- 全身动脉粥样硬化疾病多学科诊治
- 原标 杨晶 郑华等
- 4528字
- 2020-08-28 08:31:23
第三节 血液高凝状态与心血管疾病
血液高凝状态(hypercoagulable state,HCS)是指体内凝血平衡失调的病理过程,表现为血浆凝血因子和血小板的量过多或被激活,而纤维蛋白溶解系统和凝血抑制物活性降低,导致血液凝固性增高,有利于血液在局部凝固,但并不一定都形成血栓,也有人称血栓前期(prothrombotic state),是血栓栓塞性疾病的亚临床状态。严格地说,高凝状态不完全是血栓前期,后者的组成中还应包括血液黏滞度增高和血流减慢等。
血液高凝状态无特殊的表现,诊断也无统一的标准,所以临床常难早期发现,往往在患者出现血栓栓塞或弥散性血管内凝血(DIC)后,才意识到高凝状态的存在,此时往往为时已晚,如果能早期发现,加强防范,对于患者,特别是对血管外科疾病的患者,无疑是一个福音。
在血管疾病的发病和诊治过程中,血液的高凝状态起着举足轻重的作用。经常发现一些患者,他们没有明显的诱因而出现血管栓塞,或在常规使用预防血栓措施后,依然发生血栓形成。在血管重建术患者中,也会遇到虽然技术上实现满意的血管重建,但是术中、术后早期即出现无法解释的血栓形成。进一步的观察发现,看起来无缘无故的血栓形成,实际上是业已存在的血液高凝状态,对血栓形成起着推波助澜的作用。因此,深入了解血液高凝状态与血管疾病的关系,对血管疾病的诊治和预后有着重要意义。本文旨在探讨高凝状态的病因病理、诊断方法,达到早预防、早治疗的目的。
一、病因
(一)原发性高凝状态
大多数原发性高凝状态是抗凝血蛋白(抗凝血酶)或纤溶系统缺陷引起的遗传性疾病,以持久恒定的凝血异常为特点,常以反复发作静脉血栓形成为主要临床表现,易栓症为其典型代表,约占反复发作静脉血栓栓塞患者的15%,常首发于青少年期。据西欧部分地区统计,原发性血栓性疾病的发病率在20/10万,超过了原发性出血性疾病的发病率。
(二)继发性高凝状态
继发性高凝状态常表现为止血、抗血栓机制的非特异性、多环节变化。病因多数是复合性的,可以发生在生理状况下,也可以发生在病理状况下。前者是指生理或某些体外因素所致的高凝状态,后者是指疾病导致的高凝状态。
1.吸烟
吸烟增加血小板的活性,是促进血栓形成的重要机制之一。吸烟能使血小板的聚集性增强,使黏附于血管壁内皮表面的血小板数量明显增加,长期吸烟可累积性地形成血小板微栓。吸烟可以抑制血管壁内皮细胞合成和释放前列环素,而后者不仅抑制血小板聚集,还可以抑制血栓素合成。吸烟时产生的CO和尼古丁直接损伤内皮细胞,影响内皮细胞分泌多种抗血栓物质t-PA、u-PA等,吸烟还可以使血浆纤维蛋白原升高。
2.高龄
首先,与年轻人相比,老年人容易形成血栓。随着年龄的增长,血浆vWF与PAI-1含量升高,因而血栓形成倾向明显增加。随着年龄的老化,血管内膜变得粗糙不平(尤其是动脉粥样硬化)、静脉瓣萎缩,血管壁的弹性缓冲作用减弱,内皮细胞易受损伤,故老年人易形成血栓。其次是凝血功能的改变。血小板对肾上腺素和ADP等诱导剂的反应增强,促进了血小板聚集和释放。老年人纤维蛋白原和血浆因子Ⅷ的含量增高,抗凝血酶-Ⅲ(AT-Ⅲ)含量降低。70岁以上老年人纤维蛋白原可达青年人的2倍。AT-Ⅲ含量降低的原因目前尚不清楚,可能与血管壁内皮细胞损伤,AT-Ⅲ的合成和分泌减少有关。慢性隐性DIC使AT-Ⅲ消耗过多也可能是AT-Ⅲ减少的原因。再次,全血黏滞度增大,老年人血液黏滞度增大可能与血浆中纤维蛋白原增加有关。最后,老年人体内促性激素、性腺激素的改变与血栓形成有着密切的关系。高雌激素或者雄性激素/雌激素比值降低是血栓形成的危险因素。
3.药源性血栓形成
(1)肝素:
