Взаимодействие эритроцитов в средах, индуцирующих их агрегацию: исследование с помощью лазерных пинцетов ли кисун

Свойства эритроцитов

Эритроциты обладают физиологическими и физико-хими­ческими свойствами: 1) пластичностью; 2) осмотической стойкостью, 3) наличием креаторных связей; 4) способностью к оседанию; 5) агрегацией; 6) деструкцией.

Пластичность во многом обусловлена строением цитоскелета, в котором очень важным является соотношение фосфолипидов и холестерина. Это соотношение выражается в виде липолитического коэффициента и в норме составляет 0,9. Пластичность эритроцитов – способность к обратимой деформации при прохождении через узкие капилляры и микропоры. При снижении количества холестерина в мембране наблюдается снижение стойкости эритроцитов.

Осмотическое давление в клетках немного выше, чем в плазме, за счет внутриклеточной концентрации белков. Также на осмотическое Давление оказывает влияние и минеральный состав (в эритроцитах преобладает калий и снижено содержание ионов Na). За счет наличия осмотического давления обеспечивается нормальный тургор.

В настоящее время установлено, что эритроциты являются идеальным переносчиками, поскольку обладают креаторными связями, транспортируют различные вещества и осуществляют межклеточное взаимодействие.

Способность к оседанию обусловлена удельным весом клеток, который выше, чем все плазмы крови. В норме она невысока и связана с наличием белков альбуминовой фракции, которые способны удерживать гидратную оболочку эритроцитов. Глобулины являются лиофобными коллоидами, которые препятствуют образованию гадратной оболочки. Соотношение альбуминовой и глобулиновой фракций крови (белковый коэффициент) определяет скорость оседания эритроцитов. В норме он составляет 1,5-1,7.

При уменьшении скорости кровотока и увеличении вязкости наблюдается агрегация. При быстрой агрегации образуются «монетные столбики» – ложные агрегаты, которые распадаются на полноценные клетки с сохраненной мембраной и внутриклеточной структурой. При длительном нарушении кровотока появляются истинные агреганты, вызывающие образование микротромба.

Деструкция (разрушение эритроцитов) происходит через 120 дней в результате физиологического старения. Оно характеризуется: 1) постепенным уменьшением содержания липидов и воды в мембране; 2) увеличенным- выходом ионов К и Na; 3) преобладанием метаболических сдвигов; 4) ухудшением способности к восстановлению метгемоглобина в гемоглобин; 5) понижением осмотической стойкости, приводящей к гемолизу.

Стареющие эритроциты за счет понижения способности к деформации застревают в миллипоровых фильтрах селезенки, где поглощаются фагоцитами. Около 10 % клеток подвергаются разрушению в сосудистом русле.

Эритроциты во время гиперемии. Механизмы агрегации эритроцитов – сладж феномена

При гиперемии эритроциты в расширенных сосудистых терминалях располагаются изолированно друг от друга, будучи разделенными плазмой. При этом обособленность эритроцитов определяется как на светооптическом, так и на электронно-микроскопическом уровнях. При сладжировании крови происходит слипание эритроцитов и образование в микрососудах клеточных агрегатов, разделенных плазмой; в подобных случаях плазма обнаруживается также между агрегатами и эндотелиальной выстилкой соответствующих сосудистых терминалеи.

Процесс агрегации эритроцитов не сопровождается разрушением их оболочки, что подтверждается электронной микроскопией. При стазе крови наблюдается склеивание эритроцитов и частичный их гемолиз. Это приводит к разрушению оболочки клеток и исчезновению границ между ними. Плазмы в таких микрососудах мало, что дает основание говорить о переходе крови при стазе в “плотное” состояние.

А.М.Чернух, П.Н.Александров, О.В.Алексеев (1984) на основании собственных экспериментальных исследований пришли к заключению, что сладж может быть вызван различными воздействиями: внутривенным введением высокомолекулярных веществ (декстрана, денатурированного белка, метилцеллюлозы, бактериальных токсинов, серотонина, норадреналина, брадикинина), перевязкой сосудов, перегреванием и охлаждением животных, массивной кровопотерей и многими другими факторами.

