Физиология тромбоцитов. Гемостаз. Группы крови. Резус-фактор

Физиология тромбоцитов

Тромбоциты – или кровяные пластинки это маленькие плоские клетки разнообразной формы (в основном овальной), не имеющие ядра, диаметром 1-4 мкм (рис.7). Продолжительность их жизни составляет 8-11 дней, после чего они разрушаются в печени, легких и селезенке.

Тромбоцитопоэз – это процесс образования тромбоцитов в организме. В основном он протекает в костном мозге и включает следующие этапы: КОЕ-мег (мегакариоцатарная) – промегакариобласт – мегакариобласт – промегакариоцит — зрелый мегакариоцит — тромбоцитарный мегакариоцит – протромбоциты – тромбоциты.

Костный мозг человека содержит около 15х10⁶ мегакариоцитов на 1 кг массы тела. В среднем мегакариоцит высвобождает до 3000 тромбоцитов.

В 1 литре крови их содержится 150–350х10⁹/л (200-400х10⁹/л). Из общего количества тромбоцитов в крови находится 70%, в селезенке – 30%.

Продолжительность жизни тромбоцитов 6-10 дней. Клетки разрушаются в костном мозге, селезенке и печени.

Тромбоциты выполняют следующие функции:

1. участие в процессе свертывания крови – за счет тромбоцитарных факторов свертывания крови;
2. ангиотрофическая – проявляется в том, что они оказывают влияние на структуру и функцию сосудов микроциркуляции, питая эндотелиальные клетки капилляров;
3. регуляция тонуса сосудистой стенки за счет серотонина, находящегося в гранулах тромбоцитов, и тромбоксана А2, образующегося из арахидоновой кислоты в процессе агрегации тромбоцитов.

Тромбоциты обладают следующими свойствами:

1. фагоцитоз;
2. амебовидная подвижность;
3. секреторная активность;
4. адгезия (прилипание);
5. агрегация (скучивание).

Адгезия – это способность тромбоцитов прилипать к чужеродной поверхности, в частности к измененной сосудистой стенке. При соприкосновении с чужеродной поверхностью тромбоциты распластываются и выпускают псевдоподии.

Агрегация – склеивание тромбоцитов друг с другом. Сначала развивается обратимая, а затем при появлении активного фермента тромбина агрегация становится необратимой.

В тромбоцитах обнаружено много специфических соединений, участвующих в свертывании крови. Их называют тромбоцитарными (пластиночными) факторами и нумеруют арабскими цифрами. Наиболее важными являются фактор 3 – тромбоцитарный тромбопластин или тромбопластический фактор и фактор 6 – тромбостенин.

Система гемостаза

Гемостаз – это процесс остановки кровотечения. Однако следует помнить, что в организме существует единая система, которая также поддерживает жидкое состояние крови и растворение тромба после прекращения кровотечения (фибринолиз), восстанавливая проходимость сосуда.

Процесс гемостаза протекает в два этапа:

1. сосудисто-тромбоцитарный (первичный) гемостаз;
2. коагуляционный (вторичный).

Первичный гемостаз

Сосудисто-тромбоцитарный механизм гемостаза обеспечивает остановку кровотечения в мельчайших сосудах (сосудах микроциркуляторного русла), где имеется низкое кровяное давление и малый просвет сосудов. В них остановка кровотечения может произойти за счет:

1. спазма сосудов;
2. образования тромбоцитарной пробки агрегатами тромбоцитов;
3. сочетания того и другого.

В результате адгезии тромбоцитов к соединительно-тканным волокнам в области краев раны мембрана этих клеток становится более проницаемой, и из них выходят АТФ, АДФ и сосудосуживающие вещества (серотонин и катехоламины), а также тромбоцитарный фактов 3.

В результате действия сосудосуживающих веществ, просвет сосудов уменьшается (возникает функциональная ишемия) и перекрывается тромбоцитами, прилипшими к коллагеновым волокнам.

Выделившийся АДФ вызывает дальнейшую агрегацию тромбоцитов, ускоряя тем самым закупорку просвета сосудов. Агрегация тромбоцитов под действием АДФ носит обратимый характер. Тромбоцитарная пробка пропускает через себя плазму крови. Далее наступает необратимая агрегация тромбоцитов, при которой тромбоцитарная пробка становится непроницаемой для крови. Эта реакция возникает под влиянием тромбина, изменяющего структуру тромбоцитов. Далее из тромбоцитов выделяется фактор 6 – тромбостенин, под влиянием которого происходит сокращение (ретракция) тромбоцитарной пробки, образуется тромбоцитарный тромб. Он прочно закрывает просвет микрососуда и кровотечение останавливается.

Вторичный гемостаз

Первичный гемостаз останавливает кровотечение в сосудах микроциркуляторного русла (где не высокое артериальное давление).

Сосудисто-тромбоцитарные реакции начинают гемостаз и в крупных сосудах, но тромбоцитарные тромбы не выдерживают высокого давления и вымываются.

