Modul 36: Blutstillung, Blutgerinnung

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1 Modul 36: Blutstillung, Blutgerinnung Stichworte: Thrombozytenaktivierung - primäre/sekundäre Hämostase Gerinnungskaskade - Fibrinolyse - Gerinnungsstörungen - Hämophilie Gerinnungshemmung Lern-Inhalte Mit der Verletzung eines Blutgefäßes setzen verschiedene Reparaturund Verschlussmechanismen ein. Zunächst erfolgt eine vorläufige Blutstillung, die als primäre Hämostase bezeichnet wird. Sie wird im Wesentlichen durch Thrombozyten hervorgerufen. Später erfolgt eine endgültige Blutstillung, die als sekundäre Hämostase auf dem Zusammenspiel zahlreicher Gerinnungsfaktoren im Blut beruht. Aus dem dabei gebildeten Fibrinnetz entsteht in der Regel durch Beimischung von Erythrozyten ein gemischter Thrombus, der sich zusammenzieht (Retraktion) und sich dadurch verfestigt. Zahlreiche Mechanismen gewährleisten den regelrechten Ablauf der Hämostase. Einerseits sorgen sie dafür, dass Thrombozyten sich nicht zur falschen Zeit oder am falschen Ort miteinander verbinden, sondern nur dann aktiv werden, wenn ein Gefäßdefekt verschlossen werden soll; andererseits stellen sie sicher, dass eine regelrecht einsetzende Hämostase sich nicht ins Uferlose fortsetzt. Störungen, bei denen eine verminderte Hämostase vorliegt, bezeichnet man als hämorrhagische Diathesen. Zur Erfassung hämorrhagischer Diathesen gehören neben der Thrombozytenzählung eine Reihe orientierender Tests: die Bestimmung der Blutungszeit, der Thrombinzeit, der partiellen Thromboplastinzeit (PTT) und der Thromboplastinzeit nach QUICK. Fallbeispiel Ein 3250 g schweres männliches Neugeborenes entwickelt wenige Stunden nach der Geburt linksseitig am Schädel ein Hämatom. Der Hämoglobingehalt (s. Modul 35) liegt mit 16,8 g/dl innerhalb des Referenzbereiches für Neugeborene am ersten Tag. Nach regulärer Verlegung in eine Kinderklinik fällt der Hämoglobingehalt bei erheblicher Zunahme des Hämatoms bis zur 29. Stunde auf 9,2 g/dl und damit unter den unteren Referenzwert. Verdachtdiagnose: Hämorrhagische Diathese Hämorrhagische Diathesen basieren auf Störungen der Hämostase. Man unterscheidet zwischen thrombozytären, plasmatischen und vaskulären (gefäßbedingten) hämorrhagischen Diathesen. Die plasmatischen hämorrhagischen Diathesen werden auch als Koagulopathien bezeichnet. Anamneseerhebung und Inspektion der Patienten geben oft schon Hinweise bei der Diagnostik hämorrhagischer Diathesen. Näheren Aufschluss geben eine Reihe von Laboruntersuchungen. Eine erste Orientierung ist durch die Bestimmung der Blutungszeit möglich. Aufgabe 1 Blutungszeit Physiologisches Kernwissen Die Blutungszeit erfasst die primäre Hämostase, für die in erster Linie regelrecht funktionierende Thrombozyten verantwortlich sind. Damit die Thrombozyten sich an die kollagenen Fasern der geschädigten Gefäßwand anheften können, müssen auf der Thrombozytenmembran Rezeptoren vorhanden sein, an die der von WILLEBRAND- 36-1

