Патологические изменения объема циркулирующей крови
Объем циркулирующей крови (ОЦК) взрослого человека составляет 7 – 8% от массы тела, и зависит от пола, возраста и содержания в организме жировой ткани. Соотношение форменных элементов и жидкой части крови называется гематокритом. В норме гематокрит мужчины равен 0,41-0,53, женщины — 0,36-0,46. У новорождённых гематокрит на 20 % выше, у маленьких детей — на 10 % ниже, чем у взрослого. Гематокрит повышается при увеличении числа эритроцитов (эритроцитоз) или уменьшении объма плазмы, а снижается, если уменьшается количество эритроцитов и гемоглобина (анемия) или увеличивается объем плазмы.
Нормоволемия олигоцитемическая (нормальный ОЦК c уменьшенным количеством форменных элементов) характерна для различных по происхождению анемий, она сопровождается снижением гематокрита. Нормоволемия полицитемическая (нормальный ОЦК с увеличенным количеством клеток повышен) развивается вследствие избыточного введения в сосудистое русло эритроцитарной массы; активации эритропоэза при хронической гипоксии; а также при опухолевом размножении клеток эритроидного ростка костного мозга. Для нормоволемической полицитемии характерно увеличение гематокритного показателя.
Гиперволемия – состояние при котором ОЦК превышает среднестатистическую возрастную норму. Гиперволемия олигоцитемическая (гидремия, гемодилюция) – увеличение объема плазмы, разведение клеток жидкостью, развивается при почечной недостаточности, избыточной продукции антидиуретического гормона, часто сопровождается отеками. Олигоцитемическая гиперволемия развивается во второй половине беременности, когда гематокритный показатель снижается до 0,28-0,36. Гиперволемия полицитемическая возникает, главным образом, вследствие увеличения объема крови за счет повышения числа форменных элементов крови. Это приводит к увеличению нагрузки на сердце, увеличению сердечного выброса и повышению системного артериального давления.
При гиповолемии ОЦК меньше среднестатистических норм. Гиповолемия нормоцитемическая – уменьшение объема крови с сохранением концентрации клеток, наблюдается в течение первых 3-5 часов после массивной кровопотери. Гиповолемия полицитемическая – снижение ОЦК за счет потери жидкости (дегидратация) при тяжелой диарее, неукротимой рвоте, обширных ожогах. Системное артериальное давление при гиповолемической полицитемии снижается. При значительной дегидратации развивается шок.
Патология «красной» крови
Большинство клеток крови человека составляют эритроциты, их в 1000 раз больше, чем лейкоцитов. В норме количество эритроцитов у взрослых мужчин составляет 4,0-5,0 х 1012 /л, у женщин -3,7-4,7 х 1012 /л крови. Гендерные различия по количеству эритроцитов определяются высокой концентрацией андрогенов у мужчин. У новорожденных число эритроцитов выше (5,7-1012 /л). К 14 годам количество эритроцитов сооответствут уровню взрослых. Содержание гемоглобина в крови у мужчин составляет 130—160 г/л, у женщин 120—140 г/л. В крови взрослых содержится 0,2-1,0% ретикулоцитов - молодых эритроциты с остатками РНК, рибосом и других органелл.
Анемии
Одним из наиболее распространенных видов патологии красной крови является анемия. Анемия–это синдром, характеризующийся снижением концентрации гемоглобина в единице объема крови ниже минимальной границы нормы, чаще всего при одновременном уменьшении числа эритроцитов.Различные виды анемий выявляются у 10-20% населения мира, в большинстве случаев у женщин.
Общие признакиразличных анемий являются следствием возникновения гемической гипоксии: бледность, одышка, учащенное сердцебиение, общая слабость, сонливость, быстрая утомляемость, снижение работоспособности. Возрастает СОЭ, появляются функциональные шумы в сердце.
В зависимости от выраженности снижения уровня гемоглобина выделяют три степени тяжести анемии: легкая - уровень гемоглобина выше 90 г/л; средняя - гемоглобин в пределах 90-70 г/л; тяжелая - уровень гемоглобина менее 70 г/л.
