Тромбоциты, их структура, свойства и функции

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ

Лекция 2

План:

Тромбоциты, их структура, свойства и функции

Свертывающая система крови.

3. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз (первичный).

Коагуляционный гемостаз.

Фибринолиз.

Противосвертывающая система. Противосвертывающие механизмы.

Регуляция свертывания крови.

Кровезамещающие растворы.

Тромбоциты

Тромбоциты или кровяные пластинки (бляшки Биццоцеро) - неправильной округлой формы образования, имеющие длину 1 - 4 мкм, и толщину 0,5 - 0,75мкм.

Содержание их в крови - 180-320 х 10⁹/л. Образуются в красном костном мозге путем отщепления части протоплазмы от мегакариоцитов. От 1 мегакариоцита образуется 3 - 4 тысячи тромбоцитов. 2/3 тромбоцитов циркулируют в крови, остальные - депонированы в селезенке.

Продолжительность пребывания их в крови 5-11 дней, после чего они разрушаются в печени, легких и селезенке.

Строение. Непосредственно примыкающая к оболочке область цитоплазмы неструктурированна (гиаломер). Центральная часть цитоплазмы содержит гранулы (грануломер). Различают гранулы 3-х типов:

1. a -гранулы - содержат липопротеин (тромбоцитарный фактор свертывания крови).

2. b -гранулы - ферменты, участвующие в метаболизме в тромбоците.

3. g -гранулы - трубочки и пузырьки с фагоцитирующими частицами. Тромбоциты способны фагоцитировать небиологические инородные тела, вирусы, иммунные комплексы, т.е. участвуют в неспецифической защитной системе организма.

На плазматической мембране тромбоцитов рецептируются тромбин, фактор Виллебранта, АДФ, серотонин и др.

При разрушении тромбоцитов высвобождаются вещества, способствующие свертыванию крови, вызывающие спазм сосудов, вызывающие адгезию и агрегацию тромбоцитов, тормозящие процессы противосвертывания крови. Кроме того, содержатся лизоцим, АТФ, АТФ-аза, ферменты пентозофосфатного цикла и цикла лимонной кислоты.

Одной из важнейших функций тромбоцитов является их ангиотрофическое действие, заключающееся в том, что эндотелий сосудов в сутки постоянно поглощает до 15% циркулирующих в крови тромбоцитов. За счет их веществ восстанавливаются структурные и функциональные свойства стенок сосудов.

Имеются суточные колебания тромбоцитов: днем количество их повышается, ночью - понижается.

Одной из основных функций тромбоцитов является их участие в процессе свертывания крови.

Тромбоцитопоэз. Тромбоцитопоэтины (гамма-глобулиновая фракция) короткого и длительного действия. Первые - образуются в селезенке и стимулируют выход тромбоцитов в кровь. Вторые - содержатся в плазме крови и стимулируют образование тромбоцитов в костном мозге.

Тромбоцитопоэз увеличивается после кровопотерь. Через несколько часов количество тромбоцитов может увеличиться и превышать нормальное их содержание вдвое.

Свертывающая система крови

Жидкое состояние крови и замкнутость(целостность) кровеносного русла являются необходимыми условиями жизнедеятельности. Эти условия создает система свертывания крови (система гемокоагуляции), сохраняющая циркулирующую кровь в жидком состоянии и восстанавливающая целостность путей ее циркуляции посредством образования кровяных тромбов (пробок, сгустков) в поврежденных сосудах.

В систему гемокоагуляции входит кровь и ткани, которые продуцируют, используют и выделяют из организма необходимые для данного процесса вещества, а также нейрогуморальный регулирующий аппарат.

Основоположником современной ферментативной теории свертывания крови был профессор Александр Александрович Шмидт (1872). Его теорию поддержал и уточнил немецкий врач Пауль Моравиц (1905).

Нарушение свертывания крови является основой многих болезней, приводящих к гибели людей. Знания в области гемокоагуляции помогают решать ряд вопросов, связанных с патогенезом, лечением и профилактикой многих заболеваний (гипертоническая болезнь, атеросклероз, инфаркт миокарда, тромбоз, инсульт, кровоточивость, гемофилии различных типов и др.).

Гемостаз (остановка кровотечения) - осуществляется вследствие:

а) спазма кровеносных сосудов;

б) свертывания крови и образования кровяного сгустка, закупорива-ющего повреждение кровеносного сосуда.

