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ANDRÉ WILLIAMS – UFMS 1 Fisiologia Coagulação 1 Eventos na Hemostasia Homeostasia é → a prevenção da perda sanguínea. Sempre que há rompimento de um vaso, o mecanismo de homeostasia ocorre, e é garantida por vários mecanismos: • Constrição vascular; • Formação do tampão plaquetário; • Formação do coágulo sanguíneo; • Eventual crescimento de tecido fibroso no coágulo para o fechamento permanente no orifício do vaso. 1.1 Constrição Vascular: Com a Ruptura → Ocorre contração da musculatura lisa → Com isso, há redução do fluxo sanguíneo pelo vaso lesado. Mas o que causa essa contração? Essa contração resulta de um: • Espasmo miogênico local (o que mais proporciona vasoconstrição), • Reflexos nervosos do sistema nervoso simpático e • Em vasos menores, as plaquetas serão responsaveis pela maior parte da vasoconstrição, liberando tromboxano A2.. Espasmos: Esses espamos tem duração variável e vão até a formação de tampão plaquetário e coagulação sanguínea. Reflexos nervosos: Os reflexos nervosos são desencadeados por impulsos nervosos dolorosos ou sensoriais, originados do vaso traumatizado, ou nos tecidos vizinhos, aí ocorre um reflexo do sistema nervoso simpático. O próprio trauma da parede vascular faz com que a musculatura lisa se contraia → Isso faz reduzir o fluxo de sangue pelo vaso machucado. 1.2 Formação do tampão plaquetário A formação do tampão plaquetário é capaz de fechar lesões endoteliais menores. Para lesões endoteliais maiores, ocorre formação de coágulo sanguíneo. Mas como ocorre isso? Entendamos as características das plaquetas. 1.2.1 Características físicas e químicas das plaquetas As plaquetas são formadas na medula a partir do citoplasma de células gigantes hematopoiéticas na medula (megacariócitos). No seu citoplasma, as plaquetas possuem: • Moléculas de actina, miosina e trombostenina (que podem causar a contração plaquetária); • Resíduos do retículo endoplasmático e de golgi que sintetizam proteinas e armazenam íons Ca2+, mitocôndrias formadoras de ATP, • Sistemas enzimáticos que são formadores de prostaglandinas, de fator estabilizador de fibrina e fator de crescimento celular → Servem para reparar o endotélio e as células da musculatura lisa e, isso faz os fibroblastos se multipliquem e cresçam, isso tudo para ajudar a reparar as paredes vasculares lesadas. Além disso, também existe uma: • Camada de glicoproteína adesiva, as quais impedem a aderência ao endotélio normal! 1. Mas em áreas lesionadas, onde há colágeno exposto, ele se adere facilmente, além de que sua membrana é cheia de ANDRÉ WILLIAMS – UFMS 2 fosfolipídeos que ativam os múltiplos estágios de coagulação. Porém: Sabemos que as plaquetas entram em contato com a superfície vascular lesada, e lá existirá fibras de colágenos expostos da parede vascular. Quando elas entram em contato, suas características mudam rapidamente: • Elas se dilatam e assumem formas irregulares com pseudópodes. • As proteínas contráteis são as responsáveis por proporcionar essa forma irregular com pseudópodes, e quando realizam a sua atividade, elas fazem liberar grânulos, que têm vários fatores. Esses fatores vão se tornar pegajosos quando aderirem ao colágeno dos tecidos e, pelo fator de Von Willebrand que está vazando do tecido machucado. E o que acontece depois disso? Elas irão secretar ADP, e as suas enzimas formam o tromboxano A2. A presença de ADP e tromboxano A² irão influenciar ativando outras plaquetas. ⤳ Isso faz com que as plaquetas vizinhas recém-ativadas grudem umas nas outras. Isso vai formar o tampão plaquetário, que inicialmente fica meio solto. A seguir, formam-se filamentos de fibrina que formam o tampão mais compacto. → Isso é importante para manter a homeostasia circulatória e evitar a perda de sangue em grandes quantidades, que pode ocorrer a qualquer momento do dia. 1.3 Coagulação Sanguínea no Vaso Rompido Ele é o terceiro mecanismo homeostático. O que acontece: ⤳ As substâncias ativadoras na parede vascular, plaquetas e proteínas aderem- se à parede do vaso e iniciam a coagulação. Após cerca de 3 minutos, a abertura é ocupada pelo coágulo se ela não for muito grande. De 20 minutos a 1 hora depois, há retração do coágulo e maior fechamento do coágulo. Assim que o coágulo se forma, ele pode seguir dois cursos: Ele pode ser invadido por fibroblastos e formar tecido conjuntivo no coágulo OU se dissolver. 