Физиология крови

У человека, как уже говорилось, кальцитонин не влияет на концентрацию кальция в крови, хотя способен снижать ее при введении в больших дозах.

Гемостаз

Основные принципы

Остановить кровотечение из поврежденного сосуда можно следующими способами:

сдавить сосуд извне;

вызвать спазм сосуда;

закупорить сосуд изнутри.

Все три способа используются и в медицине, и самим организмом:

сосуд сдавливается вытекающей из него и накапливающейся в тканях кровью;

сосуд спазмируется под действием веществ, выделяющихся в месте его повреждения;

сосуд закупоривается:

«пробкой» из тромбоцитов (тромбоцитарным тромбом);

сетью из нитей нерастворимого белка фибрина, в которой запутываются форменные элементы крови (фибриновым тромбом).

Первый способ (сдавление сосуда) осуществляется автоматически и регуляции не подлежит. Вторые два требуют участия сложных систем остановки кровотечения, или гемостаза. При этом спазм сосудов и закупорка их тромбоцитарным тромбом осуществляются во многом общими механизмами, и их роль в остановке кровотечения сходна; напротив, за образование фибринового тромба отвечают иные механизмы, и роль его в остановке кровотечения также несколько иная. В связи с этим выделяют два главных механизма остановки кровотечения.

Сосудисто-тромбоцитарный (первичный) гемостаз, включающий спазм сосудов и образование тромбоцитарного тромба.

Коагуляционный (вторичный) гемостаз, он же -- свертывание крови, сводящийся к образованию фибринового тромба.

Различия между этими двумя механизмами следующие:

по конечному результату: сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, как уже говорилось, заканчивается спазмом сосудов и образованием тромбоцитарного тромба; коагуляционный -- образованием фибринового тромба;

по основным участникам: в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе главную роль играют сосуды и тромбоциты, в коагуляционном -- растворенные в плазме белки;

по скорости срабатывания: первым срабатывает сосудисто-тромбоцитарный гемостаз (отсюда -- «первичный») -- за секунды; затем подключается коагуляционный (вторичный) -- за минуты;

по назначению: сосудисто-тромбоцитарный гемостаз останавливает кровотечения из мелких сосудов; коагуляционный же, при котором образуется гораздо более прочный фибриновый тромб, -- из крупных.

Важнейшая особенность обоих видов гемостаза следующая: оба они запускаются повреждением стенки сосуда, и оба в норме протекают только в области этого повреждения.

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз

Общие принципы

Как уже говорилось, этот вид остановки кровотечения:

запускается повреждением стенки сосудов;

протекает с участием стенки сосудов и тромбоцитов;

заканчивается спазмом сосудов и образованием тромбоцитарного тромба.

Ключевую роль во всех этих процессах играют тромбоциты -- они выделяют вещества, вызывающие и спазм сосудов, и склеивание тромбоцитов друг с другом и со стенкой сосуда. Для этого у тромбоцитов имеются:

на мембране -- рецепторы двух типов:

обеспечивающие склеивание тромбоцитов друг с другом и со стенкой сосуда;

запускающие процессы, заканчивающиеся образованием и выделением сосудосуживающих и других необходимых для сосудисто-тромбоцитарного гемостаза веществ;

в цитоплазме -- упомянутые вещества и системы их синтеза, активирующиеся при стимуляции рецепторов.

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз протекает в три этапа:

1. Адгезия тромбоцитов.

2. Активация тромбоцитов.

3. Агрегация тромбоцитов.

Помимо этого, в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе играет определенную роль рефлекторный спазм сосудов, возникающий в ответ на повреждение тканей.

Адгезия тромбоцитов

Это прилипание тромбоцитов к стенке поврежденного сосуда. В области повреждения в просвет сосуда выступают обрывки коллагена; на мембране же тромбоцитов имеются рецепторы коллагена. Связывание коллагена с рецепторами и приводит к адгезии тромбоцитов. Эта связь усиливается благодаря присоединению находящегося в эндотелии и плазме вещества -- фактора фон Виллебранда.

Активация тромбоцитов

Этапы этого процесса следующие.

