I. Hämostase
Die Hämostase beschreibt den physiologischen Prozess des Stillstands einer Blutung und dient dem Schutz vor Blutverlust sowie vor einem möglichen Kreislaufversagen. Gleichzeitig sorgt sie dafür, dass überschießende Gerinnung verhindert wird, um Thrombosen zu vermeiden. Sie gliedert sich in drei aufeinanderfolgende Teilabschnitte: die primäre Hämostase (Blutstillung), die sekundäre Hämostase (Blutgerinnung) und die Fibrinolyse (Abbau des Thrombus).
Zu Beginn steht die primäre Hämostase. Nach einer Gefäßverletzung reagieren die Thrombozyten sofort, haften an der geschädigten Gefäßwand an und aggregieren miteinander. Dadurch entsteht ein erster, noch instabiler Verschluss der Wunde, der sogenannte Primärthrombus oder Thrombozytenpfropf.
Im Anschluss folgt die sekundäre Hämostase, bei der die Gerinnungskaskade aktiviert wird. Verschiedene Gerinnungsfaktoren werden schrittweise aktiviert, was schließlich zur Bildung von Fibrin führt. Dieses lagert sich als Netzwerk um den Primärthrombus und stabilisiert ihn, sodass ein fester und belastbarer Verschluss entsteht.
Abschließend setzt die Fibrinolyse ein. Dabei wird das entstandene Gerinnsel gezielt wieder abgebaut, sobald die Gefäßverletzung verschlossen ist. Durch die Aktivierung von Plasmin wird das Fibrinnetz aufgespalten und der Thrombus aufgelöst, wodurch das Gefäß wieder vollständig durchgängig wird.
II. Primäre Hämostase
Die primäre Hämostase ist die erste Reaktion des Körpers auf eine Gefäßverletzung und dient der schnellen Blutstillung. Dabei sind vor allem zwei Strukturen beteiligt: die Gefäße und die Thrombozyten. Ziel ist die Bildung eines ersten, noch instabilen Verschlusses der Verletzungsstelle.
Grundprinzip
Zu Beginn kommt es zur Gefäßreaktion. Durch die Verletzung wird das Endothel geschädigt, woraufhin sich das Gefäß reflektorisch verengt. Diese Vasokonstriktion reduziert den Blutfluss und erleichtert die weitere Blutstillung. Gleichzeitig werden gerinnungsfördernde Stoffe freigesetzt, darunter Kollagen, der von-Willebrand-Faktor (vWF), Thrombospondin sowie verschiedene Gerinnungsfaktoren. In den Kapillaren, die keine Muskelschicht besitzen, führt der Druckabfall zusätzlich zum Zusammenfallen der Gefäße.
Anschließend folgt die Thrombozytenadhäsion. Durch die Verlangsamung des Blutstroms gelangen die Thrombozyten in Kontakt mit der verletzten Gefäßwand und haften an dieser an. Dies geschieht zum einen direkt über den GPIa/IIa-Rezeptor an freigelegtes Kollagen und zum anderen indirekt über den GPIb/IX-Rezeptor, der den von-Willebrand-Faktor bindet, welcher wiederum an Kollagen gebunden ist.
Durch diese Anheftung werden die Thrombozyten aktiviert. Es kommt zu einer Formveränderung, bei der sie Pseudopodien ausbilden und ihre Oberfläche vergrößern. Gleichzeitig werden GPIIb/IIIa-Rezeptoren freigelegt und es erfolgt die Freisetzung von Granulainhalten sowie weiterer gerinnungsfördernder Stoffe wie ADP und Thromboxan, die zusätzliche Thrombozyten anlocken und aktivieren.
In der anschließenden Thrombozytenaggregation vernetzen sich die aktivierten Thrombozyten miteinander. Über die GPIIb/IIIa-Rezeptoren wird Fibrinogen gebunden, das als Brücke zwischen den Thrombozyten dient. Diese Verbindungen werden zusätzlich durch Thrombospondin stabilisiert, sodass ein Thrombozytenpfropf, der sogenannte Primärthrombus, entsteht.
Dieser Primärthrombus ist jedoch noch instabil und wasserlöslich und wird erst durch die sekundäre Hämostase dauerhaft gefestigt.
Klinische Bedeutung
Klinisch führen Störungen der primären Hämostase typischerweise zu frühen Blutungszeichen wie Petechien, Hämatomen, Schleimhautblutungen oder Nasenbluten. Ursachen können eine verminderte Thrombozytenzahl (Thrombozytopenie), eine gestörte Funktion der Thrombozyten (Thrombozytopathie) oder ein Defekt des von-Willebrand-Faktors im Rahmen eines von-Willebrand-Syndroms sein.
III. Sekundäre Hämostase
Die sekundäre Hämostase, auch plasmatische Gerinnung genannt, dient der Stabilisierung des zunächst instabilen Primärthrombus. Ziel ist die Bildung eines festen, wasserunlöslichen Fibrinnetzes, indem Fibrinogen in Fibrin umgewandelt wird. Dieser Prozess läuft über die sogenannte Gerinnungskaskade ab, einen fein regulierten und sich selbst verstärkenden Mechanismus, bei dem mehrere Gerinnungsfaktoren stufenweise aktiviert werden.
Gerinnungsfaktoren
Die Gerinnungsfaktoren liegen überwiegend als inaktive Plasmaproteine im Blut vor und werden durch proteolytische Spaltung aktiviert. Jeder aktivierte Faktor wirkt dabei auf den nächsten Faktor der Kaskade. Für einige Schritte sind zusätzlich Cofaktoren, Phospholipide und Calcium-Ionen erforderlich. Die Faktoren werden mit römischen Ziffern von I bis XIII bezeichnet, wobei aktivierte Faktoren ein „a“ erhalten. Zum Beispiel Fibrinogen (Faktor I) wird zu aktivem Fibrin (Faktor Ia) umgewandelt.
