В биологии гемостаз или гемостаз — это процесс предотвращения и остановки кровотечения , то есть удержание крови в поврежденном кровеносном сосуде (противоположностью гемостаза является кровотечение ). Это первый этап заживления ран . Это включает в себя коагуляцию , которая превращает кровь из жидкости в гель . Неповрежденные кровеносные сосуды играют центральную роль в сдерживании склонности крови к образованию тромбов . Эндотелиальные клетки интактных сосудов предотвращают свертывание крови с помощью гепариноподобной молекулы и тромбомодулина , а также предотвращают агрегацию тромбоцитов с помощью оксида азота и простациклина . При повреждении эндотелия кровеносного сосуда эндотелиальные клетки прекращают секрецию ингибиторов коагуляции и агрегации и вместо этого секретируют фактор Виллебранда , который инициирует поддержание гемостаза после повреждения. Гемостаз включает в себя три основных этапа:
Агрегация тромбоцитов (тромбоцитов). Богатая тромбоцитами плазма крови человека (левый флакон) представляет собой мутную жидкость. При добавлении АДФ тромбоциты активируются и начинают агрегировать, образуя белые хлопья (правый флакон).
Гемостаз происходит, когда кровь присутствует вне тела или кровеносных сосудов. Это врожденная реакция организма на остановку кровотечения и потери крови. Во время гемостаза в быстрой последовательности происходят три этапа. Сосудистый спазм является первой реакцией, поскольку кровеносные сосуды сужаются, позволяя терять меньше крови. На втором этапе, формировании тромбоцитарной пробки, тромбоциты слипаются, образуя временное уплотнение, закрывающее разрыв в стенке сосуда. Третий и последний этап называется коагуляцией или свертыванием крови. Коагуляция укрепляет пробку тромбоцитов фибриновыми нитями, которые действуют как «молекулярный клей». [3] Тромбоциты являются важным фактором в процессе гемостаза. Они позволяют создать «пробку тромбоцитов», которая образуется практически сразу после разрыва кровеносного сосуда. Через несколько секунд после разрушения эпителиальной стенки кровеносного сосуда тромбоциты начинают прилипать к субэндотелиальной поверхности . Проходит примерно шестьдесят секунд, прежде чем первые нити фибрина начнут сыпаться по ране. Через несколько минут пробка тромбоцитов полностью формируется фибрином. [4] Гемостаз поддерживается в организме с помощью трех механизмов:
Сосудистый спазм : сужение сосудов вызывается гладкомышечными клетками сосудов и является первой реакцией кровеносного сосуда на травму. Гладкомышечные клетки контролируются эндотелием сосудов, который высвобождает внутрисосудистые сигналы для контроля сократительных свойств. При повреждении кровеносного сосуда возникает немедленный рефлекс, инициируемый местными симпатическими болевыми рецепторами , который способствует вазоконстрикции. Поврежденные сосуды сужаются (вазоконстрикция), что уменьшает объем кровотока через эту область и ограничивает объем кровопотери. Коллаген обнажается в месте повреждения и способствует прилипанию тромбоцитов к месту повреждения. Тромбоциты высвобождают цитоплазматические гранулы, содержащие серотонин, АДФ и тромбоксан А2, которые усиливают эффект вазоконстрикции. Спазмальная реакция становится более эффективной по мере увеличения суммы ущерба. Сосудистый спазм гораздо более эффективен в мелких кровеносных сосудах. [5] [6]
Образование тромбоцитарной пробки: тромбоциты прилипают к поврежденному эндотелию, образуя тромбоцитарную пробку ( первичный гемостаз ), а затем дегранулируют. Этот процесс регулируется посредством тромборегуляции . Формирование пробок активируется гликопротеином, называемым фактором фон Виллебранда (vWF), который содержится в плазме . Тромбоциты играют одну из важнейших ролей в процессе гемостаза. Когда тромбоциты сталкиваются с поврежденными клетками эндотелия, они меняют форму, высвобождают гранулы и в конечном итоге становятся «липкими». Тромбоциты экспрессируют определенные рецепторы, некоторые из которых используются для адгезии тромбоцитов к коллагену. Когда тромбоциты активируются, они экспрессируют гликопротеиновые рецепторы, которые взаимодействуют с другими тромбоцитами, вызывая агрегацию и адгезию. Тромбоциты высвобождают цитоплазматические гранулы, такие как аденозиндифосфат (АДФ), серотонин и тромбоксан А2 . Аденозиндифосфат (АДФ) привлекает больше тромбоцитов к пораженному участку, серотонин является вазоконстриктором, а тромбоксан А2 способствует агрегации тромбоцитов, вазоконстрикции и дегрануляции. Чем больше химических веществ высвобождается, тем больше тромбоцитов прилипают и выделяют свои химические вещества; создание пробки тромбоцитов и продолжение процесса в петле положительной обратной связи . Только тромбоциты отвечают за остановку кровотечения в результате незаметного ежедневного износа нашей кожи. Это называется первичным гемостазом. [5] [7]
Образование сгустка: как только тромбоциты образуют пробку тромбоцитов, факторы свертывания крови (дюжина белков, которые перемещаются по плазме крови в неактивном состоянии) активируются в последовательности событий, известных как «каскад свертывания крови», что приводит к образованию тромбов. фибрина из неактивного белка плазмы фибриногена . Таким образом, вокруг пробки тромбоцитов образуется фибриновая сетка, удерживающая ее на месте; этот этап называется «Вторичный гемостаз». Во время этого процесса некоторые эритроциты и лейкоциты задерживаются в сетке, что приводит к тому, что первичная пробка гемостаза становится более твердой: образовавшаяся пробка называется «тромбом» или «сгустком». Таким образом, «сгусток крови» содержит вторичную гемостазную пробку с захваченными в ней клетками крови. Хотя это часто является хорошим шагом для заживления ран , это может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, если тромб оторвется от стенки сосуда и пройдет через систему кровообращения; Если он достигнет мозга, сердца или легких, это может привести к инсульту , сердечному приступу или легочной эмболии соответственно. Однако без этого процесса заживление ран было бы невозможно. [3]
Типы
Гемостаза можно добиться и другими способами, если организм не может сделать это естественным путем (или нуждается в помощи) во время операции или лечения. Когда организм находится в состоянии шока и стресса, добиться гемостаза труднее. Хотя естественный гемостаз является наиболее желательным, наличие других средств достижения этого жизненно важно для выживания во многих чрезвычайных ситуациях. Без возможности стимулировать гемостаз риск кровотечения велик. Во время хирургических вмешательств перечисленные ниже виды гемостаза можно использовать для остановки кровотечения, избегая и снижая риск разрушения тканей. Гемостаз может быть достигнут с помощью химических агентов , а также механических или физических агентов. Какой тип гемостаза использовать, определяется исходя из ситуации. [8]
Гемостаз развития относится к различиям в системе гемостаза у детей и взрослых.