1. Происходит стимуляция мембранных рецепторов тромбоцитов -- уже упомянутых рецепторов коллагена (при присоединении к ним коллагена), а также некоторых других, в частности рецепторов тромбина (см. ниже, разд. «Коагуляционный гемостаз»).

2. Стимуляция мембранных рецепторов приводит к активации ряда внутриклеточных систем, отвечающих за синтез необходимых для дальнейших процессов веществ, либо к дегрануляции уже готовых веществ. Перечислим важнейшие из них:

тромбоксан A2и серотонин, вызывающие спазм сосудов -- один из механизмов сосудисто-тромбоцитарного гемостаза. Тромбоксан A2, кроме того, вызывает дальнейшую активацию тромбоцитов;

аденозиндифосфат (АДФ), при действии которого на тромбоциты на их поверхности появляются рецепторы фибриногена, обеспечивающие агрегацию тромбоцитов,-- второй механизм сосудисто-тромбоцитарного гемостаза;

тромбоцитарный фактор роста, стимулирующий привлечение и пролиферацию необходимых для восстановления сосудистой стенки фибробластов и гладкомышечных клеток.

Агрегация тромбоцитов

Действие АДФ (см. пред. пункт) на мембранные рецепторы тромбоцитов (рецепторы к АДФ и другим пуринам называются пуриновыми рецепторами) приводит к тому, что на мембране тромбоцитов появляются новые рецепторы -- рецепторы фибриногена. Фибриноген же в крови всегда присутствует; в результате он связывается с этими рецепторами, «пришивая» тромбоциты друг к другу. Так образуется тромбоцитарный тромб -- конечный этап сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.

Ограничения сосудисто-тромбоцитарного гемостаза

Тромбоцитарный тромб образуется быстро, но он нестоек, и потому легко вымывается более или менее сильным потоком крови; этот механизм способен остановить кровотечение только из мелких сосудов. Следовательно, для надежного гемостаза в сравнительно крупных сосудах необходим более устойчивый тромб -- фибриновый. Он образуется в процессе коагуляционного гемостаза, или свертывания крови.

Коагуляционный гемостаз

Общие принципы

Цель коагуляционного гемостаза (свертывания крови) заключается в образовании прочного фибринового тромба. Основу этого тромба составляют нити нерастворимого белка фибрина, формирующие прочную сеть, скрепленную со стенкой сосуда. В этой сети запутываются форменные элементы крови, и прежде всего, разумеется, преобладающие в крови эритроциты. Свертывание крови -- это последовательность биохимических реакций, конечным этапом которой является образование фибрина.

Требования, предъявляемые к свертыванию крови, следующие:

оно не должно происходить в отсутствие повреждения сосуда;

при повреждении сосуда оно должно срабатывать как можно быстрее;

образование тромба должно происходить только в месте повреждения сосуда, не распространяясь за область этого повреждения.

Рассмотрим, каким образом свертывание крови отвечает этим трем требованиям.

Свертывание крови не происходит в отсутствие повреждения сосуда, так как:

начальные реакции свертывания крови запускаются только появлением в крови продуктов травмированных тканей и фрагментов мембран тромбоцитов (коллагена, мембранных фосфолипидов и липопротеидов); таким образом, при неповрежденных сосудах свертывание крови (в норме) не запускается;

большинство промежуточных реакций свертывания крови также протекают лишь при наличии в крови таких продуктов (фосфолипидов); таким образом, даже если свертывание крови запустилось, при неповрежденных сосудах оно не продолжается;

помимо факторов, отвечающих за свертывание крови (свертывающая система), имеются также факторы, тормозящие свертывание (противосвертывающая система) и разрушающие формирующийся тромб (фибринолитическая система). Обе эти системы ограничивают свертывание крови.

