Der Hämatokrit ändert sich im Wesentlichen mit der Erythrozytenkonzentration im Blut. Diese hängt einerseits von der Erythrozytenmenge, andererseits vom Plasmavolumen ab.

Änderung des HämatokritDer Hämatokrit ändert sich, wenn die Erythrozytenmenge im Körper (Erythrozytenvolumen, s.u.) erhöht oder vermindert ist, z.B. als Folge einer gesteigerten bzw. verminderten Bildung roter Blutzellen (Erythropoese) oder ihres beschleunigten Abbaus (Hämolyse). Der Hämatokrit ändert sich aber auch bei vermindertem (bzw. erhöhtem) Flüssigkeitsbestand (Dehydratation bzw. Hyperhydratation) und daher reduziertem oder „kontrahiertem“ (bzw. vergrößertem oder „expandiertem“) Plasmavolumen. Ein Abfall des Hämatokritwerts durch Vergrößerung des Plasmavolumens (z.B. in der Schwangerschaft, während der zwar auch das gesamte Erythrozytenvolumen zunimmt, jedoch von der Volumenzunahme des Plasmas übertroffen wird) wird als Pseudoanämie bezeichnet. Bei einer Senkung von Hämatokrit (Hk), Hämoglobinkonzentration (Hb) oder Erythrozytenkonzentration (Erythrozytenzahl, Tab. 7.3) im Blut unter den jeweiligen Normwert spricht man von Anämie. Als Polyglobulie im engeren Sinne wird eine Erhöhung der Erythrozytenkonzentration bezeichnet. Der Begriff wird jedoch auch für Zunahmen von Hb und Hk benutzt. PseudoanämieHämolyse:HämatokritHämatokrit:ÄnderungenErythropoese:HämatokritHämoglobin:KonzentrationAnämie:HämatokritErythrozytenkonzentration, Hämatokrit

LeukozytoseUnter pathologischen Bedingungen kann bei exzessiver Vermehrung der Leukozyten (Leukozytose bei entzündlichen Erkrankungen, vor allem aber bei Leukämien) ein Leukokrit messbar werden, den man aus Gründen der Klarheit vom Erythrokrit unterscheidet. Buffy Coat

Der Fåhraeus-Lindqvist-Effekt ist eine Ursache dafür, dass die effektive (apparente) Blutviskosität in den englumigen Gefäßen der Kreislaufperipherie deutlich niedriger ist als in großkalibrigen Gefäßen. Darüber hinaus steigt die Blutviskosität bei steigendem Hämatokrit und fällt bei steigender Strömungsgeschwindigkeit des Blutes.

Blut(körperchen)senkungsgeschwindigkeit (BSG)2 ml ungerinnbar gemachten Blutes werden in eine standardisierte, senkrecht aufgestellte Pipette eingefüllt. Nach 1 und 2 Stunden wird die Höhe der durch Sedimentation der Erythrozyten entstehenden Plasmasäule abgelesen (Normwerte bei Männern 3–8 mm, 5–18 mm, bei Frauen 6–11 mm, 6–20 mm). Die BSG ist ein unspezifischer Suchtest besonders für entzündliche Vorgänge und Karzinome (BSG beschleunigt, d.h. Werte nach 1 und 2 Stunden erhöht).

Risiko kardiovaskulärer ErkrankungenMessgrößen des Blutes, die im Zusammenhang mit der Blutviskosität stehen, insbesondere Plasmaviskosität, Hämatokrit und Fibrinogengehalt des Plasmas, geben bedeutsame Hinweise auf das Risiko kardiovaskulärer Erkrankungen (z.B. Herzinfarkt). Ihre Vorhersagekraft soll vergleichbar zu den „klassischen“ Risikofaktoren wie Plasmacholesterinspiegel, Hypertonie oder Übergewicht sein.

Die ionale Zusammensetzung des Plasmas entspricht weitgehend der interstitiellen Flüssigkeit. Na⁺ und Cl^– sind die im Plasma mengenmäßig dominierenden Elektrolyte. Daher kann das Blutplasma in erster Näherung als eine Lösung von Kochsalz angesehen werden (9 g auf 1 l oder in alter Schreibweise „0,9%“; sog. physiologische Kochsalzlösung, physiologischeKochsalzlösung).

