Физико-химические свойства крови

Цвет крови. Определяется наличием в эритроцитах особого бел­ка — гемоглобина. Артериальная кровь характеризуется ярко-крас­ной окраской, что зависит от содержания в ней гемоглобина, на­сыщенного кислородом (оксигемоглобин). Венозная кровь имеет тем­но-красную с синеватым оттенком окраску, что объясняется наличием в ней не только окисленного, но и восстановленного гемоглобина. Чем активнее орган и чем больше отдал кислорода тканям гемоглобин, тем более темной выглядит венозная кровь.

Относительная плотность крови. Колеблется от 1,058 до 1,062 и зависит преимущественно от содержания эритроцитов. Относи­тельная плотность плазмы крови в основном определяется концен­трацией белков и составляет 1,029—1,032.

Вязкость крови. Определяется по отношению к вязкости воды и соответствует 4,5—5,0. Вязкость крови зависит главным образом от содержания эритроцитов и в меньшей степени от белков плазмы. Вязкость венозной крови несколько больше, чем артериальной, что

обусловлено поступлением в эритроциты СO2, благодаря чему не­значительно увеличивается их размер. Вязкость крови возрастает при опорожнении депо крови, содержащей большее число эритро­цитов. Вязкость плазмы не превышает 1,8—2,2. При обильном белковом питании вязкость плазмы, а следовательно, и крови может повышаться.

Осмотическое давление крови. Осмотическим давлением назы­вается сила, которая заставляет переходить растворитель (для крови это вода) через полупроницаемую мембрану из менее в более кон­центрированный раствор. Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим методом с помощью определения депрессии (точки замерзания), которая для крови составляет 0,56—0,58°С. Депрессия молярного раствора (раствор, в котором растворена 1 грамм-моле­кула вещества в 1 л воды) соответствует 1,86°С. Подставив значения в уравнение Клапейрона, легко рассчитать, что осмотическое дав-

:' ление крови равно приблизительно 7,6 атм.

Осмотическое давление крови зависит в основном от растворен­ных в ней низкомолекулярных соединений, главным образом солей. Около 60% этого давления создается NaCl. Осмотическое давление в крови, лимфе, тканевой жидкости, тканях приблизительно оди­наково и отличается постоянством. Даже в случаях, когда в кровь поступает значительное количество воды или соли, осмотическое давление не претерпевает существенных изменений. При избыточ­ном поступлении в кровь вода быстро выводится почками и переходит в ткани и клетки, что восстанавливает исходную величину осмо­тического давления. Если же в крови повышается концентрация солей, то в сосудистое русло переходит вода из тканевой жидкости, а почки начинают усиленно выводить соли. Продукты переваривания белков, жиров и углеводов, всасывающиеся в кровь и лимфу, а также низкомолекулярные продукты клеточного метаболизма могут изменять осмотическое давление в небольших пределах.

Поддержание постоянства осмотического давления играет чрез­вычайно важную роль в жизнедеятельности клеток.

Онкотическое давление. Является частью осмотического и за­висит от содержания крупномолекулярных соединений (белков) в

: растворе. Хотя концентрация белков в плазме довольно велика,

| общее количество молекул из-за их большой молекулярной массы относительно мало, благодаря чему онкотическое давление не пре­вышает 30 мм рт. ст. Онкотическое давление в большей степени зависит от альбуминов (80% онкотического давления создают аль­бумины) , что связано с их относительно малой молекулярной массой и большим количеством молекул в плазме.

Онкотическое давление играет важную роль в регуляции водного

: обмена. Чем больше его величина, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше ее переходит в ткани и наоборот. Онкотическое давление влияет на образование тканевой жидкости, лимфы, мочи и всасывание воды в кишечнике. Поэтому кровеза-мещающие растворы должны содержать в своем составе коллоидные

вещества, способные удерживать воду.

При снижении концентрации белка в плазме развиваются отеки, так как вода перестает удерживаться в сосудистом русле и переходит в ткани.

Температура крови. Во многом зависит от интенсивности обмена веществ того органа, от которого оттекает кровь, и колеблется в пределах 37—40°С. При движении крови не только происходит некоторое выравнивание температуры в различных сосудах, но и создаются условия для отдачи или сохранения тепла в организме.

Концентрация водородных ионов и регуляция рН крови. В нор­ме рН крови соответствует 7,36, т. е. реакция слабоосновная. Колебания величины рН крови крайне незначительны. Так, в условиях покоя рН артериальной крови соответствует 7,4, а ве­нозной — 7,34. В клетках и тканях рН достигает 7,2 и даже 7,0, что зависит от образования в них в процессе обмена веществ «кислых» продуктов метаболизма. При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться как в кислую (до 7,3), так и в щелочную (до 7,5) сторону. Более значительные откло­нения рН сопровождаются тяжелейшими последствиями для орга­низма. Так, при рН крови 6,95 наступает потеря сознания, и если эти сдвиги в кратчайший срок не ликвидируются, то неми­нуема смерть. Если же концентрация ионов Н⁺ уменьшается и рН становится равным 7,7, то наступают тяжелейшие судороги (тетания), что также может привести к смерти.

В процессе обмена веществ ткани выделяют в тканевую жидкость, а следовательно, и в кровь «кислые» продукты обмена, что должно приводить к сдвигу рН в кислую сторону. Так, в результате ин­тенсивной мышечной деятельности в кровь человека может поступать в течение нескольких минут до 90 г молочной кислоты. Если это количество молочной кислоты прибавить к объему дистиллированной воды, равному объему циркулирующей крови, то концентрация ионов Н⁺ возросла в ней в 40 000 раз. Реакция же крови при этих условиях практически не изменяется, что объясняется наличием буферных систем крови. Кроме того, в организме постоянство рН сохраняется за счет работы почек и легких, удаляющих из крови СO2, избыток солей, кислот и оснований (щелочей).

Постоянство рН крови поддерживается буферными системами: гемоглобиновой, карбонатной, фосфатной и белками плазмы.

Самой мощной является буферная система гемоглобина. На ее долю приходится 75% буферной емкости крови. Эта система вклю­чает восстановленный гемоглобин (ННЬ) и калиевую соль восста­новленного гемоглобина (КНЬ). Буферные свойства системы обус­ловлены тем, что КНЬ как соль слабой кислоты отдает ион К⁺ и присоединяет при этом ион H+, образуя слабодиссоциированную кислоту:

H+ + KHb = K+ + HHb

Величина рН крови, притекающей к тканям, благодаря восста­новленному гемоглобину, способному связывать СO2 и Н⁺-ионы,

остается постоянной. В этих условиях ННЬ выполняет функции основания. В легких гемоглобин ведет себя как кислота (оксигемог-лобин ННЬO2 является более сильной кислотой, чем С0₂), что предотвращает защелачивание крови.

Карбонатная буферная система (ЬЬСОэ/ЫаНСОз) по своей мощности занимает второе место. Ее функции осуществляются следующим образом: NaHCOa диссоциирует на ионы Na⁺ и НСОГ Если в кровь поступает кислота более сильная, чем уголь­ная, то происходит обмен ионами Na* с образованием слабодис-социированной и легко растворимой угольной кислоты, что пред­отвращает повышение концентрации ионов Н⁺ в крови. Увеличение же концентрации угольной кислоты приводит к ее распаду (это происходит под влиянием фермента карбоангидразы, находящегося в эритроцитах) на H2O и СO2. Последний поступает в легкие и выделяется в окружающую среду. Если в кровь поступает осно­вание, то она реагирует с угольной кислотой, образуя натрия гидрокарбонат (NaHCO3) и воду, что опять-таки препятствует сдвигу рН в щелочную сторону.

Фосфатная буферная система образована натрия дигидрофос-фатом (NaH2PO4) и натрия гидрофосфатом (Na2HPO4). Первое со­единение ведет себя как слабая кислота, второе — как соль слабой кислоты. Если в кровь попадает более сильная кислота, то она реагирует с Na2HPO4, образуя нейтральную соль, и увеличивает количество слабодиссоциируемого Na2HPO4:

Н⁺ + NaHP 04~= Na ⁺ + H 2 PO 4~

Избыточное количество натрия дигидрофосфата при этом будет удаляться с мочой, благодаря чему соотношение NaH2PO4/Na2HPO4 не изменится.

Белки плазмы крови играют роль буфера, так как обладают амфотерными свойствами: в кислой среде ведут себя как основания, а в основной — как кислоты.

Важная роль в поддержании постоянства рН крови отводится нервной регуляции. При этом преимущественно раздражаются хе-морецепторы сосудистых рефлексогенных зон, импульсы от которых поступают в продолговатый мозг и другие отделы ЦНС, что ре-флекторно включает в реакцию периферические органы — почки, легкие, потовые железы, желудочно-кишечный тракт и др., дея­тельность которых направлена на восстановление исходной величины рН. Так, при сдвиге рН в кислую сторону почки усиленно выделяют с мочой анион Н2РО4~. При сдвиге рН крови в щелочную сторону увеличивается выделение почками анионов НРО 2~и НСО3- Потовые железы человека способны выводить избыток молочной кислоты, а легкие — СO2.

Буферные системы крови более устойчивы к действию кислот, чем оснований. Основные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образует так называемый щелочной резерв крови. Его величина определяется по тому количеству СО2, которое может

бытьсвязано 100 мл крови при напряжении С0₂, равному 40 мм рт. ст.

При различных патологических состояниях может наблюдаться сдвиг рН как в кислую, так и в щелочную сторону. Первый из них носит название ацидоза, второй — алкалоза.

Суспензионная устойчивость крови (скорость оседания эритро­цитов — СОЭ). Кровь представляет собой суспензию, или взвесь, так как форменные элементы ее находятся в плазме во взвешенном состоянии. Взвесь эритроцитов в плазме поддерживается гидрофиль­ной природой их поверхности, а также тем, что эритроциты (как и другие форменные элементы) несут отрицательный заряд, благо­даря чему отталкиваются друг от друга. Если отрицательный заряд форменных элементов уменьшается, что может быть обусловлено адсорбцией таких положительно заряженных белков, как фибрино­ген, у-глобулины, парапротеины и др., то снижается электростати­ческий «распор» между эритроцитами. При этом эритроциты, скле­иваясь друг с другом, образуют так называемые монетные столбики. Одновременно положительно заряженные белки выполняют роль межэритроцитарных мостиков. Такие «монетные столбики», застре­вая в капиллярах, препятствуют нормальному кровоснабжению тка­ней и органов.

