Гемостаз (остановка кровотечения).

Когда повреждается тонкий или даже средний кровеносный сосуд, например, при надрезе или сдавливании тканей, возникает внутреннее или наружное кровотечение (геморрагия). Как правило, остановка кровотечения наступает за счет образования в месте повреждения сгустка крови.

Через несколько секунд после повреждения просвет сосуда сокращается в ответ на действие высвобождаемых химических веществ и нервных импульсов. При повреждении эндотелиальной выстилки кровеносных сосудов обнажается расположенный под эндотелием коллаген, на который быстро налипают циркулирующие в крови тромбоциты. Они высвобождают химические вещества, вызывающие сужение сосуда (вазоконстрикторы). Тромбоциты секретируют и другие вещества, которые участвуют в сложной цепи реакций, ведущей к превращению фибриногена (растворимого белка крови) в нерастворимый фибрин. Фибрин образует кровяной сгусток, нити которого захватывают клетки крови. Одно из важнейших свойств фибрина – его способность полимеризоваться с образованием длинных волокон, которые сжимаются и выталкивают из сгустка сыворотку крови.

Последовательность реакций, ведущих к образованию тромба, легче понять, если представить два различных пути, которые, в конце концов, сливаются в общий (третий) путь. Два первых называются внутренним и внешним: и тот, и другой ведут к переводу протромбина (фактора II) в активную форму – фермент тромбин (фактор IIa), который относится к классу эстераз. (По международной номенклатуре большинство факторов свертывания крови обозначают римскими цифрами; добавление буквы «а» указывает на активную форму фактора.)

Внутренний путь начинается с активации факторов крови при контакте с поверхностью. Активирующим действием могут обладать поверхности кожи, мышц, соединительной ткани, некоторые жирные кислоты, а также стекло. В то же время поверхности ряда пластиков, силикона, воска и в особенности эндотелия сосудов активирующим действием не обладают. Указанное свойство эндотелия имеет первостепенное значение, поскольку таким образом предотвращается образование тромбов внутри сосудов.

Изучение тромбообразования в экспериментах in vitro показало, что в только что взятой крови фактор IIa образуется из фактора II примерно за 4 мин. В этом процессе происходит несколько последовательных реакций, в каждой из которых принимают участие два фактора. При контакте с поверхностью активируется фактор XII с образованием XIIa – активного фермента, который, в свою очередь, переводит фактор XI в XIa. Дальнейшая последовательность такова: фактор XIa активирует фактор IX (отсутствующий у лиц, страдающих гемофилией В) с образованием IXa, а фактор VIII (отсутствующий у больных гемофилией А) переходит в VIIIa, после чего IXa и VIIIa совместно активируют фактор X.

Внешний путь, тоже ведущий к активации фактора X, начинается с повреждения ткани и высвобождения тканевого фактора, который вступает в реакцию с присутствующим в крови фактором VII; в результате образуется комплекс, активирующий фактор X. Этот процесс занимает всего 15 с.

Общий (третий) путь включает взаимодействие активированного фактора X с фактором V, находящимися в крови ионами кальция и фосфолипидом поврежденных тромбоцитов. В присутствии всех этих компонентов протромбин превращается в тромбин, который в свою очередь переводит фактор I (фибриноген) в Ia (фибрин) с образованием фибринового сгустка. Конечно, это всего лишь упрощенное описание чрезвычайно сложного процесса, многие детали которого еще предстоит выяснить.

Тромбоз– аномальное свертывание крови в артериях или венах. В результате артериальных тромбозов ухудшается поступление крови в ткани, что вызывает их повреждение. Это происходит при инфаркте миокарда, вызванном тромбозом коронарной артерии, или при инсульте, обусловленном тромбозом сосудов головного мозга. Тромбоз вен препятствует нормальному оттоку крови от тканей. Когда происходит закупорка тромбом крупной вены, вблизи места закупорки возникает отек, который иногда распространяется, например, на всю конечность. Случается, что часть венозного тромба отрывается и попадает в кровоток в виде движущегося сгустка (эмбола), который со временем может оказаться в сердце или легких и привести к опасному для жизни нарушению кровообращения.

