Тромбоциты
– кровяные пластинки, образуются из гигантских клеток красного костного мозга мегакариоцитов.
В кровотоке они имеют характерную дисковидную форму, диаметр их колеблется от 2 до 4 мкм, а объем соответствует 6-9 мкм 3 . С помощью электронной микроскопии установлено, что поверхность интактных тромбоцитов (дискоцитов) гладкая с небольшими многочисленными углублениями, которые служат местом соединения мембраны и каналов открытой канальцевой системы. Дисковидная форма дискоцита поддерживается циркулярным микротубулярным кольцом, располагающимся у внутренней стороны мембраны. Тромбоциты, как и все клетки, имеют двуслойную мембрану, которая по своему строению и составу отличается от мембраны тканей большим содержанием асимметрично расположенных фосфолипидов.
При соприкосновении с поверхностью, отличающейся по своим свойствам от эндотелия, тромбоцит активируется, распластывается, принимает сферическую форму (сфероцит) и у него появляется до десяти отростков, которые могут значительно превышать диаметр тромбоцита. Наличие таких отростков чрезвычайно важно для остановки кровотечения. Одновременно происходит ультраструктурная перестройка внутренней части тромбоцита, заключающаяся в формировании новых структур актина и исчезновении микротубулярного кольца.
В структурной организации тромбоцита различают 4 основных функциональных зоны.
Периферическая зона включает двуслойную фосфолипидную мембрану и области, прилегающие к ней с двух сторон. Интегральные мембранные белки пронизывают мембрану и осуществляют связь с цитоскелетом тромбоцита. Они выполняют не только структурные функции, но и являются рецепторами, насосами, каналами, ферментами и принимают непосредственное участие в активации тромбоцита. Часть молекул интегральных белков, богатых полисахаридными боковыми цепями, выступает наружу, создавая внешнее покрытие липидного бислоя – гликокалекс. На мембране адсорбируется значительное количество белков, принимающих участие в гемостазе, а также иммуноглобулины.
Значение периферической зоны тромбоцита сводится к осуществлению барьерной функции. Кроме того, она принимает участие в поддержании нормальной формы тромбоцита, через неё осуществляется обмен между интра- и экстрацеллюлярной областями, активация и участие кровяных пластинок в гемостазе.
Золь-гель зона представляет собой вязкий матрикс тромбоцитарной цитоплазмы и непосредственно прилегает к субмембранной области периферии. Состоит она, в основном, из различных белков (до 50% тромбоцитарных белков сконцентрировано в этой зоне). В зависимости от того, остается ли тромбоцит интактным, или на него действуют активирующие стимулы, состояние белков и их форма изменяется. В матриксе золь-гель сконцентрировано большое количество зёрен или глыбок гликогена, являющегося энергетическим субстратом тромбоцита.
Зона органелл состоит из образований, беспорядочно расположенных по всей цитоплазме интактных тромбоцитов. Они включают митохондрии, пероксисомы и 3 типа гранул хранения: a-гранулы, d-гранулы (электроноплотные тельца) и g-гранулы (лизосомы).
a-гранулы преобладают среди других включений. Они содержат более 30 белков, принимающих участие в гемостазе и других защитных реакциях. В плотных тельцах хранятся субстанции, необходимые для осуществления тромбоцитарного гемостаза – адениновые нуклеотиды, серотонин, Са 2+ . В лизосомах содержатся гидролитические энзимы.
Зона мембран включает каналы плотной тубулярной системы (ПТС), образуемые при взаимодействии мембран ПТС и открытой канальцевой системы (ОКС). ПТС напоминает саркоплазматический ретикулум миоцитов и содержит Са 2+ . Следовательно, зона мембран осуществляет хранение и секрецию внутриклеточного Са 2+ и играет чрезвычайно важную роль в осуществлении гемостаза.
На мембране тромбоцитов находятся интегрины , выполняющие функции рецепторов, хотя они характеризуются ограниченной специфичностью, т.е. молекулы агонистов могут вступать во взаимодействие не с одним, а с несколькими рецепторами. Особенностью интегринов является и то, что они принимают участие во взаимодействии тромбоцита с тромбоцитом, а также тромбоцита с субэндотелием, обнажающимся при повреждении сосуда. Интегрины по своему строению относятся к гликопротеинам и представляют собой гетеродимерные молекулы, состоящие из семейства a и b-субъединиц, различные комбинации которых являются участками для связывания различных лиганд.
