Здоровье человека

Лечение, диагностика и профилактика

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Физиология системы крови

E-mail Print PDF

 

ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВИ

 

Как известно, кровь поступает во все без исключения органы и системы человека, и если в них возникают какие-либо отклонения в обмене веществ, связанные с различными заболеваниями, то это обязательно сказывается на составе ингредиентов крови. Именно поэтому медицинское обследование человека начинается, как правило, с назначения на общий анализ крови. Естественно, что по изменениям в составе крови не устанавливается диагноз, кроме патологии самой системы крови. Однако, любые отклонения показателей этой системы свидетельствуют о неблагополучии в организме, с выяснением причин, с которыми следует разобраться. Как известно, не все заболевания сопровождаются теми или иными отклонениями параметров крови, однако это не означает, что их нет. Дело в том, что существующие в настоящее время методические приемы не позволяют, к сожалению, выявить часто эти отклонения.

К системе крови относятся: кровь, циркулирующая в сосудах, органы кровеобразования, кроверазрушения, а также некоторые отделы ЦНС и гуморальные факторы, ее регулирующие.

Кровь рассматривается как жидкая ткань. Она отличается от других тканей тем, что клетки в ней, во-первых, находятся во взвешенном состоянии, и, во-вторых, попав в периферическую кровь, они, дифференцируясь, теряют способность к размножению.

Кровь выполняет многочисленные функции, к основным из которых относятся следующие:

1. Транспортная. Она заключается в том, что кровь транспортирует к клеткам необходимые для жизнедеятельности различные вещества (кислород, питательные вещества витамины и др., а также метаболиты -конечные продукты жизнедеятельности к выделительным органам).

2. Защитная проявляется в том, что в крови имеются многочисленные клетки - лейкоциты, участвующие в формировании иммунитета (защитных свойств организма) путем фагоцитоза, выработки антител и антитоксических веществ.

3. Гомеостатическая функция заключается в том, что кровь принимает участие в поддержании постоянства внутренней среды организма - активная реакция крови, осмотическое давление, постоянство количества клеток и др.

4. Гемостатическая. Белки, содержащиеся в плазме крови, обеспечивают процесс свертывания крови, который наблюдается в месте повреждения тканей и лежит в основе остановки кровотечения.

Общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 7-8% от веса тела или 1/11-1/12 часть массы тела. Наиболее точно рассчитывается количество крови на 1 кг массы тела, которое составляет 70-80 мл. В состоянии покоя циркулирует приблизительно 2/3 общего количества крови, 1/3 - находится в кровяном депо (капилляры селезенки, печени, кожи и других органов). При физической же нагрузке эта кровь поступает в периферическое сосудистое русло. К основным методам, посредством которых определяется количество циркулирующей крови, относятся индикаторный (красочный) и изотопный методы. Так, индикаторный метод предусматривает введение в кровь стерильного раствора коллоидной краски (конгорот, голубой краситель Эванса) в определенном количестве и концентрации. Через 3,5-4 минуты кровь забирается из вены, а ее плазма колориметрируется. Затем по специальной формуле рассчитывается количество циркулирующей крови.

Кровь состоит из жидкой части плазмы, представляющей собой прозрачную жидкость, слегка окрашенную в желтый цвет, и клеток крови (эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки). При этом объем клеток крови составляет 42-45%, плазмы - 55-58%.

Плазма крови на 90-92% состоит из воды и 8-10% сухого остатка. В сухой остаток входят органические и неорганические вещества. Органические вещества, в свою очередь, делятся на азотосодержащие и безазотистые. Азотосодержащие соединения могут быть белковой и небелковой природы. К первым относятся белки плазмы крови: 1) альбумины - низкодисперсные белки, имеющие молекулярную массу до 70000, 2) глобулины - с молекулярной массой до 150000 и 3) фибриноген - молекулярная масса до 370000. Кроме этих основных белковых фракций в плазме крови имеются и другие многочисленные белковые фракции (пропердиновая система и др.).

К азотосодержащим веществам небелковой природы относятся такие соединения как мочевина, мочевая кислота и др.

К безазотистым веществам органической природы относятся глюкоза, липиды и др.

Минеральный состав крови приближается к составу первичной морской воды, что лишний раз свидетельствует, что жизнь на Земле зародилась в водной среде.

В настоящее время принята единая система измерений (СИ) во всем мире, согласно которой количество входящих в состав крови веществ рассчитывается на один литр (см. таблицу).

Таблица 1. Состав плазмы крови.

Компонент крови

Величина

(единицы измерения)

Компонент крови

Величина

(единицы измерения)

Белки общие:

69-80 г/л

Креатинин

0,04-0,15 млмоль/л

альбумины

35-45

Мочевая кислота

0,1-0,4 млмоль/л

глобулины

20-30

Креатин

0,015-0,07 млмоль/л

фибриноген

2-4

Билирубин общий

8-20 мкмоль/л

Глюкоза

3,5-5,5 млмоль/л

Натрий

135-155 млмоль/л

Липиды общие

4-8 г/л

Калий

3,6-5,5 млмоль/л

Фосфолипиды

2-3,5 млмоль/л

Кальций

2,25-2,75 млмоль/л

Холестерин

4-10 млмоль/л

Хлор

90-108 млмоль/л

Кетоновые тела

0,1-0,6 млмоль/л

Железо

14-32 мкмоль/л

Остаточный азот

24-28 млмоль/л

Магний

0,7-1,2 млмоль/л

Мочевина

3-7 млмоль/л

Фосфор (неорганический)

1-2 млмоль/л


Физико-химические свойства крови


К физико-химическим свойствам крови относятся: вязкость крови, относительная плотность, осмотическое давление крови, активная реакция крови (рН), суспензионные свойства крови.

Вязкость крови в 3-5 раз больше вязкости дистиллированной воды. Удельный вес составляет - 1,045, осмотическое давление - 7-7,5 атмосфер.

Осмотическое давление - сила, которая обеспечивает переход растворителя через биологическую мембрану из одной среды в другую в силу осмотического градиента (разность концентрации вещества). Осмотическое давление в основном создается минеральными веществами, так как частицы их очень малы, в единице объема их очень много.

Создают ли другие вещества плазмы крови осмотическое давление? Да! Белки, мочевина, глюкоза и др. Однако их роль в этом ничтожна (они для плазмы крови являются осмотически низкоактивными веществами), так как размеры этих веществ плазме крови большие, а в единице объема крови их ничтожно мало. Поэтому они создают небольшое осмотическое давление. Для определения осмотического давления чаще всего используется криоскопический метод (метод определения точки замерзания раствора). Известно, что одномолярный раствор неэлектролита, замерзающий при температуре (-1,85 0С), создает осмотическое давление, равное 22,4 атмосферы. Определив температуру крови и сравнив ее с эталоном, о котором говорилось выше, мы легко вычислим осмотическое давление крови (в 7,0-7,5 атмосферы).

В организме человека постоянно создаются условия для сдвига осмотического давления в ту или иную сторону: в одном случае, он потребляет жидкость, в другом - соли. Исследования свидетельствуют, что резкие отклонения осмотического давления приводить к нарушению функции, прежде всего, крови. Так, если заметно увеличивается давление крови вследствие поступления большого количества солей, то по законам осмоса (осмотического градиента) вода из клеток крови выходит в плазму, объем их уменьшается и наблюдается плазмолиз, сопровождающийся нарушением их функции. Если же осмотическое давление крови уменьшается вследствие поступления большого количества воды, то в этом случае наблюдается обратное явление: жидкость по концентрационному градиенту поступает из плазмы в клетку крови, клетки крови увеличиваются в объеме и могут подвергаться разрушению (гемолиз). Таким образом, резкие колебания осмотического давления могут быть несовместимы с жизнью организма. В связи с этим осмотическое давление следует учитывать при приготовлении искусственных растворов, которые используются в медицине с лечебной целью, и прежде всего, как кровезаменители. Согласно величине осмотического давления различают следующие растворы:

a) Изотонический - искусственно приготовленный раствор, осмотическое давление которого соответствует осмотическому давлению плазмы крови. Изотоническими растворами являются: 0,9%-й раствор поваренной соли, 5%-й раствор глюкозы и др. Учитывая не только величину осмотического давления, но и солевой, и другие компоненты состава крови, были предложены следующие изотонические растворы: раствор Рингера (по имени ученого), в который, кроме поваренной соли, добавляются соли кальция и калия; раствор Рингера-Локка – раствор Рингера с глюкозой; раствор Тироде, в котором кроме указанных выше веществ содержатся соли магния и бикарбонаты. Изотонический растворы можно вводить внутривенно, внутримышечно и подкожно, не опасаясь, что они сдвинуть осмотическое давление.

b) Гипертонический - искусственно приготовленный раствор, осмотическое давление которого больше осмотического давления плазмы крови. К таким растворам относятся: 40%-й раствор глюкозы, 20%-й раствор поваренной соли и др. Такие растворы с лечебной целью можно вводить только внутривенно, ибо при ряде путей введения (например, внутримышечно) они вызывают разрушение клеток и некроз ткани в целом. В основном, гипертонические растворы применяются наружно в виде аппликаций.

c) Гипотонический - искусственно приготовленный раствор, осмотическое давление которого меньше осмотического давления плазмы крови, которые практической медицине почти не используются.

Как было отмечено выше, резкое уменьшение осмотического давления приводит к разрушению клеток или гемолизу, который рассматривается как осмотический, основанный на концентрационном градиенте. Однако, следует помнить, что клетки крови обладают значительной стойкостью (резистентностью) к осмотическим силам. Наблюдения показали что, например, эритроциты начинают разрушатся только в концентрации поваренной соли 0,45-0,40-й % (верхняя граница стойкости эритроцитов), а заканчивается это разрушение при концентрации поваренной соли 0,35-0,30% (нижняя граница стойкости эритроцитов). Неодинаковая устойчивость эритроцитов к осмотическим силам объясняется их возрастными различиями: “молодые” эритроциты - более стойкие к осмосу, “возрастные” - менее стойкие. Кроме осмотического гемолиза различают также температурный (действие высоких и низких температур), механический (механическое воздействие на клетки крови при соприкосновении их между собой и со стенками сосуда), биологический (действие на клетки разнообразных веществ, вызывающих разрушение клеток: токсины, выделяемые микроорганизмами, глистами и др.) и, наконец, химический гемолиз, имеющий место при воздействии на клетку крови химических веществ - кислот, щелочей. Изучение химической стойкости эритроцитов, в частности, нашло практическое применение в медицине. Метод изучения химической стойкости эритроцитов зародился в стенах Красноярского мединститута и был предложен учеными Гительзоном и Терсковым. Метод получил название кислотных эритрограмм. Сущность этого метода заключается в том, что кровь помещается в слабый (0,02%) раствор соляной кислоты, в котором эритроциты разрушаются не сразу, а в течение определенного времени и в зависимости от их возраста. Поэтому можно наблюдать, так называемую кинетику гемолиза клеток, используя фотоэлектроколориметрический метод, и представить ее графически в виде кривой, называемой эритрограмма. Как показали исследования, проведенные в этом направлении, гемолиз эритроцитов в указанном растворе начинается через 1,5-2 минуты, затем постепенно нарастает, достигая своего максимума на 4-й минуте, и заканчивается на 5-й минуте. Метод кислотных эритрограмм позволил дифференцировать эритроциты по химической стойкости на низкостойкие, среднестойкие и высокостойкие. Естественно, что любые сдвиги эритрограммы (вправо, влево) свидетельствуют, прежде всего, о нарушении костномозгового кроветворения или о том, что в крови появились вещества, которые изменяют стойкость эритроцитов. Отсюда метод кислотных эритрограмм и получил свое диагностическое значение.

Организм человека, несмотря на имеющиеся условия сдвига осмотического давления в ту или иную сторону, способен удерживать его на постоянном уровне. Об этом, в частности, свидетельствуют опыты ученого Гамбургера: в организм лошади вводится до 10 литров гипертонического раствора сернокислой магнезии (7%). Несмотря на это, через некоторое время осмотическое давление крови у лошади приходило к норме. Поддержание осмотического давления крови на относительно постоянном уровне осуществляется функциональной системой. Воспринимающая часть этой системы представлена особыми нервными окончаниями - осморецепторами, воспринимающими осмотическое давление. Установлено, что они находятся в сосудистых рефлексогенных зонах (стенки дуги аорты, синокаротидных образований [bulbus caroticus - место разветвления a. carotis communis на aa. carotis interna et externa]) и в области гипоталамуса [отдел промежуточного мозга]. К механизмам регуляции относится водно-солевой центр, расположенный в области гипоталамуса, и некоторые гормоны, участвующие в регуляции водно-солевого обмена (альдостерон, вазопрессин). Вазопрессин образуется в гипоталамусе и регулирует обратное всасывание в почках воды (чем больше гормона, тем больше всасывается воды и наоборот). Альдостерон - гормон надпочечников, регулирующий обратное всасывание Na+ из первичной мочи (чем больше выделяется гормона, тем больше подвергается всасыванию ионы натрия и наоборот). Исполнительной частью этой системы являются выделительные органы (почки, потовые железы, желудочно-кишечный тракт).

Как срабатывает эта функциональная система? Если в кровь поступает большое количество воды, то в ответ, получая информацию от осморецепторов, водно-солевой центр начинает вырабатывать меньше вазопрессина и стимулировать выработку гормона альдостерона. В результате в почках обратное всасывание воды из первичной мочи уменьшается, но увеличивается возврат в кровь ионов натрия. С течением времени осмотическое давление крови восстанавливается, при этом выделяется много мочи, в которой содержится мало солей.