Выявлено несколько факторов, предрасполагающих к внутрисосудистому тромбообразованию; к ним относятся: 1) замедление венозного кровотока вследствие малой физической активности; 2) изменения сосудов, вызванные повышением кровяного давления; 3) локальное уплотнение внутренней поверхности кровеносных сосудов вследствие воспалительных процессов или – в случае артерий – вследствие т.н. атероматоза (отложения липидов на стенках артерий); 4) повышение вязкости крови вследствие полицитемии (повышенного содержания в крови эритроцитов); 5) увеличение количества тромбоцитов в крови.

Как показали исследования, последний из перечисленных факторов играет особую роль в развитии тромбоза. Дело в том, что целый ряд содержащихся в тромбоцитах веществ стимулирует образование кровяного сгустка, а потому любые воздействия, вызывающие повреждение тромбоцитов, могут ускорять этот процесс. При повреждении поверхность тромбоцитов становится более липкой, что приводит к их соединению между собой (аггрегации) и высвобождению их содержимого. Эндотелиальная выстилка кровеносных сосудов содержит т.н. простациклин, который подавляет высвобождение из тромбоцитов тромбогенного вещества – тромбоксана А₂. Большую роль играют также другие компоненты плазмы, препятствующие тромбообразованию в сосудах за счет подавления ряда ферментов системы свертывания крови.

Попытки предотвратить тромбозы до сих пор дают лишь частичные результаты. В число профилактических мер входят регулярные физические упражнения, снижение повышенного кровяного давления и лечение антикоагулянтами; после операций рекомендуется как можно раньше начинать ходить. Следует отметить, что ежедневный прием аспирина даже в небольшой дозе (300 мг) уменьшает слипание тромбоцитов и значительно понижает вероятность тромбозов.

ГРУППЫ КРОВИ

У человека и высших животных на поверхности клеток крови, особенно эритроцитов, имеются генетически обусловленные факторы – т.н. вещества групп крови. Эти факторы имеют огромное значение при переливании крови, поскольку именно они в основном определяют совместимость крови донора и реципиента. Они служат также объектом генетических исследований и используются в судебной медицине (например, при установлении отцовства).

Факторы групп крови – это макромолекулы, относящиеся к классу мукополисахаридов; они присутствуют на поверхности эритроцитов и представляют собой группу особых антигенов, т.н. агглютиногенов. Кроме того, в плазме крови большинства людей содержатся антитела, или агглютинины, реагирующие с определенными агглютиногенами. Такого рода иммунная реакция возникает в случае переливания несовместимой крови. При этом мембраны донорских эритроцитов, несущие определенные агглютиногены, реагируют с агглютининами, присутствующими в плазме реципиента; в результате этого взаимодействия донорские эритроциты агглютинируют, т.е. слипаются друг с другом, так как между ними образуются мостики из антител.

Система АВ0.

Основные агглютиногены крови были впервые описаны в 1900 К.Ландштейнером, который обозначил их буквами А и В. Эти два фактора дают четыре группы крови: А, В, АВ (в крови имеются оба фактора) и 0 (оба фактора отсутствуют). В табл. 3 приведены антигены системы АВ0 и соответствующие им изоагглютинины (см. приложение 3). Эти антитела отсутствуют в крови новорожденных, но появляются уже в младенчестве – возможно, при контакте со сходными антигенами каких-то бактерий; действительно, при содержании экспериментальных животных в стерильных условиях изоагглютинины (т.н. естественные антитела) у них не образуются. Не считая исключительных случаев, большинство антител против факторов эритроцитов, не входящих в систему АВ0, образуется лишь после контакта организма с эритроцитами, несущими эти факторы.

Группы крови АВ0 имеют первостепенное значение при подборе крови для переливания. Если донорская кровь относится к группе А, В или АВ, а у реципиента группа крови 0, то имеющиеся в крови у реципиента антитела (анти-А, анти-В или оба сразу) вызовут агглютинацию донорских эритроцитов и их разрушение (гемолиз). При этом эритроциты теряют гемоглобин и другие вещества, что приводит к тяжелым последствиям для реципиента – шоку, кровотечению и нарушению функции почек. Благодаря современным методам лечения смертность в связи с переливанием несовместимой крови значительно уменьшилась. Точно так же кровь групп А и АВ нельзя переливать больным с группой В, а кровь групп В и АВ – больным с группой А.

