Понятие и функции крови

Несмотря на то что лимфоциты выглядят морфологически однородно, они отчетливо различаются по своим функциям и свойствам клеточной мембраны. Их делят на три большие категории: B-клетки, Т-клетки и 0-клетки (нуль-клетки, или ни В, ни Т).

B-лимфоциты созревают  у человека в костном мозге,  после чего мигрируют в лимфоидные органы. Они служат предшественниками клеток, образующих антитела, т.н. плазматических. Для того чтобы B-клетки трансформировались в плазматические, необходимо присутствие Т-клеток.

Созревание Т-клеток начинается в костном мозге, где  образуются протимоциты, которые затем мигрируют в тимус (вилочковую железу) – орган, расположенный в грудной клетке за грудиной. Там они дифференцируются в Т-лимфоциты – весьма неоднородную популяцию клеток иммунной системы, выполняющих различные функции. Так, они синтезируют факторы активации макрофагов, факторы роста B-клеток и интерфероны. Есть среди Т-клеток индукторные (хелперные) клетки, которые стимулируют образование B-клетками антител. Есть и клетки-супрессоры, которые подавляют функции B-клеток и синтезируют фактор роста Т-клеток – интерлейкин-2 (один из лимфокинов).

0-клетки отличаются  от B- и Т-клеток тем, что у  них нет поверхностных антигенов.  Некоторые из них служат «естественными  киллерами», т.е. убивают раковые  клетки и клетки, зараженные вирусом.  Однако в целом роль 0-клеток неясна.

Лейкоцитоз. Содержание в крови белых клеток может по разным причинам возрастать значительно выше нормального уровня. Это возрастание обозначается как лейкоцитоз. Причины его лучше всего рассмотреть на примере отдельных типов лейкоцитов. Обычно лейкоцитоз связан с повышением содержания нейтрофилов в ответ на бактериальную инфекцию. Например, при долевой пневмонии число лейкоцитов в крови нередко достигает 25 000–30 000 в 1 мм³. Аналогичное явление могут вызывать также раковые заболевания и повреждения тканей в результате травм или патологических процессов (тромбоз коронарной артерии, тяжелые ожоги или кровотечения). Эозинофильный лейкоцитоз возникает при аллергических реакциях, бронхиальной астме и паразитарных инвазиях. Уровень базофилов возрастает довольно редко. Лимфоцитоз наблюдается при вирусных инфекциях (корь, свинка, инфекционный мононуклеоз) и при лимфолейкозе. Уровень плазматических клеток тоже возрастает редко; вирусные инфекции сопровождаются лишь небольшим его повышением, хотя при некоторых раковых заболеваниях (миеломная болезнь, плазмоцитома) численность плазматических клеток может увеличиться весьма существенно. При ряде острых и хронических инфекций (брюшной тиф, паратиф, инфекционный мононуклеоз, бруцеллез и туберкулез) повышается уровень моноцитов.

Тромбоциты  представляют собой бесцветные безъядерные тельца сферической, овальной или палочкообразной формы диаметром 2–4 мкм. В норме содержание тромбоцитов в периферической крови составляет 200 000–400 000 на 1 мм³. Продолжительность их жизни – 8–10 дней. Стандартными красителями (азур-эозин) они окрашиваются в однородный бледно-розовый цвет. С помощью электронной микроскопии показано, что по структуре цитоплазмы тромбоциты сходны с обычными клетками; однако по сути они являются не клетками, а фрагментами цитоплазмы очень крупных клеток (мегакариоцитов), присутствующих в костном мозге. Мегакариоциты происходят из потомков тех же стволовых клеток, которые дают начало эритроцитам и лейкоцитам. Как будет показано в следующем разделе, тромбоциты играют ключевую роль в свертывании крови. Повреждения костного мозга под действием лекарств, ионизирующего излучения или при раковых заболеваниях могут приводить к значительному снижению содержания тромбоцитов в крови, что служит причиной спонтанных гематом и кровотечений.

СВЕРТЫВАНИЕ КРОВИ

Свертыванием  крови, или коагуляцией, называется процесс превращения жидкой крови  в эластичный сгусток (тромб). Свертывание  крови в месте ранения –  жизненно важная реакция, обеспечивающая остановку кровотечения. Однако этот же процесс лежит и в основе тромбоза сосудов – крайне неблагоприятного явления, при котором происходит полная или частичная закупорка их просвета, препятствующая кровотоку.

