Hæmostase

Hæmostasesystemet (hæmostase) er et sæt funktionelle, morfologiske og biokemiske mekanismer, der sikrer opretholdelse af blodets flydende tilstand, forebyggelse og stop af blødning samt blodkarrenes integritet.

I en hel organisme, i mangel af patologiske virkninger, er blodets flydende tilstand en konsekvens af balancen mellem faktorer, der bestemmer processerne.

Koagulation og forebyggelse af deres udvikling. Overtrædelse af en sådan balance kan skyldes mange faktorer, men uanset de ætiologiske årsager forekommer trombedannelse i kroppen i henhold til ensartede love med inkludering af visse cellulære elementer, enzymer og substrater i processen.

I blodkoagulation skelnes der mellem to led: cellulær (vaskulær-blodplader) og plasma (koagulation) hæmostase.

• Cellulær hæmostase forstås som celleadhæsion (dvs. cellers interaktion med en fremmed overflade, inklusive celler af en anden type), aggregering (limning af de samme blodlegemer sammen) samt frigivelse af stoffer fra dannede elementer, der aktiverer plasmahæmostase.
• Plasmahæmostase (koagulationshæmostase) er en kaskade af reaktioner, der involverer blodkoagulationsfaktorer, og som afsluttes med fibrindannelse. Det resulterende fibrin nedbrydes yderligere af plasmin (fibrinolyse).

Det er vigtigt at bemærke, at opdelingen af hæmostatiske reaktioner i cellulær og plasma er betinget, men den er gyldig i in vitro-systemet og forenkler betydeligt valget af passende metoder og fortolkningen af resultaterne af laboratoriediagnostik af hæmostasepatologi. I kroppen er disse to led i blodkoagulationssystemet tæt forbundet og kan ikke fungere separat.

Karvæggen spiller en meget vigtig rolle i implementeringen af hæmostase-reaktioner. Endotelceller i blodkar er i stand til at syntetisere og/eller udtrykke forskellige biologisk aktive stoffer på deres overflade, der modulerer trombedannelse. Disse omfatter von Willebrand-faktor, endotel-relakserende faktor (nitrogenoxid), prostacyclin, trombomodulin, endothelin, vævstype-plasminogenaktivator, vævstype-plasminogenaktivatorinhibitor, vævsfaktor (thromboplastin), vævsfaktor-pathway-inhibitor og nogle andre. Derudover bærer endotelcellemembraner receptorer, der under visse betingelser medierer binding til molekylære ligander og celler, der cirkulerer frit i blodbanen.

I mangel af skade har endotelcellerne, der beklæder karret, tromboseresistente egenskaber, hvilket hjælper med at opretholde blodets flydende tilstand. Endotelets tromboseresistente tilstand sikres af:

• kontaktinerti på den indre (mod karrets lumen) overflade af disse celler;
• syntese af en kraftig hæmmer af blodpladeaggregering - prostacyclin;
• Tilstedeværelsen af trombomodulin på endotelcellemembranen, som binder thrombin; i dette tilfælde mister sidstnævnte evnen til at forårsage blodkoagulering, men bevarer den aktiverende effekt på systemet af to vigtigste fysiologiske antikoagulantia - proteinerne C og S;
• højt indhold af mukopolysaccharider på den indre overflade af blodkarrene og fiksering af heparin-antithrombin III (ATIII)-komplekset på endotelet;
• evnen til at udskille og syntetisere vævsplasminogenaktivator, som sikrer fibrinolyse;
• evnen til at stimulere fibrinolyse gennem protein C- og S-systemet.

Krænkelse af karvæggens integritet og/eller ændringer i endotelcellernes funktionelle egenskaber kan bidrage til udviklingen af protrombotiske reaktioner - endotelets antitrombotiske potentiale omdannes til trombogent. Årsagerne til vaskulær skade er meget forskellige og omfatter både eksogene (mekanisk skade, ioniserende stråling, hyper- og hypotermi, giftige stoffer, herunder lægemidler osv.) og endogene faktorer. Sidstnævnte omfatter biologisk aktive stoffer (trombin, cykliske nukleotider, en række cytokiner osv.), som under visse betingelser kan udvise membran-aggressive egenskaber. En sådan mekanisme for vaskulær vægskade er karakteristisk for mange sygdomme ledsaget af en tendens til trombedannelse.