2 Faktor, der mit Gerinnungsfaktor VIII einen Komplex bildet, ankoppeln kann. Das schafft die Verbindung der Thrombozyten zu den Endothelzellen. Nach der Anheftung an die geschädigte Gefäßwand setzen die Thrombozyten zahlreiche Substanzen frei, deren Wirkungen im Zuge der primären Hämostase zur Bildung eines thrombozytären Pfropfes führen. Die Bestimmung der Blutungszeit erlaubt eine grobe Beurteilung der Thrombozytenfunktion. Methode Das Prinzip beruht darauf, dass nach einer Verletzung der Fingerkuppe die Zeit bis zum Blutungsstillstand gemessen wird. Das frisch austretende Blut kann alle 30 s mit Filterpapier aufgenommen und verworfen werden, wobei das Nachbargewebe der verletzten Stelle nicht gepresst werden darf. Besser standardisiert ist die Messung der subaqualen Blutungszeit nach MARX: Die verletzte Fingerkuppe wird in ein Becherglas getaucht, das Wasser von 37 C enthält. Gemessen wird die Zeit, bis der vom ruhig gehaltenen Finger ins Wasser niedersinkende Blutungsfaden abreißt. Geräte/Material 1. Falconröhrchen (50ml) 5. Hautdesinfektionsmittel 2. Leitungswasser 6. Stechhilfe (Softclix R ) 3. Thermometer 7. Stoppuhr 4. Einmalhandschuhe 8. Halibox Praktikumsteilnehmer, die Blut entnehmen oder mit Blut-(Bestandteilen) arbeiten, müssen Einmal-Handschuhe tragen! Blut ist immer als potenzielle Infektionsquelle zu betrachten! Gehen Sie daher im eigenen Interesse mit den Blutproben entsprechend umsichtig um. Durchführung 1. Versuchsperson (VP) sitzt am Tisch. 2. Versuchsleiter (VL) füllt 37 C warmes Leitungswasser in ein Falconröhrchen. Die Temperatur kann mit Hilfe des Thermometers überprüft werden. 3. VL zieht Einmalhandschuhe an. 4. VL desinfiziert die Hautoberfläche der vorgesehenen Einstichstelle an der Endphalanx des linken Ringfingers der VP. 5. VL setzt mit der Stechhilfe eine Verletzung an der Endphalanx. 6. VP taucht den verletzten Finger in das erwärmte Wasser und hält den Finger ruhig. 7. VL stoppt die Zeit zwischen Eintauchen des Fingers und Abriss des zunächst kontinuierlich im Wasser niedersinkenden Blutfadens. 8. Alle Teile (Kanülen, Spritzen, Tupfer etc.), die mit Blut kontaminiert sind, müssen in den dafür vorgesehenen Abfallbehälter (Halibox) entsorgt werden. Auswertung und Interpretation Die Auswertung besteht im Vergleich der gemessenen Blutungszeit mit dem Referenzbereich: subaquale Blutungszeit (nach MARX) in 37 C warmem Wasser: bis zu 6 min. Die Bestimmung der Blutungszeit ist ein leicht durchzuführender Suchtest, der allerdings einige Fehlerquellen enthält: unterschiedliche Einstichtiefe, unterschiedlich durchblutete Haut, Abflussstörungen in den Gefäßen. Trotz dieser Fehlerquellen kann die Methode wertvolles Hilfsmittel sein, etwa als Entscheidungshilfe bei der Indikation 36-2

3 zur Thrombozytenübertragung, da eine ausreichende Thrombozytenzahl nicht immer Garant für die Funktionsfähigkeit der Thrombozyten ist. Verlängerungen der Blutungszeit können bei deutlich erniedrigter Thrombozytenzahl (Thrombozytopenie) und bei Thrombozytenfunktionsstörungen auftreten. Dieser Verdacht kann durch spezielle Thrombozytenfunktionstests geklärt werden. Aufgabe 2 Partielle Thromboplastinzeit (PTT) Physiologisches Kernwissen Weitere Tests erfassen hämorrhagische Diathesen, denen eine Störung des plasmatischen Systems zu Grunde liegt. Hierbei muss zwischen endogenem (intrinsic) und exogenem (extrinsic) Teilsystem unterschieden werden, die in einen gemeinsamen Weg münden. Die Aktivierung des endogenen Systems erfolgt durch Faktoren, die sich im Plasma befinden, die Aktivierung des exogenen Systems durch Faktoren aus dem Gewebe. Zum endogenen System zählen die Gerinnungsfaktoren XII, XI, IX und VIII. Die Funktionsfähigkeit dieses Weges wird durch die Bestimmung der partiellen Thromboplastinzeit (PTT) geprüft. Methode Zur Bestimmung der PTT wird die koagulometrische Methode benutzt. Zu Citratplasma (venöse Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung (0,11 mol/l) mit 9 Teilen Blut vermischt und zentrifugiert) wird ein partielles Thromboplastin (hier: Pathromtin) gegeben. Die Bezeichnung "partiell" besagt, dass der Proteinanteil fehlt. Da der Ablauf der endogenen Gerinnung durch partielles Thromboplastin allein nur unvollständig erfasst würde, sind dem partiellen Thromboplastin vom Hersteller Siliciumdioxid-Partikel zugesetzt, die als Oberflächenaktivatoren wirken. Es handelt sich bei dem in diesem Versuch verwendeten PTT-Reagenz (Pathromtin**SL) um eine gebrauchsfertige Suspension. Ein Gemisch aus Citratplasma und PTT-Reagenz wird 2-3 min bei 37 C im Inkubator gewärmt und im Koagulometer mit einer auf 37 C temperierten CaCl 2 - Lösung (0,025 mol/l) versetzt. Die Zeitspanne zwischen CaCl 2 -Zugabe und der Blutgerinnung wird gemessen. Geräte/Material 1. CaCl 2 -Lösung (0,025 mol/l; Behring ORHO37) 2. PTT-Reagenz (Pathromtin**SL; Behring OQGS29/35) 3. aus Modul 33 die gefüllte, grüne Monovette, (5 ml, mit 0,5 ml Citratlösung) 4. Einmalhandschuhe 5. Reagenz- und Zentrifugenröhrchen 6. Zentrifuge (rundes Gehäuse) 7. Koagulometer mit integriertem Inkubator und Stoppuhr 8. Finnpipette und Halterung 9. Einwegküvetten für das Koagulometer 10. Stahlkugeln für das Koagulometer 11. Pipette, gelb (100 µl) 12. Pipettenspitzen, gelb 13. Halibox 14. Pinzette 36-3

4 Durchführung 1. Venöse Blutentnahme mit der Gerinnungsmonovette (Abb. 33-1) findet in Modul 33 statt. 2. Plasmagewinnung - Blut in ein sauberes Thrombin- und detergenzienfreies Kunststoffröhrchen überführen; wird das Blut in der Monovette belassen, ergibt sich ein geringer Messfehler. - Blut 10 min bei ca U/min (1500 x g) zentrifugieren. - Überstehendes Plasma abnehmen und bis zum Test bei +15 C bis +25 C aufbewahren. 3. Vorbereitung des Reagenzes - PTT-Reagenz (Pathrombin** SL) auf Raumtemperatur bringen - CaCl 2 -Lösung in einem Teströhrchen auf +37 C erwärmen. 4. Durchführung der Bestimmung - In ein auf 37 C vorgewärmtes Teströhrchen werden pipettiert: Citratplasma...0,1 ml PTT-Reagenz...0,1 ml - Teströhrchen mit Citratplasma und PTT-Reagenz für 2-3 min bei +37 C inkubieren. - In das auf +37 C erwärmte Teströhrchen mit Citratplasma und PTT-Reagenz werden pipettiert: CaCl 2 -Lösung...0,1 ml - Mit Zugabe der CaCl 2 -Lösung Messstelle am Koagulometer starten und die Zeit bis zur Gerinnung messen. 