การห้ามเลือด

การห้ามเลือดที่เกิดขึ้นในบาดแผลตามปกตินั้นเกิดเนื่องจากการทำงานขององค์ประกอบ ๓ อย่างโดยมีการทำงานสัมพันธ์กันอยู่ตลอดเวลา  ได้แก่การตอบสนองของเส้นเลือด หน้าที่ของ platelet ในการห้ามเลือด และการแข็งตัวของเลือด  การตอบสนองของเส้นเลือดนั้นก็เพื่อลดจำนวนเลือดที่ผ่านเส้นเลือดที่ได้รับบาดเจ็บ ส่วนหน้าที่ของ platelet ในการจับตัวกัน  และการแข็งตัวของเลือด  มีเพื่อทำให้เกิดลิ่มเลือดไปอุดไม่ให้เลือดออกมาจากเส้นเลือดที่ได้รับบาดเจ็บ กลไกเหล่านี้จะเกิดขึ้นเมื่อมีความต้องการเป็นครั้งคราวเท่านั้นไม่ได้เกิดขึ้นตลอดไป  ถ้ากลไกเหล่านี้ไม่ทำงานเมื่อมีความต้องการเกิดขึ้นอาจทำให้ผู้ป่วยตกเลือดถึงตายได้  แต่ถ้ากลไกนี้เกิดขึ้นในที่ที่ไม่ต้องการ  ผู้ป่วยก็อาจตายได้เนื่องจากเส้นเลือดอุดตัน องค์ประกอบของกลไกในการห้ามเลือดจะได้บรรยายตามหัวข้อดังต่อไปนี้

          ๑.  การตอบสนองของเส้นเลือด (Vascular response)

การตอบสนองขั้นแรกของเส้นเลือดต่อการบาดเจ็บ  คือการหดตัวของเส้นเลือดทุกขนาดแม้แต่ในเส้นเลือดฝอย (capillary) ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าการหดตัวของเส้นเลือดเล็ก ๆ เหล่านี้เกิดจากการควบคุมโดยเส้นประสาทหรือฮอร์โมนหรือจากทั้งสองอย่างพร้อมกันได้  โดยปกติ platelet จะมี vasoactive amine อยู่ในตัวและปล่อยออกมาในบริเวณเส้นเลือดที่ได้รับบาดเจ็บทำให้เส้นเลือดบริเวณนี้มีการหดตัว  เนื่องจากการหดตัวของเส้นเลือดนี้ยังเกิดขึ้นได้แม้จะไม่มี platelet อยู่ในกระแสเลือด  แสดงว่าปรากฎการณ์นี้ไม่ได้เกิดเนื่องจาก platelet เพียงอย่างเดียว

๒. หน้าที่ของ platelet (platelet function)

ภายใน ๑๕ วินาทีหลังจากเส้นเลือดได้รับบาดเจ็บ platelet จะมาเกาะติดกับผนังเส้นเลือดบริเวณนั้น ทีแรกเชื่อกันว่า platelet มาเกาะติดกับเยื่อบุด้านในของเส้นเลือดที่ได้รับอันตรายโดยตรง  แต่จากการศึกษาโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อีเลคตรอนสังเกตพบว่า platelet จะมาเกาะติดกับ subendothelial collagen fibril ตัว platelet จะเกาะกันเองด้วยเรียกว่า platelet aggregation ซึ่งทีแรกจะเกาะกันหลวม ๆ แยกออกจากกันได้ง่าย  เชื่อว่าการเกาะกันเองของ platelet นี้เกิดมาจากปฏิกิริยาระหว่าง platelet กับ adenosine diphosphate (ADP) โดยที่มีแคลเซี่ยมและแมกนีเซียม่จำนวนเล็กน้อยช่วยด้วย เฮพาริน (heparin) ไม่ขัดขวางต่อปฏิกิริยานี้ เลือดยังหยุดได้ตามปกติในคนไข้ที่กำลังได้รับเฮพารินอยู่  เพราะว่า platelet ยังสามารถรวมตัวกันอยู่หลวม ๆ บริเวณเส้นเลือดที่มีการบาดเจ็บเกิดขึ้น  ทำให้เลือดไม่ออกจากแผลมากทั้ง ๆ ที่เลือดในร่างกายขณะนั้นไม่แข็งตัว

หลังจากที่ platelet รวมตัวอย่างหลวม ๆ แล้ว ต่อมามันก็จับตัวแน่นเข้า  ซึ่งเมื่อดูให้ละเอียดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์พบว่า platelet แต่ละตัวไม่เห็นขอบเขตชัดเจนและเริ่มเชื่อมติดกันเอง  การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า viscous metamorphosis ในระหว่างที่มีการอัดตัวของ platelet ให้เป็น platelet plug นี้ adenosine triphosphate (ATP) ที่มีอยู่มากจะกลายเป็น adenosine diphosphate เพื่อปล่อยพลังงานออกมาใช้ในการรวมตัว โปแตสเซียมและซีโรโทนิน (serotonin) ซึ่งโดยปกติมีอยู่ใน platelet ก็ถูกปล่อยออกมาคราวนี้ด้วยรวมทั้ง platelet factor ๓ (phospholipid) ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการแข็งตัวของเลือด