Свертывание крови при повреждении сосуда происходит очень быстро, так как:

свертывание крови представляет собой каскадный процесс активации плазменных белков -- факторов свертывания, протекающий по типу цепной реакции. Каскадным этот процесс является потому, что один фактор, перейдя в активную форму, активирует другой, тот -- следующий и т. д. («принцип домино») (последний этап этого каскада -- образование фибрина). Цепная реакция заключается в том, что каждая молекула некоего фактора вызывает активацию многих молекул следующего фактора; таким образом, количество активированных факторов с каждой последующей реакцией нарастает, как снежный ком;

на нескольких стадиях свертывания крови действуют положительные обратные связи, придающие этим стадиям самоусиливающийся характер. Суть этих связей в том, что активированный фактор способствует образованию своего активатора.

Свертывание крови не распространяется за область повреждения сосуда, так как:

как уже говорилось, существуют две системы, ограничивающие свертывание крови: противосвертывающая и фибринолитическая. В области повреждения сосуда преобладает активность свертывающей системы; чем дальше от этой области, тем в большей мере преобладают активности ограничивающих систем. Граница образующегося тромба -- эта та область, где активности свертывающей (с одной стороны) и противосвертывающей и фибринолитической (с другой стороны) систем в точности уравновешены; скорость образования тромба равна скорости его разрушения.

Механизмы свертывания крови

Факторы свертывания

Последовательность реакций свертывания крови обеспечивается растворенными в крови белками. Эти белки называются факторами свертывания крови. Они представляют собой либо протеазы (ферменты, расщепляющие белки), либо коферменты этих протеаз. Все они постоянно присутствуют в крови в неактивном виде. Субстратами факторов-протеаз служат другие факторы свертывания; когда фактор А действует на фактор Б, он отщепляет от него часть пептидной цепи, и в результате фактор Б активируется. Таким образом, когда некий фактор свертывания активируется, он расщепляет и тем самым активирует следующий фактор свертывания; тот, в свою очередь, активирует следующий фактор, и так далее (рис. 9.8). В этом и заключается каскадный механизм свертывания крови. Первоначально выделили 12 таких факторов; затем некоторые из них изъяли из классификации, но добавили несколько дополнительных. Факторы свертывания обозначаются римскими цифрами; активные факторы обозначаются добавлением буквы «a» (например, Xa). Все факторы свертывания (как и большинство других белков плазмы) образуются в печени.

Фазы свертывания

Каскадный механизм свертывания крови разделяют на три фазы.

Фаза I -- это многоступенчатый каскад реакций, завершающийся образованием фактора Xa (то есть, активацией фактора X) и его активных коферментов (этот фактор и его коферменты часто называют протромбиназным комплексом).

Фаза II -- это образование тромбина из протромбина под действием фактора Xa.

Фаза III -- это образование фибрина из фибриногена под действием тромбина.

Фазы II и III просты -- каждая из них сводится к одной реакции. Фаза I гораздо сложнее, и мы рассмотрим ее подробно, предварительно обсудив дальнейшие превращения образующегося фибрина.

Превращения фибрина

Фибрин вначале образуется в виде мономерных молекул (фибрин-мономеры). Эти молекулы быстро самопроизвольно полимеризуются (образуется фибрин-полимер) однако связи между ними на этом этапе слабые. Одновременно под действием тромбина активируется фактор XIII (фибринстабилизирующий фактор), который: 1) укрепляет полимерные связи; 2) вызывает образование поперечных сшивок в полимерной молекуле. Таким образом, тромбин не только вызывает образование фибрина, но и способствует его укреплению.

Далее фибриновая сеть сжимается, выдавливая из себя сыворотку. Этот процесс, называемый ретракцией сгустка, обусловлен тем, что активированные тромбоциты облепляют нити фибрина, образуют псевдоподии и сокращаются.

Фаза I

Реакции, приводящие к активации фактора X, идут в несколько этапов и двумя параллельными путями (рис. 9.8). Первый из них протекает с участием только плазменных факторов свертывания, и потому называется внутренним путем. Второй требует участия окружающих сосуд (внешних) тканей, и потому называется внешним путем.

Внутренний путь:

последовательность активации факторов свертывания на этом пути следующая: XII--XI--IX--X;

фактор XII -- первый фактор этой последовательности -- активируется механическим контактом: при движении с током крови этот фактор ударяется об обрывки тканей в области повреждения сосуда. Активация фактора XII усиливается компонентом кининовой системы калликреином (см. ниже, разд. «Положительные обратные связи»).