5. Alle Teile (Kanülen, Spritzen, Tupfer etc.), die mit Blut kontaminiert sind, müssen in den dafür vorgesehenen Abfallbehälter entsorgt werden. Auswertung und Interpretation Die Auswertung erfolgt durch Vergleich mit Referenzwerten, die nicht nur physiologisch bedingt, sondern auch vom verwendeten Reagenz und seiner Chargennummmer abhängig sind. Referenzbereich "Partielle Thromboplastinzeit (PTT)" bei Verwendung von "Pathromtin" (Behring): s Systematische Abweichungen von diesem Bereich können einerseits auf eine Voraktivierung der Probe durch Fehler bei der Blutabnahme oder Plasmagewinnung deuten, andererseits aber auch gerätebedingt sein. Häufige Fehler sind: - zu lange (länger als 1 min) venöse Stauung, wodurch eine lokale Fibrinolyse bewirkt wird, - unsachgemäße Venenpunktion, wodurch bei Kontakt mit Gewebe außerhalb der Vene Gewebsthromboplastin aspiriert wird, - unzureichende Mischung, Inkubation oder Zentrifugation. Im Zweifelsfall sind laboreigene Referenzbereiche zu erstellen. Beim Neugeborenen kann aufgrund eines physiologischen Mangels an Gerinnungsfaktoren in den ersten Lebenstagen die PTT verlängert sein. Die PTT erfasst die Faktoren des endogenen Gerinnungssystems sowie die gemeinsame Endstrecke des endogenen und exogenen Systems. Etwa 95% aller angeborenen hämorrhagischen Diathesen gehen mit einer Verlängerung der PTT einher. Durch Bestimmung der PTT ist nicht nur die Aufdeckung pathophysiologischer Störungen des Blutsystems möglich, sondern auch die Überwachung der Heparintherapie. Unter therapeutischer Antikoagulation mit unfraktioniertem Heparin wird der Ausgangswert der PTT in etwa verdoppelt. Verlängerungen des PTT-Ausgangswertes um weniger als das 1,5-fache sprechen für eine unzureichende Antikoagulation, so dass trotz der 36-4

5 Therapie das Risiko einer Thrombose besteht; Verlängerungen des PTT-Ausgangswertes um mehr als das 2,5-fache signalisieren bei Heparintherapie eine Überdosierung, wobei die Gefahr einer Blutung besteht. Aufgabe 3 Thromboplastinzeit nach QUICK (Prothrombinzeit, PT) Physiologisches Kernwissen Die Bestimmung der Thromboplastinzeit (TPZ) nach QUICK erfasst über den Faktor VII die Aktivierung des exogenen Systems sowie über die Faktoren X, V, II und I die gemeinsame Endstrecke der beiden plasmatischen Gerinnungssysteme. Da alle genannten Faktoren in der Leber gebildet werden, kann die Bestimmung der Thromboplastinzeit nach QUICK zugleich Hinweise auf die Leberfunktion geben. Da die Synthese der Gerinnungsfaktoren IX des endogenen Systems, VII des exogenen Systems sowie X und II der gemeinsamen Endstrecke der Gerinnung unter anderem die Anwesenheit von Vitamin K voraussetzt, kann die Gerinnung langfristig durch die Gabe von Vitamin-K-Antagonisten (Marcumar) gehemmt werden (z. B. als Thromboseprophylaxe). Die Wirksamkeit einer solchen Therapie mit Vitamin-K-Antagonisten kann über den QUICK-Wert kontrolliert werden. Methode Zentrifugiertem und damit thrombozytenarmem Citratplasma werden (Gewebs)-Thromboplastin (Gerinnungsfaktor III) und Ca 2+ (Gerinnungsfaktor IV) zugesetzt. Dadurch wird über das exogene System der Gerinnungsvorgang ausgelöst, indem der Faktor VII des exogenen Systems und konsekutiv die Faktoren X, V, II und I der gemeinsamen Endstrecke der plasmatischen Gerinnungssysteme aktiviert werden. Die Zeit bis zur Bildung des Fibringerinnsels wird gemessen. Geräte/Material 1. Calciumhaltiges