Тромбоциты человека – это безъядерные высокодифференцированные и высокоспециализированные клетки, обладающие уникальным строением и функциями.

Проявление тромбоцитами функциональной активности сопровождается кардинальным изменением их внутренней структуры, поэтому при изучении морфологии тромбоцитов принято выделять клетки стадии “покоя” (исходные неактивированные тромбоциты) и клетки, находящиеся на разных стадиях активации.

Тромбоциты стадии “покоя” описывают как мелкие дисковидные клетки диаметром 2-5 мкм. Дисковидную форму тромбоцитов можно отчетливо наблюдать на нефиксированных препаратах с помощью световой микроскопии. На фиксированных препаратах, окрашенных по Романовскому, тромбоциты имеют вид пластинок многоугольной, реже овальной формы, в которых выявляется периферическая часть – гиаломер , и центральная часть – грануломер , содержащая гранулы.

В норме гиаломер имеет базофильную окраску, грануломер – оксифильную. На ультраструктурном уровне в составе гиаломера выявляются элементы цитоскелета – микротрубочки и актин-миозиновые комплексы, определяющие форму тромбоцитов в стадии покоя и при активации. Грануломер содержит очень мелкие митохондрии с 1-2 кристами, скопления гликогена, 2 типа мембранных систем (открытая канальцевая система и плотная канальцевая система), некоторое количество лизосом и пероксисом, а также секреторные везикулы, или гранулы. Элементы вакуолярной системы, участвующие в синтезе и созревании белков (гранулярный эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи), в тромбоцитах не присутствуют или присутствуют в виде мелких остаточных форм, которые выявляются лишь при определенных патологиях.Считается, что все секреторные тромбоцитарные белки синтезируются еще на стадии мегакариоцитов.

Открытая система канальцев (ОСК) представляет собой сеть, состоящую из одномембранных канальцев и туннелей, которая пронизывают значительную часть объема тромбоцита и имеет контакт с плазматической мембраной. В состав мембран ОСК входят многие рецепторные белки и молекулы адгезии; при активации тромбоцита наблюдается диффузия этих белков из ОСК в сторону плазматической мембраны, а различных мембранных компонентов – в обратном направлении, т.о. ОСК осуществляет перераспределение мембранных компонентов внутри тромбоцитов. Кроме того, ОСК участвует в экзоцитозе секреторных везикул и, по всей видимости, в эндоцитозе некоторых белков плазмы крови (фибронектин, альбумины, иммуноглобулины).

В отличие от ОСК, плотная система канальцев (ПСК) не имеет связи с плазматической мембраной тромбоцитов и является производной гладкого эндоплазматического ретикулума. Основной функцией ПСК является хранение внутриклеточного кальция, также играющего большую роль в процессах активации тромбоцитов. Тромбоциты содержат большое количество секреторных везикул (пузырьков), диаметром от 200 до 600 нм; на гистологических препаратах эти везикулы имеют вид гранул, поэтому в литературе чаще всего используется термин “тромбоцитарные гранулы” или “гранулы тромбоцитов”.

В тромбоцитах выделяют 3 типа гранул:

1. Альфа-гранулы – содержат фактор IV тромбоцитов, бета-тромбоглобулин, тромбоспондин, фибронектин, фибриноген, фактор Виллебранда, различные ростовые факторы (VEGF, PDGF, EGF и др.), а также лизосомальные ферменты. Диаметр альфа-гранул – 300-500 нм;16

2. Бета-гранулы (другое название – плотные гранулы) – содержат АДФ (неметаболический пул), ГДФ, серотонин и ионы кальция. Бета-гранулы несколько меньше альфа-гранул, их диаметр составляет 250-350 нм;

3.Гамма-гранулы (лизосомы) – содержат кислую фосфатазу, р-глюкуронидазу, катепсин и другие лизосомальные ферменты. Наиболее мелкие гранулы, их диаметр составляет 200-250 нм.

Рисунок 1. Схема строения тромбоцита (Быков В.Л. Частная гистология человека. СПб: Сотис, 1999. 301 c.) Масс-спектрометрический анализ показал, что в тромбоцитах содержится более 700 типов белков, из которых на сегодняшний день идентифицированы около 200. Большая часть тромбоцитарных белков хранится в альфа-гранулах, плотных тельцах и лизосомах. Они поступают туда как в ходе мегакариоцитопоэза, так и путем включения из плазмы. В ходе активации тромбоцита происходит выбрасывание содержимого гранул наружу, после чего процесс активации становится необратимым. Считается, что дегрануляция тромбоцитов является необходимым условием для их дальнейшей агрегации, поэтому нарушение функциональной активности тромбоцитов очень часто связано с отсутствием дегрануляции.

В таблице 1 описан химический состав содержимого гранул тромбоцитов.

Таблица 1

Морфологическое исследование фракции плотных гранул, фракции α-гранул, фракции лизосом и пузырьков тромбоцитов человека позволяет адекватно оценить их морфофункциональный статус.

Лекция КРОВЬ

Кровь циркулирует по кровеносным сосудам, поставляя всем органам кислород (из легких), питательные вещества (из кишечника), гормоны и др. и перенося от них к легким углекислый газ, а к органам выделения метаболиты, подлежащие обезвреживанию и выведению.

Таким образом, важнейшими функциями крови являются:

дыхательная (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие);

трофическая (доставка органам питательных веществ);

защитная (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови при травмах);

выделительная (удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ);

гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе иммунного гомеостаза);

регуляторная (перенос гормонов, факторов роста и других биологически активных веществ, осуществляющих регуляцию разнообразных функций).

Кровь состоит из форменных элементов и плазмы.