Alle cellulære elementer i blodet deltager i trombogenese, men for blodplader (i modsætning til erytrocytter og leukocytter) er prokoaguleringsfunktionen den primære. Blodplader fungerer ikke kun som de vigtigste deltagere i trombedannelsesprocessen, men har også en betydelig effekt på andre led i hæmokoagulationen, idet de tilvejebringer aktiverede fosfolipidoverflader, der er nødvendige for implementeringen af plasmahæmostaseprocesser, frigiver en række koagulationsfaktorer i blodet, modulerer fibrinolyse og forstyrrer hæmodynamiske konstanter både ved forbigående vasokonstriktion forårsaget af dannelsen af tromboxan A2 _og ved dannelse og frigivelse af mitogene faktorer, der fremmer hyperplasi af karvæggen. Når trombogenese initieres, sker der blodpladeaktivering (dvs. aktivering af blodpladeglykoproteiner og fosfolipaser, fosfolipidmetabolisme, dannelse af sekundære budbringere, proteinfosforylering, arachidonsyremetabolisme, aktin- og myosin-interaktion, Na ⁺ /H ⁺ -udveksling, ekspression af fibrinogenreceptorer og omfordeling af calciumioner) og induktion af deres adhæsionsprocesser, frigivelses- og aggregeringsreaktioner; Adhæsion går forud for frigivelsen og aggregeringsreaktionen af blodplader og er det første trin i den hæmostatiske proces.

Når endotelvæggen beskadiges, kommer de subendoteliale komponenter i karvæggen (fibrillært og ikke-fibrillært kollagen, elastin, proteoglykaner osv.) i kontakt med blodet og danner en overflade til binding af von Willebrand-faktor, som ikke kun stabiliserer faktor VIII i plasmaet, men også spiller en nøglerolle i processen med blodpladeadhæsion, hvor den forbinder subendoteliale strukturer med cellereceptorer.

Blodpladeadhæsion til den trombogene overflade ledsages af deres spredning. Denne proces er nødvendig for en mere fuldstændig interaktion mellem blodpladereceptorer og fikserede ligander, hvilket bidrager til yderligere progression af trombedannelse, da det på den ene side giver en stærkere forbindelse mellem adhærerede celler og vaskulærvæggen, og på den anden side er immobiliseret fibrinogen og von Willebrand-faktor i stand til at fungere som blodpladeagonister, hvilket bidrager til yderligere aktivering af disse celler.

Ud over interaktion med en fremmed (herunder beskadiget vaskulær) overflade er blodplader i stand til at klæbe til hinanden, dvs. aggregere. Blodpladeaggregering forårsages af stoffer af forskellig art, såsom thrombin, kollagen, ADP, arachidonsyre, thromboxan A2 _, prostaglandiner G2 _og H2 _, serotonin, adrenalin, blodpladeaktiverende faktor og andre. Eksogene stoffer (som ikke findes i kroppen), såsom latex, kan også fungere som proaggregeringsmidler.

Både trombocytadhæsion og -aggregering kan føre til udvikling af en frigivelsesreaktion - en specifik Ca2 ⁺ -afhængig sekretorisk proces, hvor trombocytter frigiver en række stoffer til det ekstracellulære rum. Frigivelsesreaktionen induceres af ADP, adrenalin, subendotel bindevæv og trombin. Initialt frigives indholdet af tætte granuler: ADP, serotonin, Ca2 ⁺; mere intens stimulering af trombocytter er nødvendig for frigivelse af indholdet af α-granuler (trombocytfaktor 4, β-thromboglobulin, trombocytvækstfaktor, von Willebrand-faktor, fibrinogen og fibronektin). Liposomale granuler indeholdende syrehydrolaser frigives kun i nærvær af kollagen eller trombin. Det skal bemærkes, at de faktorer, der frigives fra trombocytter, bidrager til lukning af karvægsdefekten og udviklingen af en hæmostatisk prop, men ved tilstrækkeligt udtalt vaskulær skade danner yderligere aktivering af trombocytter og deres adhæsion til det beskadigede område af den vaskulære overflade grundlag for udviklingen af en udbredt trombotisk proces med efterfølgende vaskulær okklusion.

Under alle omstændigheder er resultatet af endotelcelleskader, at den vaskulære intima erhverver prokoagulerende egenskaber, hvilket ledsages af syntese og ekspression af vævsfaktor (thromboplastin), den primære initiator for blodkoagulationsprocessen. Thromboplastin i sig selv har ikke enzymatisk aktivitet, men kan fungere som en cofaktor for aktiveret faktor VII. Thromboplastin/faktor VII-komplekset er i stand til at aktivere både faktor X og faktor XI og derved forårsage dannelsen af trombin, hvilket igen inducerer yderligere progression af både cellulære og plasmahæmostasereaktioner.

