Медицинская энциклопедия

КРОВЬ

КРОВЬ [sanguis (PNA, JNA, BNA)] — жидкая ткань, осуществляющая в организме транспорт химических веществ (в т. ч. кислорода), благодаря которому происходит интеграция биохимических процессов, протекающих в различных клетках и межклеточных пространствах, в единую систему. Это реализуется благодаря сокращениям сердца, поддержанию тонуса сосудов и большой суммарной поверхности стенок капилляров, обладающих избирательной проницаемостью. Кроме того, Кровь выполняет защитную, регуляторную, терморегуляторную и другие функции.

Кровь состоит из жидкой части — плазмы и взвешенных в ней клеточных (форменных) элементов. Нерастворимые жировые частицы клеточного происхождения, присутствующие в плазме, называются гемокониями (кровяная пыль).

Объем Крови в норме составляет в среднем у мужчин 5200 мл, у женщин 3900 мл. Его увеличение называется общей гиперволемией, уменьтение — общей гиповолемией; под гипер- или гиповолемией органа понимается увеличение или уменьшение объема Крови в данном органе.

Различают красные и белые кровяные тельца (клетки); в норме красных (эритроцитов) у мужчин 4— 5 млн., у женщин 3,9—4,7 млн. в 1 мкл К., белых (лейкоцитов) 4—9 тыс. в 1 мкл К. Кроме того, в 1 мкл К. содержится 180—320 тыс. кровяных пластинок — тромбоцитов (табл. 1).

В норме объем клеток составляет 35—45% объема К. Увеличение клеточной массы К. называется полицитемией, а уменьшение олигоцитемией.

Содержание

  • 1 Физико-химические свойства
  • 2 Морфология и функция форменных элементов крови
    • 2.1 Эритроциты
    • 2.2 Тромбоциты
    • 2.3 Лейкоциты
    • 2.4 Моноциты
  • 3 Биохимия
  • 4 Физиология
    • 4.1 Дыхательная функция
    • 4.2 Питательная функция
    • 4.3 Экскреторная функция
  • 5 Группы крови
  • 6 Генетические маркеры крови
  • 7 Особенности крови у детей
  • 8 Заболевания системы крови
    • 8.1 Анемии
    • 8.2 Гемобластозы
    • 8.3 Болезни моноцитарно-макрофагальной системы
    • 8.4 Геморрагические диатезы
  • 9 Методы лабораторного исследования
    • 9.1 Получение форменных элементов крови для биохимических исследований
  • 10 Препараты крови
  • 11 Судебно-медицинское исследование
  • 12 Таблицы
    • 12.1 Таблица 1. НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОГРАММЫ ВЗРОСЛОГО (по В. В. Соколову и И. А. Грибову)
    • 12.2 Таблица 2. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ФОРМ ЭРИТРОЦИТОВ
    • 12.3 Таблица 3. ОСНОВНЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ У ВЗРОСЛЫХ (ориентировочные данные по материалам ряда авторов)
    • 12.4 Таблица 4. АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ФЕРМЕНТОВ ПЛАЗМЫ У ВЗРОСЛЫХ
    • 12.5 Таблица 5. ОЦЕНКА ПО ГЕНЕТИЧЕСКИМ МАРКЕРАМ КРОВИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИЧНОСТИ ДВУХ СЛУЧАЙНО ВЫБРАННЫХ ЛИЦ ИЗ ЗАПАДНОЕВРОПЕЙСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ [Гиблитт (E. R. Giblett), 1969]
    • 12.6 Таблица 6. ГЕМОГРАММА РЕБЕНКА (по А. Ф. Туру)
    • 12.7 Таблица 7. ОСНОВНЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ У ДЕТЕЙ (ориентировочные данные по материалам ряда авторов)
    • 12.8 Таблица 8. АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ФЕРМЕНТОВ КРОВИ У ДЕТЕЙ (ориентировочные данные по материалам ряда авторов)
    • 12.9 Таблица 9. КЛИНИКО-ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПРЕПАРАТОВ КРОВИ

Физико-химические свойства

Плотность цельной К. зависит гл. обр. от содержания в ней эритроцитов, белков и липидов. В норме плотность цельной К.— 1,050—1,064 г/мл, плазмы 1,024—1,03 г/мл, клеток 1,089 —1,097 г/мл.

Цвет К. меняется от алого до темно-красного в зависимости от соотношения оксигенированной (алой) и неокситенированной форм гемоглобина (см.), а также присутствия дериватов гемоглобина — метгемоглобина, карбоксигемоглобина и т. д. Окраска плазмы зависит от присутствия в ней красных и желтых пигментов — гл. обр. каротиноидов и билирубина, большое количество к-рого при патологии придает плазме желтый цвет.

К. представляет собой коллоидно-полимерный р-р, в к-ром вода является растворителем, соли и низкомолекулярные органические вещества плазмы — растворенными веществами, а белки и их комплексы — коллоидным компонентом. На поверхности клеток К. существует двойной слой электрических зарядов, состоящий из прочно связанных с мембраной отрицательных зарядов и уравновешивающего их диффузного слоя положительных зарядов. За счет двойного электрического слоя возникает электрокинетический потенциал (дзета-потенциал), который играет важную роль в стабилизации клеток, предотвращая их агрегацию (см.). При увеличении ионной силы плазмы в связи с попаданием в нее многозарядных положительных ионов диффузный слой сжимается и барьер, препятствующий агрегации клеток, снижается.

Одним из проявлений микрогетерогенности К. является феномен оседания эритроцитов. Он заключается в том, что в К. вне кровеносного русла (если предотвращено ее свертывание) клетки оседают (седементируют), оставляя сверху слой плазмы. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) возрастает при различных заболеваниях, в основном воспалительного характера, в связи с изменением белкового состава плазмы. Оседанию эритроцитов предшествует их агрегация с образованием определенных структур типа монетных столбиков (см. Агрегация эритроцитов). От того, как проходит их формирование, и зависит СОЭ. На нее влияют также условия проведения эксперимента; в частности, СОЭ больше в наклонных трубках, нежели в вертикальных.

Склеивание (агглютинация) эритроцитов и связанное с ним оседание во многом зависят от состава среды, в к-рой они взвешены; ему способствуют агглютинины различной природы, в частности образующиеся при иммунохимических реакциях фитогемагглхотинины (растительного происхождения), а также простые вещества, напр, р-р сахарозы.

Поверхностный ионный заряд мембран клеток непосредственно связан с физ.-хим. превращениями, происходящими на клеточных мембранах. Определить клеточный заряд мембран можно с помощью электрофореза. Электрофоретическая подвижность прямо пропорциональна величине заряда клетки. Наибольшей электрофоретической подвижностью обладают эритроциты, наименьшей — лимфоциты.

Электропроводность крови, т. е. ее способность проводить электрический ток, зависит от содержания электролитов в плазме и величины гематокрита (см. Электропроводность биологических систем). Электропроводность цельной К. на 70% определяется присутствующими в плазме солями (гл. обр. хлоридом натрия), на 25% белками плазмы и лишь на 5% клетками крови. Выражается электропроводность в обратных омах (ом-1). С увеличением температуры электропроводность плазмы и сыворотки увеличивается примерно на 2,1% на каждый градус. Измерение электропроводности К. (см. Кондуктометрия) используют в клин, практике, в частности при определении СОЭ.

Ионная сила раствора — величина, характеризующая взаимодействие растворенных в нем ионов, что сказывается на коэффициентах активности, электропроводности и других свойствах растворов электролитов (см.); для плазмы К. человека эта величина равна 0,145.

Концентрация водородных ионов плазмы выражается в величинах водородного показателя (см.), т. е. отрицательного логарифма активности водородных ионов (рН = -log aH+). Средний pH крови (7,4) соответствует активности водородных ионов 0,000 000 04. При коэффициенте активности H+, равном 1, концентрация водородных ионов составляет 4•10-8 моль/л — 40 нмоль/л. Поддержание постоянства этой величины имеет большое физиол, значение, поскольку она определяет скорости очень многих хим. и физ.-хим. процессов в организме. В норме pH артериальной К. 7,35 — 7,47, венозной крови на 0,02 ниже, содержимое эритроцитов обычно имеет на 0,1—0,2 более кислую реакцию, чем плазма.

Поддержание постоянства концентрации водородных ионов в К. обеспечивается многочисленными физ.-хим., биохим, и физиол, механизмами, среди которых важную роль играют буферные системы крови, наличие которых обусловлено присутствием солей слабых к-т, гл. обр. угольной, а также гемоглобина (он диссоциирует как слабая к-та), низкомолекулярных органических к-т и фосфорной к-ты (см. Буферные системы). Сдвиг концентрации водородных ионов в кислую сторону называется ацидозом (см.), в щелочную — алкалозом (см.). И тот, и другой может быть некомпенсированным, если величина pH вышла за пределы нормы, или компенсированным при соответствующих изменениях буферных систем. Различают также метаболический, или газовый, ацидоз и алкалоз в зависимости от того, обусловлены они изменением количества органических к-т или угольной к-ты.

Для поддержания постоянства pH плазмы наибольшее значение имеет бикарбонатная буферная система (см. Кислотно-щелочное равновесие). Угольная к-та в плазме К. при физиол. значениях pH может существовать в виде четырех соединений: физически растворенной углекислоты, ее гидратированной формы — угольной к-ты (H2CO3), ионов бикарбоната (HCO) и карбоната (CO32-). Реальные количества угольной к-ты и ионов карбоната при физиол, условиях ничтожно малы; подавляющее количество приходится на ионы бикарбоната; в значительных количествах присутствует также физически растворенная углекислота, парциальное давление к-рой (pCO2) в артериальной К. обычно равно ее парциальному давлению в альвеолярном воздухе, поскольку легочная мембрана хорошо проницаема для углекислоты. С другой стороны, растворенная углекислота находится в равновесии с ее гидратированной формой — угольной к-той; в плазме процесс ее гидратации и дегидратации идет довольно быстро, как обычная хим. реакция, в эритроцитах он еще более ускоряется присутствующим там ферментом карбоангидразой (см.). Благодаря этому концентрация угольной к-ты в плазме К., как правило, находится в равновесии с парциальным давлением углекислого газа в альвеолярном воздухе.

Исходя из этой закономерности и закона действующих масс, выводится уравнение Гендерсона — Гассельбальха:

ph = 6,11 + lg([HCO3-]/[CO2]),

где [HCO3-] — концентрация бикарбоната в плазме К., выраженная в процентах (отношение объема углекислого газа к объему плазмы), а [CO2] — выраженное в миллиметрах ртутного столба парциальное давление углекислого газа в газе, находящемся в равновесии с исследуемым образцом плазмы, напр, в альвеолярном воздухе. Эта формула может быть использована как для определения величины pH, если известны величины pCO2 и содержания бикарбоната, так и для решения обратной задачи — определения количества бикарбоната, если измерена величина pH образца плазмы или К., который уравновешен с газом, содержащим известное количество CO2. Эта формула широко используется в методике исследования состояния кислотно-щелочного равновесия (см.).

Т. к. буферные свойства плазмы почти целиком зависят от содержания в ней бикарбоната, а в эритроцитах большую роль играет также гемоглобин, то буферные свойства цельной К. в большой степени зависят от содержания в ней гемоглобина. Гемоглобин, как и подавляющее большинство белков К., при физиол, значениях pH диссоциирует как слабая к-та, при переходе в оксигемоглобин он превращается в значительно более сильную к-ту, что способствует вытеснению угольной к-ты из К. и переходу ее в альвеолярный воздух.

Осмотическое давление плазмы К. определяется ее осмотической концентрацией, т. е. суммой всех частиц — молекул, ионов, коллоидных частиц, находящихся в единице объема. Эта величина поддерживается физиол, механизмами с очень большим постоянством, составляя при температуре тела 37° 7,8 мН/м2 ( ~7,6 атм). Почти полностью эта величина обусловлена содержащимся в К. хлористым натрием и другими низкомолекулярными веществами, очень небольшая часть, ~0,02 атм,— белками, гл. обр. альбуминами, неспособными легко проникать через эндотелий капилляров. Эту часть осмотического давления называют коллоидноосмотическим или онкотическим (см. Осмотическое давление). Оно играет важную роль в движении жидкости между кровью и лимфой, а также в образовании гломерулярного фильтрата.

В мед. исследованиях величину осмотического давления используют очень редко, значительно чаще пользуются эквивалентным понятием осмотической концентрации, к-рую определяют по величине депрессии (понижения) температуры замерзания исследуемой жидкости по сравнению с водой. В норме эта величина составляет 0,55—0,56°, что соответствует 0,27—0,31 моль/л, или 270—310 миллиосмолей. При уменьшении осмотической концентрации плазмы клетки набухают, при ее увеличении они сморщиваются.

Постоянство осмотического давления К. обеспечивается тонким нейрогуморальным механизмом, присущим только так наз. гомойосмотическим животным. Морские беспозвоночные, селахии, а также осетровые не обладают такой способностью, у них осмотическое давление К. изменяется вместе с изменением осмотического давления окружающей морской воды (пойкилосмотические животные).

Величина поверхностного натяжения крови различна в зависимости от того, производится измерение сразу, т. е. в условиях, когда вновь образованный поверхностный слой еще не достиг равновесного состояния (динамическое поверхностное натяжение), или спустя нек-рое время (статическое поверхностное натяжение). Время, в течение к-рого поверхностный слой достигает равновесного состояния, составляет для К. не менее 30 мин. Динамическое поверхностное натяжение плазмы 67 — 77 мН/м близко по величине поверхностному натяжению воды и в очень большой степени зависит от условий получения образца плазмы или сыворотки. Статическое поверхностное натяжение более постоянно и сильно увеличивается при понижении температуры: при t° 38° оно составляет 46 — 47 мН/м, а при t° 18° 57—58 мН/м.

Одно из важнейших свойств К.— текучесть — составляет предмет изучения биореологии. В кровеносном русле К. в норме ведет себя как неньютоновская жидкость, меняющая свою вязкость (см.) в зависимости от условий течения. В связи с этим вязкость К. в крупных сосудах и капиллярах существенно различается, а приводимые в литературе данные по вязкости носят условный характер. Закономерности течения К. (реология крови) изучены недостаточно. Неньютоновское поведение К. объясняется большой объемной концентрацией клеток К., их асимметрией, присутствием в плазме белков и другими факторами.

Измеряемая на капиллярных вискозиметрах (с диаметром капилляра несколько десятых миллиметра) вязкость К. в 4—5 раз выше вязкости воды. Ее обычно характеризуют относительной величиной: ηотн = ηкрв, (ηкр и ηв – вязкость крови и воды соответственно). Относительная вязкость плазмы при тех же условиях измерения и в тех же единицах ок. 1,8.

Если воспользоваться формулой Эйнштейна для суспензии из твердых сферических частиц — ηs/ηp = ηотн = 1 + 2,5 φ (где ηs — вязкость суспензии, ηp — вязкость растворителя, φ — объемная доля твердой фазы), то вклад клеток в вязкость К. составит 2,0—2,2 вместо 2,2—2,8, полученных при измерении, вклад белков плазмы — 1,2 вместо 1,8. Эти различия не очень велики и свидетельствуют о том, что клетки имеют форму, не слишком отличающуюся от сферической. Для белков это отличие более значительно.

С жидкотекучим состоянием К. тесно связаны и явления массо- и теплопереноса, которые ввиду их многообразия и сложности изучены пока недостаточно. Известно, что наиболее важный вклад в массо- и теплоперенос К. вносит вода. Благодаря довольно высокой теплоемкости К. (т. е. количеству тепловой энергии, необходимому для нагревания 1 кг крови на 1° Кельвина), большим значениям коэффициентов теплопроводности, к-рая характеризует скорость передачи тепловой энергии, и диффузии обеспечивается возможность эффективного молекулярного взаимодействия растворенных в ней компонентов (как, напр., кислорода с мембранами эритроцитов, а затем гемоглобином; различных гуморальных регуляторных белков с мембранами лимфоцитов и других клеток и т. п.) и как следствие обмен веществ и регуляция между всеми системами организма.

При патологии и травмах текучесть К. существенно изменяется вследствие действия определенных факторов свертывающей системы крови (см.).

В основном работа этой системы заключается в ферментативном синтезе линейного полимера — фибрина, образующего сетчатую структуру и придающего К. свойства студня. Этот «студень» имеет вязкость, в сотни и тысячи раз превышающую вязкость К. в жидком состоянии, проявляет прочностные свойства и высокую адгезивную способность, что позволяет сгустку удерживаться на ране и защищать ее от механических повреждений.

Образование сгустков на стенках кровеносных сосудов при нарушении равновесия в свертывающей системе является одной из причин тромбозов. Образованию сгустка фибрина препятствует противосвертывающая система К.; разрушение образовавшихся сгустков происходит под действием фибринолитической системы. Образовавшийся сгусток фибрина вначале имеет рыхлую структуру, затем становится более плотным, происходит ретракция сгустка.

Морфология и функция форменных элементов крови

К форменным элементам К. относятся эритроциты, лейкоциты, представленные гранулоцитами (полиморфно-ядерные нейтрофильные, эозинофильные и базофильные гранулоциты) и агранулоцитами (лимфоциты и моноциты), а также тромбоциты — кровяные пластинки. В К. также определяется незначительное число плазматических и так наз. ДHK-синтезирующих клеток.

Мембрана клеток К. является местом, где происходят важнейшие ферментативные процессы и осуществляются иммунные реакции. Мембраны клеток К. несут информацию о группах К. и тканевых антигенах.

Эритроциты

Рис. 1. Микрофотографии эритроцитов: а— при электронной микроскопии (1 — нежная грануляция, идентифицируемая с гемоглобином; 2 — наружная мембрана эритроцита, имеющая вид полоски на периферии клетки, х 13 800); б— при сканирующей электронной микроскопии (видны два дискоцита, х 4000); в— при световой микроскопии; X 900.

Рис. 1. Микрофотографии эритроцитов: а— при электронной микроскопии (1 — нежная грануляция, идентифицируемая с гемоглобином; 2 — наружная мембрана эритроцита, имеющая вид полоски на периферии клетки, х 13 800); б— при сканирующей электронной микроскопии (видны два дискоцита, х 4000); в— при световой микроскопии; X 900.

Эритроциты в зависимости от размера называют микро- и макроцитами, основная масса их представлена нормоцитами. Эритроциты представляют собой в норме безъядерную двояковогнутую клетку диам. 7—8 мкм (рис. 1). Объем клетки 90 мкм3, площадь 142 мкм2, наибольшая толщина 2,4 мкм, минимальная — 1 мкм, средний диаметр на высушенных препаратах 7,55 мкм. Сухое вещество эритроцита содержит ок. 95% гемоглобина, 5% приходится на долю других веществ (негемоглобиновые белки и липиды). Ультраструктура эритроцита однообразна. Его содержимое наполнено нежной грануляцией (диаметр гранул 4—5 нм), к-рая идентифицируется с гемоглобином. Наружная мембрана эритроцита представлена в виде плотной полоски на периферии клетки, толщина к-рой ок. 20 нм. На более ранних стадиях развития эритроцита (ретикулоцит) в цитоплазме можно обнаружить остатки структур клеток-предшественников (митохондрии и др.).

Рис. 2. Различные формы эритроцитов периферической крови, выявляемые при сканирующей электронной микроскопии: 1,2 — дискоцит; 3— дискоцит с гребнем; 4— дискоцит с множественными выростами; 5— эритроцит в виде тутовой ягоды; 6— куполообразный эритроцит; 7— сферический эритроцит (гладкий); 8— сферический эритроцит с выростами; 9— эритроцит в виде спущенного мяча; 10— дистрофически измененные эритроциты; X 3600

Рис. 2. Различные формы эритроцитов периферической крови, выявляемые при сканирующей электронной микроскопии: 1,2 — дискоцит; 3— дискоцит с гребнем; 4— дискоцит с множественными выростами; 5— эритроцит в виде тутовой ягоды; 6— куполообразный эритроцит; 7— сферический эритроцит (гладкий); 8— сферический эритроцит с выростами; 9— эритроцит в виде спущенного мяча; 10— дистрофически измененные эритроциты; X 3600

Исследование эритроцитов в сканирующем электронном микроскопе (растровая электронная микроскопия) позволило определить наличие различных в зависимости от их поверхностной архитектоники форм в периферической К. (рис. 2 и табл. 2). Ок. 85% всех эритроцитов составляют дискоциты. Преобразование дискоцита в другие формы, вплоть до дистрофических, может быть вызвано различными причинами.