Grundprinzip
Man unterscheidet zwei Aktivierungswege, die beide in eine gemeinsame Endstrecke münden. Der extrinsische Weg wird durch Gewebeschaden ausgelöst. Dabei wird der Gewebsfaktor (Faktor III) freigesetzt, der zusammen mit Faktor VII schnell die Gerinnung aktiviert. Dieser Weg ist besonders rasch und spielt in vivo eine zentrale Rolle. Der intrinsische Weg wird hingegen durch Kontakt mit Kollagen, Kallikrein und Phospholipiden aktiviert. Er umfasst mehrere Faktoren und verläuft langsamer, trägt aber ebenfalls zur Verstärkung der Gerinnung bei.
Beide Wege treffen in der gemeinsamen Endstrecke zusammen. Hier erfolgt die entscheidende Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin, das anschließend zu einem stabilen, wasserunlöslichen Fibrinpolymer vernetzt wird. In dieses Netz werden Erythrozyten eingeschlossen, sodass ein stabiler Sekundärthrombus entsteht.
Inhibitoren
Damit die Gerinnung nicht überschießt, existieren natürliche Inhibitoren. Der tissue factor pathway inhibitor (tFPI) hemmt unter anderem Faktor VIIa und Xa und begrenzt die Gerinnung auf den Ort der Verletzung. Antithrombin III ist der wichtigste Thrombinhemmer und bildet Komplexe mit aktivierten Gerinnungsfaktoren wie IIa und Xa. Seine Wirkung wird durch Heparin deutlich verstärkt.
Klinische Bedeutung
Störungen der sekundären Hämostase führen typischerweise zu verzögerten Blutungen, wie großen Hämatomen, Nachblutungen sowie Muskel- und Gelenkblutungen. Ursachen können ein Mangel an Gerinnungsfaktoren, wie bei der Hämophilie, Lebererkrankungen als Störung der Faktorbildung, ein Vitamin-K-Mangel oder ein gesteigerter Verbrauch der Faktoren im Rahmen einer disseminierten intravasalen Gerinnung (DIC) sein.
IV. Fibrinolyse
Die Fibrinolyse umfasst enzymatische Prozesse im Plasma, die zum Abbau eines zuvor gebildeten Fibrinthrombus führen. Sie wird bereits parallel zur Aktivierung der plasmatischen Gerinnung in Gang gesetzt und hat das Ziel, den Blutfluss nach erfolgreichem Wundverschluss wiederherzustellen. Gleichzeitig sorgt sie dafür, dass die Gerinnung auf den Ort der Verletzung begrenzt bleibt und sich keine überschießenden Thromben bilden.
Zentraler Bestandteil der Fibrinolyse ist das Enzym Plasmin, eine Serinprotease, die aus dem inaktiven Plasminogen aktiviert wird. Plasmin spaltet die Fibrinpolymere des Thrombus in kleinere, lösliche Peptidfragmente, sogenannte D-Dimere. Diese Abbauprodukte wirken zusätzlich hemmend auf die Gerinnung, indem sie unter anderem die Thrombinwirkung beeinflussen.
Aktivierung
Die Aktivierung von Plasmin erfolgt sowohl endogen als auch exogen. Endogen spielt unter anderem Faktor XIIIa eine Rolle als Bindeglied im Fibrinnetz. Wichtige Aktivatoren sind der tissue plasminogen activator (tPA), der aus dem Endothel freigesetzt wird, sowie der urokinase-type plasminogen activator (uPA) aus dem Urothel. Exogen kann die Fibrinolyse beispielsweise durch Streptokinase, ein Enzym von Streptokokken, angeregt werden.
Inhibition
Damit die Fibrinolyse nicht unkontrolliert abläuft, wird sie durch Inhibitoren reguliert. Das α2-Antiplasmin hemmt Plasmin direkt durch Komplexbildung, während der Plasminogen-Aktivator-Inhibitor (PAI) die Aktivierung von Plasminogen durch Hemmung von tPA unterbindet.
Grundprinzip
Im Ablauf liegt zunächst ein Gerinnsel vor, in dem Plasmin aktiviert wird, meist durch tPA. Anschließend spaltet Plasmin das Fibrinnetz, wodurch Abbauprodukte wie D-Dimere entstehen und das Gefäß wieder durchgängig wird.
Klinische Bedeutung
Klinisch ist ein Gleichgewicht der Fibrinolyse entscheidend. Eine gesteigerte Fibrinolyse führt zu einem übermäßigen Abbau von Gerinnseln und damit zu einer erhöhten Blutungsneigung. Eine verminderte Fibrinolyse hingegen begünstigt das Fortbestehen von Thromben und erhöht das Risiko für Thrombosen.
Lanborparameter: D-Dimere
D-Dimere dienen als wichtiger Laborparameter und weisen auf einen stattgefundenen Fibrinabbau hin. Erhöhte Werte deuten auf eine gesteigerte Gerinnungsaktivität im Körper hin, wie sie beispielsweise bei Thrombosen, Lungenembolien oder einer disseminierten intravasalen Gerinnung (DIC) vorkommt. Dabei besteht die Gefahr, dass sich Thromben lösen, als Embolus im Gefäßsystem weiterwandern und Gefäße verschließen, was zu einer Minderversorgung des betroffenen Gewebes führen kann, etwa im Rahmen einer Lungenembolie, eines Schlaganfalls oder eines Herzinfarkts.