Поскольку в случае группы крови 0 эритроциты вообще не несут антигенов и потому не агглютинируют при контакте с анти-А или анти-В антителами, создается впечатление, что кровь группы 0 – универсальная донорская кровь, которую можно переливать любому человеку. Подобное мнение предопределило, в частности, широкое использование этой крови для переливания в военных условиях. Однако такая практика довольно опасна – главным образом потому, что кровь донора и кровь реципиента различаются между собой не только антигенами группы АВ0. Кроме того, сыворотка донорской крови группы 0 (в которой имеются антитела анти-А и анти-В) может привести к агглютинации эритроцитов реципиента, несущих антигены А, В или АВ (именно поэтому переливают обычно не цельную кровь группы 0, а выделенную из нее эритроцитарную массу). По тем же причинам нельзя считать универсальными реципиентами людей с группой АВ.

Согласно статистическим исследованиям, группа 0 – самая распространенная в мире. У индейцев центральных районов Америки она выявляется в 90–95% случаев; однако среди североамериканских индейцев менее 25% имеют группу 0, а 75% – группу А. У эскимосов больше всего распространена группа А, но группа 0 тоже встречается часто. Во всем мире группа В – довольно редкая; она полностью отсутствует во многих племенах американских индейцев и у австралийских аборигенов. Если группа В статистически редкая, то еще реже встречается группа АВ. Только в тех популяциях, где высока частота группы В, распространенность группы AB достигает 10%.

Резус-система.Еще одна важная и весьма сложная система факторов крови – это резус-система (Rh). Ее название происходит от вида обезьян Macacus rhesus, на которых в 1940 К.Ландштейнер и А.Винер проводили свои эксперименты. Они обнаружили, что при введении эритроцитов этой обезьяны кролику у него вырабатываются антитела, вызывающие у части людей агглютинацию эритроцитов вне зависимости от группы крови по системе АВ0. Соответствующая группа крови получила название резус-положительной (Rh⁺). У остальных людей резус-фактор отсутствует, т.е. их кровь резус-отрицательна (Rh^–).

Гены, кодирующие резус-фактор, находятся в трех близко расположенных хромосомных локусах, обозначаемых С или с, D или d, и Е или е. Таким образом, возможно довольно много генотипов, которые определяются различными комбинациями этих локусов (ССDDЕЕ, СсDDее, ссDDЕе и т.д.). Однако на практике термин «резус-положительный» относится к людям, у которых есть хотя бы один локус D (в комбинации DD или Dd), а «резус-отрицательный» – к носителям комбинации dd. Это правило связано с введением в клиническую практику только определенных методов типирования крови. Большинство людей, не относящихся к европеоидной расе (в том числе все жители Океании и австралийские аборигены), – резус-положительны. Жители Азии и американские индейцы имеют в основном генотип cDE или CDe; африканцы и афроамериканцы – главным образом генотип cDe. У европейцев и белых американцев доминирует генотип CDe, причем ок. 15% из них – резус-отрицательны. Резус-система достаточно важна: при переливании резус-положительной донорской крови резус-отрицательным реципиентам у них могут вырабатываться антитела против резус-фактора, и в этом случае при повторном переливании Rh⁺-крови у таких реципиентов возникает очень опасная реакция гемолиза (разрушения) эритроцитов донорской крови.

Эритробластоз плода (гемолитическая болезнь новорожденных).В ситуации, когда мать – резус-отрицательна, а плод – носитель Rh⁺, нарушение целостности плаценты при родах приводит к тому, что эритроциты плода проникают в кровоток матери и иммунизируют ее; для материнского организма это равнозначно переливанию резус-положительной крови. Примерно в 10% подобных случаев мать становится иммунизированной, и тогда при повторной беременности (резус-положительным плодом) имеющиеся у нее в крови антирезусные антитела проходят через плаценту и попадают в организм плода, вызывая гемолитическую болезнь.

Специфическое действие материнских антител при этом заболевании состоит в том, что они покрывают собой поверхность эритроцитов плода и тем самым способствуют разрушению этих клеток в селезенке. Возникающая в результате гемолитическая болезнь может быть разной степени тяжести. Ее сопровождает анемия, которая приводит иногда к внутриутробной смерти плода и угрожает жизни новорожденного. Кроме того, развивается желтуха, вызванная накоплением билирубина (этот пигмент образуется из гемоглобина, высвобождающегося в большом количестве при гемолизе). Билирубин может накапливаться в структурах центральной нервной системы и вызывать необратимые ее изменения.