Плазма крови представляет собой межклеточное вещество жидкой консистенции. Она состоит из воды (90-93%) и сухого вещества (7-10%), в котором 6,6-8,5% белков и 1,5-3,5% других органических и минеральных соединений. К основным белкам плазмы крови относятся альбумины, глобулины, фибриноген и компоненты комплемента.

К форменным элементам крови относятся

эритроциты ,

лейкоциты

кровяные пластинки (тромбоциты).

Из них только лейкоциты являются истинными клетками; эритроциты и тромбоциты человека относятся к постклеточным структурам.

ЭРИТРОЦИТЫ

Эритроциты , или красные кровяные тельца, наиболее многочисленные форменные элементы крови (4,5 млн/mL у женщин and 5 млн/mL у мужчин – в среднем). Число эритроцитов у здоровых людей может варьировать в зависимости от возраста, эмоциональной и мышечной нагрузки, действия экологических факторов и др.

У человека и млекопитающих представляют собой безъядерные клетки, неспособные к делению.

Эритроциты образуются в красном костном мозге. Продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней, а затем старые эритроциты разрушаются макрофагами селезенки и печени (2.5 млн эритроцитов ежесекундно).

Эритроциты выполняют свои функции в кровеносных сосудах, которые в норме не покидают.

Функции эритроцитов :

дыхательная , обеспечивается наличием в эритроцитах гемоглобина (железосодержащий белковый пигмент), который определяет их цвет;

регуляторная и защитная – обеспечиваются благодаря способности эритроцитов переносить на своей поверхности биологически активные вещества, в том числе иммуноглобулины.

Форма эритроцитов

В норме в крови человека 80-90% составляют эритроциты двояковогнутой формы – дискоциты .

У здорового человека незначительная часть эритроцитов может иметь форму, отличающуюся от обычной: встречаются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы: сфероциты (шаровидные); эхиноциты (шиповидные); стоматоциты (куполообразные). Такое изменение формы обычно связано с аномалиями мембраны или гемоглобина у стареющих эритроцитов. При различных заболеваниях крови (анемиях, наследственных заболеваниях и др.) отмечается пойкилоцитоз – нарушения формы эритроцитов (примеры патологических формы эритроцитов: акантоциты, овалоциты, кодоциты, дрепаноциты (серповидные), шистоциты и др.)

Размеры эритроцитов

70% эритроцитов у здоровых людей – нормоциты с диаметром от 7,1 до 7,9 мкм. Эритроциты с диаметром менее 6,9 мкм называют микроцитами, эритроциты с диаметром более 8 мкм называются макроцитами , эритроциты с диаметром 12 мкм и более – мегалоцитами.

В норме количество микро- и макроцитов составляют по 15%. В том случае, когда количество микроцитов и макроцитов превышает пределы физиологической вариации, говорят об анизоцитозе . Анизоцитоз является ранним признаком анемии, а его степень говорит о тяжести анемии.

Обязательной составной частью популяции эритроцитов являются их молодые формы (1-5% от общего числа эритроцитов) – ретикулоциты . Ретикулоциты поступают в кровоток из костного мозга. Ретикулоциты содержат остатки рибосом и РНК, – выявляются в виде сеточки при суправитальном окрашивании, - митохондрии и к.Гольджи. Окончательная дифференцировка в течение 24-48 часов после выхода в кровоток.

Поддержание формы эритроцита обеспечивают белки примембранного цитоскелета.

В состав цитоскелета эритроцитов входят: примембранный белок спектрин , внутриклеточный белок анкирин , мембранные белки гликоферин и белки полос 3 и 4 . Спектрин участвует в поддержании двояковогнутой формы. Анкирин связывает спектрин с трансмембранным белком полосы 3.

Гликоферин пронизывает плазмолемму и выполняет рецепторные функции. Олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов образуют гликокаликс. Они определяют антигенный состав эритроцитов. По содержанию агглютиногенов и агглютининов различают 4 группы крови. На поверхности эритроцитов имеется также резус-фактор – агглютиноген.

Цитоплазма эритроцитов состоит из воды (60%) и сухого остатка (40%), содержащего около 95% гемоглобина. Гемоглобин является дыхательным пигментом, имеющим в своем составе железосодержащую группу (гем ).

ЛЕЙКОЦИТЫ

Лейкоциты или белые кровяные клетки, представляют собой группу морфологически и функционально разнообразных подвижных форменных элементов циркулирующих в крови, могут переходить через стенку сосудов в соединительную ткань органов, где они выполняют защитные функции.

Концентрация лейкоцитов у взрослого человека составляет 4-9х10 9 /л. Величина этого показателя может варьировать в связи со временем суток, приемом пищи, характером выполняемой работы и другими факторами. Поэтому исследование показателей крови является необходимым для установления диагноза и назначения лечения. Лейкоцитоз - увеличение концентрации лейкоцитов в крови (чаще всего при инфекционных и воспалительных заболеваниях). Лейкопения – снижение концентрации лейкоцитов в крови (в результате тяжелых инфекционных процессов, токсических состояний, облучения).

По морфологическим признакам, из которых ведущим служит присутствие в их цитоплазме специфических гранул , и биологической роли лейкоциты подразделяют на две группы:

зернистые лейкоциты, (гранулоциты );

незернистые лейкоциты, (агранулоциты ).

Кгранулоцитам относятся

нейтрофильные,

эозинофильные

базофильные лейкоциты .

Для группы гранулоцитов характерно наличие сегментированных ядер и специфической зернистости в цитоплазме. Они образуются в красном костном мозге. Продолжительности жизни гранулоцитов в крови – от 3 до 9 дней.

Нейтрофильные гранулоциты - составляют 48 – 78% от общего числа лейкоцитов, их размер в мазке крови составляет 10-14 мкм.

В зрелом сегментоядерном нейтрофиле ядро содержит 3–5 сегментов, соединенных тонкими перемычками.