在应用肝素的患者中大约5%的人会出现肝素诱导性血小板减少症(heparin induced thrombocytopenia,HIT)。HIT有两种类型,其中HiT-Ⅱ可以伴有血栓形成,称肝素诱导性血小板减少性血栓形成(heparin induced thrombocytopenia with thrombosis,HITT),占接受肝素治疗患者的0.4%~0.5%。HITT的发生机制尚不清楚,可能系血小板-血小板、血小板-血管壁互相作用的结果。肝素诱导型血小板抗体能与内皮细胞表面的糖胺聚糖发生交叉反应,可损伤内皮细胞,促进血小板黏附、聚集,促使血栓形成。HITT的诊断依据:在使用肝素的情况下,血小板计数较肝素治疗前降低30%以上,并出现排除其他原因引起的新的血栓。
(2)华法林:
通过抑制维生素K依赖性凝血因子(因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ)的合成发挥抗凝作用。同样也可以影响蛋白C、蛋白S的合成,造成获得性蛋白C、蛋白S缺乏,使血液呈现出高凝状态,原先已有蛋白C、蛋白S缺乏和华法林过量的患者,高凝状态更加明显,在应用华法林早期体内凝血酶原活化增强,也使血液趋于高凝状态。
4.糖尿病
糖尿病患者血栓形成倾向主要与以下几个环节相关:血管内皮细胞损伤、血小板的激活、凝血-纤溶系统的异常和血流动力学的改变,这些变化在伴有血管病变者中更加明显。
胰岛素缺乏导致的高血糖抑制血管内皮细胞DNA合成,从而影响内皮细胞的更新,内皮细胞膜蛋白的糖基化使细胞膜更容易受损。糖尿病患者体内血小板处于活化状态,表现为血小板聚集黏附和释放能力的增强。血浆中凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ和纤维蛋白原浓度明显升高。在高胰岛素血症的糖尿病患者中,肝脏合成PAI-Ⅰ增加,导致纤溶抑制。糖尿病患者血液黏滞度、黏弹性均有所增加,红细胞聚集性明显增高,并伴有变形性异常,可引起血流动力学改变。综上所述,糖尿病患者易血栓形成。
5.抗心磷脂抗体
抗心磷脂抗体(anticardiolipin antibodies,ACL抗体)是一组免疫球蛋白,包括IgG、IgM、IgA。在体内ACL抗体以一种亚型单独存在,或以不同亚型混合组成。ACL抗体引起血栓形成的机制尚未清楚,大量实验证明,ACL抗体与高凝状态有密切关系。可能与以下因素有关:ACL抗体抑制内皮细胞释放PGI 2,从而改变PGI 2与TXA 2之间的平衡;ACL抗体能抑制TM对蛋白C的激活;ACL抗体可增加血小板生成TXA 2和TXB 2;ACL抗体IgG特异性地与肝素结合,干扰了肝素和AT-Ⅲ的抗凝作用,有利于血栓形成。ACL抗体在临床主要表现为抗心磷脂抗体综合征,其特点为广泛动静脉血栓形成,反复流产和血小板减少。
6.动脉粥样硬化
完整的血管内膜有抵抗血栓形成的能力。当脂质沉积于血管内膜或形成粥样斑块时,血管内膜的完整性受到破坏。不仅削弱了内皮细胞抑制凝血酶活性的功能,也减少了前列环素、舒缓因子(EDCO)以及纤维酶原激活物的合成和分泌,降低阻遏纤维蛋白在损伤血管局部的沉积。动脉粥样硬化斑块裂开,使血管内膜下组织直接与循环血液接触,可激活凝血系统导致血栓形成。粥样硬化斑块引起的动脉狭窄或阻塞更是血栓形成的直接原因。
7.肾病综合征
肾病综合征患者存在高凝状态,主要是由于凝血因子的改变。凝血因子Ⅸ、Ⅺ下降。因子、纤维蛋白原、β-血栓球蛋白和血小板水平增高。血小板黏附率增高者占58%,血小板自发性聚集增高者占47%。血小板特异蛋白的血浆水平升高者占88%。AT-Ⅲ血浆浓度及其活性均有降低。此外,纤溶活性降低,也有助于血栓形成。成人肾病综合征患者血栓形成的发病率为10%~40%,最常见为肾静脉,平均发病率为35%。其次为深静脉和肺动脉,发病率分别为25%和15%~20%。儿童发病率为1.8%~5%,最常见部位为深静脉和周围动脉。
8.恶性肿瘤
尽管在恶性肿瘤患者中更常见的是难以控制的出血,但有10%~20%恶性肿瘤患者出现自发性血栓形成,50%在尸检时发现血栓形成。静脉血栓栓塞患者中,肿瘤发生率为2.2%。原发性血栓性静脉炎患者中,肿瘤发生率为5.8%。深静脉血栓形成和肺栓塞的患者中恶性肿瘤的发病率较高。由此可见恶性肿瘤和血栓形成有密切关系。静脉血栓比动脉血栓多见。