В зависимости от исходной доступности мест связывания на наружной мембране, рецепторы могут быть разделены на 2 группы:
1. Первичные, или основные рецепторы , доступные для агонистов в интактных тромбоцитах. К ним относятся многие рецепторы для экзогенных агонистов, а также для коллагена (GPIb-IIa), фибронектина (GPIc-IIa), ламинина (a 6 b 1) и витронектина (a v b 3). Последний также способен узнавать и другие агонисты – фибриноген, фактор фон Виллебранда (vWF). Известно несколько рецепторов, являющихся по структуре не интегринами, и среди них богатый лейцином гликопротеиновый комплекс Ib-V-IX, содержащий рецепторные места связи для vWF.
2. Индуцированные рецепторы , которые становятся доступными (экспрессируются) после возбуждения первичных рецепторов и структурной перестройки мембраны тромбоцита. К этой группе, прежде всего, относится рецептор семейства интегринов – GP-IIb-IIIa, с которым могут соединяться фибриноген, фибронектин, витронектин, vWF и др.
В норме число тромбоцитов у здорового человека соответствует 1,5-3,5´10 11 /л, или 150-350 тысяч в 1 мкл. Увеличение числа тромбоцитов носит наименование тромбоцитоз , уменьшение – тромбоцитопения .
В естественных условиях число тромбоцитов подвержено значительным колебаниям (количество их возрастает при болевом раздражении, физической нагрузке, стрессе), но редко выходит за пределы нормы. Как правило, тромбоцитопения является признаком патологии и наблюдается при лучевой болезни, врожденных и приобретенных заболеваниях системы крови. Однако у женщин в период менструаций число тромбоцитов может уменьшаться, хотя редко выходит за пределы нормы (их содержание превышает 100000 в 1 мкл) и никогда не достигает критических значений.
Следует отметить, что даже при резкой тромбоцитопении, доходящей до 50 тысяч в 1 мкл, кровоточивости не бывает и врачебных вмешательств в подобных ситуациях не требуется. Только при достижении критических цифр – 25-30 тысяч тромбоцитов в 1 мкл – возникает легкая кровоточивость, требующая лечебных мероприятий. Приведенные данные свидетельствуют о том, что тромбоциты в кровотоке находятся в избытке, обеспечивая надёжный гемостаз в случае возникновения травмы сосуда.
Кровяные пластинки, или тромбоциты , в свежей крови человека имеют вид мелких бесцветных телец округлой или веретеновидной формы. Они могут объединяться (агглютинировать) в маленькие или большие группы. Количество их колеблется от 200 до 400 x 10 9 в 1 литре крови. Кровяные пластинки представляют собой безъядерные фрагменты цитоплазмы, отделившиеся от мегакариоцитов - гигантских клеток костного мозга.
Тромбоциты в кровотоке имеют форму двояковыпуклого диска. В них выявляются более светлая периферическая часть - гиаломер и более темная, зернистая часть -грануломер . В популяции тромбоцитов находятся как более молодые, так и более дифференцированные и стареющие формы. Гиаломер в молодых пластинках окрашивается в голубой цвет (базофилен), а в зрелых - в розовый (оксифилен). Молодые формы тромбоцитов крупнее старых.
Плазмолемма тромбоцитов имеет толстый слой гликокаликса, образует инвагинации с отходящими канальцами, также покрытыми гликокаликсом. В плазмолемме содержатся гликопротеины, которые выполняют функцию поверхностных рецепторов, участвующих в процессах адгезии и агрегации кровяных пластинок (т.е. процессах свертывания, или коагуляции, крови).
Цитоскелет в тромбоцитах хорошо развит и представлен актиновыми микрофиламентами и пучками микротрубочек, расположенными циркулярно в гиаломере и примыкающими к внутренней части плазмолеммы. Элементы цитоскелета обеспечивают поддержание формы кровяных пластинок, участвуют в образовании их отростков. Актиновые филаменты участвуют в сокращении объема (ретракции) образующихся кровяных тромбов.
