Наследование групп крови нормальная физиология. Переливание крови. Основные физиологические свойства сердечной мышцы

В нашей стране организована сеть станций переливания крови, где хранится кровь и производится ее взятие у лиц, пожелавших сдать кровь.

Переливание крови. Перед переливанием определяется группа крови донора и реципиента, Rh-принадлежность крови донора и реципиента, ставится проба на индивидуальную совместимость. Кроме того, в процессе переливания крови производят пробу на биологическую совместимость. Следует помнить, что переливать можно только кровь соответствующей группы. Например, реципиенту, имеющему II группу крови, можно переливать только кровь II группы. По жизненным показаниям возможно переливание крови I группы лицам с любой группой крови, но только в небольших количествах.

Переливание крови осуществляется в зависимости от показаний капельно (со скоростью в среднем 40- 60 капель в минуту) или струйно. Во время переливания крови врач следит за состоянием реципиента и при ухудшении состояния больного (озноб, боль в пояснице, слабость и т. д.) переливание прекращают.

Кровезамещающие жидкости (кровезаменители) - растворы, которые применяются вместо крови или плазмы для лечения некоторых заболеваний, дезинтоксикации (обезвреживания), замещения потерянной организмом жидкости или для коррекции состава крови. Наиболее простым кровезамещающим раствором является изоосмотический раствор хлорида натрия (0,85-0,9%). К плазмозаменителям относятся: коллоидные синтетические препараты, которые оказывают онкотическое действие (полиглюкин, желатиноль, гексаэтилкрахмалы), препараты, имеющие реологические свойства, т.е. улучшающие микроциркуляцию (реополиглюкин, реамберин), дезинтоксикационные препараты (неогемодез, реосорбилакт, сорбилакт) .

Физиология крови 3 Лекция 7 к форменным элементам крови относятся эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты

(белые кровяные тельца), тромбоциты (кровяные пластинки).

Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска. Диаметр их равен 7-8 мкм. В 1 л крови мужчин содержится 4,0-5,0 х 10 12/л (4,0-5,0 млн. в 1 мм3) эритроцитов, женщин -3,7-4,7 х10 9/л (3,7-4,7 млн. в 1 мм3. Повышение количества эритроцитов в крови получило название эритроцитоз , понижение - эритропения .

Функции эритроцитов.

Дыхательная функция выполняется эритроцитами за счет дыхательного пигмента гемоглобина, который обладает способностью присоединять к себе кислород и углекислый газ.

Питательная функция эритроцитов состоит в адсорбировании на их поверхности аминокислот, которые транспортируются к клеткам организма от органов пищеварения.

Защитная функция эритроцитов определяется их способностью связывать токсины (вредные, ядовитые для организма вещества) за счет наличия на поверхности эритроцитов специальных веществ белковой природы - антител. Кроме того, эритроциты принимают активное участие в свертывании крови.

Ферментативная функция эритроцитов связана с тем, что они являются носителями разнообразных ферментов.

Регуляция рН крови - осуществляется эритроцитами посредством гемоглобина. Гемоглобиновый буфер - один из мощнейших буферов, он обеспечивает 70-75% буферных свойств крови.

text_fields

text_fields

arrow_upward

Мембрана эритроцитов человека является носите­лем более 300 антигенов, обладающих способностью вызывать про­тив себя образование иммунных антител. Часть этих антигенов объ­единена в 20 генетически контролируемых систем групп крови (АВО, Rh- Нг, Дафи, М, N, S, Леви, Диего).
Система антигенов эритро­цитов АВО отличается от других групп крови тем, что содержит в сыворотке крови естественные анти-А (а) и анти-В (В) антитела - агглютинины. Ее генетический локус расположен в длинном плече 9-й хромосомы и представлен генами Н, А, В и О.
Гены А, В, Н контролируют синтез ферментов - гликолизилтран-сферраз, которые и формируют особые моносахариды, создающие антигенную специфичность мембраны эритроцита - А, В, и Н. Их образование начинается на самых ранних стадиях формирования эритроидных клеток. Антигены А, В, и Н под влиянием ферментов образуются из общего вещества - предшественника - церамид-пента-сахарида, состоящего из 4 Сахаров - N-ацетилгалактозамина, N-ацетилглюкозамина, L-фрукозы и Д-галактозы. Вначале ген Н через контролируемый им энзим формирует из данного предшественника антиген «Н» эритроцитов. Этот антиген, в свою очередь, служит ис­ходным материалом для формирования антигенов А и В эритроцитов, т.е. каждый из генов А и В через активность контролируемого ими энзима формирует из Н- антигена антигены А или В.
Ген «О» не контролирует трансферазу и «Н» антиген остается неизмененным, формируя группу крови 0(1). У 20% людей, имеющих антиген А, обнаружены антигенные отличия, формирующие антигены А 1 и А 2 . Антитела не вырабатываются против «своего», т.е. присутствующих в эритроцитах антигенов - А, В и Н. Однако, антигены А и В широко распространены в животном мире, поэтому после рождения человека в его организме начинается формирование антител против антигенов А, А 1 , А 2 и В, поступающих с пищей, бактериями. В результате в их плазме появляются анти-А (а) и анти- В (В) антитела.

Максимум продукции анти-А (а) и анти-В (В) антител падает на 8-10 летний возраст.
При этом содержание в крови анти-А (а) всегда выше анти-В (В). Эти антитела называются изоантителами или агглютининами, поскольку они вызывают склеивание (агглюти­нацию) эритроцитов, содержащих на мембране соответствующие антигены (агглютиногены).

Характеристика системы АВО представ­лена в таблице 6.1.

Антитела А и В представлены в плазме крови иммуноглобулином М и иммуноглобулином G. Они не только склеивают эритроциты, но и вызывают их гемолиз (иммуноглобулины G могут связывать комплемент, вызывая гемолиз; иммуноглобулины М - гемолизины). Поэтому при несовместимости групп крови донора (т.е. человека, у которого берут кровь для переливания) и реципиента (которому переливают кровь) возникает гемоконфликт, вызванный агглютина­цией и гемолизом эритроцитов, сопровождающийся тяжелейшими осложнениями, заканчивающимися гибелью реципиента. Из сказан­ного следует необходимость определения группы крови человека перед переливанием ему крови.

Определение Группы Крови

Группу крови определяют, добавляя к ней антисыворотки или моноклональные антитела против антигенов эритроцитов.

Для ис­ключения гемоконфликтов необходимо переливать человеку лишь одногруппную кровь.

Резус-Фактор

text_fields

text_fields

arrow_upward

Синтез Rh- H 2 антигенов эритроцитов контролируется генными локусами короткого плеча 1-й хромосомы. Rh-антигены представ­лены на мембране эритроцитов тремя связанными участками: анти­генами С (Rh’) или С (Н’ 2), Е (Rh») или Е (Н II 2) и Д (Rh°) или D. Человек, имеющий «С»-антиген на мембране эритроцита не имеет «C»-антигена, у имеющего «Е» в эритроците отсутствует «е». Из этих антигенов лишь Д является сильным антигеном, т.е. способным им­мунизировать не имеющего его человека.

Все люди, имеющие в крови Д-антиген их кровь называют «резус-положительными» (Rh+), а не имеющие его -»резус-отрицательными» (Rh-).

