background image

Bleeding disorders

TUCOM

Dep. of Medicine 

5th year

Dr. Hasan I. Sultan 

22- 1- 2019 


background image

Bleeding disorders

1. Define haemostasis
2. Explain the stages haemostasis
3. Enumerate the causes bleeding disorders
4. Clarify the clinical assessment of patient with bleeding 

disorders 

5. Outline the investigations of bleeding disorders
6. Discuss the following conditions: Hereditary 

haemorrhagic telangiectasia, Inherited coagulation 
disorders and Von Willebrand disease.

7. Review the acquired bleeding disorders
8. Outline the management of bleeding disorders


background image

Haemostasis

Haemostasis is the physiologic balance of procoagulant and 
anticoagulant forces that maintain both liquid blood flow 
and the structural integrity of the vasculature, but must be 
able to form a localized clot at the site of vascular injury in 
order to prevent excessive bleeding. 
This is achieved by complex interactions between the 
vascular endothelium, platelets, coagulation factors, natural 
anticoagulants and fibrinolytic enzymes. Dysfunction of any 
of these components may result in haemorrhage or 
thrombosis.


background image

The stages of normal haemostasis

Stage 1 

Pre-injury conditions encourage flow. The vascular 

endothelium produces substances (including nitric oxide, 
prostacyclin and heparans) to prevent adhesion of platelets 
and white cells to the vessel wall. Platelets and coagulation 
factors circulate in a non-activated state.


background image

Stage 2 

Early haemostatic response: platelets adhere, 

coagulation is activated. At the site of injury, the 
endothelium is breached, exposing subendothelial collagen. 
Small amounts of tissue factor (TF) are released. Platelets 
bind by specific receptors (GPIb and GPIIb/IIIa) to von 
Willebrand factor and fibrinogen, respectively. Coagulation 
is activated by the tissue factor (extrinsic) pathway, 
generating small amounts of thrombin.


background image

Stage 3 

Fibrin clot formation: platelets become activated and 

aggregate results in release of the platelet granule contents, enhancing 
coagulation further. Thrombin plays a key role in the control of 
coagulation: the small amount generated via the TF pathway, the 
‘intrinsic’ pathway becomes activated and large amounts of thrombin 
are generated. Thrombin directly causes clot formation. Fibrin 
monomers are cross-linked by factor XIII, which is also activated by 
thrombin. Having had a key role in clot formation and stabilisation.


background image

The coagulation cascade. The extrinsic and intrinsic pathways allow monitoring of 
anticoagulation by the prothrombin time (PT) and partial thromboplastin time (PTT), 
respectively. HMWK, highmolecular- weight kininogen; PK, prekallikrein; TF, tissue 
factor; TFPI, tissue factor pathway inhibitor.


background image

The coagulation factors:

• I: Fibrinogen 
• II: Thrombin 
• III: Tissue factor 
• IV: Ca++ 
• V: Proaccerin / Labile factor 
• VI: No longer used 
• VII: Proconvertin
• VIII: Antihemophilic factor (AHF) 
• IX: Christmas F/ Antihemophilic factor B 
• X: Stuart factor
• XI: Plasma thromboplastin antecedent (PTA)/ antihemophilic factor 

C

• XII: Hageman factor
• XIII: Fibrin stabilisig factor

• All produce by the liver. Fact. V 

and VIII produce also by 
platelets and endothelial Cells.

• VIT. K dependent factors: II, VII, 

IX and X   (inhibited by 
warfarin)


background image

Stage 4 

Limiting clot formation: natural anticoagulants reverse 

activation of coagulation factors. Once haemostasis has been secured, 
the propagation of clot is curtailed by anticoagulants: Antithrombin, 
protein C (PC) and protein S (PS).


background image

Stage 5 

Fibrinolysis: plasmin degrades fibrin to allow vessel 

recanalisation and tissue repair. Plasmin, the main fibrinolytic enzyme, 
is produced when plasminogen is activated, e.g. by tissue plasminogen 
activator (t-PA) or urokinase in the clot. Plasmin hydrolyses the fibrin 
clot, producing fibrin degradation products, including the D-dimer.


background image

Bleeding disorders 

Normal bleeding is seen following surgery and trauma.
Pathological bleeding occurs when structurally abnormal 
vessels rupture or a defect in haemostasis. 

