© Copyright by Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2015

Wszystkie prawa zastrzeżone.

Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości lub części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Autorzy i Wydawnictwo dołożyli wszelkich starań, aby wybór i dawkowanie leków w tym opracowaniu były zgodne z aktualnymi wskazaniami i praktyką kliniczną. Mimo to, ze względu na stan wiedzy, zmiany regulacji prawnych i nieprzerwany napływ nowych wyników badań dotyczących podstawowych i niepożądanych działań leków, Czytelnik musi brać pod uwagę informacje zawarte w ulotce dołączonej do każdego opakowania, aby nie przeoczyć ewentualnych zmian we wskazaniach i dawkowaniu. Dotyczy to także specjalnych ostrzeżeń i środków ostrożności. Należy o tym pamiętać, zwłaszcza w przypadku nowych lub rzadko stosowanych substancji.

Recenzent: prof. dr hab. n. med. Janusz Andres

Wydawca: Stella Nowośnicka-Pawlitko

Redaktor prowadzący: Ewa Jaworska

Redaktor merytoryczny: Dorota Kassjanowicz

Producent: Anna Bączkowska

Okładkę i strony tytułowe projektowała: Lidia Michalak-Mirońska

Ilustracja na okładce: Agencja Fotograficzna iStockphoto

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2015 r., (wyd. I – 1 dodruk)

Warszawa 2022

ISBN 978-83-200-6620-3

PZWL Wydawnictwo Lekarskie

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 695 43 21

www.pzwl.pl

Księgarnia wysyłkowa:

tel. 42 680 44 88; infolinia: 801 33 33 88

e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Skład wersji elektronicznej na zlecenie PZWL Wydawnictwa Lekarskiego: mobisfera.pl

AUTORZY

dr n. med. ELZBIETA NOWACKA

I Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii Uniwersytetu Medycznego w Warszawie

Szpital Kliniczny Dzieciątka Jezus

dr hab. n. med. BARBARA LISOWSKA

Oddział Anestezjologii i Intensywnej Terapii

Samodzielny Publiczny Szpital Kliniczny im. Prof. Grucy, CMKP w Otwocku

dr n. med. JERZY RATAJCZAK

Oddział Anestezjologii i Intensywnej Terapii

Centrum Onkologii, Instytut im. Marii Skłodowskiej Curie w Warszawie

Przedmowa

Zaburzenia krzepnięcia w praktyce anestezjologicznej występują często i na ogół są złożone, a ich rozpoznanie oraz wdrożenie odpowiedniego leczenia stanowią wyzwanie. W ciągu ostatniej dekady diametralnie zmieniło się podejście lekarzy anestezjologów do zagadnień związanych z oceną hemostatycznego statusu krytycznie chorego pacjenta i stosowanej terapii. Rozpoznanie rodzaju zaburzeń w układzie krzepnięcia oraz nakierowanie postępowania na indywidualnego chorego i cel umożliwiają osiągnięcie maksymalnych korzyści.

Książka została napisana przez lekarzy anestezjologów dla kolegów pracujących codziennie na oddziałach intensywnej terapii i w salach operacyjnych. Wiele problemów pozostaje nadal otwartych, czeka na odkrycie i wyjaśnienie, ale to, co wiemy już dzisiaj o krzepnięciu, wzbogaca i zmienia nasze postępowanie. Nowatorskie podejście do zagadnień globalnej oceny hemostazy, omówienie nowych testów i leków prohemostatycznych przybliży Czytelnikom ten trudny temat. Mamy nadzieję, że „krzeptologia” stanie się dla nich miła, łatwa i przyjemna.