Среди европейцев 85% лю­дей - резус-положительные, остальные - резус-отрицательные. У некоторых народов, например, эвенов, отмечается 100% Rh+ при­надлежность.

При переливании крови резус-положительного донора резус-от­рицательном реципиенту у последнего образуются иммунные анти­тела (анти-Д). Поэтому, повторное переливание резус-положитель­ной крови может вызвать гемоконфликт. Подобная же ситуация воз­никает, если резус-отрицательная женщина беременна резус-поло­жительным плодом, наследующим резус-положительную принадлеж­ность от отца. Во время родов эритроциты плода поступают в кровь матери и иммунизируют ее организм (вырабатываются анти-Д-анти­тела). Так, уже 0,25 мл плацентарной крови иммунизируют организм матери, что наблюдается у 20% резус-отрицательных матерей. Таким же осложнением грозят акушерские вмешательства (ручное отделе­ние плаценты, наружный поворот за ножку, аборты). При последу­ющих беременностях резус-положительным плодом анти-Д- антите­ла проникают через плацентарный барьер, повреждают ткани и эритроциты плода, вызывая выкидыш, а при рождении ребенка - резусную болезнь, характеризующуюся тяжелой гемолитической ане­мией. Для предупреждения иммунизации резус-отрицательной жен­щины Д-антигенами плода во время родов, при абортах ей вводят концентрированные анти-Д-антитела. Они агглютинируют резус-положительные эритроциты плода, поступающие в ее организм, и иммунизации не наступает. Хотя остальные резусные антигены в иммунном отношении слабее Д-антигенов, однако и они при их значительном поступлении в организм резус-положительного чело­века, могут вызвать антигенные реакции.

Плазма крови

Плазма крови состоит на 90% из воды и на 10% из растворенных веществ. Из твердого остатка на долю белков приходится около 2 / 3 , остальное - это низкомолекулярные вещества и электролиты. За этими сухими цифрами скрывается поразительное многообразие функций. Особенно разнообразны функции белков плазмы. Они принимают участие в процессах транспорта, а также в защитной и свертывающей функциях крови. Кроме того, они определяют величину объема плазмы. Наряду с белками в плазме имеются еще гормоны и питательные вещества, которые переносятся между различными органами. К продуктам обмена веществ относятся органические кислоты и азотсодержащие вещества (мочевина, мочевая кислота, креатинин). И наконец, в плазме еще имеются электролиты, различное распределение которых между экстра- и внутриклеточной жидкостью является необходимым условием для возникновения мембранного потенциала клеток, а также для поддержания постоян-ства клеточного объема.

Плазму крови получают с помощью центрифугирования крови, обработанной антикоагулянтами. Концентрация белков в этой жидкости составляет около 70 г/л. Центрифугируя свернувшуюся кровь, можно получить кровяную сыворотку. Она отличается от плазмы отсутствием главного белка свертывaния крови, фибриногена. Белки плазмы крайне гетерогенны: в настоящее время доказано существование более ста белков, имеющих различное молекулярное строение. Разделение этих белков с помощью электрофореза позволило выявить пять основных фракций: альбумин, α 1 - и α 2 -глобулины, β-глобулины и γ-глобулины. В таблице представлены некоторые представители этих классических белковых групп.

Альбумин обеспечивает коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление крови, которое важно для поддержания постоянства объема плазмы. Альбумин, благодаря своему низкому по сравнению с другими белкам плазмы молекулярному весу (66 кDа) и высокой концентрации (45 г/л плазмы), обеспечивает 80% коллоидно-осмотического давления (КОД). При нормальных концентрациях белка КОД плазмы составляет 25 мм рт.ст. (3,3 кПа). Стенка капилляров мало проницаема для белков, поэтому их концентрация в жидкости межклеточного пространства меньше, чем в плазме крови. КОД в межклеточной жидкости составляет лишь 5 мм рт.ст. (0,7 кПа). Разница КОД плазмы крови и межклеточной жидкости определяет соотношение между объемом плазмы крови и объемом жидкости межклеточного пространства. Эта разница в величине КОД противодействует гидростатическому давлению и удерживает жидкость в системе кровообращения.

Специфические транспортные белки, такие как апотрансферрин (железосвязывающий белок), транскобаламин (глобулин, связывающий витамин B 12) или транскортин (кортизолсвязывающий глобулин), представляют собой не просто цистерны, перевозящие вещества к клеткам-мишеням, но и являются системой запасания, из которой при острой необходимости могут быть извлечены те или иные вещества.

Огромное физиологическое и медицинское значение имеют липопротеины, которые принимают участие в транспорте холестерина, холиновых эфиров, фосфоглицеридов и триацилглицерина. Известны различные классы липопротеинов, чьи липидные и белковые части могут сильно различаться.

Хиломикроны особенно богаты триацилглицеринами. Хиломикроны обеспечивают транспорт этих жиров из тонкого кишечника в периферическую кровь (пищевой жир).

Рис. 8-1. Белки плазмы крови человека (табл. 8-1)

Таблица 8-1. Белки плазмы крови человека

Происхождение клеток крови

Клетки крови происходят из гемопоэтической ткани, которая находится у плода в печени и в селезенке, а у взрослого - в красном костном мозге плоских костей и селезенке. Гемопоэтическая ткань содержит стволовые клетки, из которых образуется все многообразие клеток крови: эритроциты, все формы лейкоцитов, тромбоциты и лимфоциты. Стволовые клетки обладают двумя свойствами, которые в подобной комбинации не встречаются у других клеток организма: они полипотентны, т.е. их дифференцировка ведет к появлению различных форм клеток крови, и обладают способностью самообновления, т.е. они способны производить абсолютно идентичную копию самих себя. Полипотентные стволовые клетки в процессе дифференцировки превращаются в клетки-предшественники, развивающиеся в зрелые клеточные формы, которые и встречаются в крови или тканях (рис. 8-2). Путь окончательной дифференцировки гемопоэтической клетки-предшественника необратим. Скопление всех клеток-предшественников, которые под влиянием гемопоэтических факторов роста (гемопоэтинов) делятся и дальше дифференцируются, называется пролиферирующим пулом. Митоз и созревание клеток-предшественников регулируют образуемые локально гемопоэтические факторы роста (colony stimulating factors, CSF), а также интерлейкины (например, интерлейкин 3). Развитие эритроидного ростка стимулирует эритропоэтин, миелоидной лейкопоэтин, мегакариоцитарного - тромбопоэтин.

При необходимости способность к делению этой клеточной популяции может сильно возрасти; например, эритропоэзный резервный потенциал костного мозга позволяет в 5-10 раз увеличить продукцию эритроцитов.

Время жизни зрелой клетки крови в организме различно. Эритроциты циркулируют 120 дней, прежде чем они будут разрушены мононуклеарной фагоцитарной системой селезенки и печени. При скорости замены 1% эритроцитов/день можно вычислить, что у взрослого человека в секунду образуется 3 млн новых эритроцитов для того, чтобы поддерживать количество эритроцитов крови на постоянном уровне. Чтобы поддерживать эту скорость обновления, необходима соответствующая скорость синтеза ДНК и гемоглобина. Важным кофактором для образования ДНК является кобаламин (витамин B 12) и фолиевая кислота, тогда как наличие железа определяет скорость синтеза гемоглобина. При недостатке одного из этих веществ может возникнуть недостаток эритроцитов (анемия). При этом в циркулирующих эритроцитах, в зависимости от причины, наблюдаются характерные изменения. Время жизни других, не эритроцитарных, клеток крови очень различно: лимфоциты, которые образуются в костном мозге и проходят дальнейшую дифференцировку в лимфатической ткани, циркулируют между кровью, лимфой и лимфатической тканью в течение нескольких месяцев в качестве «стражников». Напротив, гранулоциты живут очень недолго, их время жизни составляет лишь около 10 ч, тогда как моноциты и тромбоциты циркулируют 7-10 дней.

