятельно существующим.

С целью удобной дифференциации активированных и неактивированных факторов свертывания, специалисты условились активированные факторы обозначать буквой «а» (см рисунок 3).

Рисунок 3. Каскад свертывания крови
Процесс образования фибриногена

Каскад свертывания крови включает внешние и внутренние пути, которые совместно активируют X фактор (Стюарта-Прауэра). Путь от активированного фактора Х до образования фибрина называется общий путь.

Действие внутреннего пути запускается в момент, когда фактор XII (фактор Хагемана) активируется при контакте с коллагеном (структурным белком), образующемся в результате нарушения целостности стенки сосуда. Активированный фактор XII активирует фактор XI, который в свою очередь активирует фактор X. Для проведения этой последней реакции нужны кофакторы – фактор IV (кальций) и фактор VIII (антигемофильный). Внешний путь каскада запускается фактором III (тромбопластином), который содержится во многих тканях и высвобождается в случае их повреждения. Фактор III активирует фактор VII, который в свою очередь активирует фактор IX. В конце общего пути каскада активированный фактор Х активирует фактор II (протромбин), который преобразуется в активный тромбин, конвертирующий фибриноген в фибрин. Фактор V являеся кофактором, необходимым для преобразования протромбина в тромбин.

Большинство факторов, в том числе протромбин, фибриноген, а также факторы V, VII, IX, X, XI и XII, образуются в печени, откуда попадают в кровь в неактивном состоянии. Образование факторов II, VII, IX и X зависит непосредственно от витамина К (источником этого витамина является пища и микрофлора кишечника, которая способна его синтезировать).

Таким образом, образование фибрина зависит от адекватного содержания всех факторов свертывания, что в свою очередь обусловлено:

• Нормальной функцией печени
• Поступлением витамина К с пищей
• Здоровой микрофлорой кишечника
• Нормальным усвоением витамина К

Фибринолиз (растворение сгустка)

Тромб, состоящий из тромбоцитов и фибрина, является временным структурным образованием, возникающем в ответ на повреждение сосуда с целью предупреждения обильной кровопотери. Фибринолиз – процесс растворение тромбов и сгустков крови, причем не только тромбов в местах повреждения сосудов, но и мелких тромбов, которые постоянно формируются в неповрежденных сосудах. Также фибринолиз ограничивает процесс роста тромба, чтобы предупредить остановку кровотока в поврежденном сосуде. То есть, с помощью фибринолиза организм контролирует процесс свертывания крови.

Отметим, что тромб представляет собой динамическую структура, способную расти или растворяться в зависимости от доминирующего процесса (свертывания или фибринолиза). Так, после восстановления (заживления) поврежденного сосуда тромб не нужен (или если тромб образовался в неповрежденном сосуде), процесс фибринолиза становится доминирующим.

Белок плазминоген (профермент) обеспечивает процесс фибринолиза. Он образуется в печени и циркулирует в крови, где связывается с фибрином, вместе с которым затем включается в структуру образующегося тромба. В результате, структура тромба включает компонент, который будет его разрушать.

Плазминоген, как и факторы свертывания крови, является неактивным ферментов (не способным к реакциям) до тех пор, пока не преобразуется в плазмин (активный фермент). Активированный плазмин разрушает перекрестные связи полимеров фибрина, в результате чего образуются фрагменты (продукты деградации фибрина, или ПДФ), которые вымываются кровотоком из растворяющегося тромба. К одному из продуктов деградации фибрина относится D-димер (состоит их двух взаимосвязанных димеров (фрагментов) части D-домена (молекулы фибрина)). Поскольку D-димер способен сохранять перекрестные связи, характерные для структуры фибрина в тромбе, он является маркером образования и деградации тробмба (то есть, присутствие D-димера в крови является объективным признаком этих процессов).

АНАЛИЗ КРОВИ: УРОВЕНЬ ТРОМБОЦИТОВ, ПРОТРОМБИНОВОЕ ВРЕМЯ, АКТИВИРОВАННОЕ ЧАСТИЧНОЕ ТРОМБОПЛАСТИНОВОЕ ВРЕМЯ, ТРОМБИНОВОЕ ВРЕМЯ И D-ДИМЕР

Содержание тромбоцитов в крови – один из показателей общего анализа крови. Вопросы подготовки пациента, требования и другие особенности проведения общего анализа крови рассмотрены в статье «Анализ крови: Эритроциты, Гемоглобин, Индексы эритроцитов». В этой статье рассмотрены вопросы проведения лабораторного исследования протромбинового времени, активированного частичного тромбопластинового времени, тромбинового времени и D-димера.