Plasmaproteine besitzen trotz ihres geringen Anteils an der osmotischen Gesamtkonzentration einen dominierenden Einfluss auf die Wasserverteilung zwischen intravasalem und extravasalem Flüssigkeitsraum, weil sie die Kapillarwand nicht frei passieren können und daher an dieser einen onkotischen bzw. kolloidosmotischen Druck von ca. 25 mmHg erzeugen.

PlasmaersatzDie einfachste denkbare Plasmaersatzlösung ist die physiologische Kochsalzlösung. Lösungen mit differenzierteren Rezepten enthalten auch andere Ionen oder kleinmolekulare organische Substanzen (z.B. Glukose als Stoffwechselsubstrat oder Puffersubstanzen). Solche Lösungen gehen aus dem Gefäßsystem jedoch relativ schnell wieder ins Interstitium verloren, da sie keinen kolloidosmotischen Druck erzeugen.

PlasmaexpanderZur anhaltenden Volumensubstitution brauchbare Plasmaersatzlösungen müssen daher auch Kolloide (z.B. Albumine oder Dextrane) enthalten. Bei den Plasmaexpandern ist die Kolloidkonzentration so groß, dass der kolloidosmotische Druck den des Plasmas deutlich übersteigt. Das verlorene intravasale Volumen wird durch einen zusätzlichen Flüssigkeitseinstrom aus dem Interstitium besonders rasch ergänzt. Plasmaexpander ermöglichen daher einen schnellen Blutersatz, z.B. beim Kreislaufschock infolge Blutverlusts (hämorrhagischer Schock).

Isoosmolal = Lösungen haben die gleiche osmotische Konzentration, isoton = Lösungen erzeugen den gleichen osmotischen Druck an einer semipermeablen Membran.

AtherogeneseDie Plasmakonzentration der Lipoproteine ist im Zusammenhang mit der Arteriosklerose von Bedeutung: Bei hoher LDL- und niedriger HDL-Konzentration (für den Pathomechanismus entscheidend ist die Konzentration des oxidierten LDL, oxLDL, die jedoch nicht routinemäßig bestimmt wird) kommt es zunächst zur Fetteinlagerung (Atheromatose) und anschließend zur arteriosklerotischen Veränderung der Arterienwand (Plaquebildung). Diese kann z.B. in den Koronararterien oder den Karotiden eine erhebliche Verengung des Lumens (Stenose) zur Folge haben. Dadurch erhöht sich der Widerstand des Gefäßes, und das perfundierte Gewebe wird mit weniger Sauerstoff versorgt. Besonders gefährlich ist das Einreißen der luminalen Deckschichten von arteriosklerotischen Plaques. Dies führt meist zu einer zusätzlichen lokalen Blutgerinnung und Thrombenbildung. Ein plötzlicher Gefäßverschluss und damit eine kritische Mangelversorgung des Gewebes mit Zelltod durch Nekrose (Herz- oder Hirninfarkt) kann die Folge sein.

Unter den verschiedenen Proteinfraktionen machen Albumine mit etwa 60% den größten Anteil aller Plasmaproteine aus. Die Fraktionen der Globuline (α₁ 4%, α₂ 8%, β 12% und γ 16%) enthalten spezialisierte Proteine für Transport, Blutgerinnung, Fibrinolyse und Abwehr. Alle Plasmaproteine tragen zur Pufferung des Blutes bei.

Veränderung der VerformbarkeitVeränderungen der Zellbestandteile oder des lokalen Milieus (z.B. bei Azidose, hämolytischen Anämien, Diabetes mellitus) können zu deutlicher Versteifung der Erythrozyten führen. Die Verformbarkeit der Zelle wird ferner von der Viskosität der intrazellulären Flüssigkeit bestimmt, die bei Vorliegen pathologischer Hämoglobine (z.B. bei Sichelzellenanämie) erhöht sein kann. Hämolytische Anämien sind u.U. die Folge.

