9. Группы крови. Переливание крови

Группы крови

Если человек теряет большое количество крови, то нарушается постоянство объема внутренней среды организма. И потому уже с древних времен в случае кровопотери, при заболеваниях люди пытались переливать больным кровь животных или здорового человека.

В письменных памятниках древних египтян, в трудах греческого ученого и философа Пифагора, в произведениях греческого поэта Гомера и римского поэта Овидия описываются попытки использовать кровь для лечения. Больным давали пить кровь животных или здоровых людей. Естественно, это не приносило успеха.

В 1667 г. во Франции Ж. Дени произвел первое в истории человечества внутривенное переливание крови человеку. Обескровленному умирающему юноше перелили кровь ягненка. Хотя чужеродная кровь и вызвала тяжелую реакцию, больной перенес ее и выздоровел. Успех окрылил врачей. Однако последующие попытки переливания крови были неудачными. Родственники потерпевших возбудили против врачей судебный процесс, и переливание крови было запрещено законом.

В конце XVIII в. было доказано, что неудачи и тяжелые осложнения, которые возникали при переливании человеку крови животных, объясняются тем, что эритроциты животного склеиваются и разрушаются в кровяном русле человека. При этом из них выделяются вещества, действующие на человеческий организм как яды. Стали пробовать переливать человеческую кровь.

Рис. 10. Склеившиеся эритроциты под микроскопом (в круге)

Первое в мире переливание крови от человека человеку было сделано в 1819 г. в Англии. В России его произвел впервые в 1832 г. петербургский врач Вольф. Успех этого переливания был блестящим: жизнь женщины, находившейся при смерти из-за большой кровопотери, была спасена. А дальше все пошло по-старому: то блистательный успех, то тяжелое осложнение вплоть до смерти. Осложнения очень напоминали тот эффект, который наблюдался после переливания человеку крови животных. Значит, в некоторых случаях кровь одного человека может оказаться чужеродной для другого.

Научный ответ на этот вопрос дали почти одновременно два ученых - австриец Карл Ландштейнер и чех Ян Янский. Они обнаружили у людей 4 группы крови.

Ландштейнер обратил внимание на то, что иногда сыворотка крови одного человека склеивает эритроциты крови другого (рис. 10). Это явление получило название агглютинации. Свойство эритроцитов склеиваться при действии на них плазмы или сыворотки крови другого человека стало основой разделения крови всех людей на 4 группы (табл. 4).

Таблица 4. Группы крови

Почему же происходит склеивание, или агглютинация, эритроцитов?

В эритроцитах были обнаружены вещества белковой природы, которые назвали агглютиногенами (склеиваемыми веществами). У людей их существуют два вида. Условно их обозначили буквами латинского алфавита - А и В.

У людей с I группой крови в эритроцитах агглютиногены отсутствуют, кровь II группы содержит агглютиноген А, в эритроцитах крови III группы есть агглютиноген В, кровь IV группы содержит агглютиногены А и В.

В связи с тем что в эритроцитах I группы крови агглютиногенов не содержится, эту группу обозначают нулевой (0) группой. II группу из-за наличия в эритроцитах агглютиногена А обозначают А, III группу - В, IV группу - АВ.

В плазме крови обнаружены агглютинины (склеивающие вещества) двух видов. Их обозначают буквами греческого алфавита - α (альфа) и β (бета).

Агглютинин α склеивает эритроциты с агглютиногеном А, агглютинин β склеивает эритроциты с агглютиногеном В.

В сыворотке крови I (0) группы содержатся агглютинины α и β, в крови II (А) группы - агглютинин β, в крови III (В) группы - агглютинин α, в крови IV (АВ) группы агглютининов нет.

Определить группу крови можно, если иметь готовые сыворотки крови II и III групп.

Принцип методики определения группы крови следующий. В пределах одной группы крови нет агглютинации (склеивания) эритроцитов. Однако агглютинация может произойти, и эритроциты соберутся в комочки, если они попадут в плазму или сыворотку крови другой группы. Следовательно, совмещая кровь испытуемого с заведомо известной (стандартной) сывороткой, можно по реакции агглютинации решить вопрос о групповой принадлежности исследуемой крови. Стандартные сыворотки в ампулах можно получить на станции (или в пунктах) переливания крови.

