Hemostaza to zespół mechanizmów fizjologicznych, które zapewniają sprawne hamowanie krwawienia po przerwaniu ciągłości ściany naczyń krwionośnych oraz utrzymują płynność krążącej krwi. W pierwszej kolejności omówione zostaną mechanizmy prowadzące do powstania czopu hemostatycznego, w drugiej części - mechanizmy ograniczające nadmierną aktywność mechanizmów prokoagulacyjnych

W wielu podręcznikach i w świadomości wielu osób określenia układ hemostazy i układ krzepnięcia są traktowane zamiennie. Do niedawna określenie "układ krzepnięcia" funkcjonowało jako zespół niezależnych mechanizmów zapobiegających wynaczynieniu krwi. W ramach układu krzepnięcia wyodrębniano dwa tory aktywacji: zależny od czynników kontaktu (ciągle pokutuje niepoprawna terminologia "szlak wewnątrzpochodny") i zależny od czynnika tkankowego (dawniej tzw. "szlak zewnątrzpochodny"). Przyjmując taką terminologię nie powinno się używać określenia "zaburzenia układu krzepnięcia", lecz określenie "zaburzenia układu hemostazy.
Głównymi elementami hemostazy są: układ krzepnięcia, układ fibrynolizy, płytki krwi (inne elementy morfotyczne), ściana naczyń krwionośnych, układ fagocytarny (siateczkowo-śródbłonkowy).

W warunkach zachowania ciągłości naczyń i nienaruszonego śródbłonka, który odgrywa podstawową rolę w zapewnianiu swobodnego przepływu krwi w łożysku naczyniowym, aktywacja układu hemostazy nie przekracza fizjologicznie znaczącego progu. Część autorów uważa, że proces podprogowej aktywacji odbywa się stale lecz jest stale hamowany przez mechanizmu antykoagulacyjne. Mechanizmy te omówię w dalszej części.

Uszkodzenie naczynia krwionośnego, przerwanie ciągłości śródbłonka, odsłonięcie trombogennej warstwy podśródbłonkowej, a w wypadku uszkodzenia naczynia także ekspresja czynnika tkankowego - zdarzenia te uruchamiają mechanizm układu hemostazy. Równowaga hamowania układu hemostazy zostaje zachwiana gdy impuls trombogenny jest wystarczająco silny. Nikt do tej pory nie obliczył ile komórek śródbłonka musi zostać zniszczonych, jak duże musi być uszkodzenie powierzchni naczynia żeby uruchomić układ hemostazy. Sądzi się, że oprócz funkcji hamowania krwawień układ hemostazy pełni funkcję uszczelniania - wypełniania drobnych ubytków.

W większości podręczników aktywację i proces tworzenia czopu rozdziela się na następujące po sobie etapy. Wyodrębniane są dwie albo trzy fazy. Najlepiej przybliża fizjologię układu hemostazy wyodrębnienie trzech faz: jako pierwsze ulegają aktywacji płytki krwi tworząc czop płytkowy, doraźne wypełniając uszkodzenia. Równocześnie obserwowany jest skurcz naczynia krwionośnego. Współdziałanie tych dwóch mechanizmów nazywamy hemostazą pierwotną. Wiotki i niestabilny czop płytkowy wymaga utrwalenia, aktywowany przez czynnik tkankowy, układ krzepnięcia powoduje sieciowanie czopu włóknikiem i wytworzenie stabilnego czopu hemostatycznego, proces ten określany jest jako hemostaza wtórna następuje wzmocnienie czopu płytkowego i tworzenie czopu hemostatycznego. Dodatkowo, dzięki płytkowej trombosteinie dochodzi do retrakcji skrzepu (obkurczenie - wzmocnienie).
W trzeciej fazie działania układu hemostazy uwidocznione jest działanie mechanizmów antykoagulacyjnych, głównie układu fibrynolitycznego - tę fazę wymienia się jako trzecią fazę hemostazy.
W celu łatwiejszego przedstawienia mechanizmów funkcjonowania hemostazy można wprowadzić sztuczny/roboczy podział (autorski) na układ prokoagulacyjny i antykoagulacyjny. Prokoagulacyjny układ obejmuje wszystkie mechanizmy biorące udział w tworzeniu czopu hemostatycznego - jego funkcją jest hamowanie krwawienia. Antykoagulacyjny układ obejmuje wszystkie mechanizmy ograniczające tworzenie zakrzepów - jego funkcją jest więc zachowanie płynności krwi (druga część definicji układu hemostazy).