Уменьшение эластичности мембраны приводит к появлению выростов на поверхности эритроцита. При уменьшении в клетках содержания АТФ деформация усиливается. Само по себе образование выростов не влияет на продолжительность жизни эритроцита in vivo.

Мембрана эритроцита на всем протяжении одинакова. Впадины и выпуклости могут возникать при изменении давления снаружи или изнутри, равном ±15% от среднего давления, не вызывая при этом сморщивания клетки. Если клеточная мембрана эритроцита нарушается, то клетка принимает сферическую форму и может гемолизироваться. Структуру мембраны эритроцита можно представить следующим образом: на наружной поверхности расположены липопротеиды, сиаловая к-та, антигенные олигосахариды, адсорбированные протеины, на внутренней поверхности — гликолитические ферменты, натрий, калий и АТФ-азы, гликопротеин, гемоглобин.

Зрелые эритроциты неспособны к синтезу нуклеиновых к-т и гемоглобина. Для них характерен относительно низкий уровень обмена, что обеспечивает им длительный период жизни (приблизительно 120 дней). Начиная с 60-го дня после выхода эритроцита в кровяное русло постепенно снижается активность ферментов, и прежде всего гексокиназы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, фруктозо-6-фосфаткиназы и глицеринальдегид-3-фосфатдегидрогеназы. Это приводит к нарушению гликолиза и, следовательно, уменьшению потенциала энергетических процессов в эритроците. Изменения внутриклеточного обмена связаны со старением клетки и в итоге приводят к ее разрушению. Большое число эритроцитов (ок. 200 млрд.) ежедневно подвергается деструктивным изменениям и погибает.

Тромбоциты

Тромбоциты (кровяные пластинки) представляют собой полиморфные безъядерные образования, окруженные мембраной. В кровяном русле тромбоциты имеют округлую или овальную форму (рис. 3, в). В норме различают 4 основных вида тромбоцитов. 1. Нормальные (зрелые) тромбоциты — круглой или овальной формы с диам. 3—4 мкм; составляют 88,2±0,19% всех тромбоцитов. В них различают наружную бледно-голубую зону (гиаломер) и центральную с азурофильной зернистостью (грануломер). При соприкосновении с чужеродной поверхностью волоконца гиаломера, переплетаясь между собой, образуют на периферии тромбоцита отростки различной величины — от небольших зазубрин до длинных антенн. 2. Юные (незрелые) тромбоциты — несколько больших по сравнению со зрелыми размеров с базофильные содержимым; составляют 4,2±0,13%. 3. Старые тромбоциты — различной формы с узким ободком и обильной грануляцией, содержат много вакуолей; составляют 4,1 ± 0,21%. 4. Прочие формы; составляют 2,5 ± 0,1 %.

Рис. 3. Микрофотографии тромбоцитов: а — при электронной микроскопии (1 — грануломер тромбоцита с гранулами различной формы; 2 — гиаломер тромбоцита, X 8000); б— при сканирующей электронной микроскопии (тромбоцит с различными отростками, х 8000); e— при световой микроскопии (тромбоциты разных размеров, х 900).

Рис. 3. Микрофотографии тромбоцитов: а — при электронной микроскопии (1 — грануломер тромбоцита с гранулами различной формы; 2 — гиаломер тромбоцита, X 8000); б— при сканирующей электронной микроскопии (тромбоцит с различными отростками, х 8000); e— при световой микроскопии (тромбоциты разных размеров, х 900).

Ультраструктура тромбоцита многообразна (рис. 3, а). Гиаломер ограничен трехслойной мембраной, толщина слоев к-рой колеблется от 4 до 10 нм. Общая толщина мембраны тромбоцита 16—25 нм. В гиалоплазме обнаруживаются сетчатые гладкие структуры эндоплазматической сети; много рибосом. Грануломер содержит гранулы различной формы, величины и структуры, альфа-гранулы — плотные образования с гомогенной субстанцией овальной или круглой формы с диам. 120—300 нм, окруженные однослойной мембраной. Ультрацентрифугирование показало неоднородность этих гранул. В менее плотных гранулах определяются гидролазы, p-глюкуронидаза, катепсин и кислая фосфатаза. Эти гранулы специфичны для тромбоцитов и являются основным компонентом грануломера. Бета-Гранулы идентичны митохондриям других клеток. Их в тромбоцитах мало (2— 3 в каждом), диам. 160—220 нм. Дельта-Гранулы — это образования в виде пузырьков, вакуолей, небольших канальцев. σ-Гранулы представляют собой образования, наполненные зернистостью (величина зерен ок. 5 нм). Предполагается, что эта зернистость является компонентом ферритина, т. к. величина гранул находится в пределах величин мицелл молекулярного ферритина. Тромбоциты характеризуются полиморфизмом. В сканирующем электронном микроскопе хорошо различаются многочисленные отростки и антенны (рис. 3, б). Основным депо тромбоцитов является селезенка. Длительность их жизни в среднем 8 —11 дней. Скорость исчезновения тромбоцитов из кровяного русла, определяемая по метке 51Cr, прямо пропорциональна их накоплению в селезенке. В тромбоцитах обнаруживают также электронно-плотные гранулы серотонина, величина которых ок. 170 нм.

Хим. состав тромбоцитов сложен. В их сухом остатке содержится 0,24% натрия, 0,3% калия, 0,096% кальция, 0,02% магния, 0,0012% меди, 0,0065% железа и 0,00016% марганца. В связи с наличием в тромбоцитах железа и меди можно думать об их участии в дыхании. Большая часть кальция тромбоцитов связана с липидами в виде липидно-кальциевого комплекса. Важную роль играет калий; в процессе образования кровяного сгустка он переходит в сыворотку, что необходимо для осуществления его ретракции (см.). До 60% сухого веса тромбоцитов составляют белки. Содержание липидов достигает 16 — 19% от сухого веса.

В тромбоцитах обнаружены также холин- и этанолплазмалоген, играющие определенную роль в ретракции сгустка.

Кроме того, в тромбоцитах определяются значительные количества бета-глюкуронидазы и кислой фосфатазы, а также цитохромоксидазы, дегидрогеназы, полисахариды, гистидин. Роль протеидов в процессе свертывания К. до конца не изучена. В тромбоцитах найдено соединение, близкое к гликопротеидам, способное ускорять процесс образования кровяного сгустка, обнаружено небольшое содержание РНК и ДНК, которые локализуются в митохондриях.

Лейкоциты

Гранулоциты — нейтрофильные (рис. 4, в), ацидофильные (эозинофильные), базофильные полиморфно-ядерные лейкоциты — крупные клетки от 9 до 15 мкм, циркулируют в периферической К. несколько часов, а затем перемещаются в ткани. В процессе дифференциации гранулоциты проходят стадии метамиелоцитов и палочкоядерных форм. В метамиелоцитах ядро нежного строения, имеет бобовидную форму. В палочкоядерных гранулоцитах хроматин ядра более плотно упакован, ядро вытягивается, иногда в нем уже намечается образование долек (сегментов). В зрелых гранулоцитах ядро обычно имеет от 2 до 5 сегментов. Все гранулоциты характеризуются наличием в цитоплазме зернистости, к-рую подразделяют на азурофильную и специальную. Последнюю, в свою очередь, делят на зрелую и незрелую зернистость.

Рис. 4. Микрофотографии нейтрофильных гранулоцитов: а — при электронной микроскопии (1—ядро; 2—нейтрофильные гранулы, х 13 000); б — при сканирующей электронной микроскопии (на поверхности нейтрофила — множественные волнообразные выросты; х 5000); в— при световой микроскопии (нейтрофильные гранулоциты указаны стрелками, х 900).

Рис. 4. Микрофотографии нейтрофильных гранулоцитов: а — при электронной микроскопии (1—ядро; 2—нейтрофильные гранулы, х 13 000); б — при сканирующей электронной микроскопии (на поверхности нейтрофила — множественные волнообразные выросты; х 5000); в— при световой микроскопии (нейтрофильные гранулоциты указаны стрелками, х 900).

В нейтрофильных зрелых гранулоцитах. новообразования гранул не происходит. Это четко показано в опытах с искусственно вызванной дегрануляцией. Неспособность зрелых гранулоцитов к продуцированию гранул коррелирует с редукцией в этих клетках шероховатой цитоплазматической сети и пластинчатого комплекса (см. Гольджи комплекс), а также с уменьшением в них числа и размеров митохондрий. Зернистость нейтрофильных гранулоцитов окрашивается от коричневатого до красновато-фиолетового цвета. Цитоплазма окрашивается в розовый цвет. Соотношение азурофильных и специальных гранул непостоянно. Относительное число азурофильных гранул достигает 10—20%. Важную роль в жизнедеятельности гранулоцитов играет их поверхностная мембрана. Сложное строение ее видно при изучении клеток в электронном микроскопе (рис. 4, а и б). По набору гидролитических ферментов гранулоциты могут быть идентифицированы как лизосомы с нек-рыми специфическими особенностями (наличие фагоцитина и лизоцима). При ультрацитохимическом исследовании показано, что активность кислой фосфатазы в основном связана с азурофильными гранулами, а активность щелочной фосфатазы — со специальными гранулами. С помощью цитохимических реакций в нейтрофильных гранулоцитах обнаружены липиды, полисахариды, Пероксидаза и др. Основной функцией нейтрофильных гранулоцитов является защитная реакция по отношению к микробам (микрофаги). Они активные фагоциты (см. Фагоцитоз). Наиболее высокий процент фагоцитирующих нейтрофилов (99,3±0,69%) отмечается у лиц молодого возраста. С увеличением возраста установлено статистически достоверное снижение фагоцитарной активности гранулоцитов.

Эозинофильные гранулоциты отличаются менее разнообразными формами ядра. Чаще их ядро имеет 2 сегмента, реже 3. Цитоплазма этих клеток слабо базофильна, что трудно обнаружить из-за обилия зернистости. Эозинофильная зернистость окрашивается кислыми анилиновыми красителями, особенно хорошо эозином. Оттенки окраски — от розового до цвета меди. В эозинофилах выявлены Пероксидаза, цитохромоксидаза, сукцинатдегидрогеназа, кислая фосфатаза и др. Эозинофильным гранулоцитам приписывают дезинтоксикационную функцию. Количество их увеличивается при введении в организм чужеродного белка. Эозинофилия является характерным симптомом при аллергических состояниях. Эозинофилы принимают участие в дезинтеграции белка и удалении белковых продуктов, наряду с другими гранулоцитами способны к фагоцитозу.

Базофильные гранулоциты обладают свойством окрашиваться метахроматически, т. е. в оттенки, отличные от цвета краски. Тонкая структура базофилов изучена меньше по сравнению с другими клетками К. Ядро этих клеток не имеет структурных особенностей, в цитоплазме органеллы развиты слабо. Иногда в ней определяются тонкие фибриллярные образования. Специальные гранулы полигональной формы, их диам. 0,15 —1,2 мкм, они состоят из электронно-плотных частиц. Наличие в базофильных гранулах гистамина дает основание предполагать, что базофилы наряду с эозинофилами участвуют в аллергических реакциях организма. Несомненно участие базофилов и в обмене гепарина.

Для всех гранулоцитов характерна высокая лабильность клеточной поверхности, к-рая обусловлена низким поверхностным отрицательным зарядом и проявляется в адгезивных свойствах, способности к агрегации (см.), образованию псевдоподий, передвижению, фагоцитозу (см.). Передвижение гранулоцитов неравномерно. Хемотаксис не оказывает прямого воздействия на скорость их движения. В гранулоцитах обнаружены кейлоны (см.) — вещества, которые оказывают специфическое действие, подавляя синтез ДНК в клетках гранулоцитарного ряда. По-видимому, кейлоны не действуют на коммитированные (клетки-предшественники) родоначальные клетки (см. Кроветворение), а регулируют процессы пролиферации непосредственных предшественников лейкоцитов.

Рис. 5. Микрофотографии лимфоцитов: а— большой лимфоцит при электронной микроскопии (1— ядро, 2—митохондрии, 3— пластинчатый комплекс, 4— осмиофильные гранулы, х 10 00); б— при сканирующей микроскопии (1— гладкая T-клетка, 2— ворсинчатый B-лимфоцит, X 3000); в— при световой микроскопии; X 900.

Рис. 5. Микрофотографии лимфоцитов: а— большой лимфоцит при электронной микроскопии (1— ядро, 2—митохондрии, 3— пластинчатый комплекс, 4— осмиофильные гранулы, х 10 00); б— при сканирующей микроскопии (1— гладкая T-клетка, 2— ворсинчатый B-лимфоцит, X 3000); в— при световой микроскопии; X 900.

Лимфоциты (рис. 5, в) занимают особое место в системе К. Их рассматривают как центральное звено в специфических иммунол, реакциях, как предшественников антителообразующих клеток и как носителей иммунол, памяти (см. Иммунокомпетентные клетки). Лимфоциты ответственны за выработку и доставку антител при реакциях отторжения и местных аллергических реакциях. Условно принято делить лимфоциты на малые (диаметр от 5 до 9 мкм), средние и большие (от 10 до 13 мкм); в лейкоконцентрате в небольшом количестве можно выявить лимфоплазмоциты. Эту классификацию лимфоцитов нельзя считать достаточно объективной, т. к. клетки могут находиться в различных фазах клеточного цикла. Кроме того, в таком подходе не отражаются функц, свойства этих клеток. В связи с различием иммунол, свойств лимфоциты можно разделить на два типа (рис. 5, б): тимусзависимые T-клетки, ответственные за опосредованный иммунный ответ, и В-лимфоциты, являющиеся предшественниками плазматических клеток и ответственные за эффективность гуморального иммунитета.

Рис. 6. Электронограмма ультратонкого среза малого лимфоцита: 1— ядро с конгломератами хроматина; 2— митохондрии; X 15 000.

Рис. 6. Электронограмма ультратонкого среза малого лимфоцита: 1— ядро с конгломератами хроматина; 2— митохондрии; X 15 000.

Рис. 7. Электронограмма ультратонкого среза лимфоплазмоцита: 1— ядро неправильной формы; 2— выраженное развитие структур гранулярной эндоплазматической сети; х 15 000.

Рис. 7. Электронограмма ультратонкого среза лимфоплазмоцита: 1— ядро неправильной формы; 2— выраженное развитие структур гранулярной эндоплазматической сети; х 15 000.

Большие лимфоциты (рис. 5, а) — клетки с диаметром более 10 мкм. Ядро обычно круглое или овальное, хроматин конденсируется по краю ядерной мембраны. В цитоплазме — одиночные рибосомы. Эндоплазматическая сеть развита слабо. Отмечается 3—5 митохондрий, реже их больше. Пластинчатый комплекс представлен небольшими пузырьками. Определяются небольшие электронно-плотные осмиофильные гранулы, окруженные однослойной мембраной. Малые лимфоциты (рис. 6) — клетка до 9 мкм с характерным для нее высоким ядерно-цитоплазматическим отношением. Плотно упакованный хроматин образует крупные конгломераты по периферии и в центре ядра, к-рое бывает овальной или бобовидной формы. Цитоплазматические органеллы локализуются на одном полюсе клетки. Лимфоплазмоциты (рис. 7) встречаются редко. Для них характерно развитие гранулярной цитоплазматической сети.

Продолжительность жизни лимфоцита колеблется от 15—27 дней до нескольких месяцев и, возможно, лет. Лимфоциты — мобильные клетки, они быстро передвигаются и обладают свойством пенетрировать в другие клетки. Небольшое количество лимфоцитов принимает участие в фагоцитарной реакции. В хим. составе лимфоцита наиболее выраженными компонентами являются нуклеопротеиды. В ядре определяется диплоидное количество ДНК. Лимфоциты содержат катепсин, нуклеазу, амилазу, липазу, кислую фосфатазу, сукциндегидрогеназу, цитохромоксидазу, аргинин, гистидин, гликоген. В определенных условиях для лимфоцитов характерен высокий уровень РНК и протеинов, что установлено с помощью меченых аминокислот.

По субмикроскопическому строению и функц, свойствам лимфоциты из всех клеток К. наиболее близки к молодым гемопоэтическим клеткам (наличие ядрышек и способность к пролиферации). Исследования показали, что лимфоциты периферической К. находятся в глубокой интерфазе, в состоянии своеобразного физиол, анабиоза. Это состояние клеток позволяет им длительное время циркулировать в К., сохраняя иммунол, информацию. В свою очередь большой спектр антигенов и их воздействие на лимфоциты, видимо, являются основным фактором, обусловливающим их функц, разнокачественность. Такое предположение находится в соответствии с наличием тимусзависимых Т-клеток (ок. 80%) и не зависящих от тимуса антителообразующих B-клеток (ок. 20%).

Моноциты

Рис. 8. Электронограмма моноцита: 1— ядро неправильной формы; 2— эндоплазматическая сеть; 3— митохондрии; 4 фагосома; X 12 000

Рис. 8. Электронограмма моноцита: 1— ядро неправильной формы; 2— эндоплазматическая сеть; 3— митохондрии; 4 фагосома; X 12 000

Рис. 9. Электронограмма моноцита со множественными ветвистыми выростами (1) и ворсинчатых В-лимфоцитов .(2); х 4000.

Рис. 9. Электронограмма моноцита со множественными ветвистыми выростами (1) и ворсинчатых В-лимфоцитов (2); х 4000.

Моноциты — наиболее крупные (12—20 мкм) клетки крови (рис. 8 и 9). Форма ядра разнообразная, от круглой до неправильной с многочисленными выступами и углублениями поверхности, окрашивается в фиолетово-красный цвет. Хроматиновая сеть в ядре имеет широконитчатое, рыхлое строение. Цитоплазма обладает слабобазофильными свойствами, красится в сине-розовый цвет, имея в разных клетках различные оттенки. В цитоплазме определяется мелкая нежная азурофильная зернистость, диффузно распределенная по всей клетке; красится в красный цвет. В моноците значительное число митохондрий с хорошо развитой системой крипт (внутренних мембран). Количество рибосом невелико. Структуры эндоплазматической сети получают выраженное развитие в виде вакуолей, канальцев, пузырьков и др. Некоторые гранулы с неоднородным содержимым, возможно, представляют собой фагосомы.

Моноциты обладают резко выраженной способностью к окрашиванию, амебоидному движению и фагоцитозу, особенно остатков клеток, чужеродных мелких тел и т. п.

Рис. 10. Электронограмма ультратонкого среза плазматической клетки: 1— ядро; 2— структуры гранулярной эндоплазматической сети; 3 — митохондрии; х 12 000.

Рис. 10. Электронограмма ультратонкого среза плазматической клетки: 1— ядро; 2— структуры гранулярной эндоплазматической сети; 3 — митохондрии; х 12 000.

Плазматические клетки встречаются в нормальной К. в единичном количестве. Для них характерно значительное развитие структур эргастоплазмы в виде канальцев, мешочков и т. п. На мембранах эргастоплазмы очень много рибосом, что делает цитоплазму интенсивно базофильной. Около ядра локализуется светлая зона, в к-рой обнаруживается клеточный центр и пластинчатый комплекс. Ядро располагается эксцентрично (рис. 10).

В лейкоконцентрате здоровых людей обнаружены ДHК-синтезирующие клетки в виде незначительного количества незрелых клеток, а также неидентифицируемых бластных клеток. Для большинства из них свойственно следующее: размер 13—15 мкм, неправильная форма, ядро с глыбчатым строением хроматина, базофильная цитоплазма и интенсивное включение меченого предшественника ДНК (тимидина 3Н).

См. также Лейкоциты, Лимфоциты, Плазматические клетки, Тромбоциты, Эритроциты.