Если кровь поместить в пробирку, предварительно добавив в нее вещества, препятствующие свертыванию, то через некоторое время можно увидеть, что кровь разделилась на два слоя: верхний состоит из плазмы, а нижний представляет собой форменные элементы, главным образом эритроциты. Исходя из этих свойств, Фарреус предложил изучать суспензионную устойчивость эритроцитов, оп­ределяя скорость их оседания в крови, свертываемость которой устранялась предварительным добавлением цитрата натрия. Этот показатель получил наименование «скорость оседания эритроцитов (СОЭ)».

Величина СОЭ зависит от возраста и пола. У новорожденных СОЭ равна 1—2 мм/ч, у детей старше 1 года и у мужчин — 6—12 мм/ч, у женщин — 8—15 мм/ч, у пожилых людей обоего пола — 15—20 мм/ч. Наибольшее влияние на величину СОЭ ока­зывает содержание фибриногена: при увеличении его концентрации более 4 г/л СОЭ повышается. СОЭ резко увеличивается во время беременности, когда содержание фибриногена в плазме значительно возрастает. Повышение СОЭ наблюдается при воспалительных, ин­фекционных и онкологических заболеваниях, а также при значи­тельном уменьшении числа эритроцитов (анемия). Уменьшение СОЭ у взрослых людей и детей старше 1 года является неблагоприятным признаком.

Величина СОЭ зависит в большей степени от свойств плазмы, чем эритроцитов. Так, если эритроциты мужчины с нормальной СОЭ поместить в плазму беременной женщины, то эритроциты мужчины оседают с такой же скоростью, как и у женщин при беременности.

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ

Все форменные элементы крови — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты — образуются в костном мозге из единой полипотентной, или плюрипотентной, стволовой клетки (ПСК).

В костном мозге все кроветворные клетки собраны в грозди, которые окружены фибробластами и эндотелиальными клетками. Созревшие клетки пробивают себе путь среди расщелин, образо­ванных фибробластами и эндотелием, в синусы, откуда поступают затем в венозную кровь.

Несмотря на то что все клетки крови являются потомками единой кроветворной клетки, они несут различные специфические функции, в то же время общность происхождения наделила их и общими свойствами. Так, все клетки крови, независимо от их специфики, участвуют в транспорте различных веществ, выполняют защитные и регуляторные функции.

Эритроциты

Эритроциты, или красные кровяные диски, впервые обнару­жил в крови лягушки Мальпиги (1661), а Левенгук (1673) показал, что они также присутствуют в крови человека и млекопитающих.

В крови человека эритроциты имеют преимущественно форму двояковогнутого диска. Поверхность диска в 1,7 раза больше, чем поверхность тела такого же объема, но сферической формы; при этом диск умеренно изменяется без растяжения мембраны клетки. Несомненно, форма двояковогнутого диска, увеличивая поверхность эритроцита, обеспечивает транспорт большего количества различных веществ. Кроме того, такая форма позволяет эритроцитам закреп­ляться в фибриновой сети при образовании тромба. Но главное преимущество заключается в том, что форма двояковогнутого диска обеспечивает прохождение эритроцита через капилляры. При этом эритроцит перекручивается в средней узкой части, его содержимое из более широкого конца перетекает к центру, благодаря чему эритроцит свободно входит в узкий капилляр. Форма эритроцитов здоровых людей весьма вариабельна — от двояковогнутой линзы до тутовой ягоды.

Эритроцит окружен плазматической мембраной, структура ко­торой мало отличается от таковой других клеток. Наряду с тем, что мембрана эритроцита проницаема для катионов Na и К , она особенно хорошо пропускает O2, СO2, С1~ и HCO3~. Цитоскелет в виде проходящих через клетку трубочек и микрофиламентов в эритроците отсутствует, что придает ему эластичность и деформи­руемость — столь необходимые свойства при прохождении через узкие капилляры.

Размеры эритроцита весьма изменчивы, но в большинстве случаев их диаметр равен 7,5—8,3 мкм, толщина — 2,1 мкм, площадь поверхности — 145 мкм², объем — 86 мкм³.

В норме число эритроцитов у мужчин равно 4—5*10^¹²/л, или

4 000 000—5 000 000 в 1 мкл. У женщин число эритроцитов меньше и, как правило, не превышает 4,5 10¹²/л. При беременности число эритроцитов может снижаться до 3,5-10¹²/л и даже до 3,0*10¹²/л, и это многие исследователи считают нормой.

У человека с массой тела 60 кг общее число эритроцитов равняется 25 триллионам. Если положить все эритроциты одного человека один на другой, то получится «столбик» высотой более 60 км.

В норме число эритроцитов подвержено незначительным коле­баниям. При различных заболеваниях количество эритроцитов мо­жет уменьшаться. Подобное состояние носит название «эритро-пения» и часто сопутствует малокровию или анемии. Увеличение числа эритроцитов обозначается как «эритроцитоз».

6.2.1.1. Гемоглобин и его соединения

Основные функции эритроцитов обусловлены наличием в их составе особого белка хромопротеида — гемоглобина. Молеку­лярная масса гемоглобина человека равна 68 800. Гемоглобин состоит из белковой (глобин) и железосодержащей (гем) частей. На 1 мо­лекулу глобина приходится 4 молекулы гема.

В крови здорового человека содержание гемоглобина составляет 120—165 г/л (120—150 г/л для женщин и 130—160 г/л для мужчин). У беременных содержание гемоглобина может понижаться до 110 г/л, что не является патологией.

Основное назначение гемоглобина — транспорт О2 и СO2. Кроме того, гемоглобин обладает буферными свойствами, а также способ­ностью связывать некоторые токсичные вещества.

Гемоглобин человека и различных животных имеет разное стро­ение. Это касается белковой части — глобина, так как гем у всех представителей животного мира имеет одну и ту же структуру. Гем состоит из молекулы порфирина, в центре которой расположен ион Fe²⁺, способный присоединять О2. Структура белковой части гемо­глобина человека неоднородна, благодаря чему белковая часть раз­деляется на ряд фракций. Большая часть гемоглобина взрослого человека (95—98%) состоит из фракции А (от лат. adultus — взрослый); от 2 до 3% всего гемоглобина приходится на фракцию А₂; наконец, в эритроцитах взрослого человека находится так на­зываемый фетальный гемоглобин (от лат. fetus — плод), или ге­моглобин F, содержание которого в норме подвержено значительным колебаниям, хотя редко превышает 1—2%. Гемоглобины А и А₂ обнаруживаются практически во всех эритроцитах, тогда как ге­моглобин F присутствует в них не всегда.

Гемоглобин F содержится преимущественно у плода. К моменту рождения ребенка на его долю приходится 70—90%. Гемоглобин F имеет большее сродство к O2, чем гемоглобин А, что позволяет тканям плода не испытывать гипоксии, несмотря на относительно низкое напряжение O2 в его крови. Эта приспособительная реакция объясняется тем, что гемоглобин F труднее вступает в связь с 2,3-дифосфоглицериновой кислотой, которая уменьшает способность

гемоглобина переходить в оксигемоглобин, а следовательно, и обес­печивать легкую отдачу O2 тканям.

Гемоглобин обладает способностью образовывать соединения с O2, СO2 и СО. Гемоглобин, присоединивший О2, носит наименование оксигемоглобина (ННЬO2); гемоглобин, отдавший O2, называется восстановленным, или редуцированным (ННЬ). В артериальной кро­ви преобладает содержание оксигемоглобина, от чего ее цвет при­обретает алую окраску. В венозной крови до 35% всего гемоглобина приходится на ННЬ. Кроме того, часть гемоглобина через аминную группу связывается с СO2, образуя карбогемоглобин (ННЬС0₂), благодаря чему переносится от 10 до 20% всего транспортируемого кровью СO2.

Гемоглобин способен образовывать довольно прочную связь с СО. Это соединение называется карбоксигемоглобином (ННЬСО). Сродство гемоглобина к СО значительно выше, чем к O2, поэтому гемоглобин, присоединивший СО, неспособен связываться с O2. Од­нако при вдыхании чистого O2 резко возрастает скорость распада карбоксигемоглобина, чем пользуются на практике для лечения отравлений СО.

Сильные окислители (ферроцианид, бертолетова соль, пероксид, или перекись, водорода и др.) изменяют заряд от Fe²⁺ до Fe³⁺, в результате чего возникает окисленный гемоглобин — прочное сое­динение гемоглобина с O2, носящее наименование метгемоглобина. При этом нарушается транспорт O2, что приводит к тяжелейшим последствиям для человека и даже смерти.

6.2.1.2. Цветовой показатель

О содержании в эритроцитах гемоглобина судят по так назы­ваемому цветовому показателю, или фарб-индексу (Fi, от farb — цвет, index — показатель) — относительной величине, характе­ризующей насыщение в среднем одного эритроцита гемоглобином. Fi — процентное соотношение гемоглобина и эритроцитов, при этом за 100% (или единиц) гемоглобина условно принимают величину, равную 166,7 г/л, а за 100% эритроцитов — 5-10 /л. Если у человека содержание гемоглобина и эритроцитов равно 100%, то цветовой показатель равен 1. В норме Fi колеблется в пределах 0,75—1,0 и очень редко может достигать 1,1. В этом случае эритроциты называются нормохромными. Если Fi менее 0,7, то такие эритроциты недонасыщены гемоглобином и называются гипохромными. При Fi более 1,1 эритроциты име­нуются гиперхромными. В этом случае объем эритроцита значительно увеличивается, что позволяет ему содержать большую концентрацию гемоглобина. В результате создается ложное впе­чатление, будто эритроциты перенасыщены гемоглобином. Гипо-и гиперхромия встречаются лишь при анемиях. Определение цве­тового показателя важно для клинической практики, так как позволяет провести дифференциальный диагноз при анемиях раз­личной этиологии.

6.2.1.3. Гемолиз

Гемолизом называется разрыв оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму, благодаря чему кровь приобретает лаковый цвет. В искусственных условиях гемолиз эритроцитов может быть вызван помещением их в гипотонический раствор. Для здоровых людей минимальная граница осмотической стойкости соответствует раствору, содержащему 0,42—0,48% NaCl, полный же гемолиз (мак­симальная граница стойкости) происходит при концентрации 0,30— 0,34% NaCl. При анемиях границы минимальной и максимальной стойкости смещаются в сторону повышения концентрации гипото­нического раствора.

Причины гемолиза. Гемолиз может быть вызван химическими агентами (хлороформ, эфир, сапонин и др.), разрушающими мем­брану эритроцитов. В клинике нередко встречается гемолиз при отравлении уксусной кислотой. Гемолизирующими свойствами об­ладают яды некоторых змей (биологический гемолиз).

