Hemostase

Hemostasesystemet (hemostase) er et sett med funksjonelle, morfologiske og biokjemiske mekanismer som sikrer opprettholdelse av blodets flytende tilstand, forebygging og stopp av blødning, samt integriteten til blodårene.

I en hel organisme, i fravær av patologiske effekter, er blodets flytende tilstand en konsekvens av balansen mellom faktorer som bestemmer prosessene

Koagulering og forebygging av deres utvikling. Brudd på en slik balanse kan være forårsaket av mange faktorer, men uavhengig av etiologiske årsaker skjer trombedannelse i kroppen i henhold til ensartede lover med inkludering av visse cellulære elementer, enzymer og substrater i prosessen.

I blodkoagulasjon skilles det mellom to ledd: cellulær (vaskulær-blodplate) og plasma (koagulasjon) hemostase.

• Cellulær hemostase forstås som celleadhesjon (dvs. interaksjonen mellom celler og en fremmed overflate, inkludert celler av en annen type), aggregering (liming av de samme blodcellene sammen), samt frigjøring av stoffer fra dannede elementer som aktiverer plasmahemostase.
• Plasmahemostase (koagulasjonshemostase) er en kaskade av reaksjoner som involverer blodkoagulasjonsfaktorer, som ender med fibrindannelse. Det resulterende fibrinet ødelegges videre av plasmin (fibrinolyse).

Det er viktig å merke seg at inndelingen av hemostatiske reaksjoner i cellulær og plasma er betinget, men den er gyldig i in vitro-systemet og forenkler valget av adekvate metoder og tolkningen av resultatene av laboratoriediagnostikk av hemostasepatologi betydelig. I kroppen er disse to leddene i blodkoagulasjonssystemet nært beslektet og kan ikke fungere separat.

Karveggen spiller en svært viktig rolle i implementeringen av hemostasereaksjoner. Endotelceller i blodårene er i stand til å syntetisere og/eller uttrykke forskjellige biologisk aktive stoffer på overflaten som modulerer trombedannelse. Disse inkluderer von Willebrand-faktor, endotelrelakserende faktor (nitrogenoksid), prostacyklin, trombomodulin, endotelin, vevstypeplasminogenaktivator, vevstypeplasminogenaktivatorhemmer, vevsfaktor (tromboplastin), vevsfaktorveihemmer og noen andre. I tillegg har endotelcellemembraner reseptorer som under visse forhold medierer binding til molekylære ligander og celler som sirkulerer fritt i blodet.

I mangel av skade har endotelcellene som bekler blodåren tromboseresistente egenskaper, noe som bidrar til å opprettholde blodets flytende tilstand. Endotelets tromboseresistente egenskaper sikres av:

• kontaktinerti på den indre overflaten (som vender mot karets lumen) av disse cellene;
• syntese av en kraftig hemmer av blodplateaggregering - prostacyklin;
• Tilstedeværelsen av trombomodulin på endotelcellemembranen, som binder trombin; i dette tilfellet mister sistnevnte evnen til å forårsake blodkoagulering, men beholder den aktiverende effekten på systemet til to viktigste fysiologiske antikoagulantia - proteinene C og S;
• høyt innhold av mukopolysakkarider på den indre overflaten av blodårene og fiksering av heparin-antitrombin III (ATIII)-komplekset på endotelet;
• evnen til å utskille og syntetisere vevsplasminogenaktivator, som sikrer fibrinolyse;
• evnen til å stimulere fibrinolyse gjennom protein C- og S-systemet.

Brudd på integriteten til karveggen og/eller endringer i endotelcellenes funksjonelle egenskaper kan bidra til utviklingen av protrombotiske reaksjoner – endotelets antitrombotiske potensial omdannes til trombogent. Årsakene til vaskulær skade er svært varierte og inkluderer både eksogene (mekanisk skade, ioniserende stråling, hyper- og hypotermi, giftige stoffer, inkludert legemidler, etc.) og endogene faktorer. Sistnevnte inkluderer biologisk aktive stoffer (trombin, sykliske nukleotider, en rekke cytokiner, etc.), som under visse forhold kan ha membran-aggressive egenskaper. En slik mekanisme for karveggskade er karakteristisk for mange sykdommer ledsaget av en tendens til trombedannelse.