Биохимия

У многоклеточных организмов, стоящих на низких ступенях эволюции, состав К. относительно прост, поскольку все необходимые вещества могут быть перенесены в растворенном виде гемолимфой. В процессе эволюции перенос кислорода к тканям стала осуществлять К., что потребовало совершенствования ее дыхательной функции, в частности накопления в больших количествах специальных белков — переносчиков кислорода. Это содержащие железо или медь хромо-протеиды, которые получили название кровяных пигментов. Если переносчик низкомолекулярный, он повышает коллоидно-осмотическое давление, если высокомолекулярный — увеличивает вязкость, затрудняя движение крови. Наиболее совершенным оказалось сосредоточение транспорта кислорода в специальных образованиях — эритроцитах. У птиц и рептилий это клетки с присущей им структурой и функциями — ядром, синтезом белка и т. д. У млекопитающих ядро теряется еще до выхода в сосудистое русло и клетки превращаются в «мешочки» для транспорта гемоглобина. Благодаря этому вязкость цельной К. значительно ниже, чем той же К., но когда эритроциты разрушены (гемолизированы).

Сухой остаток плазмы К. человека ок. 9%, из них 7% составляют белки, в т. ч. ок. 4% приходится на альбумин, поддерживающий коллоидно-осмотическое, или онкотическое, давление. В эритроцитах плотных веществ значительно больше (35— 40%), из них 9/10 приходится на гемоглобин. Поскольку гематокрит составляет обычно 36—48%, сухой остаток К. определяется содержащимся в эритроцитах гемоглобином, к-рого в расчете на цельную К. оказывается 12—16%, т. е. почти в два раза больше, чем всех остальных веществ вместе взятых.

Исследование хим. состава цельной К. широко используется для диагностики заболеваний и контроля за лечением. Для облегчения интерпретации результатов исследования вещества, входящие в состав К., делят на несколько групп. 1. Вещества, имеющие постоянную концентрацию (водородные ионы, натрий, калий, глюкоза и т. д.), необходимую для правильного функционирования клеток; увеличение или уменьшение их количества означает развитие патол. состояния. К ним применимо понятие постоянства внутренней среды (гомеостаза). 2. Вещества, которые продуцируются специальными видами клеток (гормоны, плазмоспецифические ферменты и т. д.); изменение их концентраций — признак повреждения соответствующих органов. 3. Вещества (некоторые из них токсичны), которые удаляются из организма лишь специальными системами (мочевина, креатинин, билирубин и др.); накопление их в крови — симптом повреждения этих систем. 4. Вещества, к-рыми богаты лишь некоторые ткани (органоспецифические ферменты); появление их в плазме — признак разрушения или повреждения клеток этих тканей. 5. Вещества, которые в норме продуцируются в небольших количествах или вовсе не продуцируются; в плазме они появляются при патол, процессах — воспалении, новообразовании, нарушении обмена веществ, напр. Парапротеины. 6. Токсические вещества экзогенного происхождения.

Исходя из интересов практической лаб. диагностики, разработано понятие нормы, или нормального состава, К.— диапазон концентраций, не свидетельствующих о заболевании. Однако практическая выработка общепринятых нормальных величин очень трудна, ее удалось осуществить лишь для некоторых веществ. Сложность связана с тем, что в большинстве случаев индивидуальные различия значительно превышают колебания концентрации у одного и того же человека в разное время, так что средняя норма лишь ориентировочно позволяет судить об индивидуальной норме (табл. 3). Индивидуальные различия связаны с возрастом, полом, этнической принадлежностью (распространенностью генетически обусловленных вариантов нормального обмена веществ), климатогеографическими и проф. особенностями, пищевыми привычками и традициями. Колебания концентрации веществ в К. бывают периодическими — суточными, сезонными, а также зависят от приема пищи, возраста и функции желез внутренней секреции.

В старческом возрасте уменьшается содержание гемоглобина, снижено число ретикулоцитов, диаметр эритроцитов увеличивается. К 75 годам исчезают половые различия в концентрации гемоглобина. Понижается также содержание трансферрина и ухудшается транспорт железа. Состав белков плазмы также претерпевает определенные изменения — уменьшается количество альбуминов и возрастают глобулины, РОЭ увеличивается.

Хим. состав К. чаще всего выражали в грамм-процентах (г%), а также в их долях, напр, мг%, мкг% и т. д., и г-экв/л. В связи с переходом всех разделов науки и техники на систему единиц CPI результаты исследований в клин, биохимии стали выражать в единицах молярной концентрации, т. е. в молях (или их долях) на 1 л, а для ферментов — в молях субстрата, разрушенного за 1 сек. энзимом, содержащимся в 1 л. Это возможно для тех соединений, относительные молекулярные массы которых известны, в остальных случаях применяются единицы массовой концентрации (гл, мг/л, мкг/л и т. д.).

Белки плазмы крови. В плазме К. содержится более 100 различных белков, из которых ок. 60 выделено в чистом виде. Подавляющее большинство из них гликопротеиды, т. е. содержат в своем составе углеводы, есть также гликолипопротеиды. Лишь альбумин, преальбумин, ретинолсвязывающий белок и лизоцим, а также некоторые полипептидные гормоны состоят исключительно из аминокислот. Мол. масса (вес) большинства плазматических белков невелика — от 40 000 до 150 000, самый крупный — макроглобулин (относительная мол. масса 650 000), следующий по размерам — фибриноген (относительная мол. масса 340 000), самая маленькая молекула у бета-микроглобулина (относительная мол. масса 11 800). Подавляющее большинство сывороточных белков образуется в печени, к-рая у взрослого человека продуцирует их до 15—20 г в день; удаляются белки из кровотока после фильтрации во внеклеточную жидкость, в т. ч в гломерулярный фильтрат. Продолжительность существования различных белков в кровотоке сильно варьирует, измеряясь днями или неделями, быстрее всех обновляется альбумин (полупериод 17—27 дней), а также гамма-глобулины.

Физиол, функции плазматических белков весьма разнообразны: они служат для поддержания коллоидно-осмотического давления и тем самым для удержания воды и электролитов, выполняют транспортные, регуляторные и защитные функции, обеспечивают свертывание крови (гемостаз) и могут служить резервом аминокислот. В основе классификации плазматических белков лежит их подвижность при электрофорезе в свободной среде, или на бумаге, или на ацетате целлюлозы. На других средах, когда имеет значение эндоосмос (агароза) или размер пор (полиакриламидный гель), разрешающая способность значительно выше, но распределение по фракциям отлично от используемого при классификации. Различают 5 основных фракций белков К.: альбумины (см.), α1-, α2-, β-, γ-глобулины (см. Иммуноглобулины). Альбумины составляют относительно однородную группу, состоящую из альбумина и преальбумина. В эмбриональном развитии альбуминовая фракция образуется раньше других, видимо, из клеток мезенхимы. Больше всего в крови альбумина (ок. 60% всех белков), его относительная мол. масса 67 500, основная функция — поддержание коллоидно-осмотического давления и транспортировка некоторых, адсорбированных на его поверхности веществ. При содержании альбумина ниже 3% развиваются отеки. Определенное клин, значение имеет отношение суммы альбуминов (более растворимых белков) к сумме глобулинов (менее растворимых) — так наз. альбуминглобулиновый коэффициент (см.), уменьшение к-рого служит показателем воспалительного процесса.

Глобулины весьма неоднородны как по хим. структуре, так и по физиол. функциям. В группу альфа1-глобулинов входят следующие белки: орозомукоид (α1-гликопротеид), α1-антитрипсин, α1-липопротеид и др. К числу α2-глобулинов относятся α2-макроглобулин, гаптоглобин (см.), церулоплазмин (медьсодержащий белок, обладающий свойствами фермента оксидазы), группоспецифический компонент, α2-липопротеид, тироксинсвязывающий глобулин и др. β-Глобулины очень богаты липидами, в них входит также трансферрин (белок, переносящий железо), гемопексин, стероидсвязывающий β-глобулин, фибриноген (см.) и др. Гамма-Глобулины — белки, ответственные за гуморальные факторы иммунитета, в их составе различают 5 различных групп иммуноглобулинов: IgA, IgD, IgE, IgM, IgG (см. Иммуноглобулины). В отличие от других белков, они синтезируются не в печени, а в лимфоцитах. Выделяют также серомукоиды — сывороточные мукопротеиды (см.), в которые входят белки, относящиеся к различным фракциям.

Многие из перечисленных белков существуют в нескольких генетически обусловленных вариантах. Их присутствие в К. в одних случаях сопровождается заболеванием, а в других является вариантом нормы. Существует и промежуточный случай, когда присутствие нетипичного аномального белка приводит к очень незначительным, практически протекающим бесследно, нарушениям здоровья. Приобретенные заболевания могут сопровождаться накоплением специальных белков — пара-протеинов — патол, вариантов иммуноглобулинов, которых нет у здоровых людей. Сюда относятся белок Бенс-Джонса (см. Бенс-Джонса белок), амилоид, IgM Вальденстрема (см. Вальденстрема болезнь) и крио-глобулин.

Липопротеиды плазмы кров и. Липиды не растворимы в воде, поэтому переносятся К. только в составе липопротеидов (см.). В отличие от белков, это не индивидуальные хим. вещества, поэтому при их классификации устанавливают лишь верхнюю и нижнюю границы каких-то признаков, чаще всего плотности, о к-рой судят по способности всплывать (флотации) при ультрацентрифугировании в солевом р-ре. Используют также такой признак, как подвижность при электрофорезе. Отношение белок/липид в составе липопротеида может варьировать от 1 : 99 до 99 : 1; чем больше в частице жира, тем, как правило, она крупнее, имеет меньшую плотность и подвижность при электрофорезе. Самые легкие липопротеиды содержат триглицериды (см.), по мере увеличения плотности их заменяют холестерин и его эфиры, а затем фосфолипиды (см. Фосфатиды). Особую группу липопротеидов плазмы составляют хиломикроны — частицы размером до 0,5 мкм, содержащие триглицериды и всего 1% белка. Чаще всего выделяют следующие три группы липопротеидов: очень низкой, низкой и высокой плотности. При электрофорезе большая часть липопротеидов очень низкой плотности попадает в группу пре-бета-липопротеидов, низкой плотности — в группу бета-липопротеидов, а высокой плотности — в группу альфа-липопротеидов. Неэстерифицированные жирные к-ты, адсорбированные на альбумине, иногда относят в группу липопротеидов очень высокой плотности. Существуют и более детальные классификации, выделяющие большее количество классов, а также отдельные липопротеиды, напр, обозначаемый буквой X, который появляется при нарушении проходимости желчных протоков.

После приема пищи в К. возрастает содержание хиломикронов и держится до 4—6 час.; они транспортируют триглицериды, поступившие с пищей (см. Жировой обмен). Липопротеиды низкой плотности также транспортируют триглицериды, но эндогенные; липопротеиды очень низкой плотности (пре-бета), видимо, представляют собой комплекс липопротеидов высокой и низкой плотности, который распадается на составные части под влиянием активируемой гепарином липопротеидлипазы (КФ 3.1.1.34).

Ферменты плазмы крови обычно делят на две группы: органоспецифические и плазмоспецифические. К первой группе относят те из них, которые содержатся в органах, а в плазму в значительных количествах попадают лишь при повреждении соответствующих клеток. Ко второй группе относят энзимы, основная физиол, функция которых реализуется непосредственно в кровотоке; их концентрация в плазме всегда выше, чем в каком-либо органе. Особую группу составляют ферменты экзокринные желез, попадающие в кровь при закупорке их протоков. При определении активности ферментов (табл. 4) часто используют не их природные субстраты, которые даже не всегда известны, а синтетические вещества — такие, чтобы продукты реакции было удобно исследовать. Результаты определения активности фермента зависят не только от температуры, pH и других условий проведения анализа, но также от используемого субстрата и от того, насколько он подвержен действию данной изоформы фермента. Подбирая эти условия, применяя тепловую денатурацию, если нужно, выделяя фракции на ионообменных смолах или путем электрофореза, удается определить, какие именно и в каких количествах изоформы ферментов присутствуют в плазме.

Ферментный состав клеток разных тканей, а также органелл одной и той же клетки весьма различен; даже если разные органы содержат один и тот же фермент, очень вероятно, что там присутствуют разные его формы (изоферменты). Поэтому, зная спектр органоспецифических ферментов в плазме, можно сказать, из какого органа произошла данная комбинация ферментов и даже насколько глубоко его повреждение, т. к. при воспалении через поврежденную клеточную мембрану выходят лишь цитоплазматические энзимы, а при некрозе появляются митохондриальные и лизосомальные. Скорость удаления ферментов из плазмы, как и остальных белков, очень вариабельна, полупериод их существования составляет от нескольких часов до нескольких суток. От него, так же как и от скорости выхода фермента из поврежденного органа, зависит динамика ферментемии при заболевании. Так, напр., у креатин-киназы полупериод выведения 15 час., поэтому на 3—4-й день после инфаркта миокарда ее активность в плазме К. нормализуется, в то время как у первого изофермента лактатдегидрогеназы (ЛДГ1) полупериод выведения 113 час., поэтому активность этого изофермента в сыворотке К. остается повышенной более недели.

Функции плазмоспецифических энзимов весьма разнообразны. К ним относятся лецитинацилтрансфераза (КФ 2.3.1.43), переносящая остатки жирных к-т с лецитина на холестерин; диглицероллипаза (липопротеидлипаза, КФ 3.1.1.34), разрушающая пре-бета-липопротеиды; холинэстераза (КФ 3.1.1.8); лизоцим (КФ 3.2.1.17); бактерицидный фактор, гидролизующий полисахариды микробных оболочек. В эту же группу входят трипсиноподобные ферменты: тромбин (КФ 3.4.21.5), плазмин (КФ 3.4.21.7) и кининогенин (калликреин, КФ 3.4.21.8), играющие основную роль в свертывающей, противосвертывающей и кининовой системах плазмы К. Активатором всех этих веществ, хотя и в разной степени, служит фактор XII свертывания К. — так наз. фактор Хагемана, ингибиторами ai-антитрип-син, альфа2-макроглобулин и инактиватор комплементарной системы CIин. Для регуляции гемодинамики большое значение имеет плазмоспецифический фермент рении (КФ 3.4.99.19), который вырабатывается в почках.

Низкомолекулярные азотистые вещества. Большую часть азотистых низкомолекулярных веществ К. составляют шлаки, которые должны быть выведены из организма. Это происходит потому, что человеческий организм всегда потребляет с пищей больше протеинов, чем синтезирует новых тканевых белков. Около половины остаточного азота составляет азот мочевины — конечный продукт обмена аминогрупп у человека и некоторых животных (основной путь связывания аммиака при этом заключается в синтезе мочевины в печени — так наз. уреотелический тип выведения азота). Мочевина синтезируется в печени и выводится вместе с другими азотистыми шлаками (мочевой к-той и креатинином и др.) путем фильтрации в почечных клубочках. В отличие от них, продукт распада гемоглобина — билирубин — выводится с желчью. В клетках ретикулоэндотелиальной системы из внеэритроцитарного гемоглобина, связанного с плазматическим белком гаптоглобином, образуется билирубин, который циркулирует в плазме в виде комплекса с альбумином. Он называется в лаб. практике непрямым (свободным), поскольку непосредственно не реагирует с диазореактивом. В печеночных клетках билирубин связывается с двумя молекулами глюкуроновой к-ты, в результате образуется растворимый в воде продукт, дающий прямую реакцию с диазореактивом. Билирубиндиглюкуронид выводится с желчью в кишечник, где восстанавливается в уро- и стеркобилин, часть к-рого снова всасывается в К. и выводится уже через почки, основная масса экскретируется с калом.

В плазме К. циркулируют все аминокислоты, входящие в состав белков, а также некоторые родственные им аминосоединения — таурин, цитруллин и другие; часть аминокислот, напр, триптофан, адсорбирована на альбумине. Имеется циркадианный ритм содержания аминокислот в крови — минимум ок. 4 часов утра, максимум (на 15—35% выше) в послеполуденное время (см. Биологические ритмы). Азот, входящий в состав аминогрупп, быстро обменивается как путем переаминирования с одной аминокислоты на другую, так и включаясь в состав белков. Общее содержание азота аминокислот плазмы (5—6 ммоль,л) примерно в два раза ниже, чем азота, входящего в состав шлаков. Дагностическое значение имеет в основном увеличение содержания некоторых аминокислот, особенно в детском возрасте, к-рое свидетельствует о недостаточности ферментов, осуществляющих их метаболизм. В К. содержится также довольно значительное количество ди- и полипептидов (в основном в эритроцитах), в т. ч. эрготионин, физиол, роль которых не полностью ясна. В отличие от аминокислот, которые, подобно мочевине и креатинину, распределены почти равномерно между плазмой и эритроцитами, нуклеотиды сосредоточены в кровяных клетках.

Безазотистые органические вещества. К ним относятся три класса веществ — липиды, углеводы и органические к-ты.

Липиды плазмы входят в состав липопротеидов. Это вторая по величине группа веществ, к-рая уступает только белкам. Среди них больше всего триглицеридов (нейтральных жиров), затем идут фосфолипиды — гл. обр. лецитин, а также кефалин, сфингомиелин и лизолецитин; фосфолипидный состав плазмы по сравнению с другими тканями относительно прост. Для выявления и типирования нарушений жирового обмена (гиперлипидемий) большое значение имеет исследование содержания в плазме холестерина (см.) и триглицеридов; исследование фосфолипидов считается малоинформативным.

Примерно 2/3 холестерина плазмы связано в виде эфиров жирных к-т (эстерифицировано), 1,3 составляет свободный спирт — холестерол, в небольших количествах присутствуют также альфа-ситостерол, бета-ситостерол, стигмастерол и галактозид холестерина. Содержание холестерина увеличивается с возрастом; у мужчин оно выше, чем у женщин. Холестерин синтезируется очень многими тканями, откуда попадает в плазму. Печень взрослого человека может продуцировать в день 1,5 г, надпочечники 0,5 г, заметные количества образуются также в кишечнике и внутренней оболочке аорты. Поступление холестерина с пищей зависит от характера питания. Выводится холестерин из организма гл. обр. с желчью в виде желчных кислот.

Липиды плазмы непрерывно обмениваются с липидами эритроцитов и других клеток, происходит также перенос отдельных группировок с одного липида на другой, в частности этерификация холестерина, в основном входящего в состав липопротеидов высокой плотности. Существенную роль в жировом обмене играют неэстерифицированные жирные к-ты плазмы; они образуются в жировых депо в результате липолиза, утилизируются различными тканями для энергетических нужд, в плазме связаны с альбумином. Жирно-кислотный состав липидов плазмы зависит от состава пищи, он отличается от состава жирных к-т эритроцитов и других клеток.

Глюкоза К. (иногда ее не совсем правильно идентифицируют с сахаром крови) служит основным источником энергии для многих тканей и единственным для головного мозга, клетки к-рого очень чувствительны к уменьшению ее содержания. Считается, что минимальная величина содержания в К. глюкозы (см.), при к-рой еще не наблюдается патол, проявлений, ок. 2,7 ммоль/л (50 мг%). В организме существуют многочисленные хорошо дублированные механизмы поддержания ее концентрации в физиол, пределах. Поэтому несмотря на то, что запасы углеводов в организме ограничены — всего 300—400 г, которые могут обеспечить энергетические потребности лишь на протяжении 12—18 час., концентрация глюкозы поддерживается на физиол, уровне даже при многодневном голодании или выполнении физ. работы. Адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды повышают содержание глюкозы в К., инсулин понижает. Если концентрация глюкозы превышает 9 ммоль/л (150 мг%), она появляется в моче. После приема пищи, особенно богатой углеводами, содержание глюкозы в К. увеличивается, но в результате наступающей эндокринной реакции, в частности выброса инсулина, на протяжении 1—2 час. возвращается к норме. При сахарном диабете, когда имеет место инсулиновая недостаточность, повышение содержания глюкозы в К. более значительное, а возвращение к нормальным величинам более медленное. Для выявления начальных форм этого заболевания широко используют нагрузки глюкозой, после которых ее содержание в К. исследуется в динамике и изображается графически в виде гликемических кривых.

Помимо глюкозы, в К. присутствуют в небольших количествах другие моносахариды: фруктоза, галактоза, а также фосфорные эфиры сахаров — промежуточные продукты гликолиза. Заметное количество их бывает после приема углеводной пищи; установить это можно по убыли неорганического фосфора. Из высокомолекулярных углеводов плазмы заслуживает упоминания гепарин, весь гликоген К. сосредоточен в лейкоцитах.