ประมาณร้อยละ ๑๕ ของโปรตีนของ platelet ในคนสามารถหดตัวได้เรียกส่วนนี้ว่า thrombosthenin ซึ่งมีหน้าที่คล้าย actomyosin ที่มีอยู่ในกล้ามเนื้อ เชื่อกันว่าโปรตีนนี้เป็นตัวทำให้ platelet aggregation หดตัว  การรวมตัวและอัดตัวของ platelet ที่รวมกันอยู่หลวม ๆ ให้เป็น platelet plug นั้นคือปรากฎการณ์ที่ทำให้เลือดหยุดขณะที่ตรวจหา bleeding time นั่นเอง  ซึ่งจะพบว่ายาวนานขึ้นถ้าองค์ประกอบของเหตุการณ์ที่บรรยายไว้ตอนต้นขาดหายไปหรือไม่สมบูรณ์

๓.  การแข็งตัวของเลือด (Blood coagulation)

การแข็งตัวของเลือดเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอันหนึ่งในการห้ามเลือด  มีการพยายามศึกษา ค้นคว้า และอธิบายกลไกในการแข็งตัวของเลือดมาเป็นเวลานานแม้จนกระทั่งปัจจุบันนี้ ยังไม่ยุติ พบปัจจัยต่าง ๆ ที่ทำให้เลือดแข็งตัวมากขึ้น มีชื่อเรียกต่างกันทำให้เกิดการสับสน จนในที่สุดได้มีการตกลงกันตั้งชื่อปัจจัยต่าง ๆ เป็นตัวเลขโรมันเพื่อสะดวกในการจำและเข้าใจ  โดยเริ่มจาก ไฟบริโนเจน (fibrinogen) เป็นตัวที่ ๑ ต่อไปเรื่อย ๆ ปัจจัยแต่ละตัวอาจมีชื่อเรียกต่างกันออกไป จึงสรุปรวมไว้ในตารางต่อไปนี้

ตารางปัจจัยในการแข็งตัวของเลือดที่นิยมใช้กัน

การเกิดปฏิกิริยาต่าง ๆ ในการแข็งตัวของเลือดนั้น  ใช้ปัจจัยในการแข็งตัวของเลือด (coagulation factor) ต่าง ๆ ดังที่มีอยู่ในตารางข้างบนทั้งหมดบางอย่างก็ใช้ก่อน  บางอย่างก็ใช้ทีหลัง บางอย่างก็ใช้ครั้งเดียวและบางอย่างก็ใช้หลายครั้ง เป็นต้น เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้นจึงแบ่งออกได้เป็นขั้น ๆ ดังต่อไปนี้

          ก.  การเกิด prothrombin activator (thromboplastin)

ในการเกิด prothrombin activator ขึ้นนั้นอาศัยปัจจัยในการแข็งตัวของเลือดหลายตัวและเกิดขึ้นตามลำดับขั้น  ซึ่งเมื่อเกิดขึ้นแล้วจะทำให้ prothrombin เปลี่ยนเป็น thrombin ได้ กระบวนการนี้ยังเกิดได้ ๒ ทางคือ

Intrinsic (blood) system  เมื่อเลือดสัมผัสกับผิวที่ผิดปกติก็เกิดมีการกระตุ้น (activation) ปัจจัยที่ทำให้เลือดแข็งตัวตามลำดับขั้นคือ Factor XII, XI, VIII และ X ผลสุดท้ายได้ activated Factor X (Xa) ซึ่งจะรวมกับ Factor V และ platelet factor ๓ แล้วทำให้เกิด blood thromboplastin (intrinsic prothrombin activator หรือ prothrombokinase)

Extrinsic (tissue) system  เกิดขึ้นเมื่อเนื้อเยื่อได้รับบาดเจ็บทำให้เกิดปัจจัยที่ทำให้เลือดแข็งตัวจากเนื้อเยื่อ (tissue factor) ขึ้นซึ่งมี  phospholipid อยู่เป็นจำนวนมาก  ปัจจัยนี้จะรวมกับ Factor VII แล้วไปกระตุ้น Factor X ให้เป็น activated Factor X (Xa)  อีกทางหนึ่ง ซึ่งก็จะรวมกับ Factor V และ phospholipid เหมือนกับใน intrinsic system แล้วทำให้เกิด tissue thromboplastin (extrinsic prothrombin activator)

