Srážení krve

Dále bych chtěla zodpovědět některé otázky, jako například proč nevykrvácíme z malé ranky, k čemu v krvi slouží krevní destičky, co jsou koagulační faktory a hlavně co je vlastně koagulace, přijít na to, proč je pro náš organismus tak důležitá a z kterých chemických dějů se skládá.. Na závěr si zkusím potvrdit některé informace v laboratoři pokusy.

2. KREV OBECNĚ

2.1.  FUNKCE KRVE

a)      Specifické

-        Udržování homeostázy (pH, t,atd.)

-        Zajišťuje obranné mechanismy organismu

-        Má schopnost srážení

b)      Transportní

-        Přenášení dýchacích plynů (O₂, CO₂)

-        Odvádí odpadní produkty metabolismu

-        Přivádí tkáním živiny

-        Účastní se na řízení (přenášením hormonů, vitaminů)

-        Rozvádí teplo po těle (vyrovnává teplotní rozdíly mezi orgány)

2.2.  SLOŽENÍ KRVE

Krev je červená, neprůhledná kapalina obsahující tekutou složku plazmu ( kolem 55% z celkového objemu krve) a  krevní tělíska ( kolem 45% z celkového objemu).

2.2.1.  PLAZMA

Plazma je extracelulární světle žlutá, průhledná, lehce zkalená tekutina, ve které se pohybují krevní buňky. Plazma se získává stáčením nesrážlivé krve.

• Za určitých podmínek může bát plazma: - lehce zakalená (zvýšený obsah tukových látek – po jídle nebo při metabolických poruchách)

- žlutě zabarvená ( hyperbilirubinémie)

- červeně zabarvená ( hemolytická plazma)

• Plazma obsahuje: - anorganické látky

- organické látky   (viz. Tabulka č. 1 Složení plazmy)

Anorganické látky

-        H₂O

-        Kationy:

-     Na⁺, K⁺ udržují rovnovážný stav mezi nitro a mimobuněčnou tekutinou

-          Ca²⁺, Mg²⁺ uplatňují se při srážení krve, při obranných reakcích a jsou                                                            nezbytné pro správnou funkci nervů

-          Fe²⁺, Cu²⁺, Co²⁺ uplatňují se při krvetvorbě a jsou nezbytné pro funkci některých enzymů

-        Plyny: O₂, CO₂, N₂

-        Aniony:

^- Cl^-, Br^-, I^-

^- Uhličitany, fosfáty, sírany

Organické látky

^- Bílkovinné

-          albuminy: udržují osmotická tlak

^- globuliny: plní funkci přenašečů, zúčastní se na obranných pochodech

^- fibrinogen: základní bílkovina krevního srážení

^- faktory krevního srážení (glykoproteidy) – nachází se v plazmě v podobě neaktivních zymogenů

^- nebílkovinné dusíkaté látky, sacharidy a lipidy (cholesterol a fosfolipidy)

^- látky tvořící se při metabolismu bílkovin (bilirubin, močovina, acetonové látky, laktát)

^- látky, které jsou ve stopovém množství nezbytné pro normální vývoj a funkci orgánů: vitamíny, hormony

Účastní se metabolických pochodů, které vedou k udržení homeostázy.

2.2.2.  KREVNÍ TĚLÍSKA

2.2.2.1.  ERYTROCYTY – ČERVENÉ KRVINKY

Jsou malé, ploché, okrouhlé bezjaderné buňky, uprostřed ztenčelé. Erytrocyty obsahují krevní barvivo hemoglobin ( jehož součástí je Fe^II), na který se váže kyslík O₂ za vzniku dioxygenhemoglobinu., z něhož se ve tkáních kyslík opět uvolňuje.

Červené krvinky se tvoří a dozrávají v kostní dřeni a asi po 120 dnech zanikají ve slezině. Z uvolňovaného hemoglobinu se tvoří žlučové barvivo bilirubin. Železo je využito k tvorbě nového hemoglobinu a jen malá část železa se z těla vylučuje a musí být doplňováno potravou. Ke vzniku červených krvinek v kostní dřeni je třeba přítomnosti vitaminu B₁₂ a hormon erytropoetin vznikající v ledvinách.

V 1 mm³ krve je obsaženo: u mužů asi 5,5 milionů erytrocytů a u žen 4,5 milionů. Jejich počet kolísá, s nadmořskou výškou se jejich počet zvyšuje. Také novorozenci mají větší počet erytrocytů.

2.2.2.2.  LEUKOCYTY – BÍLÉ KRVINKY

Jsou to pravé buňky, protože obsahují jádro. Nemají stálý tvar. V 1 mm³ je průměrně 5 až 8 tisíc leukocytů, jejich počet však kolísá. Například ráno nalačno je jich méně než po najedení.Také při chorobných stavech se jejich počet snižuje nebo zvyšuje.