Elżbieta Nowacka

Rozdział 1 Elżbieta Nowacka Fizjologia hemostazy

1.1. Wstęp

Hemostaza to zespół złożonych i zintegrowanych procesów utrzymujących integralność zamkniętego układu krążenia po przerwaniu ciągłości łożyska naczyniowego. Celem jest wytworzenie skrzepu w miejscu uszkodzenia, ale jednocześnie jego rozpuszczenie i przywrócenie prawidłowej perfuzji. W hemostazie udział biorą następujące elementy: ściana naczyń krwionośnych, płytki krwi, układ krzepnięcia i układ fibrynolizy. Podział na etapy: hemostaza naczyniowa, płytkowa, osoczowa; hemostaza pierwotna, wtórna; krzepnięcie i fibrynoliza jest obecnie umowny i daleko uproszczony, ale umożliwia zobrazowanie i ułatwia opis zachodzących zjawisk.

1.2. Rola ściany naczyniowej w procesie hemostazy

Podstawowa forma reakcji ściany naczyniowej na uszkodzenie uwarunkowana jest jej budową. Ściany wszystkich naczyń o większej średnicy niż naczynia włosowate zbudowane są z trzech warstw: zewnętrznej, środkowej i endotelium (śródbłonka).

Warstwa zewnętrzna zwana przydanką, utworzona głównie z włókien kolagenu, odpowiada za przytwierdzenie naczynia do otoczenia. Media, czyli warstwa środkowa zbudowana jest z okrężnej mięśniówki gładkiej oraz – w zależności od typu naczynia (tętnica, żyła) – różnej liczby włókien kolagenowych i sprężystych. Uszkodzenie większych naczyń to przede wszystkim w pierwszym okresie reakcja mięśniówki i skurcz naczynia ograniczający wypływ krwi oraz bezpośrednie przyleganie płytek do odsłoniętego kolagenu. W obrębie naczyń włosowatych, w których działają siły o dużym module ścinania, a zbudowanych tylko z endotelium i otaczającej blaszki podstawnej z perycytami o właściwościach kurczliwych, nie obserwujemy klasycznego skurczu naczynia i nie dochodzi po jego uszkodzeniu do odsłaniania kolagenu. Za przyleganie płytek krwi do miejsca uszkodzenia odpowiedzialny jest syntetyzowany bezpośrednio w komórkach endotelium czynnik von Willebranda (von Willebrand factor – vWF).

Wyróżniamy trzy typy naczyń włosowatych: o ścianie ciągłej, okienkowej i zatokowe o ścianie nieciągłej. Pierwsze to najpowszechniejszy typ, o selektywnej przepuszczalności kontrolowanej przez ciągłą warstwę komórek śródbłonka. Naczynia o ścianie okienkowej, w których komórki śródbłonka mają bardzo niewielkie otworki (fenestracje), występują w narządach, gdzie wymiana między tkankami a krwią jest szczególnie intensywna (kosmki jelitowe, nerka, gruczoły dokrewne). Włośniczki okienkowe charakteryzuje duża przepuszczalność dla substancji wysokocząsteczkowych. Naczynia włosowate zatokowe o ścianie nieciągłej mają większą średnicę, charakteryzują się albo dużymi otworami w komórkach śródbłonka, albo szerokimi szczelinami pomiędzy tymi komórkami. Blaszka podstawna może być nieciągła lub nieobecna. Naczynia te pozwalają na swobodne przechodzenie przez ich ścianę wszystkich substancji, a także komórek; występują w wątrobie, śledzionie i szpiku krwiotwórczym.

Niezależnie od średnicy i typu histologicznego naczyń, endotelium – najbardziej wewnętrzny element ściany naczyniowej – zbudowany jest z pojedynczej warstwy komórek. Prawidłowy śródbłonek, o zachowanej ciągłości cechuje się ujemnym ładunkiem elektrycznym, a jego komórki odpychają do wnętrza naczynia ujemnie naładowane elementy komórkowe, w tym płytki krwi. Endotelium z uwagi na funkcje parai autokrynne odgrywa kluczową rolę w procesie odpowiedzi hemostatycznej każdego naczynia. Elementem wazomotorycznej odpowiedzi jest wydzielany przez komórki śródbłonka tlenek azotu (NO). Uwalniany z komórek, w odpowiedzi na siły ścinające, działające na ścianę naczynia, które powstają w procesie przepływu krwi, powoduje wazodylatację, ale jednocześnie ogranicza adhezję i agregację płytek.