Опыт 10

На предметное стекло палочкой нанесите по капле сыворотки II и III групп крови. Чтобы избежать ошибки, на стекле возле каждой капли поставьте соответствующий номер группы сыворотки. Иглой проколите кожу пальца и при помощи стеклянной палочки перенесите по капле исследуемой крови в каплю стандартной сыворотки; тщательно размешайте кровь в капле сыворотки палочкой до тех пор, пока смесь не станет равномерно окрашенной в розовый цвет. Через 2 мин к каждой из капель прибавьте по 1-2 капли физиологического раствора и снова перемешайте. Следите за тем, чтобы для каждой манипуляции использовалась чистая стеклянная палочка. Предметное стекло поместите на белую бумагу и через 5 мин рассмотрите результаты. При отсутствии агглютинации капля представляет собой равномерную мутную взвесь эритроцитов. В случае же агглютинации простым глазом видно образование хлопьев эритроцитов в прозрачной жидкости. При этом возможны 4 варианта, которые позволяют отнести испытуемую кровь к одной из четырех групп. В решении этого вопроса вам может помочь рисунок 11.

Рис. 11. Определение групп крови (группы, к которым принадлежат сыворотки, отмечены римскими цифрами): 1 - агглютинация не произошла в сыворотке ни II, ни III группы - кровь I группы, 2 - агглютинация произошла в сыворотке III группы - кровь II группы: 3 - агглютинация произошла в сыворотке II группы - кровь III группы; 4 - агглютинация произошла в сыворотке II и III группы - кровь IV группы

Если агглютинация отсутствует во всех каплях, то это указывает на принадлежность исследуемой крови к I группе. Если агглютинация отсутствует в сыворотке III (В) группы и произошла в сыворотке II (А) группы, то исследуемая кровь принадлежит к III группе. Если агглютинация отсутствует в сыворотке II группы и имеется в сыворотке III группы, то кровь принадлежит ко II группе. При агглютинации обеими сыворотками можно говорить о принадлежности крови к IV (АВ) группе.

При этом нужно помнить, что реакция агглютинации сильно зависит от температуры. На холоде она не происходит, а при высокой температуре может произойти агглютинация эритроцитов и с неспецифической сывороткой. Лучше всего производить работу при температуре 18-22°С.

I группу крови в среднем имеют 40% людей, II группу - 39%, III- 15%, IV группу - 6%.

Кровь всех четырех групп одинаково полноценна в качественном отношении и отличается только описанными свойствами.

Принадлежность к той или другой группе крови не зависит ни от расы, ни от национальности. Группа крови не меняется в течение жизни человека.

В обычных условиях в крови одного и того же человека не могут встретиться одноименные агглютиногены и агглютинины (А не может встретиться с α, В не может встретиться с β). Это может произойти только при неправильном переливании крови. Тогда наступает реакция агглютинации, эритроциты склеиваются. Комочки склеившихся эритроцитов могут закупорить капилляры, что очень опасно для человека. Вслед за склеиванием эритроцитов наступает их разрушение. Ядовитые продукты распада эритроцитов отравляют организм. Этим и объясняются тяжелые осложнения и даже смерть при неправильно произведенном переливании крови.

Правила переливания крови

Изучение групп крови позволило установить правила переливания крови.

Людей, дающих кровь, называют донорами, а людей, которым вливают кровь, - реципиентами.

При переливании надо обязательно учитывать совместимость групп крови. При этом важно, чтобы в результате переливания крови эритроциты донора не склеивались кровью реципиента (табл. 5).

Таблица 5. Совместимость групп крови

На таблице 5 агглютинация обозначена знаком плюс (+), а отсутствие агглютинации - знаком минус (-).

Кровь людей I группы можно переливать всем людям, поэтому людей с I группой крови называют универсальными донорами. Кровь людей II группы можно переливать людям, имеющим II и IV группу крови, кровь людей III группы - людям с III и IV группой крови.

Из таблицы 5 также видно (см. по горизонтали), что если у реципиента I группа крови, то ему можно переливать кровь только I группы, во всех остальных случаях произойдет агглютинация. Людей же с IV группой крови называют универсальными реципиентами, так как им можно переливать кровь всех четырех групп, зато их кровь можно переливать только людям с IV группой крови (рис. 12).

Резус-фактор

При переливании крови, даже при тщательном учете групповой принадлежности донора и реципиента, иногда встречались тяжелые осложнения. Оказалось, в эритроцитах 85% людей имеется так называемый резус-фактор. Так он назван потому, что впервые был обнаружен в крови мартышки Macacus rhesus. Резус-фактор - белок. Людей, эритроциты крови которых содержат этот белок, называют резус-положительными. В эритроцитах крови 15% людей резус-фактора нет, это - резус-отрицательные люди.

Рис. 12. Схема совместимости групп крови. Стрелками показано, кровь каких групп можно переливать лицам, имеющим ту или иную группу крови

В отличие от агглютиногенов, для резус-фактора в плазме крови людей готовых антител (агглютининов) не имеется. Но антитела против резус-фактора могут образоваться. Если в кровь резус-отрицательным людям перелить кровь резус-положительную, то разрушения эритроцитов при первом переливании не наступит, поскольку в крови реципиента нет готовых антител к резус-фактору. Но после первого же переливания они образуются, так как резус-фактор является чужеродным белком для крови резус-отрицательного человека. При повторном переливании резус-положительной крови в кровь резус-отрицательного человека образовавшиеся ранее антитела вызовут разрушение эритроцитов перелитой крови. Поэтому при переливании крови надо учитывать совместимость и по резус-фактору.

Очень давно врачи обратили внимание на тяжелее, в прошлом часто смертельное заболевание младенцев - гемолитическую желтуху. Причем в одной семье заболевало несколько детей, что наводило на мысль о наследственном характере болезни. Единственное, что не укладывалось в это предположение, - отсутствие признаков недуга у первого родившегося ребенка и нарастание тяжести заболевания у второго, третьего и последующих детей.

Оказалось, гемолитическая болезнь новорожденных вызывается несовместимостью эритроцитов матери и плода по резус-фактору. Это происходит в том случае, если мать имеет резус-отрицательную кровь, а плод унаследовал от отца резус-положительную кровь. В период внутриутробного развития происходит следующее (рис. 13). Эритроциты плода, имеющие резус-фактор, попадая в кровь матери, эритроциты которой не содержат его, являются там "чужеродными", антигенами, и против них вырабатываются антитела. Но вещества крови матери через плаценту снова попадают в организм ребенка, теперь уже имея антитела против эритроцитов плода.

Возникает резус-конфликт, следствием чего является разрушение эритроцитов ребенка и болезнь гемолитическая желтуха.

Рис. 13. Схема возникновения гемолитической болезни новорожденных. Обозначив резус-фактор знаком + легко проследить его путь: от отца он передается плоду, а от него - матери; образовавшиеся в ее организме резус-антитела (кружочки со стрелками) возвращаются к плоду и разрушают его эритроциты

С каждой новой беременностью концентрация антител в крови матери возрастает, что может приводить даже к гибели плода.

В браке резус-отрицательного мужчины с резус-положительной женщиной дети рождаются здоровыми. К болезни ребенка может привести лишь комбинация "резус-отрицательная мать и резус-положительный отец".

Знание этого явления дает возможность заранее планировать профилактические и лечебные мероприятия, с помощью которых в наши дни удается спасти 90-98% новорожденных. С этой целью все беременные женщины с резус-отрицательной кровью берутся на особый учет, осуществляется их ранняя госпитализация, заготовляется резус-отрицательная кровь на случай появления младенца с признаками гемолитической желтухи. Обменные переливания с введением резус-отрицательной крови спасают таких детей.

Способы переливания крови

Существуют два способа переливания крови. При прямом (непосредственном) переливании кровь с помощью специальных приспособлений прямо от донора переливают реципиенту (рис. 14). Прямое переливание крови применяют редко и только в специальных лечебных учреждениях.

Для непрямого переливания кровь донора предварительно собирают в сосуд, где смешивают с веществами, препятствующими ее свертыванию (чаще всего добавляют лимоннокислый натрий). Кроме того, к крови прибавляют консервирующие вещества, которые позволяют хранить ее в годном для переливания виде длительное время. Такую кровь можно перевозить в запаянных ампулах на далекие расстояния.

Рис. 14. Шприц для прямого переливания крови

Рис. 15. Система для переливания крови: 1 - игла; 2 - смотровая стеклянная трубка; 3 - ампула с кровью; 4 - соединительная трубка; 5 - тройник; 6 - баллон для создания давления; 7 - манометр

При переливании консервированной крови на конец ампулы насаживают резиновую трубку с иглой, которую затем вводят в локтевую вену больного (рис. 15). На резиновую трубку надевают зажим; с его помощью можно регулировать скорость введения крови - быстрым ("струйным") или медленным ("капельным") способом.