Defekte einzelner Komponenten des membranassoziierten Zytoskeletts können die Verformbarkeit oder mechanische Stabilität von Erythrozyten beeinträchtigen und hämolytische Anämien verursachen. So geht die sog. Kugelzellenanämie (hereditäre Sphärozytose) auf einen Defekt im Spektrin- oder Ankyrinmolekül zurück. Die entstehenden kugelförmigen Erythrozyten werden schon nach einer mittleren Lebensdauer von 10 Tagen in der Milz aus dem fließenden Blut selektiert und abgebaut. Beim Defekt des Bande-4.1-Proteins kommt es dagegen zu einer Elliptozytose. Lebensdauer:Erythrozyten

Intravasale HämolyseSie entsteht durch eingeschränkte Verformbarkeit der Erythrozyten durch Substanzen, die Bestandteile der Zellmembran angreifen (z.B. oberflächenaktive Substanzen [Seifen], Gifte oder lysierende Antikörper). Sie ist aber auch durch übermäßigen osmotischen Wassereinstrom (nach versehentlicher Infusion hypoosmolaler Flüssigkeiten), oder mechanisch z.B. an künstlichen Herzklappen möglich. Das austretende Hämoglobin wird zum Teil von Haptoglobin, einem Plasmaprotein der α₂-Globulin-Fraktion, gebunden und dadurch besser phagozytiert und wiederverwertet (laboranalytisch sinkt die Serumkonzentration von Haptoglobin). Bei plötzlicher Freisetzung größerer Mengen bleibt das Hämoglobin meist nicht als Tetramer erhalten, sondern zerfällt in Di- oder Monomere. Diese können die Filtrationsbarriere der Nierenglomeruli passieren, Tubuli verlegen und so gravierende Nierenschäden verursachen.

Leukozyten können in Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten unterschieden werden, die ihrerseits weiter differenziert werden.

Neutrophile Granulozyten und Monozyten sind professionelle Phagozyten. Eosinophile Granulozyten können durch Antigen-IgE-Komplexe aktiviert werden und dienen der Abwehr von Parasiten. Basophile Granulozyten setzen den Entzündungsmediator Histamin frei und sind dadurch wichtige Koordinatoren der Entzündungsreaktion, insbesondere auch bei Allergien. Lymphozyten sind Träger der spezifischen Immunreaktion.

Die undeterminierten, multipotenten Stammzellen des Knochenmarks (CFU-GEMML) differenzieren zu erythroiden Vorläuferzellen der Erythrozyten (CFU-E) in der Erythropoese, zu myeloischen bzw. monozytären Vorläuferzellen der Granulozyten und Monozyten (CFU-GM) in der Granulozyto- und Monozytopoese sowie zu lymphatischen Vorläuferzellen (CFU-L), aus denen die Lymphozyten durch Lymphopoese hervorgehen.

Differenzierung und Proliferation der CFU werden durch unterschiedliche CSF induziert.

Durch die hypoxieinduzierte Expression von Erythropoetin in der Nierenrinde wird die Erythropoese bedarfsgerecht reguliert. Bei Bedarf kann die Erythropoese um das 5–10-Fache gesteigert werden.

Hypoxie, Polyglobulie, renale AnämieBei einer allgemeinen Hypoxie (z.B. Aufenthalt in großen Höhen, eingeschränkte Lungenfunktion, bestimmte Herzfehler) wird die Erythropoese stimuliert und führt zur Polyglobulie. Andererseits führt eine verminderte EPO-Bildung bei chronischen Nierenerkrankungen zur Entwicklung einer Anämie. Renale Anämien können in fast allen Fällen mit gentechnisch hergestelltem rekombinantem EPO effektiv therapiert werden. Die Wirkung von EPO auf die Erythropoese setzt allerdings die Verfügbarkeit von Eisen, Vitamin B₁₂ und Folsäure und damit eine entsprechende Ernährung oder Substitution voraus.

PseudoleukozytoseDie Häufigkeit der verschiedenen Leukozytenpopulationen im peripheren Blut kann beim Gesunden stark variieren. In der Blutbahn finden sich 2 Populationen (Pools) von Leukozyten, deren Zirkulationszeiten deutlich verschieden sind: ein marginierter und ein zirkulierender Pool. Die Bezeichnungen beruhen auf der Vorstellung, dass einige Zellen (vor allem Granulozyten) reversibel an der Gefäßwand, besonders in der Lunge, haften und dadurch wesentlich langsamer zirkulieren. Der marginierte Pool kann leicht zugunsten des zirkulierenden „rekrutiert“ werden, z.B. bei Ausschüttung von Katecholaminen. Die im peripheren Blut gemessene Leukozytenkonzentration kann daher z.B. bei körperlicher Arbeit oder durch Rauchen deutlich ansteigen (Pseudoleukozytose).