Z przeprowadzonych badań wynika, że to płytki krwi rozpoczynają łańcuch reakcji prowadzący do powstania czopu hemostatycznego. W fazie pierwszej płytki krwi rozpoznają uszkodzenie naczynia i tworzą czop płytkowy uwalniając substancje wspomagające układ krzepnięcia ('płytki krwi jako pierwsze na miejscu wypadku'). Następują po sobie adhezja, zmiana kształtu, reakcja uwalniania, agregacja płytek i dopiero w tym momencie następuje sieciowanie czopu płytkowego włóknikiem.

Aktywacja płytek krwi: zmiana kształtu, adhezja, reakcja uwalniania, agregacja, skurcz naczynia krwionośnego, tworzenie czopu hemostatycznego utrwalonego fibryną.

Płytki pełnią dwie zasadnicze funkcje: po pierwsze tworzą czop płytkowy, po drugie biorą udział w reakcjach układu krzepnięcia.

Pierwsza funkcja płytek sprowadza się do oddziaływania ze ścianą naczynia i innymi krwinkami. Głównie są to oddziaływania płytka-płytka, lecz należy uwzględnić interakcje płytek z przede wszystkim leukocytami, a w dalszej kolejności z erytrocytami
Oddziaływanie to jest to możliwe dzięki rozbudowanym systemom receptorów - powierzchniowych glikoprotein. Z najbardziej znanych należy wymienić receptor dla fibrynogenu - kompleks GPIIbGPIIIa oraz kompleks receptorowy dla cz. vW GPI/V/IX.
Określanie zmian ekspresji receptorów płytkowych jest najlepszą metodą badania zmian aktywacji i reaktywności płytek krwi. 
Równie złożona jest struktura wewnętrzna płytek krwi. Kluczową rolę pełnią ziarnistości alfa i ziarnistości gęste, które wraz z systemem kanalików uczestniczą w uwalnianiu biologicznie aktywnych substancji modulujących układ hemostazy. Aktywowane płytki udostępniają fosfolipidy - czynnik 3, niezbędne do prawidłowego przebiegu reakcji w układzie krzepnięcia. Równie istotny jest system mikrowłókien tworzących cytoszkielet płytkowy. Cytoszkielet odpowiada za zmianę kształtu płytek oraz za retrakcję skrzepu.

Powszechnie znany jest udział płytek w hemostazie pierwotnej, należy także pamiętać 
o udziale płytek w regulacji mechanizmów hemostazy. Za pośrednictwem związków uwalnianych z ziarnistości wpływają na układ krzepnięcia, fibrynolizy, ścianę naczyń i układ białka C. Można wyodrębnić kilka grup czynników: białka swoiste dla płytek, białka adhezyjne (fibrynogen, fibronektyna), mitogeny (czynnik wzrostu pochodzący z płytek), białka czynne w krzepnięciu krwi i w fibrynolizie, związki wpływające na pogłębienie aktywacji płytek wydzielane z ziarnistości gęstych. Substancje uwalniane z płytek mają zarówno pro- jak i antykoagulacyjne działanie. Do badania aktywacji płytek wykorzystywane jest głównie badanie zmian stężenia w osoczu białek swoistych dla płytek czyli: ß-TG i PF-4.

Aktywacja płytek krwi: zmiana kształtu, adhezja, reakcja uwalniania, agregacja, skurcz naczynia krwionośnego, tworzenie czopu hemostatycznego utrwalonego fibryną.