При этом внутрисосудистые гемореологические изменения при всех названных воздействиях характеризуются однотипностью внешних проявлений: агрегацией эритроцитов, сепарацией плазмы (отделением ее от форменных элементов), более или менее быстрым увеличением размеров агрегатов, их осаждением и замедлением кровотока вплоть до полной остановки его в отдельных микрососудах.

При образовании крупных клеточных агрегатов в артериолах в прекапилляры и капилляры поступает кровь с выраженным дефицитом эритроцитов или преимущественно плазма, в связи с чем в тканях уменьшается число обменных микрососудов, содержащих цельную кровь (Г.И.Мчедлишвили, 1989). Агрегация эритроцитов в венулах приводит к замедлению оттока венозной крови из модулей микроциркуляции и депонированию ее в тканях, также отрицательно сказывающихся на циркуляции крови в капиллярах. Кровоток в сосудистых терминалях при сладже может быть либо зернистым (гранулярным), либо прерывистым.

Для зернистого кровотока характерны мелкие агрегаты, а для прерывистого – крупные. В капиллярах как зернистый, так и прерывистый кровоток обусловливается мелкими агрегатами, нередко приобретающими форму “монетных столбиков”.

Механизмы агрегации эритроцитов до сих пор во многом остаются неясными. А.М.Чернух, П.Н.Александров, О.В.Алексеев (1984), Dintenfass (1971) полагают, что в возникновении данного феномена важная роль принадлежит сдвигам в белковых фракциях крови, сопровождающимся увеличением содержания в плазме высокомолекулярных белков (глобулинов, фибриногена).

Есть основание считать, что формированию агрегатов предшествуют процессы адсорбции белковых макромолекул на поверхности эритроцитов, что снижает их заряд и способствует сближению и слипанию. Известно, что сохранение суспензионной стабильности крови зависит от величины отрицательного заряда поверхности эритроцитов, препятствующего в физиологических условиях их сближению и агрегации.

Соединение положительно заряженных белковых преципитатов с отрицательно заряженной поверхностью эритроцитов приводит к снижению заряда последних и нарушению реологических свойств крови, проявляющемуся ее сладжированием.

Гипоагрегация тромбоцитов

• почечной недостаточности;
• хроническом лейкозе — злокачественном заболевании кровеносной системы;
• пониженной функции щитовидной железы;
• анемии (малокровии).

Диета

• гречка;
• рыба;
• красное мясо — готовят любым способом;
• говяжья печень;
• сыр;
• яйца;
• зелень;
• салаты с морковью, крапивой, болгарским перцем, свёклой;
• гранаты, бананы, ягоды рябины, сок шиповника.

Традиционное лечение

• Раствор аминокапроновой кислоты 5% внутривенно.
• Аденозинтрифосфат натрия внутримышечно или подкожно.
• Препараты: Эмосинт, Дицинон, Транексамовая кислота.
• При сильных кровотечениях проводят переливание донорской тромбоцитной массы.

• Троксевазин;
• Аспирин;
• Парацетамол;
• Ибупрофен;
• Эуфиллин;
• Антидепрессанты.

Кровь человека – непрозрачная, красная жидкость, состоящая из:

1. бледно-желтой плазмы крови;
2. взвешенных в ней форменных элементов:
   • эритроцитов (красных кровяных телец);
   • лейкоцитов (белых кровяных телец);
   • тромбоцитов (кровяных пластинок).

Кровь человека выполняет очень важные функции в организме:

• Кровь человека служит транспортом для различных веществ, гормонов и тепла в пределах организма (сердечно-сосудистой системы). Кровь переносит дыхательные газы – кислород О2 и углекислый газ СО2.
• Кровь участвует в водно-солевом обмене в организме и обеспечивает поддержание постоянства его внутренней среды (гомеостаза).
• Защитная функция крови человека заключается в обеспечении иммунных реакций и создании кровяных и тканевых барьеров против чужеродных веществ, микроорганизмов, дефектных клеток собственного организма.

