Особливості функціонування системи крові у різні вікові періоди та її функції

    Таким чином, імунітет — це система захисних реакцій організму, спрямованих на підтримання генетичної сталості індивідуума. Що стосується трансплантаційного імунітету, то він є зворотним і вкрай небажаним аспектом цього процесу, з яким доводиться боротися заради врятування життя людини.

3.3.Тромбоцити

     Тромбоцити— третя група клітин крові, які відрізняються від еритроцитів і лейкоцитів за формою та розмірами. Це круглі двоопуклі утвори заввишки до 0,7 мкм і діаметром 1-4 мкм. На відміну від лейкоцитів, тромбоцити не мають ядра. Крім того, вони позбавлені будь-яких пігментів, чим істотно відрізняються від інших без'ядерних клітин крові — еритроцитів. Кількість тромбоцитів у людини в нормі становить 200 000 - 400 000 в 1 мкл крові. Вони утворюються в кістковому мозку відщепленням невеликих часточок цитоплазми від великих кровотворних клітин — мегакаріоцитів. З однієї такої клітини може утворитись близько, 4000 тромбоцитів. Мембрана тромбоцитів нестійка до механічних впливів, вона легко руйнується, і тому тривалість їхнього життя в крові не перевищує 10-12 діб. Тромбоцити виявляють здатність скупчуватись у групи (агрегація) й прилипати до чужорідних агентів чи ушкоджених поверхонь судин (адгезія), внаслідок чого утворюється тромбоцитарний (пластинчастий) тромб.

    У цитоплазмі тромбоцитів містяться гранули, заповнені фізіологічно активними речовинами: адреналіном, гістаміном, а також ферментами гліколізу, дихального циклу, АТФазою, АТФ тощо. Тут містяться також тромбоцитарні фактори згортання  крові. Так, в α -гранулах міститься тромбоцитарний тромбопластии — фактор 3 (F3), який бере участь в одній з початкових фаз згортання крові. Крім того, тромбоцити здатні переносити адсорбовані на їхній поверхні великомолекулярні речовини — нуклеотиди, поліпептиди тощо, за допомогою яких, як вважають, відбувається передавання інформації між клітинами та органами. Тромбоцити здійснюють також фагоцитоз небіологічних часточок, вірусів, комплексів антиген — антитіло і таким чином беруть участь у підтриманні неспецифічного клітинного імунітету.

3.3.1.   Система згортання крові

     Згортання (коагуляція) крові є проявом захисної реакції організму — гемостазу, спрямованої на збереження об'єму циркулюючих рідин тіла: крові, лімфи чи гемолімфи, зокрема на запобігання крововтратам.

    Згідно з поширеною каскадною концепцією більшість факторів згортання крові перебувають у стані неактивних проферментів і послідовно під впливом своїх попередників перетворюються на активні ферменти: профермент А, перетворившись на фермент А, діє на профермент Б, перетворюючи його на фермент Б, а той, у свою чергу, активує профермент В і т. д. У процесі багатоступінчастих перетворень, у яких бере участь близько двох десятків речовин — факторів згортання крові, утворюється згусток фібрину. Цей згусток виникає в місці ушкодження судини, закриваючи отвір, через який витікає кров.

    Розрізняють два механізми гемостазу: судинно-тромбоцитариий (первинний) і коагуляційний (вторинний). Ці механізми вмикаються за різних умов, у різних ділянках судинної системи і здійснюються за участю різних факторів згортання крові.

    Судинно-тромбоцитарний (первинний) гемостаз відбувається після незначних травм, ушкоджень дрібних кровоносних судин з низьким тиском крові. При цьому руйнуються не тільки тканини, а й тромбоцити, з яких у кров виходять серотонін (тромбоцитариий фактор 10), а також адреналін і норадреналін, які звужують судини, зумовлюючи короткочасне зменшення чи навіть зупинення кровотоку в ушкодженій судині. Одночасно відбувається адгезія й агрегація тромбоцитів і утворення тромбоцитної пробки, що закриває ушкоджену мікросудину. Ці процеси активуються тромбоцитарними факторами F5, F6 та F11. Фактор F6 — тромбостенін — за рахунок енергії АТФ, який виходить зі зруйнованих тромбоцитів, спричинює скороченпя ниток фібрину і в такий спосіб здійснює ретракцію згустку — ущільнює тромбоцитний тромб. У ході агрегації та руйнування тромбоцитів відбувається також вивільнення FЗ —тромбоцитарного тромбопластину, що є одним із факторів запуску коагуляційпого гемостазу.

     Коагуляційний (вторинний) гемостаз відбувається в більших артеріях, де високий тиск не дає змоги закріпитися тромбоцитарним тромбам. Тут утворюється міцніший фібриновий тромб. Коагуляційний гемостаз поділяють на три фази, кожна з яких складається з послідовних ферментативних реакцій, здійснюваних факторами згортання крові. Переважна більшість цих факторів, за винятком III і IV, синтезується в печінці.

     Перша фаза коагуляційногозгортання крові є найскладнішою. У ній беруть участь вісім факторів коагуляційного гемостазу і кілька — судинно-тромбоцитарного. Ця фаза завершується утворенням фактора III — активного ферментативного комплексу, який ініціює другу фазу згортання крові. Він має кілька назв, що змінювали одна одну в хронологічному порядку: тромбокіназа, тромбопластии, протромбіназа і, нарешті, остання назва — активатор протромбіну. Розрізняють внутрішню, або кров'яну, і зовнішню, або тканинну, системи його утворення і відповідно тканинний та кров'яний активатори протромбіну.

     Послідовність реакцій коагуляційиого гемостазу. Каскад ферментативних процесів внутрішньої системи гемостазу починається руйнуванням клітин крові та стінки судин. При цьому фактор XII (контактчутлива протеаза, фактор Хагемана), активуючись травмованими клітинами крові та колагеном стінки судин, активує фактор XI — плазмовий попередник тромбопластину. Останній за наявності Са перетворює фактор IX (фактор Крістмаса) на активну протеазу, яка, діючи на неактивний фактор X (фактор Стюарта — Прауера), перетворює його на один із компонентів фактора III — активатора протромбіну. В активації фактора X, крім того, беруть участь фактор VIII — антигемофільний глобулін А (його відсутність призводить до класичної гемофілії — спадкового захворювання незгорташія крові), а також тромбоцитариий FЗ (тромбоцитарний тромбопластин) та Са . Для утворення фактора III потрібен також фактор V — проакцелерин, який утворюється з неактивного попередника під впливом фактора II — протромбіну.

    Зовнішня система гемостазу активується комплексом фосфоліпідів клітинних мембран та ліпопротеїдів, що виділились із ушкоджених тканий — тканинним тромбопластином. Цей комплекс активує фактор VII (проконвертин), який за наявності Са перетворює фактор X на його активну форму Х і далі, за внутрішньою системою. Хоча зовнішня і внутрішня системи гемостазу активуються практично одночасно, проте перша діє швидше і зумовлює утворення активатора протромбіну за кілька секунд, тоді як для активації внутрішньої системи потрібні хвилини.

     Таким чином, перша фаза коагуляційлого гемостазу завершується утворенням фактора Ш — активатора протромбіну, який є комплексом, що складається з фактора X — активної протеази, фактора V — прискорювача дії фактора X, а також ліпопротеїдів та фосфолінідів тканин і клітин крові, що також полегшують дію фактора X.

     Друга фаза згортання крові полягає в тому, що фактор III, діючи па фактор II, протромбін, перетворює його на активний протеолітичний фермент тромбін (FП ).

    Тромбін ініціює третю фазу — утворення ниток фібрину з розчиненого в плазмі крові білка фібриногену (FІ). Подальша полімеризація ниток фібрину і утвореная нерозчинного згустка — тромбу здійснюється під впливом фактора XIII — фібринстабілізувального пептиду, який також активується тромбіном. Проте функція тромбіну цим не обмежується. Як випливає з наведеної схеми, тромбін бере участь в активації факторів V, VIII і XIII, замикаючи коло позитивного зворотного зв'язку: активація тромбіном згаданих факторів прискорює утворення активатора протромбіну FІП, що, в свою чергу, стимулює утворення тромбіну і подальшу активізацію процесу згортання крові, тобто мала б виникнути ланцюгова реакція генералізованого і тотального згортання крові. Проте в системі крові є механізми регулювання гемокоагуляції. Це, зокрема, зв'язування тромбіну нитками фібрину (до 90 % тромбіну плазми крові), тромбомодуліном, який міститься на поверхні ендотеліальних клітин стінки судин, а також інактивація тромбіну білком плазми крові антитромбіном III та іи.

