Назад к списку

От анемии до тромбоцитов: 5 фактов о крови

Что общего у крови и холодца, как устроены тромбоциты и почему бывает анемия



pixabay.com



Анемию может вызывать нехватка витаминов

Нормальные уровни гемоглобина и содержащих его эритроцитов различны в разных группах пациентов и связаны с возрастом и полом. В среднем нормальный показатель гемоглобина для мужчин — 130,0–160,0 г/л, а для женщин — 120,0–140,0 г/л. Падение уровня гемоглобина ниже 110–120 г/л (и снижение количества содержащих его эритроцитов) называется анемией. 

 Если в организме уменьшается количество гемоглобина или эритроцитов, возникают серьезные проблемы с доставкой кислорода к органам и тканям, а без кислорода невозможна выработка энергии из компонентов пищи. Поэтому у людей с анемией развивается выраженная слабость и резко снижается переносимость физических нагрузок: они ощущают слабость, отсутствие жизненных сил и энергии, у них бледнеет кожа и губы. У людей со снижением гемоглобина ниже критического уровня 6 г/дл развиваются тяжелые симптомы: появляется одышка, так как человек пытается компенсировать недостаток кислорода за счет более частого дыхания, сердце начинает стучать быстрее, чтобы прокачать за минуту большее количество крови по сосудам. 

 Что вызывает снижение уровня гемоглобина и количества эритроцитов? Эритроциты могут разрушаться от самых разных причин — от генетических дефектов до длительного бега по твердому субстрату (маршевая анемия) и приема различных лекарств. Самые распространенные причины снижения уровня гемоглобина — дефицит железа и обильное кровотечение. У женщин, которые регулярно теряют много крови во время менструаций, нередко отмечается железодефицитная анемия легкой степени. Еще одна причина анемии — это проблемы с поступлением в организм витаминов, необходимых для синтеза гемоглобина. Эти проблемы могут быть обусловлены нехваткой витаминов В12 и фолиевой кислоты в пище. В частности, дефицит В12 может наблюдаться у жестких вегетарианцев (веганов) и людей, которые страдают заболеваниями желудка. Например, у людей с гастритом всасывающий фактор не синтезируется в достаточных количествах и витамин В12 не всасывается даже при достаточном поступлении из пищи.

Кардиолог Ярослав Ашихмин о причинах, симптомах и лечении анемии


У клеток крови был эволюционный предшественник


Кровь человека и других позвоночных состоит из жидкой среды — плазмы и взвешенных в ней клеток: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Эритроциты переносят кислород, лейкоциты защищают организм от внешних и внутренних патогенных агентов, а тромбоциты закупоривают повреждения на стенках сосудов и участвуют в свертывании крови. Хотя разница между ними колоссальна, в процессе кроветворения (гемопоэза) они создаются из одного предшественника — гемопоэтических стволовых клеток костного мозга. В ходе эволюции клетки крови эволюционировали из амебоцитов — бесцветных клеток в организме беспозвоночных. 

 Первые организмы на Земле были одноклеточными. Когда появились многоклеточные, возникла потребность в доставке питательных веществ к каждой клетке тела. Одни организмы прокачивали через свое тело жидкость, другие старались быть максимально плоскими. Самый эффективный вариант — жидкая внутренняя среда, которая разносит питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Но есть одна проблема: как защититься от вытекания и вторжения инородных тел и организмов при ранениях? В ответ на эти угрозы развились специальные клетки — амебоциты, которые есть у многих беспозвоночных. 

 Амебоциты плавают в жидкой среде, атакуют, захватывают и переваривают инородные частицы и микробов и занимаются регенерацией поврежденных тканей. Но эти клетки не разносят кислород: у насекомых за доставку кислорода отвечают трахеи, а у многих других организмов пигмент-носитель просто растворен в крови. Позвоночные не могут так жить: у них слишком высокие скорости потока и давление, и защитные клетки не могут сами приплыть к месту повреждения. Иммунная система эволюционировала, и понадобилась более продвинутая система противодействия внешним и внутренним патогенам. Кроме этого, позвоночным нужно много кислорода, и просто растворить носитель кислорода в жидкости не получится: ведь среда будет слишком густой. Поэтому его нужно во что-то упаковать. В результате у позвоночных амебоциты разделились на несколько непохожих друг на друга ветвей и стали клетками крови.

Биофизик Михаил Пантелеев о выращивании клеток крови из стволовых


Эритроциты не клетки


Эритроциты — красные кровяные тельца, переносящие кислород. Упрощая, их часто называют клетками крови, хотя с научной точки зрения это не так. Эритроциты, как и тромбоциты, лишены ядер, поэтому их относят не к клеткам, а к так называемым постклеточным элементам. Они представляют собой двояковогнутые диски и переносят кислород благодаря наличию в них белка гемоглобина: чем его больше, тем больше кислорода может перенести кровь. Увеличение количества эритроцитов отмечается у людей, которые живут в горах, а также у тех, кто страдает особым типом болезни крови, так называемым эритроцитозом, и у тех, кто принимает допинг в виде гормона эритропоэтина, ускоряющего образование эритроцитов.

