Koagulačné kaskády je množina po sebe nasledujúcich enzymatických reakcií rozptýlených v procese uzatvárania a hojenie rany produkované v stenách ciev. Môžu spôsobiť značné straty krvi, ktoré narušujú integritu tela.
Upchanie cievnych rán a zastavenie krvácania sú integrované do globálneho procesu, ktorý sa nazýva hemostáza. Začína sa to súborom reakcií zameraných na produkciu doštičiek alebo „bieleho trombu“, ktoré rýchlo zakrývajú ranu a brzdia prietok krvi.
Koagulačná kaskáda in vivo (Zdroj: Dr Graham Beards prostredníctvom Wikimedia Commons)
Tento počiatočný proces sa nazýva primárna hemostáza, ale konzistencia a stabilita zátky, ktorá sa tvorí takmer okamžite, sa musí zlepšiť ukladaním fibrínu a tvorbou „červeného trombu“, ktorý je výsledkom práve koagulačnej kaskády, ktorá pochádza z potom tvoriť tzv. sekundárnu hemostázu.
Koagulačný proces sa vyskytuje v rade po sebe nasledujúcich štádiách postupnej aktivácie enzymatických faktorov, ktoré sú neaktívne. V počiatočnom kroku sa aktivuje faktor, ktorý sa neskôr spolu s ďalšími prvkami stáva aktivačným komplexom pre iný faktor a tak ďalej.
Koagulačné faktory
Koagulačné faktory sa nazývajú látky, ktoré sa väčšinou nachádzajú v krvnej plazme alebo ktoré sa počas procesu objavujú a podieľajú sa na ňom v určitom štádiu. Väčšinou ide o enzýmy v neaktívnej forme.
Faktory dostávajú svoje vlastné mená, ktoré často súvisia s funkciou, ktorú plnia v kaskáde, ale sú označené aj vo svojej neaktívnej podobe s rodovým menom „faktor“, za ktorým nasleduje rímska číslica, ktorá ho identifikuje a ktorá môže ísť od I do XIII (la až XIIIa, v prípade aktivovaných faktorov).
Prvé štyri faktory sú pomenované viac podľa ich „vlastných“ mien ako podľa ich „rímskej“ nomenklatúry. Teda faktor I je fibrinogén, II je protrombín, III je tromboplastín alebo tkanivový faktor a IV je iónový vápnik.
Ostatné faktory sú lepšie známe podľa ich rímskej číslice (V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII a XIII). Okrem uvedených látok by sme mali zahrnúť kininogén s vysokou molekulovou hmotnosťou (HMW), prekallikreín, kallikreín a fosfolipidy krvných doštičiek, faktory, pre ktoré neexistuje „rímska“ identifikácia.
Fázy koagulácie
Koagulačná kaskáda sa uskutočňuje v troch po sebe nasledujúcich stupňoch vrátane: aktivačnej fázy, koagulačnej fázy a stiahnutia zrazeniny.
Aktivačná fáza
Toto zahŕňa súbor krokov, ktoré sa ukončia vytvorením protrombínového aktivačného komplexu (Xa, Va, Ca ++ a fosfolipidy). Konverzia faktora X na aktivovaný faktor X (Xa, proteolytický enzým, ktorý prevádza protrombín na trombín) je tu kritickým krokom.
Aktivácia faktora X sa môže vyskytnúť dvoma rôznymi spôsobmi: jeden sa nazýva vonkajšia cesta a druhá vnútorná cesta, v závislosti od toho, či krv opúšťa cievu a prichádza do kontaktu s extravaskulárnym tkanivom, alebo či je tento proces aktivovaný vnútri cievy bez krvi vypadni z toho.
V externej dráhe alebo v systéme vonkajšej aktivácie krv opúšťa cievu a prichádza do kontaktu s tkanivom, ktorého poškodené bunky uvoľňujú tromboplastín alebo tkanivový faktor (FT alebo III), ktoré po pripojení k faktoru VII ho aktivujú a spolu s ním tvoria Ca ++ a tkanivové alebo doštičkové fosfolipidy, aktivačný komplex faktora X.