Если же в кровь поступает большое количество солей, то продукция гормона вазопрессина увеличивается, но зато синтез гормона альдостерона уменьшается, в результате чего обратное всасывание в почках воды возрастает, но уменьшается поступление Na+ в кровь. В этом случае выделяется мало мочи, но в ней содержится много солей. Вследствие этих процессов осмотическое давление крови существенно не отклоняется от нормы.


Cуспензионное свойство крови


Кровь обладает суспензионными свойствами, так как при движении крови клетки в ней находятся во взвешенном состоянии. Однако, если кровь поместить в какой-либо сосуд, то эти суспензионные свойства нарушаются и клетки крови начинают оседать. Было замечено, что у здоровых людей и больных клетки оседают с разной скоростью. Из этого факта родилась идея использовать скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в диагностических целях. Почему эритроцитов? В этих условиях оседают и другие клетки крови. Но эритроциты окрашены, их много и это визуально можно фиксировать. Для определения скорости оседания эритроцитов используется аппарат, предложенный ученым Панченковым. Он состоит из штатива и набора капилляров с нанесенными на них делениями (100). Исследования показали, что у взрослого человека скорость оседания эритроцитов за один час составляет 2-15 мм (мужчины - 2-10 мм, женщины - 2-15 мм). Скорость оседания эритроцитов зависит от многих факторов: количества эритроцитов, температуры окружающей среды, состава плазмы крови и др. Однако, основное значение имеет состав плазмы крови.

Возникает вопрос, каким образом оседают эритроциты? Согласно общепринятой физико-химической теории эритроциты оседают следующим образом. Эритроциты, как и другие клетки крови, несут на своей поверхности отрицательный заряд. Поэтому в силу электростатических закономерностей они отталкиваются друг от друга. Однако белки плазмы крови (глобулин, фибриноген), которые на своей поверхности несут положительный заряд, в силу электростатических закономерностей начинают адсорбироваться на клетках, изменяя их заряд. Поскольку смена заряда клеток происходит неодинаково, то в крови одновременно присутствуют эритроциты, которые поменяли свой заряд на положительный, и те, которые не успели поменять заряд. Между ними наблюдается электростатические взаимодействия, которые приводят к их сближению и слипанию (адгезия), а в последующем к агрегации клеток [комочки]. В виде именно таких комочков эритроциты и начинают оседать. Отсюда следует: чем большее количество эритроцитов образуют комочки, тем они быстрее оседают.

Доказано, что если скорость оседания эритроцитов составляет 1 мм за час, то комочки в среднем состоят из 20-30 эритроцитов. Если же скорость оседания эритроцитов возрастает, например до 75 мм за час, эти комочки состоят в среднем из 60000 эритроцитов. Из всего сказанного следует, что при изменении фракционных отношений между белками крови скорость оседания эритроцитов изменяется. Как известно, такие количественные изменения белковых фракций наблюдается прежде всего при воспалительных процессах (воспаление легких, абсцессы и др.). Именно поэтому ускоренное СОЭ имеет место при этих заболеваниях, хотя оно встречается и при других патологических состояниях организма (онкологические заболевания, ...). Любое ускорение СОЭ свидетельствует о неблагополучии в организме человека, установить причину которого под силу только врачу. Есть лишь единственное состояние здорового человека, которое может привести к ускоренному СОЭ. Это беременность. Низкие цифры СОЭ, как правило, не привлекают внимания врачей ввиду того, что с диагностической точки зрения, они не информативны.

Как было сказано выше, в крови имеются различные минеральные вещества. Поэтому, мы вправе говорить о том, что кровь обладает кислотно-щелочным равновесием, обусловленных наличием протонов водорода (Н+)и гидроксильных ионов (OH-). Активная реакция крови, связанная с кислотно-щелочным равновесием, оценивается по концентрации ионов водорода в плазме крови. Известно, что абсолютная концентрация протонов водорода в крови ничтожно мала (водородное число дистиллированной воды составляет 10-7,07, крови 10-7,36), поэтому для оценки активной реакции крови применяется не водородное число, а водородный показатель (рН). В этом случае водородное число логарифмируется и отбрасывается знак “минус”. Таким образом, водородный показатель для дистиллированной воды будет составлять 7,07, для крови 7,36. Из этой цифры следует, что активная реакция крови в норме является слабощелочной. Активная реакция крови относится к жестким константам, так как самые незначительные ее отклонения приводят к нарушению функции ферментативных систем. Физиологические колебания рН, отражающие активную реакцию крови, составляют ±0,02, а предельно допустимые сдвиги рН равны 7,0-7,8. Естественно, возникает вопрос, а существуют ли в организме человека условия, которые могут привести к сдвигу активной реакции крови в ту или иную сторону? Да, такие условия имеют место. Достаточно сказать, что при тяжелой мышечной работе в кровь может поступать до 90 граммов молочной кислоты, которая способна сдвинуть активную реакцию крови в кислую сторону. Реакция крови, однако, не смещается в ту или иную сторону, так как имеются буферные системы, обеспечивающие постоянность pН крови.

Различают два типа буферных систем: органические и неорганические. К неорганическим буферным системам относятся карбонатная и фосфатная. Карбонатная буферная система представлена слабой кислотой и солью этой кислоты с сильным основанием, т.е. H2COз и NaHCOз, фосфатная NaH2PO4 и Na2HPO4. Как срабатывает неорганическая буферная система крови? Допустим, что в кровь поступает какая-то кислота, например молочная CHзCHOHCOOH, то она взаимодействует с бикарбонатом NaHCOз, в результате образуется соль молочной кислоты и угольная кислота. Последняя легко распадается на воду и углекислый газ. Из организма вода удаляется почками, углекислый газ - легкими. Перед нами типичная реакция нейтрализации, в результате которой образуется молочнокислый натрий, который лишен кислых свойств и не может сдвинуть реакцию крови в кислую сторону. Аналогичным образом в подобном случае срабатывает и фосфатная буферная система. Если же в кровь поступают вещества щелочного характера, то в реакцию вступает угольная кислота карбонатной системы, в результате чего не происходит сдвига в щелочную сторону, так как образуется вещество, теряющее щелочные свойства.

Буферные системы, препятствующие сдвигу активной реакции крови в кислую сторону, являются более мощными чем системы, препятствующие сдвигу активной реакции крови в щелочную сторону (в 300-400 раз), так как образующиеся в процессе обмена в клетках вещества в большинстве случаев имеют кислую природу.

Большое значение в поддержании кислотно-щелочного равновесия имеют белковые буферные системы, которые представлены белками крови и гемоглобином, содержащимся в эритроцитах. Известно, что белки обладают амфотерными свойствами: в щелочной среде они ведут себя как кислоты, а в кислой - как щелочи.

Амфотерные свойства белков связаны с содержанием в них карбоксильных групп (СООН) и аминогрупп (NH2). Если в кровь поступает протон водорода, который может сдвинуть реакцию крови в кислую сторону, то с ним вступает во взаимодействие аминогруппа, в результате чего протон водорода связывается и теряет свои кислые свойства. Если же поступает группа OH-, то она связывается с карбоксильным элементом. В результате образуется вода и группа СOО-.

Большое значение в сохранении кислотно-щелочного равновесия придается гемоглобину. Он выступает в качестве буфера по отношению к угольной кислоте, которой очень много образуется в результате обмена веществ. Гемоглобин как белок способен очень хорошо связывать протон водорода угольной кислоты и лишать его способности сдвигать активную реакцию крови в кислую сторону.

Эту реакцию можно представить следующим образом:

KHbO2 + H+-HCOз- = O2 + KHCOз + НHb.

Активная реакция крови сохраняется на постоянном уровне благодаря наличию функциональной системы. Однако в этой системе практически не существует воспринимающей части, а если она есть, то может выступать только по отношению к углекислому газу. Вторым звеном этой функциональной системы являются буферные системы. Так, если активная реакция крови сдвигается в кислую сторону, то включаются буферные системы, которые связывают протоны водорода или гидроксильные ионы. Органами-исполнителями являются, в основном, почки, которые образующие продукты обмена выделяют из организма.

Несмотря на наличие в организме мощных буферных систем при определенных состояниях организма могут наблюдаться сдвиги активной реакции крови в кислую или щелочную сторону. Сдвиг реакции раствора или крови в кислую сторону называется ацидозом, в щелочную - алкалозом. Для организма бóльшее значение имеет сдвиг рН в кислую сторону, так как продукты метаболизма в большинстве случаев имеют кислый характер. Различают два вида ацидоза: компенсированный и некомпенсированный. Компенсированный ацидоз - это явление физиологическое. Он встречается в здоровом организме, например, при мышечной работе. При компенсированном ацидозе pН крови не меняется, он остается в пределах 7,36. Однако, при этом уменьшаются щелочные буферные резервы (их становится меньше 60 объемных %). Некомпенсированный ацидоз имеет место только при патологических состояниях. В этом случае наблюдается сдвиг активной реакции крови (pН становится меньше 7,36) вследствие того, что исчерпываются все щелочные резервы – в крови их нет.

Различают так же газовый и негазовый ацидозы. Газовый ацидоз связан с задержкой выделения из организма CO2, что имеет место при нарушении деятельности дыхательной системы. Негазовый ацидоз связан с накоплением в организме продуктов кислого характера, таких как ацетоуксусная, b-оксимасляная кислота, ацетон, что имеет место, например, при сахарном диабете вследствие нарушения всех видов обмена, приводящих к развитию диабетической комы, от которой больные чаще всего и погибают.


Функции белков крови

 

Несколько слов о функциях белков крови, которые сводятся к следующим:

1) Белки выполняют пластическую функцию, т. е. идут на построение новых клеток, которые отмирают в процессе жизнедеятельности.

2) Энергетическая. После дезаминирования белковый остаток является источником энергии, которая используется организмом для жизнедеятельности.

3) Защитная. Она заключается в том, что многие белки являются материалом, из которого образуются антитела или иммунные тела.

4) Транспортная. Обусловленная тем, что многие белки способны адсорбировать на своей поверхности многие вещества, содержащиеся в плазме крови и транспортировать их к местам использования (аминокислоты, ферменты, белковые комплексы).

5) Связующая. Некоторые белки плазмы крови связывают такие биологически активные вещества как гормоны. Последние при этом теряют свою биологическую активность. Они связывают также многочисленные витамины, токсические вещества и т. д. Известно, что при беременности в крови накапливаются такие гормоны, как глюкокортикоиды. Однако, они не вызывают гиперкортицизма, так как связываются с белками плазмы крови и теряют свою активность.

6) Гемостатическая. Многие белки плазмы крови участвуют в процессе свертывания крови.

7) Буферная. Она проявляется в том, что белки плазмы крови принимают участие в сохранении постоянства активной реакции крови, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма.

8) Наконец, белки плазмы крови принимают участие в регуляции водного обмена и обеспечивают нормальное кровообращение (они удерживают воду в сосудах в силу своих структурных особенностей). Белки адсорбируют на своей поверхности воду, создавая водную оболочку, а в целом формируют, так называемое, онкотическое давление.

Величина онкотического давления ничтожно мала. Она составляет всего 20-30 миллиметров ртутного столба или 1/220 часть всего осмотического давления крови. Суточные колебания осмотического давления значительно превышают эту цифру и, казалось бы, что с ней не следует и считаться. Однако, на самом деле онкотическое давление имеет большое значение несмотря на ничтожно малую величину. В чем дело? Во всех клетках, в межтканевом пространстве и крови имеется онкотическое давление. Однако, в сосудах кроме осмотического давления имеется гидростатическое давление, т. е. давление крови на стенку сосуда, связанное с насосной функцией сердца. Гидростатическое давление имеет место и в межтканевом пространстве, но оно составляет лишь 3-4 мм рт столба, в то время как гидростатическое давление в сосудах равняется 20-30 мм ртутного столба. Отсюда возникает разность гидростатических давлений, в силу градиента давления жидкость должна была бы из сосудов поступать в межтканевое пространство. Однако, из капилляров вся жидкость не уходит в ткани в силу градиента давления, потому что ее удерживают белки плазмы крови. Белки плазмы крови - это крупнодисперсные системы, в силу чего они не могут выходить из сосудов. Оставаясь в сосудистом русле, они осмотически удерживают воду. Как доказать эту важную функцию белков? Очень просто. Например, если удалить у животного белки плазмы крови, то у него развиваются отеки. Подобные отеки развиваются при длительном голодании. Дело в том, что при голодании белки плазмы крови используются для поддержания жизнедеятельности организма, количество их в крови уменьшается, вследствие этого, жидкость начинает поступать в ткани. Наконец, клиницистам известно, что при некоторых заболеваниях почек с мочой теряется большое количество белков, результатом чего является уменьшение их количества в крови (гипопротеинемия). Это приводит к развитию колоссальных отеков. Жидкость в этом случае начинает выделяться даже через кожные покровы.


Свертывающая и противосвертывающая системы крови


Нарушение целостности ткани приводит и к нарушению целостности сосудистой стенки, кровь начинает выделяться из сосудов - возникает кровотечение, но через некоторое время кровотечение останавливается, так как наступает свёртывание крови.