ProduktionsleukozytoseSie entsteht bei akuten Entzündungen und ist meist mit einer Granulozytose und einer relativen Vermehrung junger Zellen im peripheren Blut verbunden. Diese Linksverschiebung, d.h. die relative Vermehrung der stabkernigen gegenüber den segmentkernigen Neutrophilen, wird als Ausdruck der Rekrutierung des Reservespeichers im Knochenmark gewertet (Abb. 7.8). Da alle Leukozyten in irgendeiner Form an den spezifischen oder unspezifischen Vorgängen der Infekt- und Immunabwehr beteiligt sind, finden sich charakteristische Veränderungen des Differenzialblutbildes insbesondere bei verstärkten Abwehrreaktionen.

LeukämieBei Leukämien finden sich abhängig vom Stadium oft exzessiv hohe Leukozytenzahlen im peripheren Blut (Vorsicht: es gibt auch aleukämische Verläufe). Sie sind auf eine maligne Entartung von Zellen der Myelopoese oder der Lymphopoese zurückzuführen. Abhängig vom Zelltyp, aus dem die malignen Zellen hervorgegangen sind, können daher myeloische und lymphatische Leukämien unterschieden werden. Klinisch lassen sich chronische und akute Verlaufsformen beobachten, sodass akute lymphatische Leukämie (ALL, am häufigsten im Kindesalter), akute myeloische Leukämie (AML, am häufigsten im Erwachsenenalter), chronisch lymphatische Leukämie (CLL, am häufigsten im höheren Lebensalter) und chronisch myeloische Leukämie (CML, am häufigsten im mittleren Lebensalter) unterschieden werden können. Zur gezielten Therapie werden sehr viel weiter reichende Untertypisierungen, u.a. mittels der CD-Typisierung (Tab. 7.5), vorgenommen.

Leukopenie, AgranulozytoseDie Leukozytenzahlen im peripheren Blut können auch signifikant vermindert sein (Leukopenie bzw. Agranulozytose). Dies ist im Allgemeinen auf Störungen der Leukozytenproduktion im Knochenmark zurückzuführen und kann u.a. durch Medikamente (z.B. Zytostatika) oder radioaktive Strahlung ausgelöst werden. Je nach dem Ausmaß der Störung kann das Fehlen funktionsfähiger Leukozyten, insbesondere der Neutrophilen, zu einer lebensbedrohlichen Abwehrschwäche führen.

EisenmangelanämieBei chronischen Blutverlusten (z.B. Menstruation, Magengeschwüre), während des Wachstums und bei Schwangerschaft steigt der Eisenbedarf stark an, und es kann zu einem Eisenmangel kommen. Eisenmangel ist ebenso möglich, wenn die Eisenresorption im Darm gestört ist, also zu wenig Eisen aufgenommen wird. Ein länger bestehender Eisenmangel kann zu einer Eisenmangelanämie (s.u.) führen.

Hinweise auf einen Eisenmangel finden sich bei ca. 4% aller erwachsenen Männer und bei ca. 18% der menstruierenden Frauen in Westeuropa. Bei Vegetariern ist Eisenmangel häufiger, da Fleisch eine besonders hohe Eisenverfügbarkeit aufweist. Etwa 25% der Weltbevölkerung leiden durch Mangelernährung unter einer Eisenmangelanämie.

AnämienEine pathologische Verminderung der Hämoglobin- oder Erythrozytenkonzentration im Blut bzw. des Hämatokrit bezeichnet man als Anämie, eine Erhöhung über die Norm als Polyglobulie oder Polyzythämie. Anämien können normochrom, hypochrom oder hyperchrom sein, je nachdem, ob der mittlere Hämoglobingehalt der Erythrozyten (MCH, „mean corpuscular hemoglobin“) normal, vermindert oder erhöht ist. Der Normalwert des MCH liegt bei etwa 1,7–2,1 fmol (28–34 pg):

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  Hypochrom-mikrozytäre Anämien (ca. 70% aller Anämien) beruhen in der Regel auf einer primären Störung der Hämoglobinsynthese (hypochrom) und werden meist durch einen Eisenmangel verursacht (s.o.), dabei ist zugleich das Erythrozytenvolumen (MCV, „mean corpuscular volume“) vermindert (mikrozytär).

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  Normochrom-normozytäre Anämien finden sich bei Mangel an EPO als Folge einer chronischen Niereninsuffizienz oder einer verminderten Aktivität des Knochenmarks (aplastische Anämie). Sie können aber auch unmittelbar nach einem Blutverlust auftreten, wenn die intravasale Flüssigkeit schneller ersetzt wurde als die Erythrozyten, oder Begleiterscheinung einer chronischen Entzündung oder eines Karzinoms sein.