При сильном встряхивании ампулы с кровью также наблюдается разрушение мембраны эритроцитов — механический гемолиз. Он может проявляться у больных с протезированием клапанного аппа­рата сердца и сосудов. Кроме того, механический гемолиз иногда возникает при длительной ходьбе (маршевая гемоглобинурия) из-за травмирования эритроцитов в капиллярах стоп.

Если эритроциты заморозить, а потом отогреть, то возникает гемолиз, получивший наименование термического. Наконец, при переливании несовместимой крови и наличии аутоантител к эрит­роцитам развивается иммунный гемолиз. Последний является при­чиной возникновения анемий и нередко сопровождается вы­делением гемоглобина и его производных с мочой (гемоглобину­рия).

6.2.1.4. Функции эритроцитов

Эритроцитам присущи три основные функции: транспортная, защитная и регуляторная.

Транспортная функция эритроцитов заключается в том, что они транспортируют O2 и СO2, аминокислоты, полипептиды, белки, углеводы, ферменты, гормоны, жиры, холестерин, различные био­логически активные соединения (простагландины, лейкотриены и др.), микроэлементы и др.

Защитная функция эритроцитов заключается в том, что они играют существенную роль в специфическом и неспецифическом иммунитете и принимают участие в сосудисто-тромбоцитарном ге­мостазе, свертывании крови и фибринолизе.

Регуляторную функцию эритроциты осуществляют благодаря со­держащемуся в них гемоглобину; регулируют рН крови, ионный состав плазмы и водный обмен. Проникая в артериальный конец капилляра, эритроцит отдает воду и растворенный в ней O2 и уменьшается в объеме, а переходя в венозный конец капилляра,

забирает воду, СO2 и продукты обмена, поступающие из тканей и увеличивается в объеме.

Благодаря эритроцитам во многом сохраняется относительное постоянство состава плазмы. Это касается не только солей. В случае увеличения концентрации в плазме белков эритроциты их активно адсорбируют. Если же содержание белков в крови уменьшается, то эритроциты отдают их в плазму.

Эритроциты являются носителями глюкозы и гепарина, облада­ющего выраженным противосвертывающим действием. Эти соеди­нения при увеличении их концентрации в крови проникают через мембрану внутрь эритроцита, а при снижении — вновь поступают в плазму.

Эритроциты являются регуляторами эритропоэза, так как в их составе содержатся эритропоэтические факторы, поступающие при разрушении эритроцитов в костный мозг и способствующие обра­зованию эритроцитов. В случае разрушения эритроцитов из осво­бождающегося гемоглобина образуется билирубин, являющийся од­ной из составных частей желчи.

6.2.1.5. Эритрон. Регуляция эритропоэза

Понятие «эритрон» введено английским терапевтом Каслом для обозначения массы эритроцитов, находящихся в циркулирующей крови, в кровяных депо и костном мозге. Принципиальная разница между эритроном и другими тканями организма заключается в том, что разрушение эритроцитов осуществляется преимущественно мак­рофагами за счет процесса, получившего наименование «эритрофа-гоцитоз». Образующиеся при этом продукты разрушения и в первую очередь железо используются на построение новых клеток. Таким образом, эритрон является замкнутой системой, в которой в условиях нормы количество разрушающихся эритроцитов соответствует числу вновь образовавшихся.

Развитие эритроцитов происходит в замкнутых капиллярах крас­ного костного мозга. Как только эритроцит достигает стадии ре-тикулоцита, он растягивает стенку капилляра, благодаря чему сосуд раскрывается и ретикулоцит вымывается в кровоток, где и превращается за 35—45 ч в молодой эритроцит — нормоцит. В норме в крови содержится не более 1—2% ретикулоцитов.

В кровотоке эритроциты живут 80—120 дней. Продолжительность жизни эритроцитов у мужчин несколько больше, чем у женщин.

Для нормального эритропоэза необходимо железо. Последнее поступает в костный мозг при разрушении эритроцитов, из депо, а также с пищей и водой. Взрослому человеку для нормального эритропоэза требуется в суточном рационе 12— 15 мг железа. Железо откладывается в различных органах и тканях, главным образом в печени и селезенке. Если железа в организм поступает недостаточно, то развивается железодефицитная анемия.

Всасыванию железа в кишечнике способствует аскорбиновая кис­лота, переводящая Fe³⁺ в Fe²⁺, который сохраняет растворимость

при нейтральных и щелочных значениях рН. На участке слизистой оболочки тонкой кишки имеются рецепторы, облегчающие переход железа в энтероцит, а оттуда в плазму. В слизистой оболочке тонкой кишки находится белок-переносчик железа — трансферрин. Он доставляет железо в ткани, имеющие трансферриновые рецепторы. В клетке комплекс трансферрина и железа распадается, и железо вступает в связь с другим белком-переносчиком — ферритином. Клетки-предшественники зрелых эритроцитов накапливают железо в ферритине. В дальнейшем оно используется, когда клетка начинает образовывать большое количество гемоглобина.

Важным компонентом эритропоэза является медь, которая усва­ивается непосредственно в костном мозге и принимает участие в синтезе гемоглобина. Если медь отсутствует, то эритроциты созре­вают лишь до стадии ретикулоцита. Медь катализирует образование гемоглобина, способствуя включению железа в структуру гема. Не­достаток меди приводит к анемии.

Для нормального эритропоэза необходимы витамины и в пер­вую очередь витамин В12 и фолиевая кислота. Эти витамины оказывают сходное взаимодополняющее действие на эритропоэз. Витамин B12 (внешний фактор кроветворения) синтезируется мик­роорганизмами, лучистыми грибками и некоторыми водорослями. Для его образования необходим кобальт. В организм человека витамин B12 поступает с пищей — особенно его много в печени, мясе, яичном желтке.

Для всасывания витамина В12 требуется внутренний фактор кро­ветворения, который носит наименование «гастромукопротеин». Это вещество является комплексным соединением, образующимся в же­лудке.

Фолиевая кислота, или витамин В7, является водорастворимым витамином, содержащимся во многих растительных продуктах, а также в печени, почках, яйцах.

Витамин В12 и фолиевая кислота принимают участие в синтезе глобина. Они обусловливают образование в эритробластах нуклеи­новых кислот, являющихся одним из основных строительных мате­риалов клетки.

Немаловажную роль в регуляции эритропоэза играют другие витамины группы В, а также железы внутренней секреции. Все гормоны, регулирующие обмен белков (соматотропный гормон ги­пофиза, гормон щитовидной железы — тироксин и др.) и кальция (паратгормон, тиреокальцитонин), необходимы для нормального эритропоэза. Мужские половые гормоны (андрогены) стимулируют эритропоэз, тогда как женские (эстрогены) — тормозят его, что обусловливает меньшее число эритроцитов у женщин по сравнению с мужчинами.

Особо важную роль в регуляции эритропоэза играют специфи­ческие вещества, получившие наименование «эритропоэтины». Еще в 1906 г. показано, что сыворотка крови кроликов, перенесших кровопотерю, стимулирует электропоэз. В дальнейшем было уста­новлено, что эритропоэтины присутствуют в крови животных и

людей, испытывающих гипоксию — недостаточное поступление к тканям кислорода, что наблюдается при анемиях, подъеме на высоту, мышечной работе, снижении парциального давления кислорода в барокамере, заболеваниях сердца и легких. В небольшой концент­рации эритропоэтины обнаружены в крови здоровых людей, что позволяет считать их физиологическими регуляторами эритропоэза. Вместе с тем при анемиях, сопровождающих заболевания почек, эритропоэтины отсутствуют или их концентрация значительно сни­жается. Эти данные позволили предположить, что местом синтеза эритропоэтинов являются почки. Эритропоэтины образуются также в печени, селезенке, костном мозге. Получены факты, свидетель­ствующие о том, что мощной эритропоэтической активностью об­ладают полипептиды эритроцитов, молекулярная масса которых не превышает 10 000.

Эритропоэтины оказывают действие непосредственно на клетки-предшественники эритроидного ряда (КОЕ-Э)¹. Функции эритропо­этинов сводятся к следующему: 1) ускорение и усиление перехода стволовых клеток костного мозга в эритробласты; 2) увеличение числа митозов клеток эритроидного ряда; 3) исключение одного или нескольких циклов митотических делений; 4) ускорение созревания неделящихся клеток — нормобластов, ретикулоцитов.

Ряд гемопоэтических факторов образуется стромой костного мозга и костномозговыми фибробластами. «Микроокружение» костного мозга является важнейшей частью кроветворного механизма. Эрит-роидные предшественники, размещенные на ячеистой сети костно­мозговых фибробластов, быстро развиваются и втискиваются между ними. Это объясняется тем, что для дифференцировки эритроидных клеток требуется их плотное прикрепление (адгезия) к окружающим структурам. Кроме того, фибробласты и эндотелиальные клетки являются источником ростковых факторов кроветворения.

На эритропоэз действуют соединения, синтезируемые моноцита­ми, макрофагами, лимфоцитами и другими клетками, получившие название «интерлейкины». Согласно международной классифика­ции, они обозначаются арабскими цифрами (ИЛ-1, ИЛ-2 и т. д.). На полипотентную стволовую клетку (ПСК) непосредственно вли­яют и способствуют ее дифференцировке ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-11 и ИЛ-12. В частности, активированные макрофаги выделяют ИЛ-1, а также фактор некроза опухолей (ФНО). ИЛ-1 и ФНО стимулируют фибробласты и эндотелиальные клетки, благодаря чему они усиленно продуцируют так называемый белковый фактор Стила, оказываю­щий влияние непосредственно на ПСК и способствующий ее диф­ференцировке. Кроме того, фибробласты, эндотелиальные клетки и активированные Т-лимфоциты способны выделять ИЛ-6, ИЛ-11 и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ). Фактор Стила, ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-11, ИЛ-1 и ГМ-КСФ относятся к раннедействующим гемопоэтическим ростовым факто-

рам. По мере того как родоначальники нескольких линий крове­творных клеток дифференцируются в родоначальники одной линии, в реакцию вступают позднедействующие гемопоэтические ростовые факторы и эритропоэтин.

Важная роль в эритропоэзе принадлежит ядерным факторам — ГАТА-1 (внутриядерный регулятор транскрипции в эритроне) и НФЕ-2. Отсутствие ГАТА-1 предотвращает образование эритроци­тов, недостаток НФЕ-2 нарушает всасывание железа в кишечнике и синтез глобина.

6.2.2. Лейкоциты

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, представляют собой образования различной формы и величины. По строению лейкоциты делят на две большие группы: зернистые, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты. К гранулоцитам относятся нейт-рофилы, эозинофилы и базофилы, к агранулоцитам — лимфоциты и моноциты. Свое наименование клетки зернистого ряда получили от способности окрашиваться красками: эозинофилы воспринимают кислую краску (эозин), базофилы — щелочную (гематоксилин), а нейтрофилы — и ту, и другую.