Свертывание крови представляет собой сложный ферментативный биологический процесс, в результате которого в месте повреждения образуется сгусток крови, препятствующий выходу крови из сосуда.

Кровь должна свертываться в течение строго определенного времени. Если нанести каплю крови [определенных размеров] на предметное стекло, то в этой капле кровь должна свернутся в норме за 5-10 минут (время свертывания крови).

Плохо, когда кровь быстро свертывается, так как она может свернуться в сосудах, образуя тромб. Плохо, когда кровь медленно свертывается, так как возникающие кровотечение приводит к развитию малокровия. В первом случае мы говорим о гиперкоагуляции, в другом – о гипокоагуляции. Совершенно ясно, что если поврежден крупный сосуд, то никакой сгусток крови не остановит кровотечения. Единственное спасение - это операция.

Сущность свертывания крови заключается в том, что под влиянием ряда факторов находящийся в крови в виде глобулина белок фибриноген переходит в нитеобразное состояние - фибрин.

Нити фибрина, переплетаясь между собой в месте повреждения, и задерживая в себе клетки крови, образуют сгусток крови, который механически препятствует выходу крови из сосудов. Это то, что мы видим и хорошо знаем (рис. 1.1.).

В физиологии было предложено несколько теорий, объясняющих свертывание крови. В настоящее время господствует одна теория ферментативного свертывания, предложенная известным физиологом А. Шмидтом в конце XIX века, которая постоянно пополняется новыми фактами. В последние время в физиологии выделилась целая область науки, занимающаяся изучением механизмов свертывания крови и получившая название “коагуология”. Свертывание крови осуществляется посредством особой функциональной системой организма - свертывающей системой крови.

Свертывающая система крови - это совокупность органов и тканей, синтезирующих и утилизирующих ряд факторов, обеспечивающих свертывание крови в месте повреждения ткани.

Печень, а также ретикулярная система, являются основными органами, продуцирующими эти факторы свертывания. В настоящее время принято выделять 13 таких факторов. Все их делят на плазменные, тканевые и клеточные. Факторы свертывания имеют некоторые общие свойства:

9) Большинство из этих факторов имеют белковую природу и преимущественно относятся к глобулиновой фракции белков сыворотки крови.

10) Большинство факторов образуется в печени при активном участии витамина К.

11) Большинство факторов находятся в неактивном состоянии и только при нарушении целостности ткани переходят в активное состояние.


Факторы, обеспечивающие свертывание крови


I) Фибриноген - белок плазмы крови, который содержится в крови постоянно в количестве 2-4 г/л, относится к группе глобулинов, образуется в печени и представляет собой скрученный белок, состоящий из 6 полипептидных цепочек, молекулярная масса - 370 тыс. Наружные полипептидные цепочки имеют положительный заряд, а полипептидные цепи А и В, расположенные внутри белка, заряжены отрицательно. Из-за электростатических взаимодействий этих зарядов происходит скручивание нитей фибриногена, который превращается в глобулу.

II) Протромбин - гликопротеид, постоянно присутствует в крови в количестве 100-150 мг/л, образуется в печени при активном участии витамина К, молекулярная масса - 62 тыс.

III) Тромбопластин - фосфолипид, по происхождению - тканевой, но всегда имеется в плазме (активный).

IV) Ионы Са. Присутствуют во всех клетках тканей и в плазме.

V) Проакцелерин (в переводе: акцелерин – “ускоритель”) - глобулин, находится в крови в постоянном количестве 50 мг/л, образуется в печени и во всех органах, где есть ретикулярная ткань. Относится к группе β-глобулинов.

VI) Акцелерин - активная форма проакцелерина.

VII) Проконвертин (активная форма – конвентин) - белок типа глобулина, постоянно присутствует в крови и тканях в количестве 50 мг/л, синтезируется в печени при активном участии витамина К, молекулярная масса - 48 тыс. Относится к тканевым факторам.

VIII) Антигемофилический глобулин А. Молекулярная масса - 110 тыс. По данным большинства авторов образуется в печени при активном участии витамина К. Однако, есть мнение, что его образование имеет место и в других тканях. Постоянно присутствует в крови в небольших количествах.

IХ) Антигемофилический глобулин В. Молекулярная масса - 50 тыс. Образуется в печени при активном участии витамина К. Постоянно присутствует в небольших количествах в крови. В литературе называется фактор Кристмаса.

Х) Антигемофилический глобулин С (тромботропин) или фактор Прауэр-Стюарта. Образуется в печени при участии витамина К. Постоянно присутствует в крови в небольшом количестве.

ХI) Фактор Розенталя (плазменный предшественник тромбопластина).

ХII) Фактор Хагемана (контактный фактор). Образуется в печени, относится к группе глобулинов, постоянно присутствует в небольших количествах в крови, молекулярная масса - 40 тыс.

ХIII) Фибринстабилизирующий фактор или фактор Лаки-Лоранда. Постоянно имеется в клетках и плазме.

Многие исследователи признают и неферментативный гемостаз, носящий название сосудисто-тромбоцитарного свертывания. Предполагается, что такой неферментативный гемостаз имеет место при незначительном повреждении ткани (царапина). Суть сосудисто-тромбоцитарного гемостаза заключается в том, что в месте незначительного нарушения целостности ткани под влиянием факторов (адреналин, норадреналин, АДФ, фибриноген, тромбоксан А2, тромбин, ионы Са, серотонин, …) происходит слипание и агрегация кровяных пластинок, в результате чего образуется так называемый тромбоцитарный “гвоздь” - пробка, которая предотвращает выход крови из сосуда. Остановка кровотечения в месте повреждения осуществляется так же под влиянием норадреналина, серотонина, тромбоксана А2 и других факторов, вызывающих сужение мелких сосудов.

Большое значение в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе, отводится также двум факторам, получившим название по имени авторов: фактору Фицджеральда (кининоген) и фактору Флетчера (прокалликреин). Роль их заключается в том, что эти факторы меняют заряд внутренней поверхности сосудов в месте повреждения на положительный. Это приводит к быстрому прилипанию кровяных пластинок, имеющих отрицательный заряд, к стенке, что предотвращает выход крови из сосудов.


5 фаз свертывания крови

 

Весь процесс ферментативного свертывания крови включает в себя 5 фаз. Основное значение имеют первые три с половиной фазы, последние - это фазы последействия, то есть процессы, которые наступают после свертывания крови.

Первая фаза ферментативного свертывания крови – это фаза образования протромбиназы - одного из основных ферментов, обеспечивающих свертывание крови. Протромбиназа образуется по двум механизмам - внешнему и внутреннему. Начинается свертывание крови, как считает большинство ученых, с внешнего механизма, который протекает в течении короткого промежутка времени (до 20-30 сек), в результате которого образуется тканевая протромбиназа.

По внешнему механизму из разрушенных тканей выделяется III фактор, который действует на VII - неактивный - фактор. В результате этого последний фактор переходит в активное состояние. Затем комплекс факторов, включающих в себя ионы Са, III-фактор и VII-активный, действует на Х-неактивный, который превращается в активный. Комплекс четырех факторов “Х-активный + III-фактор + Са++ + V-активный” называется “тканевая протромбиназа”.

Основой тканевой протромбиназы является Х-активный фактор, обладающий ферментативными свойствами и являющийся протромбиназой. Внешний механизм служит толчком к включению внутреннего механизма свертывания крови, в результате которого образуется кровяная протромбиназа.

Внутренний механизм является основным механизмом свертывания крови. Согласно теории американского физиолога Макферлана в основе его лежит каскадный механизм, который обеспечивает образование больших количеств кровяной протромбиназы. Включается внутренний механизм переходом ХII-неактивного фактора в ХII-активный.

Путем контакта с поврежденной поверхностью (обнажаются коллагеновые волокна) ХII-неактивный фактор превращается в активный. Чем больше повреждена ткань, тем быстрее активизируется этот фактор, и тем скорее кровь свернется (1-й каскад).

ХII-активный фактор действует на ХI-неактивный и превращает его в ХI-активный (II-й каскад).

Комплекс факторов: “ХI-активный + ХII-активный + Са++ + Ф3 (третий фактор кровяных пластинок)” действует на IХ-неактивный и переводит его в активное состояние. (III-й каскад).

Возникает вопрос о том, как появляется Ф3? В месте повреждения под влиянием таких факторов, как адреналин, норадреналин, АДФ, ионы Са, тромбина, тромбоксана А2 и прочих происходит сначала слипание (адгезия) кровяных пластинок с последующей их агрегацией. В следствие этого из мембран кровяных пластинок выделяются факторы Ф1, Ф2, Ф3 и другие.

Далее комплекс факторов “IХ-активный + VIII-активный (появляющийся в процессе образования тканевой протромбиназы) + Са++ + Ф3” действует на Х-неактивный фактор и превращает его в Х-активный. “Х-активный + Са++ + V-активный + Ф3” - это комплекс веществ, представляющий кровяную протромбиназу, основу которой составляет Х-фактор (протромбиназа).

Таким образом, по внешнему механизму образуется тканевая протромбиназа, а по внутреннему - кровяная протромбиназа. Разницы с точки зрения содержания составных элементов между ними практически никакой нет (III - фактор тканевой, в то время как Ф3 - клеточный).

II фаза ферментативного свертывания крови – это фаза образования тромбина, также одного из основных ферментов, обеспечивающих свертывание крови.

На находящийся в крови белок протромбин действует фермент протромбиназа, образовавшаяся в 1-й фазе, под влиянием которой от протромбина отщепляется ингибитор (пептид), открывается его активный центр и белок протромбин превращается в свою активную форму - тромбин. Превращение протромбина в тромбин ускоряется ионами Са и Ф1 (пластический фактор). Образование тромбина во II-ой фазе происходит в 2 периода: вначале образуется небольшое количество тромбина, которое активирует V фактор. Под влиянием V фактора еще больше ускоряется процесс образования тромбина (аутокатализ, так как образовавшийся фермент ускоряет синтез самого себя). Так завершается II - фаза.

III фаза ферментативного свертывания крови – это фаза образования фибрина. Причем в этой фазе образуется нестабильная растворимая рыхлая форма фибрина - фибрин S (мономер фибрина, растворяется в органических растворителях). Фибрин S образуется при действии на фибриноген, образованного во II-ой фазе тромбина. Механизм действия заключается в том, что под влиянием тромбина в присутствии ионов Са и Ф2 от молекулы фибриногена отщепляется две отрицательно заряжен-ные полипептидные цепочки А и В. Фибриноген из глобулярного состояния, раскручиваясь, превращается в линейную форму, в нить. Если свертывание крови завершается образованием фибрина S, то кровотечение может возобновиться, потому что фибрин S, как было отмечено раньше, растворим в органических соединениях, таких, как мочевина, мочевая кислота и др., которые постоянно присутствуют в крови.

IV фаза ферментативного свертывания крови – это фаза стабилизации фибрина и ретракции сгустка. Фаза протекает следующим образом: на рыхлый растворимый мономер фибрина действует ХIII-й фактор (фибринстабилизирующий), который превращает его в фибрин J (нерастворимая, компактная, стойкая полимерная форма). По данным профессора Кудряшова, ХII-й фактор - фибриназа как бы прошивает фибриновые нити в поперечном направлении. Как только образуется фибрин I, на этом завершается окончательное свертывание крови.

Таким образом, на этих фазах заканчивается сложный биологический процесс, обеспечивающий остановку кровотечения. Далее развиваются процессы, к которым относится, в частности, ретракция сгустка (его уплотнение). В ретракции сгустка обязательное участие принимают кровяные пластинки, без наличия которых ретракция не наблюдается.

Ретракция наступает в месте, где произошло свертывание крови. Кровяные пластинки, “выбрасывая” псевдоподии, прилипают к нитям фибрина. В тромбоцитах имеется фермент - тромбостенин, обладающий сократительными свойствами, подобно мышечным белкам. После прилипания к фибрину под влиянием ионов Са тромбостенин сокращается и сближает нити, в результате чего происходит уплотнение кровяного сгустка, при этом из него выделяется жидкая часть, получившая название сыворотки крови (плазма, лишенная фибриногена). Считается, что ретракция сгустка, сближая края раны, способствует более быстрому заживлению.

V фаза ферментативного свертывания крови - фаза ферментативного фибринолиза (гидролиз фибрина). Долгое время считалось, что процесс фибринолиза является посмертным, так как кровь спустя 3-4 часа после наступления смерти теряет свертывающие свойства. Однако, в настоящее время исследователи полагают, что фибринолиз это прижизненный процесс, который протекает в организме постоянно.

Ферментативный фибринолиз развевается в 3 фазы. 1-я фаза заключается в активации проактиватора профибринолизина (плазмогена), которая происходит под влиянием тканевой и кровяной лизокиназы. 2-я фаза - активатор профибринолиза действует на профибринолизин, которого в крови достаточное количество. В результате чего он переходит в фибринолизин. Е сть факторы, которые могут действовать прямо на профибринолизин, превращая его в фибринолизин без активатора. К факторам прямого действия относятся: урокиназа - фермент, который образуется в почках, кислая и щелочная фосфатаза, трипсин, ХII-й активный фактор, микробный комплекс С (стрептокиназа, стафилокиназа) и другие.

З-я фаза фибринолиза - фибринолизин действует на фибрин и гидролизует его до полипептидов.