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  Hyperchrom-makrozytäre Anämien sind durch eine Bildungsstörung der Erythrozyten bedingt. Sie entstehen z.B. bei ungenügender Zufuhr (meist bei rein vegetarischer Ernährung) oder verringerter Resorption (Fehlen von Intrinsic Factor im Magensaft: perniziöse Anämie) von Vitamin B₁₂ oder bei Mangel an Folsäure (häufigste Ursache: Alkoholismus), dabei ist zugleich das MCV erhöht (makrozytär).

Hämolytische AnämienDie sehr unterschiedlich verursachten hämolytischen Anämien (ca. 10% aller Anämien) können sowohl normochrom-normozytär als auch hyperchrom-makrozytär und in seltenen Fällen hypochrom-mikrozytär sein. Ihnen allen ist die verkürzte Lebensdauer der Erythrozyten gemeinsam. Diese wird (fast immer) durch eine verstärkte Erythropoese teilkompensiert. Als Folge der verstärkten Erythropoese treten mehr Retikulozyten aus dem Knochenmark ins periphere Blut über. Die erhöhte Retikulozytenzahl im peripheren Blut kennzeichnet also die hämolytischen Anämien als hyperregeneratorische Anämien im Unterschied zu den aregeneratorischen Anämien mit verminderter oder normaler Retikulozytenzahl.

SichelzellenanämieGendefekte können die Struktur des Hämoglobins verändern, z.B. bei Sichelzellenanämie oder bei Thalassämie. In dem bei Sichelzellenanämie gebildeten HbS ist nur eine einzige Aminosäure (Glu) der β-Kette durch eine „falsche“ (Val) ersetzt. Im Unterschied zu HbA bildet HbS bei pH-Abfall irreversible Polymere, die die Verformbarkeit des Erythrozyten behindern und zu seiner Sichelform führen. Als Folge derartiger Veränderungen treten Hämolyse und Anämie auf.

PolyglobuliePolyglobulien mit Hämoglobinkonzentrationen über 200 g/l treten infolge einer gesteigerten Produktion von Erythropoetin (EPO) bei chronisch vermindertem arteriellem O₂-Partialdruck oder Nierentumoren auf. Sie können auch durch maligne Entartungen multipotenter Stammzellen des Knochenmarks verursacht werden (Polycythaemia vera), wobei die Plasmaspiegel von EPO typischerweise vermindert sind.

Abgesehen von der direkten Folge solcher Veränderungen für die O₂-Transportkapazität des Blutes stellen Anämien und Polyglobulien wegen der veränderten Blutviskosität auch eine Kreislaufbelastung dar. Die niedrige Viskosität bei Anämie begünstigt die kompensatorische Erhöhung des Herzminutenvolumens, während bei Polyglobulie der periphere Strömungswiderstand erhöht ist.

Hauptträger der primären Hämostase sind die Thrombozyten. Sie werden aktiviert, wenn sie auf nichtendotheliale, adhäsive Oberflächen, insbesondere subendotheliales Kollagen treffen.

Der thrombozytäre Fibrinogenrezeptor GP IIb/GP IIb/IIIaIIIa ist wesentlich für die Bildung größerer Thrombozytenaggregate.

Positive Rückkoppelungsmechanismen über Freisetzung von ADP u.a. sowie Synthese von Thromboxan A₂ führen in ihrer Summe zur irreversiblen Aggregation.

Glanzmann-ThrombasthenieDie funktionelle Bedeutung des Glykoproteins GP IIb/IIIa wird aus der Symptomatik der sog. Glanzmann-Thrombasthenie deutlich. Bei dieser Erkrankung, die der häufigste angeborene Thrombozytendefekt ist, fehlt GP IIb/IIIa auf der Thrombozytenoberfläche, sodass die fibrinogenvermittelte Aggregation nicht möglich ist. Die Patienten neigen zu Blutungen, besonders der Schleimhäute. Sie haben aber normale Thrombozytenzahlen und eine unauffällige Blutgerinnung.