В норме количество лейкоцитов у взрослых людей колеблется от 4,5 до 8,5 тыс в 1 мм³, или 4,5—8,5*10⁹/л.

Увеличение числа лейкоцитов носит название лейкоцитоза, уменьшение — лейкопении. Лейкоцитозы могут быть физиологиче­ские и патологические, тогда как лейкопении встречаются только при патологии.

6.2.2.1. Физиологические лейкоцитозы. Лейкопении

Различают следующие виды физиологических лейкоцитозов:

Пищевой. Возникает после приема пищи. При этом число лей­коцитов увеличивается незначительно (в среднем на 1—3 тыс. в мкл) и редко выходит за границу верхней физиологической нормы. При пищевом лейкоцитозе большое количество лейкоцитов скапли­вается в подслизистой основе тонкой кишки. Здесь они осуществляют защитную функцию — препятствуют попаданию чужеродных аген­тов в кровь и лимфу. Пищевой Лейкоцитоз носит перераспредели­тельный характер и обеспечивается поступлением лейкоцитов в кровоток из депо крови.

Миогенный. Наблюдается после выполнения тяжелой мышечной работы. Число лейкоцитов при этом может возрастать в 3—5 раз. O2ромное количество лейкоцитов при физической нагрузке скапли­вается в мышцах. Миогенный лейкоцитоз носит как перераспреде­лительный, так и истинный характер, так как при нем наблюдается усиление костномозгового кроветворения.

Эмоциональный. Как и лейкоцитоз при болевом раздражении, носит перераспределительный характер и редко достигает высоких показателей.

При беременности. Большое количество лейкоцитов скаплива­ется в подслизистой основе матки. Этот лейкрцитоз в основном носит местный характер. Его физиологический смысл состоит не только в предупреждении попадания инфекции в организм роженицы, но ив стимулировании сократительной функции матки.

Лейкопении встречаются только при патологических состо­яниях. Особенно тяжелая лейкопения может наблюдаться в случае поражения костного мозга — острых лейкозах и лучевой болезни. При этом изменяется функциональная активность лейкоцитов, что приводит к нарушениям в специфической и неспецифической за­щите, попутным заболеваниям, часто инфекционного характера, и даже смерти.

6.2.2.2. Лейкоцитарная формула

В норме и патологии учитывается не только количество лей­коцитов, но и их процентное соотношение, получившее наимено-вение лейкоцитарной формулы, или лейкограммы (табл. 6.3).

В крови здорового человека могут встречаться зрелые и юные формы лейкоцитов, однако в норме обнаружить их удается лишь у самой многочисленной группы — нейтрофилов. К ним относятся юные и палочкоядерные нейтрофилы. Юные нейтрофилы, или ми-елоциты, имеют довольно крупное бобовидное ядро, палочкоядер­ные — содержат ядро, не разделенное на отдельные сегменты. Зре­лые, или сегментоядерные, нейтрофилы имеют ядро, разделенное на 2 или 3 сегмента. Чем больше сегментов в ядре, тем старее нейтрофил. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейт­рофилов свидетельствует об омоложении крови и носит название сдвига лейкоцитарной формулы влево, снижение количества этих клеток свидетельствует о старении крови и называется сдвигом лейкоцитарной формулы вправо. Сдвиг влево часто наблюдается при лейкозах (белокровие), инфекционных и воспалительных забо­леваниях.

6.2.2.3. Характеристика отдельных видов лейкоцитов

Нейтрофилы. Созревая в костном мозге, задерживаются в нем на 3—5 дней, составляя костномозговой резерв гранулоцитов.

Лейкопоэз осуществляется экстраваскулярно и лейкоциты, в том числе и нейтрофилы, попадают в сосудистое русло благодаря аме­бовидному движению и выделению протеолитических ферментов, способных растворять белки костного мозга и капилляров. В цир­кулирующей крови нейтрофилы живут от 8 ч до 2 сут. Находящиеся в кровотоке нейтрофилы могут быть условно разделены на 2 группы: 1) свободно циркулирующие и 2) занимающие краевое положение в сосудах. Между обеими группами существует динамическое рав­новесие и постоянный обмен. Следовательно, в сосудистом русле нейтрофилов содержится приблизительно в 2 раза больше, чем определяется в вытекающей крови.

Предполагают, что разрушение нейтрофилов происходит за пре­делами сосудистого русла. По-видимому, все лейкоциты уходят в ткани, где и погибают. Обладая фагоцитарной функцией, нейтро­филы поглощают бактерии и продукты разрушения тканей. В составе нейтрофилов содержатся ферменты, разрушающие бактерии. Ней­трофилы способны адсорбировать антитела и переносить их к очагу воспаления, принимают участие в обеспечении иммунитета.

Под влиянием продуктов, выделяемых нейтрофилами, усили­вается митотическая активность клеток, ускоряются процессы ре­парации, стимулируется гемопоэз и растворение фибриновогр сгу­стка.

Базофилы. В крови базофилов очень мало (40—60 в 1 мкл), однако в различных тканях, в том числе сосудистой стенке, содер­жатся тучные клетки, иначе называемые «тканевые базофилы». Функция базофилов обусловлена наличием в них ряда биологически активных веществ. К ним в первую очередь принадлежит гдетамин, расширяющий кровеносные сосуды. В базофилах содержатся проти-восвертывающее вещество гепарин, а также гиалуроновая кислота, влияющая на проницаемость сосудистой стенки. Кроме того, базо- филы содержат фактор активации тромбоцитов — ФАТ (соединение, обладающее чрезвычайно широким спектром действия), тромбоксаны (соединения, способствующие агрегации тромбоцитов), лейкотриены и простагландины — производные арахидоновой кислоты и др. Особо важную роль играют эти клетки при аллергических реакциях (брон­хиальная астма, крапивница, глистные инвазии, лекарственная бо­лезнь и др.), когда под влиянием комплекса антиген — антитело происходит дегрануляция базофилов и биологически активные со­единения поступают в кровь, обусловливая клиническую картину перечисленных заболеваний.

Количество базофилов резко возрастает при лейкозах, стрессовых ситуациях и слегка увеличивается при воспалении.

Эозинофилы. Длительность пребывания эозинофилов в кровотоке не превышает нескольких часов, после чего они проникают в ткани, где и разрушаются. Эозинофилы обладают фагоцитарной активно-

стью. Особенно интенсивно они фагоцитируют кокки. В тканях эозинофилы скапливаются преимущественно в тех органах, где со­держится гистамин — в слизистой оболочке и подслизистой основе желудка и тонкой кишки, в легких. Эозинофилы захватывают ги­стамин и разрушают его с помощью фермента гистаминазы. В со­ставе эозинофилов находится фактор, тормозящий выделение гис-тамина тучными клетками и базофилами. Эозинофилы играют важ­ную роль в разрушении токсинов белкового происхождения, чужеродных белков и иммунных комплексов.

Чрезвычайно велика роль эозинофилов, осуществляющих цито-токсический эффект, в борьбе с гельминтами, их яйцами и личин­ками. В частности, при контакте активированного эозинофила с личинками происходит его дегрануляция с последующим выделением большого количества белка и ферментов, например пероксидаз, на поверхность личинки, что приводит к разрушению последней. Уве­личение числа эозинофилов, наблюдаемое при миграции личинок, является одним из важнейших механизмов в ликвидации гельмин-тозов.

Содержание эозинофилов резко возрастает при аллергических заболеваниях, когда происходит дегрануляция базофилов и выделе­ние анафилактического хемотаксического фактора, который привле­кает эозинофилы. При этом эозинофилы выполняют роль «чистиль­щиков», фагоцитируя и инактивируя продукты, выделяемые базо­филами.

В эозинофилах содержатся катионные белки, которые активируют компоненты калликреин-кининовой системы и влияют на сверты­вание крови. Предполагают, что катионные белки, повреждая эн­дотелий, играют важную роль при развитии некоторых видов па­тологии сердца и сосудов.

При тяжело протекающих инфекционных заболеваниях число эозинофилов резко снижается, а иногда при подсчете лейкрци-тарной формулы они вообще не выявляются (развивается анэо-зинопения).

Моноциты. Циркулируют до 70 ч, а затем мигрируют в ткани, где образуют обширное семейство -тканевых макрофагов. Функции их весьма многообразны. Моноциты являются чрезвычайно актив­ными фагоцитами, распознают антиген и переводят его в так на­зываемую иммуногенную форму, образуют ^биологически активные соединения — монокины (действующие в основном на лимфоциты), играют существенную роль в противоинфекционном и противора­ковом иммунитете, синтезируют отдельные компоненты системы комплемента, а также факторы, принимающие участие в сосуди-сто-тромбоцйтарном гемостазе, процессе свертывания крови и рас­творении кровяного сгустка.

Лимфоциты. Как и другие виды лейкоцитов, образуются в ко­стном мозге, а затем поступают в сосудистое русло. Здесь одна популяция лимфоцитов направляется в вилочковую железу, где превращается в так называемые Т-лимфоциты (от слова thymus).

Популяция Т-лимфоцитов гетерогенна и представлена следую-

щими классами клеток. Т-киллеры, или убийцы (от англ. to kill — убивать), осуществляющие лизис клеток-мишеней, к которым можно отнести возбудителей инфекционных болезней, грибки, микобакте-рии, опухолевые клетки и др. Т-хелперы, или помощники имму­нитета. Различают Т—Т-хелперы, усиливающие клеточный имму­нитет, и Т—В-хелперы, облегчающие течение гуморального имму­нитета. Т-амплифайеры усиливают функцию Т- и В-лимфоцитов, однако в большей степени влияют на Т-лимфоциты. Т-супрессоры — лимфоциты, препятствующие иммунному ответу. Различают T—Т-супрессоры, подавляющие клеточный иммунитет, и Т—В-супрессо-ры, угнетающие гуморальный иммунитет. Т-дифференцирующие, или Td-лимфоциты, регулируют функцию стволовых кроветворных клеток, т. е. влияют на соотношение эритроцитарного, лейкоцитар­ного и тромбоцитарного (мегакариоцитарного) ростков костного моз­га. Т-контрсупрессоры препятствуют действию Т-супрессоров и, следовательно, усиливают иммунный ответ. Т-клетки памяти хра­нят информацию о ранее действующих антигенах и таким образом регулируют так называемый вторичный иммунный ответ, который проявляется в более короткие сроки, так как минует основные стадии этого процесса.

