Плазменные и клеточные факторы свертывания крови

В свертывании крови принимает участие комплекс белков, находящих­ся в плазме (плазменные факторы гемокоагуляции), большинство из кото­рых является проферментами и обозначается римскими цифрами (фактор I, II и т.д.). Активация плазменных факторов осуществляется за счет про­теолиза и сопровождается отщеплением пептидных ингибиторов. Для обо­значения этого процесса к номеру фактора присоединяют букву «а» (фак­тор Па, Va и т.д.).

Плазменные факторы разделяются на две группы:

• витамин-К-зависимые, которые образуются преимущественно в печени при участии витамина К;

• витамин-К-независимые, для синтеза которых витамин К не требуется (табл. 5.7).

Таблица 5.7. Плазменные факторы свертывания крови

Фактор

Характеристика фактора

I, фибриноген II, протромбин III, тканевый фактор IV, Са++ V, акцелератор- глобулин VII, проконвер- тин VI1IC, антигемо- фильный глобу­лин А (АГГ) IX, фактор Крист­маса, антигемо- фильный фактор В X, фактор Стюар­та—Прауэра XI, плазменный предшественник тромбопластина

Белок. Образуется в печени. Под влиянием тромбина переходит в фибрин. Принимает участие в агрегации тромбоцитов. Необхо­дим для репарации тканей Гликопротеин. Образуется в печени в присутствии витамина К. Под влиянием протромбиназы переходит в тромбин (фактор На) Трансмембранный белок. Входит в состав мембран многих тка­ней. Является матрицей для развертывания реакций, направлен­ных на образование протромбиназы по внешнему механизму Участвует в образовании комплексов, входящих в состав теназы и протромбиназы. Необходим для агрегации тромбоцитов, реак­ции высвобождения, ретракции Белок. Образуется в гепатоцитах. Витамин-К-независим. Акти­вируется тромбином. Входит в состав протромбиназного комп­лекса Витамин-К-зависимый гликопротеин. Образуется в печени, при­нимает участие в формировании протромбиназы по внешнему механизму. Активируется при взаимодействии с тромбопласти­ном и факторами Alla, Ха, 1Ха, На Гликопротеин. В плазме образует комплекс с vWF и специфиче­ским антигеном. Активируется тромбином. Входит в состав те- назного комплекса. При его отсутствии или резком снижении концентрации возникает заболевание гемофилия А Гликопротеин. Образуется в печени при участии витамина К. Активируется тромбином и фактором Vila. Переводит фактор X в Ха. При его отсутствии или резком снижении концентрации возникает заболевание гемофилия В Гликопротеин. Образуется в печени при участии витамина К. Активируется факторами Vila и 1Ха. Фактор Ха является основ­ной частью протромбиназного комплекса. Переводит фактор II в Па Гликопротеин. Активируется фактором ХПа, калликреином со­вместно с высокомолекулярным кининогеном (ВМК)

 

Продолжение табл. 5. 7

Фактор

Характеристика фактора

XII, фактор Хаге­мана, или фактор контакта XIII, фибринста- билизируюиций фактор (ФСФ), фибриназа Фактор Флетчера, пре калл икре ин Фактор Фитцдже­ральда, высокомо­лекулярный кини­ноген (ВМК)

Белок. Активируется отрицательно заряженными поверхностя­ми, адреналином, калликреином. Запускает внешний и внутрен­ний механизмы образования протромбиназы и фибринолиза, ак­тивирует фактор XI и прекалликреин Глобулин. Синтезируется фибробластами и мегакариоцитами. Стабилизирует фибрин. Необходим для нормального течения ре­паративных процессов Белок. Участвует в активации фактора XII, плазминогена и ВМК. Активируется калликреином, принимает участие в активации фактора XII, XI и фибринолиза

 

В эритроцитах обнаружены соединения, аналогичные тромбоцитарным факторам. Важнейшим из них является частичный тромбопластин (напо­минает фактор Р₃), который входит в состав мембраны. Кроме того, эрит­роциты содержат большое количество АДФ, фибриназу и другие факторы. При травме сосуда около 1 % эритроцитов вытекающей крови разрушает­ся, что способствует образованию тромбоцитарной пробки и фибринового сгустка.

Лейкоциты содержат факторы свертывания, называемые лейкоцитар­ными. Так, моноциты и макрофаги при стимуляции антигеном синтезиру­ют тканевый фактор. Эти же клетки являются продуцентами факторов свертывания — II, VII, IX и X. Приведенные факторы являются одной из причин возникновения диссеминированного (распространенное) внутри­сосудистого свертывания крови (ДВС-синдром) при онкологических, мно­гих воспалительных и инфекционных заболеваниях.