Процесс фибринолиза является специфическим и целенаправленным, так как фибринолизин гидролизует свой собственный фибрин, но не фибрин другого организма. Поэтому полученный синтетическим путем фибринолизин оказался мало эффективен при тромбозах.

Кроме ферментативного фибринолиза в организме человека и животных есть еще и сравнительно недавно открытый неферментативный фибринолиз. Основная роль в этом процессе придается биологически активному веществу – гепарину - полисахариду, образующемуся в печени, в тучных клетках белой крови, в стенках кровеносных сосудов и других органов. Оказалось, что гепарин может связываться со многими факторами свертывания крови, образуя с ним особые комплексы и лишая их активности. В настоящее время выделяются такие комплексы: “гепарин-протромбиназа”, “гепарин-тромбин”, “гепарин-антифибринолизин”, “гепарин-фибрин” и другие. Кроме того, гепарин может переводить фибрин S в фибриноген.

В организме человека образуется очень много гормона адреналина. Показано, что адреналин активирует ХII-й фактор. Под влиянием адреналина также в кровь выбрасывается много других факторов, ускоряющих процесс свертывания крови. Однако, оказалось, что увеличение количества адреналина в крови не приводит к свертыванию крови в сосудах, так как он связывается с гепарином, в результате чего теряет свою активность как фактор, ускоряющий свертывание крови.


Факторы поддерживающие крови в жидком состоянии

 

Возникает вопрос - почему кровь не свертывается в сосудах и поддерживается жидкое состояние? В процессе развития организма образуется ряд факторов, которые поддерживают кровь в жидком состоянии, то есть не дают возможности ей свертываться в сосудах. К таким факторам относятся:

1) Идеальная гладкость стенки сосудов. Если она нарушается вследствие отложения солей или холестерина, то в этом месте начинается образовываться фибрин и со временем формируется тромб.

2) Сама сосудистая стенка вырабатывает много веществ, которые являются ингибиторами свертывания крови или естественными антикоагулянтами. К таким веществам относятся гепарин, простациклин (вещество, препятствующее слипанию и агрегации кровяных пластинок), группа антитромбинов (особенно важен антитромбин 3), факторы Вилли-Бранда, претромбин 1 и 2, антиплазмин, протеины C и S, и др.

3) Сосудистая стенка покрыта микроскопическим слоем фибрина S, который способен адсорбировать и инактивировать некоторые факторы свертывания крови.

4) Сосудистая стенка на поверхности внутренней стороны имеет отрицательный заряд. Клетки крови, в том числе кровяные пластинки, на внешней поверхности тоже имеют отрицательный заряд, поэтому постоянно имеет место электростатическое отталкивание их от стенки сосуда.

5) Известное значение имеет температура крови (38,0-38,8 оC). Снижение температуры тела приводит к уменьшению скорости свертывания крови, повышение температуры на свертывании существенно не сказывается.

6) Само движение крови происходит с определенной скоростью. Если происходит замедление кровотока, то это способствует свертыванию крови в сосудах.

7) Кроме того, в организме человека и животных имеется антисвертывающая система.

Еще в 1904 году известный немецкий ученый - коагуолог Моравиц впервые высказал предположение о наличие в организме противосвертывающей системы, которая сохраняет кровь в жидком состоянии, а также о том, что свертывающая и антисвертывающая системы, находятся в состоянии динамического равновесия. Позже эти предположения подтвердились в лаборатории, возглавляемой профессором Кудряшовым. В 30-е годы был получен тромбин, который вводился крысам с целью вызвать свертывание крови в сосудах. Оказалось, что кровь в этом случае вообще перестала свертываться. Значит, тромбин активизировал какую-то систему, которая препятствует свертыванию крови в сосудах. На основании этого наблюдения Кудряшов также пришел к выводу о наличии противосвертывающей системы.

Под противосвертывающей системой следует понимать совокупность органов и тканей, которые синтезируют и утилизируют группу факторов, обеспечивающих жидкое состояние крови, то есть препятствующих свертыванию крови в сосудах. К таким органам и тканям относятся сосудистая система, печень, некоторые клетки крови и другое. Эти органы и ткани вырабатывают вещества, которые получили на звание ингибиторов свертывания крови или естественных антикоагулянтов. Они вырабатываются в организме постоянно, в отличие от искусственных антикоагулянтов, которые вводятся при лечении предтромбических состояний.

Различают первичные и вторичные антикоагулянты. Первичные антикоагулянты имеются в крови постоянно. Вторичные антикоагулянты образуются в процессе свертывания крови. К первичным антикоагулянтам относятся гепарин, фактор Вилли-Бранда, антитромбин-3, антипротромбиназа, антиплазмин, макроглобулины α12, протеины С и S, плацентарный антикоагулянт, тромбомодуллин и другие (всего около 15 факторов). К вторичным антикоагулянтам, образующимся в процессе свертывания крови, относятся тромбин, фибриноген и продукты их гидролиза, а также метафакторы “V” и “1а”, фибринолизин и другие.


Фазы ингибиторов свертывания крови

 

Ингибиторы свертывания крови действуют по фазам. Предполагается, что механизм их действия заключается либо в разрушении, либо в связывании факторов свертывания крови. Есть антикоагулянты искусственного происхождения (декумарол, декумарин, неодикумарин). Как правило, они используются в клинике. Антикоагулянты искусственного происхождения обладают косвенным механизмом действия на процессы свертывания крови, сущность которых заключается в угнетении синтеза в печени витамина К.

В I-й фазе свертывания крови в качестве антикоагулянтов срабатывают: гепарин (универсальный ингибитор), антипротромбиназа и др.

Во II-й фазе срабатывают ингибиторы тромбина: фибриноген, фибрин с продуктами своего распада - полипептидами, продукты гидролиза тромбина, претромбин I и II, гепарин и естественный антитромбин 3, который относится к группе глюкозоаминогликанов, и др.

При некоторых патологических состояниях, например, заболевания сердечно-сосудистой системы, в организме появляются дополнительные ингибиторы.

Наконец, имеет место ферментативный фибринолиз, протекающий в 3 фазы. Так, если в организме много образуется фибрина или тромбина, то моментально включается фибринолитическая система и происходит гидролиз фибрина. Большое значение в сохранении жидкого состояния крови имеет неферментативный фибринолиз, о котором говорилось раньше.

По Кудряшову различают две противосвертывающие системы:

q I-ая противосвертывающая система имеет гуморальную природу. Она срабатывает постоянно, осуществляя выброс всех уже перечисленных антикоагулянтов, исключая гепарин.

q II-ая противосвертывающая система - аварийная противосвертывающая система, которая обусловлена нервными механизмами, связанными с функциями определенных нервных центров. Когда в крови накапливается угрожающее количество фибрина или тромбина, происходит раздражение соответствующих рецепторов, что через нервные центры активизирует противосвертывающую систему.

Как свертывающая, так и противосвертывающая система регулируются. Давно было замечено, что под влиянием нервной системы, а также некоторых веществ, происходит либо гипер-, либо гипокоагуляция. Например, при сильном болевом синдроме, имеющем место при родах, может развиваться тромбоз в сосудах. Под влиянием стрессовых напряжений также могут образовываться в сосудах тромбы.

Свертывающая и антисвертывающая системы взаимосвязаны, находятся под контролем как нервных, так и гуморальных механизмов.

Можно предположить, что существует функциональная система, обеспечивающая свертывание крови. Ее первое звено - воспринимающее звено - представлено специальными хеморецепторами, заложенными в сосудистых рефлексогенных зонах (дуга аорты и синокаротидная зона), которые улавливают факторы, обеспечивающие свертывание крови.

Второе звено - механизмы регуляции. К ним относятся нервный центр, получающий информацию с рефлексогенных зон. Большинство ученых предполагает, что этот нервный центр, обеспечивающий регуляцию свертывающей системы, находится в области гипоталамуса. Эксперименты над животными показывают, что при раздражении задней части гипоталамуса имеет место чаще гиперкоагуляция, а при раздражении передней части - гипокоагуляция. Эти наблюдения доказывают влияние гипотоламуса на процесс свертывания крови, и наличие в нем соответствующих центров. Через этот нервный центр осуществляется контроль за синтезом факторов, обеспечивающих свертывание крови.

К гуморальным механизмам относятся вещества, меняющие скорость свертывания крови. Это прежде всего гормоны АКТГ, СТГ, глюкокортикоиды, ускоряющие свертывание крови; инсулин действует двуфазно - в течение первых 30 минут ускоряет свертывание крови, а затем в течение нескольких часов - замедляет.

Минералокортикоиды (альдостерон) снижают скорость свертывания крови. Половые гормоны действуют по-разному: мужские ускоряют свертывание крови, женские действуют двояко: одни из них увеличивают скорость свертывание крови - гормоны желтого тела, другие же - замедляют (эстрогены)

Третье звено - органы - исполнители, к которым, прежде всего, относится печень, вырабатывающая факторы свертывания, а также клетки ретикулярной системы.

Как работает функциональная система? Если концентрация каких-либо факторов обеспечивающих процесс свертывания крови, возрастает или падает, то это воспринимается хеморецепторами. Информация от них идет в центр регуляции свертывания крови, а затем на органы - исполнители, и по принципу обратной связи их выработка или тормозится или увеличивается.

Регулируется также и антисвертывающая система, обеспечивающая крови жидкое состояние. Воспринимающее звено этой функциональной системы находится в сосудистых рефлексогенных зонах и представлено специфическими хеморецепторами, улавливающими концентрацию антикоагулянтов. Второе звено представлено нервным центром противосвертывающей системы. По данным Кудряшова, он находится в продолговатом мозге, что доказывается рядом экспериментов. Если, например, выключить его такими веществами, как аминазин, метилтиурацил и другими, то кровь начинает свертываться в сосудах. К исполнительным звеньям относятся органы, синтезирующие антикоагулянты. Это сосудистая стенка, печень, клетки крови. Срабатывает функциональная система, препятствующая свертыванию крови следующим образом: много антикоагулянтов - их синтез тормозится, мало – синтез возрастает (принцип обратной отрицательной связи).


Физиология эритроцитов

Эритроциты (красные клетки крови) составляют основную массу клеток крови и выполняют ряд важнейших функций.

1) Транспортная. Перенос газов: О2 от легких к тканям, СО2 - в обратном направлении. Адсорбируя на своей поверхности некоторые вещества, содер-жащиеся в плазме крови, эритроциты транспортируют их к местам назначения. Такими веществами являются: ферменты, гормоны, нуклеотиды, пептиды, аминокислоты, липиды, яды, лекарства и другие вещества.

2) Гемостатическая. Эритроцитарные тромбопластические факторы участвуют в свертывании крови.

3) Гомеостатическая функция проявляется в том, что Нв, содержащийся в эритроцитах, выступает в роли основного буфера, участвуя тем самым в сохранении активной реакции крови на постоянном уровне.

Эритроцит человека представляет собой безъядерный двояковогнутый диск диаметром 7-8 мкм и толщиной 1,5-2,5 мкм, объем эритроцита 90 мкм3 (размеры важны для диагностики). Если их диаметр больше нормы, то говорят о макроцитозе (макроцитарное малокровие), если диаметр меньше нормы - о микроцитозе (микроцитарное малокровие).

Кроме эритроцитов нормальной формы - дискоцитов, встречается и другие формы эритроцитов - куполообразные, сферообразные. Форма дискоцита не случайна, она связана с транспортом О2 и СО2. Преимущество формы дискоцита по сравнению с шарообразной связано. Во-первых, с тем, что при такой форме эритроцита все молекулы Нb, участвующие в транспорте газов, максимально приближены к поверхности клетки и практически все обеспечивают газообмен. Во-вторых, возрастает относительная поверхность клетки на 20-30%, а чем больше поверхность, тем лучше газообмен. В третьих, при такой форме эритроцит приобретает своеобразную пластичность, он может легко менять форму и проходить по капиллярам, имеющим меньший диаметр, чем у самого эритроцита (их движение по капиллярам напоминает движение гусеницы трактора).

Исчезновение ядра в эритроцитах человека и животных является не случайным, и связано с транспортной функцией О2. Известно, что окислительные процессы в клетках протекают преимущественно в ядре и в митохондриях, при этом потребляется много кислорода. Так как ядро и митохондрии в эритроцитах отсутствуют, то весь О2, связанный эритроцитом отдается тканям.

Эритроцит состоит из мембраны, обладающей избирательной проницаемостью для ионов. Поэтому солевой состав их значительно отличается от солевого состава плазмы. Например, в эритроцитах человека и многих животных наблюдается значительные различия между содержанием таких электролитов, как К+ и Na+. Обычно К+ они содержат в 5-10 раз больше, чем Na+. Неравномерное распределение этих ионов между эритроцитами и омывающей их плазмой поддерживается непрерывным движением катионов против концентрационных градиентов, требующим постоянного притока энергии в форме АТФ. Реализация энергии для активного транспорта осуществляется транспортной К+- или Na+ -АТФ-фазой.

Эритроцит на 70% состоит из воды и на 30% сухого остатка. Из сухого остатка 95% составляет Нв, 5% - глюкоза, соли, аминокислоты и другие вещества. Количество эритроцитов у взрослого человека колеблется в пределах (4-5)*1012 эритроцитов/л, у женщин количество эритроцитов несколько меньше - (3,5-4,5)*1012, у мужчин (4,5-5)*1012. Предполагается, что это различие связано с половыми гормонами, которые неодинаково влияют на кроветворение.