1. A primeira ocorre com maior frequência, principalmente em menores vasos, e ela começa após algumas horas depois da formação do coágulo (uma curiosidade é que ele é promovido, em parte, pela liberação do fator de crescimento pelas plaquetas, que atraem os fibroblastos). 2. Agora, o segundo, a dissolução, vai ocorrer pela liberação de substâncias especiais no interior do próprio coágulo. É comum ocorrer dissolução quando existe uma quantidade excessiva de sangue que vaza para os tecidos e os coagulos ocorrem onde não é necessário. 2 Mecanismo de coagulação Sanguínea A existência ou não da coagulação depende da presença de procoagulantes e anticoagulantes em um balanço adequado. Em geral, no sangue, predominam os anticoagulantes, de modo que o sangue não coagule ao circular pelos vasos sanguíneos. Quando há rompimento de vaso, esses procoagulantes são ativados e predominam sobre os anticoagulantes. A coagulação ocorre em três etapas: ANDRÉ WILLIAMS – UFMS 3 Etapa 1: Ela acontece por uma resposta de ruptura de vaso, ou problemas do sangue, no geral, acontece por uma cascata de reações químicas que tem como objetivo formar o complexo ativador da protrombina. Etapa 2: o ativador a protrombina converte protrombina em trombina. Etapa 3: a trombina atua como uma enzima, converte/polimeriza fibrinogênio e, o transforma em fibras de fibrina. Forma-se um emaranhado de plaquetas, células sanguíneas e plasma, originando o coágulo. 2.1 Conversão da protombina em trombina O ativador da protrombina é formado a partir da lesão do vaso ou da liberação de substancias especiais no sangue. ⤳ Esse ativador, na presença de íons Cálcio (Ca2+) converte protrombina em trombina. A trombina polimeriza fibrinogênio, transformando-o em fibras de fibrina, em uma reação que dura de 10 a 15 segundos. As plaquetas tem papel importante na converção de protombina em trombina: ⤳ Uma quantidade grande de protombina se fixa, no começo da reação, nos receptores de protombina nas plaquetas que já estão aderidas ao tecido lesado. Mas o que são a protrombina e trombina? A protrombina é uma proteína instável que pode se dividir em compostos menores como a trombina. ⤳ Ela é formada no fígado e usada continuamente na coagulação sanguínea. ⤳ Se o fígado não produz, um dia faltará protombina para a coagulação sanguínea, o que impede coagulação. Detalhe: A vitamina K é requerida pelo fígado para ativação da protrombina e outros fatores de coagulação. 2.2 Conversão do fibrinogênio em fibrina – Formação do coágulo O fibrinogênio é formado no fígado, pouco dele sai dos vasos sanguíneos para o líquido intersticial. • Porém, se a permeabilidade dos capilares estiver patologicamente aumentada, pode sair para os líquidos teciduais e, se estiver em quantidade o suficiente, coagular esses líquidos. Ativação da trombina sobre o fibrinogênio: 1. A trombina, uma enzima, age sobre o fibrinogênio, removendo quatro peptídeos de baixo peso molecular, formando um monômero de fibrina, e esse monomero tem uma capacidade de se polimerizar com outros monomeros, para formar as fibras de fibrilina. • Em seguida,várias fibrinas se unem e formam o retículo do coágulo sanguíneo. 2. No início, esses monomeros ficam ligados por uma ligação de hidrogenio não covalente, mas só por isso, porque as fibras recém formadas não formam ligações cruzadas entre si, ou seja, se as forças intermoleculares são mais fracas, o coágulo é fraco e pode romper-se facilmente. 