Hemostaza

Hemostazni sustav (hemostaza) je skup funkcionalnih, morfoloških i biokemijskih mehanizama koji osiguravaju održavanje tekućeg stanja krvi, sprječavanje i zaustavljanje krvarenja, kao i integritet krvnih žila.

U cijelom organizmu, u odsutnosti bilo kakvih patoloških učinaka, tekuće stanje krvi posljedica je ravnoteže čimbenika koji određuju procese

Koagulacija i sprječavanje njihovog razvoja. Kršenje takve ravnoteže može biti uzrokovano mnogim čimbenicima, međutim, bez obzira na etiološke uzroke, stvaranje tromba u tijelu odvija se prema jedinstvenim zakonima uz uključivanje određenih staničnih elemenata, enzima i supstrata u proces.

U koagulaciji krvi razlikuju se dvije veze: stanična (vaskularno-trombocitna) i plazma (koagulacijska) hemostaza.

• Stanična hemostaza se shvaća kao stanična adhezija (tj. interakcija stanica sa stranom površinom, uključujući stanice različite vrste), agregacija (lijepljenje istih krvnih stanica), kao i oslobađanje tvari iz formiranih elemenata koje aktiviraju plazmatsku hemostazu.
• Plazmatska (koagulacijska) hemostaza je kaskada reakcija koje uključuju faktore zgrušavanja krvi, a završavaju procesom stvaranja fibrina. Rezultirajući fibrin se dalje uništava plazminom (fibrinoliza).

Važno je napomenuti da je podjela hemostatskih reakcija na stanične i plazmatske uvjetna, ali vrijedi u in vitro sustavu i značajno pojednostavljuje izbor adekvatnih metoda i interpretaciju rezultata laboratorijske dijagnostike patologije hemostaze. U tijelu su ove dvije karike sustava koagulacije krvi usko povezane i ne mogu funkcionirati odvojeno.

Vaskularna stijenka igra vrlo važnu ulogu u provedbi reakcija hemostaze. Endotelne stanice krvnih žila sposobne su sintetizirati i/ili eksprimirati na svojoj površini različite biološki aktivne tvari koje moduliraju stvaranje tromba. To uključuje von Willebrandov faktor, endotelni relaksirajući faktor (dušikov oksid), prostaciklin, trombomodulin, endotelin, aktivator plazminogena tkivnog tipa, inhibitor aktivatora plazminogena tkivnog tipa, tkivni faktor (tromboplastin), inhibitor puta tkivnog faktora i neke druge. Osim toga, membrane endotelnih stanica nose receptore koji, pod određenim uvjetima, posreduju vezanje na molekularne ligande i stanice koje slobodno cirkuliraju u krvotoku.

U odsutnosti ikakvog oštećenja, endotelne stanice koje oblažu krvnu žilu imaju tromborezistentna svojstva, što pomaže u održavanju tekućeg stanja krvi. Tromborezistencija endotela osigurana je:

• kontaktna inercija unutarnje (okrenute prema lumenu žile) površine ovih stanica;
• sinteza snažnog inhibitora agregacije trombocita - prostaciklina;
• prisutnost trombomodulina na membrani endotelnih stanica, koji veže trombin; u ovom slučaju, potonji gubi sposobnost izazivanja zgrušavanja krvi, ali zadržava aktivirajući učinak na sustav dvaju najvažnijih fizioloških antikoagulansa - proteina C i S;
• visok sadržaj mukopolisaharida na unutarnjoj površini krvnih žila i fiksacija kompleksa heparin-antitrombin III (ATIII) na endotel;
• sposobnost lučenja i sinteze aktivatora tkivnog plazminogena, što osigurava fibrinolizu;
• sposobnost stimuliranja fibrinolize putem proteinskog sustava C i S.

Kršenje integriteta vaskularne stijenke i/ili promjene funkcionalnih svojstava endotelnih stanica mogu doprinijeti razvoju protrombotskih reakcija - antitrombotski potencijal endotela transformira se u trombogeni. Uzroci koji dovode do ozljede krvnih žila vrlo su raznoliki i uključuju i egzogene (mehanička oštećenja, ionizirajuće zračenje, hiper- i hipotermija, otrovne tvari, uključujući lijekove itd.) i endogene čimbenike. Potonji uključuju biološki aktivne tvari (trombin, ciklički nukleotidi, niz citokina itd.), koje pod određenim uvjetima mogu pokazivati membransko-agresivna svojstva. Takav mehanizam oštećenja vaskularne stijenke karakterističan je za mnoge bolesti praćene sklonošću stvaranju tromba.