Важная роль в процессе свертывания крови отводится тканевым фак­торам, к которым относится тромбопластин (фактор III, TF). При разру­шении тканей или стимуляции эндотелия эндотоксином и провоспали- тельными цитокинами большое количество тромбопластина поступает в кровоток и вызывает развитие ДВС-синдрома.

Механизм свертывания крови

Процесс свертывания крови представляет собой проферментно-фер­ментный каскад, в котором проферменты, переходя в активное состояние, способны активировать другие факторы свертывания крови. Подобная ак­тивация может носить последовательный и ретроградный характер.

Процесс свертывания крови включает 3 фазы. Первая — комплекс последовательных реакций, приводящих к образованию протромбиназы; во вторую фазу происходит переход протромбина в тромбин (фактора II в фактор Па); в третью — из фибриногена образуется фибриновый сгусток.

Первая фаза — образование протромбиназы может осуществляться по внешнему и внутреннему механизму. Внешний механизм предполагает обя­зательное присутствие тромбопластина (TF, или F-III), внутренний же связан с участием активированных тромбоцитов. Вместе с тем внутренний и внешний пути образования протромбиназы имеют много общего, так как активируются одними и теми же факторами (фактор ХПа, калликре- ин, ВМК и др.) и приводят в конечном итоге к появлению одного и того же активного фермента — фактора Ха, выполняющего в комплексе с факто­ром Va функции протромбиназы.

Важная роль в процессе свертывания крови отводится глицерофосфолипидам: фосфатидилсерину и фосфатидилэтаноламину. Одной из особенностей бислоя мембраны является его асимметрия. В наружном листке мембраны, контактирую­щей с кровью, преобладают фосфатидилхолин и сфингомиелин. Эти фосфолипи­ды содержат фосфохолин, обеспечивающий атромбогенность мембран. Молекула таких фосфолипидов электронейтральна.

Фосфатидилсерин и фосфатидилэтаноламин расположены преимущественно во внутреннем слое мембраны. На головке указанных фосфолипидов преобладает от­рицательный заряд. Инициация свертывания крови может наступить лишь тогда, когда эти фосфолипиды появятся на наружной поверхности мембраны. Следова­тельно, для инициации свертывания крови необходимо нарушить исходную асим­метрию фосфолипидов, что может произойти за счет обмена фосфолипидов между слоями.

Для процесса свертывания крови важна асимметрия в содержании ионов Са²⁺, концентрация которых в плазме и интерстициальной жидкости в 10 тыс. раз боль­ше, чем в цитоплазме клетки и тромбоците. При травме сосуда в цитоплазму из внеклеточной жидкости переходит большое количество ионов Са²⁺ Поступление Са²⁺ в тромбоцит или клетки (травмированный эндотелий и др.) разрыхляет мемб­рану и выключает механизмы поддержания асимметрии фосфолипидного бислоя. При этом отрицательно заряженные молекулы фосфатидилсерина и фосфатидилэ- таноламина переходят на поверхность мембраны.

Зависимый от энергии процесс концентрации аминофосфолипидов во внутрен­нем листке мембраны связан с функционированием специфичных трансмембран­ных белков-переносчиков — транслоказ. осуществляющих однонаправленное пе­редвижение фосфатидилсерина и фосфатидилэтаноламина во внутренний листок мембраны. При активации клеток и повышении уровня цитоплазматического Са²⁺ происходит ингибиция транслоказ. При этом наступает перемещение всех мемб­ранных фосфолипидов, приводящее к выравниванию их концентрации в обоих листках мембраны.

Как только на поверхности клеточной мембраны увеличивается концентрация отрицательно заряженных фосфолипидов и они соприкасаются с кровью, содер­жащей высокую концентрацию ионов Са²⁺, образуются кластеры — активные зоны, к которым прикрепляются факторы свертывания. Эта реакция осуществля­ется следующим образом: ионы Са²⁺ с одной стороны присоединяются к головкам фосфатидилсерина, а с другой — соединяются с остатками у-карбоксиглутамино- вой кислоты, входящей в состав факторов свертывания крови (V, VIII, IX др.). За счет таких кальциевых мостиков в результате конформации открываются актив­ные центры.