3. Logo depois de alguns segundos, entra em ação o fator estabilizador da fibrina, que é liberado pelas plaquetas e presente no plasma, e o que ele vai fazer? • Ele fortalece o retículo de fibrina, criando ligações covalentes entre os monômeros de fibrina, aumentando a força tridimensional da malha. ANDRÉ WILLIAMS – UFMS 4 Porém, algo precisa ativar o fator estabilizador da fibrina, para que ele possa estabelecer sua ação, e quem o ativa é a trombina. Dessa maneira, forma-se o coágulo. O coágulo é composto por fibras de fibrina dispostas aleatoriamente a fim de suportar maior tensão. O coágulo fica aderido à abertura vascular e impede a continuação da perda sanguínea Contração do coágulo: Alguns minutos depois, o coágulo começa a se contrair e expele um líquido, que é chamado de soro, porque ele é desprovido, ou tem muito poucos fatores de coagulação. • As Plaquetas são essenciais nesse processo de contração, elas se ligam fibras de fibrilina e, começam a liberar algumas substancias, e o mais importante delas é o fator estabilizador da fibrina. • As plaquetas também ativam a trombostenina da actina e miosina que formam proteínas contráteis. Com a contração do coágulo, seu volume fica menor, favorece-se a hemostasia. 2.3 Feedback positivo de formação do coágulo: Assim que se forma, o coágulo por si só promove mais coagulação. A trombina tem uma ação proteolítica, ela atua sobre vários outros fatores da coagulação além do fibrinogênio, ela por si só converte a protrombina em trombina. O feedback positivo causa mais e maior coagulação sanguínea, até interromper o vazamento de sangue. 2.4 Iniciação da coagulação: formação do ativador da protombina Quais são os fatores que podem desencadear uma coagulação sanguínea? • Pode ser desecadeado por trauma vascular e de tecidos adjacentes • Trauma ao sangue • Contato do sangue com as células endoteliais lesionadas e/ou colágeno e outros elementos teciduais por fora do vaso. o Todos esses casos levam ao ínício da coagulação, que depende da formação do ativador de protombiona. A formação do ativador de proptombiona, por si só, é a responsável por ativar a protrombina, convertendo-a em trombina por meio de duas vias: ⤳ Via extrínseca (que começa com o trauma da parede vascular e dos tecidos vizinhos) ⤳ Via intrínseca (que começa no sangue). Nessas duas vias, fatores de coagulação sanguínea têm papel essencial pois iniciam a a cascata de coagulação. Além disso, em qualquer uma dessas vias, há proteinas chamadas de fatores da coagulação sanguinea. ⤳ Esses fatores, na maioria, são formas inativas de enzimas proteolíticas, que, quando ativadas, causam sucessivas reações em cascata. 2.4.1 Via Extrínseca – a explosiva: tem limitação somente pelos fatores tecidual e quantidade de Fatores X,VII e V Como ela começa? Ela começa com um trauma tecidual ou com trauma dos tecidos extravasculares que entram em contato com o sangue. Essa condição faz o tecido liberar um fator tecidual ou tromboplastina tecidual, é a mesma coisa, é importante a gente saber que ele é composto por ANDRÉ WILLIAMS – UFMS 5 fosfolipídeos de membranas dos tecidos e, complexos proteicos que atuam como enzima proteolítica. Esse complexo lipoproteico (que é o fator tecidual) se combina com o fator VII e, na presença de íons Cálcio, atua no Fator X, gerando o Fator X Ativado (Xa). Esse fator Xa combina-se com fosfolipídeos (fator tecidual ou adicionais, liberados pelas plaquetas) e com o Fator V, formando o complexo ativador da protrombina. Na presença desse cálcio, a protrombina se diferencia em trombina e o processo da coagulação segue normalmente. A trombina fica ativando o fator V, ele acelera a atividade proteolítica, funcionando com um mecanismo de feedback positivo para o Fator X, e o Xa é a protease causadora da clivagem de protombina em trombina, e o fator V acelera, muito, essa reação, e os fosfolipídeos das plaquetas aceleram ainda mais o processo. 