Hemostáza

Hemostázový systém (hemostáza) je soubor funkčních, morfologických a biochemických mechanismů, které zajišťují udržení tekutého stavu krve, prevenci a zastavení krvácení a také integritu cév.

V celém organismu je tekutý stav krve, pokud nedochází k žádným patologickým účinkům, důsledkem rovnováhy faktorů, které určují procesy.

Koagulace a prevence jejich vývoje. Porušení takové rovnováhy může být způsobeno mnoha faktory, avšak bez ohledu na etiologické příčiny dochází k tvorbě trombu v těle podle jednotných zákonů se zapojením určitých buněčných prvků, enzymů a substrátů do procesu.

V krevní koagulaci se rozlišují dva aspekty: buněčná (vaskulárně-destičková) a plazmatická (koagulační) hemostáza.

• Buněčná hemostáza se chápe jako buněčná adheze (tj. interakce buněk s cizím povrchem, včetně buněk jiného typu), agregace (slepování stejných krvinek dohromady), jakož i uvolňování látek z formovaných elementů, které aktivují plazmatickou hemostázu.
• Plazmatická (koagulační) hemostáza je kaskáda reakcí zahrnujících faktory krevní koagulace, končící procesem tvorby fibrinu. Výsledný fibrin je dále rozkládán plazminem (fibrinolýza).

Je důležité poznamenat, že rozdělení hemostatických reakcí na buněčné a plazmatické je podmíněné, ale platí v systému in vitro a výrazně zjednodušuje výběr adekvátních metod a interpretaci výsledků laboratorní diagnostiky patologie hemostázy. V těle jsou tyto dva články systému srážení krve úzce spjaty a nemohou fungovat samostatně.

Cévní stěna hraje velmi důležitou roli v realizaci hemostatických reakcí. Endotelové buňky cév jsou schopny syntetizovat a/nebo exprimovat na svém povrchu různé biologicky aktivní látky, které modulují tvorbu trombu. Patří mezi ně von Willebrandův faktor, endoteliální relaxační faktor (oxid dusnatý), prostacyklin, trombomodulin, endotelin, tkáňový aktivátor plazminogenu, inhibitor tkáňového aktivátoru plazminogenu, tkáňový faktor (tromboplastin), inhibitor dráhy tkáňového faktoru a některé další. Kromě toho membrány endotelových buněk nesou receptory, které za určitých podmínek zprostředkovávají vazbu na molekulární ligandy a buňky volně cirkulující v krevním řečišti.

Pokud nedojde k poškození, endotelové buňky vystýlající cévu mají tromborezistentní vlastnosti, což pomáhá udržovat tekutý stav krve. Tromborezistentní endotel je zajištěna:

• kontaktní setrvačnost vnitřního (směřujícího do lumen cévy) povrchu těchto buněk;
• syntéza silného inhibitoru agregace krevních destiček - prostacyklinu;
• přítomnost trombomodulinu na membráně endotelových buněk, který váže trombin; v tomto případě trombin ztrácí schopnost způsobovat srážení krve, ale zachovává si aktivační účinek na systém dvou nejdůležitějších fyziologických antikoagulancií - proteinů C a S;
• vysoký obsah mukopolysacharidů na vnitřním povrchu cév a fixace komplexu heparin-antitrombin III (ATIII) na endotelu;
• schopnost vylučovat a syntetizovat aktivátor tkáňového plazminogenu, který zajišťuje fibrinolýzu;
• schopnost stimulovat fibrinolýzu prostřednictvím systému proteinů C a S.

Porušení integrity cévní stěny a/nebo změny funkčních vlastností endotelových buněk mohou přispívat k rozvoji protrombotických reakcí - antitrombotický potenciál endotelu se transformuje na trombogenní. Příčiny vedoucí k poškození cév jsou velmi rozmanité a zahrnují jak exogenní (mechanické poškození, ionizující záření, hyper- a hypotermie, toxické látky, včetně léků atd.), tak endogenní faktory. Mezi endogenní patří biologicky aktivní látky (trombin, cyklické nukleotidy, řada cytokinů atd.), které za určitých podmínek mohou projevovat membránově agresivní vlastnosti. Takový mechanismus poškození cévní stěny je charakteristický pro mnoho onemocnění doprovázených tendencí k tvorbě trombů.