Формирование протромбиназы по внешнему пути начинается с актива­ции фактора VII при его взаимодействии с тромбопластином, а также с факторами ХПа, 1Ха, Ха и калликреином. В свою очередь фактор Vila ак­тивирует не только фактор X, переводя его в фактор Ха, но и фактор IX, участвующий в образовании протромбиназы по внутреннему механизму.

Образование протромбиназы по внешнему пути происходит быстро и ведет к появлению фактора Ха и небольших порций тромбина (Па), кото­рый способствует необратимой агрегации тромбоцитов, активации факто­ров VIII и V и значительно ускоряет образование протромбиназы по внешнему и внутреннему механизму.

Рис. 5.2. Коагуляционный гемостаз.

Условные обозначения: стрелки — активация, ВМК — высокомолекулярный кининоген,! — фибриноген, Im — фибринмономер, Is — легко растворимый фибрин, Ii — труднораствори­мый фибрин.

 

Инициатором внутреннего пути образования протромбиназы является фактор XII, который активируется травмированной поверхностью стенки сосуда, кожей, коллагеном, адреналином, после чего переводит фактор XI в Х1а. В этой реакции принимает участие калликреин (активируется фак­тором ХИа) и ВМК (активируется калликреином). Фактор Х1а оказывает непосредственное влияние на фактор IX, переводя его в фактор 1Ха. Спе­цифическая деятельность последнего направлена на протеолиз фактора X (перевод его в фактор Ха) и протекает на поверхности фосфолипидов тромбоцита при обязательном участии фактора VIII (или Villa). Комплекс факторов IXa, Villa на фосфолипидной поверхности тромбоцитов называ­ется теназным.

Благодаря прекалликреину и ВМК (как и фактору XII) объединяются внешний и внутренний пути свертывания крови.

Вторая фаза свертывания крови (переход фактора II в фактор Па) осу­ществляется под влиянием протромбиназы (комплекса Xa+Va) и сводится к протеолитическому расщеплению протромбина, благодаря чему появля­ется фермент тромбин, обладающий свертывающей активностью.

Третья стадия свертывания крови — переход фибриногена в фибрин — включает 3 этапа. На первом под влиянием фактора На от фибриногена отщепляются 2 фибринпептида А и 2 фибринпептида В, в результате чего образуются фибрин-мономеры (фактор Im). На втором этапе благодаря процессу полимеризации формируются вначале димеры и олигомеры фиб­рина, трансформирующиеся в дальнейшем в волокна фибрина — прото­фибриллы легкорастворимого фибрина, или фибрина s (soluble), быстро лизирующегося под влиянием протеаз (плазмин, трипсин). В процесс об­разования фибрина вмешивается фактор XIII (фибриназа, фибринстаби- лизирующий фактор), который после активации тромбином в присутствии Са²⁺ прошивает фибринполимеры дополнительными перекрестными свя­зями, благодаря чему появляется труднорастворимый фибрин, или фиб­рин i (insoluble). В результате этой реакции сгусток становится резистент­ным к фибринолитическим (протеолитические) агентам и плохо поддается разрушению (рис. 5.2). Образовавшийся фибриновый сгусток благодаря тромбоцитам, входящим в его структуру, сокращается и уплотняется (ре­тракция) и прочно закупоривает поврежденный сосуд.

5.5.3. Естественные антикоагулянты

Несмотря на то что в циркуляции имеются все факторы, необходимые для образования тромба, в естественных условиях при наличии целости сосудов кровь остается жидкой. Это обусловлено наличием в кровотоке противосвертывающих веществ, получивших название естественных анти­коагулянтов, и фибринолитического звена системы гемостаза.

Естественные антикоагулянты делят на первичные и вторичные. Пер­вичные антикоагулянты всегда присутствуют в циркуляции; вторичные образуются в результате протеолитического расщепления факторов свер­тывания крови в процессе формирования и растворения фибринового сгу­стка.

Первичные антикоагулянты (табл. 5.8.) можно разделить на 3 группы:

• обладающие антитромбопластическим и антипротромбиназным дейст­вием (антитромбопластины);

• связывающие тромбин (антитромбины);

• предупреждающие переход фибриногена в фибрин (ингибиторы само­сборки фибрина).

К антитромбопластинам относится ингибитор внешнего пути сверты­вания (TFPI). Установлено, что он способен блокировать комплекс факто­ров TF+VIIa+Xa, благодаря чему предотвращается образование протром­биназы по внешнему механизму.