Adhezja - rola vWF. Płytki krwi rozpoznają odsłoniętą warstwę podśródbłonkową. Specyficzne receptory dla kolagenu głównie GPIa/GPIIa i GPIV odpowiadają za adhezję płytek do odsłoniętego kolagenu. Pierwotne zakotwiczenie jest niewystarczające, szczególnie w naczyniach tętniczych w warunkach przepływu o wysokim module ścinającym. W takim przypadku niezbędny jest cz. vW. Produkowany głownie przez komórki śródbłonka, uwalniany jest także z a-granul płytek. W czasie kontaktu z warstwą podsródbłonkową vWF zmienia konformację i jest rozpoznawany przez specyficzny receptor na płytkach - kompleks GPIb/GPV/GPIX a także przez receptor dla fibrynogenu. Kluczową rolę odgrywa glikoproteina GPIb, niedobór tej glikoproteiny jest przyczyną choroby Bernarda-Souliera, natomiast niedobory i zaburzenia funkcji cz vW są przyczyną choroby von Willebrand'a.
Podwyższenie poziomu we krwi stężenia cz.vW świadczy o uszkodzeniu śródbłonka, wysoki poziom vWF jest związany z kolei ze zwiekszonym ryzykiem rozwoju ChNS.
Metodą umożliwiającą pośrednio badanie zdolności płytek do adhezji jest pomiar czasu okluzji w analizatorze funkcji płytek, np. PFA-100.

Agregacja
Agregacja odbywa się za pośrednictwem białek adhezyjnych , głównie fibrynogenu przy udziale specyficznych receptorów w błonie powierzchniowej płytek. Warto zapamiętać receptor dla fibrynogenu, który składa się z dwóch glikoprotein GPIIbGPIIIa i jest najliczniej występującym receptorem na powierzchni błony płytek oraz najlepiej zbadanym i znanym. Niedobór GPIIIa jest przyczyną rozwoju trombastenii Glanzmanna.
Badanie agregacji jest najpowszechniej stosowaną metodą badania reaktywności płytek krwi.

Po utworzeniu czopu płytkowego następuje jego stabilizacja włóknikiem, tę fazę działania układu hemostazy określiliśmy jako hemostazę wtórną.
Hemostaza wtórna - uszkodzona ściana naczynia jest źródłem czynnika tkankowego - TF, który uaktywnia układ krzepnięcia składający się z enzymów (proteaz serynowych) tworzących sprzężony układ generujący ostatecznie trombinę. Końcowym efektem działania układu jest przekształcenie przez trombinę rozpuszczalnego fibrynogenu w nierozpuszczalną fibrynę 
W toku ewolucji wykształcone zostały liczne sprzężenia zwrotne oraz alternatywne ścieżki generacji trombiny. Prosty i klarowny schemat szlaku aktywacji układu krzepnięcia zależnej od czynnika tkankowego i układu kontaktu uległ znaczącym modyfikacjom.

Sama idea funkcjonowania kaskady krzepnięcia pozostała bez zmian, marginalizacji uległ szlak zależny od czynników kontaktu. Podstawą funkcję odgrywają enzymy występujące w osoczu w postaci nieczynnej. Po aktywacji układu krzepnięcia tworzą one trzy zespoły enzymatyczne. Każdy kompleks składa się z kofaktora zakotwiczonego za pośrednictwem fosfolipidów z błoną komórkową oraz z migrujących, zależnych do witaminy K, proteaz serynowych. Nieczynne zymogeny przyłączając się do kompleksów przekształcane są w formy aktywne przemieszczające się między kompleksami. Występuje nieustanny dopływ nieaktywnych form enzymów z osocza ich aktywacja w obrębie kompleksów, przemieszczanie aktywnych form między kompleksami. 
Kompleksy wytwarzają aktywne formy enzymów przenoszących między kompleksami sygnał aktywacji (IXa, Xa, IIa)

Kompleks I, związany z czynnIkiem tkankowym (rdzeń-TF, VII, VIIa, przejściowo nieaktywne IX, X, aktywne Xa, IXa)
Kompleks II - tenazy (rdzeń VIIIa, aktywne IXa, fosfolipidy, Ca2+ ) - funkcja: aktywacja cz X Kompleks protrombinazy ( rdzeń V, Xa, fosfolipidy, Ca2+ ) - ZADANIE: aktywacja cz II