Svi stanični elementi krvi sudjeluju u trombogenezi, ali za trombocite (za razliku od eritrocita i leukocita) prokoagulacijska funkcija je glavna. Trombociti ne djeluju samo kao glavni sudionici u procesu stvaranja tromba, već imaju značajan utjecaj i na druge karike hemokoagulacije, osiguravajući aktivirane fosfolipidne površine potrebne za provedbu procesa hemostaze u plazmi, oslobađajući niz faktora koagulacije u krv, modulirajući fibrinolizu i remeteći hemodinamske konstante, kako prolaznom vazokonstrikcijom uzrokovanom stvaranjem tromboksana A2, _tako i stvaranjem i oslobađanjem mitogenih faktora koji potiču hiperplaziju vaskularne stijenke. Kada se pokrene trombogeneza, dolazi do aktivacije trombocita (tj. aktivacije trombocitnih glikoproteina i fosfolipaza, metabolizma fosfolipida, stvaranja sekundarnih glasnika, fosforilacije proteina, metabolizma arahidonske kiseline, interakcije aktina i miozina, izmjene Na ⁺ /H ⁺, ekspresije fibrinogenskih receptora i preraspodjele kalcijevih iona) te indukcije njihovih procesa adhezije, reakcija oslobađanja i agregacije; Adhezija prethodi reakciji oslobađanja i agregacije trombocita i prvi je korak u hemostatskom procesu.

Kada je endotelna sluznica oštećena, subendotelne komponente vaskularne stijenke (fibrilarni i nefibrilarni kolagen, elastin, proteoglikani itd.) dolaze u kontakt s krvlju i tvore površinu za vezanje von Willebrandovog faktora, koji ne samo da stabilizira faktor VIII u plazmi, već igra i ključnu ulogu u procesu adhezije trombocita, povezujući subendotelne strukture sa staničnim receptorima.

Adhezija trombocita na trombogenu površinu popraćena je njihovim širenjem. Ovaj proces je neophodan za potpuniju interakciju receptora trombocita s fiksnim ligandima, što doprinosi daljnjem napredovanju stvaranja tromba, budući da, s jedne strane, osigurava jaču vezu prilijepljenih stanica s vaskularnom stijenkom, a s druge strane, imobilizirani fibrinogen i von Willebrandov faktor mogu djelovati kao agonisti trombocita, doprinoseći daljnjoj aktivaciji tih stanica.

Osim interakcije sa stranom (uključujući oštećenu vaskularnu) površinom, trombociti se mogu lijepiti jedni za druge, tj. agregirati. Agregaciju trombocita uzrokuju tvari različite prirode, poput trombina, kolagena, ADP-a, arahidonske kiseline, tromboksana A ₂, prostaglandina G ₂ i H ₂, serotonina, adrenalina, faktora aktivacije trombocita i drugih. Egzogene tvari (koje nisu prisutne u tijelu), poput lateksa, također mogu djelovati kao proagreganti.

I adhezija i agregacija trombocita mogu dovesti do razvoja reakcije oslobađanja - specifičnog Ca2 ⁺ -ovisnog sekretornog procesa u kojem trombociti oslobađaju niz tvari u izvanstanični prostor. Reakciju oslobađanja induciraju ADP, adrenalin, subendotelno vezivno tkivo i trombin. U početku se oslobađa sadržaj gustih granula: ADP, serotonin, Ca2 ⁺; intenzivnija stimulacija trombocita potrebna je za oslobađanje sadržaja α-granula (trombocitni faktor 4, β-tromboglobulin, faktor rasta trombocita, von Willebrandov faktor, fibrinogen i fibronektin). Liposomske granule koje sadrže kisele hidrolaze oslobađaju se samo u prisutnosti kolagena ili trombina. Treba napomenuti da faktori oslobođeni iz trombocita doprinose zatvaranju defekta vaskularne stijenke i razvoju hemostatskog čepa, međutim, uz dovoljno izraženo oštećenje krvnih žila, daljnja aktivacija trombocita i njihovo prianjanje na ozlijeđeno područje vaskularne površine čini osnovu za razvoj raširenog trombotičkog procesa s naknadnom vaskularnom okluzijom.

U svakom slučaju, rezultat oštećenja endotelnih stanica je stjecanje prokoagulantnih svojstava od strane vaskularne intime, što je popraćeno sintezom i ekspresijom tkivnog faktora (tromboplastina), glavnog pokretača procesa zgrušavanja krvi. Sam tromboplastin nema enzimsku aktivnost, ali može djelovati kao kofaktor aktiviranog faktora VII. Kompleks tromboplastin/faktor VII sposoban je aktivirati i faktor X i faktor XI, čime uzrokuje stvaranje trombina, što zauzvrat potiče daljnje napredovanje staničnih i plazmatskih reakcija hemostaze.