Endotelina powstająca ze swojego prekursora (pre-pro-endoteliny), wpływając na swoisty receptor ETA, działa przeciwstawnie. Strategicznym elementem odpowiedzi śródbłonka naczyniowego, zwłaszcza w obrębie naczyń włosowatych, w procesie hemostazy jest wspomniany vWF, gromadzony w obrębie komórki w ciałkach Weibela-Palade’a, a wydzielany po jej stymulacji przez mediatory krzepnięcia, do których zaliczamy trombinę i plazminę oraz mediatory zapalenia, tj.: leukotrieny, histaminę, endotoksyny, czynnik martwicy nowotworu (tumor necrosis factor – TNF) oraz interleukiny. Trombomodulina – swoista glikoproteina przezbłonowa – jest integralną częścią endotelium. Składa się z ok. 550 aminokwasów podzielonych na pięć domen. Trzy należą do tzw. domen zewnątrzkomórkowych. Czwarta to część przezbłonowa, a piąta stanowi ogon zakotwiczony w obrębie cytoplazmy komórkowej. Jej odsłonięcie w wyniku uszkodzenia powoduje odłączenie zewnętrznego fragmentu (tzw. frakcja rozpuszczalna TM; ang. soluble thrombomodulin – sTM), co umożliwia jego przyłączenie do krążącej trombiny i wytworzenie kompleksu trombina-trombomodulina (T-TM) zmieniającego właściwości trombiny z prozakrzepowej na przeciwzakrzepową. Kompleks T-TM odpowiedzialny jest, z jednej strony, za hamowanie tworzenia fibryny i aktywacji płytek, a z drugiej – za aktywację krążącego białka C (patrz: naturalne inhibitory układu krzepnięcia).

1.3. Płytki krwi

Płytki krwi odgrywają podstawową rolę we współczesnym komórkowym modelu fizjologicznej odpowiedzi ustroju na uszkodzenie naczynia. Tworzą pierwotny czop hemostatyczny i jednocześnie uczestniczą w reakcjach krzepnięcia i fibrynolizy. Należą do elementów komórkowych procesu hemostazy i powstają w szpiku kostnym oraz płucach poprzez fragmentację cytoplazmy megakariocytów. Płytki należą do najmniejszych elementów komórkowych krwi i są bezjądrowymi fragmentami cytoplazmy megakariocytów szpiku kostnego.

Liczba płytek we krwi obwodowej wynosi 150–450 × 10⁹/l. Żyją przeciętnie w krążeniu 10 dni, a „stare” usuwane są przez swoiste grupy komórek należących do układu siateczkowo-śródbłonkowego głównie śledziony i wątroby. Krążące płytki w warunkach spoczynkowych mają owalny kształt, są naładowane ujemnie i nie wykazują właściwości trombogennych. Około ²/3 puli trombocytów krąży we krwi, a ¹/3 jest zmagazynowana w śledzionie i stanowi tzw. pulę wymienialną.

Błona komórkowa płytki krwi ma budowę trójwarstwową; wpukla się, tworząc system licznych kanalików, którymi odbywa się transport substancji zawartych w ziarnistościach. Cytoszkietet płytki utworzony przez podbłonowy układ mikrowłókienek i mikrokanalików warunkuje utrzymanie jej dyskoidalnego kształtu w stanie spoczynku oraz odpowiada za zmianę kształtu i tworzenie wypustek (pseudopodia – nibynóżek) po aktywacji.