Alle cellulære elementer i blodet deltar i trombogenese, men for blodplater (i motsetning til erytrocytter og leukocytter) er prokoaguleringsfunksjonen den viktigste. Blodplater fungerer ikke bare som hoveddeltakere i trombedannelsesprosessen, men har også en betydelig effekt på andre ledd i hemokoagulasjonen, ved å gi aktiverte fosfolipidoverflater som er nødvendige for implementering av plasmahemostaseprosesser, frigjøre en rekke koagulasjonsfaktorer i blodet, modulere fibrinolyse og forstyrre hemodynamiske konstanter både ved forbigående vasokonstriksjon forårsaket av generering av tromboksan A2 _og ved dannelse og frigjøring av mitogene faktorer som fremmer hyperplasi av karveggen. Når trombogenese initieres, skjer blodplateaktivering (dvs. aktivering av blodplateglykoproteiner og fosfolipaser, fosfolipidmetabolisme, dannelse av sekundære budbringere, proteinfosforylering, arakidonsyremetabolisme, aktin- og myosin-interaksjon, Na ⁺ /H ⁺ -utveksling, uttrykk av fibrinogenreseptorer og omfordeling av kalsiumioner) og induksjon av deres adhesjonsprosesser, frigjørings- og aggregeringsreaksjoner; Adhesjon går forut for frigjøring og aggregeringsreaksjon av blodplater og er det første trinnet i den hemostatiske prosessen.

Når endotelveggen er skadet, kommer de subendoteliale komponentene i karveggen (fibrillært og ikke-fibrillært kollagen, elastin, proteoglykaner, etc.) i kontakt med blodet og danner en overflate for binding av von Willebrand-faktor, som ikke bare stabiliserer faktor VIII i plasmaet, men også spiller en nøkkelrolle i prosessen med blodplateadhesjon, ved å koble subendoteliale strukturer med cellereseptorer.

Blodplateadhesjon til den trombogene overflaten ledsages av spredning av disse. Denne prosessen er nødvendig for en mer fullstendig interaksjon mellom blodplatereseptorer og fikserte ligander, noe som bidrar til videre progresjon av trombedannelse, siden det på den ene siden gir en sterkere forbindelse mellom adhærerte celler og karveggen, og på den andre siden er immobilisert fibrinogen og von Willebrand-faktor i stand til å fungere som blodplateagonister, noe som bidrar til ytterligere aktivering av disse cellene.

I tillegg til interaksjon med en fremmed (inkludert skadet vaskulær) overflate, er blodplater i stand til å feste seg til hverandre, dvs. aggregere. Blodplateaggregering forårsakes av stoffer av ulik natur, som trombin, kollagen, ADP, arakidonsyre, tromboksan A2 _, prostaglandiner G2 _og H2 _, serotonin, adrenalin, blodplateaktiverende faktor og andre. Eksogene stoffer (som ikke finnes i kroppen), som lateks, kan også fungere som proaggregeringsmidler.

Både adhesjon og aggregering av blodplater kan føre til utvikling av en frigjøringsreaksjon – en spesifikk Ca2 ⁺ -avhengig sekretorisk prosess der blodplater frigjør en rekke stoffer til det ekstracellulære rommet. Frigjøringsreaksjonen induseres av ADP, adrenalin, subendotelialt bindevev og trombin. I utgangspunktet frigjøres innholdet av tette granuler: ADP, serotonin, Ca2 ⁺; mer intens stimulering av blodplater er nødvendig for frigjøring av innholdet i α-granuler (blodplatefaktor 4, β-tromboglobulin, blodplatevekstfaktor, von Willebrand-faktor, fibrinogen og fibronektin). Liposomale granuler som inneholder syrehydrolaser frigjøres kun i nærvær av kollagen eller trombin. Det skal bemerkes at faktorene som frigjøres fra blodplater bidrar til lukking av karveggdefekten og utvikling av en hemostatisk plugg. Ved tilstrekkelig uttalt vaskulær skade danner imidlertid ytterligere aktivering av blodplater og deres adhesjon til det skadede området på vaskulæroverflaten grunnlaget for utviklingen av en utbredt trombotisk prosess med påfølgende vaskulær okklusjon.

Uansett er resultatet av endotelcelleskade at den vaskulære intima tilegner seg prokoagulerende egenskaper, noe som ledsages av syntese og uttrykk av vevsfaktor (tromboplastin), den viktigste initiatoren av blodkoagulasjonsprosessen. Tromboplastin i seg selv har ikke enzymatisk aktivitet, men kan fungere som en kofaktor for aktivert faktor VII. Tromboplastin/faktor VII-komplekset er i stand til å aktivere både faktor X og faktor XI, og dermed forårsake generering av trombin, som igjen induserer videre progresjon av både cellulære og plasmahemostasereaksjoner.