Органические кислоты плазмы К. (не содержащие азота) представлены продуктами гликолиза (большая часть их фосфорилирована), а также промежуточными веществами цикла Трикарбоновых к-т. Среди них особое место занимает молочная кислота (см.), к-рая в больших количествах накапливается, когда организм совершает больший объем работы, чем получает для этого кислорода (кислородный долг). Накопление органических к-т происходит также при различных видах гипоксии. К ним относятся также бета-оксимасляная и ацетоуксусная к-ты, которые вместе с образующимся из них ацетоном объединяют понятием кетоновые тела (см.). В норме они образуются в сравнительно небольших количествах как продукты обмена углеводородных остатков некоторых аминокислот. Однако если углеводный обмен нарушен, напр, при голодании и диабете, то вследствие недостатка щавелево-уксусной к-ты нарушена нормальная утилизация остатков уксусной к-ты в цикле Трикарбоновых кислот, поэтому кетоновые тела могут накапливаться в К. в больших количествах.

Печень человека продуцирует холевую, уродезоксихолевую и хенодезоксихолевую к-ты, которые выделяются с желчью в двенадцатиперстную кишку, где, эмульгируя жиры и активируя ферменты, способствуют пищеварению. В кишечнике под действием микробной флоры из них образуются дезоксихолевая и лито-холевая к-ты. Из кишечника желчные кислоты (см.) частично всасываются в К., где большая часть их находится в виде парных соединений с таурином или глицином (конъюгированные желчные к-ты).

Гормоны крови. Все продуцируемые эндокринными образованиями гормоны (см.) циркулируют в К. Это очень большая группа веществ, к-рая не может быть четко отграничена от медиаторов нервной системы, тканевых гормонов (распространяющих свое действие только на те ткани, в которых они образуются), а также факторов свертывания К. Клетки, родственные с точки зрения гистогенеза, обычно производят и близкие по хим. природе биологически активные вещества, которые в процессе эволюции, однако, приобрели различные физиол, функции. Поэтому хим. классификация гормонов не совпадает с физиологической или основанной на анатомии производящих их органов.

В отличие от большинства других составных частей плазмы, концентрация которых относительно постоянна и даже при патологии изменяется не более чем в два-три раза, содержание гормонов в К. у одного и того же человека в зависимости от физиол, ситуации может изменяться во много раз. Для них характерны также суточные, сезонные, а у женщин и месячные циклы. Многие циркулирующие в К. гормоны частично связаны с белками-переносчиками, в роли которых могут выступать как специфические, так и неспецифические протеины. Считается, хотя это строго не доказано, что физиол. активностью обладают именно свободные формы. В условиях патологии, при заместительной гормонотерапии (напр., лечении диабета инсулином) организм вырабатывает антитела против вводимого гормона, в результате чего количество свободной, физиологически активной формы падает.

В К. всегда присутствуют продукты неполного синтеза, а также распада (катаболизма) гормонов, которые часто обладают биол, действием, поэтому в клин, практике широкое распространение имеет определение сразу целой группы родственных веществ, имеющих общую хим. группировку, напр. 11-оксикортикостероидов, йодсодержащих органических веществ.

Циркулирующие в К. гормоны быстро выводятся из организма; период их полувыведения обычно измеряется минутами, реже часами. Одновременно происходит изменение их хим. структуры: белки и полипептиды расщепляются протеолитическими ферментами, низкомолекулярные вещества подвергаются окислительно-восстановительным превращениям, гидроксильные группировки этерифицируются глюкуроновой и серной к-тами, а также метилируются.

Принципиальные изменения в определении гормонов К. произошли с разработкой метода конкурентного связывания со специфическими белками (сатурационного анализа), заключающегося в том, что исследуемое вещество конкурирует с известным количеством добавленного меченого соединения, чтобы быть связанным со специфическим белком. В роли такого специфического белка чаще всего выступают антитела, а также транспортные белки плазмы К. и белки органов-мишеней.

Одномоментное определение гормонов в К. обычно малоинформативно, поскольку концентрация их колеблется в значительных пределах в зависимости от физиол, ситуации: положения тела, характера питания, времени суток и т. д. Чтобы выявить истинные возможности желез, применяют функц, нагрузочные пробы, в основе которых лежит чаще всего реакция эндокринной системы на прием различных веществ. Для этого используют глюкозу, аминокислоты (лейцин, аргинин, диоксифенилаланин). Применяют также нагрузки инсулином (в этом случае раздражителем служит вызванная им гипогликемия) , этилендиаминтетрауксусной к-той, тройными гормонами, ингибиторами их синтеза.

По хим. природе гормоны делят на три класса: белки и полипептиды, производные аминокислот и стероиды. Центральное место в эндокринной системе занимает гипофиз, передняя доля к-рого продуцирует тройные гормоны. Из них кортикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ), липотропин, соматотропин (гормон роста, СТГ), Пролактин (маммотропный гормон, лактотропин) белковой природы; другие — тиреотропин (ТТГ), фоллитропин (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ) и лютропин (лютеинизирующий гормон, ЛГ) — гликопротеиды. Образование и торможение некоторых из этих гормонов регулируется гипоталамическими факторами — либеринами и статинами, которые также циркулируют в крови. В задней доле гипофиза образуются циклические октапептиды — вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) и окситоцин. Плацента беременных женщин вырабатывает два белковых гормона: один из них гликопротеид — хорионический гонадотропин, его появление в организме — ранний признак беременности, другой полипептид хориомаммотропин (хорионический соматомаммотропин, плацентарный лактоген). Большая группа гормонов вырабатывается железами пищеварительного тракта. В поджелудочной железе вырабатываются инсулин и глюкагон; последний химически близок к гастрину, который вместе с секретином и холецистокинин-панкреазимином и др. составляет группу дигестипептидов — тканевых гормонов жел.-киш. тракта. Белковые гормоны определяются в К. в основном методом сатурационного анализа, наибольшее лаб. значение имеет определение инсулина (так наз. иммунореактивный инсулин), однако при этом выявляются не только биологически активные продукты, но также и связанные с антителами проинсулин и фрагменты молекулы гормона.

На сосудистый тонус влияют две системы тканевых гормонов К.— полипептидов, образующихся непосредственно в сосудистом русле: ангиотензины повышают кровяное давление, кинины понижают его. Под действием вырабатываемого почками фермента ренина от альфа2-глобулина ангиотензиногена отщепляется декапептид ангиотензин I, который затем превращается в нонапептид ангиотензин II. В альфа-глобулиновой фракции есть также по крайней мере три кининогена — один высокомолекулярный и два с меньшим молекулярным весом. Под действием трипсиноподобного фермента кининогенина (кининогеназа, калликреин) от них отщепляются кинины — нонапептид брадикинин, декапептид лизил-брадикинин (каллидин) и метил-лизилбрадикинин.

Гормоны щитовидной железы тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3) представляют собой йодсодержащие дериваты аминокислот. В плазме К. они связаны с тироксинсвязывающим белком, поэтому об их количестве можно судить по количеству связанного с белком йода (см. Белково-связанный йод), а также по бутанолэкстрагируемому йоду (см.). Кроме того, чем больше в плазме несвязанного с гормоном тироксинсвязывающего белка, тем меньше там самого гормона. В другую группу дериватов аминокислот входят катехоламины (пирокатехины): адреналин, норадреналин, дофамин; к ним примыкают тканевые гормоны и медиаторы нервной системы: серотонин, его метаболит 5-оксииндолилуксусная к-та, гистамин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная к-та. Серотонин почти полностью сосредоточен в тромбоцитах, а гистамин в базофильных и эозинофильных гранулоцитах, количество которых определяет содержание этих аминов в цельной К. К этой же группе веществ примыкает медиатор гормональной активности — циклическая аденозинмонофосфорная к-та, также обнаруживаемая в К.

Гормоны стероидной природы представлены 5 группами веществ — глюкокортикоидами, минералокортикоидами, андрогенами, эстрогенами и прогестероном, которые объединяют несколько десятков гормонов и их ближайших метаболитов, также обладающих биол, активностью. Для глюкокортикоидов характерно наличие OH-группы при 11-м углеродном атоме, более обширную группу составляют 17-оксикортикостероиды, объединяющие также их производные и минералокортикоиды. В группу 17-кетостероидов входят андрогены и продукты распада всех стероидных гормонов, за исключением эстрогенов. По физ.-хим. свойствам к стероидам примыкают простагландины — производные ненасыщенной жирной к-ты, содержащей 20 атомов углерода. Среди их многочисленных эффектов — влияние на кровяное давление и предотвращение тромбообразования за счет уменьшения адгезивной способности тромбоцитов.

Минеральные вещества крови и микроэлементы. Натрий составляет 9/10 всех катионов плазмы, содержание его поддерживается с очень большим постоянством — колебания у одного и того же человека не превышают 2% абсолютной величины. Активность натрия и калия в свободной воде плазмы и эритроцитов соответствует их активности в р-рах неорганических солей, однако надо иметь в виду, что в плазме свободная вода составляет 96%, а в эритроцитах 80% объема. На активность двувалентных катионов кальция и магния в большей степени влияет их связывание с белками и лимонной к-той. При pH 7,35 и t° 37° только 50—58% всего кальция ионизировано, магний ионизирован почти на 70%.

В составе анионов доминируют хлор и бикарбонат; концентрации их менее постоянны, чем катионов, поскольку выделение угольной к-ты через легкие приводит к тому, что венозная кровь богаче бикарбонатом, чем артериальная. В процессе дыхательного цикла хлор перемещается из эритроцитов в плазму и обратно. В то время как все катионы плазмы — минеральные вещества, примерно 1/6 часть всех содержащихся в ней анионов приходится на белок и органические к-ты. Появление кислых продуктов метаболизма первоначально сказывается на анионном составе плазмы и вторично на катионном. При физиол, значениях pH содержащиеся в К. многозарядные к-ты диссоциированы не полностью — фосфорная к-та существует в виде ионов HPO42- и H2PO4, угольная к-та в основном в виде бикарбоната (HCO3), а также в виде растворенной угольной к-ты (H2CO3) и ионов карбоната (CO32-). Количественные отношения между этими формами связаны с величиной pH крови уравнением Гендерсона — Гассельбальха; они играют важную роль в функционировании буферных систем К. и ее дыхательной функции. Минеральный состав К. тесно связан также с равновесием кислот и оснований.

У человека и почти у всех высших животных электролитный состав эритроцитов резко отличается от состава плазмы — вместо натрия преобладает калий, содержание хлора также значительно меньше. Исключение составляют собаки, у которых в красных кровяных клетках много натрия.

Железо плазмы полностью связано с белком трансферрином, в норме насыщая его на 30—40%. Поскольку одна молекула этого белка связывает два атома Fe3+, образовавшееся при распаде гемоглобина двухвалентное железо предварительно окисляется до трехвалентного, видимо, с помощью белка церулоплазмина, который содержит медь и обладает свойствами оксидазы (см. Оксидазы). В эритроцитах медь входит в состав другого белка — эритрокупреина, который катализирует супероксиддисмутазную реакцию, в результате чего образуется перекись водорода. В плазме К. содержится кобальт, входящий в состав витамина В12; цинк содержится преимущественно в эритроцитах, где входит в состав карбоангидразы. Биол, роль присутствующих в К. таких микроэлементов, как марганец, хром, молибден, селен, ванадий и никель, полностью не ясна; их содержание в организме человека во многом зависит от содержания в растительной пище, куда они попадают из почвы или с промышленными отходами, загрязняющими окружающую среду.

Появление в К. ртути, кадмия и свинца имеет чисто токсикол, значение. Ртуть и кадмий в плазме К. связаны с сульфгидрильными группами белков, в основном альбумина. Содержание свинца в К. служит показателем загрязненности атмосферы; согласно рекомендациям ВОЗ, оно не должно превышать 40 мкг%, т. е. 0,5 мкмоль/л.

Химический состав клеток крови и обменные процессы в них. Состав эритроцитов отличается от состава плазмы не только тем, что в них содержится гемоглобин и калий, но также и проходящими в редуцированной форме, по сравнению с другими клетками, обменными процессами, необходимыми для поддержания механической целостности эритроцита, хим. полноценности гемоглобина и хим. состава внутриклеточной среды, необходимого для того, чтобы гемоглобин мог быть полноценным переносчиком кислорода. Поскольку в красных кровяных клетках нет ни ядра, ни митохондрий, в них ограничен синтез белка и нет окислительного фосфорилирования.

Концентрация гемоглобина в К. зависит от общего количества эритроцитов и содержания в каждом из них гемоглобина. Говорят о гипо-, нормо- или гиперхромной анемии в зависимости от того, сопряжено ли падение гемоглобина К. с уменьшением или увеличением его содержания в одном эритроците. Допустимые уровни концентрации гемоглобина (см.), при понижении которых можно говорить о развитии анемии, зависят от иола, возраста и физиол, состояния.

Большую часть гемоглобина взрослого человека составляет HbA, в небольших количествах присутствуют также HbA2 и фетальный HbF, к-рого много в К. у новорожденных, а также при ряде заболеваний К.

У некоторых людей генетически обусловлено наличие в К. аномальных гемоглобинов (см. Гемоглобин, гемоглобины нестабильные); всего их описано более сотни. Часто (но не всегда) это сопряжено с развитием заболевания.

Небольшая часть гемоглобина существует в виде его дериватов карбоксигемоглобина (связанного с СО) и метгемоглобина (в нем железо окислено до трехвалентного); при патологии появляются цианметгемоглобин, сульфгемоглобин и т. д. В небольших количествах в эритроцитах присутствуют лишенная железа простетическая группа гемоглобина — протопорфирин IX и промежуточные продукты биосинтеза — копропорфирин, аминолевуленовая к-та и др.

Обменные процессы в эритроцитах представлены в основном обменом углеводов — гликолизом и пентозофосфатным циклом (см. Углеводный обмен). Благодаря гликолизу происходит образование АТФ (разумеется, на уровне субстратного фосфорилирования), 2,3-дифосфоглицериновой к-ты, к-рая необходима для обеспечения S-образности кривой диссоциации гемоглобина, а также НАД-H2, который восстанавливает метгемоглобин в гемоглобин. При пентозофосфатном пути обмена углеводов фермент глюкозо-6-фосфат-де-гидрогеназа восстанавливает НАДФ в НАДФ-Н2, который расходуется для поддержания в восстановленной форме сульфгидрильных групп белков и глютатиона, что обеспечивает функц, полноценность систем транспорта ионов, а тем самым и механическую целостность эритроцитов. В норме в красных кровяных клетках водород не переходит с НАДФ-Н2 на НАД, но если имеются промежуточные переносчики электронов, в роли которых могут выступать метиленовая синь и некоторые лекарства, НАДФ-Н2 расходуется на восстановление НАД, а через него и метгемоглобина. Если это сопряжено с недостаточностью фермента глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, количество восстановленных сульфгидрильных групп падает, нарушается целостность эритроцитов и может наступить гемолитический криз (см. Кризы). Описано более 50 наследственно обусловленных аномальных типов глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, большинство из которых имеет пониженную активность. Активность протеолитических ферментов в эритроцитах значительно выше, чем в плазме. Клетки также немного богаче нуклеотидами, которые непрерывно синтезируются из нуклеиновых оснований и сахаров и распадаются до этих соединений.

В отличие от эритроцитов, лейкоциты в функц, отношении — полноценные клетки с большим ядром и митохондриями, высоким содержанием нуклеиновых к-т и окислительным фосфорилированием. В них сосредоточен весь гликоген К., который служит источником энергии при недостатке кислорода, напр, в очагах воспаления. Основная функция сегментоядерных лейкоцитов — фагоцитоз (см.), энергетика к-рого обеспечивается усилением гликолиза (см.). После того как инородная частица захвачена, усиливается потребление кислорода и апотомическое окисление глюкозы; образовавшийся НАДФ-Н2 служит источником образования перекиси водорода, к-рая посредством фермента вердопероксидазы расходуется на разрушение захваченной частицы. Этому способствует также большой набор кислых гидролаз, синтезируемых сегментированными лейкоцитами. Их антимикробная и антивирусная активность обеспечивается также выработкой лизоцима (см.) и интерферона (см.). Основная функция лимфоцитов — выработка иммуноглобулинов—носителей функции антител.

Хотя тромбоциты (кровяные пластинки) не могут считаться полноценными клетками, поскольку не содержат ядра, в них протекают все основные биохим, процессы: синтезируется белок, обмениваются углеводы и жиры, дыхание сопряжено с фосфорилированием. Основная физиол. функция кровяных пластинок — способствовать остановке кровотечения; они обладают способностью распластываться, агрегировать (склеиваться) и сжиматься, обеспечивая тем самым начало образования кровяного сгустка, а после его формирования ретракцию. Агрегация наступает в присутствии АДФ и кальция, может быть вызвана и нек-рыми другими агентами. В тромбоцитах содержится фибриноген, несколько отличный от фибриногена плазмы, а также сократительный белок тромбастеин, во многом напоминающий мышечный сократительный белок актомиозин. Пластинки богаты аденилнуклеотидами, гликогеном, серотонином, гистамином. В гранулах содержится III фактор свертывания К., на поверхности адсорбированы V, VII, VIII, IX, X, XI и XIII факторы (см. Свертывающая система крови). К. позвоночных животных при повреждении сосуда свертывается — образует сгусток в результате того, что из растворенного плазматического белка фибриногена образуются нити фибрина. В основе свертывания лежит цепь последовательных реакций, каждое звено к-рой представляет собой ферментативное превращение неактивного фактора (вещества) в активную форму, ускоряющее следующее звено реакции. Имеют место и аутокаталитические процессы, когда последующие звенья ускоряют предыдущие. Различают внешнюю свертывающую систему, куда входят вещества и системы, относящиеся к клеткам, гл. обр, к тромбоцитам, и внутреннюю, куда относятся плазматические факторы. Плазматические факторы обозначаются римскими цифрами от I до XIII, в активной форме к цифре добавляется буква «а» (напр., XII и XIIa). За исключением IV фактора — ионов кальция, плазматические факторы — белки; они синтезируются в печени, синтез некоторых из них зависит от витамина К. Порядок нумерации факторов объясняется историческими причинами и не связан с последовательностью их действия.

Образованию нитей фибрина предшествует последовательное активирование плазматических факторов с участием тканевых, в результате чего образуется тромбопластин (тромбокиназа), который обеспечивает переход протромбина (фактор II) в тромбин (фактор Па); этот процесс занимает 2—5 мин. Тромбин — протеолитический фермент с трипсиноподобной активностью — очень избирательно отщепляет от альфа- и бета-цепей фибриногена пептиды А и В; оставшиеся фрагменты молекулы полимеризуются. Полимеризация его обратима до тех пор, пока первичный сгусток фибрина не будет стабилизирован с помощью XIIIa фактора, который обладает свойствами трансглютаминазы.

В норме свертывающая система крови уравновешена противосвертывающей, к-рая включает две группы веществ: антитромбины, препятствующие действию тромбина, и фибринолизины, растворяющие уже образовавшийся фибриновый сгусток. Антитромбиновой активностью обладают прежде всего сам фибриноген и фибрин, которые адсорбируют тромбин, а также плазматические белки альфа1-антитрипсин и альфа2-макроглобулин и полисахарид гепарин. Фибринолиз осуществляется трипсиноподобньш ферментом плазмином (фибринолизином), неактивная форма к-рого — плазминоген — присутствует в плазме. Активирование ее происходит в присутствии лизокиназ, содержащихся в различных клетках, в т. ч. и в эритроцитах.

Физиология

Основная функция К.— перенос различных веществ, в т. ч. тех, с помощью которых организм защищается от воздействий окружающей среды или регулирует функции отдельных органов. В зависимости от характера переносимых веществ различают следующие функции К.

1. Дыхательная функция — транспорт кислорода от легочных альвеол к тканям и углекислоты от тканей к легким.

2. Питательная функция — перенос питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных к-т, триглицеридов и т. д.) от органов пищеварительного тракта, органов-депо или органов, где эти вещества образуются, к тканям, где они подвергаются дальнейшим превращениям; эта функция тесно связана с транспортом промежуточных продуктов обмена веществ.

3. Экскреторная функция — перенос конечных продуктов обмена веществ (мочевины, креатинина, мочевой к-ты и т. д.) в почки и другие органы (напр., кожу, желудок) и участие в процессе образования мочи (см. Выделительные процессы).