К ингибиторам, блокирующим образование протромбиназы, относятся витамин-К-зависимые протеины С, S (РгС, PrS) и белок, синтезируемый эндотелием, — тромбомодулин. Под воздействием тромбомодулина и свя­занного с ним тромбина РгС переходит в активное состояние (РгСа), чему способствует кофактор PrS. РгСа разрезает пополам факторы Va и Villa и тем самым препятствует образованию протромбиназы по внутреннему пути и переходу протромбина в тромбин.

Одним из ведущих антикоагулянтов является белок антитромбин Ш (А-Ш). Самостоятельно A-III обладает слабым антикоагулянтным дейст­вием. В то же время он способен образовывать комплекс с гликозамингли- каном гепарином (Г) — А-П1+Г. Этот комплекс связывает факторы Па, 268

Таблица 5.8. Основные первичные естественные антикоагулянты

Вещество

Характерные признаки

Антитромбин Ill Гепарин Кофактор гепарина II а2-Анти плазм ин а2-Макроглобулин а,-Антитрипсин С1-эстеразный ингиби­тор или ингибитор ком­племента I TFP1 TFP12, или анексин V Протеин С Протеин S Тромбомодулин Ингибитор самосборки фибрина «Плавающие» рецепто­ры Аутоантитела к актив­ным факторам сверты­вания

а2-Глобулин. Синтезируется в печени. Прогрессивно дейст­вующий ингибитор тромбина, факторов Ха, IXa, Xia, ХПа, калликреина и в меньшей степени - плазмина и трипсина. Плазменный кофактор гепарина. Сульфатированный полисахарид. Трансформирует анти­тромбин III из прогрессивного в антикоагулянт немедлен­ного действия, значительно повышая его активность. Обра­зует комплексы с тромбогенными белками и гормонами, обладающие антикоагулянтным и нсферментативным фиб­ринолитическим действием Антикоагулянт, действующий в присутствии гепарина Белок. Ингибирует действие плазмина, трипсина, хемот­рипсина, калликреина, фактора Ха, урокиназы Слабый прогрессивный ингибитор тромбина, калликреина, плазмина и трипсина Ингибитор тромбина, факторов IXa, Х1а, ХПа, трипсина и плазмина а2-Нейроаминогликопротеид. Инактивирует калликреин, предотвращая его действие на кининоген, факторы ХПа, IXa, Xia и плазмин Ингибирует комплекс TF+Vlla+Xa Образуется в плаценте. Ингибирует комплекс TF+VIla+Xa Витамин-К-зависимый белок. Образуется в печени и в эн­дотелии. Обладает свойствами сериновой протеазы. Инак­тивирует факторы Va и Villa и стимулирует фибринолиз Витамин-К-зависимый белок. Образуется эндотелиальны­ми клетками. Усиливает действие протеина С Гликопротеин, фиксированный на цитоплазматической мембране эндотелия. Кофактор протеина С, связывается с фактором Па и инактивирует его Полипептид, образуется в различных тканях. Действует на фибрин-мономер и фибрин-полимер Гликопротеиды, связывают факторы Па и Ха, а возможно, и другие сериновые протеазы Находятся в плазме, ингибируют факторы Па, Ха и др.

 

[Ха, Ха, Xia, XI 1а, калликреин и плазмин. Существует высокомолекуляр- чый гепарин с ММ от 25 до 35 кД и низкомолекулярный гепарин с ММ иенее 5 кД. Последний в меньшей степени нуждается во взаимодействии с X-III и нейтрализует преимущественно фактор Ха. Ингибитором сверты­вания является кофактор гепарина II, связывающий тромбин. Его действие эезко усиливается при взаимодействии с гепарином.

Ингибитором тромбина, факторов IXa, Xia, ХИа и плазмина является ^-антитрипсин. Слабым ингибитором тромбина, калликреина и плазмина служит а₂-макроглобулин.

К первичным антикоагулянтам следует также отнести аутоантитела к активным факторам свертывания крови (Па, Ха и др.), которые всегда

присутствуют в кровотоке, а также покинувшие клетку рецепторы — так называемые плавающие рецепторы к активированным факторам свертыва­ния крови.

К вторичным антикоагулянтам относят «отработанные» факторы свер­тывания крови (уже принявшие участие в свертывании) и продукты дегра­дации фибриногена и фибрина (ПДФ), обладающие антиагрегационным и противосвертывающим действием, а также стимулирующие фибринолиз. Роль вторичных антикоагулянтов сводится к ограничению внутрисосуди­стого свертывания крови и распространения тромба по сосудам.