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

Mekanismer for regulering av hemostase

En rekke hemmende mekanismer forhindrer ukontrollert aktivering av koagulasjonsreaksjoner som kan føre til lokal trombose eller disseminert intravaskulær koagulasjon. Disse mekanismene inkluderer inaktivering av prokoagulerende enzymer, fibrinolyse og nedbrytning av aktiverte koagulasjonsfaktorer, primært i leveren.

Inaktivering av koagulasjonsfaktorer

Plasmaproteasehemmere (antitrombin, vevsfaktorhemmer, a2 makroglobulin, heparin-kofaktor II) inaktiverer koagulasjonsenzymer. Antitrombin hemmer trombin, faktor Xa, faktor Xla og faktor IXa. Heparin forsterker aktiviteten til antitrombin.

To vitamin K-avhengige proteiner, protein C og protein S, danner et kompleks som proteolytisk inaktiverer faktorene VIIIa og Va. Trombin aktiverer protein C ved å binde seg til en reseptor på endotelceller kalt trombomodulin. Aktivert protein C, sammen med protein S og fosfolipider som kofaktorer, proteolyserer faktorene VIIIa og Va.

Fibrinolyse

Fibrinavsetning og fibrinolyse må balanseres for å opprettholde og begrense den hemostatiske koagulasjonen under reparasjon av den skadede karveggen. Det fibrinolytiske systemet løser opp fibrin ved hjelp av plasmin, et proteolytisk enzym. Fibrinolyse aktiveres av plasminogenaktivatorer som frigjøres fra vaskulære endotelceller. Plasminogenaktivatorer og plasmaplasminogen binder seg til fibrin. Plasminogenaktivatorer spalter katalytisk plasminogen og danner plasmin. Plasmin danner løselige fibrin-nedbrytningsprodukter, som frigjøres i sirkulasjonen.

Plasminogenaktivatorer er delt inn i flere typer. Vevsplasminogenaktivator (tPA) i endotelceller har lav aktivitet når den er fri i løsning, men effektiviteten øker når den interagerer med fibrin i nærheten av plasminogen. Den andre typen, urokinase, finnes i enkeltkjede- og dobbeltkjedeformer med forskjellige funksjonelle egenskaper. Enkeltkjedet urokinase er ikke i stand til å aktivere fritt plasminogen, men i likhet med tPA kan den aktivere plasminogen når den interagerer med fibrin. Sporkonsentrasjoner av plasmin spaltes enkeltkjedet til dobbeltkjedet urokinase, som aktiverer plasminogen i løsning så vel som bundet til fibrin. Epitelceller i utskillelseskanaler (f.eks. nyretubuli, brystkanaler) skiller ut urokinase, som er en fysiologisk aktivator av fibrinolyse i disse kanalene. Streptokinase, et bakterieprodukt som normalt ikke finnes i kroppen, er en annen potensiell plasminogenaktivator. Streptokinase, urokinase og rekombinant tPA (alteplase) brukes terapeutisk for å indusere fibrinolyse hos pasienter med akutte trombotiske sykdommer.

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

Regulering av fibrinolyse

Fibrinolyse reguleres av plasminogenaktivatorhemmere (PAI-er) og plasminhemmere, som bremser fibrinolysen. PAI-1 er den viktigste PAI-en, som frigjøres fra vaskulære endotelceller, inaktiverer tPA, urokinase og aktiverer blodplater. Den viktigste plasminhemmeren er α-antiplasmin, som inaktiverer fritt plasmin som frigjøres fra koagel. Noe α-antiplasmin kan binde seg til fibrinklumpen via faktor XIII, noe som forhindrer overdreven plasminaktivitet i koagel. Urokinase og tPA elimineres raskt av leveren, som er en annen mekanisme for å forhindre overdreven fibrinolyse.

Hemostatiske reaksjoner, som i sin helhet ofte kalles plasmahemostase (koagulasjonshemostase), fører til slutt til dannelsen av fibrin. Disse reaksjonene utføres primært av proteiner kalt plasmafaktorer.