4. Гомеостатическая функция — достижение постоянства внутренней среды организма благодаря перемещению К., омыванию ею всех тканей, с межклеточной жидкостью которых ее состав уравновешивается (см. Гомеостаз).

5. Регуляторная функция — перенос гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции, и других биологически активных веществ, при помощи которых осуществляется регуляция функций отдельных клеток тканей, а также удаление этих веществ и их метаболитов после того, как их физиол, роль выполнена (см. Гуморальная регуляция).

6. Терморегуляторная функция: перемещение К. благодаря ее высокой теплопроводности и теплоемкости увеличивает потери тепла организмом, когда существует угроза перегревания, или, наоборот, обеспечивает сохранение тепла при понижении температуры окружающей среды; эта функция реализуется путем изменения величины кровотока в коже, подкожной жировой клетчатке, мышцах и внутренних органах под влиянием изменения температуры окружающей среды (см. Терморегуляция).

7. Защитная функция осуществляется веществами (лизоцимом и др.)» обеспечивающими гуморальную защиту организма от инфекции и попадающих в К. токсинов, а также лимфоцитами, участвующими в образовании антител. Клеточная защита осуществляется лейкоцитами (нейтрофилами, моноцитами), которые переносятся током К. в очаг инфекции, к месту ее проникновения и совместно с тканевыми макрофагами обеспечивают формирование защитного барьера (см. Иммунитет). Током К. удаляются и обезвреживаются образующиеся при повреждении тканей продукты их деструкции (см. Барьерные функции). К защитной функции К. относится ее способность к свертыванию, образованию тромба и прекращению кровотечения. В этом процессе принимают участие факторы свертывания и тромбоциты (см.). При значительном снижении количества тромбоцитов (тромбоцитопении) наблюдается замедленное свертывание К. (см. Свертывающая система крови).

Количество К. в организме — величина довольно постоянная и тщательно регулируемая. Содержащийся в эритроцитах гемоглобин синтезируется и обновляется медленно (продолжительность жизни эритроцита ок. 120 дней); общая масса гемоглобина в организме и связанный с ней суммарный объем эритроцитов — величины относительно постоянные, которые, за исключением кровотечений или острого гемолиза, могут заметно изменяться лишь на протяжении недель. Нек-рое изменение объема эритроцитов может происходить вследствие их набухания при изменении кислотно-щелочного равновесия. Масса гемоглобина у здорового человека составляет 350—450 г в расчете на 1 м2 поверхности тела, или 9 —11 г в расчете на 1 кг массы тела, масса эритроцитов 27—33 мл в расчете на 1 кг массы тела, масса плазмы приблизительно 45—46 мл в расчете на 1 кг массы тела.

При определении общего количества К. в организме раздельно определяют один из ее компонентов — эритроциты или плазму, используя метод разведения метки. При определении массы эритроцитов обычно вводят внутривенно известное количество эритроцитов, меченных радиоактивными веществами (51Cr, 32P), затем определяют концентрацию метки в К., а по ней массу эритроцитов. Лучшие результаты дает использование карбонмоноксидного метода, при к-ром обследуемый вдыхает дозированное количество окиси углерода, а затем определяется содержание карбоксигемоглобина в К. При определении объема плазмы используют разведение альбумина, меченного радиоактивным йодом, реже хромом, или же красителя Эванс-синего. Суммарный объем К. рассчитывают по одному из компонентов и величине гематокрита (см. Гематокритное число).

Транспорт веществ из К. к тканям в значительной степени осуществляется благодаря постоянной фильтрации части плазмы в артериальной части капиллярного русла. Поскольку капиллярная стенка мало проницаема для плазматических белков, в артериальной части капилляров под влиянием гидростатического давления К. происходит фильтрация ее жидкой части, содержащей лишь низкомолекулярные хорошо растворимые вещества; концентрация белков в К. повышается, соответственно возрастает и онкотическое давление. Фильтрационное давление, под действием к-рого происходит это движение жидкости с растворенными в ней веществами, составляет 7—8 мм рт. ст. (0,93— 1,06 кПа). В венозной части капилляров отфильтрованная жидкость возвращается в их просвет под действием сил онкотического давления. Этот механизм обеспечивает поступление к тканям всех легкорастворимых в воде веществ; вещества же, малорастворимые в воде, как, напр., кислород или липиды, переносятся К. лишь будучи связанными со специальными веществами-переносчиками. В регуляции объема плазмы принимают участие гормоны надпочечников: при падении гидростатического давления в капиллярах увеличивается секреция альдостерона и реабсорбция воды в канальцах почек. Наиболее сложно обеспечение тканей кислородом, поскольку он потребляется в относительно больших количествах — для окисления 1 молекулы глюкозы необходимо 6 молекул кислорода. Концентрация кислорода в плазме не может быть выше, чем в альвеолярном воздухе, концентрация его в плазме составляет 0,25 ммоль/л, а концентрация глюкозы 4—5 ммоль/л. В процессе эволюции выработались сложные и тонкие механизмы, обеспечивающие необходимое для жизнедеятельности тканей парциальное давление кислорода в кровеносных капиллярах.

Дыхательная функция

При прохождении через капилляры артериальная К. теряет кислород и, обогащаясь углекислотой, делается венозной. Проходя через капилляры легких, К. отдает* углекислоту и приобретает кислород, т. е. становится снова артериальной. Процесс переноса кислорода из органов дыхания к тканям и углекислоты в обратном направлении и составляет дыхательную функцию К. (дыхательный цикл). Обмен газов между альвеолярным воздухом и К. в легких, а также между тканями и К. осуществляется путем диффузии, обусловленной разностью парциальных давлений газов (см. Газообмен).

Транспорт необходимого количества кислорода обеспечивается наличием в К. гемоглобина (см.), который легко вступает с кислородом в непрочное соединение и столь же легко отдает этот кислород. При парциальном давлении кислорода в легких человека ок. 100 мм рт. ст. гемоглобин почти полностью (на 96—97%) превращается в оксигемоглобин. В тканях при значительно более низких парциальных давлениях кислорода оксигемоглобин отдает кислород, превращаясь в восстановленный гемоглобин. Способность гемоглобина связывать и отдавать кислород выражают его кислородно-диссоциационной кривой (КДК), характеризующей процент насыщения гемоглобина кислородом в зависимости от парциального давления кислорода. КДК отражает свойства гемоглобина как переносчика кислорода и имеет более или менее выраженный S-образный изгиб, возникающий вследствие взаимодействия четырех геминовых группировок молекулы гемоглобина, каждая из которых обратимо присоединяет по молекуле кислорода. Оказывается, что присоединение первой молекулы кислорода к гемоглобину облегчает присоединение остальных трех.

Форма КДК имеет большое значение: чем больше она изогнута, тем больше разница между содержанием кислорода в артериальной и венозной К., т. е. тем больше кислорода отдано тканям. Максимальная степень изогнутости возможна лишь в узком диапазоне физиол, значений pH, температуры и т. д.; специфическое значение имеет наличие в крови 2,3-дифосфоглицериновой к-ты, в отсутствие к-рой кривая диссоциации оксигемоглобина теряет S-образный характер. В лабораторно-клинической практике для оценки характера кривой диссоциации оксигемоглобина используется определение величины того парциального давления кислорода, при к-ром гемоглобин на 50% насыщен кислородом (pO250). Чем эта величина выше, тем больше кислорода гемоглобин отдает тканям.

Эффективность К. как переносчика кислорода характеризуется также величиной ее кислородной емкости, т. е. тем максимальным количеством кислорода, к-рое может связывать К. Кислородная емкость К. зависит от содержания в ней дыхательных пигментов (см.). К. человека содержит ок. 15 г гемоглобина в 100 мл. Т. к. 1 г гемоглобина может связывать 1,39 мл кислорода, то кислородная емкость К. составляет ок. 20 мл кислорода на 100 мл К. Углекислота понижает способность гемоглобина связывать кислород, вследствие чего поступление в К. углекислоты способствует отдаче кислорода тканям.

Угольная кислота присутствует в плазме крови гл. обр. в виде бикарбонатов. Важнейшую роль в транспорте углекислоты играет присутствие в К. гемоглобина. Оксигемоглобин является значительно более сильной к-той, чем восстановленный гемоглобин. В капиллярах тканей оксигемоглобин отдает кислород, его кислотные свойства ослабевают, и угольная к-та может отнять от гемоглобина связанные с ним основания, образуя бикарбонат. В легких гемоглобин вновь превращается в оксигемоглобин и вытесняет из бикарбоната углекислоту. Вытесняющее действие кислорода по отношению к угольной к-те было впервые описано Б. Ф. Вериго (см. Вериго эффект).

Нек-рая часть двуокиси углерода связывается и переносится непосредственно гемоглобином в виде карбогемоглобина и других карбаминовых соединений.

В отличие от кислорода, бикарбонат — основная форма, в к-рой углекислота присутствует в крови,— хорошо растворим в воде, а углекислота обладает большим коэффициентом диффузии, что очень облегчает ее транспорт как из тканей в К., так и из крови в альвеолярный воздух. Поэтому при заболеваниях легких или сосудов транспорт углекислоты нарушается значительно позже, чем транспорт кислорода. Угольная к-та не является просто шлаком, конечным продуктом метаболизма; она выполняет в организме многие важные функции, участвуя в синтезе жиров и неогликогенезе, она необходима также для поддержания кислотнощелочного равновесия. Содержание углекислоты в К. значительно выше, чем кислорода, соответственно относительные перепады ее концентраций между артериальной и венозной кровью меньше, чем кислорода.

Как уже отмечалось, гемоглобину принадлежит ведущая роль в осуществлении дыхательной функции К., и в частности в транспорте углекислоты, к-рая в венозной К. диффундирует в эритроциты, а в артериальной выходит из них; при этом изменяются и свойства гемоглобина как кислоты. Т. к. мембрана эритроцита непроницаема для катионов, переход иона бикарбоната в красное кровяное тельце и обратно компенсируется обратным движением другого отрицательного иона — хлора, а также нек-рым изменением осмотической концентрация, поэтому в процессе дыхательного цикла изменяется содержание хлоридов в эритроцитах и их объем.

Питательная функция

Попаданию питательных веществ в К. предшествует их всасывание в кишечнике. Продукты переваривания углеводов (глюкоза, фруктоза, галактоза и др.) и белков (низкомолекулярные пептиды, аминокислоты), а также соли, витамины и вода всасываются непосредственно в К., протекающую по капиллярам ворсинок кишечника. Нейтральный жир и продукты его расщепления (глицерин и жирные к-ты) всасываются в К. и в лимфу (см. Всасывание). Вещества, всосавшиеся в К., поступают с ней по воротной вене в печень и лишь затем разносятся по всему организму. Жиры, частично всосавшиеся в лимфу, попадают из грудного протока, минуя печень, в кровяное русло, где циркулируют в виде хиломикронов. В дальнейшем они перерабатываются в печени в липопротеиды низкой плотности и снова попадают в К.

Глюкоза переносится с К. в печень, где избыток ее задерживается и превращается в гликоген. Остальная глюкоза транспортируется К. ко всем тканям и органам, в т. ч. к мышцам, где часть ее превращается в гликоген, потребляемый при мышечной работе. При недостаточном поступлении углеводов с пищей в К. переходит глюкоза, образующаяся из гликогена печени, запасы к-рого при этом, естественно, уменьшаются. Т. о., несмотря на поступление с пищей различных количеств углеводов, содержание глюкозы в К. характеризуется относительным постоянством. Поддержание нормального уровня глюкозы в К. и отложение гликогена в печени регулируются нервной системой и гормонами. Если выполняется физ. работа при недостатке кислорода, гликоген тканей распадается до молочной к-ты (гликолиз), к-рая током К. переносится в печень, где снова используется для синтеза гликогена или глюкозы. Потребление значительного количества углеводов обусловливает повышение содержания сахара в К., т. е. вызывает так наз. алиментарную гипергликемию (см.). Нарушение постоянства содержания глюкозы в К. наблюдается при сахарном диабете.

Аминокислоты разносятся К. по всему организму; они используются как пластический материал для построения белков тканей, а также для энергетических нужд и синтеза углеводов (неоглюкогенез). Триглицериды и образующиеся при их расщеплении неэстерифицированные жирные к-ты транспортируются К. ко всем тканям, где они используются гл. обр. для энергетических нужд. Избыток жира откладывается в так наз. жировых депо (подкожная жировая клетчатка, сальник и др.). Из дело жиры могут снова поступать в К. и переноситься к местам потребления. Содержание жира в К. не постоянно, во время переваривания жиров в кишечнике оно повышается (см. Липемия).

Экскреторная функция

Из всех органов и тканей в К. поступают продукты обмена веществ. Аммиак (см.) — один из продуктов азотистого обмена — образуется гл. обр. при дезаминировании аминокислот. Аммиак токсичен для организма; в К. его содержится — немного, т. к. большая его часть обезвреживается, превращаясь в мочевину или аминогруппы аминокислот. Часть аммиака выделяется почками в виде аммонийных солей. Мочевина (см.) — конечный продукт азотистого обмена у большинства позвоночных животных и человека. Основная масса содержащейся в К. мочевины выделяется через почки; нек-рое количество выделяется потовыми железами. Мочевая кислота (см.) у человека и приматов образуется в тканях как конечный продукт обмена пуриновых оснований, входящих в состав нуклеиновых к-т, переносится К. к почкам и выделяется с мочой. Креатинин К. образуется в тканях при распаде креатин-фосфорной к-ты (см. Креатин); выделяется почками.

Желчные пигменты, гл. обр. билирубин (см.), образуются в результате распада гемоглобина, выделяются печенью и желчью. Часть билирубина в кишечнике дает другой пигмент — уробилиноген, который попадает в К. и выделяется с мочой. В К. присутствуют и ядовитые для организма вещества, образующиеся в результате жизнедеятельности гнилостных микробов в кишечнике, — некоторые амины, производные фенола, индол и др. Большинство этих веществ обезвреживается в печени и выводится с мочой.

Группы крови

Под группами крови людей понимаются различные сочетания групповых факторов — антигенов (см.), присущих эритроцитам различных лиц (см. Группы крови). Впервые термин «группы крови» был применен к групповой системе AB0, открытие к-рой К. Ландштейнером (1900) положило начало знаниям о групповой дифференцировке К. человека. В дальнейшем были открыты другие групповые системы К. человека, а также групповые свойства К. различных животных.

В системе AB0 известны два антигена эритроцитов — А и В. В зависимости от наличия или отсутствия одного или обоих из них выделяют четыре группы К. В других системах К. человека — MNSs, Rh, Kell, Duffy, Kidd, Lewis, Lutheran и пр.— количество известных антигенов различно и соответственно различно количество возможных групповых сочетаний (групп) в каждой из этих систем. Групповые антигены каждой системы являются нормальными врожденными признаками К. индивида, они не изменяются в течение его жизни и передаются по наследству. Групповые антигены всех систем в той или иной степени способны вызывать образование специфических изоиммунных антител (см.). Такая изоиммунизация (чаще всего к антигену резус) может произойти при переливании разногруппной крови и при разных группах К. у матери и плода.

Для групповой системы AB0 характерно также существование нормальных групповых антител, регулярно присутствующих в К. людей и направленных к тому антигену (или антигенам), к-рого нет у данного лица. Нормальные групповые антитела встречаются по отношению к антигенам некоторых других систем, но не регулярно и при этом обладают низкой активностью. Нормальные изоиммунные антитела различаются между собой рядом особенностей.-

Принадлежность К. людей к той или иной группе и наличие у них нормальных или изоиммунных антител предопределяет биологически благоприятное или, наоборот, неблагоприятное сочетание К. различных лиц. Это может иметь место при поступлении эритроцитов плода в организм матери во время беременности или при переливании К.

При разных группах К. у матери и плода и при наличии у матери антител к антигенам К. плода у плода или новорожденного развивается гемолитическая болезнь (см. Гемолитическая болезнь новорожденных).

Переливание разногруппной К. в связи с наличием у реципиента в К. антител к вводимым антигенам приводит к явлению несовместимости и повреждению перелитых эритроцитов с тяжелыми последствиями для реципиента (см. Переливание крови). Вследствие этого основой переливания К. является учет групповой принадлежности и совместимости К. донора и реципиента. Учет групповой принадлежности К. имеет большое значение и при трансплантации органов и тканей (см. Трансплантация).

Генетические маркеры крови

Генетические маркеры К.— свойственные форменным элементам и плазме К. признаки, используемые в генетических исследованиях для типирования индивидов. К генетическим маркерам К. относят групповые факторы эритроцитов, антигены лейкоцитов, ферментные и другие белки с достаточно широкой вариабельностью в человеческих популяциях. Возможность их использования в генетических исследованиях появилась после открытия Групп К. и антигенов лейкоцитов, а также после разработки методики электрофореза белков в крахмальном геле. Полагают, что уникальность каждого индивида по ферментативному и белковому составу может отражаться на его физ., физиол, и других особенностях.

Различают генетические маркеры клеток К.— эритроцитов (антигены групп крови, кислая фосфатаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа и др.), лейкоцитов (антигены HLA, NA) и плазмы (иммуноглобулины, гаптоглобин, трансферрин и др.).

Изучение генетических маркеров К. оказалось весьма перспективным при разработке таких важных проблем мед. генетики, молекулярной биологии и иммунологии, как выяснение механизмов мутаций (см. Мутация) и генетического кода (см.), молекулярной организации, подтверждение гипотезы об инактивации Х-хромосомы, определение мозаики антигенов, сцепления генов, генетической идентичности, полиморфизма белков и роли селективных факторов.

Генетические маркеры К. оказались ценными в исследовании клеточной мозаики по группам К. и генерализованной мозаичности тканей у гермафродитов. Возросло значение генетических маркеров К. в связи с бурным развитием трансплантации органов и тканей ввиду необходимости прослеживания судьбы пересаженного органа или ткани. В основе изучения сцепления генов лежит генеалогический анализ генетических маркеров К. Благодаря успехам этого раздела локализовано не только много самих маркеров К., но и других признаков.

В плане изучения генетической идентичности индивидов Гиблитт (E. R. Giblett, 1969), сочетая методику электрофореза для выявления вариантов белка с методом типирования по различным антигенам, представила сводку по различным генетическим системам К. для оценки генетической идентичности двух случайно выбранных из западноевропейской популяции людей (табл. 5). Во всех указанных системах имеются два или более аллелей с генной частотой более 0,01. Согласно представленным данным, менее чем 1 на 350 000 людей имеют одинаковую комбинацию фенотипов по указанным системам. Однако сюда не включены расчеты по полиморфным системам, бета-липопротеиду, антигенам лейкоцитов и др. Открытие новых полиморфных систем может значительно увеличить это соотношение.

Для составления таблиц по различным этническим группам, очевидно, нужны другие наборы маркеров. Тестирование по большому числу генетических систем приобретает важность при пересадке органов и тканей, для определения вероятности монозиготности у близнецов и в суд.-мед. исследованиях при установлении отцовства.

Открытие с помощью генетических маркеров К. генетического полиморфизма у людей на молекулярном уровне поставило вопрос о его причинах. На основе расчетов генных частот групп К. и энзимов Льюонтин (R. С. Lewontin, 1967) оценил, что примерно 1/3 локусов структурных генов могут быть полиморфными. Факт, что гены по этим молекулярный вариантам поддерживаются в разных частотах у различных расовых групп, указывает на существование в окружающей среде мощных селективных факторов.

Природа селективных факторов, влияющих на большинство других полиморфных систем, неизвестна.

Особенности крови у детей

Физиол, особенности, свойственные детскому возрасту, определяют особенности К. у детей (ряд из них представлен в табл. 6, 7 и 8). Количество К. у детей не является постоянной величиной и подвержено широким колебаниям в зависимости от возраста и веса ребенка. У новорожденного на 1 пг веса тела приходится ок. 140 мл К., у детей первого года жизни — ок. 100 мл.

Удельный вес К. у детей, особенно раннего детского возраста, выше (1,06 —1,08), чем у взрослых (1,053— 1,058). Вязкость К. у детей несколько повышена.