Другая популяция лимфоцитов образует В-л имфоциты (от слова bursa), окончательное формирование которых у человека и млекопитающих, по-видимому, происходит в костном мозге или системе лимфоидно-эпителиальных образований, расположен­ных по ходу тонкой кишки (лимфоидные, или пейеровы бляшки и др.).

Большинство В-лимфоцитов в ответ на действие антигенов и цитокинов переходит в плазматические клетки, вырабатывающие антитела и потому именуемые антителопродуцентами. Среди В-лимфоцитов также различают В-киллеры, В-хелперы и В-супрес-соры.

В-киллеры выполняют те же функции, что и Т-киллеры. Что касается В-хелперов, то они способны представлять антиген, уси­ливать действие Td-лимфоцитов и Т-супрессоров, а также участ­вовать в других реакциях клеточного и гуморального иммунитета. Функция В- cynpeccopoe заключается в торможении пролиферации антителопродуцентов, к которым принадлежит основная масса i В-лимфоцитов.

Существует группа клеток, получивших наименование «ни Т-ни В-лимфоциты». К ним относятся так называемые 0-лим-фоциты, являющиеся предшественниками Т- и В-клеток и состав­ляющие их резерв. Большинство исследователей относят к 0-лим-фоцитам особые клетки, именуемые натуральными (природными) киллерами, или НК-лимфоцитами. Как и другие цитотоксические лимфоциты (ЦТЛ), НК-лимфоциты секретируют белки, способные «пробуравливать» отверстия (поры) в мембране чужеродных клеток и потому названные перфоринами. ЦТЛ содержат протеолитические ферменты (цитолизины), которые проникают в чужеродную клетку через образующиеся поры и разрушают ее.

3 Существуют клетки, несущие на своей поверхности маркеры Т-и В-лимфоцитов (двойные клетки). Они способны заменять как те, так и другие.

6.2.2.4. Регуляция лейкопоэза

Все лейкоциты образуются в красном костном мозге из единой стволовой клетки, однако родоначальницей миелопоэза является бипотенциальная колониеобразующая единица гранулоцитарно-мо-ноцитарная (КОЕ-ГМ) или клетка-предшественница. Для ее роста и дифференцировки необходим особый колониестимулирующий фак­тор (КСФ), вырабатываемый у человека моноцитарно-макрофа-гальными клетками, костным мозгом и лимфоцитами.

КСФ является гликопротеидом и состоит из двух частей — стимулятора продукции эозинофилов (Эо-КСФ) и стимулятора про­дукции нейтрофилов и моноцитов (ГМ-КСФ), относящихся к ранним гемопоэтическим ростовым факторам. Содержание ГМ-КСФ стиму­лируется Т-хелперами и подавляется Т-супрессорами. На более поздних этапах на лейкопоэз влияют гранулоцитарныи колониести­мулирующий фактор — Г-КСФ (способствует развитию нейтрофи­лов) и макрофагальный колониестимулирующий фактор — М-КСФ (приводит к образованию моноцитов), являющиеся позднодейству-ющими специфическими ростовыми факторами.

Установлено, что Td-лимфоциты стимулируют дифференцировку клеток в гранулоцитарном направлении. В регуляции размножения ранних поли- и унипотентных клеток имеет важное значение их взаимодействие с Т-лимфоцитами и макрофагами. Эти клетки влия­ют на клетки-предшественницы с помощью лимфокинов и моноки-нов, содержащихся в мембране и отделяющихся от нее в виде «пузырьков» при тесном контакте с клетками-мишенями.

Из костного мозга и отдельных видов лейкоцитов (гранулоцитов и агранулоцитов) выделен комплекс полипептидных факторов, вы­полняющих функции специфических лейкопоэтинов.

Важная роль в регуляции лейкопоэза отводится интерлейкинам. В частности, ИЛ-3 не только стимулирует гемопоэз, но и является фактором роста и развития базофилов. ИЛ-5 необходим для роста и развития эозинофилов. Многие интерлейкины (ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-7 и др.) являются факторами роста и дифференцировки Т- и В-лимфоцитов (см. раздел 6.2.2.8).

Лейкоциты являются наиболее «подвижной» частью крови, быстро реагирующей на различные изменения в окружающей среде и ор­ганизме развитием лейкоцитоза, что обеспечивается существованием клеточного резерва. Известны два типа гранулоцитарных резервов — сосудистый и костномозговой. Сосудистый гранулоцитарныи резерв представляет собой большое количество гранулоцитов, расположен­ных вдоль стенок сосудистого русла, откуда они мобилизуются при повышении тонуса симпатического отдела автономной (вегетатив­ной) нервной системы.

Количество клеток костномозгового гранулоцитарного резерва

в 30—50 раз превышает их количество в кровотоке. Мобилизация этого резерва происходит при инфекционных заболеваниях, сопро­вождается сдвигом лейкоцитарной формулы влево и обусловлена в основном воздействием эндотоксинов.

Своеобразные изменения претерпевают лейкоциты в разные ста­дии адаптационного синдрома, что обусловлено действием гормонов гипофиза (АКТГ) и надпочечника (адреналина, кортизона, дезок-сигидрокортизона). Уже через несколько часов после стрессорного воздействия развивается лейкоцитоз, который обусловлен выбросом нейтрофилов, моноцитов и лимфоцитов из депо крови. При этом число лейкоцитов не превышает 16—18 тыс. в 1 мкл. В стадии резистентности число и состав лейкоцитов мало отличаются от нормы. В стадии истощения развивается лейкоцитоз, сопровожда­ющийся увеличением числа нейтрофилов и снижением числа лим­фоцитов и эозинофилов.

6.2.2.5. Неспецифическая резистентность и иммунитет

Основное назначение лейкоцитов — участие в защитных реак­циях организма против чужеродных агентов, способных нанести ему вред. Различают специфическую защиту, или иммунитет, и неспе­цифическую резистентность организма. Последняя в отличие от иммунитета направлена на уничтожение любого чужеродного агента. К неспецифической резистентности относятся фагоцитоз и пиноци-тоз, система комплемента, естественная цитотоксичность, действие интерферонов, лизоцима, /3-лизинов и других гуморальных факторов защиты.

Фагоцитоз. Это поглощение чужеродных частиц или клеток и их дальнейшее уничтожение. Явление фагоцитоза открыто И. И. Мечниковым, за что ему была присуждена Нобелевская пре­мия 1908 г. Фагоцитоз присущ нейтрофилам, эозинофилам, моно­цитам и макрофагам.

И. И. Мечников выделил следующие стадии фагоцитоза: 1) при­ближение фагоцита к фагоцитируемому объекту, или лиганду; 2) контакт лиганда с мембраной фагоцита; 3) поглощение лиганда; 4) переваривание или уничтожение фагоцитированного объекта.

Всем фагоцитам присуща амебовидная подвижность. Сцепление с субстратом, к которому движется лейкоцит, носит название ад­гезии. Только фиксированные, или адгезированные, лейкоциты спо­собны к фагоцитозу.

Фагоцит может улавливать отдаленные сигналы (хемотаксис) и мигрировать в их направлении (хемокинез). Хотя сотни продуктов метаболизма влияют на подвижность лейкоцитов, их действие про­является лишь в присутствии особых соединений — хемоаттрактан-тов. К хемоаттрактантам относят продукты распада соединительной ткани, иммуноглобулинов, фрагменты активных компонентов ком­племента, некоторые факторы свертывания крови и фибринолиза, простагландины, лейкотриены, лимфокины и монокины. Благодаря хемотаксису, фагоцит целенаправленно движется в сторону повреж-

дающего агента. Чем выше концентрация хемоаттрактанта, тем большее число фагоцитов устремляется в зону повреждения и тем с большей скоростью они движутся. Для взаимодействия с хемоат-трактантом у фагоцита имеются специфические гликопротеиновые образования — рецепторы; их число на одном нейтрофиле достигает 2* 10^³—2 * 10^^s. Движение фагоцитов осуществляется в результате вза­имодействия актина и миозина и сопровождается выдвижением псев­доподий, которые служат точкой опоры при перемещении фагоцита. Прикрепляясь к субстрату, псевдоподия перетягивает фагоцит на новое место.

Двигаясь таким образом, лейкоцит проходит через эндотелий капилляра; прилипая к сосудистой стенке, он выпускает псевдопо­дию, которая пронизывает стенку сосуда. В этот выступ постепенно «переливается» тело лейкоцита. После этого лейкоцит отделяется от стенки сосуда и может передвигаться в тканях.

Контакт фагоцита с фагоцитируемым объектом может быть обус­ловлен разностью электрических зарядов, повышенной степенью гидрофобности или гидрофильностью лиганда, наличием на его по­верхности лектинов, способных специфически связываться с мемб­ранной манозой или инсулином макрофага. В большинстве случаев контакт опосредуется особыми соединениями — опсонинами, зна­чительно усиливающими фагоцитоз. К последним относятся иммун­ные комплексы, некоторые фрагменты системы комплемента (см. раздел 6.2.2.6), С-реактивный белок, агрегированные белки, фиб-ронектины и др. Наиболее детально опосредованный фагоцитоз изу­чен с участием гликопротеина фибронектина (молекулярная масса 440 000), обладающего значительной клейкостью, что облегчает вза­имодействие фагоцита и лиганда. Фибронектин находится в нера­створимой форме в соединительной ткани и в растворимой — в а₂-глобулиновой фракции плазмы. Кроме того, во взаимодействии фагоцита и фагоцитируемого объекта принимают участие близкий по строению к фибронектину белок ламинин, а также ионы Са²⁺ и Mg . Эта реакция обеспечивается наличием на мембране фаго­цитов специфических рецепторов.

Как только лиганд взаимодействует с рецептором, наступает конформация последнего и сигнал передается на фермент, связанный с рецептором в единый комплекс, благодаря чему осуществляется поглощение фагоцитируемого объекта.

Существует несколько механизмов поглощения, но все они сво­дятся к тому, что лиганд оказывается заключенным в мембрану фагоцита. Образующаяся при этом фагосома передвигается к центру клетки, где сливается с лизосомами, в результате чего появляется фаголизосома. В последней фагоцитируемый объект может погиб­нуть. Это так называемый завершенный фагоцитоз. Но нередко встречается незавершенный фагоцитоз, когда фагоцитируемый объ­ект может жить и развиваться в фагоците. Подобное явление на­блюдается при некоторых инфекционных заболеваниях — туберку­лезе, гонорее, менингококковой и вирусной инфекциях.

Последняя стадия фагоцитоза — уничтожение лиганда. Основным

«оружием» фагоцитов являются продукты частичного восстановления кислорода — пероксид водорода, и свободные радикалы. Они вы­зывают пероксидное окисление липидов, белков и нуклеиновых кислот, благодаря чему повреждается мембрана клетки.