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

Mehanizmi regulacije hemostaze

Brojni inhibitorni mehanizmi sprječavaju nekontroliranu aktivaciju reakcija koagulacije koje bi mogle dovesti do lokalne tromboze ili diseminirane intravaskularne koagulacije. Ti mehanizmi uključuju inaktivaciju prokoagulantnih enzima, fibrinolizu i razgradnju aktiviranih faktora koagulacije, prvenstveno u jetri.

Inaktivacija faktora koagulacije

Inhibitori plazma proteaze (antitrombin, inhibitor puta tkivnog faktora, _α2 -makroglobulin, heparin kofaktor II) inaktiviraju enzime koagulacije. Antitrombin inhibira trombin, faktor Xa, faktor Xla i faktor IXa. Heparin pojačava aktivnost antitrombina.

Dva proteina ovisna o vitaminu K, protein C i protein S, tvore kompleks koji proteolitički inaktivira faktore VIlla i Va. Trombin, vezanjem na receptor na endotelnim stanicama koji se naziva trombomodulin, aktivira protein C. Aktivirani protein C, zajedno s proteinom S i fosfolipidima kao kofaktorima, proteolizira faktore VIIIa i Va.

Fibrinoliza

Taloženje fibrina i fibrinoliza moraju biti uravnoteženi kako bi se održao i ograničio hemostatski ugrušak tijekom popravka oštećene stijenke krvne žile. Fibrinolitički sustav otapa fibrin pomoću plazmina, proteolitičkog enzima. Fibrinolizu aktiviraju aktivatori plazminogena koji se oslobađaju iz vaskularnih endotelnih stanica. Aktivatori plazminogena i plazminogen vežu se za fibrin. Aktivatori plazminogena katalitički cijepaju plazminogen, tvoreći plazmin. Plazmin stvara topljive produkte razgradnje fibrina, koji se oslobađaju u cirkulaciju.

Aktivatori plazminogena podijeljeni su u nekoliko tipova. Tkivni aktivator plazminogena (tPA) endotelnih stanica ima nisku aktivnost kada je slobodan u otopini, ali njegova učinkovitost raste kada stupi u interakciju s fibrinom u neposrednoj blizini plazminogena. Drugi tip, urokinaza, postoji u jednolančanim i dvolančanim oblicima s različitim funkcionalnim svojstvima. Jednolančana urokinaza ne može aktivirati slobodni plazminogen, ali poput tPA, može aktivirati plazminogen kada stupi u interakciju s fibrinom. Tragovi plazmina cijepaju jednolančanu u dvolančanu urokinazu, koja aktivira plazminogen u otopini, kao i vezana za fibrin. Epitelne stanice u izlučnim kanalima (npr. bubrežni tubuli, mliječni kanali) luče urokinazu, koja je fiziološki aktivator fibrinolize u tim kanalima. Streptokinaza, bakterijski produkt koji se normalno ne nalazi u tijelu, još je jedan potencijalni aktivator plazminogena. Streptokinaza, urokinaza i rekombinantni tPA (alteplaza) se terapijski koriste za indukciju fibrinolize u bolesnika s akutnim trombotičkim bolestima.

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

Regulacija fibrinolize

Fibrinolizu reguliraju inhibitori aktivatora plazminogena (PAI) i inhibitori plazmina, koji usporavaju fibrinolizu. PAI-1 je najvažniji PAI, oslobađa se iz vaskularnih endotelnih stanica, inaktivira tPA, urokinazu i aktivira trombocite. Najvažniji inhibitor plazmina je α-antiplazmin, koji inaktivira slobodni plazmin oslobođen iz ugruška. Dio α-antiplazmina može se vezati za fibrinski ugrušak putem faktora XIII, sprječavajući prekomjernu aktivnost plazmina unutar ugruška. Urokinaza i tPA se brzo uklanjaju iz jetre, što je još jedan mehanizam za sprječavanje prekomjerne fibrinolize.

Hemostatske reakcije, čija se ukupnost obično naziva plazma (koagulacijska) hemostaza, u konačnici dovode do stvaranja fibrina; te reakcije prvenstveno ostvaruju proteini zvani plazma faktori.