Všechny buněčné prvky krve se podílejí na trombogenezi, ale pro krevní destičky (na rozdíl od erytrocytů a leukocytů) je hlavní prokoagulační funkce. Krevní destičky nejenže fungují jako hlavní účastníci procesu tvorby trombu, ale mají také významný vliv na další články hemokoagulace, poskytují aktivované fosfolipidové povrchy nezbytné pro realizaci procesů plazmatické hemostázy, uvolňují do krve řadu koagulačních faktorů, modulují fibrinolýzu a narušují hemodynamické konstanty jak přechodnou vazokonstrikcí způsobenou tvorbou tromboxanu A2, _tak tvorbou a uvolňováním mitogenních faktorů, které podporují hyperplazii cévní stěny. Po zahájení trombogeneze dochází k aktivaci krevních destiček (tj. aktivaci krevních glykoproteinů a fosfolipáz, metabolismu fosfolipidů, tvorbě sekundárních poslů, fosforylaci proteinů, metabolismu kyseliny arachidonové, interakci aktinu a myosinu, výměně Na ⁺ /H ⁺, expresi fibrinogenových receptorů a redistribuci vápenatých iontů) a k indukci jejich adhezních procesů, uvolňování a agregačních reakcí; Adheze předchází uvolnění a agregační reakci krevních destiček a je prvním krokem v hemostatickém procesu.

Při poškození endoteliální výstelky se subendoteliální složky cévní stěny (fibrilární a nefibrilární kolagen, elastin, proteoglykany atd.) dostanou do kontaktu s krví a vytvoří povrch pro vazbu von Willebrandova faktoru, který nejen stabilizuje faktor VIII v plazmě, ale hraje také klíčovou roli v procesu adheze krevních destiček, kdy propojuje subendoteliální struktury s buněčnými receptory.

Adheze krevních destiček k trombogennímu povrchu je doprovázena jejich rozpínáním. Tento proces je nezbytný pro úplnější interakci receptorů krevních destiček s fixovanými ligandy, což přispívá k dalšímu postupu tvorby trombu, protože na jedné straně zajišťuje silnější spojení adherovaných buněk s cévní stěnou a na druhé straně imobilizovaný fibrinogen a von Willebrandův faktor mohou působit jako agonisté krevních destiček, což přispívá k další aktivaci těchto buněk.

Kromě interakce s cizím (včetně poškozeného cévního) povrchem jsou krevní destičky schopny se k sobě navzájem lepit, tj. agregovat. Agregaci krevních destiček způsobují látky různé povahy, jako je trombin, kolagen, ADP, kyselina arachidonová, tromboxan A ₂, prostaglandiny G ₂ a H ₂, serotonin, adrenalin, faktor aktivující krevní destičky a další. Jako proagreganty mohou působit i exogenní látky (v těle chybějící), například latex.

Adheze i agregace krevních destiček mohou vést k rozvoji uvolňovací reakce - specifického sekrečního procesu závislého na Ca2 ⁺, při kterém krevní destičky uvolňují řadu látek do extracelulárního prostoru. Uvolňovací reakci indukuje ADP, adrenalin, subendoteliální pojivová tkáň a trombin. Zpočátku se uvolňuje obsah hustých granulí: ADP, serotonin, Ca2 ⁺; pro uvolnění obsahu α-granulí (destičkový faktor 4, β-tromboglobulin, destičkový růstový faktor, von Willebrandův faktor, fibrinogen a fibronektin) je nutná intenzivnější stimulace krevních destiček. Liposomální granule obsahující kyselé hydrolázy se uvolňují pouze za přítomnosti kolagenu nebo trombinu. Je třeba poznamenat, že faktory uvolňované z krevních destiček přispívají k uzavření defektu cévní stěny a vzniku hemostatické zátky, avšak při dostatečně výrazném poškození cév tvoří další aktivace krevních destiček a jejich adheze k poraněné oblasti cévního povrchu základ pro rozvoj rozsáhlého trombotického procesu s následnou cévní okluzí.

V každém případě je výsledkem poškození endotelových buněk získání prokoagulačních vlastností cévní intimou, což je doprovázeno syntézou a expresí tkáňového faktoru (tromboplastinu), hlavního iniciátoru procesu srážení krve. Tromboplastin sám o sobě nemá enzymatickou aktivitu, ale může působit jako kofaktor aktivovaného faktoru VII. Komplex tromboplastin/faktor VII je schopen aktivovat faktor X i faktor XI, čímž způsobuje tvorbu trombinu, který následně indukuje další progresi buněčných i plazmatických hemostatických reakcí.