В медицинской практике наиболее распространенаследующаяклассификация анемий: 1) анемии вследствие острой массивной кровопотери (постгеморрагические); 2) анемии,вызванные повышенным разрушением эритроцитов внутри и вне сосудистого русла (гемолитические); а также 3) анемии вследствие нарушения эритропоэза в костном мозге(железодефицитные; недостаток витаминаВ12 или фолиевой кислоты, дефицит белка, апластические и другие).
Наиболее часто встречаются анемии, связанные с дефицитом железа (около 90% всех анемий), реже - анемии при хронических заболеваниях, еще реже анемии, обусловленные дефицитом витаминаВ12 или фолиевой кислоты, гемолитические и апластические.
Постгеморрагическая анемия
Острая постгеморрагическая анемия (ОПГА) развивается при быстрой потере крови (8-20% ОЦК). Клинические проявления и гематологические показатели после кровопотери меняются в зависимости от стадии процесса.
1 стадия. В течение нескольких часов после кровопотери, несмотря на тяжелое состояние больного, по лабораторным показателям анемия не выявляется.Содержание эритроцитов и гемоглобина, а также гематокрит соответствуют норме, поскольку при массивной кровопотере происходит эквивалентное уменьшение содержания форменных элементов и плазмы крови. Главным нарушением при массивной острой кровопотере является не уменьшение количества циркулирующих эритроцитов, а грозные нарушениягемодинамики, характерные для гиповолемического шока: падение артериального давления, снижение сердечного выброса, уменьшение перфузии большинства органов и тканей.Активация симпатоадреналовой и ренин-ангиотензин-альдостероновой систем приводит к мобилизации депонированной крови, задержке воды в организме, перемещению жидкости из интерстиция в сосуды, разведению крови - гемодилюции.
2 стадия (гемодилюционная). Через 2 - 3 сут после кровопотери уменьшается содержание гемоглобина, число эритроцитов в единице объема крови, гематокрит. Эти изменения возникают в результате гемодилюции. Величина цветового показателя соответствует нормальным значениям, поскольку в крови циркулируют зрелые эритроциты, поступившие в сосудистое русло до кровопотери. Содержание лейкоцитов и тромбоцитов на этой и последующей стадии повышено, что связано с мобилизацией этих клеток в циркуляцию.Синтез белков плазмы, особенно альбуминов, возрастает, что необходимо для поддержания онкотического давления плазмы.
3 стадия (регенераторая или костномозговая). Гипоксия, вызванная анемией, вызывает усиленную секрецию почками эритропоэтина истимуляцию кроветворения в костном мозге. Через 4-5 сутв крови выявляются молодые клетки эритроидного ряда, содержащие ядро (эритрокариоциты), увеличивается количество ретикулоцитов.
Хроническая постгеморрагическая анемия- один из самых распространенных видов патологии красной крови среди людей, развивается в результате длительных, небольших по объему кровопотерь. Такие кровопотери не изменяют показателей общего кровообращения, но формирует дефицит железа в организме, что ограничивает синтез гемоглобина. Эта форма малокровия получила название железодефицитной анемии.
Гемолитические анемии
Основой развития гемолитических анемий является повышенный распад эритроцитов. Физиологический гемолиз стареющих и поврежденных эритроцитов обусловлен их поглощением макрофагами костного мозга, печени, селезенки (внутриклеточный гемолиз). Образовавшийся в макрофагах в результате распада гемоглобина пигмент билирубин циркулирует в крови в виде непрямого (неконъюгированного) билирубина, его уровень повышается при гемолитических анемиях. При повышении концентрации непрямого билирубина в плазме выше 85,5 мкмоль/л кожные покровы и слизистые оболочки приобретают желтый цвет (желтуха), а кал и моча становятся темными (вследствие повышенного содержания стеркобилина в кале и уробилина в моче). Патологический гемолиз может быть внутрисосудистым, внутриклеточным или смешанным.