Внешний путь:

последовательность активации факторов свертывания на этом пути следующая: VII--X;

фактор VII активируется так называемым тканевым фактором -- липопротеидом мембран травмированных тканей; смесь этого липопротеида с мембранными фосфолипидами иногда называют тромбопластином.

Итак:

оба пути запускаются повреждением сосуда: внутренний -- контактом фактора XII с обрывками тканей, внешний -- действием тканевого фактора (из поврежденных тканей) на фактор VII;

оба пути заканчиваются образованием активного фактора X (Xa) -- фермента, превращающего протромбин в тромбин.

От действия фактора Xa на протромбин начинается общий (для внешнего и внутреннего путей) конечный путь свертывания крови, включающий II и III фазы.

Коферменты и фосфолипиды

Эти вещества резко ускоряют реакции свертывания крови; в отсутствие данных веществ эти реакции практически не идут.

Фосфолипиды -- это обрывки мембран тканей и тромбоцитов. На фосфолипидах протекают реакции, катализируемые факторами IXa, Xa, VIIa и IIa (тромбином)(то есть все, кроме первых двух реакций внутреннего пути, катализируемых факторами XIIa и XIa). Для того чтобы перечисленные факторы могли связаться с фосфолипидами необходимы ионы Ca2+.

Коферментами служат:

активный фактор VIII (VIIIa) -- для фактора IXa;

активный фактор V (Va) -- для фактора Xa.

Оба эти фактора находятся в плазме в неактивной форме и активируются тромбином.

Положительные обратные связи

Положительные обратные связи еще более ускоряют реакции свертывания крови. Основные из этих связей следующие.

Активация фактора XII ускоряется компонентами так называемой кининовой системы: высокомолекулярным кининогеном и калликреином (рис. 9.10). При этом калликреин активирует фактор XII, а активный фактор XII активирует калликреин (способствует его образованию из неактивного предшественника -- прекалликреина). Эти реакции протекают после связывания фактора XII и прекалликреина с высокомолекулярным кининогеном.

Тромбин активирует факторы V и VIII, необходимые для реакций, в ходе которых активируется протромбин.

Тромбин активирует протромбин, то есть вызывает собственную активацию (аутокатализ).

Роль внешнего и внутреннего путей

Внешний путь активируется очень быстро, затем столь же быстро тормозится (см. ниже, разд. «Противосвертывающая система»). При этом образуется некое начальное количество активных факторов свертывания (в частности, тромбина); далее запускаются только что описанные обратные связи, и на полную мощность «раскручиваются» реакции внутреннего пути. Таким образом, внешний путь играет пусковую роль.



Противосвертывающая система

Мы выяснили, что свертывание крови может запускаться и протекать только при появлении в крови продуктов повреждения тромбоцитов и тканей. Это предупреждает образование тромбов в неповрежденных сосудах. Однако это не может препятствовать безудержному свертыванию крови в условиях такого повреждения; если свертывающую систему ничем не сдерживать, то вся кровь мгновенно свернется: факторов свертывания, содержащихся в 1 мл крови, достаточно для перехода всего фибриногена плазмы в фибрин за 10--15 с! Чтобы этого не произошло, как уже говорилось, в организме существуют противосвертывающая система, препятствующая образованию фибрина, и фибринолитическая система, разрушающая образовавшийся фибрин.

Рассмотрим сначала факторы противосвертывающей системы. Их, видимо, достаточно много, но важнейшие из них -- это:

антитромбин III и гепарин;

ингибитор внешнего пути;

протеины C и S.

Антитромбин III и гепарин

Антитромбин III -- это пептид, постоянно циркулирующий в крови. В присутствии гепарина антитромбин III инактивирует факторы IX, X и II (протромбин), блокируя тем самым ключевые реакции свертывания крови. Гепарин представляет собой полисахарид (гликозаминогликан), в норме в плазме присутствующий лишь в небольших количествах. Он содержится в тучных клетках и базофилах. Выделение гепарина приводит к быстрому глубокому угнетению свертывания крови.