В таких сосудах остановить кровотечение способен только фибриновый тромб — прочная пробка.

В процесс гемостаза вовлечены 3 компонента:

1. стенка кровеносных сосудов,
2. форменные элементы крови;
3. плазменная ферментная система крови.

Плазменные факторы свертывания крови

Обозначаются римскими цифрами в порядке хронологического открытия. В основном, факторы являются белками, многие из которых, ферментами. Большинство из них образуются в печени и в крови находятся в неактивном состоянии, активируясь в процессе свертывания.

• Фактор I – фибриноген.
• Фактор II — протромбин.
• Фактор III – тканевой тромбопластин.
• Фактор IV — ионы кальция.
• Фактор V — проакцелерин.
• Фактор VI – акцелерин.
• Фактор VII – конвертин.
• Фактор VIII – антигемофильный глобулин А.
• Фактор IX – фактор Кристмаса, антигемофильный глобулин В.
• Фактор X – Стюарта – Прауэра.
• Фактор XI – плазменный предшественник тромбопластина.
• Фактор XII – фактор Хагемана.
• Фактор XIII – фибринстабилизирующий.
• Плазминоген.
• Фактор Флетчера (прокалликреин).
• Фактор Фитцжеральда (кининоген).

Основными плазменными факторами являются: I, II, IV.

Дополнительные факторы (коферменты) – V и VIII.

Факторы-ферменты: II, III, VII, IX-XIII.

Процесс свертывания крови – это ферментативный, цепной (каскадный), матричный процесс перехода растворимого белка фибриногена в нерастворимый фибрин (рис. 8).

Вторичный гемостаз осуществляется в 3 фазы:

1. образование протромбиназы. Данный процесс может осуществляться по двум механизмам – внешнему, то есть протекать в тканях с образованием тканевой протромбиназы, и внутреннему — внутри сосуда с образованием кровяной протромбиназы.
2. образование тромбина;
3. превращение фибриногена в нерастворимое состояние — фибрин.

Образование фибрина завершает образование кровяного тромба.

После образования фибринового тромба через 30-60 минут начинается его сокращение (ретракция). Ретракция происходит за счет сокращения нитей актина и миозина тромбоцитов, а также нитей фибрина под влиянием тромбина и ионов кальция. В результате ретракции сгусток сжимается в плотную массу, тромб уплотняется и стягивает края раны, что облегчает ее закрытие соединительнотканными клетками.

Одновременно с ретракцией, но с меньшей скоростью начинается фибринолиз – расщепление фибрина, составляющего основу тромба.

Важнейшая функция фибринолиза – восстановление просвета сосудов, закупоренных тромбами.

Лизис сгустка крови осуществляется системой ферментов, активным компонентом которой являются плазмин, фибриноген, факторы свертывания крови V, VII, XII и протромбин.

Фибринолиз протекает в 3 фазы:

1. образование кровяного активатора плазминогена;
2. превращение плазминогена в плазмин (фибринолизин);
3. плазмин расщепляет фибрин до пептидов и аминокислот.

Лизис кровяных сгустков продолжается в течение нескольких дней.

Противосвертывающие механизмы

Сохранение жидкого состояния крови – главная функция системы гемокоагуляции.

Жидкое состояние крови обеспечивается следующими механизмами:

1. гладкой поверхностью эндотелия сосудов, препятствующей агрегации тромбоцитов;
2. стенки      сосудов     и     форменные     элементы     крови заряжены отрицательно, что способствует их отталкиванию друг от друга;
3. большая скорость течения крови, что не позволяет концентрироваться факторам свертывания в одном месте;
4. стенки сосудов покрыты слоем растворимого фибрина, который адсорбирует активные факторы свертывания;
5. наличие в крови естественных антикоагулянтов.

К естественным антикоагулянтам относятся: антитромбин III, гепарин, белки С и S, нити фибрина.

Адгезии тромбоцитов к неповрежденной сосудистой стенке препятствуют эндотелиальные клетки; гепариновые соединения тучных клеток соединительной ткани; простациклин, синтезируемый эндотелиальными и гладкомышечными клетками сосуда; активированный эндотелием сосуда протеин С; антитромбин III, активированный гепариноподобными соединениями эндотелия; оксид азота.

Ускорение свертывания крови называют гиперкоагулемией, а замедление – гипокоагулемией.

Группы крови

Австрийский ученый К. Ландштейнер и чешский врач Я.Янский в 1901-1907 годах установили существование в эритроцитах людей особых антигенов – агглютиногенов и наличие в плазме крови соответствующих им антител – агглютининов.

Это послужило основанием для выделения у людей групп крови. Групповую принадлежность крови обусловливают изоантигены. Главным носителем антигенных свойств являются эритроциты. У человека описано около 200 эритроцитарных изоантигенов. Они объединяются в групповые антигенные системы: АВ0, Rh-hr, Дафи, MNS, Диего, Келл и другие. Изоантигены передаются по наследству, постоянны в течение всей жизни, не изменяются под воздействием экзогенных и эндогенных факторов.