Для женщин характерно наличие в ряде нейтрофилов полового хроматина в виде барабанной палочки – тельце Барра.

Функции нейтрофильных гранулоцитов:

Уничтожение микроорганизмов;

Разрушение и переваривание поврежденных клеток;

Участие в регуляции деятельности других клеток.

Нейтрофилы поступают в очаг воспаления, где фагоцитируют бактерии и тканевые обломки.

Ядро нейтрофильных гранулоцитов имеет неодинаковое строение в клетках разной степени зрелости. На основании строения ядра различают:

юные,

палочкоядерные

сегментоядерные нейтрофилы .

Юные нейтрофилы (0,5%) имеют бобовидное ядро. Палочкоядерные нейтрофилы (1 - 6%) имеют сегментированное ядро в форме буквы S, изогнутой палочки или подковы. Увеличение в крови юных или палочкоядерных нейтрофилов свидетельствует о наличии воспалительного процесса или кровопотери, и такое состояние называют сдвигом влево . Сегментоядерные нейтрофилы (65%) имеют дольчатое ядро, представленное 3-5 сегментами.

Цитоплазма нейтрофилов слабооксифильна, в ней можно различить два типа гранул:

неспецифические (первичные, азурофильные)

специфические (вторичные).

Неспецифические гранулы являются первичными лизосомами и содержат лизосомальные ферменты и миелопероксидазу. Миелопероксидаза из перекиси водорода продуцирует молекулярный кислород, обладающий бактерицидным действием.

Специфические гранулы содержат бактериостатические и бактерицидные вещества – лизоцим, щелочную фосфатазу и лактоферрин. Лактоферрин связывает ионы железа, что способствует склеиванию бактерий.

Так как основная функция нейтрофилов - фагоцитоз, их еще называют микрофагами . Фагосомы с захваченной бактерией сначала сливаются со специфическими гранулами, ферменты которых убивают бактерию. Позднее к этому комплексу присоединяются лизосомы, гидролитические ферменты которых переваривают микроорганизмы.

Нейтрофильные гранулоциты циркулируют в периферической крови 8-12 часов. Срок жизни нейтрофилов 8-14 суток.

Эозинофильные гранулоциты составляют 0,5-5% всех лейкоцитов. Их диаметр в мазке крови 12-14 мкм.

Функции эозинофильных гранулоцитов:

Участие в аллергических и анафилактических реакциях

Ядро эозинофила имеет обычно двасегмента , в цитоплазме содержатся два типа гранул – специфические оксифильные и неспецифические азурофильные (лизосомы).

Для специфических гранул характерно наличие в центре гранулы кристаллоида , который содержит главныйщелочной белок (МВР) , богатый аргинином (обуславливает эозинофилию гранул) и обладает мощным антигельминтным, антипротозойным и антибактериальным эффектом.

Эозинофилы с помощью фермента гистаминазы нейтрализуют гистамин, выбрасываемый базофилами и тучными клетками, а также фагоцитируют комплекс Антиген-Антитело.

Базофильные гранулоциты самая малочисленная группа(0-1%) лейкоцитов и гранулоцитов.

Функции базофильных гранулоцитов:

регуляторная, гомеостатическая – гистамин и гепарин, содержащиеся в специфических гранулах базофилов, участвуют в регуляции процесса свертывания крови и проницаемости сосудов;

участие в иммунологических реакциях аллергического характера.

Ядра базофильных гранулоцитов слабо дольчатые, цитоплазма заполнена крупными гранулами, нередко маскирующими ядро и обладающими метахромазией , т.е. способностью изменять цвет примененного красителя.

Метахромазия обусловлена наличием гепарина . В гранулах содержатся также гистамин , серотонин, ферменты пероксидаза и кислая фосфатаза.

Быстрая дегрануляция базофилов происходит при реакциях гиперчувствительности немедленного типа (при астме, анафилаксии, аллергическом рините), действие выделяющиеся при этом веществ приводит к сокращению гладких мышц, расширению сосудов и повышению их проницаемости. На плазмолемме есть рецепторы к IgE.

К агранулоцитам относятся

лимфоциты;

моноциты .

В отличие от гранулоцитов агранулоциты:

Их ядра не сегментированы.

Лимфоциты составляют в крови 20-35% от всех лейкоцитов. Их размеры варьируют от 4 до 10 мкм. Различают малые (4,5-6 мкм), средние (7-10 мкм) и большие лимфоциты (10 мкм и более). Большие лимфоциты (молодые формы) у взрослых в периферической крови практически отсутствуют, встречаются лишь у новорожденных и детей.

Функции лимфоцитов:

Обеспечение реакций иммунитета;

Регуляция деятельности клеток других типов в иммунных реакциях.

Для лимфоцитов характерно округлое или бобовидное, интенсивно окрашенное ядро, так как содержит много гетерохроматина и узкий ободок цитоплазмы.

В цитоплазме содержится небольшое количество азурофильных гранул (лизосом).

По происхождению и функции различают Т-лимфоциты (образуются из стволовых клеток костного мозга и созревают в тимусе), В-лимфоциты (образуются в красном костном мозге).

В-лимфоциты составляют около 30% циркулирующих лимфоцитов. Их главная функция – участие в выработке антител, т.е. обеспечение гуморальногоиммунитета . При активации они дифференцируются в плазмоциты , которые вырабатывают защитные белки – иммуноглобулины (Ig), которые поступают в кровь и уничтожают чужеродные вещества.

Т-лимфоциты составляют около 70% циркулирующих лимфоцитов. Основными функциями этих лимфоцитов являются обеспечение реакций клеточного иммунитета и регуляция гуморального иммунитета (стимуляция или подавление дифференцировки В-лимфоцитов).