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

Mekanismer for regulering af hæmostase

En række hæmmende mekanismer forhindrer ukontrolleret aktivering af koagulationsreaktioner, der kan føre til lokal trombose eller dissemineret intravaskulær koagulation. Disse mekanismer omfatter inaktivering af prokoagulerende enzymer, fibrinolyse og nedbrydning af aktiverede koagulationsfaktorer, primært i leveren.

Inaktivering af koagulationsfaktorer

Plasmaproteasehæmmere (antithrombin, vævsfaktor-hæmmer, a2 makroglobulin, heparin-cofaktor II) inaktiverer koagulationsenzymer. Antithrombin hæmmer thrombin, faktor Xa, faktor Xla og faktor IXa. Heparin forstærker aktiviteten af antithrombin.

To vitamin K-afhængige proteiner, protein C og protein S, danner et kompleks, der proteolytisk inaktiverer faktorerne VIIIa og Va. Thrombin aktiverer protein C ved at binde sig til en receptor på endotelceller kaldet trombomodulin. Aktiveret protein C proteolyserer sammen med protein S og fosfolipider som cofaktorer faktorerne VIIIa og Va.

Fibrinolyse

Fibrinaflejring og fibrinolyse skal være afbalanceret for at opretholde og begrænse den hæmostatiske koagulatdannelse under reparation af den beskadigede karvæg. Det fibrinolytiske system opløser fibrin ved hjælp af plasmin, et proteolytisk enzym. Fibrinolyse aktiveres af plasminogenaktivatorer frigivet fra vaskulære endotelceller. Plasminogenaktivatorer og plasmaplasminogen binder sig til fibrin. Plasminogenaktivatorer spalter katalytisk plasminogen og danner plasmin. Plasmin danner opløselige fibrin-nedbrydningsprodukter, som frigives til kredsløbet.

Plasminogenaktivatorer er opdelt i flere typer. Vævsplasminogenaktivator (tPA) i endotelceller har lav aktivitet, når den er fri i opløsning, men dens effektivitet øges, når den interagerer med fibrin i umiddelbar nærhed af plasminogen. Den anden type, urokinase, findes i enkeltkædede og dobbeltkædede former med forskellige funktionelle egenskaber. Enkeltkædet urokinase er ikke i stand til at aktivere frit plasminogen, men ligesom tPA kan den aktivere plasminogen, når den interagerer med fibrin. Sporkoncentrationer af plasmin spalter enkeltkædet til dobbeltkædet urokinase, som aktiverer plasminogen i opløsning såvel som binder sig til fibrin. Epitelceller i udskillelseskanaler (f.eks. nyretubuli, brystkanaler) udskiller urokinase, som er en fysiologisk aktivator af fibrinolyse i disse kanaler. Streptokinase, et bakterieprodukt, der normalt ikke findes i kroppen, er en anden potentiel plasminogenaktivator. Streptokinase, urokinase og rekombinant tPA (alteplase) anvendes terapeutisk til at inducere fibrinolyse hos patienter med akutte trombotiske sygdomme.

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

Regulering af fibrinolyse

Fibrinolyse reguleres af plasminogenaktivatorhæmmere (PAI'er) og plasminhæmmere, som bremser fibrinolysen. PAI-1 er den vigtigste PAI, der frigives fra vaskulære endotelceller, inaktiverer tPA, urokinase og aktiverer blodplader. Den vigtigste plasminhæmmer er α-antiplasmin, som inaktiverer frit plasmin frigivet fra blodproppen. Noget α-antiplasmin kan binde sig til fibrinklumpen via faktor XIII, hvilket forhindrer overdreven plasminaktivitet i blodproppen. Urokinase og tPA elimineres hurtigt af leveren, hvilket er en anden mekanisme til at forhindre overdreven fibrinolyse.

Hæmostatiske reaktioner, hvis helhed almindeligvis omtales som plasma (koagulation) hæmostase, fører i sidste ende til dannelsen af fibrin; disse reaktioner udføres primært af proteiner kaldet plasmafaktorer.