У высших млекопитающих - таких животных, как обезьяна, кролик и т. д. количество эритроцитов приближается к значениям, характерным для человека.

В среднем в организме человека одновременно циркулирует 25*1012 эритроцитов. Днем количество эритроцитов увеличивается по сравнению с ночью. Содержание эритроцитов меняется также в зависимости от региона проживания, климатических условий.

Увеличение содержания эритроцитов в организме называется эритроцитоз, уменьшение - эритропения. Физиологическое увеличение количества эритроцитов имеет место при подъеме на высоту, при мышечных нагрузках, эмоциональных напряжениях и приеме пищи. Это увеличение количества эритроцитов под влиянием указанных физиологических факторов носит относительный характер и связано с выходом дополнительного количества эритроцитов из кровяных депо (селезенка и др. органы), а не за счет стимуляции органов кроветворения.

Если человек продолжительное время живет на высоте, то у него усиливаются функция костного мозга и увеличивается образование красных клеток крови, носящее абсолютный характер.

Дыхательная функция крови осуществляется находящимся в эритроцитах гемоглобином (Нв) - сложным белком из класса глобулярных белков - хромопротеидов. Нв - красный кровяной пигмент, способный соединятся с О2 в капиллярах легких и освобождать его в сосудах тканей. Кроме этого, Нв играет роль в транспорте СО2 и Н+, образующихся в процессе клеточного метаболизма. Способность Нв связывать О(2) обусловлена наличием в нем групп неполипептидного компонента - гема (4% объема молекулы гемоглобина). Гем определяет также красный цвет молекулы Нв.

Бóльшая часть молекулы Нв (96%) состоит из белкового компонента, специфической группы - глобина Этот белковый компонент представлен 4-мя отдельными полипептидными цепями, в состав которых входит 374 различных аминокислотных остатков. Аминокислотная последовательность в белковом компоненте Нв разных индивидуумов различна.

В состав молекулы Нв входят 4 одинаковых группы гема. Гем состоит из органической части, которая включает атом железа. Органическая часть - протопорфирин - образование из 4-х пиррольных групп. Четыре пиррола соединяются метиленовыми мостиками, образуя тетрапиррольное кольцо. Атом железа в геме присоединен к 4-м атомам азота в центре протопорфиринового кольца. Железо даёт еще две координационные связи с белковой частью Нв.

Железо в геме может быть в ферроформе (Fe++) или в ферриформе (F+++). Соответствующие формы называются феррогемоглобином или ферригемоглобином. Только феррогемоглобин способен связывать О2. Аналогичная номенклатура применима и к миоглобину, облегчающему перенос О2 в мышцах и обеспечивающему его накопление в тканях. У миоглобина более компактная молекула, представленная одной полипептидной цепью с одним гемом. Молекулярная масса гемоглобина 65 тыс., миоглобина - 17 тыс. Красный цвет Нв обусловлен наличием Fe++, если его заменить другим металлом, например, Сu, то кровь будет голубого цвета.

В процессе взаимодействия молекулы кислорода с гемом образуется обратимую связь. Нв, присоединивший О2, называют оксигемоглобином, при этом валентность железа не меняется (реакция оксигенации).

Присоединение О2 к железу идет за счет длинной координационной связи железа с белковой частью гема. 1 грамм Нв присоединяет строго определенное количество О2 - 1,34 см3). Эта величина называется константой Хюфнера. С помощью этой константы можно определить, какое количество О2 содержится в крови, зная общее количество Нв в крови.

Если на Нв в присутствии NaCI подействовать соляной кислотой, то от Нв отщепляется гем, который легко кристаллизуется в виде вытянутых ромбовидных кристаллов коричневого цвета. Они имеют название “кристаллы Тейхмана”. Эта проба Тейхмана используется в судебной медицине для установления присутствия крови.

Количество Нв в крови здорового человека составляет в среднем 125-160 гр/л. Если количество эритроцитов у мужчин отличается от количества их у женщин, то и концентрация Нв у мужчин и женщин различны: у мужчин концентрация в крови Нв составляет 140-160 г/л, у женщин -- 125-140 г/л. Зная содержание в крови Нв и количество эритроцитов, можно определить степень насыщения эритроцитов Нв, что выражается отвлеченной величиной - цветным показателем. Цветной показатель (ЦП) рассчитывается по формуле:

ЦП = кол-во Нв (г/л) / первые три цифры числа эритроцитов (в 1 л крови).

В норме цветной показатель колеблется в пределах 0,8-1,0. Если ЦП >1,0, то говорят о гиперхромии. Если ЦП<0,8, то говорят о гипохромии. Отсюда и следует соответствующий вид малокровия: гиперхромное или гипохромное.


Виды гемоглобина


Эмбрионы содержат примитивный гемоглобин (НвР)., на смену ему приходит плодовый или фетальный гемоглобин (НвF). Основным гемоглобином взрослого организма является НвА1 (98-100%) и НвА2 (до 2%), а также разновидность Нв - мышечный миоглобин.

Виды Нв отличаются друг от друга по степени химического сродства к О2. Так, НвF в физиологических условиях имеет более высокое сродство к О2, чем НвА. Эта важнейшая особенность НвF создает оптимальные условия для транспорта О2 кровью плода.

Соединения гемоглобина.

К основным соединениям гемоглобина относятся: ННв - восстановленный гемоглобин и НвСО2 - соединение с углекислым газом (карбогемоглобин). Они в основном находятся в венозной крови и придают ей темно-вишневый цвет. Можно более точно определить присутствие в растворе ННв (дезоксиформа) методом спектрального анализа. Спектр ННв имеет одну широкую полосу поглощения в желто-зеленой части.

НвО2 - оксигемоглобин – находится, в основном, в артериальной крови, придавая ей алый цвет. По данным спектрального анализа известно, что спектр НвО2 имеет две узкие полосы поглощения в желто-зеленой части спектра. НвО2 - чрезвычайно нестойкое соединение, его концентрация определяется парциальным давлением О2 (рО2): чем больше рО2, тем больше образуется НвО2 и наоборот. Все вышеперечисленные соединения гемоглобина относятся к физиологическим.

Однако, есть и патологические формы гемоглобина.

Карбоксигемоглобин (НвСО) - очень прочное соединение с угарным газом, обусловленное химическими свойствами угарного газа по отношению к Нв. Оказалось, что его родство к Нв в 400-500 раз больше, чем сродство О2 к Нв. Поэтому при незначительном повышении концентрации СО в окружающей среде образуется очень большое количество НвСО. Если в организме находится много НвСО, то возникает кислородное голодание. Фактически О2 в крови очень много, а клетки тканей его не получают, т.к. НвСО - прочное соединение с О2. При спектральном определении НвСО спектр НвСО имеет аналогичные характеристики с НвО2, т. е. две узкие полосы поглощения в желто-зеленой части спектра. В растворе НвСО имеет алую окраску.

Первая помощь при отравлении угарным газом - доступ свежего воздуха, создание высоких концентраций О2 (кислородная подушка). В случаях тяжелых отравлений проводятся обменные переливания крови. При кислородном голодании в первую очередь поражается ЦНС, и прежде всего корковые нейроны.

Метгемоглобин (MetНв) - окисленная форма Нв, крови придает коричневую окраску, его можно обнаружить, используя метод спектрального анализа. В спектре выявляется одна дополнительная полоса поглощения в красной части спектра. Образуется MetНв при действии на Нв любым окислителями: нитраты, перекиси, перманганат калия, красная кровяная соль и т.д. Это стойкое соединение, потому что железо из ферроформы (Fe++) переходит в ферриформу (Fe+++), необратимо связывающую О2. При образовании в организме больших количеств MetНв также возникает кислородная недостаточность (гипоксия).

В физиологических условиях в организме тоже образуется небольшое количество метгемоглобина, так как ферроформа железа нестабильна и стремиться перейти в ферриформу. В эритроцитах присутствует специальный фермент - метгемоглобинредуктаза, которая постоянно переводит метгемоглобин в оксигемоглобин.


Жизненный цикл эритроцитов


Жизненный цикл эритроцитов включает в себя три периода:

1) Период созревания эритроцитов - эритропоэз.

2) Период, связанный с нахождением эритроцитов в кровяном русле и выполнением ими транспортной функции.

3) Разрушение эритроцитов - эритродиэрез.

Созревание эритроцитов – эритропоэз - происходит в клетках красного костного мозга, который находится в плоских и трубчатых костях (грудина, ребра, позвоночный столб, эпифиз трубчатых костей, череп). По теории Максимова, источником эритроцитов является единая материнская клетка, из которой образуются все клетки крови, причем в костном мозге одни клетки подвергаются пролиферации, т. е. размножаются, восполняя свои запасы, резервы в костном мозге, а другая группа клеток -дифференцируется, превращаясь в красные клетки крови - эритроциты. Чтобы развитие клеток шло по красному - эритроцитарному - ряду, необходимо наличие особого специфичного гормона-индуктора - эритропоэтина.

Рассмотрим процесс созревания эритроцитов - эритропоэз. Материнская клетка костного мозга получила название стволовой клетки. За стволовой клеткой идет клетка- предшественница, затем эритропоэтинчувствительная клетка, на которую воздействует эритропоэтин через специальные рецепторы. Без эритропоэтина эритроциты не образуются.

По мере роста эритропоэтин-чувствительная клетка превращается в эритробласт. В этом типе клеток появляются первые глыбки гемоглобина. Эритробласт переходит в пронормоцит, пронормоцит - в нормоцит. Нормоциты существуют в виде базофильных, полихроматофильных, оксифильных формах, в зависимости от степени окрашивания основными или кислыми красками. Нормоцит переходит в ретикулоцит, у которого вместо ядра обнаруживается особая сетчатая структура. Поэтому, этот вид клеток получил название ретикулоцит, он занимает промежуточное место между ядерной и безъядерной формами эритроцитов.

Ретикулоцит превращается в эритроцит. После первичной дифференцировки и становления эритроидного ряда с красными клетками происходит ряд трансформаций, в результате которых клетки теряют ядра, митохондрии и другие цитоплазматические органеллы. Одновременно происходит увеличение синтеза гемоглобина в общем балансе синтеза белков. Кроме того, эритроциты приобретают характерную двояковогнутую форму, уменьшаются в размерах и выходят в кровяное русло (рис. 1.2.).

Такой тип кроветворения получил название нормобластического. В перифе-рической крови можно обнаружить только две последние формы эритроцитов, причем на долю ретикулоцитов может приходится не более 0,5-1%, то есть не более 10 ретикулоцитов на 1000 эритроцитов. Если в периферической крови появляются ядерные формы эритроцита, это свидетельствует о какой-то патологии, чаще всего, системы крови.

Зрелые эритроциты выбрасываются из клеток костного мозга в сосудистое русло с помощью электрического поля. Этот своеобразный вид транспорта получил название “экструзия”.

Затем начинается второй период жизненного цикла эритроцитов - выполнение транспортной функции. Как известно, время жизни эритроцитов в кровяном русле ограничено - 100-120 дней, что вероятно генетически обусловлено для каждого вида.

В процессе выполнения своей основной физиологической функции эритроциты “стареют” и затем разрушаются (эритродиэрез). Исследование процесса старения эритроцитов обнаружило многочисленные изменения в них. Так, при старении эритроцитов уменьшается гликолитическая активность, снижается содержание катионов К+, в мембране старых эритроцитов содержится меньше фосфолипидов, чем в мембране молодых эритроцитов. При старении уменьшается объем эритроцитов, их удельный вес, кислотная стойкость, изменяется величина поверхностного заряда. До настоящего времени не ясно, что является определяющим в разрушении эритроцитов: структурные ли изменения или изменение метаболизма? Не существует четкого представления о механизме деструкции эритроцитов. Распространенным является мнение, что уменьшение содержания АТФ в красных клетках крови приводит к сферуляции эритроцитов и к разрушению сфероцитов ретикулярной системой. Возможно, что деструкция эритроцитов зависит от нескольких факторов. Около 10% эритроцитов разрушается в сосудах, при этом имеет место механический тип гемолиза, то есть, клетки, ударяясь друг о друга или о стенки сосуда, подвергаются гемолизу.

90% эритроцитов разрушаются путем гемолиза в клетках ретикулярной системы, которая обладает способностью захватывать эритроциты и подвергать их разрушению. Эта ретикулярная ткань имеется практически во всех органах и тканях: в коже, подкожно-жировой клетчатке, наибольшие ее скопления обнаруживаются в селезенки и печени. Поэтому основная масса эритроцитов подвергается гемолизу именно в этих органах. Иногда селезенку образно называют “кладбищем эритроцитов”.

По теории Кейхеима в клетках-ловушках ретикулярной системы имеется специальный рецепторный аппарат, благодаря которому они способны узнавать размеры, массу, форму, заряд эритроцита. Не старая клетка беспроблемно преодолевает “ловушку”, старые эритроциты подвергаются разрушению. Таким путем клетки-ловушки ретикулярной системы и “вылавливают” старые эритроциты из всего объема, подвергая разрушению.

