Hemostáza

Hemostázový systém (hemostáza) je súbor funkčných, morfologických a biochemických mechanizmov, ktoré zabezpečujú udržiavanie tekutého stavu krvi, prevenciu a zastavenie krvácania, ako aj integritu krvných ciev.

V celom organizme, pri absencii akýchkoľvek patologických účinkov, je tekutý stav krvi dôsledkom rovnováhy faktorov, ktoré určujú procesy

Koagulácia a prevencia ich vývoja. Porušenie takejto rovnováhy môže byť spôsobené mnohými faktormi, avšak bez ohľadu na etiologické príčiny dochádza k tvorbe trombov v tele podľa jednotných zákonov so zapojením určitých bunkových prvkov, enzýmov a substrátov do procesu.

Pri zrážaní krvi sa rozlišujú dva články: bunková (cievno-krvná) a plazmatická (koagulačná) hemostáza.

• Bunková hemostáza sa chápe ako bunková adhézia (t. j. interakcia buniek s cudzím povrchom, vrátane buniek iného typu), agregácia (zlepenie rovnakých krviniek), ako aj uvoľňovanie látok z formovaných prvkov, ktoré aktivujú plazmatickú hemostázu.
• Plazmatická (koagulačná) hemostáza je kaskáda reakcií zahŕňajúcich faktory zrážanlivosti krvi, ktorá končí procesom tvorby fibrínu. Výsledný fibrín je ďalej rozkladaný plazmínom (fibrinolýza).

Je dôležité poznamenať, že rozdelenie hemostatických reakcií na bunkové a plazmatické je podmienené, ale platí v systéme in vitro a výrazne zjednodušuje výber adekvátnych metód a interpretáciu výsledkov laboratórnej diagnostiky patológie hemostázy. V tele sú tieto dva články systému zrážania krvi úzko prepojené a nemôžu fungovať samostatne.

Cievna stena hrá veľmi dôležitú úlohu pri realizácii hemostatických reakcií. Endotelové bunky krvných ciev sú schopné syntetizovať a/alebo exprimovať na svojom povrchu rôzne biologicky aktívne látky, ktoré modulujú tvorbu trombov. Patrí medzi ne von Willebrandov faktor, endotelový relaxačný faktor (oxid dusnatý), prostacyklín, trombomodulín, endotelín, tkanivový aktivátor plazminogénu, inhibítor tkanivového aktivátora plazminogénu, tkanivový faktor (tromboplastín), inhibítor dráhy tkanivového faktora a niektoré ďalšie. Okrem toho membrány endotelových buniek nesú receptory, ktoré za určitých podmienok sprostredkovávajú väzbu na molekulárne ligandy a bunky voľne cirkulujúce v krvnom obehu.

Pri absencii akéhokoľvek poškodenia majú endotelové bunky, ktoré vystieľajú cievu, tromborezistentné vlastnosti, čo pomáha udržiavať tekutý stav krvi. Tromborezistencia endotelu je zabezpečená:

• kontaktná zotrvačnosť vnútorného (smerujúceho k lúmenu cievy) povrchu týchto buniek;
• syntéza silného inhibítora agregácie krvných doštičiek - prostacyklínu;
• prítomnosť trombomodulínu na membráne endotelových buniek, ktorý viaže trombín; v tomto prípade stráca schopnosť spôsobiť zrážanie krvi, ale zachováva si aktivačný účinok na systém dvoch najdôležitejších fyziologických antikoagulancií - proteínov C a S;
• vysoký obsah mukopolysacharidov na vnútornom povrchu ciev a fixácia komplexu heparín-antitrombín III (ATIII) na endotel;
• schopnosť vylučovať a syntetizovať aktivátor tkanivového plazminogénu, ktorý zabezpečuje fibrinolýzu;
• schopnosť stimulovať fibrinolýzu prostredníctvom systému proteínov C a S.