В момент контакта рецепторов с фагоцитируемым объектом на­ступает активация оксидаз — мембранных ферментов, переносящих электроны на кислород и отнимающих их у восстановленных мо­лекул. При образовании фаголизосомы происходит резкое усиление окислительных процессов внутри нее, в результате чего наступает гибель бактерий.

В процессе фагоцитоза утилизируемый клетками кислород пре­вращается в супероксидный анион-радикал (0₂ ). В результате окисления НАДФ*Н2 усиленно генерируется пероксид водорода, ко­торому присуще сильное окислительное действие. Фагоциты обла­дают универсальным свойством высвобождать супероксидные ради­калы, прежде всего О2~.

На фагоцитируемый объект, заключенный в фагосому или фа-голизосому, по системе микротрубочек изливаются содержимое гра­нул, а также образовавшиеся метаболиты. В частности, миелопе-роксидаза нейтрофилов, окисляя мембранные белки, способна инак-тивировать грамположительные и грамотрицательные бактерии, вирусы, грибки, микоплазмы при обязательном участии галогенов (анионов С1~) и пероксида водорода (Н2O2). В уничтожении бактерий внутри фагоцита принимает участие фермент лизоцим (мурамида-за), вызывающий гидролиз гликопротеидов оболочки. В гранулоци-тах содержится уникальная субстанция — фагоцитин, обладающая антибактериальным действием и способная уничтожить грамотри-цательную и грамположительную микрофлору.

К другим механизмам, приводящим к гибели фагоцитируемого объекта, относятся действие катионных белков, меняющих поверх­ностные свойства мембраны; влияние лактоферрина, конкурирую­щего за ионы железа; действие различных амилолитических, про-теолитических и липолитических ферментов, содержащихся в гра­нулах фагоцитов и разрушающих мембрану бактерий и вирусов.

Система комплемента. Комплемент — ферментная система, со­стоящая более чем из 20 белков, играющая важную роль в осуще­ствлении защитных реакций, течении воспаления и разрушения (лизиса) мембран бактерий и различных клеток.

При активации системы комплемента усиливается разрушение чужеродных и старых клеток, активируются фагоцитоз и течение иммунных реакции, повышается проницаемость сосудистой стенки, ускоряется свертывание крови, что в конечном итоге приводит к более быстрой ликвидации патологического процесса.

Иммунитет. Это комплекс реакций, направленных на поддер­жание гомеостаза при встрече организма с агентами, которые рас­цениваются как чужеродные независимо от того, образуются ли они в самом организме или поступают в него извне.

Чужеродные для данного организма соединения, способные вы­зывать иммунный ответ, получили наименование «антигены»

(АГ). Теоретически любая молекула может быть АГ. В результате действия АГ в организме образуются антитела (AT), сенсиби­лизируются (активируются) лимфоциты, благодаря чему они при­обретают способность принимать участие в иммунном ответе. Спе­цифичность АГ заключается в том, что он избирательно реагирует с определенными AT или лимфоцитами, появляющимися после по­падания АГ в организм.

Способность АГ вызывать специфический иммунный ответ обус­ловлена наличием на его молекуле многочисленных детерминант (эпитонов), к которым специфически, как ключ к замку, подходят активные центры (антидетерминанты) образующихся AT. АГ, вза­имодействуя со своими AT, образуют иммунные комплексы (ИК). Как правило, АГ — это молекулы с высокой молекулярной массой; существуют потенциально активные в иммунологическом отношении вещества, величина молекулы которых соответствует одной отдель­ной антигенной детерминанте. Такие молекулы носят наименование гаптенов. Последние способны вызывать иммунный ответ, только соединяясь с полным АГ, т. е. белком.

Органы, принимающие участие в иммунитете, делят на четыре группы.

1. Центральные — тимус, или вилочковая железа, и, по-види­мому, костный мозг.

2. Периферические, или вторичные, — лимфатические узлы, селезенка, система лимфоэпителиальных образований, расположен­ных в слизистых оболочках различных органов.

3. Забарьерные — ЦНС, семенники, глаза, паренхима тимуса и при беременности — плод.

4.       Внутрибарьерные — кожа.

Различают клеточный и гуморальный иммунитет. Клеточный иммунитет направлен на уничтожение чужеродных клеток и тканей и обусловлен действием Т-киллеров. Типичным примером клеточного иммунитета является реакция отторжения чужеродных органов и тканей, в частности кожи, пересаженной от человека человеку.

Гуморальный иммунитет обеспечивается образованием AT и обусловлен в основном функцией В-лимфоцитов.

Иммунный ответ. В иммунном ответе принимают участие им-мунокомпетентные клетки, которые могут быть разделены на ан-тигенпрезентирующие (представляющие АГ), регуляторные (регу­лирующие течение иммунных реакций) и эффекторы иммунного ответа (осуществляющие заключительный этап в борьбе с АГ).

Кантигенпрезентирующим клеткам относятся моно­циты и макрофаги, эндотелиальные клетки, пигментные клетки кожи (клетки Лангерганса) и др. К регуляторным клеткам относятся Т- и В-хелперы, супрессоры, контрсупрессоры, Т-лимфоциты па­мяти. Наконец, к эффекторам иммунного ответа при­надлежат Т- и В-киллеры и В-лимфоциты, являющиеся в основном антителопродуцентами.

Важная роль в иммунном ответе отводится особым цитокинам, получившим наименование интерлейкинов (ИЛ). Из названия видно, что ИЛ обеспечивает взаимосвязь отдельных видов лейкоцитов в иммунном ответе. Они представляют собой малые белковые моле­кулы с молекулярной массой 15 000—30 000.

ИЛ-1 — соединение, выделяемое при антигенной стимуляции моноцитами, макрофагами и другими антигенпрезентирующими клетками. Его действие в основном направлено на Т-хелперы (ам-плифайеры) и макрофаги-эффекторы. ИЛ-1 стимулирует гепатоци-ты, благодаря чему в крови возрастает концентрация белков, полу­чивших наименование реактантов острой фазы, так как их со­держание всегда увеличивается в острую фазу воспаления. К таким белкам относятся фибриноген, С-реактивный белок, alfa 1-антитрипсин | и др. Белки острой фазы воспаления играют важную роль в репа-рации тканей, связывают протеолитические ферменты, регулируют клеточный и гуморальный иммунитет. Увеличение концентрации реактантов острой фазы является приспособительной реакцией, на­правленной на ликвидацию патологического процесса. Кроме того, ИЛ-1 усиливает фагоцитоз, а также ускоряет рост кровеносных сосудов в зонах повреждения.

ИЛ-2 выделяется Т-амплифайерами под воздействием ИЛ-1 и АГ; является стимулятором роста для всех видов Т-лимфоцитов (киллеров, хелперов, супрессоров) и активатором НК-клеток.

ИЛ-3 выделяется стимулированными Т-хелперами, моноцитами и макрофагами. Его действие направлено преимущественно на рост и развитие тучных клеток и базофилов, а также предшественников Т- и В-лимфоцитов.

ИЛ-4 продуцируется в основном стимулированными Т-хелперами и обладает чрезвычайно широким спектром действия, так как спо­собствует росту и дифференцировке В-лимфоцитов, активирует мак­рофаги, Т-лимфоциты и тучные клетки, индуцирует продукцию иммуноглобулинов отдельных классов.

ЙЛ-5 выделяется стимулированными Т-хелперами и является фактором пролиферации и дифференцировки эозинофилов, а также В-лимфоцитов.

ИЛ-6 продуцируется стимулированными моноцитами, макрофа­гами, эндотелием, Т-хелперами и фибробластами; вместе с ИЛ-4 обеспечивает рост и дифференцировку В-лимфоцитов, способствуя их переходу в антителопродуценты, т. е. плазматические клетки.

ИЛ-7 первоначально выделен из стромальных клеток костного мозга; усиливает рост и пролиферацию Т- и В-лимфоцитов, а также влияет на развитие тимоцитов в тимусе.

ИЛ-8 образуется стимулированными моноцитами и макрофагами. Его назначение сводится к усилению хемотаксиса и фагоцитарной активности нейтрофилов.

ИЛ-9 продуцируется Т-лимфоцитами и тучными клетками. Дей­ствие его направлено на усиление роста Т-лимфоцитов. Кроме того, он способствует развитию эритроидных колоний в костном мозге.

ИЛ-10 образуется макрофагами и усиливает пролиферацию зре-

лых и незрелых тимоцитов, а также способствует дифференцировке Т-киллеров.

ИЛ-11 продуцируется стромальными клетками костного мозга. Играет важную роль в гемопоэзе, особенно тромбоцитопоэзе.

ИЛ-12 усиливает цитотоксичность Т-киллеров и Н К-лимфоцитов.

Иммунный ответ начинается с взаимодействия антигенпрезен-тирующих клеток с АГ, после чего происходят его фагоцитоз и переработка до продуктов деградации, которые выделяются наружу и оказываются за пределами антигенпрезентирующей клетки.

Специфичность иммунного ответа обеспечивается наличием осо­бых антигенов, получивших у мышей наименование la-белка. У че­ловека его роль выполняют человеческие лейкоцитарные антигены II класса, тип DR (Human Leukocyte Antigens, или HLA).

Ia-белок находится практически на всех кроветворных клетках, но отсутствует на зрелых Т-лимфоцитах; под влиянием интерлей-кинов происходит экспрессия белка и на этих клетках.

Роль la-белка в иммунном ответе сводится к следующему. АГ могут быть распознаны иммунокомпетентными клетками лишь при контакте со специфическими рецепторами, однако количество АГ слишком велико и природа не заготовила для них соответствующего числа рецепторов, вот почему АГ («чужое») может быть узнан лишь в комплексе со «своим», функцию которого и несет la-белок или антигены HLA-DR.

Продукты деградации АГ, покинув макрофаг, частично вступают во взаимодействие с la-белком, образуя с ним комплекс, стимули­рующий деятельность антигенпрезентирующей клетки. При этом макрофаг начинает секретировать ряд интерлейкинов. ИЛ-1 дейст­вует на Т-амплифайер, в результате чего у последнего появляется рецептор к комплексу la-белок + АГ. Именно эта реакция, как и все последующие, обеспечивает специфичность иммунного ответа.