Internasjonal nomenklatur for koagulasjonsfaktorer

Faktorer	Synonymer	Halveringstid, t
Jeg	Fibrinogen*	72–120
II	Protrombin*	48–96
III	Vevs-tromboplastin, vevsfaktor	-
IV.	Kalsiumioner	-
V	Proaccelerin*, Ac-globulin	15–18
VI	Accelerin (trukket tilbake fra bruk)
VII	Prokonvertin*	4–6
VIII	Antihemofilt globulin A	7-8
IX	Julefaktor, plasmatromboplastinkomponent,	15–30
	Antihemofil faktor B*
X	Stewart-Prower-faktor*	30–70
XI	Antihemofil faktor C	30–70
XII	Hageman-faktor, kontaktfaktor*	50–70
13.	Fibrinase, fibrinstabiliserende faktor Ytterligere:	72
	Von Willebrand-faktor	18–30
	Fletcher-faktor, plasma prekallikrein	-
	Fitzgerald-faktor, kininogen med høy molekylvekt	-

*Syntetiseres i leveren.

Faser av plasmahemostase

Prosessen med plasmahemostase kan betinget deles inn i 3 faser.

Fase I - dannelse av protrombinase eller kontakt-kallikrein-kinin-kaskadeaktivering. Fase I er en flertrinnsprosess som resulterer i akkumulering av et kompleks av faktorer i blodet som kan omdanne protrombin til trombin, og det er derfor dette komplekset kalles protrombinase. Det finnes intrinsiske og ytre veier for protrombinasedannelse. I den intrinsiske veien initieres blodkoagulering uten deltakelse av vevstromboplastin; plasmafaktorer (XII, XI, IX, VIII, X), kallikrein-kinin-systemet og blodplater deltar i dannelsen av protrombinase. Som et resultat av initiering av reaksjoner i den intrinsiske veien, dannes et kompleks av faktorer Xa med V på fosfolipidoverflaten (blodplatefaktor 3) i nærvær av ionisert kalsium. Hele dette komplekset fungerer som protrombinase, og omdanner protrombin til trombin. Utløsende faktor for denne mekanismen er XII, som aktiveres enten som følge av blodkontakt med en fremmed overflate, eller ved blodkontakt med subendotel (kollagen) og andre komponenter i bindevev ved skade på karveggene; eller faktor XII aktiveres ved enzymatisk spalting (av kallikrein, plasmin, andre proteaser). I den ekstrinsiske banen for protrombinasedannelse spilles hovedrollen av vevsfaktor (faktor III), som uttrykkes på celleoverflater ved vevsskade og danner et kompleks med faktor VIIa og kalsiumioner som er i stand til å omdanne faktor X til faktor Xa, som aktiverer protrombin. I tillegg aktiverer faktor Xa retrograd komplekset av vevsfaktor og faktor VIIa. Dermed er de intrinsiske og ekstrinsiske banene forbundet ved koagulasjonsfaktorene. De såkalte "broene" mellom disse banene realiseres gjennom gjensidig aktivering av faktorene XII, VII og IX. Denne fasen varer fra 4 min 50 sek til 6 min 50 sek.

Fase II - trombindannelse. I denne fasen omdanner protrombinase sammen med koagulasjonsfaktorene V, VII, X og IV inaktiv faktor II (protrombin) til aktiv faktor IIa - trombin. Denne fasen varer 2–5 sekunder.

Fase III - dannelse av fibrin. Trombin splitter to peptider A og B fra fibrinogenmolekylet og omdanner det til fibrinmonomer. Molekylene i sistnevnte polymeriserer først til dimerer, deretter til oligomerer, som fortsatt er løselige, spesielt i et surt miljø, og til slutt til fibrinpolymer. I tillegg fremmer trombin omdannelsen av faktor XIII til faktor XIIIa. Sistnevnte, i nærvær av Ca2 ⁺, omdanner fibrinpolymeren fra en labil form, lett løselig av fibrinolysin (plasmin), til en langsomt og begrenset løselig form, som danner grunnlaget for en blodpropp. Denne fasen varer 2–5 sekunder.

Under dannelsen av en hemostatisk trombe skjer det ikke spredning av trombedannelse fra skadestedet til karveggen langs karsengen, da dette forhindres av det raskt økende antikoagulerende potensialet i blodet etter koagulasjon og aktivering av det fibrinolytiske systemet.

