Blutstillung & Blutgerinnung: Hämostase, Gerinnungskaskade

Die Blutstillung (Hämostase) ist ein lebenswichtiger Prozess, bei dem eine Blutung durch die Bildung eines Blutgerinnsels (Thrombus) gestoppt wird. Dieser Vorgang läuft in zwei Phasen ab:

Primäre Hämostase: Bildung eines vorläufigen Gerinnsels durch Anhaften und Zusammenklumpen von Thrombozyten an der Verletzungsstelle
Sekundäre Hämostase: Bildung eines stabilen Blutgerinnsels durch die Vernetzung von Fibrin mit den aggregierten Thrombozyten. Das Fibrinpolymer stabilisiert das Gerinnsel, wodurch die Wunde langfristig abgedichtet wird. In diesem Fibrinnetz verfangen sich Erythrozyten, was das Gerinnsel zum sogenannten "roten Thrombus" macht.

Zur Regulation und zum Abbau der Blutgerinnung verhindern hemmende Faktoren wie Antithrombin und Protein C eine überschießende Gerinnung, während der entstandene Thrombus nach der Wundheilung durch Plasmin wieder abgebaut wird (Fibrinolyse).

Info
Nach einer Gefäßverletzung und einem resultierenden Endotheldefekt kommt es zur primären Hämostase (primäre Blutstillung).

Die primäre Blutstillung kann in vier verschiedene Abschnitte unterteilt werden:

Vaskuläre Blutstillung:
1. Vasokonstriktion vermindert Durchblutung und fördert Thrombozytenaggregation
Thrombozytenadhäsion:
1. Thrombozyten binden an das subendotheliale Kollagen über Gp1a/2a (Gp = Glykoprotein) sowie über Gp1b und vWF (von Willebrand Faktor)
Thrombozytenaktivierung:
1. Freisetzung von:
  1. ADP → Aktivierung Cyclooxygenase 1 (COX1) → vermehrte TXA₂-Bildung
  2. Thromboxan A₂ (TXA₂) → Vasokonstriktion + aktiviert weitere Thrombozyten (positive Rückkopplung)
  3. Plättchenaktivierendem Faktor (PAF)
  4. Serotonin (5-HT)
Thrombozytenaggregation:
1. Verknüpfung der Thrombozyten über Gp2b/3a und Fibrinogen → Bildung eines thrombozytenreichen „weißen Thrombus“

Tipp
Thromboxan A₂, das von Thrombozyten freigesetzt wird, führt zu einer Gefäßverengung und fördert das Verklumpen der Blutplättchen.
Im Gegensatz dazu bewirkt Prostacyclin, das vom Endothel gebildet wird, eine Gefäßerweiterung und hemmt die Thrombozytenaggregation.

Info
Das Ziel der sekundären Hämostase (sekundäre Blutstillung) ist die Bildung eines stabilen Gerinnsels. Dieses Gerinnsel besteht aus Thrombozyten und Fibrin. Da sich in diesem Netzwerk Erythrozyten verfangen, wird es als roter Thrombus bezeichnet.

Fibrin ist unlöslich und kann, verknüpft mit anderen Fibrinmonomeren, ein Fibrinnetzwerk bilden. Fibrin wird durch aktivierte Gerinnungsfaktoren aus dem unlöslichen Fibrinogen hergestellt.

Damit es zur Bildung von Fibrin kommt, müssen verschiedene Gerinnungsfaktoren im Rahmen einer Gerinnungskaskade aktiviert werden. Die Gerinnungsfaktoren bestehen aus Eiweißen, die durch eine Spaltung aktiviert werden.

Die Gerinnungskaskade besteht aus einem intrinsischen und einem extrinsischen Weg sowie einer gemeinsamen Endstrecke, an deren Ende die Verknüpfung der Fibrinmonomere steht.

Extrinsischer Weg

Definition
Extrinsicher Weg
Aktivierungsweg der Blutgerinnung, der durch den Tissue Faktor (Faktor 3) ausgelöst wird

Endothelverletzung → Tissue Faktor kommt in Kontakt mit Faktor 7 aus dem Blut → Aktivierung zu Faktor 7a
Bildung der extrinsischen Tenase (Faktor 7a + Tissue Faktor + Ca²⁺ + Phospholipide)

Intrinsischer Weg

Definition
Aktivierungsweg der Blutgerinnung, der mit der Aktivierung von Faktor 12 durch Kollagen, Kallikrein und Kininogen beginnt.