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

Mechanismy regulace hemostázy

Řada inhibičních mechanismů zabraňuje nekontrolované aktivaci koagulačních reakcí, které by mohly vést k lokální trombóze nebo diseminované intravaskulární koagulaci. Mezi tyto mechanismy patří inaktivace prokoagulačních enzymů, fibrinolýza a degradace aktivovaných koagulačních faktorů, primárně v játrech.

Inaktivace koagulačních faktorů

Inhibitory plazmatických proteáz (antitrombin, inhibitor dráhy tkáňového faktoru, α2 makroglobulin, heparinový kofaktor II) inaktivují koagulační enzymy. Antitrombin inhibuje trombin, faktor Xa, faktor Xla a faktor IXa. Heparin zvyšuje aktivitu antitrombinu.

Dva proteiny závislé na vitaminu K, protein C a protein S, tvoří komplex, který proteolyticky inaktivuje faktory VIIIa a Va. Trombin vazbou na receptor na endotelových buňkách zvaný trombomodulin aktivuje protein C. Aktivovaný protein C spolu s proteinem S a fosfolipidy jako kofaktory proteolyzuje faktory VIIIa a Va.

Fibrinolýza

Ukládání fibrinu a fibrinolýza musí být v rovnováze, aby se udržela a omezila hemostatická sraženina během opravy poškozené cévní stěny. Fibrinolytický systém rozpouští fibrin pomocí plazminu, proteolytického enzymu. Fibrinolýzu aktivují aktivátory plazminogenu uvolňované z cévních endotelových buněk. Aktivátory plazminogenu a plazmatický plazminogen se vážou na fibrin. Aktivátory plazminogenu katalyticky štěpí plazminogen za vzniku plazminu. Plazmin tvoří rozpustné produkty degradace fibrinu, které se uvolňují do oběhu.

Aktivátory plazminogenu se dělí na několik typů. Tkáňový aktivátor plazminogenu (tPA) endotelových buněk má nízkou aktivitu, když je volný v roztoku, ale jeho účinnost se zvyšuje, když interaguje s fibrinem v těsné blízkosti plazminogenu. Druhý typ, urokináza, existuje v jednořetězcové a dvouřetězcové formě s různými funkčními vlastnostmi. Jednořetězcová urokináza není schopna aktivovat volný plazminogen, ale stejně jako tPA může aktivovat plazminogen při interakci s fibrinem. Stopové koncentrace plazminu štěpí jednořetězcovou urokinázu na dvouřetězcovou, která aktivuje plazminogen v roztoku i vázaný na fibrin. Epitelové buňky ve vylučovacích kanálcích (např. ledvinové tubuly, mléčné kanálky) vylučují urokinázu, která je fyziologickým aktivátorem fibrinolýzy v těchto kanálcích. Streptokináza, bakteriální produkt, který se v těle běžně nenachází, je dalším potenciálním aktivátorem plazminogenu. Streptokináza, urokináza a rekombinantní tPA (altepláza) se terapeuticky používají k indukci fibrinolýzy u pacientů s akutními trombotickými onemocněními.

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

Regulace fibrinolýzy

Fibrinolýzu regulují inhibitory aktivátoru plazminogenu (PAI) a inhibitory plazminu, které zpomalují fibrinolýzu. PAI-1 je nejdůležitější PAI, uvolňovaný z vaskulárních endoteliálních buněk, inaktivuje tPA, urokinázu a aktivuje krevní destičky. Nejdůležitějším inhibitorem plazminu je α-antiplazmin, který inaktivuje volný plazmin uvolněný ze sraženiny. Část α-antiplazminu se může vázat na fibrinovou sraženinu prostřednictvím faktoru XIII, čímž zabraňuje nadměrné aktivitě plazminu uvnitř sraženiny. Urokináza a tPA jsou rychle odbourávány játry, což je další mechanismus, který zabraňuje nadměrné fibrinolýze.

Hemostatické reakce, jejichž souhrn se běžně označuje jako plazmatická (koagulační) hemostáza, nakonec vedou k tvorbě fibrinu; tyto reakce jsou primárně realizovány proteiny zvanými plazmatické faktory.