Humanthromboplastin (Thromborel S; Behring OUHP 22/23) 2. aus Modul 33 die gefüllte, grüne Monovette, (5 ml, mit 0,5 ml Citratlösung) 3. Standard-Humanplasma % NaCl-Lösung 5. Einmalhandschuhe 6. Reagenz- und Zentrifugenröhrchen 7. Zentrifuge (rundes Gehäuse) 8. Koagulometer mit integriertem Inkubator und Stoppuhr 9. Finnpipette und Halterung Liege 10. Einwegküvetten für das Koagulometer 11. Stahlkugeln für das Koagulometer 12. Pipette, gelb (100 µl) 13. Pipettenspitzen, gelb 14. Pipettenspitzen, blau 15. Halibox 16. Pinzette 36-5

6 Durchführung 1. Venöse Blutentnahme mit der Gerinnungsmonovette (Abb. 33-1) findet in Modul 33 statt. 2. Plasmagewinnung: wie Aufgabe 2 3. Vorbereitung des Reagenzes - Der Inhalt einer Flasche "Thromborel S" wird in einem vom Hersteller angegebenen Volumen (2 od. 4 ml) aqua dest. aufgelöst (zumeist schon vor Praktikumsbeginn geschehen). - Diese Suspension wird auf 37 C erwärmt. - Die erwärmte Suspension wird 15 min lang bei 37 C inkubiert, wird darauf verzichtet, ergibt sich ein geringer Messfehler. 4. Durchführung der Bestimmung - In ein auf 37 C vorgewärmtes Teströhrchen werden pipettiert: Citratplasma 0,1 ml. Dieses Teströhrchen mit Citratplasma wird 1 min bei 37 C inkubiert. - In das Teströhrchen mit inkubiertem Citratplasma werden pipettiert: "Thromborel S" (auf +37 C erwärmt) 0,2 ml. - Mit Zugabe von "Thromborel S" Messstelle am Koagulometer starten und die Zeit bis zur Gerinnung messen. 5. Erstellen der Bezugsgeraden - Standard-Humanplasma wird mit isotonischer NaCl-Lösung (0,9%) verdünnt wie in nachfolgender Tabelle aufgeführt. Die fünf unterschiedlichen Verdünnungen werden dann genauso behandelt wie das Citratplasma unter Alle Teile (Kanülen, Spritzen, Tupfer etc.), die mit Blut kontaminiert sind, müssen in den dafür vorgesehenen Abfallbehälter entsorgt werden. Auswertung und Interpretation Das Messergebnis kann in Sekunden angegeben und mit Referenzwerten verglichen werden. Da die Messung jedoch auch durch methoden- und reagenzspezifische Faktoren stark beeinflusst wird, erreicht man eine bessere Vergleichbarkeit, wenn das Messergebnis nicht in Sekunden, sondern nach einem Vorschlag von A. QUICK in Prozent einer standardisierbaren Bezugsgröße angegeben wird. Als Bezugsgrößen dienen einerseits Norm-Werte, andererseits kann man das individuelle Plasma mit Standard-Humanplasma vergleichen. Eine Bezugsgerade mit den Werten für das Standarad-Humanplasma finden Sie im Praktikumsraum neben dem Koagulometer. Zur Erstellung dieser Bezugsgeraden wurde mit Standard-Humanplasma eine Verdünnungsreihe mit isotonischer NaCl-Lösung (0,9%) hergestellt. Das unverdünnte Plasma enthält eine Thromboplastinkonzentration (Gerinnungsfaktor III) von 100%. Die Verdünnung folgt nachstehendem Schema: Die ermittelten Gerinnungszeiten werden anhand der Abb den Werten in Prozent der Norm zugeordnet. Dabei ergibt sich als Bezugskurve idealerweise eine Gerade. 36-6