При разрушении эритроцита из него выходит Нв и все дальнейшие разрушения связаны с различными превращениями Нв. Сначала от Нв отщепляется железо, которое используется организмом для образования новых эритроцитов, синтеза некоторых ферментов и других процессов. Оставшаяся часть молекулы Нв, лишившейся железа, получила название гематопорфирин. Гематопорфирин претерпевает ряд изменений с образованием таких форм, как холиглобин, вердеглобин, … . Затем, как правило, в печени от Нв отщепляется его белковая часть - глобин, гидролизующаяся до аминокислот, которые также используется организмом, удовлетворяя энергетические и пластические потребности. Оставшаяся часть гема без железа и глобина называется биливердин - промежуточный продукт распада гема, являющийся желчным пигментом зеленоватого цвета. Затем биливердин переходит в следующий пигмент - билирубин, имеющий желтовато-красноватый цвет. Билирубин попадает в печень, где переводится в менее токсичное и более растворимое в воде соединение благодаря присоединению к себе глюкуроновой кислоты. Коньюгат билирубина и двух молекул глюкуроната, называется или прямым или связанным билирубином, который транспортируется вначале в желчь, потом по желчным путям в кишечник.

В кишечники коньюгаты билирубина гидролизуются и в результате действия бактериальной флоры билирубин превращается в уробилиноген (мезауробилиноген). Уробилиноген затем переходит в уробилин (мезауробилин). Часть уробилина выделяется с каловыми массами в виде стеркобилиногена, который окисляется до стеркобилина. Однако, основная уробилина часть подвергается обратному всасыванию тонком кишечнике и по портальной системе поступает в печень. Печень разрушает уробилин до декапирролов. Кроме того, часть уробилина в нижней трети толстого кишечника попадает в систему нижней полой вены, затем переносится в почки и выделяется с мочой. Ежедневно здоровый человек выделяет около 10-15 мг желчных пигментов с мочой.

Возникает вопрос “Зачем нужно знать схему пигментного обмена?”. Пигментный обмен необходимо знать врачу для правильного установления вида желтухи. Накопление желчных пигментов в плазме крови в достаточных количествах придает желтушную окраску коже и слизистых. При всех видах желтух исследуются пигменты кала, мочи и крови. Причем каждая форма желтухи характеризуется специфическими нарушениями пигментного обмена (гемолитическая, механическая и паренхиматозная). Находящиеся в сыворотке крови коньюгаты билирубина с белками плазмы образуют непрямой, свободный билирубин.


Регуляция эритропоэза


Регуляция эритропоэза сводится к поддержанию относительного постоянства количества эритроцитов в крови. Значит, должно существовать динамическое равновесие между процессами эритропоэза и эритродиэреза. Следовательно, сколько эритроцитов разрушается, сколько их должно образовываться в костном мозге.

Известно, что за 1 секунду в организме человека разрушается около 3 миллионов эритроцитов. Следовательно, такое же количество эритроцитов и выбрасывается из костного мозга за 1 секунду. Как объяснить это постоянство количества эритроцитов в крови?

Оно обеспечивается функциональной системой, которая включает в себя как нервные, так и гуморальные механизмы регуляции. Полезный результат данной функциональной системы – это поддержание количества этих клеток на определенном уровне.

Воспринимающая часть этой функциональной системы представлена хеморецепторами, расположенными в сосудистых рефлексогенных зонах (дуга аорты, синокаротидные зоны), а также в костном мозге, селезенке, возможно и в других органах. Специфические хеморецепторы воспринимают кислородную емкость крови, которая зависит от количества эритроцитов. Этот факт доказывается экспериментально на животных путем денервации сосудистых рефлексогенных зон. Например, если у собаки механическим путем убрать этот вид рецепторов в сосудах, то у животного развивается умеренно выраженное малокровие, то есть количество эритроцитов падает на 15-20%. Однако, через 6-8 месяцев количество эритроцитов возвращается к норме, что свидетельствует о наличии гуморальных механизмов.

Вторая часть функциональной системы, поддерживающей постоянство количества эритроцитов, - это механизмы исполнения: гуморальные и нервные. Центр кроветворения, как считает большинство исследователей, находится в области гипоталамуса. Именно к самому центру поступает информация от хеморецепторов, воспринимающих кислородную емкость крови. Центр кроветворения, в свою очередь, связан с органами кроветворения и может менять их функцию.

Большинство ученых основную роль отдают именно гуморальным факторам. Гуморальный регулятор эритропоэза связан со специфическими рецепторами на стволовых клетках. К ним относятся: гормон-регулятор эритропоэза - эритропоэтин. Он вырабатывается эндокринными клетками юкстагломерулярного аппарата почек. Если у собаки убрать почки, то из крови исчезает эритропоэтин и развивается малокровие.

Эритропоэтин - гликопротеид, молекулярная масса 46000, содержащий около 30% углеводов. По-видимому, стимулирует процесс клеточной дифференцировки на ранних этапах эритропоэза и ускоряет созревание эритроцитов образовавшихся из стволовых клеток. Эритропоэтин действует через клеточные системы регуляции, включающие циклические нуклеотиды: цАМФ, цГМФ. Если количество эритроцитов уменьшается, то синтез эритропоэтина возрастает, стимулируется эритропоэз и в кровь выбрасывается больше эритроцитов. Если же в крови красных клеток много - угнетается синтез этого гормона, и интенсивность эритропоэза уменьшается.

Многие исследователи считают, что кроме эритропоэтина существует другое аналогичное вещество - эритрогенин. Действие его подобно эритропоэтину. Предполагают, что он является предшественником эритропоэтина. К мощным стимуляторам эритропоэза относятся также ионы Со++, т. к .Со++ вызывает состояние гипоксии в организме.

Специфическими стимуляторами эритропоэза являются продукты распада эритроцитов. Это прежде всего гемоглобин, остатки мембран разрушенных эритроцитов и другие их части. Сама по себе гипоксия, т. е. уменьшение количества кислорода в клетках, вызванное любым путем тоже является стимулятором эритропоэза.

На эритропоэз оказывают влияние гормоны общего действия: АКГТ, глюкокортикоиды, СТГ, ТТГ, половые гормоны. Они стимулируют эритропоэз, причем женские половые гормоны в меньшей степени, чем мужские.

Третья часть функциональной системы, поддерживающей постоянное количество красных клеток крови - это звено исполнения - красный костный мозг.

Работа данной функциональной системы заключается в следующем: если количество эритроцитов начинает уменьшатся, кислородная емкость крови падает, то информация сразу поступает в центр кроветворения, центр кроветворения адресует свою информацию к органам кроветворения, стимулируя эритропоэз. Он может стимулировать прямо через нервные пути, а может и через эритропоэтин. К сожалению, нервный механизм не доказан, тем более, что количество эритропоэтина может регулироваться на клеточном уровне. В почках тоже есть рецепторы, воспринимающие гипоксию. И сами почки без информации из центра могут выбросить большое количество эритропоэтина.

Кроме специфических регуляторов эритропоэза есть еще и неспецифические регуляторы, иногда их называют просто веществами, необходимыми для эритропоэза. К таким веществам относятся витамины и прежде всего витамины группы В: витамин В2 - катализатор многих окислительных процессов, активатор витамина В12 принимает участие в процессах всасывания железа. Витамин В6 - это простетическая группа многих ферментов, участвующих в эритропоэзе, катализирует всасывание витамина В12 в кишечнике, принимает участие в синтезе пуриновых, пирамидиновых оснований, нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и аминокислот.

Особое внимание заслуживает витамин В12. Врачам давно было известно, что недостаток именно витамина В12 приводит к развитию злокачественного малокровия (болезнь Аддисона-Бирмера), которое приводило к 100%-й смертности. Витамин В12 - основное для эритропоэза вещество (внешний антианемический фактор Кастла), при недостатке которого кроветворение переходит на мегалобластический тип.

Каков обмен витамина В12? Витамин В12 поступает в организм в месте с пищей, главным образом мясной, очень много витамина В12 в печени. Суточная потребность в нем незначительна - всего 6 мг. Витамин В12 в желудке соединяется с внутренними антианемическим фактором Кастла (гастромукопротеид) и в виде такого комплекса поступает в кишечник, подвергаясь всасыванию и попадая, таким образом, в кровь (рис. 1.3.). После всасывания внутренний фактор отщепляется и витамин В12 поступает в костный мозг, печень (депо) и используется для образования эритроцитов. Внутренний антианемический фактор предохраняет его от разрушения, использование микро-организмами и способствует всасыванию. Если в желудке не будет образовываться внутренний антианемический фактор, то витамин В12 практически не всасывается (всасывается не более 1%).

В этом случае и развивается злокачественная анемия, связанная с недостатком витамина В12. Отсюда, при лечении В12-дефицитной анемии витамин В12 должен вводится, минуя желудочно-кишечный тракт (внутривенно, подкожно, внутримышечно). При удалении желудка, например, по поводу рака у больных обязательно развивается анемия, так как нет внутренних антианемических форм, необходимых для усвоения витамина В12.

Витамин В12 действует на эритропоэз опосредовано - через фолиевую кислоту. Как показали исследования, витамин В12 переводит фолиевую кислоту в активное состояние. Какова роль самой фолиевой кислоты в процессе кроветворения? Оказалось, что фолиевая кислота принимает участие в синтезе пуриновых, пиримидиновых оснований, которые входят в структуру ДНК, РНК. При дефиците фолиевой кислоты страдает синтез нуклеиновых кислот, а значит и белка, необходимого для эритропоэза.

Витамин С тоже оказывает влияние на эритропоэз, так как он способствует усвоению витаминов группы В (В2, В6) и Fе++.

Если нарушается обмен железа, то развивается железодефицитные анемии. В этом случае больным дают препараты Fe++, но эффективность этих препаратов очень мала, потому что для всасывания железа и поступления его в организм в том виде, в котором он используется для синтеза гемоглобина, необходимы определенные факторы, природа которых до сих пор не известна.

Для нормального эритропоэза необходимы незаменимые аминокислоты, источником которых являются животные белки.


Физиология лейкоцитов


Кровь состоит из нескольких видов белых кровяных клеток или лейкоцитов, различающихся по строению, функциям. Общими функциями лейкоцитов являются:

1. Защитная. Она заключается в том, что они принимают участие в формировании специфического и неспецифического иммунитетов. Основными механизмами, лежащими в основе иммунитета, являются:

1.1. фагоцитоз, т. е. способность белых клеток захватывать в цитоплазму, гидролизировать или лишать жизненных условий микроорганизмы. Учение о фагоцитарной деятельности лейкоцитов, имеющее огромное значение для защиты организма от внедрения патогенных микроорганизмов, было высказано выдающимся отечественным ученым И. И. Мечниковым;

1.2. выработка специфических антител;

1.3. образование антитоксических веществ, в том числе интерферона, участвующих в формировании неспецифического иммунитета.

2. Транспортная. Заключается в том, что лейкоциты способны адсорбировать на своей поверхности некоторые вещества, содержащиеся в плазме крови, например, аминокислоты, ферменты и др. и транспортировать их к местам использования.

3. Синтетическая. Проявляется в том, что некоторые белые клетки синтезируют биологически активные вещества, необходимые для жизнедеятельности (гепарин, гистамин и т. д.).

4. Гемостатическая. Лейкоциты принимают участие в свертывании крови, выделяя лейкоцитарные тромбопластины.

5. Санитарная. Лейкоциты принимают участие в рассасывании погибших тканей при различных травмах благодаря тому, что в них содержится большое количество различных ферментов, способных гидролизировать многие вещества (протеазы, нуклеазы, гликозидазы, липазы, фосфорилазы, локализованные в лизосомах). Способность лизосомных ферментов гидролизовать все классы макромолекул послужило основанием для вывода о том, что эти органеллы являются местом внутриклеточного пищеварения.

Лейкоциты - это очень распространенные клетки, имеющие ядро и способные к амебоидному движению, благодаря которому они могут выходить (мигрировать) из кровяного русла капилляров в межтканевое пространство и возвращается обратно в кровь. Лейкоциты обладают положительным хемотаксисом по отношению к бактериальным токсинам, продуктам жизнедеятельности микроорганизмов, заключающимся в том, что они перемещаются в сторону инфекционного очага под влиянием веществ, образующихся при воспалении и жизнедеятельности микроорганизмов.

Количество лейкоцитов у взрослого здорового человека колеблется от 4 до 8 в 109 клеток на литр. Наблюдаются суточные колебания числа лейкоцитов: во время сна их количество уменьшается (физиологическая лейкопения), в то время как при физической работе, эмоциональных состояниях и приеме пищи увеличивается (физиологический лейкоцитоз). Так, при умеренном обеде в течение первых 30 минут число лейкоцитов в крови несколько уменьшается, а затем в течение последующих 3-4 часов - увеличивается (пищевой лейкоцитоз). Об этих изменениях количества лейкоцитов следует помнить при назначении человеку сдачи крови на анализ.