Mezinárodní nomenklatura koagulačních faktorů

Faktory	Synonyma	Poločas rozpadu, h
Já	Fibrinogen*	72–120
II.	Protrombin*	48–96
III.	Tkáňový tromboplastin, tkáňový faktor	-
IV.	Ionty vápníku	-
PROTI	Proakcelerin*, Ac-globulin	15–18 let
VI.	Accelerin (staženo z užívání)
VII.	Prokonvertin*	4–6
VIII.	Antihemofilní globulin A	7–8
IX.	Christmasův faktor, složka plazmatické tromboplastiny,	15–30
	Antihemofilní faktor B*
X	Stewart-Prowerův faktor*	30–70
XI.	Antihemofilní faktor C	30–70
XII.	Hagemanův faktor, kontaktní faktor*	50–70
XIII.	Fibrináza, faktor stabilizující fibrin. Další:	72
	Von Willebrandův faktor	18–30
	Fletcherův faktor, plazmatický prekalikrein	-
	Fitzgeraldův faktor, kininogen s vysokou molekulovou hmotností	-

*Syntetizuje se v játrech.

Fáze plazmatické hemostázy

Proces plazmatické hemostázy lze podmíněně rozdělit do 3 fází.

Fáze I - tvorba protrombinázy neboli aktivace kontaktní kalikrein-kininové kaskády. Fáze I je vícestupňový proces, jehož výsledkem je akumulace komplexu faktorů v krvi, které mohou přeměnit protrombin na trombin, a proto se tento komplex nazývá protrombináza. Existují vnitřní a vnější dráhy tvorby protrombinázy. Ve vnitřní dráze je srážení krve iniciováno bez účasti tkáňového tromboplastinu; na tvorbě protrombinázy se podílejí plazmatické faktory (XII, XI, IX, VIII, X), kalikrein-kininový systém a krevní destičky. V důsledku iniciace reakcí vnitřní dráhy se na povrchu fosfolipidů (trombocitový faktor 3) za přítomnosti ionizovaného vápníku vytvoří komplex faktorů Xa s V. Celý tento komplex působí jako protrombináza a přeměňuje protrombin na trombin. Spouštěcím faktorem tohoto mechanismu je XII, který se aktivuje buď v důsledku kontaktu krve s cizím povrchem, nebo při kontaktu krve se subendotelem (kolagenem) a dalšími složkami pojivové tkáně při poškození cévních stěn; nebo faktor XII je aktivován enzymatickým štěpením (kalikreinem, plazminem, dalšími proteázami). V extrinsické dráze tvorby protrombinázy hraje hlavní roli tkáňový faktor (faktor III), který je exprimován na povrchu buněk při poškození tkáně a tvoří komplex s faktorem VIIa a ionty vápníku schopný přeměnit faktor X na faktor Xa, který aktivuje protrombin. Kromě toho faktor Xa retrográdně aktivuje komplex tkáňového faktoru a faktoru VIIa. Vnitřní a vnější dráhy jsou tak propojeny u koagulačních faktorů. Takzvané „můstky“ mezi těmito dráhami jsou realizovány vzájemnou aktivací faktorů XII, VII a IX. Tato fáze trvá od 4 minut 50 sekund do 6 minut 50 sekund.

Fáze II - tvorba trombinu. V této fázi protrombináza spolu s koagulačními faktory V, VII, X a IV přeměňuje inaktivní faktor II (protrombin) na aktivní faktor IIa - trombin. Tato fáze trvá 2-5 sekund.

Fáze III - tvorba fibrinu. Trombin štěpí dva peptidy A a B z molekuly fibrinogenu a přeměňuje ji na fibrinový monomer. Molekuly fibrinového monomeru polymerují nejprve na dimery, poté na oligomery, které jsou stále rozpustné, zejména v kyselém prostředí, a nakonec na fibrinový polymer. Trombin dále podporuje přeměnu faktoru XIII na faktor XIIIa. Ten v přítomnosti Ca2 ⁺ mění fibrinový polymer z labilní formy, snadno rozpustné fibrinolysinem (plazminem), na pomalu a omezeně rozpustnou formu, která tvoří základ krevní sraženiny. Tato fáze trvá 2-5 s.

Během tvorby hemostatického trombu nedochází k šíření trombu z místa poškození do cévní stěny podél cévního řečiště, protože tomu brání rychle rostoucí antikoagulační potenciál krve po koagulaci a aktivace fibrinolytického systému.

