Факторы свертывания крови – что это?

Свертывающая система крови – это ферментативная система, работа которой осуществляется за счет каскада протеолитических реакций. В итоге этих реакций в месте повреждения сосуда образуется нерастворимый белок фибрин, который совместно с клетками крови формирует «пробку», препятствующую потере крови. Белки крови, которые входят в этот каскад протеолитических реакций, называют «факторами свертывания». В соответствии с международной номенклатурой факторы свертывания обозначаются римскими цифрами.

Факторы свертывания могут быть неактивными (интактными) и активными. Будучи активированными, они способны участвовать в свертывании крови. Активные формы факторов обозначаются такими же римскими цифрами, но с добавлением аббревиатуры «а», например, Va или VIIIa.

Практически все факторы свертывания крови циркулируют в кровотоке в виде неактивных форм. Исключение составляет только VII фактор, примерно 1-2% которого в нормальных условиях находится в активной форме. При свертывании крови происходит каскадная (то есть поэтапная) активация этих факторов. Одни факторы свертывания – это неактивные проферменты, которые после протеолиза становятся активными ферментами. Другие факторы свертывания – это так называемые кофакторы. Кофакторы не обладают собственной ферментативной активностью, но способны активировать ферменты, соединяясь с ними (это так называемые коферменты).

Какие факторы свертывания существуют?

I фактор свертывания – фибриноген.
II фактор – протромбин.
III фактор свертывания – тромбопластин.
IV фактор свертывания – ионы кальция.
V фактор свертывания – проакцелерин.
VI фактор свертывания – акцелерин (активная форма V-го фактора свертывания).
VII фактор свертывания – проконвертин.
VIII фактор свертывания – антигемофильный глобулин-A.
IX фактор свертывания – фактор Кристмаса. Он же антигемофильный глобулин-B.
Отсюда – из названий VIII и IХ факторов свертывания – происходят названия гемофилии A и B.
X фактор свертывания – фактор Стюарта-Прауэра.
XI фактор свертывания – фактор Розенталя. Он же антигемофильный глобулин C.
Раньше помимо гемофилии А и В, связанных с дефицитом VIII и IХ факторов, выделяли еще и гемофилию С, связанную с дефицитом XI фактора.
XII фактор свертывания – фактор Хагемана.
XIII фактор свертывания – фибриназа или фибринстабилизирующий фактор, фактор Лаки-Лоранда.
XIV фактор свертывания – высокомолекулярный кининоген (ВМК), фактор Фитцджеральда-Фложе.
XV фактор свертывания – прекалликреин, фактор Флетчера.
II, VII, IX, X, XI, XII и XV (прекалликреин) факторы свертывания в активированном состоянии, то есть после превращения из проферментов в активные ферменты являются сериновыми протеазами.
V, VIII и XIV (высокомолекулярный кининоген) факторы свертывания являются кофакторами (коферментами).
XIII фактор свертывания относится к трансглютаминазам. Этим он отличается от всех других факторов свертывания, проявляющих ферментативную активность, которые относятся к сериновым протеазам.

Присутствие в крови факторов свертывания может быть измерено как в единицах концентрации, так и активности. Чаще всего активность факторов свертывания измеряется в % (процентах). Измерение активности факторов свертывания предпочтительнее, так как отражает не только их количество, но и функциональный потенциал, способность участвовать в свертывании крови. Исключение составляет I фактор свертывания (фибриноген). Будучи белком, а не ферментом, он не проявляет ферментативной активности. Поэтому его содержание измеряется в весовых единицах (гр/л, мг/л или мг/дл).

Факторов свертывания содержится в кровотоке намного больше, чем необходимо для свертывания крови и формирования фибринового сгустка. В результате образование тромба и остановка кровотечения достигается в значительном диапазоне их концентрации. Поэтому клинические проявления недостатка факторов свертывания в виде геморрагического синдрома (повышенной кровоточивости, гемофилии) возникают только при существенном уменьшении их содержания в крови.

В связи с этим существует понятие о гемостатическом минимуме. Это такое минимальное содержание факторов свертывания, которое еще не ведет к нарушению свертывания крови и развитию геморрагического синдрома. Гемостатический минимум свой для каждого фактора.