     Слід звернути увагу на роль фактора IV — йонів кальцію у процесах згортання крові. Він потрібен для здійснення більшості ферментативних реакцій, що забезпечують утворення тромбу. Так, активація факторів І, II, V, VIII, IX, X, XIII та утворення фібринового згустка відбуваються за обов'язкової участі Са . Після вилучення Са кров втрачає свою здатність до згортання. Тому процес декальцинування крові широко використовують для її консервування і збереження у рідкому стані. Важливо, що цей процес оборотний: додавання Са до консервованої крові повертає їй здатність до згортання.

     Ми розглянули механізм згортання крові до утворення тромбу. Виділяють ще дві фази, які логічно завершують процес гемостазу і відновлюють кровопостачання ушкодженої тканини. Це четверта фаза — ретракції згустка, під час якої нитки фібрину під впливом тромбоцитарного F6 тромбостеніну скорочуються, що робить тромб щільнішим і меншим. При цьому краї рани за рахунок скорочення прикріплених до них ниток фібрину зближуються, що полегшує її загоєння. F6 виділяється тромбоцитами під час їх руйнування. Тромб складається не тільки з ниток фібрину, а й з клітин крові, що містяться у плетиві ниток, а також певного об'єму сироватки крові. Під час ретракції сироватка крові вичавлюється з тромбу, тромбоцити руйнуються, а виділюваний при цьому F6 сприяє ще більшому ущільненню тромбу.

    Під час останньої, п'ятої фази фібринолізу відбувається розчинення тромбу і відновлення кровотоку (якщо тромб перекривав просвіт судини). Цей процес здійснюється завдяки утворенню в крові активного протеолітичного ферменту плазміну (фібринолізину), подібного до трипсину. Він відщеплює від нерозчинного полімеру пептиди, які далі розщеплюються до амінокислот пептидазами крові. Плазмін утворюється зі свого попередника плазміногену під впливом різних активаторів (кінінів, калікреїну); деякі з них, крім того, беруть участь у здійсненні початкових стадій внутрішньої системи гемостазу.

3.3.2.   Протизгортальна система крові

      Оскільки всі фактори згортання містяться в крові, мікротравми судин і тканин трапляються досить часто, а руйнування та відмирання клітин крові — це нормальне фізіологічне явище, то цілком зрозуміло,

що система згортання  крові постійно активується і утворюється деяка кількість фібрину. Цей процес урівноважується утворенням відповідної кількості плазміну, який розчиняє мікрозгустки фібрину.

     Крім того, в організмі існує й активно функціонує протизгортальна система, яка за нормальних умов добре врівноважена із системою згортання крові (коагуляційною) так, що ймовірність спонтанної коагуляції крові зведена до мінімуму. У нормі час згортання крові становить 4-6 хв. До протизгортальпої системи входять ендотеліальні клітини, що вистеляють внутрішню поверхню судин. Завдяки особливостям її будови та специфічним речовинам, що містяться на ній, тромбоцити відштовхуються від неї, що протидіє їх адгезії та агрегації, а також активації контактного фактора XII. До речовин, які протидіють згортанню крові, можна віднести також гепарин, що синтезується в печінці, легенях, м'язах, базофільиих гранулоцитах сполучної тканини (тучних клітинах) і гальмує утворення тромбіну; антитромбін III, який інактивує тромбін, а також уже згадувані тромбомодулін та фібрин, що зв'язують тромбін. До протизгортальпої системи можна віднести також плазмін, який крім фібринолітичної має і протизгортальні властивості, зокрема діє на фактори II, V, VIII і XII, знижуючи їх активність і відповідно згортання крові.

