Хемостаза

Систем хемостазе (хемостаза) је скуп функционалних, морфолошких и биохемијских механизама који обезбеђују одржавање течног стања крви, спречавање и заустављање крварења, као и интегритет крвних судова.

У целом организму, у одсуству било каквих патолошких ефеката, течно стање крви је последица равнотеже фактора који одређују процесе

Коагулација и спречавање њиховог развоја. Кршење такве равнотеже може бити узроковано многим факторима, међутим, без обзира на етиолошке узроке, формирање тромба у телу се одвија према јединственим законима уз укључивање одређених ћелијских елемената, ензима и супстрата у процес.

У коагулацији крви разликују се две везе: ћелијска (васкуларно-тромбоцитна) и плазма (коагулациона) хемостаза.

• Ћелијска хемостаза се схвата као ћелијска адхезија (тј. интеракција ћелија са страном површином, укључујући и ћелије различитог типа), агрегација (лепљење истих крвних зрнаца заједно), као и ослобађање супстанци из формираних елемената које активирају плазма хемостазу.
• Плазма (коагулациона) хемостаза је каскада реакција које укључују факторе коагулације крви, а завршава се процесом стварања фибрина. Добијени фибрин се даље уништава плазмином (фибринолиза).

Важно је напоменути да је подела хемостатских реакција на ћелијске и плазма условна, али је валидна у in vitro систему и значајно поједностављује избор адекватних метода и тумачење резултата лабораторијске дијагностике патологије хемостазе. У телу су ове две карике система коагулације крви уско повезане и не могу функционисати одвојено.

Васкуларни зид игра веома важну улогу у спровођењу реакција хемостазе. Ендотелне ћелије крвних судова су способне да синтетишу и/или експресују на својој површини различите биолошки активне супстанце које модулирају стварање тромба. То укључује фон Вилебрандов фактор, ендотелни релаксирајући фактор (азот-оксид), простациклин, тромбомодулин, ендотелин, активатор плазминогена ткивног типа, инхибитор активатора плазминогена ткивног типа, ткивни фактор (тромбопластин), инхибитор пута ткивног фактора и неке друге. Поред тога, мембране ендотелних ћелија носе рецепторе који, под одређеним условима, посредују у везивању за молекуларне лиганде и ћелије које слободно циркулишу у крвотоку.

У одсуству било каквог оштећења, ендотелне ћелије које облажу крвни суд имају тромборезистентна својства, што помаже у одржавању течног стања крви. Тромборезистенција ендотела је обезбеђена:

• контактна инерција унутрашње (окренуте ка лумену суда) површине ових ћелија;
• синтеза моћног инхибитора агрегације тромбоцита - простациклина;
• присуство тромбомодулина на мембрани ендотелних ћелија, који везује тромбин; у овом случају, овај губи способност да изазове згрушавање крви, али задржава активирајући ефекат на систем два најважнија физиолошка антикоагуланса - протеина Ц и С;
• висок садржај мукополисахарида на унутрашњој површини крвних судова и фиксација комплекса хепарин-антитромбин III (ATIII) на ендотел;
• способност лучења и синтезе активатора ткивног плазминогена, што обезбеђује фибринолизу;
• способност стимулације фибринолизе путем система протеина Ц и С.

Повреда интегритета васкуларног зида и/или промене у функционалним својствима ендотелних ћелија могу допринети развоју протромботичких реакција - антитромботички потенцијал ендотела се трансформише у тромбогени. Узроци који доводе до повреде крвних судова су веома разноврсни и укључују и егзогене (механичка оштећења, јонизујуће зрачење, хипер- и хипотермија, токсичне супстанце, укључујући лекове итд.) и ендогене факторе. Потоњи укључују биолошки активне супстанце (тромбин, циклични нуклеотиди, бројни цитокини итд.), које под одређеним условима могу показати мембранско-агресивна својства. Такав механизам оштећења васкуларног зида карактеристичан је за многе болести праћене тенденцијом ка стварању тромба.