Так, при нормальном содержания протромбина 70-120% гемостатический минимум для него – 40%. Для V фактора это 10-15%, для VII фактора – 5-10%, для VIII фактора – 30-35%, для IX фактора – 20-30%, для X фактора – 10-20%, для XI фактора – 10-20%, для XIII фактора – 2-3%.

Для XII фактора (фактора Хагемана) гемостатический минимум <1%. Это значит, что если активность XII фактора >1%, то риск кровотечений не возникает. Однако, фактор Хагемана участвует не только в запуске свертывания крови и остановке кровотечений, но и в активации фибринолитической системы, которая должна растворять фибрин, составляющий основу тромба. Значение фактора Хагемана для активации фибринолитической системы крови намного больше, чем для остановки кровотечений. Поэтому еще до того, как возникнет риск кровотечения, снижение активности фактора Хагемана может привести к значительному повышению риска тромбоза. На нашем сайте фактору Хагемана посвящена отдельная статья. 

Важно помнить, что при обширных повреждениях дефицит активности факторов свертывания может приводить к риску кровотечений даже при их содержании выше гемостатического минимума. Например, минимальная активность X фактора для предупреждения кровотечений – 10-20%. Поэтому у пациентов с активностью Х фактора 40-60% не регистрируется никаких тревожных симптомов. Но они уже входят в группу риска при хирургических вмешательствах.

Также известно, что риск развития послеоперационных кровотечений значительно увеличивается при снижении активности VIII фактора свертывания ниже 25%. Аналогичная зависимость существует и для остальных факторов свертывания. Это обстоятельство необходимо учитывать при проведении операций, особенно на хорошо васкуляризированных тканях или большом операционном поле.

Помимо гемостатического минимума существует и верхняя граница содержания факторов свертывания. Ее превышение сопровождается риском тромбоза. Например, при повышении активности VIII фактора выше 150% относительно средних популяционных значений риск тромбоза вырастает в пять раз. Активность VIII фактора свертывания выше 175% или Х фактора свертывания выше 200% расценивают как тромбофилическое состояние. Пороговые величины, сопровождающиеся повышением риска тромбоза, установлены и для других факторов свертывания.

Для эффективного взаимодействия факторов свертывания между собой необходимо образование их комплексов. В жидкой среде для этого нет необходимых условий. Поэтому, большинство процессов активации факторов свертывания и их взаимодействия между собой протекает на фосфолипидных поверхностях клеточных мембран. Именно клеточные мембраны являются точками концентрации и сборки необходимых для активации свертывания ферментативно-субстратных комплексов. Без таких фосфолипидных поверхностей и ионов кальция свертывание крови невозможно.

Как известно, все белки нашего организма, за исключением иммуноглобулинов, синтезируются в печени. При синтезе все белки свертывающей системы крови, в том числе факторы свертывания, подразделяются на две основные группы: те, для образования которых необходим витамин К, и те, для которых он не нужен.

К витамин К-зависимым относятся протромбин, VII, IX и X факторы свертывания. Также витамин К-зависимыми являются протеины С и S, относящиеся к системе естественных антикоагулянтов. В отсутствие или при недостатке витамина К образуются неактивные факторы свертывания.

Как работают факторы свертывания?

Конечный этап свертывания крови – это превращение растворимого белка фибриногена, который синтезируется в печени, в нерастворимый белок фибрин – главный структурный компонент тромба. Превращение фибриногена в фибрин происходит под действием фермента тромбина, который, в свою очередь, образуется из протромбина.

Существование тромбина – ключевого фермента свертывания крови предсказал в конце XIX века русский физиолог, доктор медицины А.А. Шмидт, именем которого названа наша клиника.

Активация протромбина, заканчивающаяся появлением тромбина – это многостадийный процесс. Он происходит по принципу каскадного нарастания сигнала. Суть его в том, что активация одной молекулы фактора свертывания приводит к активации ей нескольких десятков, а затем лавинообразно сотен и тысяч молекул других факторов свертывания. Этот процесс, включающий сложные механизмы положительной обратной связи, описывается каскадно-матричной теорией свертывания крови.