Активированный Т-амплифайер выделяет ИЛ-2, действующий на различные клоны Т-хелперов и цитотоксические лимфоциты, принимающие участие в клеточном иммунитете. Стимулированные клоны Т-хелперов секретируют ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6, оказы­вающие преимущественное влияние на эффекторное звено иммун­ного ответа и тем самым способствующие переходу В-лимфоцитов в антителопродуценты. Благодаря этому образуются AT, или им­муноглобулины. Другие интерлейкины (ИЛ-7, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12) влияют преимущественно на рост и дифференцировку Т- и В-лим­фоцитов и являются факторами надежности, обеспечивающими им­мунный ответ.

Клеточный иммунитет зависит от действия гуморальных факторов, выделяемых цитотоксическими лимфоцитами (Т-килле-рами). Эти соединения получили наименование «перфорины» и «цитолизины».

Установлено, что каждый Т-эффектор способен лизировать не­сколько чужеродных клеток-мишеней. Этот процесс осуществляется в три стадии: 1) распознавание и контакт с клетками-мишенями; 2) летальный удар; 3) лизис клетки-мишени. Последняя стадия не

требует присутствия Т-эффектора, так как осуществляется под вли­янием перфоринов и цитолизинов. В стадию летального удара пер-форины и цитолизины действуют на мембрану клетки-мишени и образуют в ней поры, через которые проникает вода, разрывающая клетки.

Среди гуморальных факторов, выделяемых в процессе иммунного ответа, следует указать на фактор некроза опухолей (ФНО) и интерфероны.

Действие интерферонов неспецифично, так как они обладают различными функциями — стимулируют деятельность НК-клеток и макрофагов, влияют непосредственно на ДНК- и РНК-содержащие вирусы, подавляя их рост и активность, задерживают рост и раз­рушают злокачественные клетки, возможно, за счет усиления про­дукции ФНО (схема 6.1).

Гуморальный иммунный ответ обеспечивается AT, или иммуноглобулинами. У человека различают пять основных классов иммуноглобулинов: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD. Все они имеют как общие, так и специфические детерминанты.

Иммуноглобулины класса G . У человека являются наиболее важ­ными. Концентрация IgG в крови достигает 9—18 г/л. Иммуно­глобулины класса G обеспечивают противоинфекционную защиту, связывают токсины, усиливают фагоцитарную активность, активи­руют систему комплемента, вызывают агглютинацию бактерий и вирусов, они способны переходить через плаценту, обеспечивая новорожденному ребенку так называемый пассивный иммунитет. Это означает, что если мать перенесла «детские инфекции» (корь, коклюш, скарлатина и др.), то новорожденный ребенок в течение 3—6 мес к этим заболеваниям невосприимчив, так как содержит к возбудителям данных инфекций материнские AT.

Иммуноглобулины класса А. Делят на две разновидности: сыво­роточные и секреторные. Первые из них находятся в крови, вторые — в различных секретах. Соответственно этому сывороточный IgA принимает участие в общем иммунитете, а секреторный IgA обес­печивает местный иммунитет, создавая барьер на пути проникно­вения инфекций и токсинов в организм.

Секреторный IgA находится в наружных секретах — в слюне, слизи трахеобронхиального дерева, мочеполовых путей, молоке, молозиве. Молекулы IgA, присутствующие во внутренних секретах и жидкостях (синовиальная, амниотическая, плевральная, цереб­роспинальная и др.), существенно отличаются от молекул IgA, присутствующего в наружных секретах. Секреторный компонент, по всей видимости, образуется в эпителиальных клетках и в даль­нейшем присоединяется к молекуле IgA.

IgA нейтрализуют токсины и вызывают агглютинацию микроор­ганизмов и вирусов. Концентрация сывороточных IgA колеблется от 1,5 до 4,0 г/л.

Содержание IgA резко возрастает при заболеваниях верхних дыхательных путей, пневмониях, инфекционных заболеваниях же­лудочно-кишечного тракта и др.

Иммуноглобулины класса IgM . Принимают участие в нейтрали­зации токсинов, опсонизации, агглютинации и бактериолизисе, осу­ществляемом комплементом. К этому классу также относятся не­которые природные AT, например к чужеродным (не свойстенным человеку) эритроцитам. Содержание IgM повышается при инфек­ционных заболеваниях у взрослых и детей.

Иммуноглобулины класса IgD . Обладают свойством фиксировать­ся на базофилах и тучных клетках и вызывать в случае образования иммунных комплексов их дегрануляцию. Содержание увеличивается при так называемых аллергических заболеваниях — бронхиальной астме, вазомоторном рините, гельминтозах, аллергических дерма­титах и др.

Иммуноглобулины класса IgE . Представляют собой антитела, локализующиеся в мембране плазматических клеток, в сыворотке концентрация их невелика. Значение IgE не выяснено. Предпола­гают, что IgE принимает участие в аутоиммунных процессах.

Регуляция иммунитета. Интенсивность иммунного ответа во мно­гом определяется состоянием нервной и эндокринной систем. Уста­новлено, что раздражение различных подкорковых структур (тала-мус, гипоталамус, серый бугор) может сопровождаться как усиле­нием, так и торможением иммунной реакции на введение антигенов. Показано, что возбуждение симпатического отдела автономной (ве­гетативной) нервной системы, как и введение адреналина, усиливает фагоцитоз и интенсивность иммунного ответа. Повышение тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы приводит к противоположным реакциям.

Стресс, а также депрессии угнетают иммунитет, что сопровож­дается не только повышенной восприимчивостью к различным за­болеваниям, но и создает благоприятные условия для развития злокачественных новообразований.

За последние годы установлено, что гипофиз и эпифиз с помощью особых пептидных биорегуляторов, получивших наименование «ци-томедины», контролируют деятельность тимуса. Передняя доля ги­пофиза является регулятором преимущественно клеточного, а зад­няя — гуморального иммунитета.

Иммунная регуляторная система. В последнее время высказано предположение, что существуют не две системы регуляции (нервная и гуморальная), а три (нервная, гуморальная и иммунная). Имму-нокомпетентные клетки способны вмешиваться в морфогенез, а также регулировать течение физиологических функций. Не подле­жит сомнению, что Т-лимфоциты играют чрезвычайно важную роль в регенерации тканей. Многочисленные исследования показывают, что Т-лимфоциты и макрофаги осуществляют «хелперную» и «суп-рессорную» функции в отношении эритропоэза и лейкопоэза. Лим-фокины и монокины, выделяемые лимфоцитами, моноцитами и макрофагами, способны изменять деятельность центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищева­рения, регулировать сократительные функции гладкой и попереч­нополосатой мускулатуры.

Особенно важная роль в регуляции физиологических функций принадлежит интерлейкинам, которые являются «семьей молекул на все случаи жизни», так как вмешиваются во все физиологические процессы, протекающие в организме.

Иммунная система является регулятором гомеостаза. Эта функция осуществляется за счет выработки аутоантител, связывающих актив­ные ферменты, факторы свертывания крови и избыток гормонов.

Иммунологическая регуляция, с одной стороны, является неотъ­емлемой частью гуморальной, так как большинство физиологических и биохимических процессов осуществляется при непосредственном участии гуморальных посредников. Однако нередко иммунологиче­ская регуляция носит прицельный характер и тем самым напоминает нервную. Лимфоциты и моноциты, а также другие клетки, прини­мающие участие в иммунном ответе, отдают гуморальный посредник непосредственно органу-мишени. Отсюда предложение назвать им­мунологическую регуляцию клеточно-гуморальной. Основную роль в ней следует отвести различным популяциям Т-лимфоцитов, осу­ществляющих «хелперные» и «супрессорные» функции по отноше­нию к различным физиологическим процессам.

Учет регуляторных функций иммунной системы позволяет врачам различных специальностей по-новому подойти к решению многих проблем клинической медицины.

Тромбоциты

Тромбоциты, или кровяные пластинки, образуются из ги­гантских клеток красного костного мозга — мегакариоцитов. В ко­стном мозге мегакариоциты плотно прижаты к промежуткам между фибробластами и эндотелиальными клетками, через которые их цитоплазма выдается наружу и служит материалом для образования тромбоцитов. В кровотоке тромбоциты имеют круглую или слегка овальную форму, диаметр их не превышает 2—3 мкм. У тромбоцита нет ядра, но имеется большое количество гранул (до 200) различного строения. При соприкосновении с поверхностью, отличающейся по своим свойствам от эндотелия, тромбоцит активируется, распласты­вается и у него появляется до 10 зазубрин и отростков, которые могут в 5—10 раз превышать диаметр тромбоцита. Наличие этих отростков важно для остановки кровотечения.

В норме число тромбоцитов у здорового человека составляет 2-4-10^11/л, или 200—400 тыс. в 1 мкл. Увеличение числа тром­боцитов носит наименование «тромбоцитов», уменьшение — «тромбоцитопения». В естественных условиях число тромбоцитов подвержено значительным колебаниям (количество их возрастает при болевом раздражении, физической нагрузке, стрессе), но редко выходит за пределы нормы. Как правило, тромбоцитопения является признаком патологии и наблюдается при лучевой болезни, врож­денных и приобретенных заболеваниях системы крови.

Основное назначение тромбоцитов — участие в процессе гемо­стаза (см. раздел 6.4). Важная роль в этой реакции принадлежит

так называемым тромбоцитарным факторам, которые со­средоточены главным образом в гранулах и мембране тромбоцитов. Часть из них обозначают буквой Р (от слова platelet — пластинка) и арабской цифрой (P1, Р₂ и т. д.). Наиболее важными являются P3 или частичный (неполный) тромбопластин, представляющий осколок клеточной мембраны; Р4 или антигепариновый фактор; Ps или фибриноген тромбоцитов; АДФ; коитрактильный белок тромбастенин (напоминающий актомиозин), вазоконстрикторные факторы — серотонин, адреналин, норадреналин и др. Значительная роль в гемостазе отводится тромбоксану А₂ (ТхА₂), который син­тезируется из арахидоновой кислоты, входящей в состав клеточных мембран (в том числе и тромбоцитов) под влиянием фермента тромбоксансинтетазы.

На поверхности тромбоцитов находятся гликопротеиновые обра­зования, выполняющие функции рецепторов. Часть из них «зама­скирована» и экспрессируется после активации тромбоцита стиму­лирующими агентами — АДФ, адреналином, коллагеном, микро­фибриллами и др.

Тромбоциты принимают участие в защите организма от чуже­родных агентов. Они обладают фагоцитарной активностью, содержат IgG, являются источником лизоцима и beta-лизинов, способных раз­рушать мембрану некоторых бактерий. Кроме того, в их составе обнаружены пептидные факторы, вызывающие превращение «нуле­вых» лимфоцитов (О-лимфоциты) в Т- и В-лимфоциты. Эти соеди­нения в процессе активации тромбоцитов выделяются в кровь и при травме сосудов защищают организм от попадания болезнетвор­ных микроорганизмов.