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз (первичный)

У здорового человека остановка кровотечения из микроциркуляторных сосудов с низким артериальным давлением обусловлена осуществлением последовательно протекающих процессов, включающих:

1. Рефлекторный спазм поврежденных сосудов (рефлекторно под влиянием раздражения рецепторов, высвобождающимися при этом норадреналином и поддерживается адреналином, серотонином, тромбоксаном А₂ ). Это первичный спазм сосудов.

2. Адгезия (приклеивание, прилипание) тромбоцитов к раневой поверхности (травмированный участок становится (+) положительно заряжен, а тромбоциты имеют отрицательный электрический заряд (-). С участием рецепторов они прикрепляются к фактору Виллебранта, коллагену, фибронектину в зоне повреждения сосуда.

3. Накопление и агрегация (скучивание, образование конгломерата) тромбоцитов у места повреждения. Стимуляторами данного процесса являются АДФ, адреналин, тромбин, АТФ, Са⁺⁺, тромбопластин, освобождающиеся из тромбоцитов и эритроцитов (внутренняя система), и АДФ, фактор Виллебранта, коллаген, высвобождающиеся из клеток тканей поврежденного сосуда (внешняя система). В результате образуется рыхлая тромбоцитарная пробка. Агрегация тромбоцитов вначале носит обратимый характер, а под влиянием ее ингибиторов (простациклина, простагландинов PgE₁ и PgD₂) тромбоциты переходят в неактивное состояние.

4. Необратимая агрегация тромбоцитов. Тромбоциты сливаются в единую массу, образуя пробку, непроницаемую для плазмы крови. Реакция происходит под влиянием тромбина, который разрушает тромбоциты, что ведет к освобождению физиологически активных веществ (ФАВ): адреналина, норадреналина, серотонина, нуклеотидов, факторов свертывания крови. Они способствуют вторичному спазму сосуда. Выделяющийся при этом F3-тромбоцитарный тромбопластин (тромбо-пластический фактор) запускает механизм коагуляционного гемостаза. Образуется небольшое количество нитей фибрина.

5. Ретракция тромбоцитарного тромба. Сжатие кровяного сгустка осуществляется сократительным белком тромбоцитов - тромбостенином (F6) и фибриновые нити уплотняют кровяной сгусток. Это приводит к остановке кровотечения.

В мелких сосудах гемостаз на этом заканчивается. Такой вид гемостаза называется первичным, сосудисто-тромбоцитарным или микроциркуляторным.

В крупных сосудах, в которых высокое кровяное давление, тромбоциарный тромб не выдерживает и вымывается. В подобных сосудах на основе такого механизма образуется более прочный тромб в результате включения еще одного механизма - коагуляционного или вторичного гемостаза.

Коагуляционный гемостаз

В коагуляционном гемостазе принимают участие:

· Плазменные факторы свертывания крови.

· Факторы свертывания крови форменных элементов крови.

· Тканевые факторы свертывания крови.

Плазменные факторы(обозначаются римскими цифрами в порядке хронологии их открытия).

FI - фибриноген. Белок плазмы, во время свертывания из состояния золя превращается в гель (фибрин). Образуется в печени, концентрация в крови 2,0 - 4,0г/л. Он же является и строительным материалом при заживлении ран (процесс репарации тканей).

FII - протромбин. Синтез в печени в присутствии витамина К.

FIII - тромбопластин. Состоит из комплекса фосфолипидов и белка апопротеина III, входит в состав мембран клеток многих тканей.

FIV - ион кальция (Ca⁺⁺). Около 1/2 кальция находится в виде ионов Сa⁺⁺ и 1/2 в комплексе с белками плазмы. Нужен во все фазы свертывания крови. Способствует агрегации тромбоцитов, связывает гепарин. Необходим для процесса ретракции сгустка и тромбоцитарной пробки. Тормозит фибринолиз.

FV - проакцеллярин, глобулин-акцелератор, или Ас-глобулин. Образуется в печени. Участвует в I и II фазах свертывания крови.

FVI - исключен из классификации.

FVII - проконвертин. Гликопротеид. Образуется в печени в присутствии витамина К. Нужен для образования тканевого протромбопластина.

FVIII - антигемофильный глобулин А. Синтезируется в печени, селезенке и лейкоцитах. Активируется тромбином. Создает оптимальные условия для взаимодействия факторов IX и Х. Необходим для адгезии тромбоцитов и активации протромбопластина. При его дефиците возникает заболевание болезнь Виллебранта. При отсутствии данного фактора возникает гемофилия А.

FIX- фактор Кристмаса или антигемофильный глобулин В. Гликопротеид. При отсутствии данного фактора возникает гемофилия В.

FX - фактор Стюарта-Прауэра. Входит в состав тканевого и кровяного тромбопластина.