По исследованиям большинства авторов, продолжительность свертывания К. у детей не отличается от таковой у взрослых, по наблюдениям других — значительно замедлена.

У здоровых детей хим. состав К. (табл. 7) отличается определенным постоянством и сравнительно мало меняется с возрастом. Между особенностями морфол, состава К. и состоянием внутриклеточного обмена существует тесная связь. Такие ферменты К., как амилаза, каталаза и липаза, у детей в периоде новорожденности снижены, у здоровых детей первого года жизни отмечается их нарастание.

Общий белок сыворотки К. постепенно уменьшается после рождения до 3-го месяца жизни и после 6-го месяца достигает уровня подросткового возраста. Характерна выраженная лабильность глобулиновых и альбуминовых фракций и стабилизация белковых фракций после 3-го месяца жизни. Фибриноген в плазме К. обычно составляет ок. 5% общего белка.

Антигены эритроцитов (А и В) достигают активности только к 10—20 годам, а агглютинабельность эритроцитов новорожденных составляет 1/5 часть агглютинабельности эритроцитов взрослых. Изоантитела (альфа и бета) начинают вырабатываться у ребенка на 2—3-м месяце после рождения, и титры их остаются низкими до года. Изогемагглютинины обнаруживаются у ребенка с 3—6-месячного возраста и нормального уровня достигают только к 5 —10 годам.

Быстрый рост и прибавка веса ребенка, в особенности грудного возраста, требуют повышенного синтеза гемоглобина, усиленного обмена железа. Запасы железа, количество гемоглобина пропорциональны весу тела ребенка.

Кроветворение у ребенка раннего возраста протекает в костном мозге всех костей. Быстрый эритропоэз обусловлен тем, что костный мозг полностью состоит из красного мозга. Первые признаки превращения костного мозга в жировой отмечаются у детей на 4-м году жизни, и только к моменту полового созревания кроветворение протекает, как и у взрослых, в костном мозге плоских костей, ребер и тел позвонков. При инфекционных и других заболеваниях экстрамедуллярно развивается кроветворение в печени, селезенке и лимф, узлах.

Лимф, узлы в раннем детском возрасте относительно велики и содержат много средних и больших лимфоцитов. Отмечаются лабильность всего кроветворного аппарата и часто появление лимфоидной и миелоидной метаплазии. В отличие от малых лимфоцитов, средние в 1,5 раза больше эритроцита, цитоплазма их шире, в ней чаще содержатся азурофильные зерна, ядро менее интенсивно окрашивается. Большие лимфоциты почти вдвое больше малых лимфоцитов (12 —15 мкм), ядро их окрашивается в нежные тона, располагается несколько эксцентрично и имеет часто почковидную форму из-за вдавления сбоку. В цитоплазме голубого цвета может содержаться азурофильная зернистость и иногда вакуоли. По мнению большинства авторов, малые лимфоциты можно считать зрелыми, средние и большие более молодыми.

В период новорожденности периферическая К. (табл. 6) характеризуется повышенным содержанием гемоглобина и эритроцитов. Так, по данным А. Ф. Тура (1967 — 1970), число эритроцитов составляет 3,58 — 7,20 млн. в 1 мкл, уровень гемоглобина 17 г%. Четыре пятых части гемоглобина новорожденных составляет фетальный гемоглобин (HbF), который в первые месяцы жизни замещается гемоглобином взрослых (HbA).

К моменту рождения у ребенка имеются два типа гемоглобина – HbF (80%) и HbA (20%), увеличено количество ретикулоцитов (8 —13%) и могут появляться в небольшом количестве нормобласты. Характерны макроцитоз эритроцитов, анизоцитоз и Полихроматофилия. Скорость оседания эритроцитов у новорожденных несколько замедлена. Имеются эритроциты с повышенной и с пониженной осмотической стойкостью.

Согласно литературным данным, число лейкоцитов у новорожденных увеличено и достигает в среднем 10 250 в 1 мкл, в лейкоцитарной формуле сыворотки К. в первые дни жизни преобладают нейтрофилы (до 60—65%), часто со сдвигом влево до миелоцитов и метамиелоцитов, количество моноцитов колеблется от 8 до 14% , эозинофилов от 0,5 до 8% ; часто отсутствуют базофильные лейкоциты.

Число тромбоцитов, по А. Ф. Туру, колеблется в пределах от 143 000 до 413 000 в 1 мкл, составляя в среднем 278 000 в 1 мкл. Отмечается анизоцитоз их с наличием гигантских форм пластинок.

Изменения периферической К. у новорожденных и детей первых месяцев жизни обусловлены особенностями кроветворения, наличием красного костного мозга без очагов жирового костного мозга, большой регенераторной способностью красного костного мозга и при необходимости мобилизацией экстрамедуллярных очагов кроветворения в печени и в селезенке.

Снижение у новорожденных уровня протромбина, проакцелерина, проконвертина, фибриногена, а также тромбопластической активности К. способствует изменениям в свертывающей системе и склонности к геморрагическим проявлениям.

Чрезмерная лабильность показателей К. у детей обусловлена несовершенством регулирующего действия коры головного мозга и эндокринной системы. Изменения в составе К. у грудных детей менее выражены, чем у новорожденных. К 6-му месяцу количество эритроцитов уменьшается в среднем до 4,55 млн. в 1 мкл, гемоглобина до 13,2 г% и диаметр эритроцитов становится равным 7,2 — 7,5 мкм. Содержание ретикулоцитов в среднем равно 5,0°/00. Количество лейкоцитов составляет ок. 11 000 в 1 мкл. В лейкоцитарной формуле преобладают лимфоциты, выражен умеренный моноцитоз и часто встречаются плазматические клетки. Количество тромбоцитов у грудных детей равно 200 000 — 300 000 в 1 мкл.

Морфол, состав периферической крови ребенка со 2-го года жизни до момента полового созревания постепенно приобретает черты, характерные для взрослых. Число лейкоцитов уменьшается. В лейкоцитарной формуле увеличивается количество нейтрофилов и уменьшается количество лимфоцитов. Уменьшается число моноцитов, исчезают плазматические клетки. Количество тромбоцитов такое же, как у взрослых.

Цитохимические показатели в клетках периферической К. у детей иллюстрируют незрелость конечных форм всех рядов гемопоэза и некоторые особенности химизма клеток.

Заметные цитохимические сдвиги в лимфоцитах периферической К. происходят до 3-месячного возраста ребенка. Так, активность кислой фосфатазы повышена у детей раннего возраста. Значительные колебания обнаруживает и альфа-нафтилацетатэстераза — отмечается ее повышение в периоде новорожденности и снижение к 3—4 месяцам ребенка. Содержание же ШИК-положительного материала лимфоцитов обнаруживает незначительные возрастные колебания. Высокая активность кислой фосфатазы и сукцинатдегидрогеназы в лимфоцитах у детей первых месяцев жизни является свидетельством гиперреактивности лимф, ткани ребенка раннего возраста. У детей в клетках периферической К. активность неспецифической эстеразы выявлена в моноцитах, тромбоцитах и лимфоцитах. Наибольшая активность кислой фосфатазы выявлена в моноцитах, в плазматических клетках, в эозинофилах, слабовыраженная активность кислой фосфатазы — в лимфоцитах и в сегментоядерных нейтрофилах.

Заболевания системы крови

Частота заболеваний самой системы К. относительно невелика. Однако изменения в К. возникают при многих патол, процессах.

Среди болезней системы К. выделяют несколько основных групп. Из них наиболее часто встречается группа болезней, связанных с поражением эритропоэза (см. Кроветворение). Этиология и патогенез этих нарушений различны. Они имеют приобретенный или наследственный характер. Патол, процесс обычно касается качественной и (или) количественной характеристики элементов эритропоэтического ряда, что часто выражается повышенным их разрушением, уменьшением продукции эритроцитов или содержания в них гемоглобина. В некоторых случаях главным проявлением заболевания служит увеличение количества эритроцитов.

Анемии

Анемии (см.) — самая многочисленная группа болезней кроветворной системы. Совр, их классификация построена с учетом основного звена в патогенезе болезни. Различают большую группу железодефицитных анемий (см.), возникающих в результате дефицита железа и обычно сопровождающихся уменьшением содержания гемоглобина в эритроцитах при нормальном их количестве в единице объема К.; гемолитические анемии — наследственные и приобретенные (см. Гемолитическая анемия), протекающие почти всегда со снижением числа эритроцитов. Гемолитические анемии могут быть обусловлены иммунным конфликтом, касающимся эритроцитов или их предшественников (напр., при аутоиммунной гемолитической анемии иммунный конфликт происходит на поверхности собственных эритроцитов); нарушениями в гемоглобинообразовании, в частности в результате изменений синтеза или структуры цепей глобина, напр. талассемия (см.), серповидно-клеточная анемия (см.) и др. Последние включены в группу заболеваний, получивших название гемоглобинопатий (см.). Гемолитические анемии возникают и вследствие снижения активности ферментов, находящихся в эритроците. К ним, в частности, относится малокровие при дефиците активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, гексокиназы, глутатионредуктазы. Некоторые формы гемолитических анемий развиваются в результате изменения в структуре мембраны эритроцитов, напр. пароксизмальная ночная Гемоглобинурия, наследственный микросфероцитоз и др.

Определенные формы анемии возникают вследствие недостаточности витаминов. Так, проявлением дефицита витамина B6 могут быть сидероахрестические анемии (см. Железорефрактерная анемия), витамина В12, фолиевой К-ты — Пернициозная анемия (см.), анемия при спру (см.). У части больных анемия может развиться в результате комплекса причин, напр, анемия беременных, агастральные анемии и др. Гипопластические анемии (см.) возникают в результате нарушений функции стволовой клетки и (или) ее микроокружения; главным признаком дизэритропоэтических анемий (см.) является неэффективный эритропоэз с гибелью в костном мозге качественно неполноценных клеток.

С нарушением гемоглобинообразования связано возникновение метгемоглобинемии (см.), сульфгемоглобинемии, карбоксигемоглобинемии. Известно, что для синтеза гемоглобина необходимы железо, белки и порфирины. Последние образуются эритро- и нормобластами костного мозга и гепатоцитами. Отклонения в порфириновом обмене могут вести к заболеваниям, получившим название порфирии (см. Порфириновая болезнь). В большинстве случаев это генетически обусловленные нарушения функции различных ферментных систем. Различают эритропоэтические и печеночные порфирии. Генетические дефекты эритропоэза лежат в основе наследственных эритроцитозов, протекающих с повышенным содержанием эритроцитов и гемоглобина (см. Эритроцитоз наследственно-семейный).

Гемобластозы

Значительное место среди болезней системы К. занимают гемобластозы (см.) — заболевания опухолевой природы, среди которых выделяются миелопролиферативные и лимфопролиферативные процессы.

В группе гемобластозов выделяют лейкозы (см.) — заболевания, обусловленные нарушением функции стволовых клеток и характеризующиеся с самого начала своего развития поражением костного мозга. Различают острые и хрон, формы лейкозов. Выделение их основано на принадлежности клеток, характерных для этого заболевания, к тому или иному классу. Морфол, субстратом острых лейкозов являются бластные клетки. При этом различают острый миелобластный, миеломонобластный, лимфобластный, недифференцированный и другие формы лейкозов. Морфол, субстрат хрон, лейкозов составляют в основном зрелые клетки. Среди хрон, лейкозов наиболее часто встречаются миелолейкоз, лимфолейкоз. Многие авторы относят к хрон, лейкозам также идиопатический миелофиброз (см. Остеомиелофиброз).

Парапротеинемические гемобластозы рассматриваются как лимфопролиферативные заболевания в группе хрон. лейкозов. Среди них различают болезнь Вальденстрема (см. Вальденстрема болезнь), болезнь тяжелых цепей (см. Тяжелых цепей болезнь), миеломную болезнь и болезнь легких цепей (см. Миеломная болезнь). Отличительной особенностью этих заболеваний является способность опухолевых клеток синтезировать патол, иммуноглобулины.

К гемобластозам относят также злокачественные лимфомы, или гематосаркомы, характеризующиеся первичным локальным злокачественным опухолевым ростом, исходящим из лимф, ткани (см. Лимфома). В отличие от лейкозов, при которых уже на ранних этапах становления процесса обнаруживается специфическое поражение костного мозга и в большей части случаев лейкемическая картина периферической К., при злокачественных лимфомах в начальной стадии, а иногда и в течение длительного времени опухоль сохраняет локализованный характер (преимущественно в лимф, узлах) с различной степенью инвазии в окружающие ткани, при этом костный мозг долгое время остается интактным.

В группе злокачественных лимфом выделяют лимфогранулематоз (см.), характеризующийся гранулематозными разрастаниями с наличием клеток Березовского—Штернберга, и неходжкинские (негранулематозные) лимфомы, к-рым свойственна диффузная или узелковая (нодулярная) пролиферация, как правило, мономорфных клеточных элементов. Неходжкинские лимфомы на определенном этапе их развития могут характеризоваться лейкемическим поражением костного мозга с возможной лейкемической картиной периферической К., что сближает их с лейкозами.

Болезни моноцитарно-макрофагальной системы

К заболеваниям системы К. относятся болезни моноцитарно-макрофагальной системы: болезни накопления и гистиоцитозы X. Болезни накопления развиваются вследствие врожденного энзиматического дефекта. Основные проявления часто являются результатом накопления неполностью катаболизированных тканевых продуктов в клетках моноцитарно-макрофагальной системы. Данные болезни нередко приходится дифференцировать с гемобластозами, поскольку при некоторых из них, напр, при болезни Гоше (см. Гоше болезнь), болезни Ниманна—Пика (см. Ниманна-Пика болезнь), развиваются анемия, лейкоцитопении, тромбоцитопения, гепато- и спленомегалия.

Идиопатические гистиоцитозы объединяются термином «гистиоцитозы X». Клинически эти заболевания характеризуются дефектами в костной системе, некоторые из них — экзофтальмом, часто наблюдается увеличение печени и селезенки, лимфоаденопатия. Среди гистиоцитозов X выделяют Хенда—Шюллера—Крисчена болезнь (см.), Леттерера—Сиве болезнь (см.), солитарную и множественную эозинофильную гранулему костей (см.).

Геморрагические диатезы

Довольно большую группу болезней системы К. составляют геморрагические диатезы (см.). Среди них выделяют отдельные формы, развитие которых обусловлено нарушением в определенных звеньях свертывающей системы крови (см.). В частности, различают геморрагические диатезы, обусловленные недостаточностью тромбоцитов. Так, количественная недостаточность лежит в основе пурпуры тромбоцитопенической (см.) и др., а качественная — в основе болезни Гланцманна (см. Тромбоцитопатии) и др.; недостаточностью плазменных факторов свертывания обусловлены гемофилия (см.), болезнь Виллебранда, или ангиогемофилия (см.) и др. Кроме того, кровоточивость может быть результатом ускоренного фибринолиза (см.), диссеминированного внутрисосудистого свертывания и др.

Нередко патология в системе К. проявляется в виде агранулоцитоза (см.). Причиной его развития могут явиться иммунный конфликт или воздействие миелотоксических факторов, позволяющие различать иммунный и миелотоксический агранулоцитоз. В некоторых случаях нейтропения является следствием генетически обусловленных дефектов в гранулоцитопоэзе (наследственная нейтропения).

Методы лабораторного исследования

Одним из наиболее распространенных лаб. методов исследования является изучение количественного и качественного состава К. Эти исследования применяются в целях диагностики, изучения динамики патол, процесса, эффективности терапии и прогнозирования заболевания. Внедрение в практику унифицированных методов лаб. исследований, средств и методов контроля качества проводимых анализов, а также применение гематол, и биохим, автоанализаторов (см.) обеспечивают совр, уровень проведения лаб. исследований, преемственность и сопоставимость данных различных лабораторий.

Определение показателей гемограммы (см.) проводится, как правило, по капиллярной К. Применение для этих целей венозной К. требует использования антикоагулянтов определенной концентрации (увеличение этой концентрации вызывает частичный распад форменных элементов К.). Ранее применяемая для взятия капиллярной К. игла Франке практически не используется, потому что употребление стерильных, одноразового пользования игл-скарификаторов обеспечивает надежную профилактику сывороточного гепатита. С этой же целью применяются индивидуальные стерильные пипетки. Основные показатели гемограммы следует определять в первые часы после взятия К. Для биохим, анализов используется преимущественно венозная К., к-рая берется индивидуальными стерильными иглами с достаточно большим диаметром, чтобы не травмировать клетки К. Гемолизированную сыворотку (плазму) не следует применять для анализа, т. к. в ней обычно завышена концентрация ряда веществ вследствие разрушения эритроцитов, напр, свободного гемоглобина, плазмы, калия, железа и т. п. Брать К. для исследования необходимо в утренние часы, натощак, т. к. на состав К. влияет время суток, положение тела, физические, психические, медикаментозные, физиотерапевтические и другие воздействия. Не рекомендуется хранение пробы для биохим, исследований в виде цельной К., т. к. при этом изменяется концентрация составляющих веществ в сыворотке (плазме). Сыворотку (плазму) до проведения анализа следует хранить при температуре от 0 до +4°. В необходимых случаях К. транспортируется в термоконтейнерах.

Для исследования гемограммы в лаб. практике используется пробирочный метод взятия К. Обеспечение точной дозировки К. и разводящих жидкостей достигается с помощью применения калиброванных пипеток и дозаторов. Существует ряд методов определения концентрации гемоглобина (см. Гемоглобинометрия). В лабораториях используются колориметрические методы, среди которых гемоглобинцианидный метод с применением ацетонциангидрина рекомендован в качестве унифицированного. Концентрацию гемоглобина измеряют фотоэлектрокалориметрами, приборами ФЭК, ГФ-2, ГФ-3, гемоглобинометрами при автоанализаторах. Для определения количества эритроцитов (см.) в качестве разводящего р-ра используется изотонический р-р хлорида натрия или р-р Гайема (ртуть хлористая 0,5 г, натрий сернокислый 5 г, натрий хлористый 1 г, вода дистиллированная — до 200 мл); р-р Гайема лучше сохраняет эритроциты и, подкрашивая ядра лейкоцитов, позволяет исключить их из подсчета. Для определения количества лейкоцитов (см.) в качестве разводящей жидкости применяется 3—5% р-р уксусной к-ты. Подсчет эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов проводится В счетной камере Горяева (см. Камеры счетные) и автоматических счетчиках — гемоцитометрах (ИКМ-1, ИКМ-2, ЦМК и др.).

В гемоцитометрах, кроме подсчета количества лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов, определяют их средний объем и характер распределения клеток по объему (гемоцитометрия). Применение гематол, автоанализаторов дает возможность определять до 7 параметров гемограммы из одной пробы К. Ряд показателей, характеризующих эритроциты, определяется путем расчетов. Цветной показатель дает представление лишь об относительном содержании гемоглобина в одном эритроците. Для более объективной оценки в этих целях рекомендуется вычисление среднего содержания и средней концентрации гемоглобина в одном эритроците (см. Гемограмма). Гематокритное число (см.) определяется методом центрифугирования К. в градуированных трубках, капиллярах или путем расчета в автоанализаторах. Для окраски мазков К. в целях подсчета лейкоцитарной формулы (см.) предложено несколько методов, среди которых наиболее распространенными в практике являются методы окраски по Романовскому— Гимзе (см. Романовского-Гимзы метод), Нохту, Лейшману, Маю —Грюнвальду. В их основе лежит использование основных гематол. красителей — метиленового синего и его производного — азур-I и II и водорастворимого эозина. Окраска мазка может осуществляться и в автоматических приборах типа «Гема-Тек» и др. Лейкоцитарная формула определяется при световой микроскопии окрашенных мазков К. путем подсчета 100—200 лейкоцитов. При просмотре мазка К. оцениваются морфол, особенности клеток, их размер, форма, окраска, характер зернистости, особенность хроматиновой структуры ядра и т. д. Наиболее перспективным для крупных лабораторий является дифференцированный подсчет лейкоцитов в автоанализаторах. Количество тромбоцитов (см.) определяется методом прямого подсчета в автоматических счетчиках, счетных камерах, а также непрямым методом в окрашенных мазках К. Количество ретикулоцитов подсчитывается после суправитальной окраски препаратов К. бриллианткрезиловым синим или азуром. РОЭ исследуется микрометодом Панченкова (см. Оседание эритроцитов).