В кровяных пластинках имеется две системы канальцев и трубочек. Первая - это открытая система каналов, связанная, как уже отмечалось, с инвагинациями плазмолеммы. Через эту систему выделяется в плазму содержимое гранул кровяных пластинок и происходит поглощение веществ. Вторая - это так называемая плотная тубулярная система, которая представлена группами трубочек, имеющих сходство с гладкой эндоплазматической сетью. Плотная тубулярная система является местом синтеза циклоксигеназы и простагландинов. Кроме того, эти трубочки селективно связывают двухвалентные катионы и являются резервуаром ионов Са2+. Вышеназванные вещества являются необходимыми компонентами процесса свертывания крови.
Выход ионов Са 2+ из трубочек в цитозоль необходим для обеспечения функционирования кровяных пластинок. Фермент циклооксигеназа метаболизирует арахидоновую кислоту с образованием из нее простагландинов и тромбоксана A2, которые секретируются из пластинок и стимулируют их агрегацию в процессе коагуляции крови.
При блокаде циклооксигеназы (например, ацетилсалициловой кислотой) агрегация тромбоцитов тормозится, что используют для профилактики образования тромбов.
В грануломере выявлены органеллы, включения и специальные гранулы. Органеллы представлены рибосомами, элементами эндоплазматической сети аппарата Гольджи, митохондриями, лизосомами, пероксисомами. Имеются включения гликогена и ферритина в виде мелких гранул.
Специальные гранулы составляют основную часть грануломера и представлены тремя типами.
Первый тип - крупные альфа-гранулы. Они содержат различные белки и гликопротеины, принимающие участие в процессах свертывания крови, факторы роста, литические ферменты.
Второй тип гранул - дельта-гранулы, содержащие серотонин, накапливаемый из плазмы, и другие биогенные амины (гистамин, адреналин), ионы Са2+, АДФ, АТФ в высоких концентрациях.
Третий тип мелких гранул, представленный лизосомами, содержащими лизосомные ферменты, а также микропероксисомами, содержащими фермент пероксидазу.
Содержимое гранул при активации пластинок выделяется по открытой системе каналов, связанных с плазмолеммой.
Основная функция кровяных пластинок - участие в процессе свертывания , или коагуляции, крови - защитной реакции организма на повреждение и предотвращение потери крови. В тромбоцитах содержится около 12 факторов, участвующих в свертывании крови. При повреждении стенки сосуда пластинки быстро агрегируют, прилипают к образующимся нитям фибрина, в результате чего формируется тромб, закрывающий дефект. В процессе тромбообразования наблюдается несколько этапов с участием многих компонентов крови.
На первом этапе происходят скопление тромбоцитов и выход физиологически активных веществ. На втором этапе - собственно коагуляция и остановка кровотечения (гемостаз). Вначале происходит образование активного тромбопластина из тромбоцитов (т.н. внутренний фактор) и из тканей сосуда (т.н. внешний фактор). Затем, под влиянием тромбопластина из неактивного протромбина образуется активнй тромбин. Далее, под влиянием тромбина из фибриногена образуется фибрин . Для всех этих фаз коагуляции крови необходим Са2+.
Наконец, на последнем третьем этапе наблюдается ретракция кровяного сгустка, связанная с сокращением нитей актина в отростках тромбоцитов и нитей фибрина.
Таким образом, морфологически на первом этапе происходит адгезия тромбоцитов на базальной мембране и на коллагеновых волокнах поврежденной сосудистой стенки, в результате которой образуются отростки тромбоцитов и на их поверхность из пластинок через систему трубочек выходят гранулы, содержащие тромбопластин. Он активирует реакцию превращения протромбина в тромбин, а последний влияет на образование из фибриногена фибрина.
Важной функцией тромбоцитов является их участие в метаболизме серотонина . Тромбоциты - это практически единственные элементы крови, в которых из плазмы накапливаются резервы серотонина. Связывание тромбоцитами серотонина происходит с помощью высокомолекулярных факторов плазмы крови и двухвалентных катионов с участием АТФ.
В процессе свертывания крови из разрушающихся тромбоцитов высвобождается серотонин, который действует на сосудистую проницаемость и сокращение глад-комышечных клеток сосудов.