FXI - плазменный предшественник тромбопластина. Нужен для активации кровяного тромбопластина, активирует FIX. При отсутствии данного фактора возникает гемофилия С.

FXII - фактор Хагемана - активируется при соприкосновении с чужеродной поверхностью (например, местом поврежденного сосуда), а потому его называют контактным фактором. Это инициатор образования кровяного протромбопластина и всего процесса гемокоагуляции. При отсутствии данного фактора возникает гемофилия типа D.

FXIII - фибринстабилизирующий фактор (фибриназа, фибринолигаза). Содержится в плазме, клетках и в тканях. Необходим для образования окончательного или нерастворимого фибрина. Активируется тромбином и Ca⁺⁺. При дефиците данного фактора плохо заживают раны.

II. Факторы форменных элементов крови и тканей. (Их нумеруют арабскими цифрами).

Тромбоциты:

F1 -тромбоцитарный акцелератор-глобулин;

F2 -акцелератор тромбина, фибринопластический фактор;

F3 - тромбопластический фактор или тромбоцитарный тромбопластин;

F4 - антигепариновый (связывает гепарин и таким образом ускоряет гемокоагуляцию;

F5- фактор, определяет адгезию (клейкость) и агрегацию (скучивание) тромбоцитов;

F6 - тромбостенин - обеспечивает уплотнение и сжатие кровяного сгустка;

F7 - тромбоцитарный тромбопластин;

F8- антифибринолизин;

F9- фибринстабилизирующий фактор;

F10 - сосудосуживающий (серотонин);

F11 - фактор агрегации - АДФ, обеспечивающий скучивание (адгезию) тромбоцитов. Эту же задачу выполняет и тромбоксан.

Эритроциты: В них обнаружены все факторы, что и у тромбоцитов (кроме тромбостенина).

Лейкоциты: тромбопластический, антигепариновый, гепарин (базофилы), активаторы фибринолиза.

Ткани: (особенно стенки сосудов).

· Простациклин (в эндотелии сосудов) - является мощным ингибитором агрегации. От соотношения количества простациклина (ингибитора агрегации) и тромбоксана (мощного стимулятора агрегации тромбоцитов) зависит степень агрегации тромбоцитов.

· Активный тромбопластин.

· Антигепариновый.

· Естественные антикоагулянты.

· Активаторы и ингибиторы фибринолиза.

Тканевой тромбопластин обладает исключительно высокой активностью (сохраняет действие при разведении в 500-500000 раз). Поэтому при проникновении тканевой жидкости даже в незначительных количествах в кровоток (во время оперативных вмешательств) возникает внутрисосудистое свертывание крови – ДВС - синдром. ДВС – синдром – диссеминированное (распространенное) внутрисосудистое свертывание крови. Данное заболевание значительно отягощает течение патологического процесса, а иногда служит причиной смерти больных.

Дополнительные факторы (в плазме):

· Фактор Виллебранта.

· Фактор Флетчера (прекалликреин).

· Фактор Фитцжеральда (кининоген).

Фазыкоагуляционного гемостаза:

I фаза - образование активного тромбопластина - протромбиназы. В этом процессе различают внешнюю (тканевую) и внутреннюю (кровяную) систему. Внешний путь запускается тканевым тромбопластином, который выделяется из стенок поврежденного сосуда и окружающих тканей. Во внутренней системе фосфолипиды и другие факторы поставляются самой кровью. В I фазу образуются тканевая, тромбоцитарная и эритроцитарная протромбиназы. Последние две часто называют кровяной протромбиназой. Образование тканевой протромбиназы длится 20–30 с, а кровяной – 5-10 мин.

Толчком для образования тканевой протромбиназы служит повреждение стенок сосудов с выделением из них в кровь тканевого тромбопластина (фосфолипидов), представляющего собой фрагменты (осколки) клеточных мембран. Как видно из схемы, в формировании тканевой протромбиназы участвуют плазменные факторы VII, V, X и кальций.

Кровяная протромбиназа образуется намного медленнее. Это связано с тем, что фосфолипиды находятся в клетках крови и требуется их предварительное разрушение. Процесс протекает с участием XII, XI, IX, VIII, X, V и кальция.

II фаза- активация неактивного фермента плазмы протромбина и переход его в активную форму - тромбин. Его превращение происходит под влиянием протромбиназы с участием: X, V, Ca⁺⁺ и некоторых факторов тромбоцитов.

Схема гемостаза

Внешний путь	Внутренний путь
Повреждение сосуда
Разрушение клеток ткани Тканевой тромбопластин (фосфолипиды) VII + Ca2+ V X Тканевая протромбиназа	Разрыв и потеря отрицательного заряда эндотелием сосуда ведет к активации XII фактора	Разрушение тромбоцитов и эритроцитов     Тромбоцитарный и эритроцитарный тромбопластин (фосфолипиды) XII + XI IX + VIII + Ca2+ X + V + Ca2+ Кровяная протромбиназа
X V Ca2+ Тромбиноген(протромбин) Тромбин
Ca2+ XIII Фибриноген Фибрин-мономер Фибрин-полимер Окончательный фибрин (фибрин "S") (фибрин"I")

III фаза - превращение растворимого фибриногена в нерастворимую форму фибрин. Тромбин представляет собой пептидазу, вызывающую частичный протеолиз молекулы фибриногена, превращая его в фибрин. Фибриноген образуется в печени. Для его синтеза необходим витамин К. Под влиянием тромбина в присутствии ионов Ca⁺⁺ процесс образования нерастворимого фибрина протекает в 3 этапа:

1. Под действием тромбина происходит ферментативное расщепление димера фибриногена на две субъединицы - фибрина-мономеры.

2. В результате полимеризации из молекул фибрин-мономеров образуется растворимый фибрин-полимер "S". Для полимеризации необходимо присутствие ионов кальция.

3. Под влиянием фибринстабилизирующего фактора (FXIII) образуется нерастворимый фибрин ("I"). Фибринстабилизирующий фактор активируется ионами Са⁺⁺ и тромбином.

В фибриновую сеть вовлекаются форменные элементы крови в результате чего формируется кровяной сгусток. Однако такой сгусток еще относительно рыхлый и он подвергается ретракции, которая обеспечивается белком тромбостенином (F6 тромбоцитов). Сгусток уплотняется до 25 -50% первоначального объема, что закрепляет его в сосуде более надежно.

Время свертывания крови 5 - 7 мин (по Ли-Уайту).

Фибринолиз

Одновременно с ретракцией, но с меньшей скоростью начинается фибринолиз - растворение фибрина, составляющего основу тромба. Считается, что в крови постоянно происходит превращение небольшого количества фибриногена в фибрин, который подвергается растворению - фибринолизу.

И только при повреждении ткани процесс образования фибрина преобладает над фибринолизом и наступает местное (локальное) свертывание крови. Главная функция фибринолиза - восстановление просвета (реканализация) кровеносного сосуда, закупоренного тромбом.

Расщепление фибрина осуществляется протеолитическим ферментом плазмином, который находится в плазме в виде профермента плазминогена. Для его превращения в плазмин требуются активаторы, содержащиеся в крови и тканях. Таким образом, система фибринолиза, как и система свертывания крови, имеет внутренний и внешний механизмы активации. Внутренний механизм осуществляется ферментами самой крови, а внешний – тканевыми активаторами.

Фибринолиз протекает в 3 фазы:

I фаза –образование кровяного активатора плазминогена. В плазме крови находится кровяной активатор плазминогена (проактиватор), требующий активации, которая осуществляется кровяной лизокиназой (это и есть ХII фактор Хагемана). Однако основными регуляторами фибринолиза являются сами ткани, особенно стенки сосудов. Они содержат тканевые лизокиназы, поступающие в кровь и превращающие кровяной проактиватор в активатор.

II фаза - превращение плазминогена в активную его форму - плазмин. Стимулятором преврашения плзминогена в плазмин и является кровяной активатор, образованный в I фазу. В тканях найдены также активаторы фибринолиза, которые действуют прямо на плазминоген, превращая его в плазмин. Кроме того, стимуляторы фибринолиза найдены и в самой крови: урокиназа, кислая и щелочная фосфатазы, трипсин, калликреинкининовая система, комплемент С₁.

III фаза - расщепление фибрина (тромба) до пептидов и аминокислот под влиянием протеолитического действия плазмина.

В каждой фазе фибринолитического процесса имеются свои ингибиторы: антилизокиназы, антиактиваторы, антиплазмины.

Схема фибринолиза

Кровяной проактиватор	Плазминоген	Фибрин
			Кровяной активатор
	Тканевые лизокиназы		Тканевой активатор
			Урокиназа
Антилизо- киназы	Фактор ХII	Антиакти- ваторы	Шелочная и кислая фосфатазы	Анти- плазмины	Плазмин
			Трипсин
			Фактор ХII
			Комплемен С1
Кровяной активатор	Плазмин	Пептиды и аминокислоты
I фаза	II фаза	III фаза

Кровезамещающие растворы

При гемодинамических нарушениях, обусловленных как кровопотерей, так и некоторыми заболеваниями, помимо трансфузии крови используют различные кровезамещающие растворы.

При этом применяемые кровезамещающие растворы должны отвечать следующим основным требованиям:

· По своим физико-химическим свойствам они должны быть близкими к основным показателям крови (изотоничны, изоионичны и др.).

· Отсутствие влияния на основные биологические свойства крови.

· Отсутствие токсичности и пирогенности.

· Длительно задерживаться в сосудистом русле.

· Выдерживать стерилизацию и длительно храниться.

· Не должны вызывать сенсибилизацию организма и не приводить к возникновению анафилактического шока при повторном введении.

По функциональному назначению кровезамещающие растворы классифицируют:

· Гемодинамические (противошоковые), к которым относятся среднемолекулярные (полиглюкин), низкомолекулярные (реополиглюкин), препарат желатины (желатиноль).

· Дезинтоксикационные (гемодез, полидез). Применяются при отравлениях различного происхождения, гемолитической болезни новорожденных, патологии печени, почек, при ожогах.

· Для парентерального белкового питания - продукты гидролиза белков (гидролизин, аминопептид, гидролизат казеина, смеси аминокислот-полиамин и др).

· Для нормализации водно-солевого обмена и кислотно-щелочного состояния (физиологический раствор, лактосол, раствор Рингера, растворы многоатомных спиртов-маннитола и сорбитола и др., обладающие дегидрационным или коррегирующим состав крови действием).

А. Солевые растворы:

· Физиологический раствор - 0,85 - 0,9% NaCl.

· Рингера-Локка (состав в г): NaCl - 0,6; CaCl - 0,02; NaHCO₃ - 0,01; KCl - 0,02; глюкоза - 0,1. Н₂О до 1 л.

· Лактатный раствор Рингера (или лактосоль) содержит в физиологических концентрациях все основные электролиты плазмы и 25-50 ммоль/л натрия лактата.

· Ацесоль, дисоль, трисоль, хлосоль и др.

· Раствор натрия гидрокарбоната, раствор малочнокислого натрия (для ощелачивания крови).

Но так как эти растворы не содержат коллоидов, то они быстро вводятся из кровеносного русла, т.е. они могут восполнять объем потерянной крови в течение короткого времени.

Б. Синтетические коллоидные кровезамещающие растворы (плаз-мозаменители). Изготовлены препараты на основе декстранов низко-, средне- и высокомолекулярных (реополиглюкин, реомакродекс, макродекс, полиглюкин и др.). Вызывают гемодилюцию (разведение крови), улучшают микроциркуляцию. Задерживаются в организме от 12 часов до 5 дней.

Наряду с этим используются синтетические коллоидные препараты, являющиеся производными поливинилпирролидона (неокомпенсан, энтеродез).

Отрицательным свойством коллоидных кровезамещающих препаратов является то, что они могут вызывать аллергические реакции.

В. Белковые препараты:

· Плазма нативная, консервированная, свежезамороженная.

· Раствор альбумина 5%.

· Желатиноль - коллоидный 8% раствор частично расщепленной пищевой желатины.

· Протеин - белковый препарат изогенной человеческой плазмы.

При внутривенном их введении увеличивается ОЦК, происходит гемодилюция, возмещается недостаток крови. Связывают токсические вещества (дезинтоксикационные свойства). Разрабатываются комплексные полифункциональные кровезаменители (для активации эритропоэза - полифер, усиления диуреза - реоглюман) и ряд других препаратов, обладающих расширенным диапазоном действия (гемодинамическим, дезинтоксикационным, гемопоэтическим, реологическим и др.)

Проводится работа по изысканию препаратов - кровезаменителей с функцией переноса О₂ и СО₂, используя для этого фторуглеродные соединения (эмульсии фторуглерода).

Переливание цельной крови в настоящее время производят крайне редко, а используют для переливание только те компоненты крови, в которых организм нуждается: плазму или сыворотку, эритроцитарную, лейкоцитарную или тромбоцитарную массу. В этих случаях в организм реципиента вводится меньшее количество антигенов и тем самым уменьшается риск посттрансфузионных осложнений.

Г. Препараты крови: консервированная кровь, плазма, эритроцитарная масса, эритровзвесь, отмытые эритроциты, лейкоциты (свежие), тромбоциты (свежие).

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ

Лекция 2

План:

Тромбоциты, их структура, свойства и функции

Свертывающая система крови.

3. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз (первичный).

Коагуляционный гемостаз.

Фибринолиз.