Определение содержания белка и его разделение имеет важное диагностическое значение в целях выявления гипер- и гипопротеинемий, дис- и парапротеинемий (см. Протеинемия). Для исследования содержания общего белка в сыворотке К. применяются следующие методы: азотометрические — количество белка устанавливается по количеству содержащегося в нем азота (азот составляет ок. 16% веса белка); весовые (гравиметрические) — белки осаждают, высушивают до постоянного веса и взвешивают на аналитических весах; рефрактометрические — количество белка определяют по величине угла рефракции, или преломления (см. Рефрактометрия); нефелометрические — количество белка определяют по степени мутности р-ра, содержащего белок, при добавлении к нему определенных реактивов (см. Нефелометрия); спектрофотометрические — основаны на определении величины поглощения ультрафиолетового света в диапазоне волн 200— 220 или 280 нм (см. Спектрофотометрия). В клин, практике применяют колориметрические методы (см. Колориметрия), которые основаны на цветных реакциях белков (или их составных частей — аминокислот) с соответствующими реактивами. В качестве унифицированного рекомендован биуретовый метод определения содержания общего белка (см. Биуретовая реакция). Для клин, целей имеет значение определение белковых фракций — альбуминов (см.), α1-, α2-, β-, γ-глобулинов (см. Глобулины) и фибриногена (см.). Предложено несколько методов определения фракций белка: высаливание нейтральными солями — сернокислым аммонием, сернокислым и фосфорнокислым натрием; седиментационный — разделение белков на фракции ультрацентрифугированием; разделение на фракции путем осаждения различными концентрациями этилового спирта при низкой температуре; Иммуноэлектрофорез (см.) — основан на иммунологических (антигенных) свойствах белка. Наибольшее распространение в клин, практике получили электрофоретические методы — зональный электрофорез на бумаге, в агаровом, крахмальном, полиакриламидном геле и в меньшей степени — «свободный электрофорез». Наиболее перспективным методом является электрофорез на ацетате целлюлозы, позволяющей значительно сократить время проведения анализа (см. Электрофорез).

Определение содержания небелковых азотистых соединений имеет клиническое значение главным образом при заболеваниях почек. Небелковый азот К. (см. Азот остаточный) включает азот мочевины, аминокислот, креатина и креатинина, мочевой к-ты, аммиака, билирубина и др. Диагностическое значение имеет исследование каждого из указанных веществ и суммарное определение содержания азота. Основными методами определения содержания небелкового азота являются азотометрический метод Кьельдаля и его модификации (см. Кьельдаля метод) и гипобромидные методы. В лаб. практике применяют унифицированные методы определения количества остаточного азота К.: после минерализации прямой реакцией с реактивом Несслера (см. Несслера реактив) и гипобромидный метод Раппапорта — Эйхгорна (см. Раппапорта-Эйхгорна метод). Для определения содержания мочевины (см.) предложены следующие методы: газометрический, гипобромидный, ксантгидроловый, гипохлоритный, ферментативный уреазный и др. В качестве унифицированных методов определения уровня мочевины в К. приняты уреазный метод по реакции с фенол-гипохлоритом и экспресс-метод с применением индикаторной бумаги «Уреатест». Концентрацию креатинина (см. Креатин) определяют с помощью колориметрических и ферментативных методов. Метод определения содержания креатинина (метод Поппера) по цветной реакции Яффе (см. Яффе реакция) утвержден как унифицированный. Разделение и количественный анализ аминокислот проводят гл. обр. методом хроматографии па бумаге, на колонках с ионообменными смолами (см. Хроматография) и с помощью автоанализаторов. Основными методами определения концентрации билирубина (см.) являются колориметрический диазометод, спектрофотометрический, хроматографический, а также методы, основанные на распределении фракций билирубина в растворителях. В лаб. практике используют колориметрические методы определения уровня билирубина, основанные на реакции Ван-ден-Берга (см. Ван-ден-Берга реакция), среди которых унифицированным является метод определения билирубина по диазореакции в присутствии акселератора (см. Ендрашика—Клегхорна—Грофа метод), позволяющий исследовать общее содержание билирубина, свободную и связанную его фракции.

Определение содержания безазотистых органических веществ. Среди этой группы веществ основное место занимают компоненты липидного и углеводного обмена. Исследование показателей липидного обмена особенно важно для диагностики первичных и вторичных дислипопротеинемий. Оценка этого вида обмена основана на изучении общих липидов, объединяющих липидные компоненты сыворотки: триглицериды (см.), холестерин (см.), фосфолипиды (см. Фосфатиды), липопротеиды (см.) и др. Для определения количества общих липидов применяют методы: гравиметрический, окислительный, нефелометрический, методы, основанные на свойстве липидов окрашиваться Суданом черным, и др. Практическое значение имеют колориметрические методы, среди которых унифицированным является метод определения содержания общих липидов по реакции с сульфофосфанилиновым реактивом. Для определения концентрации триглицеридов существуют косвенные (вычислительные), а также хим. и хроматографические методы. В качестве унифицированного принят хим. метод определения содержания триглицеридов по цветной реакции с хромотроповой к-той. Перспективным считается энзиматический метод, позволяющий непосредственно определить триглицериды.

Для исследования количества общего холестерина существует несколько методов. В лаб. практике чаще применяют колориметрические методы, среди которых унифицированными являются прямой метод, основанный на реакции Либерманна — Бурхарда,— метод Ильки (см. Ильки метод), и метод, основанный на реакции Златкиса—Зака (см. Златкиса-Зака метод). Определение концентрации фосфолипидов проводится в основном по содержанию фосфора. Для исследования содержания липопротеидов используют методы центрифугирования, фракционирования, иммунохимические, химические, электрофоретические. В качестве унифицированного метода определения содержания бета-липопротеидов утвержден турбидиметрический метод (см. Нефелометрия).

Исследование показателей углеводного обмена применяется для выявления гипо- и гипергликемических состояний различного происхождения. Важнейшим компонентом углеводного обмена является глюкоза, для исследования содержания к-рой существует значительное число методов. Основными являются редуктометрический, ферментативный и методы, основанные на конденсации глюкозы с теми или иными соединениями. Унифицированными методами определения концентрации глюкозы являются: колориметрический — по цветной реакции с ортотолуидином; редуктометрический — титриметрический (феррицианидный) метод Хагедорна — Йенсена (см. Углеводы, методы определения) и наиболее перспективный энзиматический глюкозооксидазный метод (см. Городецкого методы).

Определение содержания гормонов. Содержание гормонов в К. определяется для оценки функц, состояния эндокринных желез. Ранее широко использовались хим. методы исследования гормонов и их метаболитов. К числу перспективных принадлежат радиоиммунологический метод, отличающийся высокой чувствительностью и специфичностью (см. Гормоны). Его применяют при изучении белковых и пептидных гормонов, части стероидных гормонов. Исследование в К. кортикостероидов (см.) широко применяется в клин, диагностике. Важное значение имеет определение содержания в К. гидрокортизона (см.) и кортикостерона (см.). Для определения концентрации общих кортикостероидов в плазме используют различные методы: колориметрический, флюориметрический, полярографический, радиоизотопный, энзиматический, хроматографический и др. Оценка глюкокортикоидной функции коры надпочечников может быть осуществлена с помощью рекомендуемых унифицированных методов определения в плазме уровня 17-оксикортикостероидов (см.) в плазме по реакции с фенилгидразином и 11-оксикортикостероидов по их флюоресценции в серно-спиртовом реактиве.

Определение активности ферментов в сыворотке К. имеет диагностическое значение, особенно при заболеваниях печени, сердечно-сосудистой системы, гемолитических анемиях и т. д. О количестве ферментов (см.) судят по их активности, т. е. по производимому ими действию. Активность фермента учитывают либо по скорости накопления продуктов данной ферментативной реакции, либо по скорости исчезновения (убыли) субстрата. Рекомендуется активность ферментов определять по начальной скорости реакции, т. к. в это время имеется избыток субстрата, продуктов реакции образует мало, а фермент еще не успевает частично разрушиться. Ферментативную реакцию принято проводить при t° 25— 40°. Для определения активности ферментов предложен ряд методов. В лаб. практике чаще используют колориметрические и спектрофотометрические методы. В основе колориметрических методов лежит измерение при помощи фотоэлектроколориметра окрашенного вещества, образующегося при взаимодействии субстрата или продукта действия фермента со специфическими реактивами, добавленными в пробу, как правило, после остановки ферментативной реакции. Спектрофотометрические методы основаны на определении величины поглощения в видимой или УФ-части спектра света, проходящего через р-ры субстратов или продуктов реакции различных ферментов. Наиболее широкое применение в практике получили унифицированные методы определения в сыворотке активности ферментов: аспартат- и аланин-аминотрансферазы (см. Аминотрансферазы) динитрофенилгидразиновым методом (см. Райтмана-Френкеля метод); лактатдегидрогеназы (см.) по реакции с 2-4-динитрофенилгидразином (реакция Свелла—Товарека); холинэстеразы (см.) колориметрическим методом по гидролизу ацетилхолинхлорида и экспресс-методом с применением индикаторной бумаги; альфа-амилазы (см. Амилазы) амилокластическим методом со стойким крахмальным субстратом (метод Каравея) и др. Перспективными являются методы кинетического измерения общей активности ферментов, а также методы определения активности фракций ряда ферментов — изоферментов (см.).

Определение содержания витаминов. В клин, практике важное значение имеет изучение показателей обмена витаминов, особенно в случаях витаминной недостаточности, к-рая может быть причиной развития нарушения обменных процессов в организме. Для этих целей проводится определение концентрации соответствующих витаминов (см. Витаминная недостаточность, Витамины и статьи, посвященные отдельным витаминам, напр. Аскорбиновая кислота, Цианокобаламин и др.).

Определение содержания минеральных веществ. В диагностических целях особенно важно исследование электролитов в К. (сыворотке, плазме, эритроцитах). Основными методами определения электролитов являются химические, пламенная фотометрия и спектрофотометрия, рентгеновская спектроскопия, потенциометрическое определение и др. Унифицированным методом определения в сыворотке (плазме) содержания калия (см.) и натрия (см.) принят метод пламенной фотометрии (см.). В качестве унифицированных методов определения в сыворотке (плазме) количества магния (см.) предложен метод, основанный на цветной реакции с титановым желтым или с магоном. С целью определения в сыворотке К. концентрации общего кальция (см.) используются методы пламенной фотометрии, атомно-адсорбционной электрофотометрии, титрометрический, флюориметрический и другие методы. Часто применяются колориметрические методы, среди которых наиболее распространены методы с использованием крезолфталеинкомплексона. Известен также метод определения содержания общего кальция по цветной реакции с глиоксаль-бис-2-оксианилом. Для количественного определения содержания в К. неорганического фосфора (см.) предложено несколько методов, из которых наиболее часто применяются колориметрические. Метод определения концентрации неорганического фосфора в сыворотке для восстановления фосфорно-молибденовой к-ты утвержден в качестве унифицированного. Исследование содержания в сыворотке К. железа (см.) имеет особенно важное значение при анемиях различного происхождения. Определение уровня сывороточного железа основано на освобождении его из белкового комплекса, осаждении белка и последующей цветной реакции железа с одним из реактивов, дающих цветную реакцию. Среди многих методов, предложенных для определения количества железа в сыворотке, наиболее точными считаются ортофенантролиновый, пиридиловый, батофенантролиновый и др. Метод определения содержания железа в сыворотке по цветной реакции с батофенантролином является унифицированным. В ряде случаев клин, значение имеет определение в К. содержания ртути (см.), меди (см.) и других элементов.

Определение функционального состояния свертывающей системы. Оценка функц, состояния свертывающей системы К. проводится путем определения активности факторов свертывания (плазменных и тромбоцитарных), факторов, тормозящих свертывание крови (антикоагулянтов, ингибиторов), а также факторов фибринолиза (плазменных и тканевых). Для определения активности указанных факторов предложены многочисленные методы исследований. В клин, практике широко используются унифицированные методы исследования свертывающей системы крови (см.) и фибринолиза (см.): определение времени свертывания К., рекальцификации плазмы, толерантности плазмы к гепарину, тромбинового (тромбопластинового) времени, содержания фибриногена и фибриногена Б в плазме, факторов VIII, IX, XIII, фибринолитической активности. Для общей характеристики состояния свертывающей и антисвертывающей систем К. применяется тромбоэластография (см.) и другие методы (см. Коагулограмма). Графическая регистрация динамики свертывания К. (тромбоэластограмма) осуществляется тром-боэластографом, принцип действия к-рого основан на измерении вязкости К., изменяющейся в процессе свертывания.

Получение форменных элементов крови для биохимических исследований

Клетки могут быть отделены от плазмы свободной седиментацией, центрифугированием или ультрафильтрацией. Для выделения отдельных видов клеток используется их избирательное осаждение, дифференциальное центрифугирование, центрифугирование в р-рах определенной плотности, адсорбция на крупнопористых носителях (вата, стекловолокно и т. д.) и свободнопроточный электрофорез (см.). Субклеточные структуры (мембраны, ядра, митохондрии и др.) могут быть выделены при использовании названных методов после предварительного разрушения клеток гемолизом, при помощи ультразвука, температурного воздействия.

Морфологические методы исследования клеток крови (световая, люминесцентная, фазово-контрастная микроскопия). Световая микроскопия (см. Микроскопические методы исследования) в сочетании со специальной окраской позволяет исследовать морфофункциональные свойства клеток К. При люминесцентной микроскопии (см.) возможно наблюдение светящегося объекта на темном фоне. Первичное свечение объекта, как и свечение флюорохромированного препарата (вторичная люминесценция), происходит под действием УФ-лучей или сине-фиолетовой части видимого спектра: объект начинает светиться, испускает свет с большей длиной волн. Собственная УФ-флюоресценция большинства клеток ограничивается неярким свечением цитоплазмы при относительно слабом свечении ядра. Миелоидные клетки флюоресцируют наиболее ярко, но по мере дифференцировки их свечение снижается. Слабо флюоресцируют элементы красного ряда, зрелые эритроциты не светятся. Вторичная флюоресценция клеток К. изучается с помощью витального флюорохромирования акридином оранжевым, суправитального флюорохромирования и флюорохромирования фиксированных препаратов. В флюорохромированных препаратах возможна дифференцировка форменных элементов К., подсчет лейкоцитов и тромбоцитов, определение осмотической стойкости лейкоцитов и жизнеспособности лейкоцитов. Некоторые специальные виды окраски позволяют определять такие включения, как базофильная пунктация эритроцитов, производить подсчет числа тромбоцитов, ретикулоцитов, сидероцитов (если они появляются). С помощью фазово-контрастной микроскопии (см.) исследуют живые малоконтрастные объекты в неокрашенном виде. Принцип состоит в искусственном смещении фаз колебаний световых волн с образованием новых колебаний с большей амплитудой для увеличения контраста изображения. При фазово-контрастной микроскопии клеток возможны дифференциация клеток и подсчет в свежих препаратах числа ретикулоцитов, тромбоцитов.

Электронная и сканирующая микроскопия. Трансмиссионная электронная микроскопия (см.) позволяет изучать тонкую структуру клеток. Для электронной микроскопии клеток К. применяют метод двойной фиксации. Первичный материал помещают в 2,5% р-р глутаральдегида в фосфатном буфере pH 7,2 в течение одного часа, дважды промывают в р-ре фосфатного буфера pH 7,2. Дополнительно фиксацию проводят в 1% р-ре четырехокиси осмия на основном буфере. Сканирующая электронная микроскопия позволяет изучать поверхностную архитектонику клеток К. и их процентное соотношение. Для сканирующей электронной микроскопии, так же как и для трансмиссионной, материал фиксируют глутаральдегидом и осмием. Затем после обезвоживания дважды в 95—96% спирте материал наносят тонким слоем на медные или латунные пластинки, высушивают на воздухе, напыляют золотом и просматривают в сканирующем микроскопе.

Цитохимические исследования крови базируются в основном на визуальной оценке специфических цветных реакций. Содержание и активность хим. соединений, выявляемых в клетках К., определяется, как правило, путем подсчета процента клеток с положительной реакцией. Для исследования активности цитохимических соединений в клетке, требующего высокой точности, проводится количественное определение этих веществ с помощью цитоспектрофотометров (см. Цитофотометрия).

Цитоспектрофотометрия заключается в выявлении количества и локализации хим. компонентов в клетках по изменению величины поглощения света с определенной длиной волны. Содержание нуклеиновых к-т в лейкоцитах может быть определено путем фотометрирования неокрашенных препаратов ультрафиолетовой области спектра при длине волны 260 нм после экстрагирования ДНК или РНК. При фотометрии РНК или ДНК могут быть определены в видимой области спектра: ДНК — при окраске мазков по Фейльгену, РНК — при окраске основными красителями и реактивом галлоцианин-хромовые квасцы. Для определения гистонов применяют окраску зеленым прочным при pH 8,2. Для определения негистоновых белков, глобулинов и липопротеидов проводится фотометрия в ультрафиолетовой области спектра при длине волны 280 нм, а также в видимой области при окраске зеленым прочным при pH 1,2 и нафтоловым желтым S. В целях выявления углеводов используют ШИК-реакцию, определяя образовавшийся окрашенный продукт при помощи фотометрии видимой области спектра. Для контроля применяют специфическое экстрагирование изучаемых веществ. Содержание гемоглобина в эритроцитах может быть определено с помощью цитофотометрии неокрашенных препаратов в диапазоне длин волн 404—415 нм, соответствующем максимуму поглощения для гема. Преимущество микроцитоспектрофотометрических методов перед биохимическими заключается в том, что можно не только получить суммарный результат для клеток определенного типа, но и оценить локализацию и содержание веществ в каждой клетке в отдельности.

Клеточный электрофорез. На поверхностной мембране клетки существует мозаика зарядов за счет катионных и анионных групп, соотношение которых и определяет общий электрический заряд. Электрический заряд и электрофоретическая подвижность находятся в прямо пропорциональной зависимости. Следовательно, используя аналитический клеточный электрофорез, можно получить количественную оценку величины поверхностного заряда по электрофоретической подвижности клетки. Определение электрофоретической подвижности дает возможность получать косвенную информацию о некоторых физ.-хим. особенностях поверхностной мембраны клетки и более полно охарактеризовать ее функц, полноценность. Установлено, что электрический поверхностный заряд клеток К. отрицателен и не зависит ни от групповой, ни от резус-принадлежности, ни от пола. Электрофоретическая подвижность клеток К. является величиной постоянной и характеризуется малым разбросом подвижности при измерении однотипных клеток. Среди клеток периферической К. наибольшую электрофоретическую подвижность имеют эритроциты, наименьшую — нейтрофилы. Лимфоциты занимают промежуточное положение.

Радиоизотопные методы исследования используются для оценки продолжительности жизни (времени циркуляции) клеток периферической К., а также для выявления некоторых сторон внутриклеточного обмена. Для суммарной метки всех клеток К. или в отдельности каждой клеточной фракции с предварительным ее выделением применяют 51Cr, диизопропил-флюрофосфат D FP, 32P, 3H, 14C. Кроме того, для метки тромбоцитов используют 35S, Se-метионин, a 59Надстрочный текстFe для метки эритроцитов in vivo через включение его в синтез гемоглобина эритроидных предшественников. Различные антигенные сыворотки, меченные 125I, применяют для определения антигенов на поверхности эритроцитов. Регистрация метки в зависимости от вида излучения (бета, гамма) может осуществляться с помощью радиометрической аппаратуры (см. Радиоизотопная диагностика) и методом авторадиографии (см.).

Широкое признание получил также метод препаративного электрофореза в свободном потоке, который основан на совместном действии однородного электрического поля и силы тяжести. Препаративный электрофорез позволяет в зависимости от величины заряда разделить суспензию клеток на различные фракции.

Голография используется для определения размеров и формы клеток К. (см. Голография, Эритроцитометрия).

Иммунологические методы исследования дают возможность выявить наличие антител к тем или иным клеткам К., определить соотношение T и В популяций лимфоцитов (см. Иммуноглобулины, Иммунокомпетентные клетки, Лимфоциты).