5.5.4. Фибринолиз

Фибринолиз является неотъемлемой частью системы гемостаза, всегда сопровождает процесс свертывания крови и активируется факторами ХПа, калликреином, ВМК и др. Являясь важной защитной реакцией, фибринолиз предотвращает закупорку кровеносных сосудов фибрино­выми сгустками. Кроме того, фибринолиз ведет к реканализации сосу­дов после остановки кровотечения.

Ферментом, разрушающим фибрин, является плазмин, находящийся в циркуляции в неактивном состоянии в виде профермента плазминогена. Под воздействием его активаторов происходит расщепление пептидной связи Arg_J61—Val₅₆₂ плазминогена, в результате чего образуется плазмин.

В кровотоке плазминоген встречается в двух основных формах — в виде профермента с N Нетерминальной глутаминовой кислотой — глу-плазми- ногена и в виде частично подвергшегося протеолизу лиз-плазминогена. По­следний приблизительно в 20 раз быстрее трансформируется активаторами в плазмин и имеет большее сродство к фибрину.

Фибринолиз, как и процесс свертывания крови, может протекать по внешнему и внутреннему пути. Внешний путь активации фибринолиза осу­ществляется при участии тканевых активаторов, которые синтезируются в эндотелии сосудов. К ним относится тканевой активатор плазминогена (ТАП). Кроме того, активатором плазминогена является урокиназа, обра­зуемая в почках, а также фибробластами и эндотелиоцитами.

Внутренний путь активации фибринолиза, осуществляемый плазменны­ми активаторами, разделяется на Хагеман-зависимый и Хагеман-незави- симый. Хагеман-зависимый фибринолиз протекает под влиянием факторов ХПа, калликреина и ВМК, которые переводят плазминоген в плазмин. Ха­геман-зависимый фибринолиз осуществляется наиболее быстро и носит срочный характер. Его основное назначение сводится к очищению сосуди­стого русла от нестабилизированного фибрина, образующегося в процессе внутрисосудистого свертывания крови. Хагеман-независимый фибринолиз может осуществляться под влиянием протеинов С и S.

Образовавшийся в результате активации плазмин вызывает расщепление фибрина. При этом появляются ранние (крупномолекулярные) и поздние (низкомолекулярные) продукты деградации фибрина — ПДФ (рис. 5.3).

В плазме находятся и ингибиторы фибринолиза. Важнейшим из них яв­ляется ингибитор первого типа (PAI-1), который нередко называют эндо­телиальным.

Ингибитором фибринолиза является а.₂-аитиплазмин, связывающий не только плазмин, но и калликреин, урокиназу, ТАП и, следовательно, вмешивающийся как на ранних, так и на поздних стадиях фибринолиза. 270

Рис. 5.3. Фибринолиз

Условные обозначения ТАП — тканевый активатор плазминогена; ВМК — высокомолеку­лярный кининоген, ПДФ — продукты деградации фибриногена/фибрина

 

Сильным ингибитором плазмина служит аi-протеазный ингибитор (а,-ан- титрипсин). Кроме того, фибринолиз тормозится а₂-макроглобулином и Сi-эстеразным ингибитором.

При ускорении свертывания крови и одновременном торможении фиб­ринолиза создаются благоприятные условия для развития тромбозов, эм­болий и ДВС-синдрома.

Наряду с ферментативным фибринолизом существует и нефермента­тивный, который обусловлен комплексными соединениями естественного антикоагулянта гепарина с ферментами и гормонами. Неферментативный фибринолиз приводит к расщеплению нестабилизированного фибрина, очищая сосудистое русло от фибринмономеров и фибрина s.

5.5.5. Регуляция свертывания крови и фибринолиза

Свертывание крови, контактирующей со стеклом или кожей, осуществ­ляется за 5—10 мин. Основное время в этом процессе уходит на образова­ние протромбиназы, тогда как переход протромбина в тромбин и фибри­ногена в фибрин осуществляется быстро. Время свертывания крови может уменьшаться (гиперкоагуляция) или удлиняться (гипокоагуляция).

При острой кровопотере, гипоксии, интенсивной мышечной работе, болевом раздражении, стрессе свертывание крови значительно ускоряется, что может привести к появлению фибринмономеров и даже фибрина S в сосудистом русле.

Ускорение свертывания крови и усиление фибринолиза при всех пере­численных состояниях обусловлены повышением тонуса симпатической части автономной нервной системы и поступлением в кровоток адренали­на и норадреналина При этом активируется фактор Хагемана (XII), что

приводит к запуску внешнего и внутреннего механизмов образования про­тромбиназы, а также стимуляции Хагеман-зависимого фибринолиза. Кро­ме того, под влиянием адреналина усиливается образование тканевого фактора и наблюдается отрыв от эндотелия фрагментов клеточных мемб­ран, обладающих свойствами тромбопластина, что способствует резкому ускорению свертывания крови. Из эндотелия также выделяются ТАП и урокиназа, приводящие к стимуляции фибринолиза.