Гепарин -- самый мощный из применяемых в клинике антикоагулянтов (препаратов, препятствующих свертыванию крови).

Ингибитор внешнего пути

При повреждении тканей из них выделяется не только тканевой фактор, но и другой липопротеид -- ингибитор внешнего пути. Тканевой фактор быстро активирует фактор VII; ингибитор внешнего пути, напротив, его инактивирует. Таким образом, сначала образуется активный фактор VIIa, запускает процесс свертывания, а затем этот фактор инактивируется. Именно этим и объясняется лишь пусковая роль внешнего пути.

Протеины C и S

Это белки, инактивирующие факторы Va и VIIIa и тем самым резко тормозящие поздние реакции свертывания крови; протеин C -- это протеаза, разрушающая указанные факторы, протеин S -- ее кофермент. Оба фактора активируются тромбином. Таким образом, тромбин сначала прямо ускоряет образование факторов Va и VIIIa, затем, через промежуточную стадию, их инактивирует.

Соотношение свертывающей и противосвертывающей систем

На примере ингибитора внешнего пути и протеинов C и S видно, что одни и те же факторы (для ингибитора внешнего пути -- разрушение тканей; для протеинов C и S -- тромбин) приводят к активации и свертывающей, и противосвертывающей систем. Однако, как видно из этих же примеров, свертывающая система активируется раньше противосвертывающей. Таким образом, тромб успевает образоваться, и затем уже тормозится его дальнейший рост. Тем самым удовлетворяется важнейшее требование, предъявляемое к свертыванию крови: образование тромба должно происходить только в месте повреждения сосуда, не распространяясь за область этого повреждения.

Ключевая роль тромбина

Из изложенного видно, что тромбин играет ключевую роль во всех процессах свертывания крови.

В сосудисто-тромбоцитарном гемостазе тромбин усиливает активацию тромбоцитов.

В свертывающей системе тромбин активирует:

фибриноген, переводя его в фибрин;

фибринстабилизирующий фактор;

факторы VIII и V;

протромбин.

В противосвертывающей системе тромбин активирует протеины C и S.

Фибринолитическая и антифибринолитическая системы

Фибринолитическая система

Эта система направлена на разрушение уже образовавшегося тромба -- фибринолиз. Она выполняет две основные функции:

вместе с противосвертывающей системой препятствует чрезмерному росту тромба;

удаляет образовавшиеся тромбы, восстанавливая проходимость сосуда. Учитывая, что в результате ежедневных микротравм в мелких сосудах постоянно образуются тромбы, важнейшая функция фибринолитической системы как «чистильщика» сосудов становится совершенно ясной.

Главным фактором фибринолитической системы является плазмин -- фермент, разрушающий фибрин с образованием так называемых продуктов деградации фибрина. Плазмин образуется из содержащегося в плазме неактивного предшественника -- плазминогена. Существуют несколько протеаз, переводящих плазминоген в плазмин, но главная из них --тканевой активатор плазминогена, выделяющийся из поврежденных тканей.

Таким образом, фибринолиз включает три фазы.

1. Выделение из поврежденных тканей тканевого активатора плазминогена.

2. Превращение плазминогена в плазмин под действием тканевого активатора плазминогена.

3. Разрушение фибрина под действием плазмина.

Антифибринолитическая система

Подобно тому, как свертывающая система тормозится противосвертывающей системой, фибринолитическая система тормозится антифибринолитической системой. Факторы этой системы можно разделить на две группы:

препятствующие образованию плазмина;

препятствующие действию плазмина.

И к той и к другой группе относятся несколько факторов. Приведем важнейшие из них.

Образованию плазмина препятствует антиактиватор плазминогена 1 -- ингибитор тканевого активатора плазминогена.

Действию плазмина препятствует a2-антиплазмин, связывающий свободный плазмин в крови.

Взаимодействие фибринолитической и антифибринолитической систем

Подобно тому, как свертывание крови должно происходить только в области повреждения сосуда, фибринолиз должен происходить только в области тромба -- иначе плазмин будет разрушать не только фибрин, но и растворенный в крови фибриноген. Это достигается благодаря следующим механизмам.