     Порушення  рівноваги між системами  згортання крові і протизгортальною призводить до погіршення (гіпокоагуляція) або підвищення (гіперкоагуляція) згортання крові. Обидва відхилення небезпечні для організму: перше — значними крововтратами, а друге — можливістю утворення тромбів і закупорювання кровоносних судин — тромбоемболією. Гіпокоагуляція може виникати внаслідок захворювання печінки, яка синтезує більшість факторів гемостазу, або зниження тромбопоезу, зменшення кількості тромбоцитів у крові. Прикладом гострої гіпокоагуляції є гемофілія — спадкова хвороба, небезпечна великими крововтратами через відсутність у крові одного з факторів: VIII, IX або XI. Гіперкоагуляція виникає при запаленні внутрішньої стінки судин, коли порушується гладкість поверхні ендотеліальних клітин і тромбоцити починають скупчуватись у місцях запалення з подальшим їх руйнуванням; при погіршенні венозного відтоку, застою крові у розширених і звитих венах нижніх кінцівок. Гіперкоагуляція може бути і нормальним фізіологічним явищем, якщо вона виникає у випадках поведінкової захисної реакції, фізичного навантаження чи емоційного напруження. Ці факти свідчать про те, що процес згортання крові регулюється нейрогуморальними механізмами. Основна роль належить симпатичній нервовій системі, адреналіну, норадреналіпу.

3.3.3. Кровотворення і його реуляція

    Вище зазначалось, що еритроцити в крові людини живуть у середньому 120 днів, а тромбоцити і більшість лейкоцитів — ще менше і поступово відмирають. На зміну їм надходять нові клітини крові, утворення яких — кровотворення (гемопоез) безперервно відбувається в організмі. У дорослої людини в нормі щодоби утворюється і надходить у кров еритроцитів, лейкоцитів і тромбоцитів. Як видно, швидкість утворення різних форм клітин крові залежить насамперед не від їх кількості, а від тривалості їхнього життя. Місцями утворення клітин крові у дорослої людини є червоний кістковий мозок і лімфатичні вузли. На ембріональній стадії, а також у дорослих у разі патології кісткового мозку кровотворну функцію викопують селезінка і печінка.

     У червоному кістковому мозку містяться стовбурові клітини, які за сучасною термінологією є плюрипотентними некомітованими клітинами, тобто такими, що несуть у собі задатки до утворення клітин — попередниць усіх клітин крові, але  здатними у процесі поділу утворювати лише собі подібні клітини — здійснювати самооновлення і розмноження стовбурових клітин. На певній стадії цього процесу утворюються комітовані клітини. Вони також мультипотентні, однак під час їх поділу вже виникають диференційовані клітини-попередниці: одна з таких стовбурових кровотворних клітин кісткового мозку внаслідок поділу утворює дві клітини — мієлоїдну і лімфоїдну стовбурові клітини, кожна з яких дає початок відповідним процесам: мієлопоезу — утворенню еритроцитів, гранулоцитів і тромбоцитів і лімфопоезу — утворенню і диференціації лімфоцитів.

    Еритропоез — утворення еритроцитів у процесі мієлопоезу. Внаслідок поділу мієлоїдної стовбурової клітини утворюються дві біпотентні стовбурові клітини: мієло-моноцитарна та еритроцитарно-мегакаріоцитарна стовбурові клітини. Остання, в свою чергу, поділяється на дві уніпотентні клітини, і одна з них дає початок клітинам еритроїдної лінії. Шляхом багатьох поділів клітина — попередник еритроцита проходить стадії проеритробласта, еритробласти, нормобласта. На цій стадії вона втрачає ядро і перетворюється на нормоцит або ретикулоцит, які й виходять у кров. Нормоцит є вже готовим еритроцитом, а ретикулоцит стає зрілим еритроцитом лише через 20-40 год перебування в крові, поки не втратить свою сітчасту структуру.

    Тромбоцитопоез. Тромбоцити утворюються у кістковому мозку шляхом відщеплення невеличких часточок цитоплазми від великих клітин — мегакаріоцитів. Останні походять від мегакаріобластів, які, в свою

чергу, утворилися внаслідок поділу біпотентиої клітини-попередниці еритроцитарно-мегакаріоцитарного ряду.