Сви ћелијски елементи крви учествују у тромбогенези, али за тромбоците (за разлику од еритроцита и леукоцита) прокоагулантна функција је главна. Тромбоцити не само да делују као главни учесници у процесу формирања тромба, већ имају значајан утицај и на друге карике хемокоагулације, обезбеђујући активиране фосфолипидне површине неопходне за спровођење процеса плазма хемостазе, ослобађајући бројне факторе коагулације у крв, модулирајући фибринолизу и нарушавајући хемодинамске константе како пролазном вазоконстрикцијом изазваном стварањем тромбоксана А2, _тако и формирањем и ослобађањем митогених фактора који подстичу хиперплазију васкуларног зида. Када се започне тромбогенеза, долази до активације тромбоцита (тј. активације тромбоцитних гликопротеина и фосфолипаза, метаболизма фосфолипида, формирања секундарних гласника, фосфорилације протеина, метаболизма арахидонске киселине, интеракције актина и миозина, размене Na ⁺ /H ⁺, експресије фибриногених рецептора и прерасподеле јона калцијума) и индукције њихових процеса адхезије, реакција ослобађања и агрегације; Адхезија претходи реакцији ослобађања и агрегације тромбоцита и први је корак у хемостатском процесу.

Када је ендотелна облога оштећена, субендотелне компоненте васкуларног зида (фибриларни и нефибриларни колаген, еластин, протеогликани итд.) долазе у контакт са крвљу и формирају површину за везивање фон Вилебрандовог фактора, који не само да стабилизује фактор VIII у плазми, већ игра и кључну улогу у процесу адхезије тромбоцита, повезујући субендотелне структуре са ћелијским рецепторима.

Адхезију тромбоцита на тромбогену површину прати њихово ширење. Овај процес је неопходан за потпунију интеракцију рецептора тромбоцита са фиксираним лигандима, што доприноси даљем напредовању формирања тромба, јер, с једне стране, обезбеђује јачу везу адхезивних ћелија са васкуларним зидом, а с друге стране, имобилизовани фибриноген и фон Вилебрандов фактор могу деловати као агонисти тромбоцита, доприносећи даљој активацији ових ћелија.

Поред интеракције са страном (укључујући и оштећену васкуларну) површином, тромбоцити су способни да се лепе једни за друге, односно агрегирају. Агрегацију тромбоцита изазивају супстанце различите природе, као што су тромбин, колаген, АДП, арахидонска киселина, тромбоксан А ₂, простагландини Г ₂ и Х ₂, серотонин, адреналин, фактор активације тромбоцита и друге. Егзогене супстанце (одсутне у организму), попут латекса, такође могу деловати као проагреганти.

И адхезија и агрегација тромбоцита могу довести до развоја реакције ослобађања - специфичног процеса секрета зависног од Ca2 ⁺ у којем тромбоцити ослобађају бројне супстанце у екстрацелуларни простор. Реакцију ослобађања индукују ADP, адреналин, субендотелно везивно ткиво и тромбин. У почетку се ослобађа садржај густих гранула: ADP, серотонин, Ca2 ⁺; интензивнија стимулација тромбоцита је неопходна за ослобађање садржаја α-гранула (тромбоцитни фактор 4, β-тромбоглобулин, фактор раста тромбоцита, фон Вилебрандов фактор, фибриноген и фибронектин). Липозомалне грануле које садрже киселе хидролазе ослобађају се само у присуству колагена или тромбина. Треба напоменути да фактори ослобођени из тромбоцита доприносе затварању дефекта васкуларног зида и развоју хемостатског чепа, међутим, уз довољно изражено васкуларно оштећење, даља активација тромбоцита и њихово приањање на повређено подручје васкуларне површине чини основу за развој распрострањеног тромботског процеса са накнадном васкуларном оклузијом.

У сваком случају, резултат оштећења ендотелних ћелија је стицање прокоагулантних својстава од стране васкуларне интиме, што је праћено синтезом и експресијом ткивног фактора (тромбопластина), главног покретача процеса коагулације крви. Сам тромбопластин нема ензимску активност, али може деловати као кофактор активираног фактора VII. Комплекс тромбопластин/фактор VII је способан да активира и фактор X и фактор XI, чиме изазива стварање тромбина, што заузврат индукује даљу прогресију и ћелијских и плазматских реакција хемостазе.

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

Механизми регулације хемостазе

Низ инхибиторних механизама спречава неконтролисану активацију коагулационих реакција које би могле довести до локалне тромбозе или дисеминоване интраваскуларне коагулације. Ови механизми укључују инактивацију прокоагулантних ензима, фибринолизу и разградњу активираних фактора коагулације, првенствено у јетри.

Инактивација фактора коагулације

Инхибитори плазма протеазе (антитромбин, инхибитор пута ткивног фактора, _α2- макроглобулин, хепарин кофактор II) инактивирају ензиме коагулације. Антитромбин инхибира тромбин, фактор Xa, фактор Xla и фактор IXa. Хепарин појачава активност антитромбина.

Два протеина зависна од витамина К, протеин Ц и протеин С, формирају комплекс који протеолитички инактивира факторе VIlla и Va. Тромбин, везивањем за рецептор на ендотелним ћелијама који се зове тромбомодулин, активира протеин Ц. Активирани протеин Ц, заједно са протеином С и фосфолипидима као кофакторима, протеолише факторе VIIIa и Va.

Фибринолиза

Таложење фибрина и фибринолиза морају бити уравнотежени како би се одржао и ограничио хемостатски угрушак током поправке оштећеног зида крвног суда. Фибринолитички систем раствара фибрин користећи плазмин, протеолитички ензим. Фибринолизу активирају активатори плазминогена који се ослобађају из васкуларних ендотелних ћелија. Активатори плазминогена и плазминоген се везују за фибрин. Активатори плазминогена каталитички цепају плазминоген, формирајући плазмин. Плазмин формира растворљиве продукте разградње фибрина, који се ослобађају у циркулацију.

Активатори плазминогена су подељени у неколико типова. Ткивни активатор плазминогена (тПА) ендотелних ћелија има ниску активност када је слободан у раствору, али његова ефикасност се повећава када интерагује са фибрином у непосредној близини плазминогена. Други тип, урокиназа, постоји у једноланчаним и дволанчаним облицима са различитим функционалним својствима. Једноланчана урокиназа није у стању да активира слободан плазминоген, али као и тПА, може активирати плазминоген када интерагује са фибрином. Трагови плазмина цепају једноланчану урокиназу у дволанчану, која активира плазминоген у раствору, као и везана за фибрин. Епителне ћелије у изводним каналима (нпр. бубрежни тубули, млечни канали) луче урокиназу, која је физиолошки активатор фибринолизе у овим каналима. Стрептокиназа, бактеријски производ који се нормално не налази у телу, је још један потенцијални активатор плазминогена. Стрептокиназа, урокиназа и рекомбинантни тПА (алтеплаза) се користе терапеутски за индуковање фибринолизе код пацијената са акутним тромботичним болестима.

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

Регулација фибринолизе

Фибринолизу регулишу инхибитори активатора плазминогена (PAI) и инхибитори плазмина, који успоравају фибринолизу. PAI-1 је најважнији PAI, ослобађа се из васкуларних ендотелних ћелија, инактивира tPA, урокиназу и активира тромбоците. Најважнији инхибитор плазмина је α-антиплазмин, који инактивира слободан плазмин ослобођен из угрушка. Неки α-антиплазмин може се везати за фибрински угрушак путем фактора XIII, спречавајући прекомерну активност плазмина унутар угрушка. Урокиназа и tPA се брзо уклањају из јетре, што је још један механизам за спречавање прекомерне фибринолизе.

Хемостатске реакције, чија се укупност обично назива плазма (коагулациона) хемостаза, на крају доводе до стварања фибрина; ове реакције се првенствено остварују протеинима који се називају плазма фактори.

Међународна номенклатура фактора коагулације

Фактори	Синоними	Полуживот, сати
Ја	Фибриноген*	72-120
Други	Протромбин*	48-96
III	Ткивни тромбопластин, ткивни фактор	-
IV	Калцијум јони	-
В	Проакцелерин*, Ац-глобулин	15-18
VI	Акцелерин (повучен из употребе)
VII	Проконвертин*	4-6
VIII	Антихемофилни глобулин А	7-8
IX	Крисмов фактор, компонента плазма тромбопластина,	15-30
	Антихемофилни фактор Б*
X	Стјуарт-Прауеров фактор*	30-70
XI	Антихемофилни фактор Ц	30-70
XII	Хагеманов фактор, фактор контакта*	50-70
XIII	Фибриназа, фактор стабилизације фибрина Додатно:	72
	Фон Вилебрандов фактор	18-30
	Флечеров фактор, прекаликреин у плазми	-
	Фицџералдов фактор, кининоген високе молекулске тежине	-

*Синтетише се у јетри.

Фазе плазма хемостазе

Процес плазма хемостазе се условно може поделити у 3 фазе.

Фаза I - формирање протромбиназе или контактно-каликреин-кинин-каскадна активација. Фаза I је вишестепени процес који резултира акумулацијом комплекса фактора у крви који могу претворити протромбин у тромбин, због чега се овај комплекс назива протромбиназа. Постоје унутрашњи и спољашњи путеви за формирање протромбиназе. У унутрашњем путу, згрушавање крви се покреће без учешћа ткивног тромбопластина; плазма фактори (XII, XI, IX, VIII, X), каликреин-кинински систем и тромбоцити учествују у формирању протромбиназе. Као резултат покретања реакција унутрашњег пута, на површини фосфолипида се формира комплекс фактора Xa са V (тромбоцитни фактор 3) у присуству јонизованог калцијума. Читав овај комплекс делује као протромбиназа, претварајући протромбин у тромбин. Окидачки фактор овог механизма је XII, који се активира или као резултат контакта крви са страном површином, или при контакту крви са субендотелијумом (колагеном) и другим компонентама везивног ткива при оштећењу зидова крвних судова; или фактор XII се активира ензимским разлагањем (каликреином, плазмином, другим протеазама). У спољашњем путу формирања протромбиназе, главну улогу игра ткивни фактор (фактор III), који се експресује на површини ћелија након оштећења ткива и формира комплекс са фактором VIIa и јонима калцијума способним да претвори фактор X у фактор Xa, који активира протромбин. Поред тога, фактор Xa ретроградно активира комплекс ткивног фактора и фактора VIIa. Дакле, унутрашњи и спољашњи путеви су повезани код фактора коагулације. Такозвани „мостови“ између ових путева остварују се међусобном активацијом фактора XII, VII и IX. Ова фаза траје од 4 мин 50 сек до 6 мин 50 сек.

Фаза II - формирање тромбина. У овој фази, протромбиназа заједно са факторима коагулације V, VII, X и IV претвара неактивни фактор II (протромбин) у активни фактор IIa - тромбин. Ова фаза траје 2-5 секунди.

Фаза III - формирање фибрина. Тромбин раздваја два пептида А и Б из молекула фибриногена, претварајући га у фибрин мономер. Молекули овог другог полимеризују се прво у димере, затим у олигомере, који су и даље растворљиви, посебно у киселој средини, и на крају у фибрин полимер. Поред тога, тромбин подстиче конверзију фактора XIII у фактор XIIIa. Потоњи, у присуству Ca2 ⁺, мења фибрин полимер из лабилног облика, лако растворљивог фибринолизином (плазмином), у споро и ограничено растворљив облик, који чини основу крвног угрушка. Ова фаза траје 2-5 s.

Током формирања хемостатског тромба, ширење тромба са места оштећења на зид крвног суда дуж васкуларног корита се не дешава, јер то спречава брзо растући антикоагулантни потенцијал крви након коагулације и активације фибринолитичког система.