ทั้งสองระบบที่กล่าวมานี้มีความสำคัญต่อการแข็งตัวของเลือด  ถ้าระบบใดระบบหนึ่งเปลี่ยนแปลงไปอาจทำให้เกิดความผิดปกติในการห้ามเลือดอย่างร้ายแรงได้  ทั้งสองระบบนี้เริ่มต้นขึ้นจากการที่เนื้อเยื่อเกิดการเสียหายขึ้น  แต่ intrinsic system นั้นเกิดขึ้นช้ากว่า extrinsic system มาก  ทั้งสองระบบจะกระตุ้น Factor X แล้วจากนี้จะเข้าสู่ปฏิกิริยาที่เหมือนกันเป็นทางเดินร่วม (common pathway) ซึ่งจะได้กล่าวต่อไป

ข.  การเกิด thrombin

Prothrombin activator ที่เกิดขึ้นจากทั้ง intrinsic และ extrinsic system จะเปลี่ยน prothrombin ให้เป็น thrombin ปฏิกิริยาต่าง ๆ ดังกล่าวข้างต้นนี้จำเป็นต้องใช้แคลเซียมไอออนทั้งนั้น thrombin ที่เกิดขึ้นนอกจากจะเกิดปฏิกิริยาต่อไปจนเกิดไฟบรินแล้วยังมีส่วนทำให้ platelet aggregation รวมตัวกันแน่นเข้ากลายเป็น platelet plug อีกด้วย

          ค.  การเกิดไฟบริน

เป็นปฏิกิริยาขั้นสุดท้ายของการแข็งตัวของเลือด thrombin ที่เกิดขึ้นจะเปลี่ยนไฟบริโนเจนให้เป็นไฟบริน  ครั้งแรกเป็นแบบ fibrin monomer ก่อนแล้วจะเกิดการรวมตัวกันอย่างซับซ้อน (polymerization) เป็น fibrin polymer โดย activated Factor XIII (XIIIa) แคลเซียมไม่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยานี้ แต่จะช่วยเร่งปฏิกิริยาให้เร็วขึ้น และแม้ว่าจะมีภาวะแคลเซียมในเลือดต่ำ แต่ก็ไม่เคยรุนแรงถึงกับทำให้การแข็งตัวของเลือดผิดปกติไป ไฟบรินที่เกิดขึ้นนี้จะสานกันเป็นใยเป็นโครงร่างให้ก้อน platelet จับอยู่ ทำให้ก้อน platelet นี้ไม่หลุดจากเส้นเลือดได้ง่าย ๆ เกิด blood clot (thrombus) ขึ้น  เกิดการห้ามเลือดโดยสมบูรณ์ขึ้น

จากแผนภูมิข้างบนนี้จะเห็นว่า intrinsic และ extrinsic system ใช้ปัจจัยต่าง ๆ ไม่เหมือนกันจนกระทั่งถึง common pathway จึงใช้ Factor X,V, phospholipid และแคลเซียม  สำหรับแคลเซียมนั้นใช้เกือบทุกขั้นตอน  ปัจจัยต่าง ๆ ไม่ได้ใช้พร้อมกันทันที  แต่จะเริ่มจากตัวหนึ่งถูกกระตุ้นก่อนแล้วไปกระตุ้นปัจจัยถัดไปเช่นนี้เรื่อย ๆ คล้ายปฏิกิริยาลูกโซ่ บางคนเรียกว่า waterfall หรือ cascade theory ตามที่ Macfarlane จากประเทศอังกฤษและ Davie กับ Ratnoff จากสหรัฐอเมริกาได้บรรยายทฤษฏีนี้ในเวลาใกล้เคียงกัน  เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้นดูได้จากแผนภูมิต่อไปนี้