В зависимости от строения (наличия в цитоплазме зернистости) лейкоциты делятся на две группы: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). К зернистым относятся три группы лейкоцитов:

1. Нейтрофильные лейкоциты или нейтрофилы. Зернистость цитоплазмы лейкоцитов этой группы окрашивается не основными, а кислыми красками. Зернистость очень нежная и мелкая. Это круглые клетки диаметром 10-12 мкм. По возрасту различают три группы лейкоцитов: юные, палочкоядерные и сегментоядерные, имеющие 3-5 сегментов. Нейтрофильные лейкоциты выполняют следующие функции:

1.1. Защитная, заключающаяся в том, что нейтрофилы представляют собой микрофаги, способные захватывать микроорганизмы. Кроме того, нейтрофилы вырабатывают такие вещества как интерферон (белок вырабатывается при проникновении в организм микробов, в том числе вирусов, действующих на них губительно), антитоксические факторы, вещества, усиливающие фагоцитарную активность и др. Судьба микроорганизмов, попадающих в нейтрофилы, зависит от бактерицидных систем, которые могут быть двух видов: а) ферментативные - к ним относится лизоцимная, включающая фермент лизоцим, способный губительно действовать на микроорганизмы; лактоферриновая - способная отщеплять железо от ферментов микроорганизмов и лишать их возможности жизненных условий; пероксидазная, способная вызвать окисление, в результате которого микроорганизм погибает; б) неферментативная бактерицидная система, представленная катионными белками, которые способны увеличивать проницаемость мембран микроорганизмов, адсорбируясь на ее поверхности, в результате чего содержимое их изливается в окружающую среду и они гибнут. Однако, надо помнить, что не все микроорганизмы подвержены действию бактерицидных систем (например, возбудители туберкулеза, сибирской язвы).

1.2. Нейтрофилам присуща также транспортная функция, заключающаяся в том, что нейтрофилы способны на своей поверхности адсорбировать некоторые вещества, содержащиеся в плазме крови и транспортировать их к местам использования (аминокислоты, ферменты и др.).

2. Базофильные лейкоциты или базофилы. Полиморфная зернистость их цитоплазмы окрашивается основными красками в синий цвет. Размеры базофилов колеблются от 8 до 10 мкм. Ядро базофила имеет бобовидную форму. Базофилы выполняют следующие функции:

2.1. Защитную. Они являются фагоци-тами и вырабатывают некоторые антитоксические вещества.

2.2. Транспортную. На их поверхности располагаются многочисленные специфические рецепторы, связывающие некоторые белки, в результате чего там формируются иммунные комплексы.

2.3. Синтетическую, связанная с выработ-кой активных веществ: гистамина, гепарина и др.

3. Эозинофильные лейкоциты или эозинофилы, имеющие в цитоплазме крупную мономорфную зернистость, способную окрашиваться кислыми красителями в красный цвет (тутовая ягода). Это клетки округлой формы, диаметром 10-12 мкм, ядро, как правило, состоит из двух сегментов. Эозинофилам присущи следующие функции:

3.1. Защитная: выработка антитоксических веществ и фагоцитарная способность.

3.2. Синтетическая - выработка биологически активных веществ (гистаминазы и др.).

3.3. Транспортная.

Продолжительность жизни зернистых лейкоцитов от 5 до 12 суток, образуются они в красном костном мозге. Процесс их образования называется гранулопоэзом, который имеет место в клетках красного костного мозга и начинается с материнской (стволовой) клетки. Затем следует клетка-предшественница и за ней лейкопоэтинчувствительная клетка, на которую действуют специфический гормон -индуктор-лейкопоэтин и направляет развитие клетки по белому ряду (лейкоцитарному). Следующей клеткой является миелобласт, затем промиелоцит, далее миелоцит, юная форма лейкоцитов (метамиелоцит), палочкоядерные и сегментоядерные лейкоциты.

Незернистые лейкоциты (агранулоциты). К ним относятся лимфоциты и моноциты.

Моноциты - круглые крупные клетки, диаметр которых достигает 20 мкм, с большим рыхлым бобовидным ядром. Продолжительность жизни моноцитов от нескольких часов до 2-х суток. Моноциты выполняют защитную и транспортную функции. Защитная функция проявляется в том, что моноциты способны к фагоцитозу (макрофаги) и выработке антител.

Проводя много часов в межклеточном пространстве, моноциты увеличиваются в размерах и становятся макрофагами, которые приобретают способность к более быстрому передвижению и увеличивают фагоцитарную активность (захватывают 100 и более микроорганизмов). Показано, что если нейтрофилы играют первостепенную роль в сопротивлении острым инфекциям, то моноциты приобретают большое значение при хронических инфекционных заболеваниях. Кроме выработки антител, моноциты также участвуют в синтезе таких веществ неспецифического иммунитета, как интерферон, лизоцим и др. Моноциты образуются в клетках красного костного мозга от стволовой клетки (монопоэз), протекающий следующим образом: стволовая клетка, лейкопоэтинчувствительная клетка на которую действует гормон-индуктор, монобласт, промоноцит, моноцит.

К незернистым лейкоцитам относятся и лимфоциты. Они имеют округлую форму, диаметр 8-10 мкм, но могут быть и больших размеров. Лимфоциты имеют компактное ядро округлой формы, цитоплазмы практически нет, поэтому фагоцитарная активность отсутствует. Основная функция лимфоцитов - защитная. Это иммунокомпетентные клетки, принимающие участие в формировании специфического иммунитета, которых часто называют “солдатами” иммунологического фронта. Различают 3 вида лимфоцитов: Т-лимфоциты (60%), В-лимфоциты (30%), О-лимфоциты (10%). Установлено существование двух защитных систем лимфоцитов, несущих различные иммунологические функции в зависимости от характера рецепторов мембран. Система В-лимфоцитов представлена В-лимфоцитами, образующимися у животных в бурсе, а у человека в красном костном мозге. Эти клетки покидают костный мозг и заселяются в периферическую лимфоидную ткань, (пейеровы бляшки кишечника, миндалины), проходя дальнейшую дифференцировку. Система В-лимфоцитов специализируется на выработке антител и формирует гуморальный иммунитет крови. Антитела или иммуноглобулины - это белки, синтезируемые в организме на присутствие чужеродных веществ - антигенов, в качестве которых могут быть белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты. Антитела проявляют специфичность в отношении определенного участка молекулы антигена, который называется антигенно-детерминантной.


Т-лимфоциты

Другая группа клеток образует систему Т-лимфоцитов. Покинув костный мозг, стволовые клетки попадают в вилочковую железу (тимус), где под влиянием ее гормонов (тимопоэтин, тимозин, гомеостатический тимусный гормон, тимопоэтин-2, тимусный гормональный фактор) превращается в Т-лимфоциты (тимус-зависимые). Клетки, потенциально способные дифференцироваться в Т-лимфоциты, могут также прямо из костного мозга попадать в лимфатические узлы, селезенку и в этих органах переходить под влиянием указанных гормонов тимуса в Т-лимфоциты.

Система Т-лимфоцитов формирует клеточный иммунитет. В этой системе выявлено 4 вида функционально различных клеток:

q Т-эффекторы (киллеры - убийцы),

q Т-супрессоры,

q Т-хелперы (помощники),

q Т-регуляторы.

Т-лимфоциты - эффекторы обладают цитотоксическим действием, т. е. способностью разрушать клетки. В связи с этим Т-эффекторы формируют в организме системы отторжения и иммунного надзора, которые срабатывают при попадании чужеродного белка (пересадка органов).

Распознавание генетически отличной от данного организма ткани носит рецепторный характер. Показано, что на поверхности лимфоцитов находится несколько сотен различных рецепторов, которые улавливают самые ничтожные различия белков. Кроме того, определенный тип эффекторов способен также узнавать и разрушать раковые клетки, осуществляя так называемый иммунологический надзор. Другие Т-эффекторы стимулируют выработку антител В-лимфоцитами, а также синтезируют особые вещества - лимфокины, активизирующие защитные механизмы других форм лейкоцитов.

Т-супрессоры или гуморальные антисти-муляторы выполняют функцию ограничения силы иммунного ответа или подавляют иммунную реакцию со стороны других видов Т-лимфоцитов (Т-эффекторов, Т-хелперов).

Т-хелперы. Их функция связана с тем, что они передают информацию о наличии чужеродного белка, что приводит к выработке В-системой специфических антител или запуску ее в иммунный процесс. Функция хелперов и супрессоров во время иммунного ответа находится в динамическом равновесии, что не допускает высоких цифр антител или, напротив, недостатка их для выведения чужеродных антигенов из организма.

Нарушения динамического равновесия между Т- и В-популяциями клеток приводят к отклонению в сторону ослабления или усиления иммунного ответа. В основе многих заболеваний лежат расстройства хелперно-супрес-сорной регуляции. Так, состояние недостаточности иммунитета может быть связано с гиперфункцией Т-супрессоров или недостаточной функцией клеток-хелперов (например, при CПИДе).

В последнее время был открыт еще один вид Т-лимфоцитов - регуляторы, принимающие участие в регуляции гранулопоэза. Если в культуру стволовой клетки добавить лимфоциты этого вида, то скорость созревания зернистых лейкоцитов заметно увеличивается. В реализации иммунного ответа важную роль играет кооперативное функционирование Т- и В- лимфоцитов, а также макрофагов. В синтезе иммуноглобулинов функция одноядерных клеток-макрофагов связана с их способностью захватывать (фагоцитировать) и частично гидролизовать микроорганизмы, белковые агрегаты и др.

Образующиеся в результате жизнедеятельности продукты являются антигенными стимулами для кооперативного функционирования Т- и В-лимфоцитов в иммунные. Ответ начинается с распознавания, а затем и связывания антигена с рецептором В-лимфоцитов, а возможно также с рецепторами Т-клеток. Связывание антигена, по-видимому, запускает деление В-клеток, из которых через несколько последовательных реакций формируются плазматические клетки, характеризующиеся высокой антителообразующейся активностью.

Таким образом, для образования иммуноглобулинов необходимо взаимодействие как минимум трех групп клеток. Кроме того, В-лимфоциты служат предшественниками так называемых клеток иммунологической памяти - долгоживущих лимфоцитов, способных спустя много лет пролиферировать при повторной встрече с данным антигеном. Возможно, существует особый механизм, позволяющий клеткам передавать друг другу иммунную память.

Продолжительность жизни лимфоцитов от нескольких дней до 5, 10, 20 и более лет, учитывая клетки - носители иммунной памяти.

Лимфоциты созревают в клетках красного костного мозга, процесс их созревания получил название лимфопоэза. В- и Т-лимфоциты образуются из общей стволовой клетки, переходящей в клетку предшественницу, затем идет лимфопоэтинчувствительная клетка, чувствительная к гормону-индуктору лимфопоэтину или тимопоэтину. После чего созревание лимфоцитов раздваивается на два ряда, из которых образуются В- и Т-лимфоциты. Первый ряд - лимфобласт, пролимфоцит, В-лимфоцит. Второй ряд - плазмобласт, проплазмоцит, плазмоцит, Т-лимфоцит.

Известно, что количество лейкоцитов крови поддерживается на относительно постоянном уровне. Однако, механизмы, лежащие в основе лейкоцитарного гомеостаза остаются неизвестными до конца. Большая роль в регуляции лейкопоэза отводится гуморальным факторам, которые приводят к выработке специфических гуморальных веществ, регулирующих лейкопоэз. К ним относятся, в частности, гормоны-индукторы - лейкопоэтины, образующиеся во многих органах и тканях: костном мозге, селезенке, печени и др.

Последнее время появились данные о влиянии на лейкопоэз гормонов, содержащихся в самих лейкоцитах, названных лейкотриенами (А, В, С, Д, Е). По всей видимости, количество лейкоцитов в крови регулируется на клеточном уровне за счет гуморальных факторов, содержащихся в самих лейкоцитах. Так, в частности, имеются данные о биологически активных веществах – кейлонах и интерлейкинах, находящихся в самих белых клетках крови и осуществляющих ауторегуляцию постоянного уровня лейкоцитов в крови. Особая роль в образовании и регуляции количества лейкоцитов крови отводится интерлейкинам, причем для каждой формы лейкоцитов существует соответствующий интерлейкин (ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-7 и другие, всего – до 15 разновидностей).

В регуляции лейкопоэза, по всей видимости, имеют значение нервные механизмы, связанные с деятельностью центра кроветворения, расположенного в гипоталамической области, однако, механизмы нервной регуляции лейкопоэза до сих пор не изучены.

Известно, между различными формами лейкоцитов имеют место определенные количественные взаимоотношения, которые выражаются в процентах. Процентное отношение между различными формами лейкоцитов получило название лейкоцитарной формулы, имеющей в клинике большое диагностическое значение. Лейкоцитарную формулу подсчитывают обычно под микроскопом на 100 или 200 лейкоцитов. Понятно, что она дает лишь относительное представление о распределении в крови различных форм лейкоцитов.

В норме лейкоцитарная формула имеет следующие показатели:

базофилы - 0-1%,

эозинофилы - 2- 5%,

нейтрофилы: юные - 0-1%,

палочкоядерные - 4-6%,

сегментоядерные - 55-70%,

лимфоциты - 25-33%,

моноциты 4-8%.

Лейкоцитарная формула является, как было отмечено раньше, ценным диагностическим тестом и имеет поэтому большое практическое значение. Так, увеличение количества нейтрофилов в крови (нейтрофилез) сопутствует острым инфекциям, различным интоксикациям, злокачественным новообразованиям и др. В этом случае увеличение процентного содержания нейтрофилов часто сочетается с лейкоцитозом, поэтому имеет место абсолютный нейтрофилез. Нередко при заболеваниях крови, тяжелых инфекциях и интоксикациях и др. отмечается увеличение молодых форм нейтрофилов (юных, палочкоядерных), т. е. наблюдается сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Уменьшение же количества молодых форм нейтрофилов свидетельствует о сдвиге лейкоцитарной формулы вправо и об угнетении костномозгового кроветворения. Уменьшение числа нейтрофилов (нейтропения) сопровождает в большинстве случаев вирусные заболевания, хронические инфекции и др. Увеличение количества эозинофилов - частный симптом аллергических состояний (эозинофилия). Увеличение количества базофилов в крови встречается сравнительно редко и может чаще всего свидетельствовать о хроническом миелолейкозе, полицитемии и др. (базофилия). Увеличение в крови количества лимфоцитов (лимфоцитоз) наблюдается при некоторых инфекционных заболеваниях: коклюше, ветряной оспе, доброкачественно текущем туберкулезе и др. Относительный лейкоцитоз с лейкопенией характерен больше для вирусной инфекции, например, при вирусном гепатите. Особенно выраженный лимфоцитоз встречается при хронических лейкозах. Увеличение числа моноцитов в крови (моноцитоз) часто имеет место при хронических инфекциях.