При гемолитических анемиях костномозговое кроветворение – эритропоэз, резко усиливается. Наблюдается гиперплазия эритроидного ростка костного мозга; происходит увеличение содержания ретикулоцитов в крови, а также часто появляются эритрокариоциты (ядросодержащие эритроидные клетки). Незначительно повышенный гемолиз может быть компенсирован увеличением выработки эритроцитов. Анемия формируется, если гемолиз в 6 – 8 раз превышает физиологический.Деструкция эритроидных клеток способствует гиперплазии костного мозга, ведет к повышенному всасыванию и перегрузке организма железом.Резкое усиление эритропоэза приводит к деформациям костей при наследственных формах анемий.
Острый внутрисосудистый гемолизпроявляется нарушениями системного кровообращения и микроциркуляции, резким повышением температуры тела, появлением гемоглобина в моче (гемоглобинурия), гемосидерозом клеток канальцевого эпителия почек, увеличением концентрации калия в плазме (гиперкалиемия) и связанными с этим нарушениями сердечного ритма (аритмии). При хронических гемолитических анемияхувеличивается масса печени и селезенки (гепато-спленомегалия), происходит отложение в тканях пигмента, содержащего оксид железа (гемосидероз), возможна иктеричность (желтизна) склер и желтуха. Хронические гемолитические анемии проявляются в виде кризов: гемолитических, апластических, мегалобластических, окклюзионных.
Наследственные анемии
Гемолитические анемиибывают наследственными и приобретенными.Наследственные гемолитическиеанемиисвязаны с генетическими дефектами мембран, ферментов и гемоглобина эритроцитов. Мембранопатии – анемии, вызванные наследуемыми нарушениями структуры мембраны эритроцитов: а) белковозависимые мембранопатии - микросфероцитоз (болезнь Минковского - Шоффара), эллиптоцитоз, стоматоцитоз; б) липидозависимые мембранопатии (акантоцитоз). Ферментопатии возникают вследствие нарушений активности ферментов, обеспечивающих жизнеспособность эритроцитов: а) дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ), б) дефицит пируваткиназы.Гемоглобинопатии – нарушения структуры гемоглобина развиваются в результате: а)нарушения первичной структуры цепей глобина (гемоглобинозы): серповидно-клеточная анемия (гемоглобиноз S). б) замедление или отсутствие синтеза одной из цепей глобина (талассемии): альфа-талассемия, бета-талассемия.
Мембранопатии. Наследственный микросфероцитоз (болезнь Минковского – Шоффара) распространен в Скандинавии и странах Балтийского бассейна (частота 1: 5000). Тип наследования – аутосомно-доминантный. В основе заболевания лежит дефект генов, кодирующих синтез подмембранных белков цитоскелета эритроцитов, чаще спектрина и анкирина. Эритроциты приобретают шаровиднуюформу, теряютспособность к деформации, повреждаются в капиллярах. В мазке крови такие эритроциты не имеют центрального просветления. В селезенкеони частично разрушаются макрофагами,превращаясь в микросфероциты. Кроме того, дефектная мембрана эритроцитов становится высокопроницаемой для ионов натрия и воды. Срок жизни эритроцитов сокращается до 12-14 дней. Для сфероцитов характерна сниженная осмотическая стойкость. При тяжелой форме удаление селезенки дает хороший эффект.
Дефекты белков мембраны эритроцитов могут также приводить к развитию редких форм гемолитической анемии - эллиптоцитозу, стоматоцитозу.
При мембранопатии, вызванной наличием аномальных липидов в составе мембраны эритроцитовпоявляются характерные выпячивания мембраны. Эритроциты становятся похожими на листья растения аканта, поэтому их называют акантоцитами (шпоровидные клетки). Низкая деформируемость и пониженная устойчивость таких эритроцитов к различным воздействиям являются причиной их повышенного распада и развития анемии.Подобные изменения эритроцитов встречаются, в частности, у больных циррозом печени, при нарушении липопротеинового обмена, при авитаминозе Е, у лиц с удаленной селезенкой.
Ферментопатии.В настоящее время известно более 20 наследственных энзимопатий эритроцитов, которые приводят к повышенному гемолизу. К ним относится нарушение активности ферментов гликолиза, пентозофосфатного цикла, системы глютатиона, метаболизма адениннуклеотидов и другие. Наиболее частой причиной ферментопатий является дефицит глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы (Г-6-ФДГ). Заболевание отмечается в районах распространения малярии. Хотя считается, что около 1/20 всего человечества имеет различной степени выраженности дефект фермента Г-6-ФДГ.