Vo vnútornej dráhe alebo vnútornom systéme, keď sa faktor XII dostane do styku s negatívne nabitými povrchmi, ako je napríklad kolagén vo vaskulárnej stene alebo v skle, ak je to krv v skúmavke, aktivuje sa a prechádza na faktor XIIa, pre ktorý Kallikrein a HMW kininogen spolupracujú.
Vonkajšia a vnútorná dráha koagulačného procesu (Zdroj: Dr Graham Beards prostredníctvom Wikimedia Commons)
Faktor XIIa proteolyticky aktivuje faktor XI, ktorý sa stáva faktorom XIa a ktorý zase aktivuje faktor IX. Faktor IXa spolu s faktorom VIIIa, Ca ++ a doštičkovými fosfolipidmi tvoria aktivačný komplex faktora X.
Je zrejmé, že konečným výsledkom oboch aktivačných dráh je vytvorenie komplexu, ktorý, hoci sa v každom prípade líši (FT, VIIa, Ca ++ a fosfolipidy pre vonkajšiu dráhu a IXa, VIIIa, Ca ++ a fosfolipidy pre vnútornú dráhu), spĺňa aktivuje sa rovnaká funkcia premeny faktora X na faktor X.
Aktivačná fáza teda končí konformáciou komplexu Xa, Va, Ca ++ a fosfolipidov, ktorý je známy ako komplex aktivátorov protrombínu.
Fáza koagulácie
Toto začína, keď komplex protrombínového aktivátora konvertuje protrombín na trombín, proteolytický enzým, ktorého funkciou je rozklad plazmového fibrinogénu a uvoľňovanie fibrínových monomérov, ktoré neskôr vytvoria polyméry uvedeného peptidu.
Na začiatku sú fibrínové polyméry spojené nekovalentnými elektrostatickými väzbami a tvoria nestabilnú a nie dobre konsolidovanú sieť, ale produkovaný trombín aktivuje faktor XIII a tento XIIIa podporuje tvorbu kovalentných väzieb, ktoré stabilizujú sieť a konsolidujte zrazeninu.
Spočiatku dochádza ku koagulácii relatívne pomaly, ale produkovaný trombín pôsobí ako mechanizmus pozitívnej spätnej väzby, ktorý urýchľuje aktiváciu faktorov V, VIII a XI, s ktorými kaskáda vnútornej dráhy prebieha rýchlejšie, a to aj bez zapojenia. faktor XII.
To znamená, že aj keď sa koagulačná kaskáda iniciuje aktiváciou vonkajšej dráhy, trombín tiež skončí nábor do vnútorného mechanizmu aktiváciou faktora XI v neprítomnosti faktora XIIa.
Fáza navíjania zrazeniny
K koagulačnému procesu dochádza hlavne na doštičke. Okrem toho sa doštičky, ktoré sa viažu na fibrín, zachytávajú počas tvorby fibrínovej siete. Doštičky majú kontraktilné zariadenie, ktoré po aktivácii priblíži a zlepší kontakt medzi fibrínovými vláknami.
Stiahnutie zrazeniny je ako proces „vylisovania“, ktorý vylučuje tekutinu, ale zvyčajne zachytáva krvinky, najmä červené krvinky alebo červené krvinky, do siete, čo dáva trombu farbu, z ktorej pochádza názov „červený trombus“.
Vylúčená tekutina už nie je plazmou, pretože jej chýba fibrinogén a ďalšie koagulačné faktory, ktoré boli počas procesu spotrebované. Skôr sa nazýva sérum.
Referencie
- Bauer C a Walzog B: Blut: ein Flüssiges Organsystem, v: Physiologie, 6. vydanie; R. Klinke a kol. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
- Ganong WF: Cirkulujúce telesné tekutiny, v: Review of Medical Physiology, 25. vydanie. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
- Guyton AC, Hall JE: Hemostáza a koagulácia krvi, v: učebnica lekárskej fyziológie, 13. vydanie, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
- Jelkman W: Blut, v: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. vydanie, RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
- Pries AR, Wenger RH a ZakrZewicz A: Blut, In: Physiologie, 4. vydanie; P Deetjen a kol. (Eds). München, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005.