Кровь – это основная жизненная среда, от качества которой зависят все процессы, протекающие в органах и клетках.

При нарушениях качества крови человека:

• вязкости крови (густая  кровь);
• закислении;
• повышении уровня холестерина в крови;
• наличии враждебной бактериальной флоры (грибов, паразитов)

затрудняется основная транспортная функция крови, что приводит к нарушению окислительно-восстановительных процессов во всех органах и тканях, в том числе головном мозге, легких, сердце, печени, почках. Качество состава крови человека необходимо поддерживать в пределах оптимального гомеостаза, исключив причины ведущие к нарушению вязкости крови.Быстрая утомляемость, сонливость в течении дня, ухудшение памяти являются самыми частыми и явными признаками нарушения состава крови человека (густая кровь).

Густая кровь – склеивание эритроцитов (сладж)*

Что такое агрегация эритроцитов

Термин агрегация с латинского языка в буквальном смысле слова означает «присоединение». Процесс агрегации же заключается в объединении или соединении клеточных элементов в одну систему. Это способность эритроцитов образовывать в кровеносной системе «монетные столбики» и их конгломераты разного размера и плотности.

Этот процесс хорошо просматривается под микроскопом в свежей кровяной капле, а так же при биомикроскопическом обследовании мелких сосудов. Плотность агрегатов со временем увеличивается, а границы отдельных кровяных клеток начинают уменьшаться.

Такая гомогенизация обратима и в дальнейшем может снова произойти дезагрегация, в результате которой агрегаты могут опять начать разрушаться.

Гиперагрегация тромбоцитов

• сахарном диабете;
• гипертонии — повышенном кровяном давлении;
• раке почек, желудка, крови;
• атеросклерозе сосудов;
• тромбоцитопатии.
• инфаркт миокарда — острое заболевание сердечной мышцы, которое развивается вследствие недостаточного кровоснабжения;
• инсульт — нарушение мозгового кровообращения;
• тромбоз вен нижних конечностей.

Медикаментозная терапия

• антикоагулянты — лекарства, препятствующие быстрой свёртываемости крови;
• новокаиновую блокаду, обезболивающие средства;
• препараты, которые способствуют расширению сосудов.
• морепродукты;
• зелень;
• цитрусовые;
• чеснок;
• зелёные и красные овощи;
• имбирь.
• гречку;
• гранат;
• черноплодную рябину.

Подготовка к анализу и расшифровка

Забор крови для лабораторной диагностики производится из вены. Чтобы анализ был корректным и объективным, пациенту следует соблюдать некоторые рекомендации по подготовке к сбору биологического материала.

Только следование нижеприведенным правилам гарантирует качественный результат анализа.

Несоблюдение рекомендаций приведет к присутствию в кровотоке веществ, способных исказить результаты диагностики.

Во-первых, следует соблюдать специальную диету в течение нескольких дней до анализа. Тонкости диеты в каждом конкретном случае разъяснит лечащий врач, выписавший направление на исследование.

Во-вторых, за сутки до клинической диагностики нужно отказаться от употребления кофеиносодержащих продуктов, алкогольных напитков, чеснока и никотина, так как они имеют иммуностимулирующие свойства, а, значит, способны повлиять на результат анализа.

И, в-третьих, за 8 часов до забора крови рекомендуется исключить из рациона блюда с высоким содержанием жиров, не принимать какие-либо лекарственные препараты.

Если прием медикаментов является необходимым для жизнеобеспечения, то следует заранее обговорить это с лечащим врачом для возможной корректировки полученных результатов лабораторного исследования.

Расшифровка анализа достаточно проста, в результате клинического исследования будет указан уровень агрегации тромбоцитов в процентах.

В зависимости от вещества, использованного для запуска процесса агглютинации, норма будет различаться. Агрегация тромбоцитов с АДФ предполагает, что уровень свертываемости будет находиться в пределах от 30,7 до 77,7 %.

В результате анализа с коллагеном слипание должно быть от 46,4 до 93,1 %. Реакция с ристомицином в норме должна давать показатели от 30,0 до 60,0 %.