1. Тканевой активатор плазминогена на свободный плазминоген действует слабо, но быстро активирует плазминоген, связанный с фибрином.

2. Антиактиватор плазминогена 1 тормозит действие свободного тканевого активатора плазминогена в крови, но слабо действует на тканевой активатор плазминогена, связанный с фибрином.

3. Альфа2-антиплазмин связывает свободный плазмин в крови, но не связывает плазмин, соединенный с фибрином.

Таким образом, в зоне образования фибрина преобладает активация фибринолитической системы (механизм 1), а вне этой области действуют факторы антифибринолитической системы (механизмы 2 и 3). Это и обеспечивает протекание фибринолиза только в области тромба.

Показатели гемостаза

При нарушениях гемостаза (кровоточивости или склонности к тромбообразованию) необходимо прежде всего выяснить, обусловлены ли они расстройствами сосудисто-тромбоцитарного либо коагуляционного гемостаза. С этой целью используют два теста: время кровотечения, отражающее состояние сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, и время свертывания, отражающее состояние коагуляционного гемостаза. Если расстроен коагуляционный гемостаз, то важно сначала определить, нарушен ли внешний или внутренний путь свертывания крови; для этого применяют протромбиновое время (тест на внешний путь) и активированное частичное тромбопластиновое время (тест на внутренний путь). Если выявлено расстройство сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, то выясняют, обусловлено ли оно снижением числа тромбоцитов или нарушением их функции; для этого определяют число тромбоцитов.

Таким образом, основные показатели гемостаза следующие.

1. Время кровотечения.

2. Время свертывания.

3. Протромбиновое время.

4. Активированное частичное тромбопластиновое время.

5. Число тромбоцитов.

Для более тонкой диагностики существует множество других показателей гемостаза, но они применяются гораздо реже.

Время кровотечения

Это время, в течение которого идет кровь при проколе мягких тканей тонкой иглой. Поскольку кровотечение из мелких сосудов останавливается сосудисто-тромбоцитарным гемостазом, это тест именно на сосудисто-тромбоцитарный гемостаз. Нормальные значения: не более 7 мин.

Время свертывания

Это время, в течение которого свежевыпущенная кровь сворачивается в пробирке. Очевидно, что это тест на коагуляционный гемостаз. Нормальные значения: 4--8 мин.

Протромбиновое время

Это время, в течение которого сворачивается цитратная кровь (то есть кровь, в которой предварительно связали все ионы кальция добавлением цитрата) после добавления кальция и тканевого фактора. Это тест на внешний (и общий) путь свертывания крови, так как именно внешний путь запускается тканевым фактором. Нормальные значения: 12--14 с.

Гораздо чаще применяют два показателя, производных от протромбинового времени:

протромбиновый индекс (показатель Квика) -- отношение стандартного протромбинового времени к протромбиновому времени у обследуемого, выраженное в процентах;

международное нормализованное отношение (МНО). Этот показатель представляет собой отношение протромбинового времени у обследуемого к стандартному протромбиновому времени, скорректированное с учетом особенностей применяемых в данной лаборатории реагентов. Внедрение этого показателя было связано со значительными различиями в данных, получаемых в разных лабораториях, и в настоящее время именно МНО, а не протромбиновое время само по себе и не протромбиновый индекс, считается предпочтительным показателем протромбинового времени.

Активированное частичное тромбопластиновое время

Это время, в течение которого сворачивается цитратная кровь после добавления кальция, фосфолипидов и взвеси мелких частиц (последние необходимы для контактной активации фактора XII). Это тест на внутренний (и общий) путь. Нормальные значения: 26--33 с.

Число тромбоцитов

Этот показатель позволяет оценить причину нарушений сосудисто-тромбоцитарного гемостаза. Нормальные значения: 150 000--300 000/мкл (150--300 ґ 109/л).