Causes:
1- Vascular Causes: 

vasculitis, senile purpura, scurvy or

vitamin C deficiency, hereditary hemorrhagic telangiectasia
(Osler-Weber-Rendu syndrome), pseudoxanthoma elasticum
and Ehlers Danlos syndrome.

2- Deficiency or dysfunction of platelets
3- Coagulation factors disorders 
4- Von Willebrand disease
5- Drugs: 

excessive antiplatelets, anticoagulant and 

fibrinolytic drugs. 


background image

Clinical assessment

It is important to consider the following:

1- Site of bleeding:

• Bleeding into muscle and joints, along with 

retroperitoneal and intracranial haemorrhage, indicates a 
likely defect in coagulation factors.

• Petechiae, purpura, ecchymoses, prolonged bleeding from 

superficial cuts, epistaxis and gastrointestinal 
haemorrhage indicates thrombocytopenia, a platelet 
function disorder or von Willebrand disease. 

• Recurrent bleeds at a single site suggest a local structural 

abnormality.

2- Duration of history: 

to assess whether the disorder is 

congenital or acquired.


background image

3- Precipitating causes: 

Bleeding arising spontaneously 

indicates a more severe defect than bleeding that occurs 
only after trauma.

4- Surgery: 

Ask about operations. 

• Dental extractions, tonsillectomy and circumcision are 

stressful tests of the haemostatic system. 

• Immediate post-surgical bleeding suggests defective 

platelet plug formation and primary haemostasis

• Delayed haemorrhage is more suggestive of a coagulation 

defect. 

• In postsurgical patients, persistent bleeding from a single 

site is more likely to indicate surgical bleeding than a 
bleeding disorder.

5- Drugs: 

Use of antiplatelets, anticoagulant and fibrinolytic

drugs must be elicited.


background image

6- Family history: 

a positive family history may indicates 

inherited disorders, like  haemophilias or  deficiencies of factor 
VII, X and XIII, which are recessively inherited.

Examination

• Petechiae, purpura and ecchymosis, in the skin, mucous 

membranes, or in the gastrointestinal tract tends to occur 
more often in patients with thrombocytopenia, qualitative 
platelet defects, vascular abnormalities, and von Willebrand 
disease (vWD). Palpable purpura occurs in vasculitis.

• Bleeding in deep organs; joints, or muscles or retroperitoneal 

space is more commonly associated with factor deficiencies, 
such as hemophilia.

• Telangiectasia of lips and tongue points to hereditary 

haemorrhagic telangiectasia. 

• Underlying associated systemic illness such as a 

haematological or other malignancy, liver disease, renal 
failure, connective tissue disease.


background image

background image

Vessel wall abnormalities

1. Congenital, such as hereditary haemorrhagic

telangiectasia

2. Acquired, as in a vasculitis or scurvy

Hereditary haemorrhagic telangiectasia (HHT) or Osler-
Weber- Rendu syndrome

It is an autosomal dominant  inherited condition
Telangiectasia and small aneurysms are found on the 
fingertips, face and tongue, and in the nasal passages, lung 
and gastrointestinal tract.
large pulmonary arteriovenous malformations (PAVMs) that 
cause arterial hypoxaemia due to a right-to-left shunt. These 
predispose to paradoxical embolism, resulting in stroke or 
cerebral abscess.


background image

Patients present either with recurrent bleeds, particularly 
epistaxis, or with iron deficiency due to occult GI bleeding. 

Treatment:

• Can be difficult because of the multiple bleeding points 
• Regular iron therapy often allows the marrow to 

compensate for blood loss.

• Local cautery or laser therapy may prevent single lesions 

from bleeding.

Platelet disorders (previous lecture)


background image

background image

Coagulation disorders

• Congenital: X-linked like Haemophilia A and B. Autosomal 

like Von Willebrand disease

• Acquired: may be due to under-production (e.g. in liver 

failure), increased consumption (e.g. in disseminated 
intravascular coagulation) or inhibition of function such as 
heparin therapy or inhibition of synthesis such as warfarin 
therapy.


background image

Haemophilia A

Factor VIII deficiency resulting in haemophilia A affects   
1/10 000 individuals. It is the most common congenital 
coagulation factor deficiency. Factor VIII is primarily 
synthesised by the liver and endothelial cells, and has a half-
life of about 12 hours. It is protected from proteolysis in the 
circulation by binding to von Willebrand factor (vWF).