Гемолитическая анемия, обусловленная недостаточностью Г-6-ФДГ.Наследование дефицита Г-6-ФДГ сцеплено с X-хромосомой, поэтому среди заболевших лиц преобладают мужчины.При недостаточной активности Г-6-ФДГ нарушается пентозофосфатный цикл в эритроцитах и восстановление НАДФ и глютатиона. Восстановленный глютатион защищает гемоглобин и мембрану эритроцитов от различного рода окислителей, образующихся при инфекциях, приеме лекарственных препаратов (антималярийных, противотуберкулезных, сульфаниламидов, нитрофуранов, анальгетиков и других). В результате действия окислителей в эритроцитах происходит преципитация гемоглобина и ускоренное старение эритроцитов.Повышается проницаемость мембраны для натрия и воды, что способствует разрушению эритроцитов.
Гемоглобинопатии.Гемоглобинопатии преимущественно поражают население тропических и субтропических областей (Экваториальная Африка, Аравийский полуостров, Южная Индия, Южный Китай, Средиземноморье, Азербайджан, Грузия).Наиболеераспространены и отличаются особой тяжестью проявлений серповидноклеточная анемия и большая талассемия (анемия Кули).Большинство гемоглобинопатий клинически не проявляются; при некоторых заболеваниях могут наблюдаться признаки анемии, эритроцитоз или цианоз (например, при метгемоглобинопатиях).
Серповидно-клеточная анемия возникает в результате нарушения первичной структуры глобиновых цепей гемоглобина, вызванного генной мутацией. Тип наследования аутосомно-рецессивный, дефект локализуется в бета-глобиновых цепях - в 6 положении глютамин заменен валином. В результате образуется HbS, который в восстановленной форме малорастворимый.При гипоксемии и снижении скорости кровотока такие эритроциты растягиваются в форме серпа. Если содержание HbS больше 45%, то серповидная форма эритроцитовстановиться необратимой, они приобретают склонность к агрегации, что повышает вязкость крови, а также вызывает закупорку микрососудов (вазоокклюзию), нарушение микроциркуляции и боль. Самый характерный криз для этого заболевания - вазоокклюзионный, проявляющийся резкой болью в различных органах и тканях (рис.14.1).
Талассемии - замедление или отсутствие синтеза одной из цепей глобина: α или ß и замена ее синтезом другой цепи. Талассемия встречается в странах Средиземноморья, в Китае, Индии, в Европе, у жителей Закавказья и Средней Азии. Самая высокая заболеваемость – на Мальдивах, где носители признака составляют 18%. Гетерозиготная бета-талассемия встречается у 7-10% населения равнинных районов Азербайджана.
Альфа-талассемия -полное или частичное прекращение синтеза α-цепей. Компенсаторно синтезируются в пренатальный период γ-цепи, в постнатальный – ß-цепи. Синтез α-цепей кодируют 4 гена, поэтому степень нарушения их синтеза меньше, чем при ß-талассемии; выраженный дисбаланс развивается только тогда, когда поражены все 4 гена, кроме того, эритропоэз более эффективен.
Бета-талассемия обусловлена снижением скорости синтеза ß-цепей гемоглобина (ß+-талассемия) или отсутствием их синтеза (ß0-талассемия). Неповрежденные α-цепи избыточно накапливаются в клетках, что ведет к повреждению мембраны и разрушению эритроидных клеток в костном мозге (неэффективный эритропоэз) и эритроцитов в крови.
Тяжелая гомозиготная форма ß-талассемии – болезнь Кули, или большая талассемия. Эритроциты похожи на мишени для стрельбы,они имеют повышенную осмотическую стойкость вследствие избыточности поверхности мембраны (рис.14.2).
При средней тяжести течения талассемий главной проблемой становится накопление железа в печени, сердце, эндокринных железах (гемосидероз) и их поражение. Лечение таких форм (а также тяжелых) сводится к введению препаратов, способствующих связыванию и выведению железа: дефероксамина, деферазирокса.