Среди Т-лимфоцитов выявлено несколько групп:

Т-хелперы ,

Т-супрессоры ,

цитотоксические клетки (Т-киллеры).

Продолжительность жизни лимфоцитов варьирует от нескольких недель до нескольких лет. Т-лимфоциты являются популяцией долгоживущих клеток.

Моноциты составляют от 2 до 9% от всех лейкоцитов. Являются самыми крупными клетками крови, их размер - 18-20 мкм в мазке крови. Ядра моноцитов - крупные, разнообразной формы: подковообразные, бобовидные, более светлые, чем у лимфоцитов, гетерохроматин рассеян мелкими зернами по всему ядру. Цитоплазма моноцитов имеет больший, чем у лимфоцитов объем. Слабобазофильная цитоплазма содержит азурофильную зернистость (многочисленные лизосомы), полирибосомы, пиноцитозные пузырьки, фагосомы.

Моноциты крови являются фактически незрелыми клетками, находящимися на пути из костного мозга в ткани. Они циркулируют в крови около 2-4 суток, затем мигрируют в соединительную ткань, где из них образуются макрофаги.

Главная функция моноцитов и образующихся из них макрофагов – фагоцитоз. Различные вещества, образующиеся в очагах воспаления и разрушения ткани, привлекают сюда моноциты и активируют моноциты /макрофаги. В результате активации увеличивается размер клетки, образуются выросты типа псевдоподий, усиливается метаболизм, и клетки выделяют биологически активные вещества цитокины- монокины, такие как интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-6), фактор некроза опухолей, интерферон, простагландины, эндогенные пирогенны и др.

Кровяные пластинки илитромбоциты представляют собой циркулирующие в крови безъядерные фрагменты цитоплазмы гигантских клеток красного костного мозга – мегакариоцитов.

Тромбоциты имеют округлую или овальную формы, размеры тромбоцитов 2-5 мкм. Продолжительность жизни тромбоцита – 8 дней. Старые и дефектные тромбоциты разрушаются в селезёнке (где депонируется одна треть всех тромбоцитов), печени и костном мозге. Тромбоцитопения – снижение числа тромбоцитов, наблюдается при нарушениях деятельности красного костного мозга, при СПИДе. Тромбоцитоз – увеличение числа тромбоцитов в крови, наблюдается при усиленной выработке в костном мозге, при удалении селезенки, при болевом стрессе, в условиях высокогорья.

Функции тромбоцитов:

Остановка кровотечения при повреждении стенки сосудов (первичный гемостаз);

Обеспечение свертывания крови (гемокоагуляция) - вторичный гемостаз;

Участие в реакциях заживления ран;

Обеспечение нормальной функции сосудов (ангиотрофическая функция).

Строение тромбоцитов

В световом микроскопе каждая пластинка имеет более светлую периферическую часть, называемую гиаломером и центральную более темную, зернистую часть, называемую грануломером . На поверхности тромбоцитов имеется толстый слой гликокаликса с большим содержанием рецепторов к различным активаторам и факторам свёртывания крови. Гликокаликс образует мостики между мембранами соседних тромбоцитов при их агрегации.

Плазмолемма образует инвагинации с отходящими канальцами, которые участвуют в экзоцитозе гранул и эндоцитозе.

В тромбоцитах хорошо развит цитоскелет, представленный актиновыми микрофиламентами, пучками микротрубочек и промежуточными виментиновыми филаментами. Большую часть элементов цитоскелета и две системы трубочек содержит гиаломер.

Грануломер содержит органеллы, включения и специальные гранулы нескольких типов:

ά-гранулы – самые крупные (300-500 нм), содержат белки гликопротеины, принимающие участие в процессах свертывания крови, факторы роста.

δ -гранулы, немногочисленные, накапливают серотонин, гистамин, ионы кальция, АДФ и АТФ.

λ-гранулы : мелкие гранулы. содержащие лизосомные гидролитические ферменты и фермент пероксидазу.

Содержимое гранул при активации выделяется по открытой системе каналов, связанных с плазмолеммой.

В кровотоке тромбоциты представляют собой свободные элементы, не слипающиеся ни друг с другом, ни с поверхностью эндотелия сосудов. При этом эндотелиоциты в норме вырабатывают и выделяют вещества, угнетающие адгезию и препятствующие активации тромбоцитов.

При повреждении стенки сосуда микроциркуляторного русла, которые наиболее часто травмируются, кровяные пластинки служат основными элементами в остановке кровотечения.

Тромбоциты - форменные элементы крови, количество которых составляет 150-400 109 / л. Это безъядерные, лишены пигментов круглые структуры, имеющие вид дисков диаметром около 3,6 мкм. Они образуются в костном мозге из крупных клеток-мегакариоцитов путем фрагментации цитоплазмы, их количество в крови постоянно. Однако при интенсивном использовании скорость образования новых тромбоцитов может увеличиться в 8 раз. Стимуляцию тромбоцитопоезу вызывает тромбопоэтин, который производится в печени и частично в почках. Активация тромбоцитопоезу может осуществляться и другими гемопоэтическими факторами, в частности интерлейкинами (1 / 1-3, ИЛ-6, ИЛ-11), но этот процесс не является специфичным по сравнению с тромбопоэтина.

Структура и функции тромбоцитов

Плотные гранулы (β) содержат небелковые вещества: АДФ и серотонин; факторы, способствующие агрегации тромбоцитов, а также антиагрегантное АТФ и Са2. Лизосомальные гранулы содержат гидролитические ферменты, а пероксисомы - каталазу. Внешняя оболочка тромбоцитов и ВКС покрытые гликопротеинами, способствующие адгезии и агрегации тромбоцитов.

На мембране тромбоцитов имеются рецепторы для физиологических активаторов тромбоцитов (АТФ, адреналин, серотонин, тромбоксан Aj).