Гемостаз (остановка кровотечения). Когда повреждается тонкий или даже средний кровеносный сосуд, например при надрезе или сдавливании тканей, возникает внутреннее или наружное кровотечение (геморрагия). Как правило, остановка кровотечения наступает за счет образования в месте повреждения сгустка крови.

Через несколько секунд после повреждения просвет сосуда сокращается в ответ на действие высвобождаемых химических веществ и нервных импульсов. При повреждении эндотелиальной выстилки кровеносных сосудов обнажается расположенный под эндотелием коллаген, на который быстро налипают циркулирующие в крови тромбоциты. Они высвобождают химические вещества, вызывающие сужение сосуда (вазоконстрикторы). Тромбоциты секретируют и другие вещества, которые участвуют в сложной цепи реакций, ведущей к превращению фибриногена (растворимого белка крови) в нерастворимый фибрин. Фибрин образует кровяной сгусток, нити которого захватывают клетки крови. Одно из важнейших свойств фибрина – его способность полимеризоваться с образованием длинных волокон, которые сжимаются и выталкивают из сгустка сыворотку крови.

Последовательность  реакций, ведущих к образованию  тромба, легче понять, если представить  два различных пути, которые в  конце концов сливаются в общий (третий) путь. Два первых называются внутренним и внешним: и тот, и  другой ведут к переводу протромбина (фактора II) в активную форму – фермент тромбин (фактор IIa), который относится к классу эстераз. (По международной номенклатуре большинство факторов свертывания крови обозначают римскими цифрами; добавление буквы «а» указывает на активную форму фактора.)

Внутренний путь начинается с активации факторов крови при контакте с поверхностью. Активирующим действием могут обладать поверхности кожи, мышц, соединительной ткани, некоторые жирные кислоты, а  также стекло. В то же время поверхности ряда пластиков, силикона, воска и в особенности эндотелия сосудов активирующим действием не обладают. Указанное свойство эндотелия имеет первостепенное значение, поскольку таким образом предотвращается образование тромбов внутри сосудов.

Изучение тромбообразования в экспериментах in vitro показало, что в только что взятой крови фактор IIa образуется из фактора II примерно за 4 мин. В этом процессе происходит несколько последовательных реакций, в каждой из которых принимают участие два фактора. При контакте с поверхностью активируется фактор XII с образованием XIIa – активного фермента, который, в свою очередь, переводит фактор XI в XIa. Дальнейшая последовательность такова: фактор XIa активирует фактор IX (отсутствующий у лиц, страдающих гемофилией В) с образованием IXa, а фактор VIII (отсутствующий у больных гемофилией А) переходит в VIIIa, после чего IXa и VIIIa совместно активируют фактор X.

Внешний путь, тоже ведущий к активации фактора X, начинается с повреждения ткани  и высвобождения тканевого фактора, который вступает в реакцию с присутствующим в крови фактором VII; в результате образуется комплекс, активирующий фактор X. Этот процесс занимает всего 15 с.

Общий (третий) путь включает взаимодействие активированного  фактора X с фактором V, находящимися в крови ионами кальция и фосфолипидом поврежденных тромбоцитов. В присутствии всех этих компонентов протромбин превращается в тромбин, который в свою очередь переводит фактор I (фибриноген) в Ia (фибрин) с образованием фибринового сгустка. Конечно, это всего лишь упрощенное описание чрезвычайно сложного процесса, многие детали которого еще предстоит выяснить. 

Тромбоз – аномальное свертывание крови в артериях или венах. В результате артериальных тромбозов ухудшается поступление крови в ткани, что вызывает их повреждение. Это происходит при инфаркте миокарда, вызванном тромбозом коронарной артерии, или при инсульте, обусловленном тромбозом сосудов головного мозга. Тромбоз вен препятствует нормальному оттоку крови от тканей. Когда происходит закупорка тромбом крупной вены, вблизи места закупорки возникает отек, который иногда распространяется, например, на всю конечность. Случается, что часть венозного тромба отрывается и попадает в кровоток в виде движущегося сгустка (эмбола), который со временем может оказаться в сердце или легких и привести к опасному для жизни нарушению кровообращения (см. также ТРОМБОЗ).

Выявлено несколько  факторов, предрасполагающих к внутрисосудистому  тромбообразованию; к ним относятся: 1) замедление венозного кровотока вследствие малой физической активности; 2) изменения сосудов, вызванные повышением кровяного давления; 3) локальное уплотнение внутренней поверхности кровеносных сосудов вследствие воспалительных процессов или – в случае артерий – вследствие т.н. атероматоза (отложения липидов на стенках артерий); 4) повышение вязкости крови вследствие полицитемии (повышенного содержания в крови эритроцитов); 5) увеличение количества тромбоцитов в крови.

Как показали исследования, последний из перечисленных факторов играет особую роль в развитии тромбоза. Дело в том, что целый ряд содержащихся в тромбоцитах веществ стимулирует образование кровяного сгустка, а потому любые воздействия, вызывающие повреждение тромбоцитов, могут ускорять этот процесс. При повреждении поверхность тромбоцитов становится более липкой, что приводит к их соединению между собой (аггрегации) и высвобождению их содержимого. Эндотелиальная выстилка кровеносных сосудов содержит т.н. простациклин, который подавляет высвобождение из тромбоцитов тромбогенного вещества – тромбоксана А₂. Большую роль играют также другие компоненты плазмы, препятствующие тромбообразованию в сосудах за счет подавления ряда ферментов системы свертывания крови.

Попытки предотвратить  тромбозы до сих пор дают лишь частичные  результаты. В число профилактических мер входят регулярные физические упражнения, снижение повышенного кровяного  давления и лечение антикоагулянтами; после операций рекомендуется как  можно раньше начинать ходить. Следует отметить, что ежедневный прием аспирина даже в небольшой дозе (300 мг) уменьшает слипание тромбоцитов и значительно понижает вероятность тромбозов.

ГРУППЫ  КРОВИ

У человека и  высших животных на поверхности клеток крови, особенно эритроцитов, имеются генетически обусловленные факторы – т.н. вещества групп крови. Эти факторы имеют огромное значение при переливании крови, поскольку именно они в основном определяют совместимость крови донора и реципиента. Они служат также объектом генетических исследований и используются в судебной медицине (например, при установлении отцовства).

Факторы групп  крови – это макромолекулы, относящиеся  к классу мукополисахаридов; они  присутствуют на поверхности эритроцитов  и представляют собой группу особых антигенов, т.н. агглютиногенов. Кроме того, в плазме крови большинства людей содержатся антитела, или агглютинины, реагирующие с определенными агглютиногенами. Такого рода иммунная реакция возникает в случае переливания несовместимой крови. При этом мембраны донорских эритроцитов, несущие определенные агглютиногены, реагируют с агглютининами, присутствующими в плазме реципиента; в результате этого взаимодействия донорские эритроциты агглютинируют, т.е. слипаются друг с другом, так как между ними образуются мостики из антител.

Система АВ0. Основные агглютиногены крови были впервые описаны в 1900 К.Ландштейнером, который обозначил их буквами А и В. Эти два фактора дают четыре группы крови: А, В, АВ (в крови имеются оба фактора) и 0 (оба фактора отсутствуют). В табл. 3 приведены антигены системы АВ0 и соответствующие им изоагглютинины. Эти антитела отсутствуют в крови новорожденных, но появляются уже в младенчестве – возможно, при контакте со сходными антигенами каких-то бактерий; действительно, при содержании экспериментальных животных в стерильных условиях изоагглютинины (т.н. естественные антитела) у них не образуются. Не считая исключительных случаев, большинство антител против факторов эритроцитов, не входящих в систему АВ0, образуется лишь после контакта организма с эритроцитами, несущими эти факторы.

Группы крови  АВ0 имеют первостепенное значение при подборе крови для переливания. Если донорская кровь относится  к группе А, В или АВ, а у реципиента группа крови 0, то имеющиеся в крови  у реципиента антитела (анти-А, анти-В  или оба сразу) вызовут агглютинацию донорских эритроцитов и их разрушение (гемолиз). При этом эритроциты теряют гемоглобин и другие вещества, что приводит к тяжелым последствиям для реципиента – шоку, кровотечению и нарушению функции почек. Благодаря современным методам лечения смертность в связи с переливанием несовместимой крови значительно уменьшилась. Точно так же кровь групп А и АВ нельзя переливать больным с группой В, а кровь групп В и АВ – больным с группой А.