Podle vzhledu a původu rozlišujeme:

1. Granulocyty – 75%

Mají v cytoplazmě zrníčka (granula), která se dají barvit různými barvivy. Mají buď laločnatá, nebo nepravidelně podkovovitá jádra. Tvoří se v kostní dřeni. V krvi zůstávají jen několik hodin. Mají schopnost fagocytózy, tzn. schopnost pohlcovat cizorodé částice.

a)      Neutrofilní – jsou barvitelná neutrálními barvivy. Pohybují se na místo infekce, kde se shlukují kolem cizorodých tělísek a tvoří hnis. Mohou měnit svůj tvar (protahují se póry ve stěně vlásečnic do míst ohrožených infekcí, kam jsou chemicky přitahovány = chemotaxe).

b)      Eosinofilní – jsou barvitelná kyselým barvivem eosinem.

c)      Bazofilní – jsou barvitelná zásaditými barvivy. Produkují látky, které mají vazoditalační a protisrážlivé účinky: heparin.

1. Agranulocyty – 25%

Neobsahují barvitelná zrna. Dělíme je na:

a)      Monocyty – největší leukocyty s ledvinovým jádrem. Uvolňují se do krve z endotelových výstelek (sleziny, jater, mízních uzlin, kostní dřeně) a z primitivních buněk roztroušených ve vazivu. Po výstupu z krve do tkání se monocyty mění na makrofágy a zde fagocytují.

b)      Lymfocyty – mají velké okrouhlé jádro. Pocházejí z kmenových buněk kostní dřeně a tvoří dvě skupiny:

-        Lymfocyty T, dozrávají v brzlíku a vykonávají buněčnou imunitu.

-        Lymfocyty B, vykonávají humorální imunitu.

2.2.2.3.  TROMBOCYTY – KREVNÍ DESTIČKY

Jsou to tělíska nepravidelného tvaru. Vznikají v kostní dřeni odškrcováním cytoplazmy obrovských buněk – magakaryocytů. Nemají jádro, žijí jen několik dní. V 1 mm³ je asi 200 až 300 tisíc trombocytů.

Trombocyt se skládá z okrajové hyalomery, která se barví světle modře a obsahuje tzv. marginální svazek mikrotubulů a aktinová mikrofilamenta, která udržují tvar trombocytu a umožňují mu tvořit výběžky a panožky. Ve středu krevní destičky je granulomera, shluk acidofilních (tzn. červeně se barvících) granul a ojedinělé mitochondrie.

Granulomera obsahuje granula trojího typu:

• alfa-granula - obsahují fibrinogen, trombokinázu aj.
• delta granula - obsahují serotonin, vápník, pyrofosfát, ATP, ADP
• lambda granula - obsahují lysosomální enzymy

Počet trombocytů je humorálně regulován trombopoetinem, který se tvoří, podobně jako erytropoetin, v ledvinách.

Všechny funkce trombocytů nejsou ještě dokonale prostudovány, ale jejich nejdůležitější funkcí je bezesporu jejich úloha v ochraně organismu před ztrátou krve.

3. VÝVOJ PŘEDSTAV O SRÁŽENÍ KRVE, OBJEVENÍ KOAGULAČNÍCH FAKTORŮ

První teorie o srážení krve se objevily již ve starověku. Ale podrobnější informace se podařily získat až ve 20. století. Fyziolog Johanes Miller popsal fibrin a fibrinogen vystihl Rudolf Wirchow.  Alexander Schmidt charakterizoval enzymatickou přeměnu fibrinogenu na fibrin a pojmenoval prothrombin a thrombin. V roce 1865 Giulion Bizzazero objevil krevní destičky a v roce 1882 objasnil jejich funkci.

Autorem první ucelené představy o procesu srážení krve byl v roce 1905 Paul Moritz. Vycházel ze znalostí čtyř faktorů odpovědných za vytvoření sraženiny. Podle této koncepce je proces koagulace zahájen aktivací prothrombinu, probíhající za účasti Ca²⁺ a enzymu thrombokinázy z poraněných tkání a krevních destiček. Prothrombin se změní na aktivní enzym thrombin, který pak přeměňuje rozpustnou bílkovinu fibrinogen na nerozpustný fibrin. Vitamin K se účastní tohoto procesu tím, že podporuje syntézu prothrombinu v játrech. Zbytek biochemických faktorů v procesu koagulace byl objeven v průběhu 20. století:

• Jak je systém srážení krve složitý ukázal objev faktoru V. (proakcelerinu) Paula Owena. On také předpokládal, že funkce proakcelerinu je tvorba akcelerinu (faktor VI.). Je znám jako faktor V_a nebo faktor V., protože faktor VI. se nepoužívá.
• Faktor VII. Byl poprvé objeven v těle mladé pacientky v roce 1949.
• Faktor VIII. (prokonvertin) byl objeven v padesátých letech. Jeho nepřítomnost způsobuje hemofilii A.
• Faktor IX. Byl objeven v roce 1952 v těle mladého pacienta s hemofilií B. Nedostatek faktoru IX. byl popsán Dr. Rosemary Biggsovou a profesorem R. G. Macfarlanem v Oxfordu.
• Hagemanův faktor XII. Byl identifikován v roce 1955 a o rok později přišli na faktor X. neboli Stuartův faktor. Tento protein nalezli v těle ženy v Londýně. V roce 1957 americká skupina vědců identifikovala ten samý faktor u pana Stuarta.
• Faktory XI. A XIII. Byly objeveny v roce 1953 a 1961.

Používání římských číslic bylo dohodnuto během každoročních konferencí (od roku 1955) expertů na koagulaci. Tento výbor se vyvinul v dnešní mezinárodní výbor: International Committee on Thrombosis and Hemostasis (ICTH).

4.  HEMOSTÁZE

V průběhu fylogeneze se u živočichů vyvinuly speciální mechanismy, které zabraňují tělní tekutině unikat z poškozeného řečiště. Nejstarším obranným mechanismem proti ztrátám tělní tekutiny je u živočichů s otevřenou cévní soustavou stah svaloviny kolem poranění. U obratlovců je poškození vnitřní stěny cévy signálem pro složitý enzymatický děj - hemokoagulaci či hemostázi., která sestává z několika na sebe navazujících pochodů. Celý děj nastartují krevní destičky, následuje zúžení cév a snížení krevního tlaku. Poté následuje samotný děj srážení čili koagulace krve, což je hlavní obrana organismu proti ztrátě krve.

4.1.  SCHÉMA HEMOSTÁZE

reakce cév na místě poranění – vazokonstrikce

• napomáhá ji serotonin obsažený v krevních destičkách

b)      reakce trombocytů:

• adheze destiček (přilnutí)
• aktivace destiček: změna tvaru, sekrece
• agregace destiček:

→ vytvoření primární krevní zátky

c)      koagulace krve

• fibrinogen a jeho přeměna na fibrin
• aktivace trombinu, vitamin K
• kaskáda pochodů vedoucích ke srážení krve     a)vnitřní dráha

b) vnější dráha

→ vytvoření definitivní zátky

• regulace krevního srážení
• rozpuštění krevní sraženiny

4.2.  REAKCE CÉV

Svalovina v tenkých tepnách a tepénkách reguluje stažením (vazokonstrikce) nebo rozšířením (vazodilatace) průsvitu cévy průtok krve orgány dle potřeby organismu.

Přímou odpovědí cévy na poranění je velmi rychlá vazokonstrikce (stažení cévy), na  které se podílí více faktorů. Za hlavní je považován serotonin, který se uvolňuje z aktivovaných destiček a má silně vazokonstrikční účinky. Céva se stáhne, aby se poranění zmenšilo a aby se zredukoval průtok krve.

4.3.  REAKCE TROMBOCYTŮ

Činnost krevních destiček závisí na jejich schopnosti přilnout na smáčivou plochu = adheze. V  organismu jsou to poraněná místa stěny cévní. Na tomto místě se destičky shlukují = agregace, stávají se lepkavými. Nachází se zde již malé množství trombinu, destičky pod jeho účinkem prodělávají tzv. viskosní metamorfosu. Jejich shluk nabývá beztvarého rosolovitého vzhledu, destičky se rozpadají, splývají a vytvářejí provizorní zátku. Destičky obsahují koagulační faktory, které se uplatňují v jednotlivých fázích koagulace. Dále obsahují serotonin, který se uplatňuje při rozpadu destiček a při vasokonstrikci.

Serotonin – 5-hydroxytryptamin (viz. Obr. č. 9)

Vytváří se v buňkách ve sliznici tenkého střeva. Je to biologicky aktivní látka obsažená v krevních destičkách a v menší míře i v centrálním nervovém systému. V čistém stavu je to bílá amorfní nebo krystalická látka. Obzvláštní význam má jako neurotransmiter (přenašeč nervových vzruchů).

4.4. KOAGULACE KRVE

.

4.4.1.      KOAGULAČNÍ FAKTORY

Hemokoagulace se účastní koagulační faktory označené I – XIII, tvořící vnitřní, zevní a společný koagulační systém. Aktivují se pouze v místě poranění a děje jsou časově omezeny. Vnitřní koagulační systém se aktivuje stykem se záporným povrchem (kolagen, bazální membrána, fosfolipidy z destiček, aktivované destičky), zevní koagulační systém aktivuje tkáňový thromboplastin, uvolněný z poškozených buněk. Oba tyto systémy se spojují do jednoho společného sledu dějů (společný systém), který začíná aktivací faktoru X a končí vytvořením pevného fibrinového vlákna.  (viz tabulka č.2 Přehled koagulačních faktorů)

4.4.2.      FIBRINOGEN A JEHO PŘEMĚNA NA FIBRIN

Fibrinogen je velký protein, který se běžně vyskytuje rozpuštěný v krevní plazmě. Má důležitou funkci - fibrinogen je zymogen, neaktivní forma bílkoviny fibrinu, který  polymeruje a tvoří tak hustou síť vláken. Tato reakce je podstatou srážení krve.

Popis molekuly fibrinogenu:

Fibrinogen (faktor I.) představuje 2 až 3% bílkovin krevní plazmy. Molekula fibrinogenu je tvořena třemi páry nestejných, ale homologních bílkovinných řetězců:

Aα s 610 aminokyselinovými zbytky

Bβ se 461 zbytky

γ se 411 zbytky

Značky Aα a Bβ označují kompletní polypeptidové řetězce s fibrinopeptidy A a B, které se odštěpují thrombinem. Když se thrombin z fibrinogenu odštěpí, vznikne fibrin o složení α₂β₂γ₂. (viz. Obr. č. 1)

Fibrinogen je protáhlá molekula s dvoučetnou symetrií o délce 45nm, která má dvě ztlustliny na každém konci a jednu uprostřed. Šest polypeptidových řetězců, které molekulu skládají, je propojeno 17 disulfidovými můstky, z nichž po sedmi je v každé polovině dimeru a tři tyto poloviny spojují. (viz. Obr. č. 2)

U fibrinogenu je celá molekula shodně nabitá a elektrické odpuzování brání agregaci.

Polymerace fibrinu při vytváření sraženiny:

Fibrin je bílkovinná struktura nerozpustná ve vodě, vzniká z bílkoviny fibrinogenu a to účinkem enzymu thrombinu za přítomnosti vápenatých iontů.

Thrombin štěpí specificky vazby argininu s nějakou jinou kyselinou (nejčastěji to bývá glycin), kterými jsou fibrinopeptidy připojeny k fibrinu. Odštěpení fibrinopeptidů obnaží místa, která pak umožňují vazbu mezi molekulami. Po jejich odštěpení fibrin samovolně tvoří vláknité agregáty a vzniká ,,měkká sraženina“. Na jejich elektronových mikrofotografiích je patrná pásovitá struktura a pásy jsou od sebe vzdáleny 22,5 nm. Tato perioda je právě polovina délky fibrinové molekuly ve shlucích tvoří řady, posunuté proti sobě právě o polovinu délky molekuly.  (viz. Obr. č. 3)

U fibrinu opačné náboje vedou k přitahování středu jedné molekuly s koncem druhé molekuly a to podporuje již popsané sdružování.

Fibrinová vlákna nebývají delší než 50nm a jejich délka významně určuje fyzikální vlastnosti. (viz. Obr. č. 5)

Funkce fibrin stabilizujícího faktoru (FSF):

Aby se měkká sraženina stala stálou tvrdou sraženinou, musí se vazby mezi sousedními molekulami změnit na kovalentní. Tuto rychlou změnu umožní transamidasa FSF, který nejprve pospojuje C-koncové úseky sousedních řetězců γ tím, že vytvoří izopeptidové vazby mezi glutaminovým zbytkem na jednom γ-řetězci a lysinovým zbytkem na druhém. Dvě takové vazby, symetricky ekvivalentní, se vytvoří mezi dvěma sousedními páry řetězců γ. Podobně, ale pomaleji se provážou také řetězce α. (viz. Obr. č. 4)

Jedinci, jimž chybí FSF mají výrazný sklon ke krvácení.

4.4.3.      AKTIVACE THROMBINU, VITAMIN K

Popis molekuly thrombinu:

Thrombin je serinová proteinasa, která je složena ze dvou polypeptidových řetězců spojených disulfidovými můstky.

• Řetěz A má 49 aminokyselinových zbytků
• řetěz B má 259 ( řetěz B je homologií s trypsinem, ale thrombin je mnohem specifičtější).

Vzniká rozštěpením molekuly prothrombinu (faktor II) aktivovaným faktorem X; tato reakce je významně urychlována aktivovaným faktorem V a přítomností fosfolipidů.

Prothrombin je tvořen 582 aminokyselinovými zbytky. Syntéza prothrombinu je, podobně jako v případě některých dalších koagulačních faktorů, závislá na vitaminu K.

Úloha vitaminu K:

Vitamin K (viz. Obr. č. 7) dostal jméno podle slova koagulace, je důležitý pro syntézu prothrombinu a koagulačních faktorů VII, IX, a X v játrech. Nedostatek vitaminu K nebo působení některých inhibitorů (např. dikumarol, warfin) způsobuje tvorbu abnormálního prothrombinu, kterému chybí zbytky γ-karboxyglutamátu (Gla). V normálním prothrombinu je obsaženo 10 těchto zbytků, ale abnormální prothrombin má na jejich místě jen zbytky glutamátové (Glu), protože vitamin K slouží jako kofaktor posttranslační přeměny zbytků Glu na Gla.

Cyklus metabolismu vitaminu K v játrech

V játrech probíhá několik reakcí, které syntetizují Gla na Glu a poté regenerují kofaktor vitamin K:

1. Aktivní hydrochinonová forma vitaminu K odmítá γ-proton z glutamátového zbytku v reakci spotřebovávající kyslík, jejíž mechanismus je neznámý. Vzniká při ní γ-karbanion glutamátu a 2,3-epoxid vitaminu K.
2. Karbanion Glu reaguje s CO₂ za vzniku Gla.
3. Hydrochinon vitaminu K se regeneruje ve dvou posloupných reakcí, které jsou patrně katalyzovány týmž enzymem a potřebují trioly

Urychlovače aktivace prothrombinu :

Při vzniku thrombinu rozštěpením molekuly prothrombinu je nutno dodat aktivátor X, jež je velice pomalý, ale v přítomnosti proakcelerinu (který aktivuje thrombin), Ca²⁺ a fosfolipidů je tato reakce 20 000krát rychlejší. Membránový povrch musí stimulovat urychlení pochodů obsahem negativně nabitých fosfatidů, které se vyskytují jen na cytoplazmatické straně buněčné membrány. A proto se prothrombin fyziologicky aktivuje významnou rychlostí jen v okolí poranění.

Ionty Ca²⁺ jsou potřebné k navázání prothrombinu a faktoru X na fosfolipidovou membránu vápníkovými můstky. Vazebná místa pro Ca²⁺ tvoří postranní řetězec Gla.

4.4.4.      KASKÁDA POCHODŮ VEDOUCÍCH KE SRÁŽENÍ KRVE U ČLOVĚKA

Vnitřní dráha

Vnitřní dráha nazvaná proto, že všechny její bílkoviny jsou obsaženy v krvi.

Srážení krve zahajuje kontaktní systém, který zahrnuje čtyři glykoproteiny: Hagemanův faktor (XII), prekalikrein, předchůdce krevního thromboplastinu (PTA nebo XI) a přídatný faktor vysokomolekulární kininogen (HMK).

Přesná povaha kontaktního systému je známa jen v hrubých obrysech. Má se za to, že adsorpce na vhodný povrch nějak aktivuje Hagemanův faktor, který za pomoci HMK proteolyticky štěpí prekalikrein, čímž vzniká aktivní kalikrein. Ten opět proteolyticky aktivuje Hagemanův faktor, tyto dvě bílkoviny se aktivují navzájem.

Výslednou reakcí kontaktního systému je aktivace faktoru XI, při níž HMK slouží jako přídatný faktor. Faktor XI katalyzuje proteolytickou aktivaci Christmasova faktoru (IX). Děje se tak za pomoci Ca²⁺. Faktor IX může být také aktivován prokonvertinem, který je produkt vnější dráhy.

Posledním krokem vnitřní dráhy je štěpení faktoru X, které katalyzuje aktivovaný Christmasův faktor a probíhá na povrchu fosfolipidové membrány za přítomnosti Ca²⁺ a přídatného faktoru antihemofilního, který je aktivován thrombinem.

Vnější dráha

Vnější dráha proto, že jedna významná složka se vyskytuje v tkáních.

Začíná proteolýzou prokonvertinu (VII), která je katalyzována aktivovaným Hagemanovým faktorem nebo thrombinem. Aktivovaný prokonvertin pak aktivuje faktor X. Tento pochod se podobá aktivaci prothrombinu tím, že se 16 000krát urychlí, probíhá-li na povrchu fosfolipidové membrány za pomoci Ca²⁺ a přídatného tkáňového faktoru.

(viz. Obr. č. 8)

4.4.5.      REGULACE KREVNÍHO SRÁŽENÍ

Srážení krve musí být spolehlivě regulováno, aby nevznikaly sraženiny na nevhodných místech. Takové sraženiny jsou nejvýznamnější příčinou infarktů.

Existuje řada fyziologických faktorů, které omezují vznik krevní sraženiny.

• Snížení hladiny aktivních koagulačních faktorů v krvi, jejich odstraňování z krve ledvinami.
• Antithrombin – inhibuje všechny aktivní proteinasy soustavy srážení krve kromě faktoru VII. Váže se s nimi do pevných komplexů.
• Heparin – několiksetkrát zvyšuje aktivitu antithrombinu. Vyskytuje se v živočišných tkáních. Užívá se jako antikoagulační činidlo v hematologii..
• Protein C – krevní bílkovina, která obsahuje zbytky Gla. Když se aktivuje thrombinem, může aktivovat proakcelerin a antihemofilní faktor.
• Thrombomodulin – glykoprotein, který váže thrombin a tím sníží jeho schopnost katalyzovat tvorbu krevní sraženiny, ale více než tisíckrát zvýší jeho schopnost aktivovat protein C.

4.4.6.      ROZPUŠTĚNÍ KREVNÍ SRAŽENINY

Krevní sraženina je jen dočasná, aby mohlo hojení rány pokračovat, musí se odstranit. Molekula fibrinu je postavena tak, aby se dala snadno ,,rozebrat“. Tento pochod se nazývá fibrinolýza → rozpad definitivní zátky.

Za rozpouštění fibrinu je zodpovědná serinová proteinasa plasmin. Tento enzym cirkuluje v oběhu ve formě neaktivního zymogenu – plasminogenu, proto potřebuje řadu faktorů pro jeho aktivaci. Nejvýznamnější je urokinasa, enzym který se syntetizuje v ledvinách a vyskytuje se v moči. Druhý nejvýznamnější je aktivátor plasminogenu tkáňového typu, který se vyskytuje v cévních tkáních.
Plasmin, vzniklý volně v krevním řečišti je okamžitě inhibován ₂-antiplasminem, který brání plasminu vázat se na fibrin. Plasminogen se váže na fibrinogen a spolu s ním je zabudováván do fibrinové sraženiny, kde je vznikající plasmin chráněn před účinky ₂-antiplasminu, zůstává aktivní a štěpí vzniklý fibrin na fibrin degradační produkty. Většina tkání obsahuje různé druhy aktivátorů plasminogenu.

4.4.7. UMĚLÉ OVLIVNĚNÍ SRÁŽENÍ KRVE

Srážení krve se uměle ovlivňuje pro laboratorní účely, v lékařství atd. K tomu slouží protisrážlivá činidla, jež působí buď nepřímo, nebo přímo na srážení.

a)      Nepřímo působí

1. Defibrinace – umělé odstranění fibrinu z krve
2. Zabránění rozpadu krevních destiček: pomocí určitých solí nebo užitím nádoby s nesmáčivým povrchem (pokryté vrstvou parafinu, silikonu atd.)
3. Dikumarol – tlumí tvorbu některých koagulačních faktorů v játrech tím, že blokuje vliv vitaminu K.

b)      Přímo působí

1. Heparin – mukopolysacharid, narušuje vytváření protrombinového aktivátoru vnitřního systému, tlumí vliv thrombinu na fibrinogen, podporuje absorpci thrombinu na fibrin.
2. Dekalcifikace – působením citronanu sodného nebo šťavelanu draselného se srazí vápenaté ionty.
3. Hirudin – je látka ze slinných žláz pijavek, která znemožňuje působení thrombinu.

4.4.8. KRVÁCIVÉ CHOROBY

Krvácivá choroba je takový stav organismu, při kterém vniká krev do kůže, sliznic, orgánů a tělních dutin a to bez příčiny nebo na neúměrně malý podnět.

a)      Poruchy cévní stěny

Vaskulopatie  - jsou to krvácivé stavy, které mohou být vrozené nebo získané, příkladem je Henoch-Schönleinova purpura, která je častá u dětí. Častou příčinou jsou prodělané streptokokové infekce.

Diseminovaná intravaskulární koagulace – rozsáhlá koagulace v cévním řečišti s následnou fibrinolýzou a krvácivými projevy.

b)      Poruchy krevních destiček

Idiopatická trombocytopenická purpura – nedostatek krevních destiček

Sekundární trombocytémie – nadbytek krevních destiček, vzniká následkem působení některých léků, otravy, záření…

Trombocytopatie – porucha struktury destiček, je jich normální počet, ale nefungují v procesu koagulace (vrozené).

c)      Poruchy koagulačních faktorů

Koagulopatie – jsou to krvácivé stavy, které jsou podmíněny nedostatkem některých plazmatických koagulačních faktorů nebo vzácně nadbytkem faktorů s antikoagulačními účinky. Srážení krve u hemofiliků trvá více jak 12 hodin, často dochází k vykrvácení. Nemocní bývají jen chlapci, děvčata jsou přenašečky.

Hemofilie A – nedostatek faktoru VIII

Hemofilie B – nedostatek faktoru IX

Hemofilie C – nedostatek faktoru XI (vzácná)

d)     Další poruchy

Konsumpční koagulopatie – vzniká spotřebou krevních destiček, fibrinogenu a dalších faktorů v důsledku diseminované intravaskulární koagulace.

- trombotické stavy – žilní trombózy, vznikají po zlenivění žilního průtoku a po aktivaci krevního srážení s tvorbou „červeného“ fibrinového trombu. Selhání inhibitorů koagulačního systémů vede k neregulování tohoto systému. Zvýšení prokoagulační aktivity v krvi se nazývá trombofilie. Ta může být vyvolána zvýšenou produkcí koagulačních faktorů, porušenou regulací hemokoagulace, dysfunkcí některých faktorů, selháním fibrinolýzy…

5. PRAKTICKÁ ČÁST

V praktické části jsem provedla několik pokusů, abych dokázala několik vlastností krve, o kterých se ve své práci zmiňuji. Krev k pokusům jsem si připravila již několik dní předem. Získala jsem ji z prasete při domácí zabíječce. Odebrala jsem krev do větší, čisté nádoby a do ní přidala protisrážlivé činidlo. V mém případě to byla kyselina citrónová, na 500 cm³ krve jsem použila půl kávové lžičky protisrážlivého činidla a materiál nechala na chladném místě.