Å holde blodet flytende og regulere interaksjonshastighetene mellom faktorer i alle faser av koagulasjonen bestemmes i stor grad av tilstedeværelsen av naturlige stoffer i blodet som har antikoagulerende aktivitet. Blodets flytende tilstand sikrer en balanse mellom faktorene som induserer blodkoagulasjon og faktorene som forhindrer dens utvikling, og sistnevnte er ikke allokert til et separat funksjonelt system, siden implementeringen av effektene deres oftest er umulig uten deltakelse av prokoagulerende faktorer. Derfor er allokeringen av antikoagulantia som forhindrer aktivering av blodkoagulasjonsfaktorer og nøytraliserer deres aktive former svært betinget. Stoffer som har antikoagulerende aktivitet syntetiseres konstant i kroppen og frigjøres i blodet med en viss hastighet. Disse inkluderer ATIII, heparin, proteinene C og S, den nylig oppdagede vevs-koagulasjonsveihemmeren TFPI (vevsfaktor-faktor VIIa-Ca2 ⁺ -komplekshemmer), α2 makroglobulin, antitrypsin, etc. Under blodkoagulasjon, fibrinolyse, dannes også stoffer med antikoagulerende aktivitet fra koagulasjonsfaktorer og andre proteiner. Antikoagulantia har en uttalt effekt på alle faser av blodkoagulasjon, så det er svært viktig å studere deres aktivitet ved blodkoagulasjonsforstyrrelser.

Etter at fibrin er stabilisert, sammen med de dannede elementene som danner den primære røde tromben, starter to hovedprosesser i postkoagulasjonsfasen - spontan fibrinolyse og retraksjon, som til slutt fører til dannelsen av en hemostatisk fullstendig slutttrombe. Normalt skjer disse to prosessene parallelt. Fysiologisk spontan fibrinolyse og retraksjon bidrar til komprimering av tromben og utførelsen av dens hemostatiske funksjoner. Plasmin-systemet (fibrinolytisk) og fibrinase (faktor XIIIa) spiller en aktiv rolle i denne prosessen. Spontan (naturlig) fibrinolyse gjenspeiler en kompleks reaksjon mellom komponentene i plasmin-systemet og fibrin. Plasmin-systemet består av fire hovedkomponenter: plasminogen, plasmin (fibrinolysin), aktivatorer av fibrinolyse-proenzymer og dets inhibitorer. Brudd på forholdet mellom komponentene i plasmin-systemet fører til patologisk aktivering av fibrinolyse.

I klinisk praksis forfølger studiet av hemostasesystemet følgende mål:

• diagnostikk av forstyrrelser i hemostasesystemet;
• å bestemme om kirurgisk inngrep er tillatt i tilfelle identifiserte lidelser i hemostasesystemet;
• overvåking av behandling med direkte og indirekte antikoagulantia, samt trombolytisk behandling.

Vaskulær-platelet (primær) hemostase

Vaskulær-platelet, eller primær, hemostase forstyrres av endringer i karveggen (dystrofiske, immunallergiske, neoplastiske og traumatiske kapillærpatologier); trombocytopeni; trombocytopati, en kombinasjon av kapillærpatologier og trombocytopeni.

Vaskulær komponent av hemostase

Følgende indikatorer karakteriserer den vaskulære komponenten av hemostase.

• Klemmetest. Huden samles under kragebeinet i en fold og klemmes sammen. Hos friske personer skjer det ingen forandringer i huden verken umiddelbart etter klemmingen eller etter 24 timer. Hvis kapillærmotstanden er svekket, oppstår det petekkier eller blåmerker på klemmingsstedet, som er spesielt tydelig synlige etter 24 timer.
• Tourniquet-test. Gå 1,5–2 cm tilbake fra fossa i vena cubitalis, og tegn en sirkel med en diameter på omtrent 2,5 cm. Plasser tonometermansjetten på skulderen og lag et trykk på 80 mm Hg. Hold trykket strengt på ett nivå i 5 minutter. Alle petekkier som vises i den skisserte sirkelen telles. Hos friske individer dannes det ikke petekkier, eller det er ikke mer enn 10 av dem (negativ tourniquet-test). Hvis motstanden i kapillærveggen svekkes, øker antallet petekkier kraftig etter testen.

Blodplatekomponenten i hemostasen

Indikatorer som karakteriserer blodplatekomponenten i hemostasen:

• Bestemmelse av blødningsvarighet i henhold til Duke.
• Å telle antall blodplater i blodet.
• Bestemmelse av blodplateaggregering med ADP.
• Bestemmelse av blodplateaggregering med kollagen.
• Bestemmelse av blodplateaggregering med adrenalin.
• Bestemmelse av blodplateaggregering med ristocetin (bestemmelse av von Willebrand-faktoraktivitet).