Рис. 8-2. Генеалогическое древо развития и дифференцировки клеток крови.

Исходным пунктом дифференцировки клеток крови является полипотентная стволовая клетка, процесс саморазмножения регулируется факторами, которые выделяются клетками стромы костного мозга (пунктирные стрелки). Из полипотентных стволовых клеток возникают прежде всего три формы дифференцированных миелоидных, эритроидных мегакариоцитарных и лимфоидных клеток-предшественников, которые, в свою очередь, развиваются в зрелые клетки крови за счет дальнейших этапов дифференцировки. Эти стадии развития объединяются понятием «конечная дифференцировка», так как они необратимы и могут проходить лишь в направлении дальнейшего развития к зрелым клеткам крови. Лимфоидные предшественники приобретают свои окончательные свойства в тимусе (Т-лимфоциты) или в костном мозге (В-лимфоциты). Кроме того, как гормоны действуют тромбопоэтин на мегакариоциты

Эритроциты

Эритроциты представляют собой двояковогнутые диски, которые имеют диаметр порядка 7,5 мкм и толщину по середине 1,5 мкм. Эритроциты хорошо приспособлены для транспорта газа, поскольку их двояковогнутая форма обеспечивает высокое отношение поверхность/объем, а при прохождении по капиллярам они могут хорошо деформироваться (рис. 8-3 A). Это, в соответствии с эффектом Фареуса-Линдквиста, значительно улучшает реологические характеристики крови. В обеспечении этих свойств важную роль играет подмембранный цитоскелет эритроцита, о чем и пойдет речь ниже.

Мембрана эритроцита состоит из двойного липидного слоя, который пронизан гликофорином, а также белками каналов: переносчиком глюкозы GLUT1, водным каналом аквапорином или обменником Cl - /HCO 3- (белок Band 3). На стороне, обращенной к цитозолю, располагается молекулярная сеть, т.е. подмембраный цитоскелет.

Главные компоненты этой сети образованы нитеподобными молекулами спектрина, которые связаны друг с другом анкирином и другими связывающими белками (белок Band 4.1, актин) (рис. 8-3 Б). Пока не известно, какие из этих компонентов цитоскелета эритроцита отвечают за деформацию. Все же можно связать определенную форму анемии с дефектом анкирина, белка цитоскелета эритроцитов, который приводит к кеглеобразному изменению формы самих эритроцитов (врожденный сфероцитоз). Эти сфероциты механически крайне нестабильны, в результате чего их время жизни сильно сокращено (<10 дней). Вследствие этого возникает анемия, так как повышенное новообразование эритроцитов не способно компенсировать их ускоренное разрушение. Поскольку элиминация состарившихся или имеющих дефектную мембрану эритроцитов осуществляется мононуклеарной фагоцитарной системой селезенки (MPS), после удаления селезенки длительность жизни сфероцитов возрастает до 80 дней, за счет чего анемия значительно уменьшается.

Рис. 8-3. Эритроциты.

А - обратимое изменение формы эритроцитов в области капилляров. Б - расположение важнейших составных частей подмембранного цитоскелета эритроцита. Нитеподобные димеры спектрина образуют сети, которые скрепляются друг с другом за счeт анкирина и белка Band 4.1. Прикрепление Cl - /HCO 3 - -обменников (белков Band 3) на димерах спектрина осуществляется посредством молекул анкирина. Гликофорин - это белок мембраны, который пронизывает мембрану эритроцита по всей ее длине. Он связан внутри мембраны с белком Band 3 и белком Band 4.1. (Цифры в названиях белков относятся к нумерации электрофорезных полосок при разделении компонентов белков мембраны эритроцитов)

Группы крови

На поверхности мембраны эритроцитов находятся гликолипиды, обладающие антигенными свойствами. Они называются антигенами, так как они побуждают иммунную систему чужого организма к образованию антител. Антигены групп крови узнаются антителами сыворотки, что приводит к агглютинации (склеиванию) эритроцитов с последующим их гемолизом. Антигены групп крови встречаются не только на мембранах эритроцитов, но и на мембранах других клеток организма (эндотелиальных клетках, эпителиальных клетках, тромбоцитах, лейкоцитах). Они являются в своем строении генетически зафиксированными и, таким образом, представляют часть иммунологической индивидуальности человека. Лишь однояйцевые близнецы обладают полностью идентичными образцами антигенов клеточной поверхности и, вследствие этого, одинаковыми группами крови. Поскольку группы крови обусловлены специфическими компонентами мембраны, которые вызывают у чужих организмов реакцию иммунной системы в виде образования антител, их необходимо учитывать при переливании крови и при любых условиях определять совместимость групп крови. В практике переливания крови особое значение имеют AB0-система и Rhesus-система, поэтому они должны быть обсуждены подробнее.

AB0-система. АВ0-система групп крови наследуется в соответствии с законом Менделя. Гены А и В кодируют группы крови А и В, которым соответствует специфический углеводный компонент на конце молекулы гликолипида. Таким образом, люди различаются между собой наличием на мембране эритроцитов антигенов А, В или обоих, АВ. У людей с группой крови 0 (группа крови H) в молекуле гликолипида отсутствует углеводный

компонент, определяющий группы крови А или В. Эта основная структура является антигенно «немой» и получила поэтому наглядное обозначение - группа крови «0», хотя, собственно, не имеется никакого «0-антигена».

В плазме крови людей содержатся антитела (агглютинины) к соответственно отсутствующему антигену, итак: анти-В (β-агглютинин) у лиц с группой крови А, анти-А (α-агглютинин) у людей с группой крови В, анти-А и анти-В (α-агглютинин и β-агглютинин) у лиц с группой крови 0, и у людей с группой крови АВ в плазме крови нет α-агглютинина и β-агглютинина (см. табл. 8-2). Антитела системы АВ0 относятся к иммуноглобулинам класса М (IgM).

Rh-система. Добавление к сыворотке крови кролика, иммунизированного эритроцитами макаки-резус, эритроцитов человека приводит к агглютинации эритроцитов в пробах крови у 85% всех европейцев. Эта Rh - система групп крови состоит у человека из трех различных антигенов (агглютиногенов), которые обозначаются C, D и E.

Антиген D имеет наиболее сильное антигенное действие, так что люди, эритроциты которых обладают антигеном D, называются резусположительными. У резус-отрицательных людей отсутствует антиген D на поверхности мембраны эритроцитов. В Европе Rh-положительные свойства обнаруживаются у 85% и Rh-отрицательные у 15% населения. В отличие от АВ0-системы нет врожденных антител против резус-антигенов, и они обычно не встречаются в плазме крови. Эти антитела возникают лишь тогда, когда кровь от донора, который является резус-положительным, переливается резус-отрицательному реципиенту. Иммунная система реципиента будет в таком случае сенсибилизирована против резусантигенов, это означает, что она формирует антитела против резус-антигенов.