Агрегация тромбоцитов с адреналином при нормальном содержании кровяных пластинок в крови укладывается в границы от 35,0 до 92,5 %.

Превышение нормальных показателей агглютинации носит название гиперагрегации тромбоцитов, а пониженный уровень называют гипоагрегацией.

Агрегация – эритроцит

Распространенная агрегация эритроцитов в артериолах конъюнктивы указывает на патологию. В норме поверхностные сосуды конъюнктивы глазного яблока, в том числе и капилляры, непроницаемы для флюоресцеина.

При определении степени агрегации эритроцитов широко применяется фотометрический метод, основанный на зависимости оптической плотности слоя крови от степени агрегации эритроцитов.

Графическую регистрацию скорости процесса агрегации эритроцитов удобно проводить на отечественном приборе – потенциометре К. Принцип определения агрегации тромбоцитов и применяемая при этом аппаратура аналогичны описанным выше. Для того чтобы вызвать агрегацию, к суспензии тромбоцитов в плазме добавляют агрегант АДФ – адено-зинфосфатдинатриевую соль в определенной концентрации. При этом в процессе возникающей агрегации тромбоцитов происходят изменения оптической плотности суспензии за счет укрупнения тромбоцитных агрегатов, вследствие чего изменяется оптическая плотность суспензии. Эти изменения регистрируются фотометрически и записываются.

Для клиники наибольшее значение имеет определение следующих гемореологических показателей: коэффициента агрегации эритроцитов, коэффициента агрегации тромбоцитов, динамической вязкости крови, гематокрита. Их определение проводят с помощью клинико-лабораторных методов, детальное описание которых выходит за пределы данной монографии. В то же время изложение кратких сведений о принципах, на которых основаны указанные методы, и используемой при этом аппаратуре представляется целесообразным в целях более широкого внедрения этих исследований в глазную клинику.

Изменение элементов крови, выражающееся в повышении протеинов плазмы, увеличивает агрегацию эритроцитов и тормозит фибринолиз. Это имеет, видимо, наиболее существенное значение в патогенезе диабетической ретинопатии, так как является причиной нарушения микроциркуляции, что считается основной причиной диабетических изменений сетчатки.

Изменение оптической плотности эритроцитной взвеси сравнительно с установленной заранее нормой определяет величину коэффициента агрегации эритроцитов.

Симптом кобры , извитость сосудов конъюнктивы и эписклеры, агрегация эритроцитов в мелких конъюнктивальных сосудах свидетельствуют об ухудшении кровотока в глазу, что нехарактерно для эссенциальной гипертензии глаза.

При определении степени агрегации эритроцитов широко применяется фотометрический метод, основанный на зависимости оптической плотности слоя крови от степени агрегации эритроцитов.

Наблюдаемая при диабетической ретинопатии гипоксия тканей глаз в значительной степени связана с изменениями реологических свойств крови, в первую очередь с усилением агрегации эритроцитов и уменьшением их деформируемости, что нарушает газообмен между носителями кислорода эритроцитами и тканями глаза.

Широко применяемым в Украине и странах СНГ плазмозамещающим препаратом дезинтоксикационного действия является реополиглюкин, представляющий собой 10 % раствор декстрана с молекулярной массой 30000 – 40000 в изотоническом растворе натрия хлорида, оказывающим специфическое влияние на капиллярную циркуляцию, улучшающий реологические свойства крови, ингибирующий агрегацию эритроцитов и обладающий тромбопрофилактическими свойствами.

Множественные рассеянные фокусы ишемии сетчатки могут развиваться вследствие нарушения реологических свойств крови. Причиной их считается фокальная непроходимость капилляров, вызванная нарушенной агрегацией эритроцитов.

Картина изменений сетчатой оболочки при диабете отличается значительным полиморфизмом. Суть их заключается в поражении венозно-капиллярной системы сетчатки, хориоидеи, радужки, возникновении агрегации эритроцитов, образовании микроаневризм, облитерации сосудов, ведущей к нарушению тканевого дыхания, в неоваскуля-ризации, тромбозе сосудов, появлении геморрагии и очагов помутнений в сетчатке, новообразованиях соединительной ткани.