Препараты крови

Как леч. средство К. применяется в цельном виде, в виде компонентов (см. Лейкоконцентрат, Тромбоцитная масса, Эритроцитная масса) и препаратов. Жидкая часть К.— плазма (см. Плазма крови) может применяться самостоятельно как леч. препарат; при разделении (фракционировании) содержащихся в ней белков получают отдельные препараты (табл. 9). Препараты плазмы и ее белков оказывают в основном комплексное, иммунологически активное и гемостатическое действие.

К препаратам комплексного действия относятся плазма и различные р-ры альбумина. Эти препараты одновременно оказывают гемодинамическое, противошоковое и общестимулирующее действие; их применяют также для парентерального белкового питания.

Плазма К. используется в нативном жидком, замороженном, лиофильно-высушенном и концентрированном виде. Трансфузии плазмы сопровождаются увеличением массы циркулирующей К., скорости кровотока и нормализацией гемодинамических показателей. Показанием к ее применению служат также гипопротеинемические состояния. Свежезаготовленная нативная и замороженная плазма эффективна для остановки кровотечения; сухая плазма, особенно длительных сроков хранения, в значительной мере теряет гемостатические свойства. Концентрат нативной плазмы, полученный после отделения криопреципитата, обладает более выраженным леч. действием за счет увеличения удельного содержания белка.

Р-ры альбумина выпускают в различных странах в 5, 10, 20 и 25% концентрации, вводят внутривенно. Наряду с очищенным альбумином широко применяют препараты, содержащие также 15—20% альфа- и бета-глобулинов. Таким препаратом является протеин, известный за рубежом под названием «стабильный пастеризованный раствор белков плазмы». Благодаря введению стабилизаторов р-ры альбумина выдерживают пастеризацию, инактивирующую вирус гепатита.

Применение альбумина показано при различных видах шока — травматическом, операционном, ожоговом, при отеках и нарушениях белкового состава К. Концентрированные р-ры альбумина рекомендуются при травмах черепа, сопровождающихся отеком мозга, при сердечнососудистой патологии, когда должен быть ограничен объем вводимой в организм жидкости. Препараты альбумина, состоящие из белка 5% концентрации, целесообразно применять при обширной кровопотере для быстрой нормализации АД. При массивных кровотечениях введение альбумина следует сочетать с трансфузиями К. (см. Альбумины, альбумин как препарат крови).

Разрабатывается новый препарат комплексного действия — фераль, представляющий собой комплекс альбумина с железом. Препарат вводят внутривенно, он эффективен при лечении железодефицитной анемии, особенно сопровождающейся гипопротеинемией.

Группу иммунологических препаратов, обладающих специфической активностью против инф. заболеваний, составляют иммуноглобулины (см.), выделяемые при фракционировании плазмы. В практике наиболее широко применяется гамма-глобулин. Высоким леч. эффектом обладают иммунные препараты специфического направленного действия против коклюша, оспы, столбняка, стафилококка, иммуноглобулин анти-резус и др. Разрабатываются методы получения иммуноглобулинов против других инфекций, а также комбинированных препаратов.

Препараты иммуноглобулинов вводятся внутримышечно. Часть белка при этом расщепляется тканевыми протеазами, рассасывание в месте инъекции происходит медленно, что снижает эффективность действия. В связи с этим важное значение приобретают исследования по созданию иммуноглобулина для внутривенного применения. Возможность внутривенного введения 25—50 мл 5% р-ра иммуноглобулина значительно повысит эффективность его при профилактике и терапии ряда заболеваний.

К гемостатическим препаратам относится плазма, отделенная от К. в первые часы после взятия ее от донора. Такая плазма содержит комплекс свертывающих факторов, в т. ч. фактор VIII — антигемофильный глобулин (АГГ), и может применяться для профилактики и остановки кровотечений при гемофилии. В нативной плазме АГГ неустойчив и через 24 часа практически теряет активность. Замораживание и лиофильное высушивание плазмы, содержащей АГГ, продлевает его сохранность.

Широкое применение нашел крио-преципитат, который выделяется в виде осадка при оттаивании и центрифугировании свежезамороженной плазмы. В зависимости от исходной активности плазмы криопреципитат содержит до 200 единиц активности АГГ, в препарате присутствуют также фибриноген, фибринстабилизирующий фактор XIII, незначительные примеси других факторов свертывания. Криопреципитат выпускается в пластикатных мешках или во флаконах в замороженном или высушенном виде. Изготавливаются также концентраты очищенного АГГ с активностью до 900 единиц. Леч. эффективность таких препаратов значительно возрастает, снижается побочное действие примеси других белков.

Для лечения гемофилии В, или болезни Кристмаса (дефицит фактора свертывания IX), разрабатывается препарат комплекса факторов II, VII, IX и X, называемый протромбиновым комплексом. Применение его показано при кровотечениях, вызванных антикоагулянтной терапией, при заболеваниях печени, сопровождающихся нарушением синтеза факторов этого комплекса. В этих случаях также эффективно введение концентрата нативной плазмы (см. Гемофилия, методы приготовления антигемофильных препаратов).

Фибриноген (см.), выделяемый на начальных стадиях фракционирования плазмы, показан в качестве специфической терапии при кровотечениях, вызванных дефицитом фибриногена. Гипо- и афибриногенемия в большинстве случаев сопровождаются недостаточностью других факторов свертывания К., поэтому применение фибриногена целесообразно в сочетании с другими гемостатическими препаратами или в виде одного из компонентов таких препаратов.

Помимо перечисленных препаратов, вводимых внутривенно, существуют гемостатические средства, применяемые местно для остановки наружных кровотечений или геморрагий, возникающих при оперативных вмешательствах. К ним относятся тромбин (см.), фибринная пленка (см. Лекарственные пленки) и гемостатическая губка (см. Фибринная губка), биологический антисептический тампон и др.

Основным действующим началом этих средств является тромбин, вызывающий образование сгустка в результате превращения фибриногена К. в фибрин, который закрывает просвет сосудов в месте кровотечения. Особенно эффективно применение препаратов для гемостаза на поврежденной поверхности паренхиматозных органов.

Фибринные пленки и губки в силу своих механических свойств эффективны не только для остановки кровотечения, но и как пластический материал. Эти свойства препаратов обеспечивают положительный эффект при лечении ожоговой болезни, покрытии десерозированных поверхностей петель кишечника. В нейрохирургической практике фибринные пленки с успехом применяют для замещения дефекта твердой мозговой оболочки. При этом фибринные пленки из изогенного материала имеют преимущества перед пленками, изготавливаемыми из плазмы К. крупного рогатого скота. Изогенные пленки могут быть оставлены в ходе операции в организме больного, что невозможно при применении гетерогенного препарата из-за угрозы сенсибилизации организма чужеродным белком.

Кроме описанных, существует ряд препаратов, обладающих антианемическим и стимулирующим действием. К этой группе можно отнести эригем и неспецифические биостимуляторы — стерилизованную сыворотку Ф и полибиолин.

Судебно-медицинское исследование

Исследование К. имеет большое значение при расследовании преступлений. В задачи исследования К. входит установление наличия К., ее видовой, групповой, половой и возрастной принадлежности, регионарного происхождения К., давности и механизма образования ее следов, изменений К. при некоторых отравлениях, решение вопросов о спорном отцовстве, материнстве и замене детей.

Рис. 1. Спектры крови: 1 — оксигемоглобина, 2— восстановленного гемоглобина, 3 — карбоксигемоглобина, 4 — метгемоглобина, 5 —гематина в щелочном растворе, 6 — гемохромогена, 7 — гематопорфирина в кислом растворе; темные полосы с четкими границами в спектре — полосы поглощения света гемоглобином и его производными.

Рис. 1. Спектры крови: 1 — оксигемоглобина, 2— восстановленного гемоглобина, 3 — карбоксигемоглобина, 4 — метгемоглобина, 5 —гематина в щелочном растворе, 6 — гемохромогена, 7 — гематопорфирина в кислом растворе; темные полосы с четкими границами в спектре — полосы поглощения света гемоглобином и его производными.

Для обнаружения К. могут применяться некоторые ориентировочные предварительные методы — проба с перекисью водорода, с бензидином (см. Бензидиновая проба), исследование в ультрафиолетовых лучах и др. Доказывается наличие К. путем обнаружения форменных элементов (в жидкой К.), гемоглобина (см.) или его производных. Гемоглобин может быть обнаружен методом спектрального анализа (см. Микроспектральный анализ) и микрокристаллическими реакциями (см. Микрокристаллоскопия). Спектральное исследование основано на способности р-ров гемоглобина К. и его соединений поглощать волны света определенной длины и давать характерные полосы поглощения в спектре (цветн. рис. 1).

Спектральное исследование К. производится с помощью спектроскопа прямого видения, микроспектроскопа и спектрофотометрическим, методом. Для спектрального исследования из пятна приготавливается вытяжка, в к-рой гемоглобин под. воздействием соответствующих реактивов обычно превращается в гемохромоген (см.) или гематопорфирин (см. Гематопорфириновая проба), дающие характерные для них спектры поглощения. Благодаря строгой специфичности и высокой чувствительности спектральный метод позволяет доказать наличие К. в пятне.

Рис. 2. Кристаллы солянокислого гемина (1), кристаллы гемохромогена (2).

Рис. 2. Кристаллы солянокислого гемина (1), кристаллы гемохромогена (2).

Метод получения микрокристаллов — солянокислого гемина и гемохромогена (цветн. рис. 2, 1 и 2) — значительно уступает спектральному по своей чувствительности. Выпадению кристаллов препятствуют сильное высыхание и загнивание К., различные примеси. Поэтому отрицательный результат реакций не является доказательством отсутствия К. Выпадение характерных кристаллов позволяет достоверно утверждать о наличии К.

Для установления видовой принадлежности К. применяется реакция: преципитации Чистовича (см. Преципитация). Она производится в пробирках с тонкими концами, в которые помещают вытяжки из исследуемых пятен К., а затем пипеткой на дно пробирок вводят специфические на белок человека и определенных животных сыворотки. Если в вытяжке из пятна имеется К. человека, то на границе соприкосновения специфической на белок человека сыворотки и вытяжки образуется кольцо преципитации. Контролем служат исследования с сыворотками на белок отдельных животных, которые не дают преципитации с К. человека. Аналогичным методом можно установить К. определенных животных. Если вытяжка из пятна мутная, то реакцию преципитации лучше проводить в агаре, в к-ром делается несколько «отверстий». В центральное отверстие помещается вытяжка из пятна, а в периферические — специфические преципитирующие сыворотки. За счет диффузии в агаре происходит встреча вытяжки и сывороток. Если они гомологичны, то образуется преципитат в виде полосы белесоватого вида. Такая реакция в агаре протекает в течение 2—3 суток. Ее можно ускорить до 15—20 мин. путем проведения в электрическом поле (метод электропреципитации). Определение видовой принадлежности К. может производиться также методами иммунофлюоресценции (см.) и эмиссионно-спектрального анализа.

Для отличия К. отдельных лиц используются иммунол, особенности эритроцитов, плазменных белков и ферментов. В первую очередь производится исследование групп К. (система AB0). Если нельзя дифференцировать К. отдельных лиц по труппам (их К. относится к одной труппе), прибегают к исследованию других эритроцитарных систем. Антигены эритроцитарных систем в пятнах К. обычно определяются методами абсорбции в количественной модификации, абсорбции-элюции и методом смешанной агглютинации (см. Группы крови).

Для разграничения К. людей используются не только эритроцитарные, но и сывороточные системы (см. Сывороточные системы крови). К ним относятся белки — гаптоглобин, гамма-глобулин и липопротеиды, имеющие передаваемые по наследству особенности (группы). Кроме того, К. людей различается по ферментам, которые содержатся в эритроцитах и сыворотке. Из ферментов для дифференциации К. в пятнах наибольшее значение имеют кислая фосфатаза, фосфоглюкомутаза эритроцитов, сывороточная холинэстераза и др. Групповые свойства каждой системы не связаны с особенностями другой системы, что позволяет использовать их для исключения принадлежности К. определенному лицу.

Половая дифференцировка К. производится путем выявления различий в строении ядер сегментоядерных лейкоцитов (см. Половой хроматин). Наличие в большом количестве в ядрах лейкоцитов выростов, напоминающих по форме барабанную палочку, ракетку, свойственно К. женщин. В К. мужчин таких образований нет или они имеются в небольшом количестве. Принадлежность К. мужчине можно установить методом люминесцентной микроскопии, обнаружив в ядрах лейкоцитов Y-хромосому.

Принадлежность пятна К. беременной женщине можно установить путем впрыскивания инфантильным белым крысам вытяжки из пятна. Положительная реакция (течка у крыс) может быть, если К. принадлежит женщине со сроком беременности не менее 6 нед. при условии, что пятно было давностью не св. 3 мес.

Отличие К. новорожденных от К. взрослых в пятнах основано на большей устойчивости гемоглобина новорожденных к щелочам по сравнению с гемоглобином взрослых. Об этом можно судить по изменению цвета К. после добавления к ней щелочи или по изменению спектров поглощения.

Определение регионарного происхождения К. производится путем обнаружения в ней дополнительных включений. Напр., в пятнах К. менструального происхождения могут находиться клетки эпителия слизистой оболочки матки, геморроидального происхождения — частицы кала и т. д.

Давность следов К. устанавливают путем обнаружения в ней хлоридов серебра при погружении пятна К. в 1% р-р азотнокислого серебра. Однако этот метод не является абсолютно достоверным, поскольку пропитывание пятна хлоридами зависит не только от срока, прошедшего с момента образования пятна, но и от различных внешних воздействий.

Рис. 3. Предварительные пробы на карбоксигемоглобин: 1 — Гоппе — Зейлера, 2 — Либмана, 3 — Залесского; А — капли крови, содержащие карбоксигемоглобин, Б — капли нормальной крови; верхний ряд —до исследования, нижний ряд — после прибавления реактива: окраска капель крови, содержащих карбоксигемоглобин, не меняется, выражено изменение окраски капель нормальной крови.

Рис. 3. Предварительные пробы на карбоксигемоглобин: 1 — Гоппе — Зейлера, 2 — Либмана, 3 — Залесского; А — капли крови, содержащие карбоксигемоглобин, Б — капли нормальной крови; верхний ряд —до исследования, нижний ряд — после прибавления реактива: окраска капель крови, содержащих карбоксигемоглобин, не меняется, выражено изменение окраски капель нормальной крови.

Рис. 4. Проба с танином: слева — кровь с карбоксигемоглобином; справа — контрольная (нормальная кровь при реакции с танином).

Рис. 4. Проба с танином: слева — кровь с карбоксигемоглобином; справа — контрольная (нормальная кровь при реакции с танином).

Выявление в К. карбоксигемоглобина и метгемоглобина производится в случаях подозрения на отравление окисью углерода, бертолетовой солью, нитритами и др. Карбоксигемоглобин определяется спектральным и хим. исследованиями. Спектр карбоксигемоглобина сходен со спектром оксигемоглобина (две полосы поглощения в желто-зеленой части спектра). Для дифференцирования прибавляется восстановитель (гидросульфат натрия, многосернистый аммоний). При наличии карбоксигемоглобина прибавление восстановителя не вызывает изменения спектра, в то время как в контроле происходит образование спектра восстановленного гемоглобина (одна широкая полоса в желто-зеленой части спектра). Хим. определение карбоксигемоглобина основано на сохранении при наличии отравления ярко-красной окраски К. после прибавления к ней щелочи (проба Гоппе-Зейлера), формальдегида (проба Либмана), р-ра сернокислой меди (проба Залесского), танина, от которых нормальная К. изменяет свою окраску (цветн. рис. 3 и 4).

Метгемоглобин определяется при спектральном исследовании или переводится в цианметгемоглобин или фторметгемоглобин, спектры которых лучше различимы (см. Метгемоглобинемия).

По величине и форме следов К. можно судить о механизме их образования и об определенных обстоятельствах происшествия. Следы К. можно разделить на следующие виды:

1) пятна от падения капель К. на горизонтальную плоскость; по степени зазубренности краев капель устанавливают высоту падения;

2) пятна от брызг или от падения капель К. на наклонную плоскость, приобретающие форму восклицательного знака, узкий конец к-рого направлен в сторону падения капли;

3) потеки, образующиеся при попадании и стенании К. по вертикальной поверхности; 4) помарки и мазки, возникающие при вытирании следов К. тряпкой, полотенцем и т. д.;

5) следы К. в виде отпечатков пальцев, подошв и других предметов;

6) пятна, пропитывающие различные предметы;

7) лужи К., свидетельствующие о большом кровотечении незадолго до осмотра;

8) «замывные воды», т. е. следы К. в воде и других жидкостях, к-рыми К. замывалась.

Определение количества излившейся К. по образованным ею следам на вещественных доказательствах (см.) производится по сухому остатку К. с последующим перерасчетом его на жидкую К. Сухой остаток К. определяют путем сравнения веса участка предмета со следами К. с одинаковым по площади участком предмета без следов К. или путем извлечения сухой К. из пятна щелочными растворами.

Происхождение ребенка от определенных родителей в делах о спорном отцовстве, спорном материнстве и замене детей устанавливается путем исследования К. на основании законов генетики (см. Материнство спорное, Отцовство спорное). Групповые признаки эритроцитарных, сывороточных, лейкоцитарных систем и ферментов передаются по наследству по определенным правилам, и на основании их исследования устанавливают возможность происхождения ребенка от определенных родителей. Экспертиза К. позволяет лишь исключить отцовство (материнство, замену детей), но не устанавливает их.

См. также Кроветворение.

Таблицы

Таблица 1. НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОГРАММЫ ВЗРОСЛОГО (по В. В. Соколову и И. А. Грибову)

Показатели

Пол

Система СИ

Традиционно сложившаяся система

Гемоглобин

М

130,0 — 160,0 г/л

13,0 — 16,0 г%

Ж

120 ,0 —140 ,0 г/л

12,0 — 14,0 г%

Эритроциты

м

4,0 — 5, 0*1012

4, 0—5, 0 млн. в 1 мкл

ж

3,9 —4,7*1012

3, 9—4, 7 млн. в 1 мкл

Цветной показатель

0,85 — 1,05

0,85 — 1,05

Среднее содержание гемоглобина в 1 эритроците

30 — 35 пг

30 — 35 пг

Ретикулоциты

0,2-1%

2—10 промилле

Тромбоциты

180,0 – 320,0 *109

180,0—320,0 тыс. в 1 мкл

Лейкоциты

4-9*109

4 , 0—9 , 0 тыс. в 1 мкл

Нейтрофилы

палочкоядерные

1-6%

0,040—0,300*109

1-6%

40 — 300 в 1 мкл

сегментоядерные

47-72%

2, 000—5, 500 * 109

47-72%

2000 — 5500 в 1 мкл

Эозинофилы

0,5-5%

0,020—0,300 *109

0,5-5%

20—300 в 1 мкл

Базофилы

0-1%

0-0,065* 109

0-1%

0—65 в 1 мкл

Лимфоциты

19-37%

1,200-3,000*109

19-37%

1200—3000 в 1 мкл

Моноциты

3-11%

0,09 – 0,60*109

3-11%

90-600 в 1 мкл

Примечание: показатели, к к-рым нет обозначений М
(мужской) и Ж (женский), относятся к обоим полам.

Таблица 2. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ФОРМ ЭРИТРОЦИТОВ

Название эритроцита

Описание формы эритроцита

Дискоцит

Клетка, имеющая форму двояковогнутого диска

Дискоцит с одним выростом

Клетка в форме двояковогнутого диска с выбуханием* в
середине вогнутости

Дискоцит с гребнем

Клетка, в форме двояковогнутого диска, имеющая в середине
протяженное возвышение

Дискоцит с множественными выростами

Клетка, имеющая форму утолщенного диска с множеством
конических выростов

Эритроцит в виде тутовой ягоды

Клетка в форме вздутого диска с множеством конусообразных
выростов

Эритроцит в виде спущенного мяча

Клетка — сфера с произвольно расположенными вмятинами

Куполообразный эритроцит

Клетка в форме двустенной чаши с гладкой поверхностью

Сферический эритроцит

Клетка в форме диска, округленного до полной сферы,
гладкого и с отростками

Дистрофически измененный эритроцит

Клетка неправильной формы, к-рая может иметь разнообразную
конфигурацию