Рис. 8-4. Группы крови человека в АВ0-системе.

Пробы крови, чьи группы крови неизвестны (1), смешиваются либо с анти-А, с анти-В или с анти-А плюс анти-В сыворотки. В зависимости от возникновения или отсутствия агглютинации (2) может быть определена группа крови (3). В таблице (4) приведены соответствующие каждой группе крови антигены эритроцитов, присутствующие в плазме антитела, возможный генотип, равно как и средняя частота встречаемости групп крови у населения Средней Европы

Система комплемента

Иммунные процессы рассматриваются как проявления врожденного (естественного, неизменяющегося) и приобретенного (адаптивного, приспособительного) иммунитета.

Система врожденного иммунитета эволюционно сформировалась до приобретения способности к перегруппировке генов иммуноглобулинов и Т-клеточного рецептора, к узнаванию «своего», полноценной иммунной памяти. Врожденный иммунитет реализуется через клеточные (макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, киллерные и др.) и гуморальные (естественные антитела, комплемент, белки острой фазы, некоторые цитокины, ферменты, лизоцим и др.) факторы. Конкретно их действие проявляется в реакциях фагоцитоза, цитолиза, в том числе бактериолиза, нейтрализации, блокады и многих других. Факторы врожденного иммунитета, участвующие, преимущественно в узнавании чужеродных белков и углеводов инфекционной природы, предсуществуют или индуцируются быстро (минуты, часы) после инфекции. Они не изменяются в процессе жизни организма, контролируются генами зародышевой линии и передаются по наследству.

Система комплемента - это семья из около 20 протеаз, которые действуют комплементарно к специфическим антителам и вместе с ними убивают чужеродные клетки посредством лизирования (растворения клеток) (рис. 8-5). Белки системы комплемента образуют два связанных друг с другом ферментативных каскада, протекание их реакций сходно с другими протеазными системами, например такой, как система свертывания крови. Каскад реакций системы комплемента начинается с того, что расщепляется первый компонент, в результате чего возникают протеазы, расщепляющие следующий C-компонент.

В дальнейшем образуется атакующий мембрану комплекс, который состоит из компонентов C5-C9 и с чьей помощью нарушается целостность мембраны бактерий, что приводит к их гибели.

Система комплемента может быть запущена посредством иммуноглобулинов (IgG, IgM): в этом случае говорят о классическом пути активации. При альтернативном пути активации «сигнал старта» обеспечивается полисахаридами мембраны, которые характерны для определенных микроорганизмов, а также посредством C-реактивного белка, который опсонирует поверхность мембраны для системы комплемента. Некоторые промежуточные продукты расщепления, которые возникают при активировании системы комплемента, выполняют и другие биологические функции при защите от инфекции.

Продукт С3b объединяет оба пути реакции. C3b расщепляет C5 на C5a и C5b. Компоненты С5Ь-8 полимеризируются с С9 и образуют трубкообразный мембранно-атакующий комплекс, который проходит сквозь мембрану клетки-мишени и приводит к проникновению внутрь клетки Ca 2+ (при высоких внутриклеточных концентрациях цитотоксичен!), а также Na + и Н 2 О. Активация каскада реакций системы комплемента включает гораздо больше этапов, чем приводится на схеме. В частности отсутствуют различные тормозные факторы, которые в случае системы свертывания и фибринолитической системы помогают контролировать избыточную реакцию.

Система приобретенного иммунитета сформировалась эволюционно в наиболее совершенной форме у позвоночных в результате уникального процесса перегруппировки генов иммуноглобулинов (антител) и Т-клеточного рецептора. Из первоначального небольшого набора генов зародышевой линии, передаваемых по наследству, в процессе соматической перегруппировки генных сегментов V, D, J и C, ответственных за синтез молекул антител или Т-клеточных рецепторов, создается огромное разнообразие распознающих элементов, перекрывающих все существующие в природе антигены. После рождения иммунная система человека потенциально способна к узнаванию любого антигена и способна различать антигены, отличающиеся по одной или нескольким аминокислотным остаткам.

Рис. 8-5. Активация системы комплемента ведет к растворению (лизированию) чужеродных и инфицированных вирусом собственных клеток организма

Фагоцитоз

Клетки врожденных иммунных реакций принимают участие в процессах воспаления, поглощают и переваривают чужеродный материал.

Проникающие микроорганизмы в жидких средах организма быстро захватываются фагоцитирующими клетками. К ним принадлежат нейтрофильные полиморфноядерные лейкоциты крови и встречающиеся в крови и тканях мононуклеарные фагоциты (моноциты, макрофаги). Если при ранении патогенные микробы проникли в ткани организма, то в первую очередь к месту повреждения привлекаются клетки неспецифической системы защиты. Это происходит за счет хемотаксиса, что означает направленное передвижение неспецифических воспалительных клеток, которое запускается и поддерживается за счет градиентов концентраций химических веществ. Хемотаксически активные вещества крайне многочисленны и здесь перечислена лишь их небольшая часть: некоторые из них продуцируются эндотелием поврежденных сосудов (простагландин, лейкотриен В 4), часть тромбоцитами (Platelet Activating Factor = PAF), некоторые входят в состав системы комплемента (белки C3 и C5). Кроме того, известны более чем 30 различных, так называемых хемокинов, которые привлекают определенные типы клеток.

Фагоцитоз начинается с захвата микроорганизмов и их связывания с мембранной поверхностью фагоцитов. Нагруженные C3b или антителами частицы (бактерии, поврежденные клетки организма) связываются с мембраной фагоцитов через C3b- или Fc-рецепторы (рис. 8-6). После связывания фагоцит образует псевдоподии, которые окружают чужеродное тело (образование фагосомы). Непосредственное разрушение чужеродного тела происходит, когда фагосомы сливаются с лизосомами в фаголизосому, и ферменты лизосом вступают в контакт с фагоцитируемым материалом. Лизосомальные ферменты включают протеазы, пептидазы, оксидазы дезоксирибонуклеазы и липазы. Кроме того фагоциты (прежде всего нейтрофильные гранулоциты) продуцируют

Рис. 8-6. Фагоцитоз на примере нейтрофильных гранулоцитов.

Фаза 1: Чужеродное тело, несущее антитела (например, IgG) или фактор системы комплемента C3b, распознается соответствующими рецепторами фагоцитов (Fc- и C3b-рецепторами) как нечто чужое. Фаза 2: После вступления в контакт с чужеродным организмом фагоциты образуют псевдоподии, которыми они «обхватывают» чужеродное тело. Фаза 3: После полного захвата чужеродного тела (фагоцитоз в собственном смысле) происходит образование фагосом. Фаза 4: Лизосомы, богатые гидролазой, сливаются с фагосомами и образуют фаголизосомы, в которых переваривается чужеродное тело. Фаза 5: Непереваренный материал выделяется наружу; на поверхности клетки появляются вновь Fc- и C3b-рецепторы, которые были расщеплены перед образованием фагосом (вторичная переработка)

В-лимфоциты

Плазматические клетки синтезируют молекулы иммуноглобулинов, которые опосредуют гуморальный иммунный ответ и происходят из зрелых В-лимфоцитов, которые в качестве рецепторных молекул имеют встроенные в мембрану иммуноглобулины (IgM-мономер, IgD). Антигенный эпитоп распознается только B-клетками, обладающими подходящим иммуноглобулиновым рецептором (паратоп) (V-отрезок Fab-участка). Соответствие между эпитопом и паратопом обеспечивает связывание антигена с В-лимфоцитом. Это ведет к активации этих клеток и их пролиферации, в результате чего образуются идентичные дочерние клетки - клеточный клон. В-лимфоциты - это лишь промежуточная стадия образования клона, клетки которого теперь называются плазматическими клетками, способными продуцировать антитела. Последние отличаются от покоящихся В-клеток тем, что они направлены исключительно на то, чтобы производить иммуноглобулины и выделять их в окружающую среду (рис. 8-7). Каждая продуцирующая антитела клетка синтезирует только один сорт антител. Решение о том, какое антитело должно быть образовано, генетически детерминировано до вступления клетки в контакт с антигеном. Контакт с антигеном вызы-

вает массовое деление того типа клеток, который выделяет нужные антитела.

В абсолютном большинстве случаев для «узнавания» антигена В-клетками и для их превращения в плазматические клетки, выделяющие антитела, необходимы еще антиген-презентирующие клетки и Т-хелпера. Только очень большие антигены с многими повторяющимися структурами оказываются в состоянии напрямую стимулировать В-клетки (рис. 8-7). На основании большого многообразия возможных антигенов необходимо предположить, что имеются многие миллиарды различных клонов В-клеток.

Наряду с плазматическими клетками при контакте с антигеном возникают В-клетки памяти, которые после контакта с антигеном не выделяют иммуноглобулины, а сохраняют информацию о структуре антигена. При последующем контакте с антигеном они под влиянием Т-хелперов и Т-клеток памяти, могут незамедлительно продуцировать большие количества антител. Эта «функция памяти» иммунной системы не столько связана со специфическими клетками памяти, сколько является результатом постоянного и повторяющегося контакта малейших количеств антигена с субпопуляцией В- и Т-клеток, которая держит антиген в «поле зрения», чтобы не забыть его.

Рис. 8-7. Клональная селекция и дифференцировка В-лимфоцитов.

Изображены три различных типа В-лимфоцитов, характеризующиеся, в зависимости от обстоятельств, наличием специфического IgG-рецептора (паратопа) (клеточные клоны 1,2,3). Только клеточный клон 2 обладает рецептором, подходящим к антигенному эпитопу. Это специфическое распознавание характерных признаков ведет к клональной селекции с последующим размножением клеточного клона 2 (клональная экспансия). Последующая дифференцировка развивающегося клона способствует образованию плазматических клеток, продуцирующих антитела, и В-клеток памяти. Плазматические клетки выделяют иммуноглобулины с паратопом, идентичным рецепторам В-клетки (см. увеличенное изображение иммуноглобулинов). В-клетки памяти сохраняют информацию о происшедшем контакте антиген-антитело, так что при повторной встрече с этим антигеном происходит более быстрое и усиленное образование антител

Структура иммуноглобулинов

Плазматические клетки обеспечивают гуморальную защиту, которая состоит из иммуноглобулинов (Ig). Иммуноглобулины можно разделить на классы IgG, IgM, IgE, и IgD (см. табл. 8-2). Каждый мономер иммуноглобулина имеет одинаковую основную конфигурацию: он состоит из двух идентичных легких (light) L-цепочек и двух идентичных тяжелых (heavy) Н-цепочек (рис. 8-8).

Трехмерная форма Ig-молекулы сравнима с буквой Y, при этом обе короткие руки, называемые Fab, представляют собой антигенсвязывающие (antigen binding) участки молекул. Те части Н- и L-цепочек, которые образуют дистальную часть молекул Fab-отрезка (V-область), вариабельны (variable) по аминокислотной последовательности. Каждое специфическое антитело,

которое направлено против определенного антигенного эпитопа, имеет различные V-участки в Н- и L-цепочках, тогда как остаток внутри соответствующего Ig-класса идентичен и определяет принадлежность к Ig-классу. Fc-область, которая после связывания Fab-домена на антигене выходит на внешнюю поверхность, ответственна за связывание с соответсвующими неспецифическими клетками защиты, которые движутся по ткани и несут на своей поверхности Fc-рецептор, как, например, нейтрофильные гранулоциты, естественные клетки-убийцы (NK-клетки) и макрофаги. Вслед за этим чужеродные клетки повреждаются оксидантами (О 2 -, ОН.), NO и перфорином, их обломки фагоцитируются и «перевариваются» лизосомальными ферментами. Кроме того, через Fc-отрезок Ig запускается классический путь активации системы комплемента.

Рис. 8-8. Основная структура иммуноглобулина G и функциональная роль различных участков их молекулы.

Легкие цепочки (V L + C L) и тяжелые цепочки (V H + C H1,2,3) связаны между собой через нековалентные связи, а также дисульфитные мостики. После протеолитического расщепления папаином молекула распадается на антигенсвязывающий фрагмент (antigen binding fragment, F ab) и на фрагмент, который легко кристаллизуется (F c). (Это протеолитическое расщепление IgG-молекулы папаином служит лишь для структурного исследования; оно не имеет места in vivo). Между F ab - и F c -частями находится участок, который особенно хорошо подвижен (шарнирный участок, «hinge region»), так что F ab -части Y-подобной молекулы более или менее сильно раскрываются и за счет этого могут приспосабливаться к различным пространственным расстояниям антигенного эпитопа. В различных участках аминокислот H-цепочки и L-цепочки наблюдаются характерные пространственные структуры; они обозначаются как домены. В изображенной IgG-молекуле имеется в общей сложности 12 доменов (V L и C L , а также V H и C H1,2,3). Способность к связыванию молекул определяется доменами, которые на соответствующих отрезках окрашены по-разному

Взаимодействие антигена с антигенпрезентирующей клеткой

Т-эффекторов, которые могут быть двух видов: ТЦТ (цитотоксические лимфоциты) и ТГЗТ (лимфоциты гиперчувствительности замедленного типа). Также Th1-клетки продуцируютинтерферон γ - эффекторный цитокин, обладающий прямой противовирусной и противоопухолевой активностью. На увеличенном изображении показано, в качестве примера, взаимодействие между CD4 + -клеткой и комплексом MHC с антигеном.

Если образуются Th2-лимфоциты, активизируется гуморальный ответ, направленный против растворимых и клеточных антигенов. Th-лимфо- циты, которые преобразуются в Th2-лимфоциты, взаимодействуют с рецепторами В-лимфоцитов, которые являются встроенными в мембрану иммуноглобулинами (IgM-мономер, IgD). В результате взаимодействия происходит передача антигенной детерминанты от Th2 к B-клетке и продукция Th2 клетками ростовых факторов IL-4,5,6. Под действием этих факторов антиген-специфические B-лимфоциты начинают размножаться и дифференцироваться в плазматические клетки, которые продуцируют Ig (антитела). Антитела связываются с растворимыми антигенами, образуют иммунные комплексы, элиминируемые в последствии из организма. Второй вариант эффекторной фазы гуморального иммунного ответа может быть направлен на вирусинфицированные или опухолевые клетки. В этом случае АТ связывается с антигеном на поверхности клетки; происходит активация комплемента и нарушение целостности цитоплазматической мембраны.

Рис. 8-9. Стимуляция Т- и В-лимфоцитов антиген-презентирующими клетками (АПК).