Кардиолог Ярослав Ашихмин о том, из каких элементов состоит кровь и как разобраться в анализах


Плазменное свертывание крови похоже на приготовление холодца


Наш организм имеет несколько уровней защиты против кровотечений и кровоизлияний. Один уровень — это сосудистый гемостаз. Сокращение мышц в определенных ситуациях способно привести к сужению сосудов (вазоконстрикции) и замедлению или даже прекращению какого-то слабого кровотечения. Следующий слой — тромбоцитарный гемостаз. В нашей крови присутствуют специальные клетки — тромбоциты, которые в случае повреждения слепляются и затыкают место повреждения. Тромбоцитов немного, их примерно в 10 раз меньше, чем эритроцитов, и по размеру (если считать на объем) они на порядок-другой меньше. Поэтому внешне кажется, что тромбоцитов не очень много. Тем не менее они жизненно важны для остановки кровотечений. Третий уровень — система свертывания крови — хитрый каскад реакций в плазме крови, который завершается тем, что специализированный белок фибрин начинает полимеризоваться и создает трехмерную сетку. Такая трехмерная сетка на микроуровне может удержать внутри себя количество воды, которое в тысячу раз превосходит ее по массе. Этот процесс похож на приготовление холодца или удерживание жидкости в детских подгузниках: перестроение небольшого количества молекул делает вещество более вязким. 

 Свертывание крови — довольно сложный биохимический процесс. В него входит 60–70 белков и 200–300 реакций, среди которых одна обеспечивает желирование крови в месте повреждения, а все остальные регулируют его. До сих пор до конца не ясно, зачем одна и та же функция распределена между разными системами, для чего одновременно нужны тромбоциты и плазменное свертывание.

 Биофизик Михаил Пантелеев о свертывании крови


Тромбоциты устроены сложнее, чем эритроциты


Активную роль в свертывании крови играют тромбоциты — безъядерные плоские бесцветные форменные элементы крови. Уменьшение количества тромбоцитов наблюдается при различных тяжелых заболеваниях, в том числе онкологических. Норма тромбоцитов — 180,0–320,0 × 109/л. Падение их ниже 100×109 чревато тяжелыми кровотечениями. Увеличение числа тромбоцитов также является спутником самых разных патологических состояний. 

 Тромбоциты — примитивные, на первый взгляд, пластиночки с очень коротким сроком жизни — устроены даже сложнее, чем эритроциты. Тромбоциты состоят из тысячи белков, которые активно взаимодействуют друг с другом, у них есть энергетические станции — митохондрии. На внешней стороне мембраны расположены мощные системы сигнализации — десятки типов рецепторов, которые улавливают внешние сигналы и позволяют тромбоцитам переключаться в разные состояния. Способность тромбоцитов переходить в новое состояние, часто необратимо, называется активацией. Активированные тромбоциты могут прикрепляться к месту повреждения (адгезия) и друг к другу (агрегация), формируя перекрывающую повреждение пробку. Кроме того, в ходе активации мембрана тромбоцитов, в обычном состоянии не поддерживающая реакций свертывания, приобретает способность специфически связывать факторы свертывания, ускоряя реакции с их участием.

 При активации тромбоциты делятся на несколько субпопуляций с различающимися свойствами. Изначально эти субпопуляции находили благодаря тому, что часть тромбоцитов была покрыта слоем белков. В английском языке использовался термин coat (‘шуба’), и сами эти тромбоциты на русском языке называют укутанными. Субпопуляция таких тромбоцитов отличалась тем, что, с одной стороны, они были скорее мертвыми, в них прекратились процессы метаболизма, с другой стороны, на их поверхности была плотная «шуба» из белков. Хотя укутанные тромбоциты могут сильно ускорять мембранные реакции свертывания, они не могут прикрепляться друг к другу. Тогда зачем нужны эти мертвые тромбоциты? Оказалось, что хотя укутанные тромбоциты не способны агрегировать между собой, но они могут прикрепляться к обычным тромбоцитам. Белки, формирующие их «шубу», сконцентрированы в небольшой области на поверхности тромбоцита — яркой выпуклой точке, которую ученые прозвали шапкой. Скорее всего, именно через эту шапку тромбоциты встраиваются в тромбы. Такой хитрый механизм встраивания позволяет предположить, что эти тромбоциты играют очень важную роль в формировании тромбов.

Биофизик Михаил Пантелеев о роли тромбоцитов в свертывании крови

Источник: https://postnauka.ru/lists/101689