Porušenie integrity cievnej steny a/alebo zmeny funkčných vlastností endotelových buniek môžu prispieť k rozvoju protrombotických reakcií - antitrombotický potenciál endotelu sa transformuje na trombogénny. Príčiny vedúce k poškodeniu ciev sú veľmi rozmanité a zahŕňajú exogénne (mechanické poškodenie, ionizujúce žiarenie, hyper- a hypotermia, toxické látky vrátane liekov atď.) aj endogénne faktory. Medzi endogénne patria biologicky aktívne látky (trombín, cyklické nukleotidy, množstvo cytokínov atď.), ktoré za určitých podmienok môžu prejavovať membránovo-agresívne vlastnosti. Takýto mechanizmus poškodenia cievnej steny je charakteristický pre mnohé ochorenia sprevádzané sklonom k tvorbe trombov.

Všetky bunkové prvky krvi sa podieľajú na trombogenéze, ale pre krvné doštičky (na rozdiel od erytrocytov a leukocytov) je hlavnou prokoagulačná funkcia. Krvné doštičky nielenže pôsobia ako hlavní účastníci procesu tvorby trombov, ale majú aj významný vplyv na ďalšie články hemokoagulácie, poskytujú aktivované fosfolipidové povrchy potrebné na realizáciu procesov plazmatickej hemostázy, uvoľňujú do krvi množstvo koagulačných faktorov, modulujú fibrinolýzu a narúšajú hemodynamické konštanty, a to ako prechodnou vazokonstrikciou spôsobenou tvorbou tromboxánu A2, _tak aj tvorbou a uvoľňovaním mitogénnych faktorov, ktoré podporujú hyperpláziu cievnej steny. Po začatí trombogenézy dochádza k aktivácii krvných doštičiek (t. j. aktivácia krvných glykoproteínov a fosfolipáz, metabolizmus fosfolipidov, tvorba sekundárnych poslov, fosforylácia proteínov, metabolizmus kyseliny arachidónovej, interakcia aktínu a myozínu, výmena Na+ ^/ H ⁺, expresia fibrinogénových receptorov a redistribúcia vápenatých iónov) a k indukcii ich adhéznych procesov, uvoľňovacích a agregačných reakcií; Adhézia predchádza uvoľňovaniu a agregačnej reakcii krvných doštičiek a je prvým krokom v hemostatickom procese.

Keď je endotelová výstelka poškodená, subendotelové zložky cievnej steny (fibrilárny a nefibrilárny kolagén, elastín, proteoglykány atď.) prichádzajú do kontaktu s krvou a tvoria povrch pre väzbu von Willebrandovho faktora, ktorý nielen stabilizuje faktor VIII v plazme, ale zohráva aj kľúčovú úlohu v procese adhézie krvných doštičiek, pričom spája subendotelové štruktúry s bunkovými receptormi.

Adhézia krvných doštičiek k trombogénnemu povrchu je sprevádzaná ich rozširovaním. Tento proces je nevyhnutný pre úplnejšiu interakciu receptorov krvných doštičiek s fixovanými ligandmi, čo prispieva k ďalšiemu progresii tvorby trombu, pretože na jednej strane zabezpečuje silnejšie spojenie adhéznych buniek s cievnou stenou a na druhej strane imobilizovaný fibrinogén a von Willebrandov faktor sú schopné pôsobiť ako agonisty krvných doštičiek, čo prispieva k ďalšej aktivácii týchto buniek.

Okrem interakcie s cudzím (vrátane poškodeného cievneho) povrchom sú krvné doštičky schopné sa navzájom zlepovať, teda agregovať. Agregáciu krvných doštičiek spôsobujú látky rôznej povahy, ako je trombín, kolagén, ADP, kyselina arachidónová, tromboxán A ₂, prostaglandíny G ₂ a H ₂, serotonín, adrenalín, faktor aktivácie krvných doštičiek a ďalšie. Ako proagreganty môžu pôsobiť aj exogénne látky (v tele chýbajúce), ako je latex.