В тканях АПК захватывает АГ, лизирует и презентирует его в виде антигенной детерминанты на поверхность клетки вместе с молекулами HLA класса II. Процессинг - расщепление АГ в фаголизосоме. Вторичные органы иммунной системы. Презентация - взаимодействие АПК с Th0, который распознает АГ и дифференцируется на Th1 и Th2.

Thl-лимфоциты запускают клеточный ответ и за счет размножения Т-эффекторов двух видов: ТЦТ и ТГЗТ. Тh2-лимфоциты активизируют гуморальный ответ, взаимодействуя с рецепторами, встроенными в мембрану В-лимфоцитов (IgM-мономер, IgD).

Th0 - «наивные» недифференцированные Т-лимфоциты, Thl-лимфоциты - Т-хелперы 1, Тh2-лимфоциты - Т-хелперы 2

Иммуноглобулины

Иммуноглобулины - это белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют. Иммуноглобулины состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают 4 структуры:

1.Первичная - это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности.

2.Вторичная определяется конформацией полипептидных цепей.

3.Третичная определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину.

4.Четвертичная характерна для иммуноглобулинов. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру. Иммуноглобулины М - это наиболее «ранние»

из всех классов Ig, включающие 2 субкласса: IgM1 (65%) и IgM2 (35%). IgM активируют систему комплемента.

Иммуноглобулины Е - это мономеры, содержание которых в сыворотке крови ничтожно мало -

0,00005-0,0003 г/л или 0,002% от общего количества Ig. IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии.

Иммуноглобулины А - это секреторные ИГ, включающие 2 субкласса: IgА1 (90%) и IgА2 (10%). IgA секретируется в различные жидкости организма, обеспечивая секреторный иммунитет.

Иммуноглобулины D - это мономеры; их содержание в крови составляет 0,03-0,04 г/л или 1% от общего количества Ig. IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена.

Иммуноглобулины G - это мономеры, включающие 4 субкласса (IgG1 - 77%; IgG2 - 11%; IgG3 - 9%; IgG4 - 3%), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. IgG проявляет разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плаценту.

Рис. 8-10. Иммуноглобулины человека (табл. 8-2)

Таблица 8-2. Иммуноглобулины человека

Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз

Тромбоциты не активируются неповрежденным эндотелием (рис. 8-11 А). Это можно объяснить особыми свойствами гликокаликса мембраны клеток эндотелия, для которого у тромбоцитов нет рецепторов. Кроме того, эндотелиальные клетки отдают в просветы сосудов факторы, противодействующие активации тромбоцитов. Прямое тормозящее воздействие на активацию тромбоцитов оказывает простациклин = простагландин I 2 , эйкозаноид, который образуется и выделяется клетками эндотелия, а также монооксид азота (NO). Третий продукт клеток эндотелия, который косвенно тормозит агрегацию тромбоцитов, гепарин. Гепарин тормозит образование и активность тромбина (через антитромбин III) и индуцированную тромбином активацию тромбоцитов.

Тромбоциты появляются в результате отшнуровки от мегакариоцитов в костном мозге, при этом каждая из этих самых больших клеток костного мозга порождает около 500 тромбоцитов (кровяных пластинок). Нормальное количество тромбоцитов составляет 170 000-400 000/мкл крови; при снижении уровня числа тромбоцитов до 50 000/мкл (тромбоцитопения) начальная стадия остановки кровотечения нарушается.

При повреждении сосудов открываются лежащие под эндотелием волокна коллагена, к которым тотчас же прикрепляются тромбоциты. Прикрепление (адгезия, рис. 8-11 Б) осуществляется с помощью белка, образуемого клетками эндотелия и мегакариоцитами (фактор фон Виллебранда, vWF), который вместе с фибронектином и ламинином образует молекулярные мосты между волокнами коллагена и специфическим комплексом рецепторов (GPIb-IX-V) на мембране тромбоцитов. При дефекте этого гликопротеинового комплекса (GP) прикрепление

тромбоцитов к коллагену становится невозможным. Непосредственно после адгезии происходит активация тромбоцитов (рис. 8-11 В). Этот процесс активации состоит в основном из трех этапов: секреции различных веществ, изменения формы тромбоцитов и агрегации кровяных пластинок. Первым этапом является секреция агонистов (ADP, тромбоксан А 2 , серотонин), вследствие чего происходит активация тромбоцитов. Эти тромбоциты становятся клейкими и образуют агрегат, «тромбоцитарная пробка» (белый тромб). Изменения формы тромбоцитов являются морфологическим эквивалентом их активации.

Главными отличительными признаками агрегации являются: а) реорганизация мембраны тромбоцитов и б) сокращение актин-миозиновых компонентов тромбоцитарного цитоскелета. Реорганизация плазматической мембраны приводит к экспозиции рецепторного комплекса, гликопротеина (GP) IIb/IIIa, на мембране тромбоцита. Фибриноген плазмы, равно как и «клеящие вещества» фибриноген и тромбоспондин, выделяемые активированными тромбоцитами, связываются с GP IIb/IIIa и вызывают агрегацию тромбоцитов (рис. 8-11 Г). Прежде чем тромбоциты начнут склеиваться друг с другом, они сначала должны быть привлечены к поврежденному месту в достаточном количестве. Те тромбоциты, которые активированы прикреплением к субэндотелиальному коллагену, выделяют вещества, за счет которых тромбоциты, плавающие в крови, «призываются на помощь». Все активированные тромбоциты склеиваются вместе и образуют за короткое время (<1 мин) белый тромб.

С агрегацией и контракцией завершается первичный гемостаз, т.е. образование белого тромбоцитарного агрегата. При нормальных условиях этот процесс длится 2-4 мин (время остановки кровотечения).

Рис. 8-11. Активация тромбоцитов.

Морфологические изменения. А - фаза покоя тромбоцитов - неповрежденные капилляры. Б - реакция наслоения тромбоцитов на коллаген после повреждения сосуда (адгезия на коллагене посредством тромбоцитарного гликопротеина GPIb и эндотелиального vWF). B - активация тромбоцитов: после наслоения на поврежденный эндотелий происходит активация фосфолипазы C (PLC), высвобождение инозитолтрифосфата (IP 3) с последующим Ca 2+ -oпосредованным превращением глобулярного актина в фибриллярный. Г - образование тромба: после экспозиции гликопротеина IIb/IIIa из активированных тромбоцитов с помощью фибриногена образуется тромбоцитарный агрегат (белый тромб)

Факторы свертывания крови

Факторы, принимающие участие в каскадах свертывания крови, обозначаются по договоренности римскими цифрами, при этом активное состояние соответствующего компонента маркируется через «а». Ранее часто использовались собственные имена, которые вместе с цифровой номенклатурой приведены в таблице. Как и в системе комплемента, работа системы свертывания - это

каскад реакций активации ферментов, центральное место в котором занимает фактор X. В активной форме фактор X образует совместно с фактором Va, фосфолипидами и Ca 2+ ферментативный комплекс прототромбиназу, которая переводит неактивный прототромбин в активный тромбин. Ca 2+ обеспечивает при этом фиксацию протромбиназного комплекса на отрицательно заряженных фосфолипидах клеточной мембраны, за счет чего его активность многократно возрастает.

Рис. 8-12. Факторы свертывания крови (табл. 8-3)

Таблица 8-3. Факторы свертывания крови

Коагуляционный гемостаз

Фаза активации. Активация фактора X может происходить посредством факторов, входящих в состав внешней и внутренней систем свертывания. Фактор Xa является конечным итогом систем свертывания. Внешний путь активации запускается тканевым тромбопластином из поврежденной ткани. Фактор тканевой тромбопластин активирует фактор VII, который как фактор IXa образует с Ca 2+ и фосфолипидами комплекс, активирующий фактор активации X. Внутренний путь свертывания запускается взаимодействием фактора XII с отрицательно заряженной поверхностью сосуда в присутствии высокомолекулярного кининогена и калликреина. В последствии активируются факторы XI и IX. Фактор IXa образует вместе с фосфолипидами, Ca 2+ и фактором VIIIa комплекс, который активирует фактор X в фактор Xa, вследствие чего наконец возникает тромбин. Эта сериновая протеаза регулирует не только активацию тромбоцитов, но действует через протеазоактивированные рецепторы как эффективный митоген клеток эндотелия и клеток гладкой мускулатуры.

О том, насколько насколько важен комплекс из факторов VIIIa и IXa для работы внутренней системы свертывания, можно судить по симптомам, которые появляются при отсутствии одного из этих факторов. При классической гемофилии А, наиболее частом врожденном нарушении процессов свертывания крови, недостает фактора VIII, при гемофилии B - фактора IX. Симптомы при обеих формах гемофилии одинаковы, однако гемофилия А встречается в 5 раз чаще, чем гемофилия В. Пациенты страдают обильными кровоизлияниями (гематомами) прежде всего в области конечностей

и головы, долго длящимися кровотечениями после повреждений, кровотечениями в суставах (гемартрозами), особенно локтевых и коленных суставов, которые приводят со временем к неподвижности сустава. Долговременное лечение гемофилии возможно либо полученным из плазмы, либо рекомбинантным фактором VIII.

Фаза коагуляции. Фаза активации заканчивается с образованием ферментативно активного тромбина. В последующей коагуляционной фазе тромбин отщепляет от фибриногена низкомолекулярные пептиды (фибринопептиды). Так образуются мономеры фибрина, которые через нековалентные связи (например, водородные мостики) складываются (коагулируют) в полимеры фибрина. Возникший сгусток все же недостаточно стабилен. Лишь в результате воздействия фактора XIII, который активируется тромбином, происходит образование ковалентных связей между γ-карбоксилгруппами остатков глютамина одного мономера фибрина и ε-аминогруппами остаков лизина другого мономера фибрина.

Фаза ретракции. Нити фибрина укладываются над тромбоцитарным агрегатом и связываются через мембранный рецептор гликопротеин IIb/IIIa с тромбоцитами. При адгезии фибрина на тромбоцитах и окружающей ткани принимает участие также еще «заякоривающий белок» фибронектин (см. рис. 8-11). Возникающий при вторичном гемостазе тромбин способствует не только агрегации тромбоцитов, но и активации их сократительной актин-миозиновой системы. Под тягой сокращающихся тромбоцитов на сети фибриновых нитей тромб сжимается и становится значительно меньше своего изначального объема (ретракция). Таким образом происходит дальнейшее укрепление тромба и механическое закрытие раны изнутри.

Рис. 8-13. Свертывание крови и фибринолиз.

Внешний путь активации: повреждение ткани является причиной контакта крови с составными частями разрушенных клеток, в которых находится тканевой тромбопластин. Этот липидно-белковый комплекс активирует фактор VII, который образует комплекс с Ca 2+ и фосфолипидами (P-Lip), который активирует фактор X. Внутренний путь активации: Реакция запускается активацией фактора XII (фактор Хагемана) на отрицательно заряженной поверхности. При активации задействованы также другие белки, например высокомолекулярный кининоген и калликреин. Следом активируются факторы IX и XI. Фактор IXa образует вместе с фосфолипидами (P-Lip), Ca 2+ и активированным фактором VIII ферментативный комплекс, который активирует фактор X. Возникающий после этого комплекс (P-Lip, Ca 2+ , Xa, Va) обозначается как протромбин активатор или протромбиназа; он запускает образование фибрина.

Синим залиты неактивные (покоящиеся) профакторы; розовым - активированные факторы с ферментативной активностью; желтым - процессы активации совместно действующих комплексов. Красные стрелки указывают на ферментативно активируемые процессы. В нижней (залитой серым цветом) части рисунка нарисованы факторы, переводящие при фибринолизе плазминоген в плазмин. Плазмин является протеазой, которая снова может растворить связанный фибрин, возникающий как конечный продукт свертывания. Стрепто- и стафилокиназы являются бактериальными активаторами плазминогена, которые не встречаются в физиологических условиях, однако могут быть применены для растворения тромба терапевтически.

ТАП - тканевый активатор плазминогена

В эритроцитах человека обнаружены два агглютиногена (А и В), в плазме - два агглютинина - а (альфа) и b (бета).

Агглютиногены - антигены, участвующие в реакции агглютинации. Агглютинины - антитела, агглютинирующие антигены - представляют собой видоизмененные белки глобулиновой фракции. Агглютинация происходит в том случае, если в крови человека встречаются агглютиноген с одноименным агглютинином, то есть агглютиноген А с агглютинином а, или агглютиноген В с агглютинином b . При переливании несовместимой крови в результате агглютинации эритроцитов и последующего их гемолиза (разрушения) развивается тяжелое осложнение - гемотрансфузионный шок, который может привести к смерти.

Согласно классификации чешского ученого Янского , различают 4 группы крови в зависимости от наличия или отсутствия в эритроцитах агглютиногенов, а в плазме агглютининов:

I группа - в эритроцитах агглютиногенов нет, в плазме содержатся агглютинины аиb.

II группа - в эритроцитах находится агглютиноген А, в плазме агглютинин b.

III группа - в эритроцитах обнаруживается агглютиноген В, в плазме-агглютинин а.

IV группа - в эритроцитах содержатся агглютиногены А и В, в плазме агглютининов нет.

При исследовании групп крови у людей получены следующие средние данные в отношении принадлежности к той или иной группе: I группа - 33,5%, II группа - 27,5%, III группа - 21%, IV группа - 8%.

Кроме агглютиногенов, определяющих четыре группы крови, эритроциты могут содержать в разных комбинациях и многие другие агглютиногены. Среди них особенно большое практическое значение имеет резус-фактор.

Резус-фактор. Резус-фактор (Rh-фактор) открыт Ландштейнером и Винером в 1940 г. с помощью сыворотки, полученной от кроликов, которым предварительно вводили эритроциты обезьян макак резусов. Полученная сыворотка агглютинировала, кроме эритроцитов обезьян, эритроциты 85% людей и не агглютинировала кровь остальных 15% людей. Идентичность нового фактора эритроцитов человека с эритроцитами макак резусов позволила дать ему название «резус-фактор» (Rh). У 85% людей в крови содержится резус-фактор, такие люди называются резус-положительными (Rh+). У 15% людей резус-фактор в эритроцитах отсутствует [резус-отрицательные (Rh-) люди].

Наличие резус-агглютиногена в эритроцитах не связано ни с полом, ни с возрастом. В отличие от агглютиногенов А и В резус-фактор не имеет соответствующих агглютининов в плазме.