Однако, более точное представление о распределении в крови различных видов лейкоцитов может быть получено при пересчете лейкоцитарной формулы (с учетом общего числа лейкоцитов в 1 мм3 крови) в абсолютных цифрах, что получило название лейкоцитарного профиля.


Система групп крови


Врачи давно пытались с лечебной целью переливать кровь от одного человека к другому, прежде всего, при кровопотере. При этом наблюдалось два противоположных эффекта: а именно, в одном случае, после переливания больные возвращались к жизни, в другом, они мгновенно погибали.

Последующие исследования позволили сделать выводы о том, что в основе тяжелых реакций, приводящих в смерти человека, при переливании крови лежит групповая несовместимость тканей.

Тканевая групповая несовместимость приводит к следующему: после переливания крови в организм реципиента (человек, который получает кровь) происходит склеивание вводимых ему эритроцитов с последующим их гемолизом. В результате гемолиза эритроцитов возникает гемотрансфузионный шок, от которого и погибают больные.

К. Ландштейнер заметил, что по свойствам крови все люди могут быль разделены на отдельные группы. Таких групп он выявил три, а его ученики - де Кастелло и Стурли (1902) - обнаружили четвертую. В целом учение об основных четырех группах крови было оформлено в 1907 году чешским ученым Яном Янским, давшим им цифровое обозначение. Затем была принята буквенная номенклатура групп крови, предложенная в 1910 году Дунгером и Гиршвельдором.

В основе деления на четыре группы крови по системе АВ0 лежат свойства эритроцитов и плазмы, а именно: в эритроцитах имеется два вида факторов (вещества сложной белковой природы), встроенных в эритроцитарную мембрану. Это антигены или иначе агглютиногены А и В. Плазма же отличается по присутствию или отсутствию соответствующих антител агглютининов - менее сложных белковых веществ α и β (рис. 3.4.).

q I группа крови по системе АВ0: антигены А и В отсутствуют, но есть антитела α и β. Группа обозначается символами О (I).

q II группа: содержится антиген А и антитело β. Группа обозначается А (II).

q III группа - содержится антиген В и антитело α. Группа обозначается символом В (III)

q IV группа - содержится антиген А и В, антитела α и β отсутствуют. Группа обозначается АВ (IV).

Таким образом, группа крови человека определяется антигенными свойствами эритроцитов и показателями плазмы крови. Оказалось, что группы, содержащие антигены А и В не содержат в плазме одноименных антител α и β. Учение о группах крови прочно легло в основу клинического применения переливания крови. Переливание крови может быть осуществлено только между людьми, имеющими совместимые группы крови. Совместимой является кровь доноров одинаковой с реципиентом группы, а также некоторые разногрупповые комбинации крови донора и реципиента, при которых нет условий для соединения антигенов вводимых эритроцитов с антителами плазмы реципиента, т. е. не встречаются одноименные агглютинины донора с агглютининами реципиента (А и a, В и β). В противном случае происходит взаимодействие одноименных антигенов и антител и наблюдается реакция агглютинации - склеивание клеток имеющих иммунную природу. По ведущей теории академика Богомольца, поступившие в кровь реципиента эритроциты донора, подвергаются агглютинации при встрече с одноименными агглютининами плазмы реципиента и агглютиногенами, встроенными в мембрану эритроцитов донора. В результате этого из эритроцитов выделяется группа веществ - гемолизинов, которые вызывают гемолиз эритроцитов. В качестве примера, можно привести выделение клетками интерферона, стимулирующего образование факторов ведущих к ускорению гемолиза, разрушению эритроцитов донора. Из разрушенных эритроцитов донора выходят токсические вещества белковой природы, которые воздействуют на рецепторы ЦНС, в результате чего происходит резкое угнетение функций ЦНС и развивается гемотрансфузионный шок, сопровождающийся угнетением функций сердечно-сосудистой системы, дыхания, поражением почек, нарастанием содержания мочевины в крови, расстройством водно-сосудистого обмена и нарушением деятельности органов и тканей. При агглютинации клеток также часто нарушаются процессы свертывания крови.

Реакция агглютинации также происходит, если эритроциты реципиента, содержащие например антиген А, встречаются с одноименными антигенами донора, однако в этом случае агглютинация и гемолиз не имеют большого значения. Почему?

Во-первых, переливание с лечебной целью совместимой, но разногрупной крови рекомендуется только в небольших количествах (100-250 мл), поэтому вводится малое количество агглютининов (недостаточный титр) донора.

Во-вторых, если происходит агглютинация эритроцитов реципиента, то это не опасно, так как разрушаются собственные эритроциты, и выходящие из них белки свойственны самому организму реципиента. Однако, в связи с этим вводить большое количество разногрупповой совместимой крови нельзя, так как такое переливание приводит к разрушению эритроцитов реципиента в больших количествах.

Итак, для реципиента с О (I) группой крови совместимой является кровь той же группы, все прочие группы несовместимы. Реципиенту группы А (II) совместимой группой является одноименная кровь и кровь донора группы О (I). Для реципиента группы В (III) совместима кровь одинаковой группы и кровь донора группы О (I). Для реципиента группы АВ (IV) - кровь любой группы, так как в ней нет одноименных антител α и β.

Донора группы О (I) называют универсальным, поскольку его кровь может быть перелита любому больному любой группы, в ней нет одноименных агглютининов А и В. Однако такая кровь также может вызвать трансфузионное осложнение при переливании ее в больших количествах (1/7) или больший объем циркулирующей крови, в особенности от доноров с высоким титром антител (опасный универсальный донор).

Перед каждым переливанием крови проводят поэтому биологическую пробу на совместимость: вводят небольшое (до 20-30 мл) количество крови и наблюдают за состоянием больного.

В эритроцитах разных людей кроме агглютиногенов А и В содержится большое количество других антигенов (приблизительно около 500), которые систематизированы. Система АВ0, в отличие от других (в настоящее время насчитывает около 20 систем групп крови) антигенных систем имеет готовые одноименные тела агглютинины, а в других системах групп крови таких готовых антител нет.

В 1937-1940 году тем же К. Ландштейнером совместно с исследователем Винером были открыты антигены-резус. За оба открытия К. Ландштейнеру дважды присуждалась Нобелевская премия. Впервые агглютиноген-резус был обнаружен в эритроцитах обезьян, позже подобный агглютиноген был открыт и в эритроцитах человека.

Кровь, содержащую эритроциты с антигеном-резус называют резус-положительный и обозначают Rh(+), а кровь без таких эритроцитов - резус-отрицательной и соответственно обозначают Rh(-), 85% европейцев имеют кровь Rh (+), остальные 15% - Rh(-). Таким “резус-положительным” людям кровь можно переливать от любого донора (конечно, совместимую по системе АВ0). Но людям, не имеющим антигена-резус в эритроцитах (резус-отрицательные), можно переливать кровь Rh(+) только один раз. При повторном переливании им резус-положительной крови, в результате того, что в сыворотке таких лиц уже имеются резусные специфические антитела, которые выработались в ответ на первое переливание и происходит склеивание и разрушение эритроцитов содержащие антигены резус. Поэтому “резус-отрицательным” реципиентам следует переливать кровь только резус-отрицательную.

Различие людей по резус-фактору лежит в основе некоторых патологических состояний при беременности. Среди большого числа известных антигенов эритроцитов, которые могут обусловить иммунологический конфликт при беременности, основное значение принадлежит антигену Rh-резус (рис. 1.5.).

В случае, если беременная женщина резус-отрицательная, а плод резус-положительный, образующиеся в организме женщины в ответ на поступление от плода Rh-фактор, иммунные противорезусные антитела, проникая через плаценту в организм плода, вызывают, во-первых, склеивание и гемолиз эритроцитов плода, Во-вторых, нарушают физиологию важных органов (кроветворная ткань, печень, головной мозг).

У плода шокового состояния не развивается, но иммунное поражение ребенка с разрушением эритроцитов ввиду наличия на них фиксированных антител, приведет к развитию выраженной анемии, получившей название гемолитической болезни новорожденных. При первой беременности титр антител еще не большой, и плод может развиваться нормально, но при повторных беременностях могут наступить опасные состояния. Совершенно очевидно, что такой иммунизированной матери нельзя переливать кровь Рh(+), так как у нее уже есть готовые антитела.

В случае, если мать имеет кровь Рh(+), а плод Рh(-) опасных состояний в развитии плода не будет, так как иммунная система плода еще не сформирована и синтез антител во внутриутробном периоде жизни не происходит.

При исследовании групп крови получены данные о принадлежности людей к той или иной группе крови: 10% - IV , 40% - II, 15% - III. 35% - I.

Группы крови формируются у потомства в зависимости от того, какие антигенные свойства они наследуют от родителей. Могут быть разные варианты. На протяжении жизни группа крови не меняется. Есть две закономерности наследования групп крови: 1) у детей могут не проявляться антигенные свойства родителей; 2) у потомства не может быть антигенных свойств, которых нет у родителей.


Физиология тромбоцитов

 

Существует еще одна группа клеток крови, циркулирующих в кровяном русле, - тромбоциты, выполняющие ряд важнейших функций:

1. Транспортная. Тромбоциты на своей поверхности способны адсорбировать некоторые вещества плазмы крови и переносить их к месту назначения.

2. Гемостатическая. Тромбоциты участвуют в свертывании крови и остановки кровотечения, а также ретракции сгустка. Увеличение продолжительности кровотечения наблюдается при тромбоцитопении (недостатке количества тромбоцитов), вызываемой различными токсическими агентами, в том числе некоторыми лекарствами, ионизирующей радиацией и некоторыми инфекциями. Тромбоцитопения может также наблюдаться при болезнях крови, например, при анемиях и некоторых видах лейкемий.

3. Ангиотрофическая. Тромбоциты способствуют заживлению ран и легко устраняют дефекты, которые образуются в сосудах.

Тромбоциты образуются путем фрагментации гигантских клеток - мегакариоцитов в красном костном мозге (тромбоцитопоэз). Тромбоцитопоэз начинается с родоначальной клетки (стволовой), затем идет клетка-предшественница, следующий этап - тромбопоэтин-чувствительная клетка, на которую действует гормон-индуктор + тромбопоэтин и направляет ее развитие по тромбоцитарному ряду. Тромбопоэтин-чувствительная клетка переходит в мегакариобласт, мегакариобласт превращается в промегакариоцит, промегакариоцит - в мегакариоцит - крупную клетку, распадающуюся на 2-3 тысячи кровяных пластинок. Некоторые кровяные пластинки образуются из фагоцитов в легких.

Содержание кровяных пластинок у взрослого здорового человека составляет (1,8-3,5)*1011 /л, но может значительно изменятся. Имеются суточные колебания количества тромбоцитов: в периферической крови днем их больше, чем ночью. Возможно, что это связано с ритмом труда и отдыха. После тяжелой мышечной нагрузки содержание кровяных пластинок у человека возрастает в 3-5 раз, увеличение тромбоцитов (тромбоцитоз) отмечается при различных эмоциональных состояниях.

Тромбоциты - это непигментированые безъядерные клетки, диаметр этих плоских округлых клеток составляет 2-3 мкм, а толщина в среднем - 0,5-0,75 мкм. Кровяные пластинки циркулируют в крови в течении 4-9 суток, а затем разрушаются в печени, легких и селезенке.

При световой микроскопии видна непосредственно примыкающая к оболочке тромбоцита область неструктурированной цитоплазмы - гиаломер, цитоплазма же центральной части клетки (грануломер) содержит гранулы. По строению и химическому составу различают три вида гранул: α-гранулы, содержащие липопротеины, β-гранулы, в состав которых входят ферменты, участвующие в метаболизме тромбоцитов и γ-гранулы - трубочки, пузырьки с фагоцитированными частицами. Какие же основные факторы содержатся в кровяных пластинках?

Физиологическое значение имеют следующие тромбоцитарные факторы:

q Ф1 - ацеглобулин - ускоряет превращение протромбина в тромбин;

Ф2 - ускоритель, ацеглобулин, катализирует переход фибриногена в фибрин;

q Ф3 - липопротеид, участвуют в образовании кровяной протромбиназы (тромбопластин кровяных пластинок);

q Ф4 - антигепариновый фактор или гепариназа;

q Ф5 - фибриноген кровяных пластинок;

q Ф6 - фермент тромбостенин, участвует в ретракции сгустка;

q Ф7 - антифибринолитический фактор-ингибитор фибринолиза;

q Ф8 - серотонин, способствующий агрегации кровяных пластинок и вызывающий сужение сосудов;

q Ф9 - антипротромбиназа;

q Ф10 - фибринстабилизирующий фактор;

q Ф11 - фибринолитический фактор;

q Ф12 - фактор агрегации кровяных пластинок.

You are here: