48. Кровь.

Кровь — своеобразная жидкая ткань, относящаяся к группе тканей внутренней среды, которая циркулирует в сосудах благодаря ритмическим сокращениям сердца. На долю крови приходится 6-8% массы тела. Кровь представляет собой часть сложной функциональной системы, в которую помимо нее входят органы: (1) кроветворения и кроверазрушения; (2) участвующие в синтезе содержащихся в крови белков; (3) отвечающие за водно-электролитный обмен; (4) осуществляющие нервную и гуморальную регуляцию качественного и количественного состава крови.

Функции крови:

• дыхательная

• трофическая

• экскреторная

• регуляторная

• распределение тепла

• Гомеостатическая — поддержание постоянства внутренней среды организма, кислотно-щелочного и осмотического равновесия, водного баланса, температуры тела, биохимического состава тканевых жидкостей

• Защитная

Выполнение кровью своих функций обеспечивается ее циркуляцией в сосудистой системе, что возможно лишь при ее нахождении в жидком состоянии. Однако вследствие таких свойств крови повреждение сосудов вызывает кровотечение и кровопотерю, масштабы которой подчас могут нести угрозу жизни человека. Избыточной кровопотере препятствует способность крови при повреждении сосудов свертываться с образованием тромбов, которые прекращают кровотечение, закрывая просвет сосудов.

Компоненты крови — включают форменные элементы (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты) и плазму крови — жидкое межклеточное вещество. Гематокрит — показатель, оценивающий долю объема крови, приходящуюся на форменные элементы (преимущественно эритроциты, так как лейкоциты и тромбоциты занимают лишь около 1%). У взрослых мужчин он составляет 40-50%, у женщин — 35-45%, у новорожденных — 45-60%, у детей до 10 лет — 35%. Его повышение чаще всего отражает обезвоживание организма, а снижение — уменьшение содержания эритроцитов в крови (анемию).

ПЛАЗМА КРОВИ

Плазма крови является средой, в которой взвешены форменные элементы; она содержит ряд неорганических ионов и органических веществ, обеспечивающих трофическую, регуляторную, защитную, гомеостатическую функции крови, а также обусловливающих ее свертывание, участвует в газообмене, содержит буферные системы, способствующие поддержанию стабильных значений рН (около 7.36).

Состав плазмы крови: 90% воды, 9% органических веществ и 1% неорганических. Главные органические компоненты плазмы — белки (более 200 видов), которые обеспечивают ее вязкость, свертываемость, переносят различные вещества и выполняют защитные функции.

Основные белки плазмы: альбумины; глобулины (α-, β-, γ); фибриноген.

Сыворотка крови — жидкость, остающаяся после свертывания крови. По своему составу она сходна с плазмой крови, однако в ней отсутствуют фибриноген и факторы свертывания

Ф ОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ:

Форменные элементы крови включают эритроциты, тромбоциты и лейкоциты. Из них только лейкоциты являются истинными клетками; эритроциты и тромбоциты человека относятся к постклеточным структурам.

ТРОМБОЦИТЫ

Тромбоциты или кровяные пластинки, — мелкие дисковидные двояковыпуклые безъядерные постклеточные структуры диаметром 2-4 мкм, циркулирующие в крови. Они образуются в красном костном мозге в результате фрагментации участков цитоплазмы мегакариоцитов (гигантских клеток костного мозга), поступают в кровь, в которой находятся в течение 5-10 дней, после чего фагоцитируются макрофагами, преимущественно в селезенке и легком. Часть тромбоцитов разрушается за пределами сосудистого русла, куда они попадают при повреждении стенки сосудов.

Функции тромбоцитов осуществляются как внутри сосудистого русла, так и вне его. К ним относятся:

1. Остановка кровотечения при повреждении стенки сосудов (первичный гемостаз) — основная функция тромбоцитов;

2. Обеспечение свертывания крови — (гемокоагуляции) — вторичный гемостаз (совместно с эндотелием кровеносных сосудов и плазмой крови);

3. Участие в реакциях заживления ран (в первую очередь, повреждений сосудистой стенки) и воспаления;

4. Обеспечение нормальной функции сосудов, в частности, их эндотелиальной выстилки (ангиотрофическая функция)

Концентрация тромбоцитов в крови равна 200-400 тыс./мкл (200-400×109 /л) крови.

Строение тромбоцитов

Тромбоцит окружен плазмолеммой и включает светлую прозрачную наружную часть, называемую гиаломером и центральную окрашенную часть, содержащую азурофильные гранулы — грануломер. В некоторых случаях выявляются небольшие псевдоподии, выступающие из периферической части гиаломера.

Плазмолемма тромбоцитов покрыта снаружи толстым (от 50 до 150-200 нм) слоем гликокаликса. Она содержит многочисленные рецепторы, опосредующие действие веществ, активирующих и ингибирующих функции тромбоцитов, обусловливающие их прикрепление к эндотелию сосудов и агрегацию.

Цитоскелет тромбоцитов представлен микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами. Микротрубочки в количестве 4-15 располагаются по периферии цитоплазмы и формируют мощный пучок (краевое кольцо), служащий жестким каркасом и способствующий поддержанию формы тромбоцитов. Микрофиламенты, образованные актином, многочисленны (актин составляет 25% белка тромбоцитов), располагаются по всей цитоплазме в виде коротких нитей; в гиаломере они концентрируются между пучком микротрубочек и плазмолеммой и образуют подмембранный аппарат. Последний участвует в формировании выпячиваний цитоплазмы при движении и агрегации тромбоцитов. Актиновые филаменты связаны в единую систему посредством белков α-актинина, миозина и тропомиозина, а с плазмолеммой — с помощью белка филамина. Промежуточные филаменты образованы белком виментином и располагаются преимущественно под плазмолеммой

Функциональная морфология тромбоцитов

Участие тромбоцитов в реакциях гемостаза и гемокоагуляции. В кровотоке тромбоциты представляют собой свободные элементы, не слипающиеся ни друг с другом, ни с поверхностью эндотелия сосудов. Более того, эндотелиоциты в норме в небольших количествах вырабатывают и выделяют вещества, угнетающие адгезию и препятствующие активации тромбоцитов. При повреждении эндотелия сосудов микроциркуляторного русла (диаметром менее 100 мкм), которые наиболее часто травмируются и разрываются, тромбоциты служат ведущими элементами в остановке кровотечений.

Активация тромбоцитов сопровождается изменением их формы, секреторной и метаболической реакцией. Эти процессы, в отличие от более ранних изменений, обычно необратимы.

Изменение формы — первая реакция тромбоцитов на стимуляцию, в ходе которой они распластываются по поверхности, теряют свою дисковидную форму, округляются, одновременно выбрасывая тонкие отростки. Активированные тромбоциты — структуры со сферической центральной частью, от которой отходят отростки (псевдоподии, или филоподии, в дальнейшем приобретающие вид шипов). Краевое кольцо микротрубочек сжимается, вызывая смещение гранул к центру тромбоцита (централизацию гранул), затем оно перекручивается и распадается с деполимеризацией микротрубочек. Одновременно происходит увеличение содержания микрофиламентов (благодаря полимеризации актина), которые формируют другое кольцо, охватывающее снаружи и отчасти пронизывающее кольцо микротрубочек. Отмечается также и перераспределение промежуточных филаментов с их частичным перемещением в отростки.

Секреторная реакция тромбоцитов осуществляется путем быстрого выделения содержимого а- и плотных гранул, а затем лизосом через систему канальцев, связанных с поверхностью. При этом секретируется ряд веществ, обеспечивающих дальнейшее развертывание процессов адгезии, агрегации тромбоцитов, гемостаза и регенерации сосудистой стенки.

Метаболическая реакция тромбоцитов включает активацию ряда ферментов. При этом из фосфолипидов плазмолеммы образуется арахидоновая кислота, которая превращается в эйкозаноиды, главным образом, тромбоксан А2 (ТхА2). ТхА2 вызывает спазм сосуда. Последующее течение процессов гемостаза зависит от баланса между ТхА2 и простациклином.

Активация тромбоцитов протекает при повышении концентрации Са2+ в цитоплазме вследствие его выделения системой плотных трубочек и плотных гранул.

Агрегация тромбоцитов — слипание тромбоцитов друг с другом и с тромбоцитами, начально прикрепившимися к компонентам поврежденного сосуда. Вызывает быстрое формирование тромбоцитарных конгломератов — тромбоцитарной (первичной) гемостатической пробки (белого, или тромбоцитарного тромба), которая закрывает дефект стенки сосуда и в течение 1-3 мин. обычно целиком заполняет его просвет

Объем тромбоцитарного тромба уменьшается вследствие активации сократимого белка тромбоцитов тромбостенина. Тромбоциты при этом еще более сближаются, а тромб становится непроницаемым для крови. Первые нити фибрина появляются вокруг тромбоцитарного тромба и между его тромбоцитами уже через 30-60 с после повреждения стенки сосуда в результате взаимодействия тромбопластина сосудистой стенки с белками плазмы крови. В последующие часы происходит разрушение тромбоцитов, а тромбоцитарная пробка замещается массами образовавшегося фибрина.

Свертывание крови (гемокоагуляция) — вторичная гемостатическая реакция. Гемостаз, осуществляемый путем формирования тромбоцитарной (первичной) пробки, эффективен лишь в сосудах микроциркуляторного русла, однако он недостаточен в более крупных сосудах с высокой скоростью кровотока, так как в них эта пробка может отделяться от сосудистой стенки, вызывая возобновление кровотечения. В таких сосудах происходит свертывание крови и формируется вторичная гемостатическая (фибриновая) пробка (красный тромб). Тромбоциты принимают непосредственное участие в процессах свертывания крови. Факторы свертывания частью содержатся в их гранулах, частью сорбируются ими из плазмы крови. Свертывание обеспечивается рядом факторов, содержащихся в плазме, поврежденных сосудах и тромбоцитах. Часть его этапов требует присутствия Са2+, активность некоторых факторов зависит от витамина К. Заключительным этапом процесса гемокоагуляции служит превращение (путем полимеризации) растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин под влиянием тромбина. Последний образуется из протромбина благодаря активности фермента тромбокиназы. Фибрин представлен поперечно исчерченными волокнами (с периодичностью около 25 нм), расположенными в просвете сосуда в виде трехмерной сети, захватывающей из кровотока форменные элементы крови, в частности, численно преобладающие эритроциты (что придает формирующемуся тромбу красный цвет).

Ретракция тромба — реакция, развивающаяся вскоре после формирования тромба и состоящая в уменьшении его объема примерно до 10-50% исходного благодаря активности цитоскелетного сократительного аппарата тромбоцитов. При сокращении актомиозинового комплекса потребляется энергия, запасенная в АТФ тромбоцитов. Усилие, генерируемое цитоскелетом тромбоцитов, через их отростки и адгезивные белки передается на нити фибрина.

Разрушение тромба происходит по завершении регенерации сосудистой стенки, когда надобность в нем отпадает. Фибринолиз — раз рушение фибрина в кровеносном русле — осуществляется рядом факторов, из которых наибольшее значение имеет плазмин (фибринолизин), образующийся из содержащегося в плазме профермента плазминогена под влиянием активаторов плазминогена, продуцируемых эндотелием и различными тканями, окружающими сосуды. Удаление тромба обеспечивается и ферментами λ-гранул тромбоцитов.

Снижение свертываемости крови и кровоточивость могут служить симптомами различных (в том числе наследственных) заболеваний, связанных с недостаточным содержанием тромбоцитов в крови (тромбоцитопениями) и нарушениями их функций (тромбоцитопатиями), уменьшением активности свертывающей или повышением активности противосвертывающей систем плазмы, усиленным фибринолизом, а также сочетаниями этих нарушений.

Усиленное тромбообразование

Хотя формирование тромбов в ответ на повреждение сосудов является нормальной физиологической реакцией, предотвращающей кровопотерю, его усиление, в особенности при изменении сосудистой стенки атеросклеротическим процессом, может вызвать тромбоз (закупорку тромбом сосудов различных органов -миокарда, конечностей, головного мозга и др.), обусловливающий развитие тяжелых расстройств и, возможно, смерть. Отрыв тромбов от стенки поврежденных вен конечностей может приводить к закупорке ими (тромбэмболии) сосудов легких.

ЛЕЙКОЦИТЫ

Лейкоциты - белые кровяные клетки, представляют собой группу морфологически и функционально разнообразных подвижных форменных элементов, циркулирующих в крови и участвующих в различных защитных реакциях после миграции в соединительную ткань (частично также в эпителии). Движения лейкоцитов можно разделить на пассивные и активные. Пассивное движение обусловлено переносом лейкоцитов с током крови. Активные движения совершаются благодаря наличию в цитоплазме лейкоцитов многочисленных актиновых микрофиламентов и связанных с ними белков; они осуществляются с затратами энергии. Миграция лейкоцитов из сосудистого русла в периферические ткани служит важнейшим этапом и условием осуществления функций различными видами этих клеток. Этот процесс происходит в микроциркуляторном русле и наиболее активно протекает, как правило, на уровне посткапиллярных венул. Он включает закономерную серию (каскад) адгезивных взаимодействий между лейкоцитами и клетками эндотелиальной выстилки сосудов. Эти взаимодействия опосредуются последовательной экспрессией на поверхности лейкоцитов и эндотелия характерных комбинаций адгезивных молекул и включают несколько стадий:

1. Случайные контактные взаимодействия между лейкоцитами и эндотелиальными клетками — осуществляются постоянно в физиологических условиях с дальнейшим возвращением лейкоцитов в кровоток или переходом к последующим стадиям взаимодействия. Могут усиливаться при изменении условий кровотока, например, при его замедлении;

2. Качение лейкоцитов по поверхности эндотелия обусловлено их транзиторной адгезией к выстилке сосуда. Этот этап является обратимым (быстро блокируется при инактивации селектинов);

3. Остановка качения лейкоцитов, их активация и прочное прикрепление к эндотелию обусловлены продолжающейся стимуляцией эндотелия и лейкоцитов цитокинами, продуктами повреждения тканей и хемоаттрактантами.

4. Миграция адгезированных лейкоцитов через эндотелий осуществляется путем размыкания ими соединений между эндотелиоцитами и проникновения в межклеточные промежутки. Базальная мембрана не служит препятствием на пути миграции лейкоцитов.

5. Миграция лейкоцитов за пределами сосуда происходит благодаря сократительной активности элементов их цитоскелета и их многочисленным обратимым адгезивным взаимодействиям с клетками различных тканей и компонентами межклеточного вещества.

Миграция лейкоцитов из сосудистого русла в ткани.

1 — случайные контактные взаимодействия между лейкоцитами (Л) и эндотелиальными клетками (ЭК) с дальнейшим возвращением Л в кровоток.

2 — качение Л по поверхности ЭК.

3 — остановка качения Л, их активация, прочное прикрепление к ЭК с распластыванием на них.

4 — миграция Л через пласт ЭК и базальную мембрану (БМ).

5 — миграция Л за пределами сосуда. Активация ЭК, Л и направленная миграция последних опосредуются химическими сигналами, исходящими из очага повреждения. Способность к целенаправленным движениям обеспечивает перемещение лейкоцитов в окружающую сосуды соединительную ткань, миграцию в органы иммунной системы, проникновение в эпителиальные выстилки и накопление в очагах повреждения тканей и инвазии микробов.

ЛИМФА

Лимфа — биологическая жидкость, образующаяся из интерстициальной (тканевой) жидкости, проходящая по системе лимфатических сосудов через цепочку лимфатических узлов и через грудной проток попадающая в кровь. Механизм образования лимфы связан с фильтрацией плазмы из кровеносных капилляров в интерстициальное пространство, в результате чего образуется интерстициальная (тканевая) жидкость. Эта жидкость частично вновь всасывается в кровь, частично поступает в лимфатические капилляры, образуя лимфу.

Основные функции лимфы:

1. гомеостатическая — поддержание постоянства микроокружения клеток путем регуляции объема и состава интерстициальной жидкости;

2. метаболическая — участие в регуляции обмена веществ путем транспорта метаболитов, белков, ферментов, воды, минеральных веществ, молекул биологически активных веществ;

3. трофическая — транспорт питательных веществ (преимущественно липидов) из пищеварительного тракта в кровь;

4. защитная — участие в иммунных реакциях (транспорт антигенов, антител, лимфоцитов, макрофагов и АПК). Состав лимфы.

Лимфа состоит из жидкой части (плазмы) и форменных элементов. Чем ближе лимфатический сосуд к грудному протоку, тем выше в его лимфе содержание форменных элементов. Однако и в центральной лимфе форменные элементы составляют менее 1% ее объема. Плазма лимфы по концентрации и составу солей близка к плазме крови, обладает щелочной реакцией (рН 8.4-9.2), содержит меньше белков и отличается от плазмы крови по их составу. Форменные элементы лимфы. Концентрация форменных элементов варьирует в пределах 2-20 тыс./мкл (2-20х 109 /л), существенно меняясь в течение суток или в результате различных воздействий.

Клеточный состав лимфы: 90% лимфоцитов, 5% моноцитов, 2% эозинофилов, 1% сегментоядерных нейтрофилов и 2% других клеток. Эритроциты в норме в лимфе отсутствуют, попадая в нее лишь при повышении проницаемости кровеносных сосудов микроциркуляторного русла. Благодаря присутствию тромбоцитов, фибриногена и других факторов свертывания лимфа способна свертываться, образуя сгусток.