Эритроцитарные антигены и группы крови

Общие положения

Мембраны эритроцитов, как и других клеток, несут антигены. Для каждого человека антигены его эритроцитов не являются чужеродными, и поэтому антител к ним нет. Если же в кровь попадают эритроциты, несущие не имеющиеся у данного человека антигены, то они будут либо атакованы уже имеющимися антителами, либо антитела к ним будут вырабатываться. При взаимодействии антител с антигенами произойдет реакция агглютинации, или склеивания, эритроцитов. В связи с этим антигены эритроцитов часто называют агглютиногенами, а антитела -- агглютининами. Реакция агглютинации возможна и в обратном случае -- когда в кровь попадут антитела к антигенам собственных эритроцитов. Эта реакция грозит тяжелыми последствиями, вплоть до смертельного исхода. Попадание в кровь человека чужеродных эритроцитов или антител к собственным эритроцитам возможно в двух случаях:

при переливании крови;

при беременности, когда кровь матери и плода различается по определенным антигенам.

Антигены эритроцитов человека (агглютиногены) различаются по выраженности антигенных свойств. В случаях, если эти свойства сильные, развивается выраженная реакция агглютинации; если же антигенные свойства слабые, то этой реакцией в большинстве (но не во всех!) случаях можно пренебречь. У подавляющего большинства эритроцитарных антигенов человека антигенные свойства слабые; исключение составляют антигены систем AB0 и Rh, которые мы здесь и рассмотрим.

Антитела к антигенам эритроцитов (агглютинины) различаются по двум характеристикам:

приобретенные или врожденные (точнее говоря, вырабатывающиеся сразу после рождения). Эта характеристика определяет, возникнет ли реакция агглютинации при первом же переливании несовместимой крови;

крупные или мелкие (размеры антител зависят от того, какими иммуноглобулинами они образованы). От этой характеристики зависит, будут ли антитела матери проходить через плаценту в кровь плода.

В зависимости от наличия тех или иных антигенов выделяют различные группы крови.

Рассмотрим две системы групп крови, антигены которых обладают сильными антигенными свойствами и потому имеющие наибольшее клиническое значение.

Группы крови системы AB0

Антигены

В эту систему входят два антигена, обозначаемые A и B.

Антитела

Антитела к антигенам A и B (анти-A и анти-B-антитела, называемые также агглютининами a и b) обладают следующими свойствами:

они считаются врожденными (на самом деле вырабатываются вскоре после рождения);

их молекулы крупные (не проходят через плаценту).

Группы крови

В зависимости от наличия на эритроцитах антигенов A и B выделяют следующие группы крови системы AB0:

I (0) -- нет ни A, ни B, («0»);

II (A) -- есть только A;

III (B) -- есть только B;

IV (AB) -- есть и A, и B.

Если у человека нет какого-либо антигена (A или B), то в плазме обязательно имеются соответствующие антитела. Соответственно, полные формулы групп крови (учитывая, что анти-A и анти-B-антитела называют агглютининами a и b) можно записать следующим образом:

0ab;

Ab;

Ba;

AB0.

Наследование

В данной системе имеются три аллельных гена:

0, кодирующий мембранный белок, практически лишенный антигенных свойств;

A, кодирующий антиген A;

B, кодирующий антиген B.

У каждого человека, разумеется, имеются два из этих трех генов. При этом гены A и B кодоминантны (при наличии одновременно обоих генов оба будут экспрессироваться). Следовательно:

группе I соответствует только генотип 00;

группе II может соответствовать генотип AA или A0;

группе III может соответствовать генотип BB или B0;

группе IV соответствует только генотип AB.

Переливание крови

В настоящее время считается допустимым только переливание одногруппной цельнойкрови. Однако чаще переливают не цельную кровь, а ее препараты -- в частности, для восполнения эритроцитов используют эритроцитарную массу (отмытые эритроциты). В этом случае, помимо переливания одногруппной эритроцитарной массы, можно использовать правило:

эритроциты I группы, которые не несут никаких антигенов (ни A, ни B), можно переливать лицам любой группы (лица с I группой называются «универсальными донорами»);

лицам IV группы («универсальным реципиентам»), в плазме которых нет никаких антител (ни анти-A, ни анти-B), можно переливать эритроциты любой другой группы.