Genetics

It is X-linked recessive disease. Thus all daughters of 
haemophiliacs are obligate carriers and they, in turn, have a 
1 in 4 chance of each pregnancy resulting in the birth of an 
affected male.
All family members have the same factor VIII gene mutation 
and a similarly severe or mild phenotype.

Inherited bleeding disorders


background image

Inheritance of haemophilia in the case of an affected father and a 
mother who is not a haemophilia carrier.


background image

Inheritance of haemophilia in the case of a 'carrier' mother (with one 
copy of the haemophilia gene) and a father without haemophilia


background image

Clinical features

C/F closely related to residual factor VIII levels:
• Severe haemophilia (< 1% of normal factor VIII levels) 

present with spontaneous bleeding into skin, muscle and 
joints. Retroperitoneal and intracranial bleeding is also a 
feature. Babies with severe haemophilia have an 
increased risk of intracranial haemorrhage.

• Moderate and mild haemophilia (factor VIII levels 1–40%) 

present with the same pattern of bleeding, but usually 
after trauma or surgery.

Bleeding is typically into large joints, especially knees, 
elbows, ankles and hips. Muscle haematomas are also 
characteristic, most commonly in the calf and psoas 
muscles.


background image

background image

Acute hemarthrosis of the knee is a common complication of 
hemophilia. It may be confused with acute infection unless the 
patient's coagulation disorder is known, because the knee is hot, red, 
swollen, and painful


background image

Severe chronic arthritis in 
hemophilia. The knee is the most 
commonly affected joint. Both 
knees are severely deranged in 
this patient. Note that he is 
unable to stand with both feet flat 
on the floor.


background image

Right retroperitoneal hematoma displacing the kidney anteriorly


background image

Diagnosis

Is confirmed by detection of significantly reduced factor 

VIII (hemophilia A) or IX (hemophilia B) activities in the 
plasma of:

• Male babies born into families known to be affected by 

hemophilia or

• Male children who present with excessive bruising or 

bleeding at the time of circumcision

• When intramuscular injections of immunizing vaccinations 

are administered, or after trauma during the toddler 
years. 

prolongation of aPTT.


background image

Management

In severe haemophilia A, bleeding episodes should be 
treated by raising the factor VIII level, usually by intravenous 
infusion of factor VIII concentrate. Factor VIII concentrates 
are freeze-dried and stable at 4°C and can therefore be 
stored in domestic refrigerators, allowing patients to treat 
themselves at home at the earliest indication of bleeding.
Resting of the bleeding site by either bed rest or a splint 
reduces continuing haemorrhage. Once bleeding has settled, 
the patient should be mobilised with physiotherapy.
The vasopressin receptor agonist DDAVP raises the vWF and 
factor VIII levels by 3–4-fold, which is useful in arresting 
bleeding in patients with mild or moderate haemophilia A.


background image

INJURY

FACTOR VIII INITIAL DOSE 
(U/kg)*

FACTOR IX INITIAL 
DOSE (U/kg)†

Dental prophylaxis

15-25

20-30

Hemarthrosis

15-25

30-50

Muscle hematoma

15-25

30-50

Trauma or surgery

50 

100

*

Dosing intervals should be based on a Factor VIII half-life of about 12 hours. 

Maintenance doses of one half the listed dose may be additionally provided 
at these intervals.
†Dosing intervals should be based on a Factor IX half-life of about 18 to 24 
hours. Maintenance doses of one half the listed dose may be additionally 
provided at these intervals.

FACTOR REPLACEMENT GUIDELINES FOR HEMOPHILIA A 
AND B


background image

background image

Complications

Complications of hemophilia:

Osteoarthrosis. A large psoas bleed may extend to compress 
the femoral nerve. Calf haematomas causing a compartment 
syndrome with subsequent contraction and shortening of 
the Achilles tendon.