Регуляторами тромбоцитопоэза являются тромбоцитопоэ­тины кратковременного и длительного действия. Они образуются в костном мозге, селезенке, печени, а также входят в состав мега-кариоцитов и тромбоцитов. Тромбоцитопоэтины кратковременного действия усиливают отшнуровку кровяных пластинок от мегака-риоцитов и ускоряют их поступление в кровь; тромбоцитопоэтины длительного действия способствуют переходу предшественников гигантских клеток костного мозга в зрелые мегакариоциты. На активность тромбоцитопоэтинов непосредственное влияние оказы­вают ИЛ-6 и ИЛ-11.

ГРУППЫ КРОВИ

 6.3.1. Система АВО

Учение о группах крови возникло из потребностей клинической медицины. Переливая кровь от животных человеку или от человека человеку, врачи нередко наблюдали тяжелейшие осложнения, иногда заканчивавшиеся гибелью реципиента (лицо, которому переливают кровь).

С открытием венским врачом К. Ландштейнером (1901) групп крови стало понятно, почему в одних случаях трансфузии крови

проходят успешно, а в других заканчиваются трагически для боль­ного. К. Ландштейнер впервые обнаружил, что плазма, или сыво­ротка, одних людей способна агглютинировать (склеивать) эритро­циты других людей. Это явление получило наименование изогемаг-глютинации. В основе ее лежит наличие в эритроцитах антигенов, названных агглютиногенами и обозначаемых буквами А и В, а в плазме — природных антител, или агглютининов, именуемых а и р Агглютинация эритроцитов наблюдается лишь в том случае, если встречаются одноименные агглютиноген и агглютинин: А и а, В и /3.

Установлено, что агглютинины, являясь природными антителами (AT), имеют два центра связывания, а потому одна молекула агг­лютинина способна образовать мостик между двумя эритроцитами. При этом каждый из эритроцитов может при участии агглютининов связаться с соседним, благодаря чему возникает конгломерат (аг-глютинат) эритроцитов.

В крови одного и того же человека не может быть одноименных агглютиногенов и агглютининов, так как в противном случае про­исходило бы массовое склеивание эритроцитов, что несовместимо с жизнью. Возможны только четыре комбинации, при которых не встречаются одноименные агглютиногены и агглютинины, или че­тыре группы крови: I — alfabeta, II — Аbeta, III — Ваlfa, IV — АВ.

Кроме агглютининов, в плазме, или сыворотке, крови содержатся гемолизины: их также два вида и они обозначаются, как и агглю­тинины, буквами а и beta. При встрече одноименных агглютиногена и гемолизина наступает гемолиз эритроцитов. Действие гемолизинов проявляется при температуре 37—40 "С. Вот почему при перелива­нии несовместимой крови у человека уже через 30—40 с наступает гемолиз эритроцитов. При комнатной температуре, если встречаются одноименные агглютиногены и агглютинины, происходит агглюти­нация, но не наблюдается гемолиз.

В плазме людей с II, III, IV группами крови имеются антиагглюти­нины — это покинувшие эритроциты и ткани агглютиногены. Обозна­чаются они, как и агглютиногены, буквами А и В (табл. 6.4).

Как видно из приводимой таблицы, I группа крови не имеет агглю­тиногенов, а потому по международной классификации обозначается как группа 0, II — носит наименование А, III — В, IV — АВ.

Для решения вопроса о совместимости групп крови пользуются следующим правилом: среда реципиента должна быть пригодна для жизни эритроцитов донора (человек, который отдает кровь). Такой средой является плазма, следовательно, у реципиента должны учи­тываться агглютинины и гемолизины, находящиеся в плазме, а у донора — агтлютиногены, содержащиеся в эритроцитах. Для реше­ния вопроса о совместимости групп крови смешивают исследуемую кровь с сывороткой, полученной от людей с различными группами крови (табл. 6.5).

Из таблицы видно, что агглютинация происходит в случае сме­шивания сыворотки I группы с эритроцитами II, III и IV групп, сыворотки II группы — с эритроцитами III и IV групп, сыворотки III группы — с эритроцитами II и IV групп.

Следовательно, кровь I группы совместима со всеми другими группами крови, поэтому человек, имеющий I группу крови, на­зывается универсальным донором. С другой стороны, при перели­вании крови людям с IV группой их эритроциты не должны давать реакции агглютинации при смешивании с плазмой (сывороткой) людей с любой группой крови, поэтому люди с IV группой крови называются универсальными реципиентами.

Почему же при решении вопроса о совместимости не принимают в расчет агглютинины и гемолизины донора? Это объясняется тем, что агглютинины и гемолизины при переливании небольших доз крови (200—300 мл) разводятся в большом объеме плазмы (2500— 2800 мл) реципиента и связываются его антиагглютининами, а потому не должны представлять опасности для эритроцитов.

В повседневной практике для решения вопроса о группе пере­ливаемой крови пользуются иным правилом: переливаться должны одногруппная кровь и только по жизненным показаниям, когда человек потерял много крови. Лишь в случае отсутствия одногруп-пной крови с большой осторожностью можно перелить небольшое количество иногруппной совместимой крови. Объясняется это тем, что приблизительно у 10—20% людей имеется высокая концентра-

ция очень активных агглютининов и гемолизинов, которые не могут быть связаны антиагглютининами даже в случае переливания не­большого количества иногруппной крови.

Посттрансфузионные осложнения иногда возникают из-за ошибок при определении групп крови. Установлено, что агглютиногены А и В существуют в разных вариантах, различающихся по своему строению и антигенной активности. Большинство из них получило цифровое обозначение (А_ь А2, А₃ и т. д., В1 В₂ и т. д.). Чем больше порядковый номер агглютиногена, тем меньшую активность он про­являет. И хотя разновидности агтлютиногенов А и В встречаются относительно редко, при определении групп крови они могут быть не обнаружены, что может привести к переливанию несовместимой крови.

Следует также учитывать, что большинство человеческих эрит­роцитов несет антиген Н. Этот АГ всегда находится на поверхности клеточных мембран у лиц с группой крови 0, а также присутствует в качестве скрытой детерминанты на клетках людей с группами крови А, В и АВ. Н — антиген, из которого образуются антигены А и В. У лиц с I группой крови антиген доступен действию анти-Н-антител, которые довольно часто встречаются у людей со II и IV группами крови и относительно редко у лиц с III группой. Это обстоятельство может послужить причиной гемотрансфузионных ос­ложнений при переливании крови I группы людям с другими груп­пами крови.

Концентрация агтлютиногенов на поверхности мембраны эрит­роцитов чрезвычайно велика. Так, один эритроцит группы крови A1 содержит в среднем 900 000—1 700 000 антигенных детерминант, или рецепторов, к одноименным агглютининам. С увеличением порядкового номера агглютиногена число таких детерминант умень­шается. Эритроцит группы А₂ имеет всего 250 000—260 000 анти­генных детерминант, что также объясняет меньшую активность этого агглютиногена.

В настоящее время система AB0 часто обозначается как АВН, а вместо терминов «агглютиногены» и «агглютинины» применяются термины «антигены» и «антитела» (например, АВН-антигены и АВН-антитела).

6.3.2. Система резус (Rh-hr) и другие

К.Ландштейнер и А.Винер (1940) обнаружили в эритроцитах обезьяны макаки резус АГ, названный ими резус-фактором. В даль­нейшем оказалось, что приблизительно у 85% людей белой расы также имеется этот АГ. Таких людей называют резус-положитель­ными (Rh⁺). Около 15% людей этот АГ не имеют и носят название резус-отрицательных (Rh).

Известно, что резус-фактор — это сложная система, включающая более 40 антигенов, обозначаемых цифрами, буквами и символами. Чаще всего встречаются резус-антигены типа D (85%), С (70%), Е (30%), е (80%) — они же и обладают наиболее выраженной

антигенностыо. Система резус не имеет в норме одноименных аг­глютининов, но они могут появиться, если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь.

Резус-фактор передается по наследству. Если женщина Rh', a мужчина Rh⁺, то плод в 50—100% случаев унаследует резус-фактор от отца и тогда мать и плод будут несовместимы по резус-фактору. Установлено, что при такой беременности плацента обладает по­вышенной проницаемостью по отношению к эритроцитам плода. Последние, проникая в кровь матери, приводят к образованию ан­тител (антирезусагглютининов). Проникая в кровь плода, антитела вызывают агглютинацию и гемолиз его эритроцитов.

Тяжелейшие осложнения, возникающие при переливании несов­местимой крови и резус-конфликте, обусловлены не только обра­зованием конгломератов эритроцитов и их гемолизом, но и интен­сивным внутрисосудистым свертыванием крови, так как в эритро­цитах содержится набор факторов, вызывающих агрегацию тромбоцитов и образование фибриновых сгустков. При этом страдают все органы, но особенно сильно повреждаются почки, так как сгустки забивают «чудесную сеть» клубочка почки, препятствуя образованию мочи, что может быть несовместимо с жизнью.

Согласно современным представлениям, мембрана эритроцита рассматривается как набор самых различных АГ, которых насчи­тывается более 500. Только из этих АГ можно составить более 400 млн комбинаций, или групповых признаков крови. Если же учитывать и все остальные АГ, встречающиеся в крови, то число комбинаций достигнет 700 млрд, т. е. значительно больше, чем людей на земном шаре. Разумеется, далеко не все АГ важны для клинической практики. Однако при переливании крови со сравни­тельно редко встречающимся АГ могут возникнуть тяжелейшие гемотрансфузионные осложнения и даже смерть больного.

Нередко при беременности возникают серьезные осложнения, в том числе выраженная анемия, что может быть объяснено несов­местимостью групп крови по системам мало изученных антигенов матери и плода. При этом страдает не только беременная, но в неблагополучных условиях находится и будущий ребенок. Несов­местимость матери и плода по группам крови может быть причиной выкидышей и преждевременных родов.

Гематологи выделяют наиболее важные антигенные системы: ABO, Rh, MNSs, Р, Лютеран (Lu), Келл-Келлано (Кк), Льюис (Le), Даффи (Fy) и Кид (Jk). Эти системы антигенов учитываются в судебной медицине для установления отцовства и иногда при транс­плантации органов и тканей.

В настоящее время переливание цельной крови производится сравнительно редко, так как пользуются трансфузией различных компонентов крови, т. е. переливают то, что больше всего требуется организму: плазму или сыворотку, эритроцитную, лейкоцитную или тромбоцитную массу. В подобной ситуации вводится меньшее ко­личество антигенов, что снижает риск посттрансфузионных ослож­нений.

---

Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 228; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!