血栓形成的条件及其机制
正常情况下心血管内血液内血流保持流动状态,这是机体内部凝血和抗凝血机制维持着动态平衡的结果。一旦失去平衡,凝血过程占优势便可导致血栓形成。
血栓形成过程涉及心血管内皮、血流状态和凝血反应三方面的改变。
(一)心血管内皮细胞的损伤
抗凝和促凝是心血管内皮细胞具有的两种特性。在生理情况下,以抗凝作用为主,使心血管内的血液保持流体状态。
抗凝作用主要为:①屏障作用:完整的单层内皮细胞可把血液中的血小板、凝血因子与内皮下有促凝作用的胶原纤维分隔开来;②抗血小板黏集作用:通过合成前列环素(PGI2)、氮氧化合物(nitric oxide,NO)和ADP酶,抑制血小板黏集;③合成抗凝物质:内皮细胞合成的凝血酶调节蛋白(thrombomodulin)与凝血酶结合,变成蛋白C活化因子,继而与由内皮细胞合成的蛋白S协同作用,灭活凝血因子Ⅴ和Ⅷ;肝素样分子,可与抗凝血酶Ⅲ结合,灭活凝血酶、凝血因子Ⅹ、Ⅸ等;④溶解纤维蛋白:内皮细胞合成组织型纤维蛋白溶解酶原(组织型血浆素原)活化因子(tissue type plasminogen activator,t-PA),可促使纤维蛋白溶解,清除沉着于内皮细胞表面的纤维蛋白。
内皮细胞促凝作用为:①合成组织因子:内皮细胞损伤时被释出,并激活外源性的凝血过程;②合成vWF。内皮损伤时释出,vWF是血小板黏附于内皮下胶原和其他表面的主要辅助因子;③分泌纤维蛋白溶解酶原活化因子的抑制因子(inhibitors of plasminogen activator,PAIs),抑制纤维蛋白溶解。正常情况下,抑制血小板黏集和抗凝血作用,主要依赖于内皮细胞的完整性,任何原因引起的内皮损伤或被激活,都会引起局部凝血。
心血管内皮的损伤,是血栓形成的最重要和最常见的原因。即使这一原因单独存在,也可以导致血栓形成。尤其在心脏动脉系统血栓形成中更为重要。内皮细胞的损伤,导致内皮下胶原暴露,血小板和凝血因子Ⅻ被激活,启动内源性凝血系统。损伤的内皮细胞释放组织因子,激活凝血因子Ⅶ,启动外源性凝血系统。其中血小板的活化是触发凝血过程中的重要环节:①血小板在vWF的介导下黏附于内皮损伤处的胶原纤维,电镜下见血小板内的微丝和微管收缩至变形,出现黏性变态。②黏附后不久,血小板内α颗粒和致密颗粒释放出ADP、血栓素A2(thromboxane,TXA2)、Ca2+离子、5-HT、血小板因子等,其中对血小板不断黏集起重要作用的是ADP和TXA 2;纤维蛋白和纤维连接蛋白也可与血小板黏附,促使血小板彼此黏集成堆,称为血小板黏集堆(图3-4)。③起初血小板黏集堆是可逆性的,随着内源及外源性凝血系统的激活、凝血酶的形成,使纤维蛋白原转变为纤维蛋白,与血小板紧紧交织在一起,变成不可逆性血小板黏集堆,成为血栓形成的起始点。心血管内皮细胞的损伤可直接引起血栓形成。临床上血栓常发生于风湿性和细菌性心内膜炎病变的瓣膜上、心肌梗死区的心内膜以及严重动脉粥样硬化斑块溃疡、创伤性或炎症性的血管损伤部位。近年来随着动脉支架在临床治疗冠心病患者中使用,支架植入造成内皮细胞的完整性破坏,导致富含血小板的血栓形成,已成为支架术后损伤血管早期病理过程及动脉内支架治疗术后再狭窄的重要原因之一。

图3-4 心血管内皮损伤、血小板黏集示意图(https://www.daowen.com)
(二)血流状态的改变
血流减慢和血流产生漩涡等改变亦有利于血栓形成。血液在正常流速和流向时,红细胞、白细胞等在血管的中轴流动构成轴流,血管周边部分是血小板,最外一层是血浆带构成边流,将血液的有形成分与血管壁隔开,阻止血小板与内膜接触。某些病理情况下,血流减慢或产生漩涡:①血小板进入边流,增加了血小板与内膜的接触机会和黏附于内膜的可能性;②被激活的凝血因子和凝血酶在局部易达到凝血所需的浓度;③内皮细胞因缺氧而导致功能障碍或损伤。
血流缓慢和涡流所引起的血栓可发生于动脉,也可发生于静脉。静脉血栓比动脉发生血栓多4倍,大多发生于心力衰竭、久病卧床或静脉曲张患者的静脉内。静脉本身的结构特点是血栓形成的先决条件。静脉内有静脉瓣,瓣膜囊内血流不但缓慢,而且出现漩涡,因而静脉血栓形成常以瓣膜囊为起始点;静脉血流有时可出现短暂的停滞;静脉壁较薄,容易受压;血流通过毛细血管到静脉后,血液的黏性也会有所增加等,这些因素均有利于静脉内血栓形成。
心脏和动脉内的血流快,但在二尖瓣狭窄时的左心房、动脉瘤内、血管分支处或动脉粥样硬化脱落形成溃疡内,局部血流缓慢及出现涡流,则易并发血栓形成。动脉血栓形成最常见于冠状动脉、脑动脉、肾动脉和下肢动脉。
(三)血液凝固性增加
血液凝固性增高常由于血液中血小板和凝血因子增多,或纤维蛋白溶解系统的活性降低所引起,可见于遗传性和获得性疾病。
1.遗传性高凝状态 第Ⅴ因子和凝血酶原的基因突变最为常见,致使凝血酶原水平升高,静脉血栓容易形成。患有复发性深静脉血栓形成的患者中第Ⅴ因子基因的突变出现率高达60%。目前认为遗传性高凝血状态可能还与抗凝血酶Ⅲ、蛋白C或蛋白S的先天性缺乏有关。
2.获得性高凝状态 可由于凝血因子合成增加及抗凝血酶Ⅲ减少,或促凝物质入血等引起。例如,胰腺、胃肠道、肺和卵巢等脏器发生的黏液腺癌广泛转移时,癌细胞释放出促凝因子入血,引起慢性DIC。在严重创伤、大面积烧伤、手术后或产后大失血时血液浓缩,血中纤维蛋白原、凝血酶原及其他凝血因子(Ⅻ、Ⅶ)的含量增多,并且血中补充的大量幼稚的血小板,其黏性增加,易于发生黏集形成血栓。此外,妊娠中毒症、高脂血症、冠状动脉粥样硬化、吸烟和肥胖症等也可引起血小板增多以及黏性增加。口服避孕药和妊娠时高凝状态可能与雌激素水平增高引起的肝脏凝血因子合成增加和抗凝血酶Ⅲ合成减少有关。
上述血栓形成的条件往往同时存在的,并常以某一条件为主,其中心血管内皮损伤最为重要。