Complications of coagulation factor therapy: 

• Infection with HIV and hepatitis viruses HBV and HCV.
• Development of anti-factor VIII antibodies ( 20% of severe 

haemophiliacs). Such antibodies rapidly neutralise
therapeutic infusions, making treatment relatively 
ineffective. Infusions of activated clotting factors, e.g. VIIa
or factor VIII inhibitor bypass activity (FEIBA), may stop 
bleeding.


background image

Haemophilia B (Christmas disease) 

• It is X-linked recessive disease result in a reduction of the 

plasma factor IX level

• It is clinically indistinguishable from hemophilia A but is 

less common. 

• The frequency of bleeding episodes is related to the 

severity of the deficiency of the plasma factor IX level. 

• Treatment is with a factor IX concentrate, used in much 

the same way as factor VIII for hemophilia A. Although 
they do not commonly induce inhibitor antibodies (< 1% 
patients).

Acquired Hemophilias: 

Autoantibody inhibitors can occur 

spontaneously in individuals with previously normal 
hemostasis (nonhemophiliacs). 


background image

Von Willebrand disease:

• Von Willebrand disease is a common but usually mild 

bleeding disorder caused by a quantitative (types 1 and 3) 
or qualitative (type 2) deficiency of von Willebrand factor 
(vWF).

• The gene for vWF is located on chromosome 12 and the 

disease is usually inherited as an autosomal dominant, 
except in cases of type 2N and type 3, when it is recessive.

• vWF a protein synthesised by endothelial cells and 

megakaryocytes, which is involved in both platelet 
function and coagulation. It normally forms a multimeric
structure which is essential for its interaction with 
subendothelial collagen and platelets. 

• vWF acts as a carrier protein for factor VIII; deficiency of 

vWF lowers the plasma factor VIII level.


background image

vWF tethers the platelet to 
exposed collagen

vWF serves as a carrier protein for 
factor VIII


background image

Type

Defect

Inheritance Investigations

1

Partial
quantitative

AD

Parallel decrease in vWF: Ag and
VIII:c

2A

Qualitative

AD

Absent HWM of vWF Ratio of vWF
activity to antigen < 0.7

2B

Qualitative

AD

Reduced HWM of vWF Enhanced
platelet agglutination (RIPA)

2M

Qualitative

AD

Normal multimers of vWF
Abnormal platelets Interactions

2N

Qualitative

AR

Defective binding of vWF to VIII
Low VIII

3

Severe
quantitative

AR or CH

Very low vWF activity and VIII:c
Absent multimers

Classification of von Willebrand disease

CH = compound heterozygote. HWM = high-weight multimers


background image

Most patients with von Willebrand disease have a type 1 
disorder, characterised by a quantitative decrease in a 
normal functional protein.

Clinical features

Patients present with haemorrhagic manifestations similar 
to those in individuals with reduced platelet function. 
Superficial bruising, epistaxis, menorrhagia and 
gastrointestinal haemorrhage are common.
Within a single family, the disease has variable penetrance, 
so that some members may have quite severe and frequent 
bleeds, whereas others are relatively asymptomatic.

Investigations

Reduced vWF level, activity of vWF and factor VIII. 
Prolonged bleeding time and aPTT time, but normal PT time. 


background image

In addition, analysis for mutations in the vWF gene is 
informative in most cases.

Treatment:

• Mild haemorrhage can be successfully treated by local 

means or with DDAVP and tranexamic acid. 

• Serious or persistent bleeds, haemostasis can be achieved 

with selected factor VIII concentrates which contain 
considerable quantities of vWF in addition to factor VIII.

• Cryoprecipitate (contain fibrinogen, factor VIII and VWF) 

is used for prophylaxis or treatment of vWD-related 
bleeding complications.


background image

A pool of cryoprecipitate: it containing only fibrinogen, fibronectin, 

von Willebrand factor, factor VIII, and factor XIII. Individual units of 
cryoprecipitate typically contain 10 to 20 mL. Cryoprecipitate is 
stored in the frozen state at less than −18° C and must be thawed 
before issuing and administration. The shelf life while frozen is 1 
year.


background image

Acquired bleeding disorders

• DIC (previous lecture)
• Renal failure (previous lecture)
• Liver failure: 

There is reduced hepatic synthesis of factors V, 

VII, VIII, IX, X, XI, prothrombin and fibrinogen. 
Thrombocytopenia may occur secondary to hypersplenism in 
portal hypertension. In cholestatic jaundice, there is reduced 
vitamin K absorption, leading to deficiency of factors II, VII, IX 
and X.