Von-Willebrand-SyndromEin ähnliches klinisches Bild mit petechialen Blutungen und erhöhter Blutungsneigung besonders der Schleimhäute (bei normaler Thrombozytenzahl) entsteht, wenn zu wenig oder gar kein vWF vorhanden oder er verändert ist. Weil vWF darüber hinaus den Gerinnungsfaktor VIII bindet und dadurch vor Abbau schützt, ist beim Von-Willebrand-Syndrom evtl. die PTT etwas verlängert. Während die Glanzmann-Thrombasthenie eine seltene Erkrankung ist, ist das Von-Willebrand-Syndrom mit einer Prävalenz von 1% recht häufig.

Hemmung der ThrombozytenaggregationAcetylsalicylsäure (ASS) blockiert irreversibel die Zyklooxygenase und damit die Bildung von Thromboxan A₂. Die Thrombozytenaggregation wird gehemmt. ASS kann daher bei sehr niedriger Dosierung (50–100 mg/d) sinnvoll sein, um das Risiko arterieller Thrombosen zu vermindern. Die hierdurch leicht verlängerte Blutungszeit ist im Normalfall bedeutungslos. Ebenso wird die Thrombozytenaggregation gehemmt, indem die thrombozytären ADP-Rezeptoren von GP IIb/IIIa oder von Thrombinrezeptoren pharmakologisch blockiert werden. Eine Woche vor Operationen oder Zahnextraktionen sollten diese Medikamente abgesetzt werden, um ein verlängertes Nachbluten zu verhindern.

Vorsicht: Nach Absetzen insbesondere der als Zweierkombination gegebenen Thrombozytenhemmer ist das thrombembolische Risiko erhöht (Rebound-Phänomen). Diese Phase muss evtl. mit reversibler GP-IIb/IIIa-Blockade überbrückt werden. Das „bridging“ mit niedermolekularem Heparin hat auf Thrombozyten keinen Effekt!

Bei einem Mangel (Thrombozytopenie) kann es wie bei einer Funktionsschwäche (Thrombozytopathie) der Thrombozyten spontan zu meist punktförmigen Blutungen in die Haut (Petechien) oder Schleimhaut (Nasenbluten, vaginale Schmierblutung) sowie zu gestörter Blutstillung nach Verletzungen (hämorrhagische Diathese) kommen. Die normale Thrombozytenzahl bei Erwachsenen hat einen Referenzbereich von 177.000 bis 406.000/μl (± 2 Standardabweichungen) und hängt ab von Lebensalter, Geschlecht und Messmethode. Eine Thrombozytopenie ist definiert als Thrombozytenzahl < 150.000/μl. Bei weniger als 60.000 Thrombozyten pro Mikroliter treten verstärkte Blutungen nach Verletzungen und Operationen auf, bei weniger als 10.000 kommt es zu spontanen Blutungen. Thrombozytenzahlen über 500.000/μl sind als Thrombozytose definiert. Sie entsteht sekundär in Begleitung anderer Erkrankungen wie Infektionen oder malignen Tumoren, aber auch bei körperlicher Anstrengung oder als primäre Thrombozytose bei Stammzelldefekten. Primäre Thrombozytosen können zu Funktionsstörungen der Thrombozyten führen mit Blutungen und/oder Thrombosen und sind maligne Erkrankungen.

Die Blutgerinnung wird in vivo durch den TF (Tissue Factor) gestartet und bezieht alle Gerinnungsfaktoren ein – mit Ausnahme des Kontaktaktivierungssystems (Faktor XII, Präkallikrein, Kallikrein, hochmolekulares Kininogen).

Thrombin aktiviert die Faktoren VIII und V, aber auch XI im Sinne einer positiven Rückkoppelung (Verstärkungsphase), bildet aus Fibrinogen das polymerisierende Fibrin und stabilisiert das Polymer durch Aktivierung von Faktor XIII (Verschlussphase).

Vitamin-K-MangelDie Synthese der Faktoren II, VII, IX, X, Protein C und Protein S in der Leber ist von Vitamin K als Kofaktor der γ-Carboxylierung abhängig, denn ohne zusätzliche Carboxylgruppen können diese Faktoren keine Komplexe mit Ca²⁺ bilden und sind für die Gerinnung unbrauchbar. Bei Leberversagen, Vitamin-K-Mangelernährung, parenteraler Ernährung, Schädigung der Vitamin-K-produzierenden Darmflora durch Antibiose, Fettresorptionsstörungen (Vitamin K ist fettlöslich), therapeutischem Einsatz von Vitamin-K-Antagonisten sowie bei Neugeborenen können daher Gerinnungsstörungen mit Blutungsneigung auftreten.