Функции тромбоцитов:

■ тромбоциты быстро запускают систему гемостаза. Благодаря адгезии (прилипание) и агрегации (скопление) тромбоцитов образуется белый тромб в сосудах микроциркуляторного русла

■ местно в поврежденном участке выделяют вещества, сужающие сосуды;

■ активируют начало коагуляционного гемостаза с образованием фибринового тромба,

■ регулируют местные воспалительные реакции.

В состоянии покоя тромбоциты имеют цитоплазматическую мембрану, местами инвагинуе и соединяется с сетью каналов, называются открытой канальцевой системы (ВКС) внутри тромбоцитов. Вторая система внутренней оболочки (плотная тубулярная система) образуется из эндоплазматической сети мегакариоцитов и не соединяется с внеклеточным пространством. В цитоплазме неактивированных тромбоцитов находятся гранулы, среди которых α-гранулы, плотные β-гранулы, гранулы лизосомы и пероксисомы (рис. 9.20).

Больше всего в тромбоците α-гранул, содержащих различные пептиды, участвующих в механизмах коагуляции, воспаление, иммунитета, репарации и модуляции этих процессов.

РИС. 9.20.

Активация тромбоцитов осуществляется только тогда, когда повреждено сосудистый эндотелий и есть контакт с субэндотелиальным матриксом, где находятся коллаген, другие белки, фактор Виллебранда (производится эндотелием). Рецепторы мембраны тромбоцитов связываются с фактором Виллебранда (ФВ), коллагеном, другими белками, что приводит к активации тромбоцитов, их адгезии, изменения формы, необратимой секреции плотных гранул и α-гранул. Изменение формы тромбоцитов обусловлена внутриклеточной системой сократительных микрофиламентов, что приводит к увеличению поверхности их мембраны и выделение через открытые ее канальцы веществ, участвующих в коагуляционном гемостазе.

К поверхности мембраны прикрепляется фибриноген благодаря изменению состояния ее гликопротеинов, способствует агрегации тромбоцитов. В тромбоцитах происходит синтез тромбоксана А2 с арахидоновой кислоты, высвобождается мембраной плотной тубулярной системы, синтез тромбоцитактивуючого фактора (ТАФ), который усиливает агрегацию тромбоцитов и активирует нейтрофилы. Образование тромбина также усиливает агрегацию тромбоцитов.

Известно, что тромбоциты синтезируют и депонированных в α-гранулах факторы свертывания крови V, VIII, XIII, фактор Виллебранда и фибриноген, выходящих наружу методом экзоцитоза.

Липопротеины мембраны тромбоцитов катализируют некоторые факторы при образовании протромбиназы. Активированные тромбоциты связывают тромбин и тромбомодулин (компонент α-гранул), который способствует активации антикоагулянта белка С.

Тромбоциты выделяют факторы роста с α-гранул в зону повреждения, способствует пролиферации фибробластов и репарации поврежденной ткани. Они имеют связь с системой гуморального иммунитета и связывают IgG, который Эндоцитоз попадает в клетку, сохраняется в а-гранулах, чтобы потом секретироваться путем экзоцитоза.

РИС. 9.21. Последовательность этапов сосудисто-тромбоцитарного гомеостаза. ФВ - фактор Виллебранда, ПФ-6 - тромбостенин

1

А.П. Савченко, И.Н. Медведев

Кровяные пластинки, безъядерные клетки крови, являются основой первичного гемостаза. Им принадлежит ведущая роль в первичной остановке кровотечений из микрососудов. In vivo тромбоциты циркулируют в кровотоке, практически не взаимодействуя друг с другом, другими клетками крови и эндотелием сосудов. В случае повреждения кровеносного сосуда тромбоциты подвергаются действию различных веществ, инициирующих процессы агрегации и адгезии, в результате которых образуется тромбоцитарная пробка. Несмотря на то, что молодой возраст является периодом оптимального функционирования всех систем организма, он не свободен от возможности возникновения патологии гемостаза. Не определена степень активности функций тромбоцитов у молодых людей, ведущих малоподвижный образ жизни, не найдены основные механизмы, обеспечивающие формирование у них тромбоцитопатии при избыточной массе тела и тенденции к повышению артериального давления.

тромбоциты

гемостаз

молодой возраст

Кровяные пластинки, безъядерные клетки крови, являются основой первичного гемостаза. Интактные тромбоциты имеют форму гладких двояковыпуклых дисков диаметром 2-5 мкм. Этосамые малые по размерам клетки крови. Плазматическая мембрана тромбоцитов, состоящая из полярных фосфолипидов и белков, имеет толщину 7-8 нм. Углеводородные остатки гликопротеидов и гликолипидов плазматической мембраны образуют внешнюю оболочку клеток, называемую гликокаликсом .

К специфическим органеллам тромбоцитов относятся три типа гранул: α-гранулы, плотные гранулы и лизосомы, а также митохондрии, вакуоли, пероксисомы, аппарат Гольджи. Каждая из этих органелл имеет собственную мембрану, а митохондрии - двойную мембрану. Плотные гранулы содержат АДФ, АТФ, серотонин, пирофосфат, ионы Са 2+ ; α-гранулы - фактор роста, ß-тромбоглобулин, фактор VIII, антиген фактора Виллебранда, фактор V, фибриноген, тромбоспондин, фибронектин, лизосомальные гранулы - фосфатазы, арилсульфатазы, кислые гидролазы .

У кровяных пластинок большинства видов биологических объектов имеются две дискретные системы мембран: систему открытых каналов и плотную тубулярную систему. Последняя представлена узкими трубочками диаметром около 50 нм, которые на поперечном сечении тромбоцитов могут выглядеть как пу зырьки. Часть канальцев расположена по экватору тромбоцита, другие можно обнаружить среди органелл. Они не контактируют с плазматической мембраной тромбоцитов, органеллами и системой открытых каналов. Плотная тубулярная система тромбоцитов подобна эндоплазматическому ретикулуму скелетной мышцы .