Цельная кровь ( суспензия элементов в белковом растворе – плазме) является неньютоновской жидкостью. Ее вязкость тем выше, чем медленнее она течет. В основном это обусловлено агрегацией эритроцитов. В неподвижной крови эритроциты агрегируют, образуя так называемые монетные столбики, при быстром течении крови агрегаты эритроцитов распадаются, и вязкость уменьшается. На рис. 12.2 показана агрегация эритроцитов при патологии крови.

Суть и методы диагностики

Способ диагностики, так называемая агрегатограмма, основывается на оценке крови, богатой тромбоцитами. При этом в лаборатории создают такие условия, чтобы они соответствовали естественным, как в организме.

Такой подход называется in vivo в отличие от статичного метода, когда кровь исследуют без привязки к естественному состоянию (in vitro).

Соединительную ткань изучают с применением специальных реагентов. В зависимости от реакции, говорят о том или ином состоянии организма. Поскольку исследование проводят в естественных условиях, итоги всегда точны.

Интегральный показатель — это число прореагировавших клеток. Оно оценивается в процентах. Соответственно, по этому числу судят об агрегационной способности тромбоцита.

С аденозинтрифосфатом (АДФ)

Вещество используют в разных концентрациях. Это крайне чувствительный тест. В норме, при добавлении небольшого количества соединения, форменные клетки скучиваются в две стадии.

На первой происходит реакция на АДФ, на второй тромбоциты высвобождают собственные вещества, схожие по структуре, и агрегация происходит «по инерции».

Чтобы обнаружить отклонения, применяют более высокие концентрации.

• При среднем количестве аденозинтрифосфата налипшие клетки должны разрушаться. Рыхлая пробка устраняется. При значительной чувствительности тромбоцитов — это не так и процесс агрегации ускоряется.
• Высокие концентрации соединения вызывают обратное течение состояния. Но только не у больных людей. Если агрегация продолжается, это говорит о явном нарушении ответа от форменных клеток.

Анализ агрегации тромбоцитов с АДФ проводится для того, чтобы выявить нарушения свертываемости, это один из самых информативных методов.

С адреналином

Реакция с этим веществом развивается по следующему типу. Тромбоцитарные мембраны несут на своей поверхности особые рецепторы, которые отвечают при соприкосновении с адреналином. Соединение ингибирует специальное вещество — аденилатциклазу.

Если не вдаваться в биохимические особенности, это приводит к ускорению агрегации тромбоцитов. Все отклонения говорят о патологическом процессе.

Как правило, называют такие нарушения:

• Васкулиты.
• Синдром вязких тромбоцитов.
• Возможны тромбоцитопатии.

В то же время, изменение результатов теста встречается при расстройствах на фоне приема лекарств. Противовоспалительных нестероидного происхождения, оральных контрацептивов и гормональных средств вообще.

То же самое возможно на фоне интенсивных стрессов. Потому однозначно говорить о патологичесом процессе нельзя.

С арахидоновой кислотой

Проба в основном используется при приеме некоторых лекарственных средств, для оценки функции тромбоцитов. Названное вещество относится к мощным активаторам форменных клеток. Агрегация происходит в 1.5-2 раза быстрее нормы. При условии, что пациент не принимает следующие фармацевтические средства:

• Антибиотики.
• Мочегонные препараты.
• Ацетилсалициловую кислоту и прочие антиагреганты.
• Гормональные медикаменты.

При их приеме стандартной концентрации реактива оказывается недостаточно. Арахидоновая кислота применяется в большем количестве. Тем самым, исследование продолжается, пока не произойдет полноценной реакции.

Возможны некоторые отклонения от нормы. Например, если реагент долго находится на воздухе. Он очень быстро окисляется.

Встречаются и лабораторные ошибки. Поэтому при систематическом приеме лекарств рекомендуется пройти тест несколько раз. С перерывами в неделю-полторы.