2.4.2 Via intrínseca Como ela começa? Começa com um trauma ao próprio sangue ou exposição do sangue ao colágeno da parede vascular. Esse trauma ativa o fator XII e libera os fosfolipídeos das plaquetas. Ao entrar em contato com o colageno, o fator XII torna-se o Fator XII ativado. Ao mesmo tempo, as plaquetas são lesionadas, devido a sua aderência ao colageno, o que a faz liberar fosfolipídeos plaquetários, que contém uma lipoproteína, chamado de fator plaquetário 3. Esse Fator XII ativa enzimaticamente o Fator XI com o auxílio de A APM (cininogênio de alto peso molecular).Tal Fator XI acaba por ativar o Fator IX. Após isso, Fator IX + Fator VIII + Fator III plaquetários + os fosfolipídeos plaquetários ativam o Fator X, sendo que o Fator VIII (chamado de fator anti- hemofílico) é essencial ao processo (ausente na hemofilia clássica). O Fator X ativado se combina com o fator V e com as plaquetas, ou com fosfolipídeos teciduais, para formar o Complexo Ativador da Protrombina que cliva a protrombina a trombina. Qual o papel do Cálcio nessas vias? Aceleram o processo e, se ausentes, impossibilitam sua ocorrência. Quando o sangue é removido da pessoa, reduzindo seus níveis, pode-se diminuir o tempo para a coagulação. Essa redução ocorre pela reação do Cálcio com íons Citrato ou íons Oxalato. Interação entre a via intriseca e a extrinseca: As duas vias acontecem ao mesmo tempo. O fator tecidual desencadeia a extrinseca, e o fator XII e das plaquetas com o colágeno na parede vascular desencadeam a via intrinseca. A via extrinseca pode ser explosiva, quando iniciada, sua velocidade até a formalção do coagulo é limitada pela quantidade de fator tecidual liberado por tecidos traumatizados, e quantidades dos fatores X, VII e V no sangue. Se o trauma for grave, a coagulação pode ocorrer em 15 segundos, enquanto que a intrinseca pode demorar de 1 a 6 minutos para causar coagulação. 3 Anticoagulantes intravasculares Como o corpo impede a coagulação em situações normais? Alguns fatores fazem com que não ocorra essa coagulação: ANDRÉ WILLIAMS – UFMS 6 • Uniformidade das superfícies endoteliais, o que impede a ativação por contato do sistema intriseco da coagulação. • Glicocálice do endotélio repele os fatores de coagulação e as plaquetas. • Trombomodulina (proteína endotelial que se liga à trombina), lentifica a coagulação, pois remove a trombina da circulação, mas também o complexo trombomodulina- trombina ativa a proteína C, que é um anticoagulante, já que inativa fatores V e VIII ativados. Assim que lesada, inicia a via intrínseca da coagulação. ⤳ Essa via é ainda mais intensa se o colágeno entra em contato com o colágeno subendotelial. 3.1 Ação Antitrombina da Fibrina Os anticoagulantes mais potentes são os que removem a trombina de circulação. Entre os anticoagulantes mais potentes, há as fibras de fibrina e a antitrombina III, que removem as trombinas do organismo. ⤳ 85 a 90% dessa trombina fica adsorvida nas fibras de fibrina que estão se desenvolvendo, e previnem o crescimento excessivo do coágulo, essa adsorção impede a disseminação para o sangue. A trombina que não é adsorvida, combina-se com a antitrombina III, que acaba por bloquear o efeito da trombina sobre o fibrinogênio.3.2 Heparina Potente anticoagulante muito usado como agente farmacológico para a prevenção da coagulação intravascular. ⤳ Por si própria, possui pouca propriedade anticoagulante. Sua eficácia para remoção de trombina aumenta cerca de 100x quando se combina com a antitrombina III. A heparina é produzida por várias células do tecido conjuntivo pericapilar (Mastócitos). ⤳ Esses mastócitos são abundantes no espaço pericapilar dos pulmões e fígado e acabam por receber muitos coágulos embólicos. A heparina impede o crescimento mais acentuado desses coágulos. 