Nejprve jsem provedla důkaz krve Bertrandovou zkouškou. Poté jsem pomocí chloridu vápenatého odstartovala srážení krve, dále jsem měřila rekalcifikační čas.

5.1. Důkaz krve ( Bertrandova zkouška)

Pomůcky.

2 podložní skla,1 krycí sklo, kapátko, kahan, mikroskop, krev, Bertrandovo činidlo, krev.

Příprava Bertrandova činidla:

Smíchám 1g chloridu hořečnatého, 1 cm³ destilované vody, 5 cm³ glycerínu, 20 cm³ ledové kyseliny octové

Postup:

1. Na podložním skle nechám zaschnout kapku krve.
2. Po zaschnutí ji seškrábnu na druhé podložní sklo a přidám k ní kapku Bertrandova činidla. Ihned překryji krycím sklem a podle potřeby přikápnu 2 – 4 kapky tohoto činidla, aby prostor pod krycím sklem byl zcela zaplněn.
3. Preparát zlehka zahřívám nad kahanem, až se začnou tvořit bublinky.
4. Po vychladnutí si preparát prohlížím pod mikroskopem při 150násobném zvětšení.

Závěr:

Hemoglobin za přítomnosti chloridu hořečnatého vytvořil s ledovou kyselinou octovou acetchlorhemin (kyselý hematin). Jsou to červenohnědé krystalky kosodelníkového tvaru, které jsou uloženy ve skupinkách nebo samostatně. Žádná jiná látka, kromě krve, netvoří podobné krystalky. Kyselý hematin vzniká působením kyselin na hemoglobin, neobsahuje železo. Tato metoda se používá například v kriminalistice.

5.2. Měření rekalcifikačního času

Pomůcky:

5% CaCl₂, stojan, azbestová síťka, držák na zkumavky, zkumavka, kádinka, teploměr, pipeta, krev, stopky.

Postup:

1. Sestavím aparaturu. (viz. Obr. č. 10,11)
2. Nepipetuji 0,1 ml krve do zkumavky umístěné v lázni.
3. Nechám asi 3 minuty zahřát, poté přidám 0,1 ml roztoku chloridu vápenatého a okamžitě spustím stopky.
4. Pravidelně ponořuji drátek do směsi pohybem, jímž se snažím vytáhnout první jemné vlákenko.
5. V okamžiku kdy vytáhnu první bílé vlákénko, zastavím stopky.
6. Pokus opakuji dvakrát a z naměřených hodnot vypočítám průměr.

Závěr:

Naměřený čas se jmenuje rekalcifikační čas. Rozmezí fyziologických hodnot tohoto času je 12 – 15 s. Výsledky obou měření by se nemělo lišit o více než 5 %. Při prvním měření jsem naměřila 11:4 s, při druhém 11,8 s. Aritmetický průměr je tedy 11:6 s. Rekalcifikační čas mého vzorku prasečí krve je 11, 6 s.

5.3. Určení doby krvácení (metoda Duke), pouze teoreticky

Při tomto pokusu měříme čas kapilárního krvácení po vpichu do ušního lalůčku. Výsledek testu je závislý na schopnosti krevních destiček vytvořit provizorní hemostatickou zátku. Testujeme funkci destiček.

Výsledek: průměrný čas pro vytvoření provizorní zátky je 2 – 4 min.

Tato metoda se používá k zjištění poruchy funkce krevních destiček.

5.4. Určení doby spontánní hemokoagulace (metoda Lee-White), pouze teoreticky

V tomto testu sledujeme dobu potřebnou ke srážení krve ve zkumavce ( in vitro) bez spolupůsobení tkáňovýchfaktorů. Výsledek je závislý na zdatnosti vnitřního a společného koagulačního systému.

Výsledek: při pokojové teplotě: 5 - 15

Při teplotě 37°C: 5 – 10 min

5.5. Umělé ovlivnění srážení krve

Pomůcky:

Čistý papír, bílá svíčka, zápalky, krev bez protisrážlivého činidla.

Postup.

1. Zapálím svíčku a opatrně nakapu roztavený vosk na papír.
2. Vytvořím souvislou plochu a nechám ztuhnout.
3. Na vosk kápnu krev a pozoruji (viz. Obr. č. 12)

Závěr:

Kapka krve na vosku se nesrazila, protože vosk tvoří nesmáčivý povrch, který zabránil rozpadu krevních destiček.

1. ZÁVĚR

Po zpracování této práce jsem se setkala s mnoha zajímavými a novými informacemi o srážení krve.

V první fázi jsem hledala co nejvíce podkladů k tomuto tématu, navštívila jsem vědeckou knihovnu v Olomouci, ale i naši školní chemickou knihovnu, prohledala jsem internet a poté jsem si utvořila osnovu, podle které jsem dále tyto podklady zpracovávala.

Ještě před půl rokem jsem neměla ani tušení, z kolika reakcí se srážení krve skládá a kolik faktorů se jej účastní. Během zpracovávání mé práce jsem se setkala s pro mě novými biochemickými pojmy, které jsem později pochopila v hodinách chemie při probírání základů biochemie.

Koagulace krve je pro organismus životně důležitý děj, chránící organismus před ztrátou krve či dokonce vykrvácením při poranění a závisí na správné součinnosti tří složek.

Zvolené téma mě zaujalo a doufám, že v budoucnu budu mít možnost pracovat s tímto tématem i nadále.

7.  SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

• Fyziologie člověka a živočichů

Josef Berger, Richard Petrásek, Vladimír Šimek. Vydáno roku 1995

• Cvičení z biologie III.

Jitka Machová. Vydáno roku 1984

• Přehled laboratorní hematologie I.

Miroslav Pecka.  Vydáno roku 1995, nakladatelství Galén, Český Těšín

• BIOCHEMIE

Donald Voeta, Judith G. Voetová, nakladatelství: John Wiley& Sons, Inc. V roce 1990, přeložil Arnošt Kotyk a kolektiv

• Klinická biochemie

Marta Čermáková, Irena Štěpánová. Vydal Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, Brno 2003

• Semináře z biochemie II.

Josef Tomandl, Eva Táborská. Vydala Masarykova univerzita v Brně roku 1998.

• Základy fysiologie člověka

František Karásek, Stanislav Trojan, vydáno roku 1971 v Praze

• Biologie člověka

Ivan Novotný, Michal Hruška. Nakladatelství Fortuna, Praha 2003

Internetové stránky:

www.vscht.cz/eds/knihy/uid_es-002/hesla

http://encyklopedie.seznam.cz/heslo/140677-krevni-desticka#Funkce_desti.C4.8Dek_p.C5.99i_sr.C3.A1.C5.BEen.C3.AD_krve

http://www.lf3.cuni.cz/physio/Physiology/education/materialy/praktika/normalnibioch.htm

http://www.zoologie.upol.cz/hemat2.htm

http://www.szs-most.cz/somatologie/krev.htm

http://www.lfhk.cuni.cz/rezacovam/koagul.htm

http://www.skola.czechian.net/III.r/krev.html

http://www1.lf1.cuni.cz/~hrozs/infjip5.htm#Dic

http://www.porodnici.cz/zmeny-hemostazy-v-tehotenstvi

http://scottie.borec.cz/skhtml/zoolog_lib/som1.htm

8. PŘÍLOHY

Tabulka č. 1 Složení plazmy

Tabulka č. 2   Přehled koagulačních faktorů

Obr. č. 1 Schéma fibrinogenu složeného z podjednotek

Disulfidové můstky mezi řetězci jsou znázorněny žlutými čarami.

Obr. č. 2 Model struktury fibrinogenu

Tento model se opírá o rentgenovou analýzu s nízkým rozlišením, znalost primární struktury a předpovědi sekundární struktury. Tři disulfidové kruhy jsou oblasti, v nichž tři disulfidové můstky spojují do kruhu homogenní úseky řetězců α, β, γ. Polysacharidy vázané na α-skupiny aminokyselin jsou znázorněny černými šestiúhelníky. Jako barevné kuličky jsou znázorněny zbytky Arg a Gly, mezi nimiž se štěpí řetězec trombinu při aktivaci fibrinu.

Obr. č. 3 Model přeměny fibrinogenu na fibrinovou sraženinu

Obr. č. 4 Transamidační reakce, kterou vzniká izopeptidová vazba propojující fibrinové monomery v „tvrdých“ krevních sraženinách, je katalyzována FSF.

Obr. č. 5 Fotografie krevní sraženiny, která ukazuje červenou krvinku zamotanou v síti fibrinových vláken.

Obr. č. 6 Struktura protrombinu

Jsou zde vyznačeny dvě peptidové vazby, které štěpí faktor X_a při vzniku trombinu. Peptid s N-koncem se při tomto aktivačním pochodu odděluje, kdežto peptidy A a B tvořící trombin zůstávají spojeny disulfidovými můstky.

Obr. č. 7 Strukturní vzorce vitaminu K a dvou jeho kompetitivních inhibitorů.

Obr. č. 9 Serotonin

Obr.č. 8 Schéma koagulace a fibrinolýzy

Obr. č. 10,11 Schéma aparatury při měření rekalcifikačního času

Obr. č. 12 Umělé ovlivnění srážení krve