Продолжительность жизни тромбоцитов - в среднем 9-10 дней. Стареющие тромбоциты фагоцитируются макрофагами селезенки. Усиление разрушающей функции селезенки может быть причиной значительного снижения числа тромбоцитов в крови (тромбоцитопения). Для устранения этого может потребоваться удаление селезенки (спленэктомия).
При снижении числа кровяных пластинок, например при кровопотере, в крови накапливается тромбопоэтин - фактор, стимулирующий образование пластинок из мегакариоцитов костного мозга.
Небольшие цитоплазматические фрагменты, отделившиеся от гигантских клеток красного костного мозга - мегакариоцитов. Обычно они располагаются группами. У птиц сходными по функции элементами являются небольшие клетки с ядром, называемые тромбоцитами.
Каждая кровяная пластинка состоит из двух частей:
1) зернистой центральной части- хромомера;
2) гомогенной (однородной) периферической части - гиаломера.
В 1 см 3 содержится около 300 тысяч кровяных пластинок.
Различают 5 видов пластинок:
2) зрелые;
3) старые;
4) дегенеративные;
5) гигантские.
В сосудистой крови пластинки существуют 9-10 суток, после чего происходит их фагоцитоз, в основном, макрофагами селезенки (моноцитами).
Они обеспечивают остановку кровотечения
- гемостаз. На месте повреждения
эндотелия стенки сосудов происходит
оседание и агрегация пластинок
они становятся шаровидными
при агглютинации (склеивании) все новых
и новых пластинок образуется сгусток
- тромб - препятствующий выхождению
форменных элементов крови из поврежденного
сосуда. Фибрин из плазмы крови выпадает
в виде нитей и заполняет пространства
между коагулированными пластинками.
Лимфа
Почти прозрачная желтоватая жидкость, находящаяся в полости лимфатических капилляров и сосудов. Ее образование обусловлено переходом составных частей плазмы крови из кровеносных капилляров в тканевую жидкость и поступлением их вместе с продуктами обмена веществ, выделяемыми клетками соединительной ткани в лимфатические капилляры.
Лимфа состоит из:
1) плазмы - жидкой части;
2) лимфоцитов.
В плазме лимфы содержится меньше белка, чем в плазме крови. В лимфе содержится фибриноген, поэтому она также способна свертываться.
Состав лимфы в лимфатических сосудах неоднороден: наиболее богата клеточными элементами лимфа грудного и правого протока.
Кроветворение = гемоцитопоез
Постэмбриональное кроветворение - многостадийный процесс клеточных превращений, в результате которого образуются зрелые клетки периферической сосудистой крови.
В постэмбриональный период у животных развитие клеток крови осуществляется в двух специализированных интенсивно обновляющихся тканях, относящихся к разновидностям тканей внутренней среды и условно названных миелоидной (красный костный мозг) и лимфоидной, где постоянно совершается сбалансированный процесс новообразования и гибели клеточных элементов.
В миелоидной ткани происходит развитие стволовых кроветворных клеток и всех форменных элементов крови: эритроцитов, гранулоцитов, моно- и лимфоцитов, кровяных пластинок.
В лимфоидной ткани, находящейся в тимусе, селезенке и лимфоузлах, образуются лимфоциты и клетки, являющиеся конечными стадиями дифференциации Т- и В-лимфоцитов.
В настоящее время наиболее признанной является схема кроветворения, предложенная в 1981 году И.Л.Кертковым и А.И.Воробьевым, в соответствии с которой всей гемоцитопоез разделен на 6 этапов и выделено 6 классов кроветворных клеток. По А.А.Максимову признано, что родоначальником всех видов крови является полипотентная стволовая клетка (КОЕ – колониеобразующая единица), способная к разнообразным превращениям и обладающая свойством самоподдержанием своего численного состава в течение всей жизни организма. В схеме кроветворения популяция стволовых клеток считается клетками Iкласса. Во взрослом состоянии организма наибольшее количество стволовых клеток находится в красном костном мозге, из которого они мигрируют в тимус, селезенку, а у птиц в фабрициеву сумку. Стволовая клетка способна проделать около 100 митозов, но в нормальных физиологических условиях она инертна. Усиливается ее митотическая активность при кровопотерях. Ближайшей ступенью превращения стволовой клетки в процессе кроветворения являетсяIIкласс - частично детерминированных клеток - предшественников двух разновидностей: миелопоеза и лимфопоеза. Это популяция полустволовых клеток с более ограниченными способностями к самоподдержанию.