При повышении тонуса парасимпатической части автономной нервной системы также наблюдается ускорение свертывания крови и стимуляция фибринолиза. В этих условиях происходит выделение тромбопластина и активаторов плазминогена из эндотелия сердца и сосудов. Следовательно, основным эфферентным регулятором свертывания крови и фибринолиза явля­ется сосудистая стенка.

Вместе с тем развивающаяся гиперкоагуляция может смениться гипо­коагуляцией, которая носит в естественных условиях вторичный характер и обусловлена расходом (потреблением) тромбоцитов и плазменных фак­торов свертывания крови, образованием вторичных антикоагулянтов, а также рефлекторным выделением в сосудистое русло гепарина и A-III в ответ на появление фактора Па.

При многих заболеваниях, сопровождающихся разрушением эритроци­тов, лейкоцитов, тромбоцитов и тканей или гиперпродукцией тканевого фактора стимулированными эндотелиальными клетками, моноцитами и макрофагами, развивается ДВС-синдром. ДВС-синдром обнаружен более чем при 150 различных заболеваниях. Особенно часто он возникает при переливании несовместимой крови, обширных травмах, отморожениях, ожогах, длительных оперативных вмешательствах на легких, печени, серд­це, предстательной железе, всех видах шока, краш-синдроме (длительное сдавление конечностей), инфекционных, воспалительных и онкологиче­ских заболеваниях, а также в акушерской практике при попадании в кро­воток матери околоплодных вод, насыщенных тромбопластином плацен­тарного происхождения.

5.6. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ КРОВИ

Наиболее точными и менее трудоемкими методами исследования сис­темы крови являются автоматические. Многие из применяемых в настоя­щее время автоматических счетчиков способны определять не только чис­ло клеток, но и другие гематологические показатели. Электронные счетчи­ки могут анализировать значительное количество проб крови, сводя к ми­нимуму технические ошибки. Наиболее часто для определения числа кле­ток крови используются кондуктометрические счетчики, принцип работы которых сводится к подсчету клеток путем пропускания их суспензии че­рез отверстие малого диаметра (апертуру) и изменения электрического со­противления, вызванного прохождением клеток. Для подсчета различных форменных элементов крови пользуются разными по размеру апертурами. Более того, при подсчете лейкоцитов и тромбоцитов необходимо предва­рительно лизировать эритроциты. Существуют более современные кондук­тометрические счетчики, в которых подсчет эритроцитов и тромбоцитов проводится одновременно.

В последнее время получили распространение приборы, позволяющие одновременно анализировать до 18 параметров крови: число эритроцитов, 272 количество гемоглобина, гематокритное число, средний корпускулярный объем эритроцита, ширину распределений эритроцитов по объему, сред­нее содержание и среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците, ко­личество лейкоцитов, процент гранулоцитов, лимфоцитов и моноцитов, а также их абсолютное количество в 1 мм³, количество тромбоцитов в 1 мм³, средний объем тромбоцита, ширину распределения тромбоцита по объему и тромбокрит (доля объема цельной крови, занимаемой тромбоцитами). Дифференцированный подсчет перечисленных групп лейкоцитов основан на том, что специальный лизирующий реагент разрушает эритроциты и сжимает лейкоциты. Особенно сильно сжимается цитоплазма лимфоци­тов, в меньшей степени гранулоцитов и еще в меньшей — моноцитов, что отражается на их сопротивлении и регистрируется счетчиком.

Используют автоматизированные счетчики лейкоцитарной формулы. Су­ществует два типа автоматов:

• системы компьютерного анализа клеточного изображения;

• проточные системы, идентифицирующие различные формы лейкоцитов по размерам клетки и особенностям окрашивания. Однако они не спо­собны полностью заменить визуального анализа мазка крови, ибо не су­ществует аппаратов, способных надежно идентифицировать все незре­лые или патологические клетки.

Современные методы определения концентрации гемоглобина основаны на способности этого протеина интенсивно окрашиваться. В качестве на­дежного способа измерения применяется цианметгемоглобиновый метод, в основе которого лежит переход всех известных соединений гемоглобина в устойчивое производное — циангемоглобин. Концентрация гемоглобин- цианида определяется на спектрофотометре при длине волны 540 нм и сравнивается с известным стандартом.