Тромбоциты человека имеют системы открытых каналов и секретируют через них содержимое своих гранул. В цитозоле тромбоцитов расположены структуры, не имеющие мембран - микротрубочки, микрофиламенты и гранулы гликогена. Микротрубочки и микрофиламенты являются основными компонентами цитоскелета. Цитоскелет определяет форму и объем клеток, а также их способность прикрепляться к различным поверхностям, перемещать органеллы из одной части клетки в другую и образовывать многочисленные псевдоподии. Тромбоцитарные микротрубочки имеют вид цилиндрических образований диаметром 25-30 нм. Главным структурным компонентом микротрубочек является тубулин. В дисковидном тромбоците периферический пучок микротрубочек образует концентрическую систему из 5-30 микротрубочек, расположенную под плазматической мембраной тромбоцитов вдоль экватора тромбоцита .

В цитозоле кровяных пластинок расположено большое количество микрофиламентов. При осьмиевой и глутаральдегидной фиксации в тромбоцитах выявляются микрофила менты диаметром 3-10 нм. Предполагается, что тромбоцитарные микрофиламенты диаметром 3-5 нм имеют актиновую природу, а филаменты диаметром 6-10 нм - миозиновую. Микрофиламенты контактируют друг с другом, плазматической мембраной и мембранами гранул .

При воздействии агрегантов на тромбоциты они изменяют форму от дисковидной до сферической, образуют псевдоподии и принимают неправильную форму. Организованное концентрическое кольцо микротрубочек распадается. Изменяется распределение микрофиламентов и микротрубочек, имеет место образование клубков из микротрубочек. Физические изменения структуры цитоскелета ассоциированы с выбросом химических веществ из цитоплазмы тромбоцитов во внеклеточную среду .

Кровяным пластинкам принадлежит ведущая роль в первичной остановке кровотечений из микрососудов. In vivo тромбоциты циркулируют в кровотоке, практически не взаимодействуя друг с другом, другими клетками крови и эндотелием сосудов. В случае повреждения кровеносного сосуда тромбоциты подвергаются действию различных веществ, инициирующих процессы агрегации (склеивание тромбоцитов друг с другом) и адгезии (прилипание клеток к поврежденной поверхности), в результате которых образуется тромбоцитарная пробка. Наибольший интерес с точки зрения тромбоцитарного гемостаза представляет механизм агрегации тромбоцитов .

В случае взаимодействия индуктора с рецептором на поверхности тромбоцитов развивается агрегация тромбоцитов. Процессу агрегации тромбоцитов с образованием агрегатов, предшествует стадия их активации- изменение формы от дисковидной до сферической и образование псевдоподий. Именно в таких преобразованных формах тромбоциты взаимодействуют друг с другом, формируют агрегаты и выбрасывают содержимое гранул .

Активацию и последующую агрегацию тромбоцитов вызывают различные по своей химической природе вещества: тромбин, коллаген, АДФ, адреналин, серотонин, ионофор А23187, простагландины G 2 и Н 2 , арахидоновая кислота, тромбоксан А 2 , фактор активации тромбоцитов, а также вещества, отсутствующие в организме, - форболовые эфиры, латекс, лектины. Такие вещества, как АДФ, серотонин, адреналин, вазопрессин, являются слабыми агрегирующими агентами: тромбин, коллаген, ионофор А23187 - сильными индукторами агрегации . Степень агрегации тромбоцитов и реакции высвобож дения (выброса содержимого гранул в окружающую среду) зависит от природы агрегирующего агента и его дозы.

При воздействии на тромбоциты сильных индукторов (например, тромбина) агрегация клеток происходит с большой скоростью и носит, как правило, необратимый характер .

В случае действия высоких концентраций слабых агонистов и низких концентраций сильных агентов из тромбоцитов высвобождаются вещества, содержащиеся в плотных гранулах - АДФ,серотонин, адреналин, ионы Са 2+ (реакция высвобождения I). Высокие концентрации коллагена и тромбина инициируют освобождение веществ из α-гранул и лизосом (реакция высвобождения II). Реакция высвобождения необходима для формирования тромбоцитарной пробки, спазма сосудов и ускорения процесса свертывания крови .

Очевидно, имеет место несколько путей активации тромбоцитов веществами, вызывающими агрегацию клеток и реакцию высвобождения. Первый путь включает метаболизм арахидоновой кислоты и образование тромбоксана А 2 , который является ионофором кальция. Второй путь связан с метаболизмом фосфатидилинозитолов и образованием фосфатидной кислоты, также являющейся ионофором кальция. Третий путь, возможно, обусловлен высвобождением лизолецитинового компонента фосфолипидов плазматической мембраны тромбоцитов, назы ваемого фактором активации тромбоцитов. Предполагают, что ФАТ может активировать тромбоциты независимо от высвобождения Са 2+ . Существенная роль отводится также механизмам активации цАМФ, контролирующего уровень ионов Са 2+ в цитоплазме .

Изменение формы тромбоцитов, образование псевдоподий, взаимодействие их друг с другом и реакция высвобождения происходят с участием гликопротеидов и сократительных белков тромбоцитов, активность которых регулируется ионами Са 2+ .

Активации тромбоцитов под действием индукторов агрегации может быть разделена на три этапа. Первый этап включает взаимодействие агреганта с рецепторами плазматической мембраны и передачу сигнала внутрь клетки, второй - преобразование сигнала с участием вторичных мессенджеров, в результате которого происходит выход ионов Са 2+ в цитоплазму. Третий этап, который является внешним проявлением ответа клетки, включает агрегацию и реакцию высвобождения химических веществ из клетки. Важная роль в восприятии внешнего сигнала, его трансляции и ответе принадлежит компонентам плазматической мембраны тромбоцитов.