Подготовка пациента

Для проведения этих исследований пациент не нуждается в какой-либо специальной подготовке.

Время забора крови

Для проведения этих видом исследования забор крови можно проводить в любое время. Полученные образцы крови не рекомендуется хранить более 6 часов, так как белки, участвующие в каскаде свертывания, плохо сохраняются, что может привести к ложным результатам анализа.

Требования к образцу крови

Для проведения исследования используется плазма крови – жидкость, сепарированная от форменных элементов крови. поэтому образец крови нужно собирать в пробирку с аниткоагулянтом (цитрат натрия), чтобы сохранить белки, участвующие в каскаде свертывания.

Необходимый объем крови для проведения анализа – 5 мл (указан на пробирке). При этом необходимо строго придерживаться рекомендуемого объема – ни больше, ни меньше того значения, которое указано на контейнере.

После заполнения, кровь в пробирке нужно перемешать с антикоагулянтом путем плавного переворачивания контейнера (8-10 раз).

Отметим, что для проведения этих анализов нельзя проводить забор крови через постоянный венозный катетер, поскольку в нем могут быть остатки гепарина, что приведет к ложным результатам анализа.

Анализ системы свертывания крови

Количество тромбоцитов в объеме крови (1 л) определяется путем прямого подсчета. Протромбиновое время, активированное частичное тромбопластиновое время и тромбиновое время позволяют оценить способность крови образовывать фибрин путем каскада свертывания. При проведении всех этих анализов измеряется время, за которое в плазме крови формируется сгусток фибрина (для этого в пробирку с плазмой добавляют специальные реактивы, которые запускают каскад свертывания). Результаты этих измерений выражают в секундах.

Для определения протромбинового времени в плазму добавляют искусственный фактор III (тромбопластин), который запускает внешний путь каскада свертывания. Определение протромбинового времени позволяет оценить функцию внешнего и общего путей каскада. В случае дефицита хотя бы одного из факторов этих путей (фактора VII, X и V, фибриногена и протромбина) время формирования сгустка будет аномально долгим (протромбиновое время будет повышенным).

Активированное частичное тромбопластиновое время (а также состояние внутреннего и общего путей свертывания) определяют аналогичным образом – в плазму добавляют инициатор внутреннего пути каскада. В этом случае дефицит одного или нескольких факторов внутреннего или внешнего пути отразится удлинением времени АЧТВ.

Исследование тромбинового времени проводят путем добавления тромбина в плазму крови. Этот анализ позволяет оценить состояние финальной стадии общего пути каскада свертывания (преобразование фибриногена в фибрин. Высокий показатель тромбинового времени свидетельствует о дефиците фибриногена (фактора I).

Если результаты анализа протромбинового времени, активированного частичного тромбопластинового времени и тромбинового времени в пределах референсных значений, каскад свертывания функционирует нормально.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Референсные значения

Тромбоциты: 150-400 × 10⁹/л
Протромбиновое время: 10-14 с
Активированное частичное тромбопластиновое время: 30-40 с
Тромбиновое время: 14-16 с
D-димеры: < 500 нг/мл

ВАЖНО!!! Референсные значения уровня D-димеров могут отличаться в зависимости от методики исследования, которую применяют в конкретной лаборатории.

Критические значения

Тромбоциты: < 40 × 10⁹/л или > 1000 × 10⁹/л
Протромбиновое время: > 30 с
Активированное частичное тромбопластиновое время: > 78 c

Термины для интерпретации результатов анализа

Тромбоцитопения – снижение уровня тромбоцитов < 150 × 10⁹/л

Тромбоцитоз – повышение уровня тромбоцитов > 400 × 10⁹/л

Гемофилия – патологическое состояние, характеризующееся нарушением (снижением) функции свертываемости крови, в результате у больного возникает повышенная склонность к ровотечениям

Тромбофилия – патологическое состояние, характеризующееся повышенной свертываемостью крови, что приводи к образованию внутрисосудистых тромбов.