Adhézia aj agregácia krvných doštičiek môžu viesť k rozvoju uvoľňovacej reakcie - špecifického sekrečného procesu závislého od Ca2 ⁺, pri ktorom krvné doštičky uvoľňujú do extracelulárneho priestoru množstvo látok. Uvoľňovaciu reakciu indukuje ADP, adrenalín, subendotelové spojivové tkanivo a trombín. Spočiatku sa uvoľňuje obsah hustých granúl: ADP, serotonín, Ca2 ⁺; na uvoľnenie obsahu α-granúl (doštičkový faktor 4, β-tromboglobulín, rastový faktor krvných doštičiek, von Willebrandov faktor, fibrinogén a fibronektín) je potrebná intenzívnejšia stimulácia krvných doštičiek. Lipozomálne granule obsahujúce kyslé hydrolázy sa uvoľňujú iba v prítomnosti kolagénu alebo trombínu. Treba poznamenať, že faktory uvoľnené z krvných doštičiek prispievajú k uzavretiu defektu cievnej steny a vzniku hemostatickej zátky, avšak pri dostatočne výraznom poškodení ciev tvorí ďalšia aktivácia krvných doštičiek a ich adhézia k poranenej oblasti cievneho povrchu základ pre rozvoj rozsiahleho trombotického procesu s následnou vaskulárnou oklúziou.

V každom prípade je výsledkom poškodenia endotelových buniek získanie prokoagulačných vlastností cievnou intimou, čo je sprevádzané syntézou a expresiou tkanivového faktora (tromboplastínu), hlavného iniciátora procesu zrážania krvi. Samotný tromboplastín nemá enzymatickú aktivitu, ale môže pôsobiť ako kofaktor aktivovaného faktora VII. Komplex tromboplastín/faktor VII je schopný aktivovať faktor X aj faktor XI, čím spôsobuje tvorbu trombínu, ktorý následne indukuje ďalší postup bunkových aj plazmatických hemostatických reakcií.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Mechanizmy regulácie hemostázy

Nekontrolovanej aktivácii koagulačných reakcií, ktoré by mohli viesť k lokálnej trombóze alebo diseminovanej intravaskulárnej koagulácii, bráni množstvo inhibičných mechanizmov. Medzi tieto mechanizmy patrí inaktivácia prokoagulačných enzýmov, fibrinolýza a degradácia aktivovaných koagulačných faktorov, predovšetkým v pečeni.

Inaktivácia koagulačných faktorov

Inhibítory plazmatickej proteázy (antitrombín, inhibítor dráhy tkanivového faktora, α2 makroglobulín, heparínový kofaktor II) inaktivujú koagulačné enzýmy. Antitrombín inhibuje trombín, faktor Xa, faktor Xla a faktor IXa. Heparín zvyšuje aktivitu antitrombínu.

Dva proteíny závislé od vitamínu K, proteín C a proteín S, tvoria komplex, ktorý proteolyticky inaktivuje faktory VIIIa a Va. Trombín väzbou na receptor na endotelových bunkách nazývaný trombomodulín aktivuje proteín C. Aktivovaný proteín C spolu s proteínom S a fosfolipidmi ako kofaktormi proteolyzuje faktory VIIIa a Va.

Fibrinolýza

Ukladanie fibrínu a fibrinolýza musia byť v rovnováhe, aby sa udržala a obmedzila hemostatická zrazenina počas opravy poškodenej cievnej steny. Fibrinolytický systém rozpúšťa fibrín pomocou plazmínu, proteolytického enzýmu. Fibrinolýzu aktivujú aktivátory plazminogénu uvoľňované z cievnych endotelových buniek. Aktivátory plazminogénu a plazmatický plazminogén sa viažu na fibrín. Aktivátory plazminogénu katalyticky štiepia plazminogén a tvoria plazmín. Plazmín tvorí rozpustné produkty degradácie fibrínu, ktoré sa uvoľňujú do krvného obehu.