В некоторых случаях переливают не цельную кровь, а ее составные части: плазму или эритроцитарную массу, которую применяют при лечении малокровия. Тромбоцитарную массу переливают при кровотечениях.

Несмотря на большую лечебную ценность консервированной крови, все же есть необходимость в растворах, могущих заменить кровь. Предложено много рецептов заменителей крови. Состав их отличается большей или меньшей сложностью. Все они обладают теми или иными свойствами плазмы крови, но не имеют свойств форменных элементов.

В последнее время в лечебных целях используют кровь, взятую от трупа. Кровь, извлеченная в первые шесть часов после внезапной смерти от несчастного случая, сохраняет все ценные биологические свойства.

Переливание крови или ее заменителей получило в нашей стране широкое распространение и является одним из эффективных способов сохранения жизни при больших кровопотерях.

Оживление организма

Переливание крови сделало возможным возвращать к жизни людей, у которых наступала клиническая смерть, когда прекращалась сердечная деятельность и останавливалось дыхание; необратимые изменения в организме при этом еще не наступали.

Первое успешное оживление собаки было произведено в 1913 г. в России. Через 3-12 мин после наступления клинической смерти собаке в сонную артерию по направлению к сердцу под давлением вводили кровь, в которую были добавлены вещества, стимулирующие сердечную деятельность. Введенная таким образом кровь направлялась в сосуды, снабжающие кровью сердечную мышцу. Через некоторое время восстанавливалась деятельность сердца, затем появлялось дыхание, и собака оживала.

В годы Великой Отечественной войны опыт первых успешных оживлений в клинике был перенесен в условия фронта. Вливание крови под давлением в артерии в сочетании с искусственным дыханием возвращало к жизни бойцов, доставленных в походную операционную с только что прекратившейся сердечной деятельностью и остановившимся дыханием.

Опыт советских ученых показывает, что при своевременном вмешательстве можно достигнуть оживления после смертельных кровопотерь, при травмах и некоторых отравлениях.

Доноры крови

Несмотря на то что предложено большое количество различных заменителей крови, все же самой ценной для переливания является натуральная кровь человека. Она не только восстанавливает постоянство объема и состава внутренней среды, но и лечит. Кровь нужна, чтобы заполнить аппараты искусственного кровообращения, которые на время некоторых операций заменяют сердце и легкие больного. Для работы аппарата "искусственная почка" требуется от 2 до 7 л крови. Человеку с тяжелым отравлением иногда для спасения переливают до 17 л крови. Много людей было спасено благодаря своевременному переливанию крови.

Люди, добровольно дающие свою кровь для переливания, - доноры - пользуются глубоким уважением и признанием народа. Донорство является почетной общественной функцией гражданина СССР.

Донором может стать каждый здоровый человек, достигший 18 лет, независимо от пола и рода деятельности. Взятие у здорового человека небольшого количества крови не оказывает отрицательного влияния на организм. Кроветворные органы легко восполняют эти небольшие потери крови. За один раз у донора берут около 200 мл крови.

Если сделать анализ крови у донора до и после сдачи крови, то окажется, что сразу же после взятия крови содержание в ней эритроцитов и лейкоцитов будет даже выше, чем до взятия. Это объясняется тем, что в ответ на такую небольшую кровопотерю организм сразу же мобилизует свои силы и находящаяся в виде резерва (или депо) кровь поступает в кровоток. Причем организм восполняет потерю крови даже с некоторым избытком. Если человек регулярно сдает кровь, то через некоторое время содержание в его крови эритроцитов, гемоглобина и других составных частей становится выше, чем до того, как он стал донором.

Вопросы и задания к главе "Внутренняя среда организма"

1. Что называют внутренней средой организма?

2. Каким образом поддерживается постоянство внутренней среды организма?

3. Как можно ускорить, замедлить или предотвратить свертывание крови?

4. Капля крови помещена в 0,3-процентный раствор NaCl. Что произойдет при этом с эритроцитами крови? Объясните это явление.

5. Почему в высокогорных местностях количество эритроцитов в крови увеличивается?

6. Кровь какого донора можно переливать вам, если у вас III группа крови?

7. Посчитайте, сколько процентов учеников вашего класса имеют кровь I, II, III и IV группы.

8. Сравните содержание гемоглобина в крови у нескольких учеников вашего класса. Для сравнения возьмите данные опытов полученные при определении содержания гемоглобина в крови мальчиков и девочек.