Gdy po uszkodzeniu naczynia ulega ekspresji TF, rozpoznawany jest on przez krążącą formę aktywnego cz VII, która jest w stanie rozpoznać TF. czynnik VII posiada nieaktywne centrum serynowe i dopiero po połączeniu z TF nabywa zdolności aktywowania kolejnych molekuł czynnika VII, a po przekroczeniu "progu masy krytycznej" aktywuje TAKŻE czynnik IX i czynnik X.
Czynnik X w obecności czynnika V łączy się w kompleks protrombinazy i ostatecznie protrombina przekształcana jest w trombinę.
Ten fragment jest języczkiem spustowym aktywacji układu krzepnięcia i jest szybko wyhamowywany przez inhibitor tkankowego aktywatora (TFPI).
Jednakże minimalna ilość wygenerowanej trombiny (jak iskra na beczce prochu) wystarcza do uruchomienia układu wzmożonej generacji trombiny (dawniej zwanym "wewnątrzpochodnym" szlakiem aktywacji), która aktywuje zwrotnie szlak zależny od czynników kontaktu. w wyniku takiej wielotorowej aktywacji czynników kontaktu powstaje kompleks tenazy (X-azy). Powstanie kompleksu, a następnie uruchomienie głównego szlaku generacji trombiny odbywa się za pośrednictwem głównie czynnika VIII, istotną rolę odgrywa także czynnik IX, co do roli czynnika XI zdania są podzielone (sądzi się, że jest aktywowany przez trombinę powstałą w kompleksie z TF i aktywuje czynnik IX). Uaktywnione przez trombinę powstałą w kompleksie TF wymienione czynniki (czynnik IX prawdopodobnie uruchamiany jest także przez kompleks czynnika tkankowego) ma wielokrotnie większą wydajność (do 50 razy) generowania trombiny niż "wygaszony" szlak TF. Dopiero ta droga generacji aktywnej formy czynnika X pozwala wytworzyć wystarczającą ilość ognisk aktywacji (kompleksów protrombinazy) do wytworzenia takiej ilości trombiny, która może szybko przekształcać fibrynogen we włóknik. System "zaskoczył" i pracuje na pełnych obrotach. Włączają się w związku z tym systemy samoograniczające. Prawdopodobnie uruchamiane są one w momencie lokalnego przekroczenia pewnego progu stężenia trombiny. Uruchamiany zostaje system antykoagulacyjny, obejmujący układ białka C i układ antytrombiny III. Równolegle do aktywacji krzepnięcia uruchomiony już został układ fibrynolityczny i także już zdążył się rozpędzić.
W czasie przekształcania protrombiny w trombinę powstaje uboczny produkt proteolitycznej aktywacji - fragment protrombiny opisywany jako F1+2. Jest on jednym z wcześniejszych markerów generacji trombiny i aktywacji układu krzepnięcia 

Wygenerowana trombina odszczepia fibrynopeptydy A i B odsłonięte są dzięki temu miejsca polimeryzacyjne i zdolne do polimeryzacji monomery fibryny. Zarówno fibrynopeptydy jak i monomery fibryny wykorzystywane są w diagnostyce aktywacji układu krzepnięcia

Niestabilne i podatne na rozerwanie włókna spolimeryzowanych monomerów fibryny są stabilizowane przez czynnik XIIIa posiadający właściwości transglutaminazy. Utworzone kowalencyjne wiązania sieciują niestabilne włókna. Połączenia te są na tyle silne, że nie podlegają proteolizie przez plazminę.

Zachwianie równowagi tendencji antykoagulacyjnych i prokoagulacyjnych w układzie hemostazy prowadzi z jednej strony do krwawienia, z drugiej do powstawania zakrzepów. O równowadze hemostazy decydują przede wszystkim sprzężenia między układami krzepnięcia i fibrynolizy. 
Zakrzep to czop hemostatyczny, który rozwinął się w sposób niedostatecznie kontrolowany lub w niewłaściwym miejscu
Zator to zakrzep całkowicie blokujący przepływ krwi przez naczynie krwionośne
Złożone mechanizmy biorące udział w równoważeniu tendencji prozakrzepowych dla uproszczenia nazywa się układem antykoagulacyjnym.
Układ antykoagulacyjny nie jest wyodrębnionym systemem; należało by raczej mówić o mechanizmach antykoagulacyjnych funkcjonujących w obrębie zwyczajowo wyodrębnianych elementów tworzących układ hemostazy, tzn.: układu fibrynolitycznego, układu krzepnięcia, czy ściany naczyń.

---