Hematologie
3.2.2 Hemostáza
3.2.2 Hemostáza
Proces zástavy krvácení (hemostáza) je sled čtyř dějů, na kterých se podílí a které jsou ovlivněny celou řadou faktorů. Těmito ději jsou:
a) vazokonstrikce
b) reakce krevních destiček
c) hemokoagulace
d) fibrinolýza
ad a) vazokonstrikce
K vazokonstrikci neboli k zúžení cévy dochází při jejím poškození, a to z důvodů minimalizace průtoku krve poškozenou oblastí a tím i minimalizace krevních ztrát. K vazokonstrikci může docházet mechanickým působením vylévající se krve z cévy, která, tím jak se hromadí v okolí cévy, ji utlačuje (nefunguje v místech, kde okolní tkáň hromadící se krvi ustupuje). Dalším možným mechanismem je kontrakce svalové vrstvy cévní stěny, ke které dochází vlivem chemických látek (serotonin, tromboxan A2, epinefrin, fibrinopeptid B) uvolněných z poškozené tkáně a podílejí se na ní i nervové reflexy. Kromě vazokonstrikce poškozené cévy dochází k reflexní konstrikci sousedních malých arterií a arteriol.
ad b) reakce krevních destiček
Krevní destičky, které se dostanou do poškozeného místa, adherují na odkrytá subendotelová vlákna cévní stěny tvořená kolagenem. Tuto vazbu zprostředkovává tzv. von Willebrandův faktor syntetizovaný cévním endotelem a megakaryocyty. Destičky po adhezi k cévní stěně začnou měnit svůj tvar i velikost - získávají kulovitý tvar, zvětšují se a vysílají dlouhé a tenké výběžky cytoplazmy tzv. pseudopodia. Působením látek aktivujících a stimulujících krevní destičky dochází ke shlukování a agregaci destiček - tzv. primární agregace, která je reverzibilní (tj. vratná).
Současně s tím se uvolňuje kyselina arachidonová z cytoplazmatické membrány a je metabolizována na endoperoxidy a tromboxan A2 – látky s agregačním účinkem. Agregace je zprostředkovávána fibrinogenem, jehož dimerické molekuly destičky spojují. Kontraktilní proteiny krevních destiček umožňují přesun destičkových granul k cytoplazmatické membráně. Uvolněním obsahu granul, dojde k vyplavení látek (např. ADP, trombospondin) podporujících agregaci destiček tzv. sekundární agregace, která je ireverzibilní (nevratná).
Činností destiček se vytváří destičkový trombus neboli provizorní hemostatická zátka, která je schopna ucpat drobné trhliny především v mikrocirkulaci (kapiláry, venuly). Krevní destičky jsou aktivovány trombinem, adrenalinem, vazopresinem a faktorem aktivujícím destičky (PAF, platelet activating factor). PAF je uvolňován při infekčních a zánětlivých onemocněních z aktivovaných neutrofilních a bazofilních granulocytů a makrofágů, pochází též z endotelu a samotných destiček. Významným inhibitorem agregace krevních destiček je prostacyklin (PGI2), inhibičně na funkci krevních destiček působí též oxid dusnatý.
ad c) hemokoagulace
Srážení krve neboli hemokoagulace je sled enzymatických reakcí (tzv. hemokoagulační kaskáda), jejichž výsledkem je přeměněna tekuté krve v nerozpustný gel. Primární hemostatická zátka tvořená krevními destičkami je zpevněna sítí fibrinových vláken a v ní zachycených krevních elementů a vytváří se tak definitivní zátka. Právě vytvoření nerozpustné sítě fibrinových vláken z rozpustného fibrinogenu je cílem celé koagulační kaskády.
Hemokoagulační kaskáda je tvořena tzv. koagulačními faktory, které jsou označovány římskými číslicemi podle pořadí, v jakém byly objeveny a dále většina z nich má ještě triviální název (např. jména objevitelů). Všechny koagulační faktory (kromě faktoru III – transmembránový apoprotein a faktoru IV – vápenaté ionty) jsou glykoproteiny, patří mezi plazmatické globuliny a jsou tvořeny v játrech. Pro tvorbu faktorů II, VII, IX, X a XIV je nutný vitamin K. Přehled jednotlivých koagulačních faktorů podává tabulka 3.1.