W obrębie cytoplazmy płytek znajdują się: ziarnistości gęste, ziarnistości α, lizosomy i mitochondria. Ziarnistości gęste zawierają czynniki proagregacyjne: nukleotydy adeninowe (ADP, ATP), guaninowe (GDP, GTP), aminy (serotoninę, histaminę), fosfoinozytole oraz jony dwuwartościowe (wapń, magnez). Skład ziarnistości α pełniących funkcję czynników adhezyjnych i naprawczych jest bardziej złożony. Uwalniane są z nich swoiste białka jak czynnik płytkowy 4 (PF4), β-tromboglobulina (βTG) oraz glikoproteiny bogate w serynę. Ziarnistości α zawierają białka adhezyjne, do których zaliczamy: fibronektynę, vWF, trombospondynę i witronektynę. Białka uczestniczące w procesie krzepnięcia (fibrynogen; czynnik V, VII, XI, XII, XIII, kininogen), naturalne inhibitory trombiny (białko S) oraz w procesie fibrynolizy (plazminogen, inhibitor α-plazminy i tkankowy aktywator plaz-minogenu tPA).

Płytki krwi wydzielają zawarte w lizosomach kwaśne hydrolazy, katepsyny, karboksypeptydazy, kolagenazy, fosfatazy kwaśne i glikohydrolazy. Ponadto mogą uwalniać katecholaminy i albuminy. Na powierzchni płytek obecne są białka adhezyjne odpowiedzialne za proces adhezji i agregacji płytek. Kompleks glikoprotein GIb-IX-V, obecny zawsze na powierzchni płytek, jest szczególnie istotny dla ich adhezji do czynnika von Willebranda związanego z podśródbłonkową tkanką łączną. Wynikiem adhezji jest aktywacja płytek.

Zaktywowane płytki zmieniają swoją strukturę przestrzenną – wysuwają pseudopodia i tym samym wielokrotnie zwiększają własną powierzchnię czynną. Jednocześnie w procesie aktywacji dochodzi do uwolnienia zawartości ziarnistości płytkowych i prowadzi ona do udostępnienia fosfolipidów błonowych, głównie fosfatydyloseryny, oraz umożliwia aktywację osoczowych czynników krzepnięcia. Ekspresja czynnika GP IIa-IIIb po aktywacji odpowiada za agregację płytek przy udziale fibrynogenu. Tworzenie mostków fibrynogenowych w procesie agregacji warunkuje tworzenie się konglomeratów płytkowych. Powstała na zaktywowanych płytkach trombina przekształca fibrynogen w fibrynę, która oplata powstałe konglomeraty.

1.4. Układ krzepnięcia

Krzepnięcie to uwarunkowany wieloczynnikowo proces. Polega on na zmianie krążącego w osoczu rozpuszczalnego fibrynogenu w nierozpuszczalną fibrynę w wyniku aktywacji kolejnych czynników krzepnięcia. Udział w nim biorą wspomniane wyżej elementy komórkowe, czyli płytki krwi oraz czynniki osoczowe.

Do osoczowych czynników krzepnięcia zaliczamy:

czynnik I – fibrynogen;

czynnik II – protrombinę;

czynnik III – tromboplastynę tkankową;

czynnik IV – zjonizowany wapń (Ca²⁺);

czynnik V – proakcelerynę (czynnik chwiejny, ac-globulinę);

czynnik VI – akcelerynę (aktywny czynnik V);

czynnik VII – prokonwertynę (czynnik stabilny);

czynnik VIII – globulinę przeciwkrwawiączkową (czynnik przeciwhemofilowy A, AHG);

czynnik IX – zwany czynnikiem Christmasa (czynnik przeciwhemofilowy B, PTC);

czynnik X – czynnik Stuarta-Prowera;

czynnik XI – PTA (czynnik przeciwhemofilowy C, czynnik Rosenthala);

czynnik XII – czynnik Hagemana (czynnik kontaktowy);

czynnik XIII – stabilizujący włóknik (fibrynaza, FSF – czynnik Laki-Loranda, transglutamidaza osoczowa);

prekalikreinę – czynnik Fletchera;

kininogen – czynnik Fitzgeralda (zob. tab. 1.1).