В неотложной медицине
Споры между врачами и практикующими врачами по-прежнему продолжают возникать по поводу гемостаза и того, как действовать в ситуациях с тяжелыми травмами. Если человек получает серьезную травму, приводящую к сильной кровопотере, то кровоостанавливающее средство само по себе будет не очень эффективным. Медицинские работники продолжают спорить о том, как лучше всего помочь пациенту в хроническом состоянии; однако общепризнано, что кровоостанавливающие средства являются основным средством при небольших кровотечениях. [8]
Некоторые основные типы гемостаза, используемые в неотложной медицине, включают:
Химическое/местное применение . Это средство местного применения, часто используемое в хирургических условиях для остановки кровотечения. Микрофибриллярный коллаген является наиболее популярным выбором среди хирургов [недавний источник?], поскольку он привлекает естественные тромбоциты пациента и запускает процесс свертывания крови при контакте с тромбоцитами. Для этого местного средства необходим нормальный путь гемостаза, чтобы он функционировал должным образом. [9]
Прямое давление или давящая повязка . Этот тип гемостаза чаще всего используется в ситуациях, когда надлежащая медицинская помощь недоступна. Наложение давления и/или повязка на кровоточащую рану замедляет процесс кровопотери, что дает больше времени на то, чтобы добраться до пункта неотложной медицинской помощи. Солдаты используют этот навык во время боя, когда кто-то ранен, потому что этот процесс позволяет уменьшить кровопотерю, давая системе время начать коагуляцию. [10]
Швы и завязки . Швы часто используются для закрытия открытой раны, что позволяет избежать попадания в поврежденный участок болезнетворных микроорганизмов и других нежелательных частиц; однако это также важно для процесса гемостаза. Швы и завязки позволяют коже снова соединить вместе, что позволяет тромбоцитам ускорить процесс гемостаза. Использование швов приводит к более быстрому периоду восстановления, поскольку площадь поверхности раны уменьшается. [11]
Физические агенты ( желатиновая губка ) . Желатиновые губки считаются отличными кровоостанавливающими средствами. После нанесения на область кровотечения желатиновая губка быстро останавливает или уменьшает количество кровотечения. Эти физические агенты в основном используются в хирургических условиях, а также после хирургического лечения. Эти губки впитывают кровь, ускоряют свертывание крови и вызывают химические реакции, которые сокращают время, необходимое для запуска пути гемостаза. [12]
расстройства
Система гемостаза организма требует тщательной регуляции для правильной работы. Если кровь недостаточно свертывается, это может быть связано с нарушениями свертываемости крови, такими как гемофилия или иммунная тромбоцитопения ; это требует тщательного расследования. Чрезмерно активное свертывание крови также может вызвать проблемы; Тромбоз , при котором тромбы образуются аномально, потенциально может вызвать эмболию , при которой тромбы отрываются и впоследствии застревают в вене или артерии. [ нужна цитата ]
Нарушения гемостаза могут развиваться по разным причинам. Они могут быть врожденными из-за дефицита или дефекта тромбоцитов или факторов свертывания крови у человека. Ряд заболеваний также может быть приобретенным, например, синдром HELLP , вызванный беременностью, или гемолитико-уремический синдром (ГУС), вызванный токсинами E. coli .
История искусственного гемостаза
Процесс предотвращения кровопотери из сосуда или органа тела называется гемостазом. Этот термин происходит от древнегреческих корней «гема», означающего кровь, и «стазис», означающего остановку; В совокупности означает «остановку крови». [3]
Происхождение гемостаза восходит к Древней Греции; впервые упоминается об использовании в битве при Трое . Все началось с осознания того, что чрезмерное кровотечение неизбежно равносильно смерти. Растительные и минеральные кровоостанавливающие средства использовались греками и римлянами для заживления больших ран вплоть до захвата Египта около 332 г. до н. э. Грецией. В это время многие другие достижения в области общей медицины были достигнуты благодаря изучению египетской практики мумификации , что привело к большему пониманию процесса гемостаза. Именно в это время были обнаружены многие вены и артерии, проходящие по всему человеческому телу, и были обнаружены направления их движения. Врачи того времени поняли, что если они будут закупорены, кровь не сможет продолжать вытекать из тела. Тем не менее, только после изобретения печатного станка в пятнадцатом веке медицинские записи и идеи распространились на запад, что позволило расширить идею и практику гемостаза. [13]
Исследовать
В настоящее время проводится большое количество исследований по гемостазу. Самые современные исследования основаны на генетических факторах гемостаза и на том, как их можно изменить, чтобы уменьшить причину генетических нарушений , которые изменяют естественный процесс гемостаза. [14]
Болезнь фон Виллебранда связана с дефектом способности организма создавать тромбоцитарную пробку и фибриновую сетку, которая в конечном итоге останавливает кровотечение. Новое исследование пришло к выводу, что болезнь фон Виллебранда гораздо чаще встречается в подростковом возрасте. Это заболевание негативно препятствует естественному процессу гемостаза, вызывая чрезмерное кровотечение, вызывающее беспокойство у пациентов с этим заболеванием. Существуют комплексные методы лечения, включающие комбинацию терапии, препаратов эстрогена и прогестерона , десмопрессина и концентратов фактора фон Виллебранда. Текущие исследования пытаются найти лучшие способы борьбы с этим заболеванием; однако необходимы гораздо дополнительные исследования, чтобы выяснить эффективность существующих методов лечения и существуют ли более оперативные способы лечения этого заболевания. [15]
^ abc Мариб, Элейн Никпон; Хен, Катя (2010). Анатомия и физиология человека (8-е изд.). Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. стр. 649–650.
^ Бун, Г.Д. «Обзор гемостаза». Токсикологическая патология 21.2 (1993): 170–179.
^ аб Алтури, Паван (2005). Обзор хирургии: интегрированное учебное пособие по фундаментальным и клиническим наукам . Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 300.
^ Зданович, М (2003). Основы патофизиологии для фармации . Флорида: CRC Press. п. 23. ISBN9781587160363.
↑ Ли, Чжэньюй (11 ноября 2010 г.). «Сигнализация во время адгезии и активации тромбоцитов». Атеросклероз, тромбоз и сосудистая биология . 30 (12): 2341–2349. дои : 10.1161/ATVBAHA.110.207522. ПМК 3085271 . ПМИД 21071698.
^ аб Кулкарни Рошни (2004). «Альтернативные и актуальные подходы к лечению пациентов с сильным кровотечением» (PDF) . Достижения гематологии . 2 (7): 428–431. Архивировано из оригинала (PDF) 6 января 2009 г. Проверено 26 апреля 2012 г.
^ Альдо Морачи и др. «Использование местных агентов: костного воска, желатина, коллагена, окисленной целлюлозы». Европейский журнал позвоночника , 2004 г.; 13.: С89–С96.
^ Смит Шондра Л.; Бельмонт Джон М.; Каспарян Дж. Майкл (1999). «Анализ давления, достигаемого различными материалами, используемыми для давящих повязок». Дерматологическая хирургия . 25 (12): 931–934. дои : 10.1046/j.1524-4725.1999.99151.x. ПМИД 10594624.
^ Козак Орхан; и другие. (2010). «Новый метод резекции и гемостаза печени: рассасывающаяся бляшка и шов». Евразийский медицинский журнал . 41 : 1–4.
^ Тахрири Мохаммадреза; и другие. (2011). «Приготовление и характеристика рассасывающихся кровоостанавливающих сшитых желатиновых губок для хирургического применения». Современная прикладная физика . 11 (3): 457–461. Бибкод : 2011CAP....11..457K. doi :10.1016/j.cap.2010.08.031.
^ Вис, CH (1929). «Вис, CH «История гемостаза». Йельский журнал биологии и медицины». Йельский журнал биологии и медицины . 2 (2): 167–168. ПМК 2606227 .
^ Розен, Эллиот Д.; Сюэй, Сяолин; Суков, Марк; Эденберг, Ховард (2006). «Поиск генов-модификаторов гемостаза, влияющих на фенотип мышей с очень низким уровнем FVII». Клетки крови, молекулы и болезни . 36 (2): 131–134. дои : 10.1016/j.bcmd.2005.12.037. ПМИД 16524747.
^ Михаил, Самех; Куидес, Питер (декабрь 2010 г.). «Болезнь фон Виллебранда у детей и подростков». Журнал детской и подростковой гинекологии . 23 (6): С3–С10. дои : 10.1016/j.jpag.2010.08.005. ПМИД 20934894.