Děje probíhající v rámci hemokoagulace můžeme rozdělit do tří hlavních kroků, všechny děje hemokoagulační kaskády jsou znázorněny na obrázku 3.2.
1) vytvoření aktivátoru protrombinu (tj. sled kroků vedoucích k vytvoření komplexu faktorů aktivujících protrombin)
Vlastním enzymem, který je schopen aktivovat protrombin a tedy hlavní složka komplexu faktorů aktivujících protrombin, je aktivovaný faktor X. K aktivaci faktoru X vedou dvě rozdílné cesty tzv. vnitřní cesta a tzv. vnější/zevní cesta.
Všechny složky vnitřního systému jsou obsaženy v plazmě. Kaskáda vnitřního systému je zahájena tzv. fází kontaktu, které se celkem účastní čtyři faktory: faktor XII, XI, prekalikrein a kininogen o vysoké molekulové hmotnosti (HMWK). Pro reakce ve fázi kontaktu není nutná přítomnost Ca2+ iontů. Fáze kontaktu začíná kontaktem mezi obnaženými strukturami poškozené cévní stěny (kolagen, bazální membrána) či fosfolipidy destiček a faktorem XII, čímž dojde k jeho aktivaci. Úloha HMWK spočívá v přenosu prekalikreinu a faktoru XI. Aktivovaný faktor XII jednak způsobuje přeměnu prekalikreinu na kalikrein a dále pak aktivuje faktor XI. Kalikrein pak působí další aktivaci faktoru XII. V další fázi pak aktivovaný faktor XI za přítomnosti Ca2+ iontů aktivuje faktor IX, který je hlavní složkou komplexu vnitřního systému způsobujícího aktivaci faktoru X.
Kaskáda zevního systému začíná uvolněním faktoru III – tedy tkáňového tromboplastinu, který se stává aktivní, dojde-li ke kontaktu s membránovými
fosfolipidy (destičkový faktor 3). Uvolněný faktor III se naváže na faktor VII, čímž ho zaktivuje. Aktivovaný faktor VII je pak hlavní složkou komplexu způsobujícího aktivaci faktoru X.
2) aktivace protrombinu tj. přeměna protrombinu na trombin
Jak již bylo zmíněno výše, enzymem katalyzujícím přeměnu protrombinu na trombin je aktivovaný faktor X. Optimálně tento faktor působí ovšem pouze v komplexu s dalšími faktory (faktor V, Ca2+, destičkový faktor 3)
3) vytvoření fibrinu tj. přeměna fibrinogenu na fibrin katalyzovaná proteolytickým enzymem trombinem
Působením trombinu na fibrinogen dojde k odštěpení dvojice malých fibrinopeptidů A a B z α- a β-řetězců. Zbylá molekula se nazývá fibrin-monomer. Fibrin-monomer samovolně polymeruje a dochází ke spojení monomérů nekovalentními vazbami, čímž vzniká fibrin-polymer. Ke stabilizaci fibrinu-polymeru slouží aktivovaný faktor XIII, který umožňuje kovalentní vazbu mezi dvěma sousedními molekulami. Síť fibrinových vláken zpevňuje destičkový trombus a vytváří definitivní hemostatickou zátku.
Řízení hemokoagulace má za úkol udržet v rovnováze aktivační a inhibiční signály koagulace. Je nutno udržet tekutou krev v neporušených cévách a naopak zajistit srážení krve u poškozené cévy tj. zachovat tzv. fluido-koagulační rovnováhu. Inhibičně na hemokoagulační kaskádu působí jednak proud krve – naředí množství koagulačních faktorů tím, že je odplavuje, dále pak nepoškozený cévní endotel, který neumožňuje aktivaci kaskády a dále pak humorální inhibitory. Nejúčinnějšími fyziologickými inhibitory jsou plazmatické faktory antitrombin III a protein C, syntetizované v játrech. Antitrombin III inhibuje faktory IX, X, XI a XII, s nimiž vytváří ireverzibilní komplexy a jeho aktivita je závislá na heparinu. Aktivitu antitrombinu omezuje destičkový faktor 4. Protein C inaktivuje faktory V a VIII a jeho kofaktorem je protein S.