Определение различных органических ингредиентов плазмы производит­ся или фотометрическим, или иммуноферментным методом, с использова­нием меченых антител или антигенов. Концентрация отдельных ингреди­ентов определяется по интенсивности окраски и сравнивается с имею­щимся эталоном.

Состояние сосудисто-тромбоцитарного гемостаза оценивают по времени кровотечения при проколе пальца или мочки уха с регистрацией капли крови на фильтровальной бумаге. Для оценки сосудисто-тромбоцитарного гемостаза внедряют аппаратные методы. Чаще используют фильтрометр, в котором регистрируется скорость блокады микрофильтра агрегатами тром­боцитов при стандартизируемом пропускании через него исследуемой крови.

Исследование агрегации тромбоцитов осуществляют с помощью прибо­ров агрегометров. Принцип их работы основан на фотометрической реги­страции процесса агрегации по падению оптической плотности плазмы. Применяют различные типы агрегометров, соединенных для обработки полученных данных с компьютером, а для записи — с принтером. Сущест­вует стандартный набор агрегирующих агентов (АДФ, коллаген, адрена­лин, тромбин и другие), с помощью которых активируются тромбоциты и запускается процесс агрегации. В последние годы нашли применение аг­регометры, основанные на кондуктометрических принципах склеивания тромбоцитов между собой и пригодные для исследования цельной крови.

Клетки многоклеточных организмов теряют непосредственный контакт с внешней средой и находятся в окружающей их жидкой среде — ткане­вой, или межклеточной, жидкости, откуда черпают необходимые вещества и куда выделяют продукты обмена.

Состав тканевой жидкости постоянно обновляется благодаря тому, что она находится в тесном контакте с непрерывно движущейся кровью Из крови в тканевую жидкость проникают кислород и другие необходимые клеткам вещества, в кровь, оттекающую от тканей, поступают продукты обмена клеток От тканей, помимо крови, оттекает лимфа, которая также уносит часть продуктов обмена веществ.

Кровь движется по кровеносным сосудам благодаря периодическим со­кращениям сердца. Сердце и сосуды составляют систему кровообращения (рис 6.1).

Оттекающая от тканей венозная кровь поступает по полым венам в пра­вое предсердие, а оттуда в правый желудочек сердца При сокращении его кровь нагнетается в легочную артерию Протекая через легкие, она отдает СО? и насыщается О2 Система легочных сосудов — легочные артерии, ка­пилляры и вены — образует малый (легочный) круг кровообращения Обо­гащенная кислородом кровь из легких по легочным венам поступает в левое предсердие, а оттуда в левый желудочек При сокращении последнего кровь нагнетается в аорту и поступает в артерии, артериолы и капилляры всех ор­ганов и тканей, а оттуда по венам притекает в правое предсердие. Система этих сосудов образует большой круг кровообращения.

6.1. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СЕРДЦА

6.1.1. Электрические явления в сердце, возникновение и проведение возбуждения

Сокращения сердца происходят вследствие периодически возникающих в нем процессов возбуждения Сердечная мышца (миокард) обладает рядом свойств, обеспечивающих ее непрерывную ритмическую деятельность, — автоматизмом, возбудимостью, проводимостью, сократимостью

Возбуждение в изолированном из организма сердце возникает периодиче­ски под влиянием процессов, протекающих в нем самом. Это явление полу­чило название автоматизма Способностью к автоматизму обладают опреде­ленные участки миокарда, состоящие из специфической (атипическая) мы­шечной ткани, бедной миофибриллами, богатой саркоплазмой и напомина- -ющей эмбриональную мышечную ткань. Специфическая мускулатура образует в сердце проводящую систему, состоящую из синусно-предсердного (синоат­риальный, СА) узла — внутрисердечного генератора ритма, расположенного в стенке предсердия у устьев полых вен и предсердно-желудочкового (атрио­вентрикулярный, АВ) узла, расположенного в межпредсердной перегородке на границе правого предсердия и желудочка. Предсердно-желудочковый узел переходит в тонкий ствол — предсердно-желудочковый пучок (атриовентри­кулярный пучок, АВП), или пучок Гиса, который проходит между фиброз-
Рис. 6.2. Строение проводящей си­стемы и хронотопография распро­странения возбуждения в сердце СА — синоатриальный узел, АВ — ат­риовентрикулярный узел, АВП — атрио­вентрикулярный пучок Цифры обозна­чают охват возбуждением отделов серд­ца (в секундах) от момента зарождения импульса в синоатриальном узле

ними кольцами предсердно-же­лудочковой перегородки и у вер­хнезаднего отдела мышечной ча­сти межжелудочковой перего­родки делится на правую и ле­вую ножки. В области верхушки сердца ножки предсердно-желу­дочкового пучка загибаются вверх и переходят в сеть сердеч­ных проводящих миоцитов (во­локна Пуркинье), погруженных в рабочий (сократительный) ми­окард желудочков (рис. 6.2).