许多肿瘤细胞可以分泌促凝活性物质,导致血栓形成。这些促凝活性物质可以分成两类:组织因子和癌促凝物质(cancer procoagulant,CP)。组织因子可存在于肿瘤组织中或来源于受瘤细胞刺激的单核细胞或巨噬细胞。CP是半胱氨酸蛋白酶可直接激活因子Ⅹ,具有类组织蛋白酶B活性,可水解胶原和蛋白聚糖,激活因子Ⅹ,促进血栓形成。肿瘤组织中还存在促进血小板聚集和释放的因素,许多癌症患者还存在血小板半衰期缩短和数量增多。由于消耗的结果,肿瘤患者的抗凝血酶Ⅲ降低。
二、发病机制
引起高凝状态的原因纷繁复杂,其发病机制也多种多样,常为多种因素共同作用。现择其要点简述如下。
(一)血管内皮细胞损伤
各种损伤因素包括物理因素如高血压、放射线,化学因素如乳酸、CO、儿茶酚胺,生物因素如内毒素、凝血酶、肿瘤坏死因子,免疫因子如IL-1、免疫复合物,血小板产物如TXA 2、PDGF、PAF等,通过不同的方式损伤血管内皮细胞,使血管内皮细胞的功能发生改变,抗血栓能力降低,合成和释放PS、AT-Ⅲ、PGI 2、t-PA、u-PA等减少,促血栓功能增强,合成和释放vWF、黏附蛋白、PAF、IL-1、ET-1等增多,有利于血栓形成。
(二)血小板激活和功能亢进
在血小板受到生理或病理刺激后,存储在血小板内的许多物质即可释放到血液中,引起血小板功能亢进。激活的血小板可释放ADF、5-HT,使血小板进一步聚集,释放抗纤酶使纤溶下降,释放的PF减慢凝血酶的灭活过程,释放血小板凝血酶致敏因子、Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂、纤黏蛋白、vWF等因子,促进和加速血小板聚集、黏附和血液凝固。
(三)凝血和抗凝功能的改变
原发性高凝状态其凝血功能改变为遗传性凝血因子增高所致,临床少见。见于遗传性抗凝蛋白(如AT-M、蛋白C、蛋白S、HC-Ⅱ)缺乏,或抗活化蛋白C等。继发性凝血功能改变见于妊娠、肾病综合征、恶性肿瘤和外科手术等。引起凝血亢进的原因有凝血因子增高如高龄、口服避孕药、肾病综合征等,凝血因子激活如人工瓣膜、人工血管和长链饱和脂肪酸,促凝物质进入血液如组织损伤、感染、内毒素等。
抗凝减弱系抗凝因子合成减少,消耗增多(手术后、深静脉血栓形成)和丢失过多(肾病综合征)。
(四)纤溶活性降低
遗传性纤溶活性降低可由纤溶酶原严重减少或纤溶抑制剂过多引起,也可由于纤溶酶原激活和释放不足或从循环中清除加速所致。获得性纤溶活性降低见于心绞痛、心肌梗死、高脂血症、肥胖、糖尿病和败血症等,均与PAI-1升高有关。
(五)白细胞的激活和功能亢进
血压下降、缺氧和血液淤滞可致白细胞移向血流外缘,与内皮细胞相接触而被激活。此外,血液中的内毒素、白三烯、氧自由基、过氧化物和血小板活化因子等均可激活白细胞。激活的白细胞在其他因子(GMP-140、ELAM-1)和促进因子(IL-1、TNF-α、内毒素等)的参与下,黏附作用增强。激活的中性粒细胞产生的氧自由基、氢氧根及H 2O 2可损伤内皮细胞。中性粒细胞脱颗粒所产生的丝氨酸蛋白酶、弹性蛋白酶、胶原酶及明胶酶有细胞毒作用,可破坏内皮细胞。单核细胞结合于纤维蛋白(原),促进血液凝固,抑制纤溶。
三、高凝状态和血管疾病
高凝状态易导致血管栓塞,手术失败,而血管疾病和血管手术本身又可诱发局部和全身高凝状态。
血管壁损伤是手术后血栓形成的首发因素。手术和损伤可促使血栓形成的作用增强,抗血栓形成的作用减弱。手术和损伤使血管内皮的完整性被破坏、内皮下组织的暴露和血小板沉积于血管壁破损处,快速启动了外源性凝血系统,使凝血活性物质释放增加。血管内膜的损伤又激活内源性凝血系统,使舒血管物质(PGE 1/EDRF)、抗凝物质(AT-Ⅲ、TFPI、TM)和纤溶酶原激活剂减少,而纤溶酶原激活剂抑制物(PA-1)分泌增多,使受损伤的局部形成高凝状态。
血管疾病和血管手术后造成的血管狭窄可引起血流减慢,涡流形成,导致血小板更易与血管壁黏附聚集,使局部促凝物质浓度增高,凝血因子与血小板互相作用增强,从而诱发或加速血栓形成。
血管作为血液的唯一通道和密切接触者,是血液凝固性增高的直接受害者,并由此造成脏器缺血和手术失败。