4 Lise dos coágulos: Plasmina As proteínas plasmáticas possuem plasminogênio que se transforma na plasmina. Ela digere as fibras de fibrina e algumas outras proteínas coagulantes (como o fibrinogênio, Fator V, Fator VIII, protrombina e Fator XII). 4.1 Ativação do Plasminogênio para Formar a Plasmina: Processo de Lise dos Coágulos Quando o coágulo é formado, o plasminogênio fica retido nele. Os tecidos lesados e o endotélio liberam um a substancia chamada ativador do plasminogeniuo tecidual, AP-t, porque plasminogênio não vai causar lise até que seja ativado, e depois de alguns dias, quando o coagulo ja interrompeu o sangramento, o AP-t converte plasminogenio em plasmina. A plasmina digere fibras de fibrina e proteinas coagulantes, como o fibrinogenio, fator V, VIII, XII e protombina. Obs: O interessante é que muitos pequenos vasos, nos quais o fluxo fica bloqueado por conta de coagulos, são reabertos por esse mecanismo. Então, a função principal do sistema de plasmina é remover diminutos coagulos de milões de vasos periféricos. 5 Condições que causam sangramento excessivo em humanos Pode resultar da deficiência de qualquer um dos fatores de coagulação do sangue. Discutem-se 3 tipos particulares dessa tendência: deficiência de vitamina K, Hemofilia, Trombocitopenia (deficiência de plaquetas). ANDRÉ WILLIAMS – UFMS 7 5.1 Diminuição dos Níveis de protrombinas, Fator VII, IX e X pela deficiência de Vitamina K Quase todos os fatores de coagulação são produzidos no fígado. Doenças nesse órgão podem deprimir o sistema de coagulação, de forma que desenvolva-se tendência a um sangramento. Um outro fator para essa deficiência de coagulação é a escassez de Vitamina K no organismo, essencial para a carboxilase hepática e consequente ativação dos fatores de Coagulação VII, IX e X, o que pode levar a tendências hemorrágicas graves. Essa deficiência de vitamina K ocorre principalmente como resultado da disabsorção de gorduras pelo trato gastrointestinal. Uma das causas da deficiência dessa vitamina é a falha no fígado ao secretar a bile no trato gastrointestinal, deprimindo a absorção de vitamina K, junto das vitaminas A, D e E. Ou seja, a doença hepática leva a uma diminuição da produção de protrombinas e outros fatores de coagulação. É por essa razão, que a vitamina K é injetada em todos os pacientes cirúrgicos com doença hepática. 5.2 Hemofilia A hemofilia é causada, em grande parte dos casos, pela deficiência do Fator VIII e, em menores proporções, pela deficiência do Fator IX. Um detalhe importante a ser comentado é que esses fatores são transmitidos geneticamente pelo cromossomo feminino. O traço hemorrágico da hemofilia pode ter seus graus variados. Em geral, não ocorre sangramento, exceto após trauma, sendo que esse sangramento pode durar dias após a extração de um dente, por exemplo. O fator VIII possui dois componentes ativos: • componente menor, mais importante para a via intrínseca e coagulação, cujo sua deficiência causa a hemofilia clássica • componente maior, cuja ausência leva à Doença de Von Willebrand. A única terapia eficaz é a injeção de Fator VIII purificado. 5.3 Trombocitopenia Presença de baixas concentrações de plaquetas no sangue circulante. Como resultado, ocorrem várias pequenas hemorragias puntiformes em todos os tecidos do corpo. A pele apresenta várias manchas arroxeadas, dando o nome de púrpura trombocitopênica. Nessa doença não há a retração do sangue porque, normalmente, a retração envolve diversos fatores de coagulação, ausentes no organismo do detentor dessa doença. OBS: na trombocitopoetina idiopática, são formados anticorpos específicos que reagem com as plaquetas, destuindo-as.
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