Udržování krve v tekutém stavu a regulace rychlosti interakce faktorů ve všech fázích koagulace je do značné míry určena přítomností přírodních látek v krevním řečišti, které mají antikoagulační aktivitu. Tekutý stav krve zajišťuje rovnováhu mezi faktory, které indukují srážení krve, a faktory, které jeho rozvoji brání, a ty druhé nejsou vyčleněny do samostatného funkčního systému, protože realizace jejich účinků je nejčastěji nemožná bez účasti prokoagulačních faktorů. Proto je vyčlenění antikoagulancií, která zabraňují aktivaci faktorů srážení krve a neutralizují jejich aktivní formy, velmi podmíněné. Látky, které mají antikoagulační aktivitu, se v těle neustále syntetizují a uvolňují se do krevního oběhu určitou rychlostí. Patří mezi ně ATIII, heparin, proteiny C a S, nedávno objevený inhibitor dráhy tkáňové koagulace TFPI (inhibitor komplexu tkáňový faktor-faktor VIIa-Ca2 ⁺ ), α2 makroglobulin, antitrypsin atd. Během srážení krve, fibrinolýzy, se z koagulačních faktorů a dalších proteinů tvoří také látky s antikoagulační aktivitou. Antikoagulancia mají výrazný vliv na všechny fáze srážení krve, proto je studium jejich aktivity při poruchách srážení krve velmi důležité.

Po stabilizaci fibrinu spolu s formovanými elementy, které tvoří primární červený trombus, začínají dva hlavní procesy postkoagulační fáze - spontánní fibrinolýza a retrakce, které nakonec vedou k tvorbě hemostaticky kompletního konečného trombu. Za normálních okolností tyto dva procesy probíhají paralelně. Fyziologická spontánní fibrinolýza a retrakce přispívají ke zhutnění trombu a plnění jeho hemostatických funkcí. Na tomto procesu se aktivně podílí plazminový (fibrinolytický) systém a fibrináza (faktor XIIIa). Spontánní (přirozená) fibrinolýza odráží komplexní reakci mezi složkami plazminového systému a fibrinem. Plazminový systém se skládá ze čtyř hlavních složek: plazminogenu, plazminu (fibrinolysinu), aktivátorů fibrinolýzních proenzymů a jejich inhibitorů. Porušení poměru složek plazminového systému vede k patologické aktivaci fibrinolýzy.

V klinické praxi sleduje studium hemostázového systému následující cíle:

• diagnostika poruch hemostázového systému;
• určení přípustnosti chirurgického zákroku v případě zjištěných poruch v systému hemostázy;
• sledování léčby přímými a nepřímými antikoagulancii a také trombolytickou terapií.

Vaskulárně-destičková (primární) hemostáza

Vaskulárně-destičková neboli primární hemostáza je narušena změnami cévní stěny (dystrofické, imunoalergické, neoplastické a traumatické kapilární patologie); trombocytopenie; trombocytopatie, kombinace kapilárních patologií a trombocytopenie.

Cévní složka hemostázy

Existují následující ukazatele, které charakterizují vaskulární složku hemostázy.

• Test sevření. Kůže se pod klíční kostí shrne do záhybu a sevře se. U zdravých lidí se na kůži neobjevují žádné změny ani bezprostředně po sevření, ani po 24 hodinách. Pokud je narušena kapilární rezistence, v místě sevření se objevují petechie nebo modřiny, které jsou obzvláště jasně viditelné po 24 hodinách.
• Test škrtidlem. Ustupte 1,5-2 cm od jamky loketní žíly a nakreslete kruh o průměru přibližně 2,5 cm. Umístěte manžetu tonometru na rameno a vytvořte tlak 80 mm Hg. Tlak udržujte striktně na stejné úrovni po dobu 5 minut. Spočítá se všechny petechie, které se objeví v ohraničeném kruhu. U zdravých jedinců se petechie netvoří nebo jich není více než 10 (test škrtidlem negativní). Pokud je narušena rezistence kapilární stěny, počet petechií po testu prudce stoupá.

Krevní složka hemostázy

Indikátory charakterizující krevní složku hemostázy:

• Stanovení doby krvácení podle Dukea.
• Počítání počtu krevních destiček v krvi.
• Stanovení agregace krevních destiček pomocí ADP.
• Stanovení agregace krevních destiček s kolagenem.
• Stanovení agregace krevních destiček pomocí adrenalinu.
• Stanovení agregace krevních destiček ristocetinem (stanovení aktivity von Willebrandova faktoru).