6.1.1.1. Электрическая активность клеток миокарда

В естественных условиях клетки миокарда находятся в состоянии рит­мической активности (возбуждения), поэтому об их потенциале покоя можно говорить лишь условно. У клеток сократительного миокарда он со­ставляет около —90 мВ и определяется почти целиком концентрационным градиентом К⁺

Потенциалы действия (ПД), зарегистрированные в разных отделах сердца при помощи внутриклеточных микроэлектродов, существенно различаются по форме, амплитуде и длительности (рис 6.3, А). На рис

6.3, Б_а схематически показан ПД одиночной клетки миокарда желудочка В ПД различают следующие фазы: деполяризации — фаза 0, быстрая начальная реполяризация — фаза 1; медленная реполяризация, так на­зываемое плато, — фаза 2; быстрая конечная реполяризация — 3, фаза покоя — 4.

Фаза 0 в клетках миокарда предсердий, сердечных проводящих миоци­тов (волокна Пуркинье) и миокарда желудочков имеет ту же природу, что и восходящая фаза ПД нервных и скелетных мышечных волокон — она обусловлена повышением натриевой проницаемости, т е. активацией бы­стрых натриевых каналов клеточной мембраны. Во время пика ПД в клет­ках миокарда желудочков происходит изменение знака мембранного по­тенциала (с —90 до +30 мВ).

Деполяриз ация мембраны в ызывает активацию медленных натрий-каль­циевых каналов. Поток ионов Са²⁺ внутрь клетки по этим каналам приво­дит к развитию плато ПД {фаза 2). В пер иод плато натриевые каналы инактивируются и клетка находится в состоянии"абсолютной рефрактер­ности Вместе_с тем происходит активация калиевых каналов. Выходящий из клетки поток ионов К⁺ обеспечивает быструю реполяризацию мембра-

Рис. 6.3. Различные типы потенциалов действия кардиомиоцитов, коррелирован­ные с временным ходом ЭКГ

А — конфигурация потенциалов действия кардиомиоцитов различных отделов сердца; СА — синоатриальный узел, П — предсердие; АВ — атриовентрикулярный узел; АВП — атриовен­трикулярный пучок (пучок Гиса); ПП и ЛП — правая и левая ножки пучка, Ж — желудочки, 1—6 — потенциалы действия клеток миокарда; 7 — ЭКГ

Б — потенциал действия одиночного кардиомиоцита; а — ПД желудочка. Стрелками показа­ны преобладающие потоки Na⁴’, Са²⁺, К⁺, ответственные за различные фазы (0—4) ПД; б — авторитмическая активность синусно-предсердного (синоатриального) узла. Стрелками по­казана медленная диастолическая деполяризация.

ны (фаза 5), во время которой кальциевые каналы закрывают ся, что уско­ряет процесс рёПилярй’Зйцйи;'поскольку падает"входящий кальциевый ток, деполяризующий мембрану.

В клетках рабочего миокарда предсердий и желудочков потенциал покоя (в интервалах между следующими друг за другом ПД) поддержи­вается на более или менее постоянном уровне. Однако в клетках синус­но-предсердного узла, выполняющего роль внутрисердечного генератора ритма, наблюдается спонтанная диастолическая деполяризация (рис. 6.3, Eg), при достижении критического уровня которой (примерно —50 мВ) возникает новый ПД. На этом механизме основана авторитмическая ак­тивность указанных кардиомиоцитов.

Биоэлектрическая активность этих клеток имеет и другие важные осо­бенности: 1) малую крутизну подъема ПД; 2) малую выраженность плато, плавно переходящую в фазу быстрой реполяризации, во время которой мембранный потенциал достигает уровня -60 мВ (вместо —90 мВ в рабо­чем миокарде), после чего вновь начинается фаза медленной диастоличе­ской деполяризации. Сходные черты имеет электрическая активность кле­ток предсердно-желудочкового узла, однако скорость спонтанной диасто­лической деполяризации у них значительно ниже, чем у клеток синус­но-предсердного узла, соответственно рит