В результате взаимодействия антигена с антителом происходит склеивание (агглютинация) антигенных частиц.

Различают нормальные (полные) и ненормальные антитела. Нормальные антитела находятся в плазме крови людей и не связаны с иммунными антигенами. К ним относятся α — и β- агглютинины групповой антигенной системы АВ0. Неполные антитела образуются в ответ на введение антигена, например антирезус-агглютинины.

Система АВО

Антигены (агглютиногены) А и В являются полисахаридами, они находятся в мембране эритроцитов и связаны с белками и липидами. Кроме указанных агглютиногенов в эритроцитах может содержаться антиген 0, у которого антигенные свойства выражены слабо и в крови нет одноименных ему агглютининов. Антитела (агглютинины) α и β находятся в плазме крови. Одноименные агглютиногены и агглютинины в крови одного и того же человека в естественных условиях не встречаются. Если же в эксперименте в пробирке смешать кровь с одноименными агглютиногенами и агглютининами, то произойдет реакция агглютинации. Она сопровождается склеиванием и разрушением (гемолизом) эритроцитов.

Подобное состояние в организме протекает очень тяжело и получило название гемотрансфузионный шок. Он сопровождается тяжелыми клиническими проявлениями и может закончиться летально.

Деление людей по группам крови в системе АВ0 основано на различных комбинциях агглютиногенов эритроцитов и агглютининов плазмы.

В настоящее время по системе АВО выделяют 4 группы крови:

I – (0), α и β;

II — (А), β;

III  — (В), α ;

IV — (АВ) 0.

Таким образом, одновременно в крови не могут находиться одноименные агглютиногены и агглютинины (А и α), (В и β). Именно между ними и может происходить реакция агглютинации при переливаниях крови.

Кроме этого, в эритроцитах обнаружены разновидности агглютиногенов А и В: агглютиногены А_1-7 и В_1-6. Указанные агглютиногены различаются по антигенным свойствам. Найдены также агглютинины α₁ и α₂, получившие название экстраагглютинины. Выявлено, что в крови людей различных групп могут находиться иммунные анти-А- и анти-В-антитела.

Определение групп крови имеет практическое значение при переливании крови (гемотрансфузии).

В настоящее время существуют единые правила для всех случаев переливания крови:

1. переливать только одногруппную кровь по системе АВ0;
2. нельзя переливать резус-положительную кровь (Rh⁺) резус- отрицательному (Rh^—) реципиенту;
3. в исключительных случаях допускается переливание крови другой группы, но не более 1/10 объема циркулирующий крови. При этом учитывают агглютиногены донора и агглютинины реципиента.

Система резус (Rh-hr)

Данная система открыта в 1941 году К.Ландштейнером и А.Винером при иммунизации кроликов кровью обезьян — макак-резусов.

Антигены системы резус (Rh) являются липопротеидами. В настоящее время описано шесть разновидностей антигенов системы резус. Наиболее важными из них являются: D, C, E, обладающие наибольшей иммунногенной активностью. Среди них самым сильным является антиген D, который имеется в эритроцитах 85% людей независимо от их групповой принадлежности по системе АВ0. Кровь таких людей называется резус-положительной (Rh⁺). У остальных 15% людей антиген D отсутствует. Их кровь считается резус-отрицательной (Rh^—).

В отличии от системы АВ0, система резус не имеет врожденных антител: антирезус-антитела (антирезус-агглютинины) могут сформироваться только при переливании резус-отрицательному человеку резус- положительной крови, поэтому повторное переливание резус-положительной крови может вызвать гемоконфликт.

Подобная же ситуация возникает, если резус-отрицательная женщина беременна резус-положительным плодом, наследующим резус- принадлежность от отца. Во время беременности небольшое количество крови плода (0,1-0,2 мл) может проникнуть через плацентарный барьер в кровь матери. Поступление эритроцитов плода в кровь матери может также произойти во время родов. В ответ на чужеродный антиген в организме матери начинают вырабатываться антирезус-агглютинины. При первой беременности резус-конфликт, как правило, не развивается, поскольку титр антител не велик. При повторной и последующих беременностях резус- положительным плодом, титр антител в крови у женщины увеличивается. Антирезус-агглютинины, из-за небольшой молекулярной массы, легко проникают через плацентарный барьер в организм плода, взаимодействуют с антигенами системы резус и вызывают агглютинацию и гемолиз его эритроцитов. В результате развивается выкидыш или гемолитическая болезнь новорожденных.

Для предупреждения иммунизации резус-отрицательной беременной женщине вводят готовые концентрированные антирезус-агглютинины, которые агглютинируют резус-положительные эритроциты плода, поступающие в ее организм и иммунизации не наступает.

Самостоятельная работа

Работа 1. Определение времени свертывания крови

Работа 2. Определение групп крови системы АВ0

Работа 3. Определение резус-принадлежности

Работа 4. Определение индивидуальной совместимости крови по системе АВ0