7 Abb. 36-2: Thromboplastinzeit (TPZ) nach QUICK Das Messergebnis aus dem Plasma des Probanden wird in das Koordinatensystem eingetragen und mit der Bezugsgeraden verglichen. Referenzbereich Thromboplastinzeit (TPZ) unter Verwendung von Thromborel S (Behring): % der Norm Als sicher pathologisch gelten verlängerte Thromboplastinzeiten (TPZ) mit QUICK- Werten unter 70% der Norm. Bei der Antikoagulantien-Therapie mit Vitamin-K-Antagonisten werden QUICK-Werte in einem therapeutischen Bereich zwischen 15% und 27% der Norm eingestellt. Bei diesen Werten ist einerseits die Gefahr einer Thrombosebildung aufgrund unerwünschter Gerinnungsprozesse deutlich verringert, andererseits besteht noch kein Risiko einer anhaltenden Blutung. Klinisches Kernwissen: Hämorrhagische Diathese Vorkommen und Häufigkeit Im Fallbeispiel handelte es sich um einen Mangel an Vitamin K. Hämorrhagische Diathesen sind Ausdruck einer gestörten Hämostase. Dazu gehören extrem seltene Störungen wie das autosomal-rezessiv vererbte BERNARD-SOULIER-Syndrom als Beispiel einer thrombozytären Erkrankung, aber auch die "klassische Bluterkrankheit", die Hämophilie A, die auf einem angeborenen Mangel des Blutgerinnungsfaktors VIII beruht. Viele Formen der hämorrhagischen Diathesen finden sich im klinischen Alltag, z.b. als sog. Verbrauchskoagulopathie bei Erschöpfung der Gerinnungsreserven oder im Zusammenhang mit Infektionen. 36-7

8 Ursachen Hämorrhagische Diathesen können angeboren oder erworben sein. Die angeborenen hämorrhagischen Diathesen beruhen oft auf einem Mangel eines Gerinnungsfaktors. Die erworbenen hämorrhagischen Diathesen sind häufig das Resultat des Zusammenwirkens mehrerer Komponenten, wobei plasmatische, thrombozytäre oder vaskuläre Ursachen vorherrschen können. Diagnostik Zum Basisprogramm gehören die Thrombozytenzählung, Bestimmung der Blutungszeit, Bestimmung der partiellen Thromboplastinzeit (PTT; endogenes System), die Bestimmung der Thromboplastinzeit (QUICK-Test; exogenes System), Bestimmung der Thrombinzeit (gemeinsame Endstrecke des endogenen und exogenen Systems). Schwieriger ist die Erfassung vaskulärer hämorrhagischer Diathesen. Hier erfolgt die Diagnose einerseits aus dem klinischen Bild, andererseits durch den Ausschluss anderer Ursachen. Hinweise auf eine vaskuläre Genese gibt bei sonst normalen Gerinnungstesten der sog. Kapillarresistenztest (= RUMPEL-LEEDE-Test): Eine Blutdruckmanschette wird um den Oberarm der VP gelegt, um für die Dauer von 5 min eine Stauung auslösen zu können, die 20 mm Hg unter dem systolischen Blutdruck liegt. Treten dabei Petechien (punktförmige Einblutungen in die Haut) auf, so ist dieses Zeichen als Hinweis auf Kapillarstörungen interpretierbar. Mitunter kann eine histologische Untersuchung des betroffenen Gewebes hilfreich sein. Therapie Unter der Vielfalt therapeutischer Maßnahmen herrscht die Substitution der fehlenden Gerinnungsfaktoren oder der Thrombozyten vor, wobei die Therapie in einigen Fällen lebenslang durchgeführt werden muss. Einige hämorrhagische Diathesen zeigen allerdings eine Selbstheilungstendenz, wie z.b. die idiopathische Thrombozytopenie ITP, die als Morbus WERLHOF akut überwiegend Kinder zwischen zwei und sechs Jahren betrifft. Andere Formen können medikamentös-allergisch ausgelöst oder Ausdruck einer Organerkrankung sein, etwa einer Erkrankung der Leber, in der die meisten Gerinnungsfaktoren hergestellt werden. 36-8