Aktivierung von Faktor 12 → durch Kollagen, Kallikrein und hochmolekulares Kininogen
Aktivierung von Faktor 11 → durch Faktor 12a und Thrombin (Faktor 2a)
Aktivierung von Faktor 9 → durch Faktor 11a
Aktivierung von Faktor 8 → durch Thrombin (Faktor 2a)
Bildung der intrinsischen Tenase (Faktor 9a + Faktor 8a + Phospholipide + Ca²⁺)

Intrinsischer Weg der Hämostase

Tipp
Extrinsisch = Auslöser kommt von außen (Gewebe)
Intrinsisch = alles passiert im Blut selbst

Gemeinsame Endstrecke

Faktor 10 → wird durch die intrinsische und extrinsische Tenase aktiviert
Faktor 5 → wird durch Thrombin (Faktor 2a) aktiviert
Umwandlung von Prothrombin (Faktor 2) in Thrombin (Faktor 2a) → durch den Faktor-10a-5a-Komplex (Prothrombinase)
Spaltung von Fibrinogen (Faktor I) → durch Thrombin (Faktor 2a)
Aktivierung von Faktor 13 → durch Thrombin (Faktor 2a)
Faktor 13a vernetzt die Fibrin-Monomere → stabiler, unlöslicher Fibrinthrombus („roter Thrombus“)

Gemeinsame Endstrecke der Hämostase

Info
Die Blutgerinnung läuft als Kaskade mit verstärkenden Rückkopplungen ab. Damit es nicht zu einer übermäßigen Gerinnung kommt, ist ein Gegenspieler-System notwendig, das ein Gleichgewicht zwischen Gerinnung und Hemmung aufrechterhält. Diese Regulation erfolgt durch verschiedene Proteine aus Plasma und Endothelzellen.

Übersicht über gerinnungshemmende Stoffe:

Faktor	Funktion
Antithrombin	Hemmt Thrombin (Faktor 2a) und Faktor 10a
Protein C + S	Hemmen Faktor 5a und 8a (antikoagulatorisch)
Thrombomodulin	Bindet Thrombin → aktiviert Protein C-System
α1-Antitrypsin	Hemmt Thrombin (2a) und Plasmin
α2-Makroglobulin	Hemmt Thrombin (2a), Plasmin und Kallikrein

Info
Blutgerinnung (Fibrinbildung) und Fibrinabbau (Fibrinolyse) finden im Gefäßsystem ständig gleichzeitig statt. Dabei sorgt das fibrinolytische System dafür, dass überschüssiges Fibrin kontinuierlich abgebaut wird.

Ablauf:

Aktivierung des Enzyms Plasmin
Plasmin baut Fibrin ab → es entstehen lösliche Abbauprodukte (D-Dimere)
D-Dimere wirken zusätzlich hemmend auf Thrombin

Fibrinolyse

Merke
Die Steuerung erfolgt über die Aktivierung bzw. Hemmung von Plasmin

Übersicht medikamentöse Gerinnungshemmung

Wirkstoffgruppe	Untergruppe	Beispielpräparate	Wirkprinzip
Thrombozytenaggregationshemmer	COX-Inhibitor	Acetylsalicylsäure (ASS)	Hemmung COX1 → Thromboxan ↓ → Thrombozytenaggregation ↓
	ADP-Antagonisten	Clopidogrel Prasugrel	Blockade des P2Y12-Rezeptors → ADP-abhängie Thrombozytenaktivierung ↓ → keine Quervernetzung
	Gp2b/3a-Antagonisten	Tirofiban Eptifibatid	Blockieren Gp2b/3a → keine Fibrinogenbindung
Antikoagulanzien	Unfraktioniertes Heparin (UFH)	Heparin	Bindung an Antithrombin und Thrombin: Hemmung um das 1000-fache verstärkt → Thrombin- + Faktor-10a-Hemmung
	Niedermolekulares/Fraktioniertes Heparin (NMH)	Enoxaparin Dalteparin	Verstärkt Antithrombin → v. a. Faktor-10a-Hemmung
	Vitamin-K-Antagonisten	Phenprocoumon Warfarin	Vitamin K-abhängie Faktoren 2, 7, 9, 10 ↓
	DOAK / NOAK	Dabigatran Apixaban Rivaroxaban Edoxaban	Direkte Hemmung von 2a oder 10a
Fibrinolytikum	Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA)	Tenecteplase	Aktiviert Plasmin → Fibrinabbau
Antifibrinolytika	-	Tranexamsäure	Hemmt die Bindung von Plasminogen an Fibrin → verminderte Umwandlung zu Plasmin → Hemmung des Fibrinabbaus → Stabilisierung des Blutgerinnsels

Übersicht über die Wirkprinzipien der Antikoagulantien

Primäre Hämostase:

Info
Nach einer Gefäßverletzung und einem resultierenden Endotheldefekt kommt es zur primären Hämostase (primäre Blutstillung).