В настоящее время разработана т.н. RhoGAM-вакцина, которая при введении резус-отрицательной женщине в первые 72 ч после родов предупреждает образование антител на резус-положительную кровь. Поэтому при следующей беременности в крови у такой женщины не будет антител, и гемолитическая болезнь у ребенка не разовьется.

Другие системы групп крови.Система MN закодирована в двух генах, что дает три возможных генотипа (MM, MN и NN), которые соответствуют группам крови М, MN и N. Этой системе близкородственна система Ss. Имеется также система Р. В редких случаях названные группы крови оказываются несовместимы, что осложняет подбор крови для переливания. Прочие антигены групп крови (Kell, Duffy, Kidd, Lewis и Lutheran) названы по именам тех людей, у которых они были впервые обнаружены и описаны. Первые три из них могут вызывать осложнения и гемолитическую болезнь при переливании крови; для двух последних таких осложнений не описано. Известны еще некоторые редкие системы групп крови, важные с генетической точки зрения. Среди них можно назвать Diego – систему, практически не встречающуюся у жителей Европы и Западной Африки, но изредка выявляемую у лиц монголоидной расы, за исключением эскимосов.

Относительно недавно обнаружена система Xg, представляющая особый интерес, потому что кодирующий ее ген расположен в Х-хромосоме. Это первая из известных систем групп крови, сцепленная с полом.

Значение для антропологии и судебной медицины.Из описания систем АВ0 и резус ясно, что группы крови имеют значение для генетических исследований и изучения рас. Они легко определяются, причем у каждого конкретного человека данная группа либо есть, либо ее нет. Важно отметить, что хотя те или иные группы крови встречаются в разных популяциях с разной частотой, нет никаких оснований утверждать, что определенные группы дают какие-либо преимущества. А тот факт, что в крови у представителей разных рас системы групп крови практически одни и те же, делает бессмысленным разделение расовых и этнических групп по крови («негритянская кровь», «еврейская кровь», «цыганская кровь»).

Группы крови имеют важное значение в судебной медицине для установления отцовства. Например, если женщина с группой крови 0 предъявляет мужчине с группой крови В иск, что именно он является отцом ее ребенка, имеющего группу крови А, суд должен признать мужчину невиновным, так как его отцовство генетически невозможно. На основании данных о группах крови по системам АВ0, Rh и MN у предполагаемого отца, матери и ребенка, удается оправдать больше половины мужчин (51%), ложно обвиненных в отцовстве.

ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ

С конца 1930-х годов переливание крови или ее отдельных фракций получило широкое распространение в медицине, особенно в военной. Основная цель переливания крови (гемотрансфузии) – замена эритроцитов больного и восстановление объема крови после массивной кровопотери. Последняя может произойти либо спонтанно (например, при язве двенадцатиперстной кишки), либо в результате травмы, в ходе хирургической операции или при родах. Переливание крови применяют также для восстановления уровня эритроцитов при некоторых анемиях, когда организм теряет способность вырабатывать новые кровяные клетки с той скоростью, какая требуется для нормальной жизнедеятельности. Общее мнение авторитетных медиков таково, что переливание крови следует производить только в случае строгой необходимости, поскольку оно связано с риском осложнений и передачи больному инфекционного заболевания – гепатита, малярии или СПИДа.

Типирование крови.Перед переливанием определяют совместимость крови донора и реципиента, для чего проводится типирование крови. В настоящее время типированием занимаются квалифицированные специалисты. Небольшое количество эритроцитов добавляют к антисыворотке, содержащей большое количество антител к определенным эритроцитарным антигенам. Антисыворотку получают из крови доноров, специально иммунизированных соответствующими антигенами крови. Агглютинацию эритроцитов наблюдают невооруженным глазом или под микроскопом. В табл. 4 показано, как можно использовать антитела анти-А и анти-В для определения групп крови системы АВ0. В качестве дополнительной проверки in vitro можно смешать эритроциты донора с сывороткой реципиента и, наоборот, сыворотку донора с эритроцитами реципиента – и посмотреть, не будет ли при этом агглютинации. Данный тест называют перекрестным типированием. Если при смешивании эритроцитов донора и сыворотки реципиента агглютинирует хотя бы небольшое количество клеток, кровь считается несовместимой.