Беременность

У матери и плода, разумеется, могут быть разные группы крови по системе AB0. Однако поскольку анти-A и анти-B-антитела не проникают через плаценту, никаких осложнений в норме в подобных случаях не бывает.

Группы крови системы Rh

Антигены

К системе Rh (резус-фактор) принадлежат три пары эритроцитарных антигенов (то есть продукты трех пар аллельных генов; см. ниже, разд. «Наследование»):

Cc;

Dd;

Ee.

Следовательно, у каждого человека имеется по одному из каждой пары антигенов (например, cDE, CDE, cde и пр.).

Наибольшими антигенными свойствами обладаетантиген D, и именно он наиболее распространен у человека.

Антитела

Антитела к антигенам Rh (антирезусные антитела, называемые также Rh-агглютининами) обладают следующими свойствами:

они являются приобретенными (вырабатываются только после попадания в кровь резус-отрицательного человека резус-положительных эритроцитов);

их молекулы мелкие (проходят через плаценту).

Группы крови системы Rh

Как уже говорилось, наиболее распространен и обладает наибольшими антигенными свойствами антиген D. Поэтому именно в зависимости от наличия на эритроцитах этого антигена выделяют две группы крови системы Rh: резус-положительную (Rh+) и резус-отрицательную (Rh-). 85% представителей белой расы резус-положительны.

Поскольку антирезусные антитела приобретенные, в норме их нет не только у резус-положительных, но и у резус-отрицательных лиц.

Наследование

В данной системе имеются три пары аллельных генов:

Cc;

Dd;

Bb.

Однако, поскольку о резус-принадлежности судят по антигену D, с точки зрения наследования резус-фактора важна пара Dd.

Для того чтобы в эритроцитах был антиген D, необходимо и достаточно иметь хотя бы один ген D. Следовательно:

резус-положительные лица могут иметь генотип DD или Dd;

резус-отрицательные лица могут иметь только генотип dd.

Переливание крови

Поскольку эритроциты резус-отрицательной крови не содержат Rh-антигенов, их можно переливать (в виде эритроцитарной массы) и резус-отрицательным, и резус-положительным лицам.

Если же, напротив, резус-положительные эритроциты попадут в кровь резус-отрицательному человеку, то при первом таком контакте реакции агглютинации не будет -- однако будут вырабатываться антирезусные антитела (такое переливание особенно недопустимо для резус-отрицательных женщин; см. ниже). При повторном таком ошибочном переливании возникнет реакция агглютинации.

Беременность

Осложнения возможны в случае, если мать резус-отрицательна, а плод -- резус-положителен. Особенности этих осложнений вытекают из обеих характеристик антирезусных антител -- эти антитела приобретенные и мелкие.

В случае первой беременности (и если ранее по ошибке не переливали резус-положительную кровь) в крови матери антирезусных антител нет, и они в течение почти всей беременности не вырабатываются (плацента в норме не пропускает эритроциты, и кровь матери не контактирует с эритроцитами плода). Однако к концу беременности, и особенно в родах в связи с отрывом плаценты, кровь плода с антигенами Rh проникает в кровь матери, и у той образуются антирезусные антитела. При последующей беременности резус-положительным плодом эти антитела проходят через плаценту и повреждают эритроциты плода, вызывая гемолитическую болезнь новорожденных.

Лейкоцитарные антигены и трансплантация органов

Антигены эритроцитов имеют важнейшее клиническое значение, так как определяют правила переливания крови. Однако, разумеется, антигены имеются на всех клетках крови (как и других тканей). Особенно важны некоторые антигены лейкоцитов, принадлежащие к так называемой системе HLA (Human Leucocyte Antigens -- антигены лейкоцитов человека). Эти же антигены содержатся и во всех других тканях и определяют их совместимость при трансплантации органов. Следовательно, определение антигенов HLA -- важнейший метод подбора донора для трансплантации. Подробнее этот вопрос рассматривается в курсе иммунологии.

Размещено на Allbest.ru

...