FaktormangelDer Mangel an Gerinnungsfaktoren kommt in vielen Varianten (hereditär, erworben) und Kombinationen vor, ist jedoch vergleichsweise selten. Einige Beispiele:

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  Patienten, denen Komponenten des Kontaktaktivierungssystems (Faktor XII, HMWK, PK) fehlen, zeigen keine Blutungsneigung (aber eine stark verlängerte aPTT).

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  Ein Mangel an Faktor XI führt kaum zu spontaner Blutungsneigung, jedoch zu evtl. heftigen postoperativen Blutungen.

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  Mangel der Faktoren VIII und IX führt zu ausgeprägten Gerinnungsstörungen, die als Hämophilie A (VIII-Mangel) und B (IX-Mangel) bezeichnet werden. Die Blutungszeit ist normal, es kommt jedoch zu Nachblutungen, die besonders in dehnbaren Geweben (z.B. Unterhaut) und präformierten Räumen (z.B. Gelenkhöhlen) ein erhebliches Ausmaß annehmen können. Der Erbgang ist X-chromosomal rezessiv.

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  Die Blutungsneigung durch Mangel an Faktor X korreliert recht gut mit dem Ausmaß des Faktormangels, sie ist geringer ausgeprägt als bei den Hämophilien.

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  Bei Mangel an Faktor V ist die Blutungsneigung im Wesentlichen vom Faktor-V-Gehalt der Thrombozyten (nicht des Plasmas) abhängig. Dieser Faktormangel scheint nicht vor venösen Thrombosen zu schützen.

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  Die Blutungsneigung durch Mangel an Faktor II korreliert recht gut mit dem Ausmaß des Faktormangels.

ThrombophilieThrombosen entstehen vor allem in den großen Beinvenen (besonders in Varizen). Löst sich ein Thrombus von der Gefäßwand, kann er nachfolgende kleinere Gefäße (z.B. in der Lunge) verstopfen (Embolie). Die Virchow-Trias beschreibt die Faktoren, die klassischerweise eine Thrombose begünstigen: Veränderungen der Gefäßwand, erhöhte Gerinnungsneigung des Blutes und Strömungsverlangsamung, bei der wirksame Konzentrationen von Gerinnungsfaktoren leichter entstehen können. So kommt es z.B. durch die bei Vorhofflimmern gestörte Strömung zur Bildung von Thromben in den Herzohren. Umgekehrt ist eine schnelle Blutströmung antithrombogen. Der häufigste angeborene Risikofaktor für eine Thrombophilie ist die Protein-C-Resistenz (aPC-Resistenz), bei welcher der Abbau von Faktor Va durch aPC nicht stattfindet. In Nordwesteuropa sind etwa 5% (!) der Bevölkerung betroffen. Davon ist in 95% der Fälle die aPC-Resistenz durch eine Punktmutation an Faktor V (Faktor V Leiden [Eigenname nach einer Stadt in Holland]) verursacht, welche die Bindung an aPC verhindert. Die restlichen 5% werden durch Mangel an oder Defekte von PC verursacht.

ThromboseprophylaxeEine Verdünnung des Blutplasmas durch Infusionen wirkt ebenso als Thromboseprophylaxe wie aktive oder passive Bewegung der betroffenen Extremitäten (z.B. durch Krankengymnastik). Pharmakologisch einsetzbare Hemmstoffe der Gerinnung sind (Abb. 7.13):

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  Heparine erhöhen die Wirkung von im Plasma vorhandenem Antithrombin etwa 1.000-fach (Überwachung mit der aPTT [s.u.], Antidot Protamin), Hirudin hemmt die enzymatische Wirkung von Thrombin direkt (Überwachung mit der aPTT, kein Antidot).

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  Cumarin-Derivate blockieren als Vitamin-K-Antagonisten die γ-Carboxylierung in der Leber. Entsprechend der biologischen Halbwertszeit der betroffenen Gerinnungsfaktoren und weil Protein C und S betroffen sind, ist der Wirkungseintritt der Antikoagulation verzögert (Überwachung mit dem Quick-Test, Antidot ist Vitamin K). Die Dosierung der Cumarin-Derivate kann schwierig sein, weil der Vitamin-K-Gehalt in den Nahrungsmitteln sehr unterschiedlich ist (z.B. im Grünkohl sehr hoch).