Međunarodna nomenklatura faktora koagulacije

Čimbenici	Sinonimi	Vrijeme poluraspada, h
Ja	Fibrinogen*	72-120
Drugi	Protrombin*	48-96
III.	Tkivni tromboplastin, tkivni faktor	-
IV.	Kalcijevi ioni	-
V	Proakcelerin*, Ac-globulin	15-18
VI.	Accelerin (povučen iz upotrebe)
VII.	Prokonvertin*	4-6
VIII.	Antihemofilni globulin A	7-8
IX.	Božićni faktor, komponenta plazmatskog tromboplastina,	15-30
	Antihemofilni faktor B*
X	Stewart-Prowerov faktor*	30-70
XI.	Antihemofilni faktor C	30-70
XII	Hagemanov faktor, faktor kontakta*	50-70
XIII	Fibrinaza, faktor stabilizacije fibrina Dodatno:	72
	Von Willebrandov faktor	18-30
	Fletcherov faktor, prekalikrein u plazmi	-
	Fitzgeraldov faktor, kininogen visoke molekularne težine	-

*Sintetizira se u jetri.

Faze plazma hemostaze

Proces hemostaze u plazmi može se uvjetno podijeliti u 3 faze.

Faza I - stvaranje protrombinske reakcije ili kontaktno-kalikrein-kinin-kaskadna aktivacija. Faza I je višestupanjski proces koji rezultira nakupljanjem kompleksa faktora u krvi koji mogu pretvoriti protrombin u trombin, zbog čega se ovaj kompleks naziva protrombinska reakcija. Postoje intrinzični i ekstrinzični putevi za stvaranje protrombinske reakcije. U intrinzičnom putu, zgrušavanje krvi započinje bez sudjelovanja tkivnog tromboplastina; plazma faktori (XII, XI, IX, VIII, X), kalikrein-kininski sustav i trombociti sudjeluju u stvaranju protrombinske reakcije. Kao rezultat pokretanja reakcija intrinzičnog puta, na površini fosfolipida (trombocitni faktor 3) u prisutnosti ioniziranog kalcija stvara se kompleks faktora Xa s V. Cijeli ovaj kompleks djeluje kao protrombinska reakcija, pretvarajući protrombin u trombin. Okidač ovog mehanizma je XII, koji se aktivira ili kao rezultat kontakta krvi sa stranom površinom ili nakon kontakta krvi sa subendotelom (kolagenom) i drugim komponentama vezivnog tkiva prilikom oštećenja stijenki krvnih žila; ili se faktor XII aktivira enzimskim cijepanjem (kalikreinom, plazminom, drugim proteazama). U vanjskom putu stvaranja protrombinske enzimaze glavnu ulogu igra tkivni faktor (faktor III), koji se eksprimira na površinama stanica nakon oštećenja tkiva i tvori kompleks s faktorom VIIa i kalcijevim ionima sposobnim pretvoriti faktor X u faktor Xa, koji aktivira protrombin. Osim toga, faktor Xa retrogradno aktivira kompleks tkivnog faktora i faktora VIIa. Dakle, unutarnji i vanjski putevi povezani su kod faktora koagulacije. Takozvani "mostovi" između tih putova ostvaruju se međusobnom aktivacijom faktora XII, VII i IX. Ova faza traje od 4 min 50 sek do 6 min 50 sek.

Faza II - stvaranje trombina. U ovoj fazi, protrombinaza zajedno s faktorima koagulacije V, VII, X i IV pretvara neaktivni faktor II (protrombin) u aktivni faktor IIa - trombin. Ova faza traje 2-5 sekundi.

Faza III - stvaranje fibrina. Trombin cijepa dva peptida A i B iz molekule fibrinogena, pretvarajući ga u fibrin monomer. Molekule potonjeg polimeriziraju prvo u dimere, zatim u oligomere, koji su još uvijek topljivi, posebno u kiseloj sredini, i konačno u fibrin polimer. Osim toga, trombin potiče pretvorbu faktora XIII u faktor XIIIa. Potonji, u prisutnosti Ca2 ⁺, mijenja fibrin polimer iz labilnog oblika, lako topljivog fibrinolizinom (plazminom), u sporo i ograničeno topljiv oblik, koji čini osnovu krvnog ugruška. Ova faza traje 2-5 s.

Tijekom stvaranja hemostatskog tromba, širenje tromba s mjesta oštećenja stijenke krvne žile duž vaskularnog korita ne događa se, jer to sprječava brzo rastući antikoagulantni potencijal krvi nakon koagulacije i aktivacija fibrinolitičkog sustava.