K umělému omezení hemokoagulace slouží protisrážlivá činidla. K takovýmto činidlům řadíme heparin (aktivace antitrombinu III), kumarin a jeho deriváty (blokují účinky vitaminu K), hirudin (inhibitor trombinu), šťavelan draselný či amonný (vyvázání Ca2+) a citrát sodný, draselný či amonný (vyvázání Ca2+).
Tabulka 3.1: Přehled koagulačních faktorů
|
Faktor
|
Charakteristika a působení
|
|
|
Faktor I
|
Fibrinogen
|
protein tvořený 3 polypeptidovými řetězci, v aktivní formě fibrin, který polymeruje a vytváří definitivní zátku
|
|
Faktor II
|
Protrombin
|
α2-globulin, v aktivní formě trombin – proteolytický enzym schopný aktivace fibrinogenu na fibrin, má mnoho dalších funkcí
|
|
Faktor III
|
Tkáňový faktor – tkáňový tromboplastin
|
transmembránový apoprotein, aktivuje faktor VII
|
|
Faktor IV
|
Ca2+
|
tvoří asi 50 % plazmatického Ca, účastní se většiny dějů v kaskádě
|
|
Faktor V
|
Proakcelerin
|
kofaktorem komplexu aktivátoru protrombinu
|
|
Faktor VII
|
Prokonvertin
|
součást komplexu aktivujícího faktor X
|
|
Faktor VIII
|
Antihemofilický faktor
|
součást komplexu aktivujícího faktor X; v plazmě cirkuluje navázaný na von Willebrandův faktor
|
|
Faktor IX
|
Christmasův faktor
|
proenzym, který se po své aktivaci účastní přeměny faktoru X
|
|
Faktor X
|
Stuartův-Prowerův faktor
|
důležitý v tvorbě protrombinového aktivátoru, v aktivní podobě enzym štěpící protrombin
|
|
Faktor XI
|
Plasma Thromboplastin Antecedent
|
proenzym kontaktního systému
|
|
Faktor XII
|
Hagemanův faktor
|
působí ve fázi kontaktu
|
|
Faktor XIII
|
Fibrin stabilizující faktor
|
podporuje tvorbu fibrinové sítě
|
|
Faktor XIV
|
Protein C
|
proenzym antikoagulační serin proteázy
|
|
Prekalikrein
|
součástí kontaktního systému
|
|
|
Kininogen o vysoké molekulové hmotnosti (HMWK)
|
kofaktorem ve fázi kontaktu
|
|
Zdroj: autor
Obrázek 3.2: Koagulační kaskáda
N: neaktivní forma, A: aktivní forma
Zdroj: autor
ad d) fibrinolýza
V okamžiku, kdy trombinová zátka splnila svou hemostatickou funkci, dochází k její likvidaci. Nejprve krevní destičky prostřednictvím svých aktinových a myozinových filament zmenšují plochu trombu tzv. retrakce trombu a umožňují tak zahájení procesu regenerace poškozené tkáně. Dalším krokem je fibrinolýza, což je proces vedoucí k rozpouštění fibrinových vláken. Schopen rozpustit nejen fibrinová vlákna, ale i faktor V, faktor VIII a faktor XII má plazmin (proteáza), který vzniká z plazminogenu, pokud je aktivován tzv. „tkáňovým aktivátorem plazminogenu“ Plazminogen je v zátce/trombu přítomen od počátku a tkáňový aktivátor plazminogenu se pomalu uvolňuje z poškozené tkáně, jeho uvolňování je stimulováno trombinem, adrenalinem či vazopresinem. Inhibiční účinky na plazmin mají α2-antiplazmin a α2-makroglobulin.