International nomenklatur for koagulationsfaktorer

Faktorer	Synonymer	Halveringstid, timer
Jeg	Fibrinogen*	72-120
II	Protrombin*	48-96
III	Vævstromboplastin, vævsfaktor	-
IV.	Calciumioner	-
V	Proaccelerin*, Ac-globulin	15-18
VI	Accelerin (taget ud af brug)
VII	Proconvertin*	4-6
VIII	Antihæmofil globulin A	7-8
IX	Julefaktor, plasma-tromboplastinkomponent,	15-30
	Antihæmofil faktor B*
X	Stewart-Prower-faktor*	30-70
11. klasse	Antihæmofil faktor C	30-70
XII	Hageman-faktor, kontaktfaktor*	50-70
13.	Fibrinase, fibrinstabiliserende faktor Yderligere:	72
	Von Willebrand-faktor	18-30
	Fletcher faktor, plasma prækallikrein	-
	Fitzgerald-faktor, kininogen med høj molekylvægt	-

*Syntetiseres i leveren.

Faser af plasmahæmostase

Processen med plasmahæmostase kan betinget opdeles i 3 faser.

Fase I - dannelse af protrombinase eller kontakt-kallikrein-kinin-kaskadeaktivering. Fase I er en flertrinsproces, der resulterer i akkumulering af et kompleks af faktorer i blodet, som kan omdanne protrombin til trombin, hvilket er grunden til, at dette kompleks kaldes protrombinase. Der er intrinsiske og ekstrinsiske veje til dannelse af protrombinase. I den intrinsiske vej initieres blodkoagulation uden deltagelse af vævstromboplastin; plasmafaktorer (XII, XI, IX, VIII, X), kallikrein-kinin-systemet og blodplader deltager i dannelsen af protrombinase. Som et resultat af initieringen af reaktioner i den intrinsiske vej dannes et kompleks af faktorer Xa med V på fosfolipidoverfladen (blodpladefaktor 3) i nærvær af ioniseret calcium. Hele dette kompleks fungerer som protrombinase og omdanner protrombin til trombin. Triggerfaktoren for denne mekanisme er XII, som aktiveres enten som følge af blodkontakt med en fremmed overflade, eller ved blodkontakt med subendotel (kollagen) og andre komponenter i bindevævet ved skade på karvæggene; eller faktor XII aktiveres ved enzymatisk spaltning (af kallikrein, plasmin, andre proteaser). I den ekstrinsiske pathway for protrombinasedannelse spilles hovedrollen af vævsfaktor (faktor III), som udtrykkes på celleoverflader ved vævsskade og danner et kompleks med faktor VIIa og calciumioner, der er i stand til at omdanne faktor X til faktor Xa, som aktiverer protrombin. Derudover aktiverer faktor Xa retrogradt komplekset af vævsfaktor og faktor VIIa. Således er de intrinsiske pathways forbundet ved koagulationsfaktorerne. De såkaldte "broer" mellem disse pathways realiseres gennem gensidig aktivering af faktorerne XII, VII og IX. Denne fase varer fra 4 min 50 sek til 6 min 50 sek.

Fase II - dannelse af trombin. I denne fase omdanner protrombinase sammen med koagulationsfaktorerne V, VII, X og IV inaktiv faktor II (protrombin) til aktiv faktor IIa - trombin. Denne fase varer 2-5 sekunder.

Fase III - dannelse af fibrin. Trombin spalter to peptider A og B fra fibrinogenmolekylet og omdanner det til fibrinmonomer. Molekylerne i sidstnævnte polymeriserer først til dimerer, derefter til oligomerer, som stadig er opløselige, især i et surt miljø, og i sidste ende til fibrinpolymer. Derudover fremmer thrombin omdannelsen af faktor XIII til faktor XIIIa. Sidstnævnte, i nærvær af Ca2 ⁺, ændrer fibrinpolymeren fra en labil form, letopløselig af fibrinolysin (plasmin), til en langsomt og begrænset opløselig form, som danner grundlag for en blodprop. Denne fase varer 2-5 sekunder.

Under dannelsen af en hæmostatisk trombe forekommer spredning af trombedannelse fra skadestedet til karvæggen langs karbunden ikke, da dette forhindres af blodets hurtigt stigende antikoagulerende potentiale efter koagulation og aktivering af det fibrinolytiske system.

