Koagulační kaskády je množina po sobě následujících enzymatických reakcí rozptýlených v procesu uzavírání a hojení rány produkované ve stěnách cév. Mohou způsobit značné ztráty krve, které ohrožují integritu těla.
Upevnění cévních ran a zastavení krvácení jsou integrovány do globálního procesu, který se nazývá hemostáza. Toto začíná řadou reakcí zaměřených na produkci destičky nebo „bílého trombu“, která rychle pokrývá ránu a brání průtoku krve.
In vivo koagulační kaskáda (Zdroj: Dr Graham Beards přes Wikimedia Commons)
Tento počáteční proces se nazývá primární hemostáza, ale konzistence a stabilita zátky, která se tvoří téměř okamžitě, musí být zlepšena depozity fibrinu a vytvořením „červeného trombu“, který je výsledkem právě koagulační kaskády, která pochází z pak tvoří tzv. sekundární hemostázu.
Koagulační proces probíhá v řadě po sobě jdoucích stádiích sekvenční aktivace enzymatických faktorů, které jsou neaktivní. V počátečním kroku je aktivován faktor, který se později s dalšími prvky stává aktivačním komplexem pro další faktor, a tak dále.
Koagulační faktory
Koagulační faktory se nazývají látky, které jsou z větší části přítomny v krevní plazmě nebo které vytvářejí svůj vzhled během procesu a podílejí se na jeho určité fázi. Jedná se obvykle o enzymy v neaktivní formě.
Faktorům je dáno jejich vlastní jméno, které často souvisí s funkcí, kterou plní v kaskádě, ale v jejich neaktivní podobě jsou také označeny obecným názvem „faktor“ následovaným římskou číslicí, která jej identifikuje a která může jít od I do XIII (Ia až XIIIa, v případě aktivovaných faktorů).
První čtyři faktory jsou pojmenovány více podle jejich „správných“ jmen než podle jejich „římské“ nomenklatury. Faktor I je tedy fibrinogen, II je protrombin, III je tromboplastin nebo tkáňový faktor a IV je iontový vápník.
Zbytek faktorů je lépe znám podle jejich římské číslice (V, VI neexistuje, VII, VIII, IX, X, XI, XII a XIII). Kromě těch, které jsou uvedeny, bychom měli zahrnovat kininogen s vysokou molekulovou hmotností (HMW), prekallikrein, kallikrein a fosfolipidy destiček, faktory, u nichž neexistuje „římská“ identifikace.
Fáze koagulace
Koagulační kaskáda se provádí ve třech po sobě jdoucích stádiích zahrnujících: aktivační fázi, koagulační fázi a zatažení sraženiny.
Aktivační fáze
To zahrnuje řadu kroků, které končí s tvorbou protrombinového aktivačního komplexu (Xa, Va, Ca ++ a fosfolipidy). Přeměna faktoru X na aktivovaný faktor X (Xa, proteolytický enzym, který převádí protrombin na trombin) je zde kritickým krokem.
K aktivaci faktoru X může dojít dvěma různými způsoby: jeden se nazývá vnější cesta a druhý vnitřní cesta, v závislosti na tom, zda krev opouští cévu a přichází do kontaktu s extravaskulární tkání nebo zda je proces aktivován v cévě bez krve vypadni z toho.
V systému vnější cesty nebo vnějšího aktivačního systému krev opouští cévu a přichází do styku s tkání, jejíž poškozené buňky uvolňují tromboplastin nebo tkáňový faktor (FT nebo III), které po připojení k faktoru VII jej aktivují a společně s ním tvoří Ca ++ a tkáňové nebo destičkové fosfolipidy, aktivační komplex faktoru X.
Ve vnitřní dráze nebo vnitřním systému, když se faktor XII dotkne negativně nabitých povrchů, jako je kolagen ve vaskulární stěně nebo sklo, je-li to krev ve zkumavce, aktivuje se a přechází na faktor XIIa, pro který Kallikrein a HMW kininogen spolupracují.
Vnější a vnitřní cesta koagulačního procesu (Zdroj: Dr Graham Beards prostřednictvím Wikimedia Commons)
Faktor XIIa proteolyticky aktivuje faktor XI, který se stává faktorem XIa a který zase aktivuje faktor IX. Faktor IXa spolu s faktorem VIIIa, Ca ++ a destičkovými fosfolipidy tvoří aktivační komplex faktoru X.
Je zřejmé, že konečným výsledkem obou aktivačních drah je vytvoření komplexu, který, i když v každém případě odlišný (FT, VIIa, Ca ++ a fosfolipidy pro vnější cestu a IXa, VIIIa, Ca ++ a fosfolipidy pro vnitřní cestu), splňuje aktivována stejná funkce převodu faktoru X na faktor X.
Aktivační fáze tedy končí konformací komplexu Xa, Va, Ca ++ a fosfolipidů, který je známý jako komplex aktivátoru protrombinu.
Fáze koagulace
To začíná, když komplex protrombinového aktivátoru převádí protrombin na trombin, proteolytický enzym, jehož funkcí je rozklad plazmového fibrinogenu a uvolňování fibrinových monomerů, které později vytvoří polymery uvedeného peptidu.
Na začátku jsou fibrinové polymery spojeny nekovalentními elektrostatickými vazbami a tvoří nestabilní a ne dobře konsolidovanou síť, ale produkovaný trombin aktivuje faktor XIII a tento XIIIa podporuje tvorbu kovalentních vazeb, které stabilizují síť a konsolidovat sraženinu.
Nejprve dochází ke koagulaci relativně pomalu, ale produkovaný trombin působí jako mechanismus pozitivní zpětné vazby, což urychluje aktivaci faktorů V, VIII a XI, se kterými kaskáda vnitřní dráhy probíhá rychleji, a to i bez zapojení. faktor XII.
To znamená, že i když je koagulační kaskáda iniciována aktivací vnější cesty, trombin také končí rekrutování do vnitřního mechanismu aktivací faktoru XI v nepřítomnosti faktoru XIIa.
Fáze odtahování sraženiny
K koagulačnímu procesu dochází hlavně na destičce. Kromě toho jsou destičky, které se vážou na fibrin, zachyceny během tvorby fibrinové sítě. Destičky mají kontraktilní aparát, který, když je aktivován, přiblíží a blíží kontakt mezi fibrinovými vlákny.
Stahování sraženiny je jako proces „mačkání“, který vytlačuje tekutinu, ale obecně zachycuje krvinky, zejména červené krvinky nebo červené krvinky, v síti, což dává trombu barvu, ze které pochází název „červený trombus“.
Vyloučená tekutina již není plazmou, protože jí chybí fibrinogen a další koagulační faktory, které byly během procesu spotřebovány. Spíše se nazývá sérum.
Reference
- Bauer C a Walzog B: Blut: ein Flüssiges Organsystem, v: Physiologie, 6. vydání; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
- Ganong WF: Cirkulace tělesných tekutin, v: Review of Medical Physiology, 25. vydání. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
- Guyton AC, Hall JE: Hemostáza a koagulace krve, v: Učebnice lékařské fyziologie, 13. vydání, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
- Jelkman W: Blut, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. vydání, RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
- Pries AR, Wenger RH a ZakrZewicz A: Blut, In: Physiologie, 4. vydání; P Deetjen a kol. (Eds). München, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005.