Перед переливанием крови необходимо выяснить, совместима ли кровь донора и реципиента по резус-фактору. Если кровь резус-положительного донора перелить резус-отрицательному реципиенту, то в организме последнего будут образовываться специфические антитела по отношению к резус-фактору (антирезус-агглютинины). При повторных гемотрансфузиях резус-положительной крови реципиенту у него разовьется тяжелое осложнение, протекающее по типу гемотрансфузионного шока,- резус-конфликт. Резус-конфликт связан с агглютинацией эритроцитов донора антирезус-агглютининами и их разрушением. Резус-отрицательным реципиентам можно переливать только резус-отрицательную кровь.

Несовместимость крови по резус-фактору играет также определенную роль в происхождении гемолитических анемий плода и новорожденного (уменьшение количества эритроцитов в крови вследствие гемолиза) и, возможно, гибели плода во время беременности.

Если мать принадлежит к резус-отрицательной группе, а отец - к резус-положительной, то плод может быть резус-положительным. При этом в организме матери могут вырабатываться антирезус-агглютинины, которые, проникая через плаценту в кровь плода, будут вызывать агглютинацию эритроцитов с последующим их гемолизом.

В 1901 г. было открыто, что в крови здоровых людей могут содержаться вещества, способные вызывать агглютинацию (склеивание) эритроцитов других людей. Изучение агглютинации эритроцитов одного человека в плазме или сыворотке крови другого человека создало научную основу для важного лечебного мероприятия - переливания крови.

Переливание крови производят при больших кровопотерях, некоторых отравлениях (в частности, когда нарушена способность гемоглобина связывать кислород), когда понижено содержание гемоглобина в крови и по многим другим медицинским показаниям. В прошлом попытки переливания крови нередко приводили к смерти или же вызывали тяжелые нарушения состояния организма. Тяжелые последствия переливания крови наступают в том случае, когда эритроциты крови донора (человека, дающего кровь) агглютинируются плазмой крови реципиента (человека, получающего кровь). Это бывает, когда в эритроцитах введенной крови содержится агглютинируемое вещество - агглютиноген, а в плазме реципиента находится соответствующее агглютинирующее вещество - агглютинин. В результате агглютинации эритроцитов и последующего их гемолиза возникают тяжелые состояния организма - гемотрансфузионный шок, который может привести к смерти.

В эритроцитах крови людей Я. Янским и К. Ландштейнером были обнаружены два агглютинируемых фактора: агглютиноген А и агглютиноген В, а в плазме - два агглютинирующих агента: агглютинин α и агглютинин β. В крови человека никогда не встречается одновременно агглютиноген А с агглютинином а и агглютиноген В с агглютинином 3, поэтому в организме агглютинации собственных эритроцитов не происходит.

Установлено, что всех людей можно по наличию или отсутствию в эритроцитах агглютиногенов, а в плазме агглютининов разделить на четыре группы. У людей I группы по классификации Янского эритроциты не содержат агглютиногенов, а плазма содержит агглютинины а и р. У людей II группы в эритроцитах имеется агглютиноген А и в плазме агглютинин β.

К III группе относятся люди, у которых в эритроцитах находятся агглютиноген Вив плазме агглютинин а. Кровь IV группы характеризуется наличием в эритроцитах агглютиногенов А и В и отсутствием в плазме агглютининов.

Обозначив агглютинацию знаком плюс (+), а ее отсутствие знаком минус (-), можно представить результаты смешивания эритроцитов и сыворотки людей различных групп следующим образом.

Группу крови определяют путем смешивания капли крови исследуемого человека со стандартными сыворотками, содержащими известные агглютинины. Для этого достаточно иметь две сыворотки II и III группы, так как при смешивании этих сывороток с эритроцитами (или кровью) исследуемого результаты агглютинации или ее отсутствие дают возможность точного определения любой группы (рис. 7).

Определение группы крови имеет большое практическое значение для выяснения возможности переливания крови. Для этой цели важно установить только неагглютинируемость эритроцитов донора, так как плазма вводимой крови вследствие ее разведения кровью реципиента не вызывает агглютинации эритроцитов последнего.

Людям, принадлежащим к I группе, можно переливать кровь только I группы. Кровь же I группы можно переливать людям всех групп. Поэтому люди I группы являются универсальными донорами. Людям IV группы можно вводить кровь всех четырех групп, кровь же IV группы можно переливать лишь людям IV группы. Людям II и III группы можно переливать кровь одноименной группы, а также кровь людей I группы. Кровь
людей II или III группы можно переливать людям соответствующей группы и, кроме того, IV группы. Эти отношения схематически изображены на рис. 8.

При исследовании групп крови в разных странах получены следующие средние данные о принадлежности людей к той или иной группе: I группа - 40%, II группа - 39%, III группа 15%, IV группа - 6%.

Рис. 7. Определение групп крови.
Сверху - положение на стекле двух капель исследуемой крови и капель сыворотки II и III группы. Римскими цифрами обозначены группы сыворотки крови. 1 - агглютинации сывороткой II и III группы не происходит - кровь I группы; 2 - агглютинация происходит сывороткой III группы - кровь II группы; 3 - агглютинация сывороткой II группы - кровь III группы; 4 - кровь агглютинируется сывороткой II и III групп - кровь IV группы.

Рис. 8. Схема допустимого переливания крови. Стрелки показывают, каким группам, кроме одноименной, можно переливать кровь определенной группы.

В эритроцитах большинства людей (85%) имеется еще один фактор, обнаруженный впервые Ландштейнером и Винером в 1940 г. в крови обезьян макак (Маcacus rhesus) и потому названный резус-фактором (сокращенно Bh-фактор). Если кровь человека, содержащего этот фактор (резус-положительную кровь), перелить человеку, не имеющему его (резус-отрицательному), то у последнего образуются специфические агглютинины и гемолизины. Повторное введение такому человеку резус-положительной крови может вызвать агглютинацию и тяжелые осложнения (гемотрансфузионный шок).

Особое значение имеют случаи, когда резус-положительный плод развивается у резус-отрицательной матери. В этом случае резус-фактор плода диффундирует через плаценту в кровь матери, что приводит к образованию в крови матери специфических антирезусных веществ, диффундирующих через плаценту обратно в кровь плода и могущих вызвать у него тяжелые нарушения вследствие агглютинации и гемолиза его эритроцитов. Этим объясняются некоторые случаи мертворождаемости.

В последнее время учение о группах крови значительно усложнилось открытием новых агглютиногенов. Так, группа А оказалась состоящей из ряда подгрупп (А1, А2, А3, А4 и др.). Агглютиноген А2 в отличие от A1 не дает агглютинации при слабо активных сыворотках, содержащих агглютинин α. В силу этого кровь этих лиц может быть ошибочно отнесена к I группе, что может явиться причиной тяжелых осложнений при переливании крови. Агглютиногены А3, А4, А5 и др. являются еще более слабыми. Bh-фактор существует в виде трех вариантов: Rh°, Rh", Rh".

В эритроцитах, не содержащих Rh-фактора, открыты факторы Hr (противоположные резус-фактору), которые также обнаружены в трех вариантах: Hr°, Hr", Hr".

Кроме того, найдены агглютиногены М, N, S, Р, D, С, К, Ln, Le, Fy, Jk и др. Комбинации этих факторов дают огромное количество сочетаний и, таким образом, в настоящее время уже различают несколько сот тысяч групп крови. Однако для переливания крови наибольшее значение имеет определение только основных четырех групп крови и Rh- и Hr-факторов.