Подтверждено существование клеток мегакариоцитарного ряда (КОЕ – Г, Э, М). Интенсивность их размножения и превращения в следующий IIIкласс - «унипотентные клетки» предшественницы, обладающие еще меньшей способностью к самоподдержанию, - регулируется действием гормонов поэтинов. В настоящее время вIIIкласс поэтинчувствительные клетки отнесены клетки, способные к дифференцировке в направлении клетка гранулоцитарного и моноцитопоеза (КОЕ – Г, М); клетка гранулоцита и эритроцита (КОЕ – Г, Е); клетка мегакариоцита и эритроцитопоеза (КОЕ – Мг, Э), а также клетки дифференцируются в направлении клетка-предшественница гранулоцитов и т.д. Не получено еще подтверждение о существовании клетки предшественницы для В- и Т-лимфоцитов.
Далее следует IVкласс - клетки типа «бластов». Все они более крупных размеров, неширокий ободок без зернистой слабо базафильной цитоплазмы. Морфологически трудноразличимы, но каждый бласт дает начало лишь определенному виду клеток.
VиVIкласс морфологически распознаваемых клеток - это класс созревающих и класс зрелых клеток.
Кровяные пластинки (у животных тромбоциты) имеют вид мелких бесцветных телец округлой, овальной или веретеновидной формы размеров 2-4мкм.
Количество их в крови от 2,0·10 9 /л до 4,0·10 9 /л. Кровяные пластинки – это безъядерные фрагменты цитоплазмы, которые отделились от гигантских клеток костного мозга – мегакариоцитов.
В кровяных пластинках различается более светлая периферическая часть – гиаломер и более темная с зернами – грануломер.
В популяции кровяных пластинок различают пять основных видов:
1) Юные – базофильный гиаломер, единичные азурофильные гранулы (1-5%);
2) Зрелые – с оксифильным гиаломером и хорошо развитой азурофильной зернистостью (88%);
3) Старые – более плотный гиаломер, темно-фиолетовая зернистость (4%);
4) Дегенеративные – с серовато-синим гиаломером и плотным темно-фиолетовым грануломером (2%);
5) Гигантские формы раздражения – с розовато-сиреневым гиаломером и фиолетовым грануломером (2%).
При заболеваниях соотношение различных форм меняется. Больше юных форм у новорожденных.
При онкологических заболеваниях увеличивается число старых тромбоцитов.
Плазмолемма кровяных пластинок покрыта гликокаликсом, в ней содержатся гликопротеины – поверхностные рецепторы, участвующие в процессах адгезии и агрегации кровяных пластинок. В цитоплазме – актиновые микрофиламенты и пучки микротрубочек, а также две системы канальцев.
Первая – это открытая система каналов, связанная с впячиваниями плазмолеммы. Через нее выделяется в плазму содержимое гранул кровяных пластинок.
Специальные гранулы (α-гранулы) содержат различные белки (фактор пластинок 4, β-тромбоглобин, фибриноген, тромбопластин) и гликопротеины (фибронектин и тромбоспондин – для адгезии кровяных пластинок).
К белкам, связывающим гепарин (разжижающий кровь), относится фактор 4 и β-тромбоглобулин.
Другой тип гранул – дельта гранулы (δ) – содержат серотонин, гистамин, адреналин, Са 2+ , АДФ, АТФ.
Третий тип гранул – лизосомы.
Основная функция кровяных пластинок – участие в процессе свертывания крови – защитной реакции организма на повреждение и предотвращение потери крови.
В тромбоцитах содержится около 12 факторов, участвующих в свертывании крови. При повреждении стенки сосуда пластинки быстро агрегируют, прилипают к образующимся нитям фибрина, в результате чего формируется тромб, закрывающий рану.
Важная функция тромбоцитов – участие в метаболизме серотонина.