Aktivátory plazminogénu sa delia na niekoľko typov. Tkanivový aktivátor plazminogénu (tPA) endotelových buniek má nízku aktivitu, keď je voľný v roztoku, ale jeho účinnosť sa zvyšuje, keď interaguje s fibrínom v tesnej blízkosti plazminogénu. Druhý typ, urokináza, existuje v jednoreťazcovej a dvojreťazcovej forme s rôznymi funkčnými vlastnosťami. Jednoreťazcová urokináza nie je schopná aktivovať voľný plazminogén, ale podobne ako tPA dokáže aktivovať plazminogén pri interakcii s fibrínom. Stopové koncentrácie plazmínu štiepia jednoreťazcovú urokinázu na dvojreťazcovú, ktorá aktivuje plazminogén v roztoku, ako aj sa viaže na fibrín. Epitelové bunky vo vylučovacích kanálikoch (napr. obličkové tubuly, mliečne kanáliky) vylučujú urokinázu, ktorá je fyziologickým aktivátorom fibrinolýzy v týchto kanálikoch. Streptokináza, bakteriálny produkt, ktorý sa v tele bežne nenachádza, je ďalším potenciálnym aktivátorom plazminogénu. Streptokináza, urokináza a rekombinantný tPA (altepláza) sa terapeuticky používajú na indukciu fibrinolýzy u pacientov s akútnymi trombotickými ochoreniami.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Regulácia fibrinolýzy

Fibrinolýzu regulujú inhibítory aktivátora plazminogénu (PAI) a inhibítory plazmínu, ktoré spomaľujú fibrinolýzu. PAI-1 je najdôležitejší PAI, uvoľňovaný z cievnych endotelových buniek, inaktivuje tPA, urokinázu a aktivuje krvné doštičky. Najdôležitejším inhibítorom plazmínu je α-antiplazmín, ktorý inaktivuje voľný plazmín uvoľnený zo zrazeniny. Časť α-antiplazmínu sa môže viazať na fibrínovú zrazeninu prostredníctvom faktora XIII, čím sa zabráni nadmernej aktivite plazmínu v zrazenine. Urokináza a tPA sa rýchlo vylučujú pečeňou, čo je ďalší mechanizmus na zabránenie nadmernej fibrinolýzy.

Hemostatické reakcie, ktorých súhrn sa bežne označuje ako plazmatická (koagulačná) hemostáza, v konečnom dôsledku vedú k tvorbe fibrínu; tieto reakcie sú primárne realizované proteínmi nazývanými plazmatické faktory.

Medzinárodná nomenklatúra koagulačných faktorov

Faktory	Synonymá	Polčas rozpadu, h
Ja	Fibrinogén*	72 – 120
Druhý	Protrombín*	48 – 96
III.	Tkanivový tromboplastín, tkanivový faktor	-
IV.	Ióny vápnika	-
V.	Proakcelerín*, Ac-globulín	15-18
VI.	Accelerin (stiahnutý z používania)
VII.	Prokonvertín*	4-6
VIII.	Antihemofilný globulín A	7-8
IX.	Christmasov faktor, zložka plazmatickej tromboplastíny,	15-30
	Antihemofilný faktor B*
X	Stewart-Prowerov faktor*	30 – 70
XI.	Antihemofilný faktor C	30 – 70
XII.	Hagemanov faktor, kontaktný faktor*	50 – 70
XIII.	Fibrináza, faktor stabilizujúci fibrín. Ďalšie:	72
	Von Willebrandov faktor	18-30
	Fletcherov faktor, plazmatický prekalikreín	-
	Fitzgeraldov faktor, kininogén s vysokou molekulovou hmotnosťou	-

*Syntetizovaný v pečeni.

Fázy plazmatickej hemostázy

Proces plazmatickej hemostázy možno podmienečne rozdeliť do 3 fáz.