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  Direkte Hemmstoffe von Faktor IIa (Dabigatran) und Xa (Rivaroxaban u.a.) sind erst kürzlich zugelassen worden. Ihre Wirkung ist nicht ernährungsabhängig.

FibrinolyseaktivitätIn einigen Geweben, so z.B. in der Uterusmuskulatur, ist die Fibrinolyseaktivität außergewöhnlich hoch. Gewebsaktivatoren der Fibrinolyse werden auch bei Mangeldurchblutung, O₂-Mangel, Stress oder unter der Wirkung von Entzündungsmediatoren (Histamin, Bradykinin) freigesetzt.

Therapeutische ThrombolyseUrokinase (aus dem Harn gewonnen), Streptokinase (aus Streptokokken) und tPA (gentechnisch hergestellt, sog. zweite Generation der Fibrinolytika) werden zur therapeutischen Thrombolyse verwendet. Sie hat bei der Behandlung von Herzinfarkten und Hirninfarkten sowie bei akuten arteriellen thrombembolischen Verschlüssen erhebliche klinische Bedeutung gewonnen. Eine „Lyse“ hat nur dann Aussicht auf Erfolg, wenn sie möglichst schnell nach dem Auftreten des Thrombus begonnen wird. Ist das Gerinnsel erst verfestigt und womöglich durch Zelleinwanderung organisiert, sind die Chancen einer Wiedereröffnung des Gefäßes deutlich geringer.

Endogener Weg: Kontaktaktivierung; Faktoren XII, XI, IX, VIII, Überprüfung durch die aPTT.

KontaktaktivierungssystemDie funktionelle Rolle des Kontaktaktivierungssystems in vivo ist nicht eindeutig geklärt. Es kann Fibrinolyse, Wundheilung, Synthese von Bradykinin und das Komplementsystem aktivieren. An künstlichen Oberflächen (wie künstlichen Herzklappen oder extrakorporalen Zirkulationssystemen) werden daher Gerinnung, Fibrinolyse und Entzündungsreaktionen ausgelöst. Auch in pathophysiologischen Situationen kann die Gerinnung bei Faktor XII beginnen.

Exogener Weg: Aktivierung von Faktor VII durch TF, Überprüfung durch den Quick-Test.

VerbrauchskoagulopathieBei der Verbrauchskoagulopathie (DIC = disseminierte intravasale Gerinnung) führt eine übermäßig hohe Gerinnungsaktivität zu einem oft viele Faktoren betreffenden Mangelzustand und zu starken Blutungen. Ursache ist häufig (z.B. im Verlauf einer Sepsis) die Expression von TF auf aktivierten, im peripheren Blut zirkulierenden Monozyten. Damit ist die Initiierung der Gerinnung nicht mehr lokalisiert, sondern disseminiert. Hinzu kommt, dass von aktivierten Monozyten gebildeter Tumornekrosefaktor-α (TNFα) Endothelzellen so stimuliert, dass sie ihrerseits TF und PAI-1, jedoch weniger TFPI und Thrombomodulin auf ihrer Oberfläche exprimieren. Dadurch wird Thrombin im Überschuss im Plasma produziert und es entsteht eine DIC. Zur Inaktivierung von Thrombin wird Antithrombin zunehmend verbraucht. Die überschießende und im Gefäßsystem disseminierte Gerinnungsaktivität wird durch Aktivierung der Fibrinolyse teilweise kompensiert.

Laborchemisch lässt sich eine DIC nur durch Verlaufsbeobachtung verifizieren: Thrombozyten, Fibrinogen und Antithrombin werden verbraucht, dagegen steigt die Konzentration von Fibrinopeptid A, Thrombin-Antithrombin-Komplex und Fibrinmonomeren an. Solange noch keine Blutungen bestehen, muss die überschießende Gerinnungsneigung bei diesem lebensbedrohlichen Zustand z.B. mit Heparin behandelt werden, welches nicht nur die Aktivität von Antithrombin erhöht, sondern auch die Expression eines löslichen TFPI induziert. Außerdem müssen die verbrauchten Gerinnungsfaktoren sowie die Gerinnungshemmer aPC und Antithrombin durch Infusion ersetzt werden.

Mit dem Quick-Test wird der exogene Weg des Gerinnungssystems und eine Cumarintherapie, mit der aPTT der endogene Weg des Gerinnungssystems und eine Heparintherapie oder die Substitution mit Antihämophilie-Faktoren kontrolliert. Der gemeinsame Weg wird durch beide Tests erfasst.