Tabela 1.1. Charakterystyka czynników krzepnięcia

CZYNNIK

MASA CZĄSTECZKOWA (kDA)

STĘŻENIE W OSOCZU

(µg/ml)

CZAS PÓŁTRWANIA

(godziny)

Fibrynogen

340

3000

90

Protrombina

72

100

60

Czynnik tkankowy

45

–

–

Czynnik V

330

10

12–36

Czynnik VII

50

0,5

6

Czynnik VIII

330

0,1

12

Czynnik IX

56

5

24

Czynnik X

56

10

40

Czynnik XI

125

5

60

Czynnik XII

76

30

50

Czynnik XIII

320

60

168–336

(7–14 dni)

Prekalikreina

85

50

48

Wielkocząsteczkowy kininogen

120

70

144

(6 dni)

Kolejność numeracji czynników krzepnięcia oznaczonych cyframi rzymskimi jest przypadkowa i niezależna od żadnego poglądu teoretycznego.

Z wyjątkiem czynnika III (tromboplastyny tkankowej) i jonów wapnia wszystkie pozostałe, biorące udział w procesie krzepnięcia, są białkami osocza. Osoczowe czynniki krzepnięcia dzielimy na trzy grupy: czynniki zespołu protrombiny zależne od witaminy K (II, VII, IX i X), wrażliwe na trombinę (I, V, VIII, XI, XIII) i czynniki kontaktu (XI i XII, prekalikreina, kininogen wielkocząsteczkowy). Większość czynników występuje w osoczu w postaci proenzymów (zymogenów), a ich przekształcanie do form aktywnych enzymów (proteaz serynowych) odbywa się drogą wieloenzymatycznej proteolizy, czyli hydrolitycznego rozkładu wiązania peptydowego. Każdy proenzym jest substratem dla uprzednio zaktywowanego enzymu, a każdy enzym – produktem tej reakcji. Czynniki V i VIII oraz wielkocząsteczkowy kininogen nie wykazują aktywności enzymatycznej i pełnią funkcję kofaktorów (katalizatorów). Opisane wyżej jony wapnia, także należące do kofaktorów układu tworzenia skrzepu, występują na wielu poziomach aktywacji czynników krzepnięcia. Niezbędne są do aktywacji II, VII, IX i X czynnika krzepnięcia oraz warunkują prawidłową polimeryzację fibryny (zamiana fibryny labilnej w stabilną) za pomocą aktywnego czynnika XIII.

Fibrynogen – należy do czynników krzepnięcia występujących w najwyższym stężeniu w osoczu. Jest asymetryczną wielkocząsteczkową glikoproteiną o budowie dimerowej. Obie podjednostki składają się z łańcuchów polipeptydowych aminokwasów, a monomery połączone są wiązaniami dwusiarczkowymi. Synteza fibrynogenu zachodzi w hepatocytach, a za jej prawidłowy przebieg odpowiedzialne są trzy geny ulokowane na chromosomie 4. Fibrynogen jest trzygrudkową strukturą przestrzenną składającą się z dwóch domen D i jednej domeny E. Liczne wiązania dwusiarczkowe międzyi śródłańcuchowe utrzymują jego strukturę. Fibrynogen wiąże jony wapnia, które odgrywają kluczową rolę w utrzymywaniu struktury przestrzennej, podatności na denaturację oraz ograniczeniu trawienia fibrynogenu przez plazminę. Prawie cały znajduje się w osoczu, mimo że należy do białek uwalnianych z ziarnistości płytek pod wpływem czynników aktywujących. Jego stężenie jest wielokrotnie wyższe niż innych osoczowych czynników krzepnięcia i wynosi średnio 1,5–3,5 g/l, przy okresie półtrwania ok. 4 dni, a dobowy obrót oscyluje pomiędzy 1,7 a 5 g.

Fibrynogen należy do białek uwalnianych z płytek krwi. Organizm ludzki nie ma jego depozytów. Białko to bierze udział w regulacji lepkości krwi i należy do białek ostrej fazy. Synteza przez hepatocyty i fibroblasty może wzrosnąć w odpowiedzi na interleukinę 6, interleukinę 1 oraz jako efekt aktywacji układu krzepnięcia i fibrynolizy.