Fáza I - tvorba protrombinázy alebo aktivácia kontaktnej kalikreín-kinínovej kaskády. Fáza I je viacstupňový proces, ktorého výsledkom je akumulácia komplexu faktorov v krvi, ktoré dokážu premeniť protrombín na trombín, a preto sa tento komplex nazýva protrombináza. Existujú vnútorné a vonkajšie dráhy tvorby protrombinázy. Vo vnútornej dráhe sa zrážanie krvi iniciuje bez účasti tkanivového tromboplastínu; na tvorbe protrombinázy sa podieľajú plazmatické faktory (XII, XI, IX, VIII, X), kalikreín-kinínový systém a krvné doštičky. V dôsledku iniciácie reakcií vnútornej dráhy sa na povrchu fosfolipidov (krvný faktor 3) v prítomnosti ionizovaného vápnika vytvorí komplex faktorov Xa s V. Celý tento komplex pôsobí ako protrombináza a premieňa protrombín na trombín. Spúšťacím faktorom tohto mechanizmu je XII, ktorý sa aktivuje buď v dôsledku kontaktu krvi s cudzím povrchom, alebo pri kontakte krvi so subendotelom (kolagénom) a inými zložkami spojivového tkaniva pri poškodení cievnych stien; alebo faktor XII je aktivovaný enzymatickým štiepením (kalikreínom, plazmínom, inými proteázami). V extrinsickej dráhe tvorby protrombinázy hrá hlavnú úlohu tkanivový faktor (faktor III), ktorý sa exprimuje na povrchu buniek pri poškodení tkaniva a tvorí komplex s faktorom VIIa a vápenatými iónmi schopnými premeniť faktor X na faktor Xa, ktorý aktivuje protrombín. Okrem toho faktor Xa retrográdne aktivuje komplex tkanivového faktora a faktora VIIa. Vnútorná a vonkajšia dráha sú teda prepojené na úrovni koagulačných faktorov. Takzvané „mosty“ medzi týmito dráhami sa realizujú vzájomnou aktiváciou faktorov XII, VII a IX. Táto fáza trvá od 4 minút 50 sekúnd do 6 minút 50 sekúnd.

Fáza II - tvorba trombínu. V tejto fáze protrombináza spolu s koagulačnými faktormi V, VII, X a IV premieňa inaktívny faktor II (protrombín) na aktívny faktor IIa - trombín. Táto fáza trvá 2-5 sekúnd.

Fáza III - tvorba fibrínu. Trombín štiepi dva peptidy A a B z molekuly fibrinogénu a premieňa ju na fibrínový monomér. Molekuly fibrínového monoméru polymerizujú najprv na diméry, potom na oligoméry, ktoré sú stále rozpustné, najmä v kyslom prostredí, a nakoniec na fibrínový polymér. Okrem toho trombín podporuje premenu faktora XIII na faktor XIIIa. Ten v prítomnosti Ca2 ⁺ mení fibrínový polymér z labilnej formy, ľahko rozpustnej fibrinolyzínom (plazmínom), na pomaly a obmedzene rozpustnú formu, ktorá tvorí základ krvnej zrazeniny. Táto fáza trvá 2-5 s.

Počas tvorby hemostatického trombu nedochádza k šíreniu tvorby trombu z miesta poškodenia na cievnu stenu pozdĺž cievneho riečiska, pretože tomu bráni rýchlo sa zvyšujúci antikoagulačný potenciál krvi po koagulácii a aktivácia fibrinolytického systému.

Udržiavanie krvi v tekutom stave a regulácia rýchlosti interakcie faktorov vo všetkých fázach koagulácie sú do značnej miery určené prítomnosťou prírodných látok v krvnom obehu, ktoré majú antikoagulačnú aktivitu. Tekutý stav krvi zabezpečuje rovnováhu medzi faktormi, ktoré indukujú zrážanie krvi, a faktormi, ktoré bránia jeho rozvoju, pričom tie druhé nie sú vyčlenené do samostatného funkčného systému, pretože realizácia ich účinkov je najčastejšie nemožná bez účasti prokoagulačných faktorov. Preto je vyčlenenie antikoagulancií, ktoré zabraňujú aktivácii faktorov zrážania krvi a neutralizujú ich aktívne formy, veľmi podmienené. Látky, ktoré majú antikoagulačnú aktivitu, sa v tele neustále syntetizujú a uvoľňujú sa do krvného obehu určitou rýchlosťou. Patria sem ATIII, heparín, proteíny C a S, nedávno objavený inhibítor dráhy tkanivovej koagulácie TFPI (inhibítor komplexu tkanivový faktor-faktor VIIa-Ca2 ⁺ ), α2 makroglobulín, antitrypsín atď. Počas zrážania krvi, fibrinolýzy, sa z koagulačných faktorov a iných proteínov tvoria aj látky s antikoagulačnou aktivitou. Antikoagulanciá majú výrazný vplyv na všetky fázy zrážania krvi, preto je štúdium ich aktivity pri poruchách zrážania krvi veľmi dôležité.