Одржавање крви у течном стању и регулисање брзине интеракције фактора у свим фазама коагулације у великој мери су одређени присуством природних супстанци у крвотоку које имају антикоагулантну активност. Течно стање крви обезбеђује равнотежу између фактора који индукују коагулацију крви и фактора који спречавају њен развој, а ови други се не издвајају у посебан функционални систем, јер је спровођење њихових ефеката најчешће немогуће без учешћа прокоагулантних фактора. Стога је издвајање антикоагуланса који спречавају активацију фактора коагулације крви и неутралишу њихове активне облике веома условно. Супстанце које имају антикоагулантну активност се стално синтетишу у организму и ослобађају се у крвоток одређеном брзином. То укључује ATIII, хепарин, протеине C и S, недавно откривени инхибитор пута коагулације ткива TFPI (инхибитор комплекса фактор ткива-фактор VIIa-Ca2 ⁺ ), α2 макроглобулин, антитрипсин итд. Током коагулације крви, фибринолизе, супстанце са антикоагулантном активношћу се такође формирају из фактора коагулације и других протеина. Антикоагуланси имају изражен ефекат на све фазе коагулације крви, па је проучавање њихове активности код поремећаја коагулације крви веома важно.

Након што се фибрин стабилизује, заједно са формираним елементима који чине примарни црвени тромб, почињу два главна процеса посткоагулационе фазе - спонтана фибринолиза и ретракција, што на крају доводи до формирања хемостатски комплетног коначног тромба. Нормално, ова два процеса се одвијају паралелно. Физиолошка спонтана фибринолиза и ретракција доприносе збијању тромба и обављању његових хемостатских функција. Плазмин (фибринолитички) систем и фибриназа (фактор XIIIa) активно учествују у овом процесу. Спонтана (природна) фибринолиза одражава сложену реакцију између компоненти плазминског система и фибрина. Плазмински систем се састоји од четири главне компоненте: плазминогена, плазмина (фибринолизина), активатора проензима фибринолизе и његових инхибитора. Кршење односа компоненти плазминског система доводи до патолошке активације фибринолизе.

У клиничкој пракси, проучавање система хемостазе тежи следећим циљевима:

• дијагностика поремећаја система хемостазе;
• одређивање прихватљивости хируршке интервенције у случају идентификованих поремећаја у систему хемостазе;
• праћење лечења директним и индиректним антикоагулансима, као и тромболитичка терапија.

Васкуларно-тромбоцитна (примарна) хемостаза

Васкуларно-тромбоцитна, или примарна, хемостаза је поремећена променама у васкуларном зиду (дистрофичне, имуноалергијске, неопластичне и трауматске капиларне патологије); тромбоцитопенија; тромбоцитопатија, комбинација капиларних патологија и тромбоцитопеније.

Васкуларна компонента хемостазе

Постоје следећи индикатори који карактеришу васкуларну компоненту хемостазе.

• Тест штипка. Кожа се скупља испод кључне кости у набор и штипка. Код здравих особа, ни одмах након штипка ни после 24 сата не настају промене на кожи. Уколико је капиларни отпор оштећен, на месту штипка појављују се петехије или модрице, које су посебно јасно видљиве после 24 сата.
• Тест турникета. Повлачећи се 1,5-2 цм надоле од јаме кубиталне вене, нацртајте круг пречника приближно 2,5 цм. Поставите манжетну тонометра на раме и створите притисак од 80 mm Hg. Притисак одржавајте строго на једном нивоу током 5 минута. Броје се све петехије које се појављују у оцртаном кругу. Код здравих особа, петехије се не формирају или их нема више од 10 (негативан тест турникета). Ако је отпорност капиларног зида оштећена, број петехија се нагло повећава након теста.

Тромбоцитна компонента хемостазе

Индикатори који карактеришу тромбоцитну компоненту хемостазе:

• Одређивање трајања крварења према Дјуку.
• Бројање броја тромбоцита у крви.
• Одређивање агрегације тромбоцита помоћу АДП-а.
• Одређивање агрегације тромбоцита са колагеном.
• Одређивање агрегације тромбоцита адреналином.
• Одређивање агрегације тромбоцита ристоцетином (одређивање активности фон Вилебрандовог фактора).