Opretholdelse af blod i flydende tilstand og regulering af interaktionshastigheden mellem faktorer i alle faser af koagulation bestemmes i høj grad af tilstedeværelsen af naturlige stoffer i blodbanen, der har antikoagulerende aktivitet. Blodets flydende tilstand sikrer en balance mellem de faktorer, der inducerer blodkoagulation, og de faktorer, der forhindrer dens udvikling, og sidstnævnte er ikke allokeret til et separat funktionelt system, da implementeringen af deres virkninger oftest er umulig uden deltagelse af prokoagulerende faktorer. Derfor er allokeringen af antikoagulantia, der forhindrer aktiveringen af blodkoagulationsfaktorer og neutraliserer deres aktive former, meget betinget. Stoffer, der har antikoagulerende aktivitet, syntetiseres konstant i kroppen og frigives til blodbanen med en bestemt hastighed. Disse omfatter ATIII, heparin, proteinerne C og S, den nyligt opdagede vævskoagulationsvejshæmmer TFPI (vævsfaktor-faktor VIIa-Ca2 ⁺ komplekshæmmer), α2 makroglobulin, antitrypsin osv. Under blodkoagulation, fibrinolyse, dannes der også stoffer med antikoagulerende aktivitet fra koagulationsfaktorer og andre proteiner. Antikoagulantia har en udtalt effekt på alle faser af blodkoagulation, så det er meget vigtigt at studere deres aktivitet i blodkoagulationsforstyrrelser.

Efter at fibrin er stabiliseret, begynder to hovedprocesser i postkoagulationsfasen, sammen med de dannede elementer, der danner den primære røde trombe, - spontan fibrinolyse og retraktion, som i sidste ende fører til dannelsen af en hæmostatisk fuldstændig sluttrombe. Normalt forekommer disse to processer parallelt. Fysiologisk spontan fibrinolyse og retraktion bidrager til trombens kompaktering og udførelsen af dens hæmostatiske funktioner. Plasminsystemet (fibrinolytisk) og fibrinase (faktor XIIIa) spiller en aktiv rolle i denne proces. Spontan (naturlig) fibrinolyse afspejler en kompleks reaktion mellem komponenterne i plasminsystemet og fibrin. Plasminsystemet består af fire hovedkomponenter: plasminogen, plasmin (fibrinolysin), aktivatorer af fibrinolyseproenzymer og dets inhibitorer. Overtrædelse af forholdet mellem komponenterne i plasminsystemet fører til patologisk aktivering af fibrinolysen.

I klinisk praksis forfølger studiet af hæmostasesystemet følgende mål:

• diagnostik af lidelser i hæmostasesystemet;
• bestemmelse af, om kirurgisk indgreb er tilladt i tilfælde af identificerede lidelser i hæmostasesystemet;
• monitorering af behandling med direkte og indirekte antikoagulantia, samt trombolytisk behandling.

Vaskulær-trombocyt (primær) hæmostase

Vaskulær-trombocyt- eller primær hæmostase forstyrres af ændringer i vaskulærvæggen (dystrofiske, immunallergiske, neoplastiske og traumatiske kapillærpatologier); trombocytopeni; trombocytopati, en kombination af kapillærpatologier og trombocytopeni.

Vaskulær komponent af hæmostase

Følgende indikatorer karakteriserer den vaskulære komponent af hæmostase.

• Klemmetest. Huden samles under kravebenet i en fold og klemmes sammen. Hos raske mennesker sker der ingen ændringer i huden, hverken umiddelbart efter klemmen eller efter 24 timer. Hvis kapillærmodstanden er nedsat, opstår der petekkier eller blå mærker på klemmestedet, som er særligt tydeligt synlige efter 24 timer.
• Tourniquet-test. Træd 1,5-2 cm tilbage fra fossa i vena cubitalis, og tegn en cirkel med en diameter på ca. 2,5 cm. Placer tonometermanchetten på skulderen, og skab et tryk på 80 mm Hg. Hold trykket på et strengt niveau i 5 minutter. Alle petekkier, der vises i den skitserede cirkel, tælles. Hos raske individer dannes der ikke petekkier, eller der er ikke mere end 10 af dem (negativ tourniquet-test). Hvis kapillærvæggens modstand er nedsat, stiger antallet af petekkier kraftigt efter testen.

Blodpladekomponenten i hæmostasen

Indikatorer, der karakteriserer blodpladekomponenten i hæmostasen:

• Bestemmelse af blødningsvarighed ifølge Duke.
• Tælling af antallet af blodplader i blodet.
• Bestemmelse af trombocytaggregation med ADP.
• Bestemmelse af blodpladeaggregering med kollagen.
• Bestemmelse af trombocytaggregation med adrenalin.
• Bestemmelse af trombocytaggregation med ristocetin (bestemmelse af von Willebrand-faktoraktivitet).