Die primäre Blutstillung kann in vier verschiedene Abschnitte unterteilt werden:

Vaskuläre Blutstillung: Vasokonstriktion vermindert Durchblutung und fördert Thrombozytenaggregation
Thrombozytenadhäsion: Thrombozyten binden an das subendotheliale Kollagen
Thrombozytenaktivierung: mehr Thrombozyten (positive Rückkopplung)
Thrombozytenaggregation: Bildung eines thrombozytenreichen „weißen Thrombus“

Sekundäre Hämostase:

Info
Das Ziel der sekundären Hämostase (sekundäre Blutstillung) ist die Bildung eines stabilen Gerinnsels. Dieses Gerinnsel besteht aus Thrombozyten und Fibrin. Da sich in diesem Netzwerk Erythrozyten verfangen, wird es als roter Thrombus bezeichnet.

Extrinsischer Weg → ausgelöst durch Tissue Faktor (Faktor3)
Intrinsischer Weg → Aktivierung von Faktor 12 durch Kollagen, Kallikrein und Kininogen
Gemeinsame Endstrecke → Faktor 10 wird durch die intrinsische und extrinsische Tenase aktiviert → kaskadenartiger Ablauf der Gerinnungsfaktoren → Faktor 13a vernetzt die Fibrin-Monomere → stabiler, unlöslicher Fibrinthrombus („roter Thrombus“)

Tipp
Extrinsisch = Auslöser kommt von außen (Gewebe)
Intrinsisch = alles passiert im Blut selbst

Physiologische Hemmung der Blutgerinnung:

Info
Die Blutgerinnung läuft als Kaskade mit verstärkenden Rückkopplungen ab. Damit es nicht zu einer übermäßigen Gerinnung kommt, ist ein Gegenspieler-System notwendig, das ein Gleichgewicht zwischen Gerinnung und Hemmung aufrechterhält. Diese Regulation erfolgt durch verschiedene Proteine aus Plasma und Endothelzellen.

Faktor	Funktion
Antithrombin	Hemmt Thrombin (Faktor 2a) und Faktor 10a
Protein C + S	Hemmen Faktor 5a und 8a (antikoagulatorisch)

Fibrinolyse:

Info
Blutgerinnung (Fibrinbildung) und Fibrinabbau (Fibrinolyse) finden im Gefäßsystem ständig gleichzeitig statt. Dabei sorgt das fibrinolytische System dafür, dass überschüssiges Fibrin kontinuierlich abgebaut wird.

Ablauf:

Aktivierung des Enzyms Plasmin
Plasmin baut Fibrin ab → es entstehen lösliche Abbauprodukte (D-Dimere)
D-Dimere wirken zusätzlich hemmend auf Thrombin

Verknüpfung Physiologie und Pharmakologie:

Wirkstoffgruppe	Untergruppe	Beispielpräparate	Wirkprinzip
Thrombozytenaggregationshemmer	COX-Inhibitor	Acetylsalicylsäure (ASS)	Hemmung COX1 → Thromboxan ↓ → Thrombozytenaggregation ↓
Antikoagulanzien	Unfraktioniertes Heparin (UFH)	Heparin	Bindung an Antithrombin und Thrombin: Hemmung um das 1000-fache verstärkt → Thrombin- + Faktor-10a-Hemmung
	Vitamin-K-Antagonisten	Phenprocoumon Warfarin	Vitamin K-abhängie Faktoren 2, 7, 9, 10 ↓
	DOAK / NOAK	Dabigatran Apixaban Rivaroxaban Edoxaban	Direkte Hemmung von 2a oder 10a
Fibrinolytikum	Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA)	Tenecteplase	Aktiviert Plasmin → Fibrinabbau
Antifibrinolytika	-	Tranexamsäure	Hemmt die Bindung von Plasminogen an Fibrin → verminderte Umwandlung zu Plasmin → Hemmung des Fibrinabbaus → Stabilisierung des Blutgerinnsels

Tipp
Wenn ihr mehr wissen möchtet, empfehlen wir euch die verlinkten Artikel aus der Vorklinik.

Hämostase (Physiologie)
Gerinnungswerte

Mensche, N., Biologie Anatomie Physiologie, Elsevier, 2016, ISBN: 978-3437268038
Flake, F., Dönitz, S., Mensch Körper Krankheit für den Rettungsdienst, Elsevier, 2018, ISBN: 978-3437462023
Koch, S., Schwarz, M., retten - Anatomie Physiologie, Elsevier, 2023, ISBN: 978-3132421172
Faller A, Schünke M: Der Körper des Menschen - Einführung in Bau und Funktion, 19., überarbeitete Auflage. Georg Thieme Verlag. 2024. ISBN: 9783132439368
Behrends J, Bischofberger J, Deutzmann R, Ehmke H, Frings S, Grissmer S, Hoth M, Kurtz A, Leipziger J et al: Duale Reihe Physiologie, 4., unveränderte Auflage. Georg Thieme Verlag. 2021. ISBN: 9783132438644

Blutstillung und Blutgerinnung (RD)

Zusammenfassung

Primäre Hämostase