Po stabilizácii fibrínu spolu s vytvorenými prvkami, ktoré tvoria primárny červený trombus, začínajú dva hlavné procesy postkoagulačnej fázy - spontánna fibrinolýza a retrakcia, ktoré nakoniec vedú k tvorbe hemostaticky kompletného konečného trombu. Normálne tieto dva procesy prebiehajú paralelne. Fyziologická spontánna fibrinolýza a retrakcia prispievajú k zhutneniu trombu a vykonávaniu jeho hemostatických funkcií. Na tomto procese sa aktívne podieľa plazmínový (fibrinolytický) systém a fibrináza (faktor XIIIa). Spontánna (prirodzená) fibrinolýza odráža komplexnú reakciu medzi zložkami plazmínového systému a fibrínom. Plazmínový systém pozostáva zo štyroch hlavných zložiek: plazminogénu, plazmínu (fibrinolyzínu), aktivátorov fibrinolýznych proenzýmov a ich inhibítorov. Porušenie pomeru zložiek plazmínového systému vedie k patologickej aktivácii fibrinolýzy.

V klinickej praxi sleduje štúdium hemostázového systému nasledujúce ciele:

• diagnostika porúch hemostázového systému;
• určenie prípustnosti chirurgického zákroku v prípade zistených porúch v systéme hemostázy;
• monitorovanie liečby priamymi a nepriamymi antikoagulanciami, ako aj trombolytickej liečby.

Cievno-doštičková (primárna) hemostáza

Cievno-doštičková alebo primárna hemostáza je narušená zmenami v cievnej stene (dystrofické, imunoalergické, neoplastické a traumatické kapilárne patológie); trombocytopénia; trombocytopatia, kombinácia kapilárnych patológií a trombocytopénie.

Cievna zložka hemostázy

Existujú nasledujúce ukazovatele, ktoré charakterizujú vaskulárnu zložku hemostázy.

• Test štipnutia. Koža sa pod kľúčnou kosťou zhromaždí do záhybu a štipne sa. U zdravých ľudí sa na koži nevyskytujú žiadne zmeny ani bezprostredne po štipnutí, ani po 24 hodinách. Ak je kapilárny odpor narušený, v mieste štipnutia sa objavia petechie alebo modriny, ktoré sú obzvlášť zreteľne viditeľné po 24 hodinách.
• Test škrtidlom. Ustúpte 1,5-2 cm od jamky lakťovej žily a nakreslite kruh s priemerom približne 2,5 cm. Manžetu tonometra umiestnite na rameno a vytvorte tlak 80 mm Hg. Tlak udržiavajte striktne na jednej úrovni počas 5 minút. Spočítajú sa všetky petechie, ktoré sa objavia v ohraničenom kruhu. U zdravých jedincov sa petechie netvoria alebo ich nie je viac ako 10 (negatívny test škrtidlom). Ak je narušený odpor kapilárnej steny, počet petechií po teste prudko stúpa.

Krvné doštičky ako zložka hemostázy

Indikátory charakterizujúce krvnú zložku hemostázy:

• Stanovenie trvania krvácania podľa Dukea.
• Počítanie počtu krvných doštičiek v krvi.
• Stanovenie agregácie krvných doštičiek pomocou ADP.
• Stanovenie agregácie krvných doštičiek s kolagénom.
• Stanovenie agregácie krvných doštičiek adrenalínom.
• Stanovenie agregácie krvných doštičiek ristocetínom (stanovenie aktivity von Willebrandovho faktora).