วิธีการทางธรรมชาติในการห้ามไม่ให้เลือดในเส้นเลือดแข็งตัวได้แก่การที่เกิด thrombin ขึ้นอย่างช้า ๆ เนื่องจากไม่มี thromboplastin อยู่ตามเนื้อเยื่อและเกือบไม่มี thromboplastin อยู่ในเลือดเลย  เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ ในการแข็งตัวของเลือดคงสภาพเดิมอยู่โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงแต่เมื่อเยื่อบุภายในเส้นเลือดได้รับบาดเจ็บและของเหลวจากเนื้อเยื่อเข้าสู่เลือดจะทำให้เลือดในเส้นเลือดแข็งตัวขึ้นได้ดังได้บรรยายไว้แล้ว  เพื่อไม่ให้เกิดอันตรายจากการนี้ร่างกายจึงมีสารที่ห้ามไม่ให้เลือดแข็งตัวขึ้นหลายชนิดอยู่ในเลือดได้แก่ antithrombin ตัวที่ทำหน้าที่เป็น antithrombin นั้นได้แก่ไฟบรินนั่นเอง เพราะเมื่อเกิดไฟบรินขึ้นก็จะจับ thrombin ไว้กับตัวมัน ทำให้ thrombin ลดน้อยลงในกระแสเลือด แล้วไฟบริน ซึ่งจับ thrombin ไว้นั้นก็จะถูกกรองออกโดยเส้นเลือดฝอยและทำลายเสีย  นอกจากนี้อาจมี antithrombin อย่างอื่นอีกเช่น แอลฟ่าโกลบูลิน ตัวห้ามไม่ให้เลือดแข็งตัวอีกชนิดหนึ่งได้แก่ เฮพาริน ซึ่งพบได้ในเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ทั่วร่างกายและพบมากใน mast cell ซึ่งเซลล์นี้จะกระจายอยู่ตามเส้นเลือดเล็ก ๆ และเส้นเลือดฝอย เฮพารินนี้มีปฏิกิริยาเป็น antithrombin เพราะมันช่วยให้  thrombin ถูกดูดซับโดย ไฟบริน และยังคอยห้ามปฏิกิริยาของ thrombin ต่อไฟบริโนเจนไม่ให้เกิดขึ้น ทั้งสองตัวนี้จะมีหน้าที่พยายามไม่ให้เลือดแข็งตัว

แต่ในขณะที่มีการบาดเจ็บเกิดขึ้นแก่เส้นเลือดต่าง ๆ ทำให้บริเวณนั้นมีเลือดออกร่างกาย ก็มีกลไกต่าง ๆ ที่พยายามห้ามเลือดไม่ให้ไหลโดยวิธีการต่าง ๆ ดังได้บรรยายมาแล้ว  รวมทั้งกระบวนการแข็งตัวของเลือดทำให้เกิดลิ่มเลือดขึ้นที่เส้นเลือดบริเวณนั้น  แต่ในขณะเดียวกันเมื่อเส้นเลือดและเนื้อเยื่อได้รับบาดเจ็บ จะมีการกระตุ้นกลไกอีกอย่างหนึ่งให้ทำงานเพื่อละลายลิ่มเลือดที่เกิดขึ้นเรียกกลไกนี้ว่า clot dissolution หรือ fibrinolysis

Fibrinolysis เกิดขึ้นโดย proteolytic enzyme ที่อยู่ในเลือดเรียกว่า plasmin หรือ fibrinolysin ซึ่งพบเป็นจำนวนน้อยในเลือดแต่จะอยู่ในรูปของ precursor ที่เรียกว่า plasminogen เป็นโปรตีนในพลาสมาชนิดหนึ่งพบได้มากอยู่ในพลาสมา plasminogen จะเปลี่ยนเป็น plasmin โดย plasminogen activator ซึ่งพบอยู่ในที่ต่าง ๆ ถ้าพบในเนื้อเยื่อเรียกว่า tissue activator พบในกระแสเลือดเรียก blood activator และในปัสสาวะเรียกว่า urokinase อาจพบในจุลชีพบางชนิดเช่น staphylokinase และ streptokinase มีผู้ศึกษาพบว่า activator เหล่านี้ชอบอยู่ตามเยื่อบุผนังของเส้นเลือดดำและเส้นเลือดดำเล็ก สำหรับกลไกในการเกิด fibrinolysis นั้นเชื่อกันว่า เมื่อเลือดในเส้นเลือดแข็งตัวและเกิดลิ่มเลือดขึ้น plasminogen จะถูกดูดซับเข้าไปในไฟบรินที่เกิดขึ้น ซึ่งในที่นี้เองก็จะมีการกระตุ้นให้เกิดการละลายลิ่มเลือดขึ้นแทนที่จะเป็นในกระแสเลือดเอง เพราะ plasminogen ในไฟบรินนี้จะถูกเปลี่ยนเป็น plasmin โดย activator ที่อยู่ตามเส้นเลือดเหล่านี้  ผลทำให้เกิดการละลายลิ่มเลือดในเส้นเลือดขึ้น plasmin นอกจากย่อยไฟบรินแล้วยังสามารถย่อยไฟบริโนเจนและปัจจัยที่ทำให้เลือดแข็งตัวได้หลายชนิดด้วย

Fibrinolysis นี้ถูกกระตุ้นให้เกิดขึ้นได้หลายประการเช่นการออกกำลังกาย  การให้ adrenaline บาดเจ็บหรือภาวะเครียด plasmin ที่เกิดขึ้นนี้เป็นตัวทำให้เลือดไม่แข็งตัวตลอดไป ซึ่งพบสภาวะนี้บ่อยในผู้ที่ตายแล้วหรือผู้ป่วยที่ตายทันทีจากตกเลือด ช็อค หรือขาดออกซิเจน