Несмотря на то, что молодой возраст является периодом оптимального функционирования всех систем организма, он не свободен от возможности возникновения патологии гемостаза . Возникающие в молодом возрасте отклонения гомеостаза способны нарушать тромбоцитарные функции . К числу таких состояний относится избыточная масса тела и повышение артериального давления, однако, несмотря на накопленную информацию о тромбоцитах, их функциональное состояние у молодых людей с данными отклонениями изучено недостаточно. Не определена степень активности функций тромбоцитов у молодых людей, ведущих малоподвижный образ жизни и регулярно тренирующихся физически, не найдены основные механизмы, обеспечивающие формирование тромбоцитопатии при избыточной массе тела и тенденции к повышению артериального давления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баркаган Л.З. Рациональная диагностика и контролируемая терапия нарушений гемостаза у детей // Педиатрия.- 1983.-№3.-С.64-66.

2. Баркаган Л.З. Нарушение гемостаза у детей. - М.: Медицина, 1993. - 176 с.

3. Вашкинель, В.К. Ультраструктура и функция тромбоцитов человека / В.К. Вашкинель, М.Н. Петров. - Л.: Наука. Ленингр. Отделение, 1982.-88с.

4. Левицкая С.В., Баркаган Л.З., Чупрова А.В., Серебряный В.Л. Тромбофилии у детей. М., 1989.

5. Руководство по гематологии / Под ред. А.И. Воробьева (издание третье). - М.: Ньюдиамед, 2005. - Т.3. - 416 с.

6. Шитикова А.С. Тромбоцитарный гемостаз. - СПб.: Изд-во СПбГМУ, 2000. - 227 с.

7. Шиффман Ф.Дж. Патофизиология крови. Пер. с англ.-М.-СПб.: «Издательство БИНОМ»- «Невский диалект», 2000.-448с., ил.

Библиографическая ссылка

А.П. Савченко, И.Н. Медведев МЕХАНИЗМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРОМБОЦИТАРНОГО ГЕМОСТАЗА // Фундаментальные исследования. – 2009. – № 10. – С. 28-30;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=2074 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Основными структурами (органеллами) тромбоцита являются: (РИСУНОК)

1) наружная мембрана со встроенными в нее гликопротеинами;

2) микротрубочки;

3) микрофиламенты;

4) плотная трубчатая система;

5) гранулы (плотные и a-гранулы);

6) открытая канальцевая система;

7) аморфный белковый слой (гликокаликс).

Наружная мембрана. Двухслойная фосфолипидная мембрана является местом активации и функционирования различных комплексов плазменных факторов коагуляции (рис.5.1.).

В наружную мембрану встроены гликопротеины, выполняющие функции поверхностных рецепторов. Гликопротеин Ib – внутренний трансмембранный протеин. Является рецептором фактора Виллебранда (ФВ). Необходим для адгезии тромбоцита к субэндотелию сосуда. Гликопротеин llb-llla – Ca 2+ -зависимый мембранный белковый комплекс, функционирующий как рецептор фибриногена. Необходим для агрегации тромбоцитов. Связываясь с фибриногеном, приводит к формированию между тромбоцитами фибриногеновых мостиков.

Микротрубочки, которые располагаются непосредственно под мембраной тромбоцита и образуют периферический валик в экваториальной плоскости клетки, состоят из свернутого спиралью тубулина (сократительный белок, сходный с актомиозином). Микротрубочки участвуют в формировании цитоскелета (поддерживают дискоидную форму тромбоцита) и обеспечении сокращения (сжатия) тромбоцита после его активации.

Микрофиламенты – объединенные в пучки нити, содержащие актин. Участвуют в образовании псевдоподий активированных тромбоцитов.

Плотная трубчатая система выборочно связывает двухвалентные катионы, служит резервуаром кальция, местом синтеза тромбоцитарной циклооксигеназы и простагландинов.

Гранулы содержат различные вещества, которые секретируются при активации тромбоцитов и необходимы для их агрегации. Плотные гранулы – электронно-микроскопически плотные частицы, которые содержат высококонцентрированный аденозин дифосфат (АДФ) и Ca 2+ , а также серотонин и другие медиаторы, секретируемые в ходе реакции высвобождения. a -гранулы содержат различные белки, секретирующиеся активированными тромбоцитами (тромбоцитарный фактор 4, b-тромбомодулин, тромбоцитарный ростовой фактор, фибриноген, фактор V, фактор Виллебранда), а также гликопротеины, необходимые для адгезии (наиболее важны тромбоспондин и фибронектин).

Открытая канальцевая система – сеть поверхностных мембранных инвагинаций, значительно увеличивающих поверхностность клетки и площадь ее соприкосновения с плазмой. Содержимое гранул тромбоцита освобождается через эту систему.

Аморфный белковый слой (гликокаликс) толщиной 15-20 нм, прилегающий к мембране тромбоцита, отличается более высо­ким, чем в плазме, содержанием ряда белков, в том числе факторов свертывания крови, транспортируемых тромбоцитами в места оста­новки кровотечения.

5.1.2.2. Функционирование тромбоцитов в гемостазе

Тромбоциты принимают участие во всех основных событиях гемостаза.

1. Выполняют ангиотрофическую функцию (З.С. Баркаган), являясь физиологическими “кормильцами” эндотелия: в среднем за сутки из 1 мм 3 крови поглощается до 35 000 тромбоцитов.

2. Поддерживают спазм поврежденных сосудов путем секреции (высвобождения) вазоактивных веществ – серотонина, катехоламинов, b-томбомодулина и др.