The PT is a sensitive measure of liver function and becomes 
elevated in liver disorders.
Treatment with plasma products or platelet transfusion should 
be reserved for acute bleeds or to cover interventional 
procedures such as liver biopsy. Vitamin K deficiency can be 
readily corrected with parenteral administration of vitamin K.


background image

Single unit of fresh-frozen 
plasma (FFP). contain a total 
volume of about 200 to 250 
mL. FFP possesses all 
elements found in peripheral 
blood plasma, including 
coagulation factors, albumin, 
complement, and 
immunoglobulins, although 
they are primarily 
administered for coagulation 
factor defects. FFP is stored 
in the frozen state at less 
than −18° C and must be 
thawed before issuing and 
administration. The shelf life 
while frozen is 1  year.


background image

Warfarin therapy bleeding:  

warfarin inhibit the vitamin K-dependent carboxylation of factors 
II, VII, IX and X in the liver. 
Major bleeding is the most common serious side effect of 
warfarin and occurs in 1–2% of patients each year. Fatal 
haemorrhage, most commonly intracranial, occurs in about 
0.25% per annum.
Contraindications to anticoagulation are:
• Recent surgery, especially to eye or CNS
• Pre-existing haemorrhage state, e.g. liver disease, 

haemophilia, thrombocytopenia

• Pre-existing structural lesions, e.g. peptic ulcer
• Recent cerebral or gastrointestinal haemorrhage
• Uncontrolled hypertension
• Cognitive impairment
• Frequent falls


background image

The international normalised ratio (INR) is validated only to 
assess the therapeutic effect of warfarin. INR is the ratio of 
the patient’s PT to that of a normal control, raised to the 
power of the international sensitivity index of the 
thromboplastin used in the test (ISI, derived by comparison 
with an international reference standard material); (patient 
PT/mean control PT

ISI

).

warfarin is administered in doses that produce a target INR 
of 2.0–3.0 and an increase in bleeding with INR values >4.5.

Treatment of warfarin over-anticoagulation and bleeding:

1- If the INR is above the therapeutic level in asymptomatic 
patients whose INR is between 3.5 and 4.5, warfarin should 
be withheld until the INR returns to the therapeutic range.


background image

2- If the patient is not bleeding, it may be appropriate to 
give a small dose of vitamin K either orally or IV (1–2.5 mg), 
especially if the INR is greater than 8. 
3- In the event of bleeding, withhold further warfarin.
• Minor bleeding can be treated with 1–2.5 mg of vitamin K 

IV. 

• Major haemorrhage should be treated as an emergency 

with vitamin K 5–10 mg slowly IV, combined with 
coagulation factor replacement. This should optimally be 
a prothrombin complex concentrate (30–50 U/kg) which 
contains factors II, VII, IX and X; if that is not available, 
fresh frozen plasma (15–30 mL/kg) should be given.


background image

background image

Heparin:

Heparin is a sulfated polysaccharide acts as an anticoagulant 
by activating antithrombin (previously known as 
antithrombin III) and accelerating the rate at which 
antithrombin inhibits clotting enzymes, particularly 
thrombin and factor Xa. 
Heparin therapy can be monitored using the activated 
partial thromboplastin time (aPTT) or anti-factor Xa level.
Therapeutic heparin levels are achieved with a two- to 
threefold prolongation of the aPTT.
Heparin-treated patients with serious bleeding can be given 
protamine sulfate to neutralize the heparin and result in 
protamine-heparin complexes are then cleared. Typically, 1 
mg of protamine sulfate neutralizes 100 units of heparin. 
Protamine sulfate is given by slow IV infusion.


background image

Heparin binds to antithrombin via its pentasaccharide sequence. This induces a 
conformational change in the reactive center loop of antithrombin that accelerates 
its interaction with factor Xa. To potentiate thrombin inhibition, heparin must 
simultaneously bind to antithrombin and thrombin.


background image

Protamine-heparin complexe


background image

Thanks




رفعت المحاضرة من قبل: Bakr Zaki
المشاهدات: لقد قام عضوان و 125 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل