В. С. Цушко

Система гемостаза, как одна из функциональных систем организма, объединяет множество элементов различной сложности, взаимосвязанных в определённую иерархическую структуру, обеспечивающую достижение конечного полезного результата системой в целом. Иерархичность подструктур, составляющих целостную структуру - одна из основных характеристик биологических систем. Иерархия динамически сочетает принцип автономности с принципами субординации и централизованного соподчинения (Н. Н. Василевский). Проблемы иерархического построения осваиваются пока медленно, а вскрытие механизмов иерархического построения системы гемостаза к настоящему времени не завершено.

В настоящей работе делается попытка вскрыть некоторые еще не освещенные каналы взаимозависимости в иерархии субсистем в системе гемостаза как физиологической функциональной суперсистемы, предназначенной сохранять кровь в жидком состоянии при физиологических условиях существования организма и коагулировать её в патологических ситуациях, т. е. предупреждать коагуляцию крови в здоровом организме и вместе с тем сохранять гемостатический потенциал.

В соответствии с последовательностью усложнения материи в пределах живого организма различают системы субмолекулярного, молекулярного, субклеточного, клеточного, тканевого, органного, системного, организменного уровней иерархии, взаимосвязанных своими конечными результатами и выступающих элементами структуры физиологической функциональной суперсистемы. Сложность проблемы состоит в том, что суперсистема гемостаза и большинство ее подсистем не обладают морфологическими характеристиками и применение таких терминов, как «клеточный», «тканевой», «органный» и другие уровни к явлениям, большей частью осуществляемых в жидкой крови, казалось бы, противоречит их традиционному смысловому значению. Но в системном анализе под терминами «клеточный», «тканевый», «органный» подразумевается не клетка, ткань и орган, а уровни сложности организации материи, эквивалентные сложности организации клетки, ткани и органа (М. И. Сетров). Современное состояние разработок проблем агрегатологии (О. К. Гаврилов, 1981) позволяет охарактеризовать все иерархические горизонты, составляющие систему гемостаза.

Субмолекулярный уровень организации системы обеспечивается физико-химическими законами, трансформирующими элементы неорганики в макромолекулы живой природы. Конечный результат - организация макромолекул с такими физико-химическими свойствами, которые наиболее полно отвечали бы их биологической предназначенности, т. е. способности осуществлять функцию свертывания и противосвертывания, зарождать гемостатический потенциал.

Пример. Основная масса факторов свертывания при физиологических значениях рН обладает относительно щелочными свойствами, гепарин -кислотными, что обеспечивает биологическую полипотентность этого мощного физиологического антикоагулянта. В параметрах рН среды отличных от физиологических значений, антикоагулянтный эффект гепарина существенно снижается (А. М. Ульянова и Л. А. Ляпина). В каждом отдельном случае биологическая эффективность гепарина в определенной степени зависит от его физико-химических свойств, т. е. от результата фиксированной организованности его субъединиц (элементов). Изменение количества, качества, свойств, характера взаимодействия таких субъединиц в той или иной степени отразится на конечных биологических свойствах молекулы гепарина как целостного объекта, что проявится нарушением «физиологичности» его зависимости от рН внешней среды (крови), его способности к комплексообразованию и антикоагулянтному действию, а в конечном счете - на характеристиках гемостатического потенциала.

Другой пример. Физико-химические свойства фибриногена предопределяют его коагуляционные свойства. Многие физические и химические воздействия (температура, у-излучение, ультразвук и т. д.), модифицируя отдельные элементы внутренней структуры молекулы фибриногена, лишают ее способности коагулировать под действием тромбина (Д. М. Зубаиров), т. е. выполнять биологическую предназначенность реализации конечного действия гемостатического потенциала.

Молекулярный уровень организации суперсистемы РАСК обеспечивается механизмами физико-химического взаимодействия биохимических элементов, в результате чего зарождается биологическая функция, определяемая как «функция свертывания», «функция противосвертывания».

Сам по себе гепарин не есть «антикоагулянт» - это кислый мукополисахарид с определенными физико-химическими свойствами. Биологическая функция противостояния свертыванию возникает вследствие химического взаимодействия его молекул с молекулами свертывающего (образование комплексных соединений с различными прокоагулянтами) или противосвертывающего (с антитромбином I I I) потенциала. Такое взаимодействие возможно только при наличии соответствующих условий- адекватного физико-химического состояния вступающих во взаимодействие молекул и окружающей среды. Такие условия в свою очередь организуются целым рядом физико-химических параметров. Так, например, образование комплексов с фибриногеном - реакция экзотермическая, фибринолиз же - реакция эндотермическая (Л. С. Хавкина и соавт.): стремление к сохранению стационарных термодинамических параметров может явиться аргументом проявления фибринолитической активности комплексами фибриногена в случае их образования.

Образование фибрина из фибриногена сопровождается высвобождением ионов водорода и подкислением среды (Mihalyi и Billick), что, как говорилось выше, подавляет антикоагулянтную активность гепарина. Возникает биологический эффект, в какой-то степени проявляющийся изменением гемостатического потенциала организма в целом.

Таким образом, под субмолекулярным и молекулярным уровнем иерархии суперсистемы гемостаза следует подразумевать уровни организации на границе перехода неживой природы, где господствуют физико-химические законы, в живую, выступающую источником биологического эффекта - гемостатического потенциала.

На следующем, органоидном (субклеточном) уровне организации суперсистемы гемостаза осуществляется дальнейшая полимеризация материальных микрочастиц в олигоструктуры живой природы и дальнейшее усложнение конечных результатов их взаимодействия. В качестве целостных систем органоидного уровня выступают отдельные фазы плазмокоагуляции, организованность которых и функциональная полноценность зависят от функциональной полноценности систем предыдущих уровней.

Конечным результатом 1-й фазы свертывания является протромбиназа, элементами внутренней структуры - группа факторов свертывания и противосвертывания, в диалектическом единстве образующих протромбиназу. входящий в систему сигнал - тканевой тромбопластин (фактор III) или тромбоцитарный фактор 3 (Р3), [вход - фактор Хагемана (фактор XII) при внутреннем пути активации протромбиназы или фактор VII при внешнем пути активации].

Конечный результат 2-й фазы - тромбин, входящий сигнал - протромбиназа, элементами внутренней структуры выступают протромбиновый комплекс, антитромбины, антитромбопластины, гепарин, а,-макроглобулин.

Конечный результат 3-й фазы - фибрин, входящий сигнал-тромбин, элементы структуры - фибриноген, гепарин, ингибиторы полимеризации фибрин-мономеров, продукты деградации фибриногена и фибрина (ПДФ).

Конечный результат послефазы - различные ПДФ, входящий сигнал - фибрин, элементы структуры - плазминоген, его активаторы и ингибиторы.

Унифицированным конечным результатом систем органоидного уровня является осуществление или предупреждение активации проферментов, способных осуществить фибринообразование. Единство цели организует всю совокупность их в следующий иерархический горизонт - клеточный.

Клеточный уровень организации суперсистемы гемостаза - система плазмокоагуляции. Конечным результатом системы является осуществление или предупреждение плазмокоагуляции. Достижение этого конечного результата зависит от функциональной полноценности ее составных элементов, диалектически объединяющих субъединицы про- и анти-коагулянтной направленности действия (совокупно организующих про- и антикоагулянтный потенциалы) а так же от регуляторного воздействия самой системы. Средствами регуляторного воздействия системы на свои элементы являются такие материальные действия, как вариирование точками сосредоточения их функциональной направленности и их ранговыми порядками, избирательной активацией одних элементов и подавлением функциональной активности других, упрочением функциональных связей между одними элементами и разрывом связи между другими и т. д.

Основным каналом движения информации, объединяющих многочисленность элементов в целостную систему, по сложности соответствующую сложности организации клетки, выступает жесткая детерминация последовательности «срабатывания» промежуточных этапов целостного процесса: конечный продукт 1-й фазы (протромбиназа) инициирует запуск 2-й фазы, конечный продукт 2-й фазы (тромбин) запускает 3-ю фазу, а конечный результат 3-й фазы (фибрин) активирует послефазу (фибринолиз).

Действенным средством передачи регуляторной информации выступают отдельные факторы свертывания и противосвертывания, обладающие аутокаталитическими свойствами и служащие триггерами, связывающими отдельные звенья в единый целенаправленный процесс. Так, тромбин аутокаталитически стимулирует функцию 1-й фазы плазмокоагуляции и одновременно активирует плазминогенез, тем самым параллельно активируя как свертывающий, так и противосвертывающий потенциал. Теми же свойствами обладает и активированный фактор Х П (фактор Х Па), который не только «запускает» цепь ферментативных реакций тромбинообразования и последующего фибринообразования, но параллельно активирует плазминогенез. Образующийся плазмин не только расщепляет фибрин, но активирует факторы XII и VII (Stormorken, Кеп), тем самым активируя условия плазмокоагуляции как по внешнему, так и по внутреннему пути гемостаза, существенно изменяя гемостатический потенциал крови за счет актуализации диалектичности отношений его про- и антикоагулянтных звеньев.

Наряду с этим триггерные свойства тромбина, фактор XIIa, плазмина способствуют взаимосвязи процессов плазмокоагуляции с системой клеточных элементов крови и организации следующего структурного горизонта - тканевого уровня суперсистемы гемостаза (системы гемокоагуляции). Конечный результат - предупреждение коагуляции крови в физиологических условиях существования организма и сохранение потенциальных возможностей к осуществлению коагуляции в патологических ситуациях.

Все форменные элементы крови оказывают то или иное воздействие на процессы гемокоагуляции, но ведущее значение в этом плане имеют тромбоциты, содержащие ряд факторов, функционально аналогичных плазменным факторам свертывания и противосвертывания. Тромбоцитарный фактор 3(Р3) принимает участие в 1-й и 2-Й фазах плазмокаагуляции в качестве поверхности, на которой упорядоченно располагаются плазменные факторы, что способствует их активации (Д. М. Зубаиров). Аналогичной функцией обладают обломки мембран эритроцитов, кефалин и некоторые другие белково-липидные комплексы, образующиеся при цитолизе. Тромбоциты содержат факторы, усиливающие (Р~) или подавляющие (Р,) образование протромбиназы, активирующие (Р,) фибринолиз, способствующие полимеризации фибрин-мономеров (Р,) или нейтрализующие антикоагулянтную активность гепарина (Р4), сужающие микрососуды (Р„), усиливающие ретракцию кровяного сгустка (Р,). Гемостатический потенциал крови, адекватный нуждам организма, в каждый конкретный момент времени организуется диалектическим единством ее клеточных и плазменных структур.

Тромбин усиливает агрегацию тромбоцитов и освобождение их содержимого посредством коагуляции адсорбированного на их поверхности фибриноподобного вещества (Р,), а также усилением метаболизма арахидоновой кислоты, служащей исходным материалом для синтеза простагландинов Е, и F,- мощных тромбоцитагрегирующих агентов (Г. Н. Сушкевич). Тем самым в нужный момент связь между клеточными и ферментативными звеньями системы становится более жесткой, обеспечивая единую целенаправленность многочисленных процессов, предшествующих фибринообразованию. Жесткость этих связей усугубляется параллельным возбуждением других ферментных систем крови.

Тромбин и фактор XIIa активируют системы пропердина и комплемента (последнюю по классическому пути через Cl). Первым компонентом комплемента (СI) обогащена мембрана тромбоцитов. Активируя его, тромбин и фактор XIIa усиливают агрегацию и реакции освобождения тромбоцитарных факторов. Плазмин активирует систему комплемента по альтернативному пути (через СЗ). Все это интенсифицирует поступление в кровоток функционально активных веществ как эндогенного (освобождающихся из форменных элементов крови), так и экзогенного (с тканей сосудов и питаемых ими органов) происхождения; последние - за счет

вовлечения в процесс возбуждения функциональной иммунной системы, инициируемого активированными системами комплемента и пропердина.

Через фактор XIIa, тромбин, плазмин, а также посредством общих элементов - факторов Флетчера (прекалликреин) и Фицджеральда (высокомолекулярный кининоген) - возбуждение с системы гемокоагуляции передается на калликреин-кининовую систему, вызывая изменение проницаемости сосудов, интенсификацию цитолитических процессов, экстра/интравазальное перераспределение веществ, болевой синдром и стресс-реакцию внутреннего генеза. По общим нейрогормональным механизмам формирования стресс-реакций - гипоталамус - гипофиз - железы мишени- исполнительные органы (П. Д. Горизонтов) момент возбуждения гемостатических функций реализуется изменением нейрогормонального статуса и функциональной активности органов - продуцентов факторов про и антикоагуляции (печень, селезенка, костный мозг и т. д.), адаптивной перестройкой механизмов кровообращения, что в конечном счете скажется соответствующим изменением проницаемости сосудистой стенки, динамики кровотока и экстра-интравазальным перераспределением веществ. Система гемокоагуляции, состояние проницаемости сосудистой стенки и динамика кровотока (триада Вирхова) в совокупности организуют следующий органный уровень организации суперсистемы гемостаза, выступающий органом - мишенью регуляторной информации организма в целом (гомеостаза). Важнейшим каналом движения информации между подсистемами является сосудистая стенка и динамика кровотока, контролируемые и оптимизируемые нейрогормональными механизмами - высшими корригирующими системами организма, организующими гомеостаз в целом'. В качестве элементов суперсистемы гомеостаза(системный уровень организации материи) выступает вся вышеописанная организованная совокупность (см. схему) подструктур плюс органы - продуценты факторов про- и антикоагуляции, а также структуры - источники нервных и гopмональных регуляторных сигналов.

Таким образом, суперсистема гемостаза представляет собой целостную совокупность биологических структур, обеспечивающих жидкое состояние крови в условиях диалектического единства внешней и внутренней сред организма с одновременным сохранением потенциальной возможности к коагуляции крови в случае нарушения такого единства и актуализации противоречий. Иерархичность структуры суперсистемы обеспечивается организованностью ее подструктур в целостные объекты в соответствии с принципами совместимости и целенаправленности их элементов.

Гемостатический потенциал - это источники, возможности, средства, запасы, которые могут быть приведены в действие, использованы для решения задач сохранения жидкого состояния крови или ее коагуляции в зависимости от нужд организма. Величина гемостатического потенциала - категория динамическая, зависящая от сложившегося в кровотоке соотношения свертывающего и противосвертывающего потенциалов и специфических особенностей регионарных механизмов обеспечения их диалектического единства. Как величина векторная гемостатический потенциал различных. регионов кровотока различен (мозаичен по О. К. Гаврилову), и такая дискретность выступает одним из организующих элементов физиологического гемостатического потенциала организма в целом. Структура суперсистемы гемостаза является результатом устойчивости отношений (гармонии) ее подструктур. Полом мозаики регионарных величин гемостатического потенциала, функциональной целенаправленности элементов, совокупно организующих тот или иной горизонт структуры, свидетельствует о нарушении физиологичности суперсистемы гемостаза и, следовательно, о внутрисосудистом свертывании крови.

|На главную|Гостевая книга|