3. Образуют тромбоцитарную пробку, которая является основой полноценного сгустка крови (тромба).

4. Принимают участие в коагуляции и фибринолизе:

а) секретируемые тромбоцитами в ходе реакции высвобождения факторы коагуляции (фибриноген, фактор Виллебранда, фактор V, высокомолекулярный кининоген, фактор XIII) не только взаимодействуют с самими тромбоцитами, но и участвуют в каскаде коагуляции;

б) способствуют контактной активации коагуляции и фибринолиза (поверхность активированных тромбоцитов высокоафинна для фактора XII и высокомолекулярного кининогена, находящихся в комплексе с калликреином и фактором XI);

в) мембрана тромбоцита служит матрицей, на которой происходит ориентация и образование комплексов факторов каскада коагуляции;

г) фактор Виллебранда, играя роль в адгезии тромбоцитов, входит в состав субъединиц фактора VIII и стабилизирует его коагуляционную составляющую.

5. Стимулируют репарацию поврежденной сосудистой стенки (адгезировавшиеся тромбоциты выделяют ростовой фактор, который является стимулятором пролиферации гладкомышечных клеток и эндотелия, а также образования коллагена).

Контакт тромбоцитов с поверхностью поврежденной сосудистой стенки последовательно приводит к: 1) активации клеток; 2) адгезии; 3) первичной агрегации; 4) реакции высвобождения; 5) вторичной агрегации.

Активация . Стимулятором активации тромбоцитов (и одновременно синтеза факторов тромборезистентности клетками эндотелия) являются изменения физических параметров кровотока, развивающиеся в результате турбулентного движения крови в зоне повреждения сосудистой стенки, стенозирования сосуда либо вследствие повышенного артериального давления или увеличенной вязкости крови.

Адгезия – прилипание тромбоцитов к сосудистой стенке на участке ее повреждения.

Тромбоциты не прилипают к интактному (неповрежденному) эндотелию, что обеспечивается наличием физиологических ингибиторов адгезии, продуцирующихся эндотелиальными клетками (простациклин, эндотелиальный фактор релаксации, эндотелин, тканевой активатор плазминогена).

При повреждении эндотелия и контакте с субэндотелиальными структурами тромбоциты в течение нескольких секунд активируются и прилипают к стенке сосуда.

Основными факторами, необходимыми для адгезии тромбоцита к субэндотелию, являются: 1) коллаген (главный стимулятор адгезии и первичной агрегации тромбоцитов); 2) гликопротеин Ib; 3) фактор Виллебранда (ФВ), причем основной рецептор ФВ соединяется с гликопротеином Ib и связывает тромбоцит с субэндотелием, а другой участок молекулы ФВ соединяется с гликопротеином llb-llla; 4) некоторые другие вещества (фибронектин, тромбоспондин), ионы кальция (Ca 2+) и магния (Mg 2+).

В результате стимуляции, запускаемой агонистами тромбоцитарных рецепторов, происходит активация тромбоцитов: клетки набухают, округляются, образуют отростки. Действие агонистов тромбоцитарных рецепторов приводит также к формированию рецептора фибриногена – комплекса гликопротеин IIb-IIIa.

Первичная агрегация лимитирована и обратима и наступает сразу после изменения формы тромбоцитов.

Реакция высвобождения. После начальной стимуляции тромбоциты освобождают содержимое своих гранул через открытую канальцевую систему. Эта секреторная функция тромбоцитов энергетически зависима и обеспечивается клеточными запасами аденозинтрифосфата (АТФ). Из гранул в плазму освобождаютсягранулярный АДФ (стимулятор последующей агрегации), фибриноген, фактор Виллебранда и другие коагуляционные и адгезивные белки, обеспечивающие дальнейшую стимуляцию агрегации, адгезии и связь с каскадом коагуляции.

Синхронно с реакцией высвобождения активируется тромбоцитарная фосфолипаза, что приводит к освобождению арахидоновой кислоты из клеточной мембраны. Арахидоновая кислота метаболизируется ферментом циклооксигеназой (присутствующим в плотной тубулярной системе) до образования различных простагландинов и тромбоксана А 2 . Тромбоксан А 2 – важнейший стимулятор дальнейшей (вторичной) агрегации. Аспирин и другие нестероидные противовоспалительные препараты ингибируют циклооксигеназу, вызывая специфический тромбоцитарный функциональный дефект.

Вторичная агрегация (необратимая) следует за метаболизмом арахидоновой кислоты и отсутствует, когда действие циклооксигеназы заблокировано аспирином.

События после активации тромбоцитов in vivo (рисунок 5.2.).
	Адгезия тромбоцитов к субэндотелию поврежденного сосуда одновременно является стимулом (спусковым механизмом) их активации и агрегации. Обеспечивает агрегацию тромбоцитов фибриноген, связываясьс тромбоцитарными рецепторами (комплексами ГП llb-llla)при активации тромбоцита.
	Высвобождение АДФ и продукция тромбоксана А 2. АДФ и TXA 2 усиливают агрегацию и обеспечивают положительную обратную связь до момента образования тромбоцитарной пробки и инициации коагуляции. Дальнейшую стимуляцию агрегации осуществляет тромбин, мощный тромбоцитарный агонист, продуцируемый системой коагуляции.
	Вторичная агрегация. Необратимые тромбоцитарные агрегаты, образующиеся благодаря, в конечном счете, опутываются сетью фибринового сгустка.

Последним этапом первичного гемостаза, который определяется in vitro и, очевидно происходит и in vivo, является ретракция (сокращение) сгустка крови, содержащего агрегировавшие тромбоциты и закрывающего дефект стенки сосуда. Физиологический смысл ретракции состоит в стягивании краев раны и ограничении размера тромботических масс с целью сохранения проходимости сосуда.