Održavanje krvi u tekućem stanju i regulacija brzine interakcije faktora u svim fazama koagulacije uvelike su određeni prisutnošću prirodnih tvari u krvotoku koje imaju antikoagulantnu aktivnost. Tekuće stanje krvi osigurava ravnotežu između faktora koji potiču koagulaciju krvi i faktora koji sprječavaju njezin razvoj, a potonji se ne izdvajaju u zaseban funkcionalni sustav, budući da je provedba njihovih učinaka najčešće nemoguća bez sudjelovanja prokoagulantnih faktora. Stoga je izdvajanje antikoagulanata koji sprječavaju aktivaciju faktora koagulacije krvi i neutraliziraju njihove aktivne oblike vrlo uvjetno. Tvari koje imaju antikoagulantnu aktivnost stalno se sintetiziraju u tijelu i oslobađaju se u krvotok određenom brzinom. To uključuje ATIII, heparin, proteine C i S, nedavno otkriveni inhibitor puta koagulacije tkiva TFPI (inhibitor kompleksa faktor tkiva-faktor VIIa-Ca2 ⁺ ), α2 makroglobulin, antitripsin itd. Tijekom koagulacije krvi, fibrinolize, iz faktora koagulacije i drugih proteina također nastaju tvari s antikoagulantnom aktivnošću. Antikoagulansi imaju izražen učinak na sve faze zgrušavanja krvi, stoga je proučavanje njihove aktivnosti kod poremećaja zgrušavanja krvi vrlo važno.

Nakon što se fibrin stabilizira, zajedno s formiranim elementima koji tvore primarni crveni tromb, započinju dva glavna procesa postkoagulacijske faze - spontana fibrinoliza i retrakcija, koji u konačnici dovode do stvaranja hemostatski potpunog konačnog tromba. Normalno se ova dva procesa odvijaju paralelno. Fiziološka spontana fibrinoliza i retrakcija doprinose zbijanju tromba i obavljanju njegovih hemostatskih funkcija. Plazminski (fibrinolitički) sustav i fibrinaza (faktor XIIIa) aktivno sudjeluju u ovom procesu. Spontana (prirodna) fibrinoliza odražava složenu reakciju između komponenti plazminskog sustava i fibrina. Plazminski sustav sastoji se od četiri glavne komponente: plazminogena, plazmina (fibrinolizina), aktivatora proenzima fibrinolize i njegovih inhibitora. Kršenje omjera komponenti plazminskog sustava dovodi do patološke aktivacije fibrinolize.

U kliničkoj praksi, proučavanje hemostaznog sustava teži sljedećim ciljevima:

• dijagnostika poremećaja hemostaznog sustava;
• određivanje dopuštenosti kirurške intervencije u slučaju utvrđenih poremećaja u sustavu hemostaze;
• praćenje liječenja izravnim i neizravnim antikoagulansima, kao i trombolitičkom terapijom.

Vaskularno-trombocitna (primarna) hemostaza

Vaskularno-trombocitna ili primarna hemostaza poremećena je promjenama u vaskularnoj stijenci (distrofične, imunoalergijske, neoplastične i traumatske kapilarne patologije); trombocitopenija; trombocitopatija, kombinacija kapilarnih patologija i trombocitopenije.

Vaskularna komponenta hemostaze

Postoje sljedeći pokazatelji koji karakteriziraju vaskularnu komponentu hemostaze.

• Test štipanja. Koža se skupi ispod ključne kosti u nabor i štipne. Kod zdravih osoba ne događaju se nikakve promjene na koži ni odmah nakon štipanja ni nakon 24 sata. Ako je kapilarni otpor narušen, na mjestu štipanja pojavljuju se petehije ili modrice koje su posebno jasno vidljive nakon 24 sata.
• Test podvezivanja. Odmaknuvši se 1,5-2 cm od udubljenja kubitalne vene, nacrtajte krug promjera približno 2,5 cm. Postavite manžetu tonometra na rame i stvorite tlak od 80 mm Hg. Održavajte tlak strogo na jednoj razini tijekom 5 minuta. Broje se sve petehije koje se pojave u ocrtanom krugu. Kod zdravih osoba petehije se ne stvaraju ili ih nema više od 10 (negativan test podvezivanja). Ako je otpor kapilarne stijenke narušen, broj petehija naglo se povećava nakon testa.

Trombocitna komponenta hemostaze

Pokazatelji koji karakteriziraju trombocitnu komponentu hemostaze:

• Određivanje trajanja krvarenja prema Dukeu.
• Brojanje broja trombocita u krvi.
• Određivanje agregacije trombocita pomoću ADP-a.
• Određivanje agregacije trombocita s kolagenom.
• Određivanje agregacije trombocita adrenalinom.
• Određivanje agregacije trombocita ristocetinom (određivanje aktivnosti von Willebrandovog faktora).