С ристоцетином

Методику применяют, чтобы изучить как ведет себя фактор Виллебранда. Это особое вещество, которое отвечает за вторую стадию свертывания, адгезию тромбоцитов. Если его недостаточно, то начинаются аномальные отклонения.

Исследование крови с ристоцетином применяют для диагностики двух патологий:

• Болезнь Виллебранда. Одноименный болезнетворный процесс.
• Патология Бернара-Сулье. Изменение формы и функции тромбоцитов.

Они очень похожи, потому назначают специальный тест.

К реагирующему составу добавляют свежую плазму крови. На фоне первого расстройства, агрегация приходит в норму. При втором нарушении все остается как есть. Агрегация так и не начинается.

С коллагеном

Тест протекает довольно медленно. Чтобы началась реакция, нужно порядка 5-10 минут. Все отклонения говорят о нарушении на фазе адгезии. Соответственно, назначают лечение.

Тест агрегации тромбоцитов с коллагеном применяют, чтобы выявить васкулит и синдром вязких тромбоцитов. Также возможно исследование для подтверждения нарушений при гипертонической болезни, атеросклерозе.

Как происходит агрегация эритроцитов?

Самую простую агрегацию эритроцитов можно видеть под обычным микроскопом, когда на предметном стекле находится маленькая капля крови. В ней постепенно образуются склеенные столбики, «пачки» эритроцитов, которые называются монетными столбиками. Плотность этих столбиков постепенно возрастает, и затем уже не видно, что они склеены из отдельных эритроцитов. Они представляют цельный конгломерат. Этот феномен в лаборатории называется гомогенизацией.

К счастью, этот процесс вполне обратим, и в организме эритроцитарные сладжи (такое название есть у подобных структур) могут распадаться на отдельные клетки.

Важное клиническое значение агрегации эритроцитов в том, что эти сгустки из отдельных клеток нарушают капиллярный кровоток, поскольку они ухудшают текучесть крови, или ее реологические свойства. В крупных сосудах, таких как аорта, подключичная артерия, крупные сосуды печени агрегация эритроцитов незаметна

Но в мелких капиллярах ее игнорировать уже нельзя. Этот феномен может развиться быстро и сильно, сразу во всем организме, что наблюдается при некоторых заболеваниях.

В том случае, если агрегация эритроцитов происходит по причине какого-либо токсина, острой инфекции, например, при малярии, при крупозной пневмонии, при различных шоках, то во всём организме возникает серьезное препятствие для микроциркуляции. Кровь очень плохо поступает из мелких артерий в капиллярную систему.

Кроме этого агрегация, если она произошла внутри мелких капилляров, очень плохо воздействует на газообмен в тканях. Существует наука патофизиология, которая изучает типичные патофизиологические процессы, повреждающие различные структуры организма. С точки зрения этой науки, пределом вредности является полная остановка капиллярного кровотока, или стаз.

В результате возникает выраженный метаболический и тканевой ацидоз, или происходит повышение кислотности крови. Это состояние требует лечения, Но в данном случае применяется вовсе не сердечный аспирин, а специфическая терапия, направленная на выведение токсинов из организма человека, интенсивная терапия, направленная на восстановление капиллярного кровотока и микроциркуляторной функции. Наиболее частыми причинами агрегации эритроцитов являются:

• гемодинамический фактор, который определяет поведение эритроцитов в потоке крови. На этот фактор в значительной степени влияет концентрация эритроцитов. Понятно, что если у пациента возникло обезвоживание, то эритроциты находятся близко друг к другу, и их агрегация произойдёт наверняка;
• вторым фактором является плазменный. Этот фактор определяет состояние плазмы крови и нахождение в ней различных веществ, которые помогают эритроцитам сблизиться или оттолкнуться. Именно плазменным фактором дезагрегации будет являться прием аспирина. Его молекулы, находясь в плазме крови, препятствуют сближению эритроцитов их слипанию.
• Наконец, третий фактор является электростатическим. Это не что иное, как обычные силы кулоновского притяжения разноименных зарядов. Этот фактор также помогает эритроцитам слипнуться в комочки, и они становятся склеены.