Изменения физико-химических свойств крови

В патологических условиях в крови нередко наблюдаются изменения основных ее физико-химических свойств: кислотно-щелочного равновесия, удельного веса, осмотической концентрации, электропроводности, поверхностного натяжения, вязкости.

О сдвигах кислотно-щелочного равновесия сказано в разделе об алкалозе и ацидозе и в главе о патологии дыхания.

Удельный вес крови (в норме 1,050 - 1,060) зависит преимущественно от количества эритроцитов и белков, а также от содержания хлористого натрия. Нарушение белкового обмена особенно заметно сказывается на удельном весе крови. Удельный вес крови повышается от сгущения крови, например при холере. Понижение удельного веса крови наблюдается от разжижения крови - гидремии, например при различных формах качественного голодания.

Поверхностное натяжение крови и сыворотки подвержено весьма незначительным колебаниям. Капилляроактивные вещества, например желчные кислоты, мыла, некоторые продукты обмена, способны понижать поверхностное натяжение крови. Поверхностное натяжение понижается также при эклампсии, уремии, асфиксии, когда количество таких капилляроактивных веществ заметно возрастает. Наоборот, обеднение крови белком, явления гидремии повышают поверхностное натяжение.

Осмотическое давление отличается большим постоянством (7,7 - 8,1 атм.). В венозной крови оно несколько выше, чем в артериальной, ввиду большего содержания в венозной крови продуктов обмена. Повышение содержания углекислоты в крови, например от нарушения дыхания, кровообращения, обмена веществ, увеличивает осмотическую концентрацию крови вследствие наблюдаемого при этом увеличения диссоциации солей. Коллоидно-осмотическое или онкотическое давление плазмы составляет 27 мм рт. ст. Оно зависит в основном от содержания в ней альбумина. Значение осмотических и онкотических свойств крови и тканей особенно велико в происхождении отеков.

Вязкость крови зависит от количества форменных элементов, их размера, соотношения лейкоцитов и эритроцитов, насыщенности углекислотой, содержания белков и соотношения отдельных фракций их в крови, отчасти от минерального состава. Если вязкость воды при 37° принять за единицу, то вязкость крови по отношению к воде равняется в норме 4,5 - 5. В патологических условиях она может колебаться от 2 до 20. Все, что способствует сгущению крови, является фактором увеличения вязкости крови. Вязкость увеличивается при полицитемии, лейкемиях и понижается при анемиях, гидремии. Накопление углекислоты в крови повышает вязкость крови, так как углекислота повышает вязкость белков. При базедовой болезни (гиперфункции щитовидной железы) ввиду некоторого сгущения крови вязкость крови обычно нарастает. При микседеме, когда функция щитовидной железы понижена, вязкость уменьшается.

Белки крови занимают особое место среди факторов, влияющих на вязкость крови. Увеличение глобулинов обусловливает повышение вязкости крови, как это бывает, например, при воспалении и некоторых инфекционных заболеваниях. Влияние мышечной работы и различных видов питания на вязкость крови объясняется главным образом изменением соотношения белков сыворотки. На вязкость сыворотки (в норме 1,4 - 1,9) оказывают влияние все факторы, нарушающие коллоидное состояние белков: кислоты и щелочи повышают вязкость крови, нейтральные соли, йодистые соли, соли натрия и калия снижают вязкость, бромистые и хлористые - повышают ее.

Осмотическая резистентность эритроцитов, или устойчивость в гипотонических растворах, зависит от свойств поверхностного слоя телец и гидрофильности их белковой стромы. Резистентность эритроцитов колеблется между определенным минимумом и максимумом. Под минимумом в норме понимают ту гипотоничность раствора, при которой происходит гемолиз наименее резистентных телец (0,42 - 0,44% раствор хлористого натрия), под максимумом - концентрацию раствора, при которой происходит гемолиз и наиболее резистентных телец (0,32 - 0,34% раствор хлористого натрия). Молодые эритроциты более резистентны, чем зрелые. Степень резистентности меняется в различных патологических условиях (рис. 84). Так, после острого кровотечения и после экстирпации селезенки наблюдается повышение резистентности, тогда как гемолитическая желтуха и простая микроцитарная анемия характеризуются понижением резистентности. Помимо осмотического фактора, гемолиз может быть вызван также воздействием веществ, растворяющих липоиды (эфир, хлороформ) или вступающих с ними в химическое взаимодействие (дигитонин, сапонин). Гемолизирующей способностью характеризуются также яды некоторых змей. Гемолиз эритроцитов одних животных может быть вызван сывороткой других животных.

Рис. 84. Диаметр (Д), тощина (Т) и объем (V в μ³) эритроцитов в различных патологических условиях по сравнению с нормой (по Бест и Тейлору)

Постепенное снижение осмотического давления среды вызывает гемолиз при сохранении целости стромы эритроцитов. Будучи отмыты и перенесены в раствор гемоглобина, такие эритроциты могут снова поглощать гемоглобин - явление обратимости гемолиза.

Реакция оседания эритроцитов - РОЭ (норма 4 - 10 мм в час) - основана на физико-химических свойствах крови. В настоящее время ею широко пользуются в диагностических целях. Реакция оседания эритроцитов ускоряется вследствие увеличения содержания в плазме глобулинов и фибриногена. Увеличение в плазме глобулина и фибриногена уменьшает заряд эритроцитов, чем обусловливается агглютинация телец, способствующая их осаждению (рис. 85).

Рис. 85. Реакция оседания эритроцитов при различных концентрациях фибриногена в крови

Увеличение содержания эритроцитов и вязкости крови вызывает замедление РОЭ, например при полицитемии, некоторых заболеваниях печеночной паренхимы, анафилактическом шоке. Уменьшение количества эритроцитов и вязкости крови ускоряет РОЭ, например при тяжелых анемиях. Но особенно ускорение РОЭ обнаруживается при воспалительных и инфекционных процессах (сепсис, туберкулез, возвратный тиф), которые сопровождаются относительным или абсолютным увеличением в крови фракции глобулина над альбумином.

Изменения процесса свертывания крови. В процессе свертывания крови различают четыре основные фазы: 1) образование активного тромбопластина; 2) превращение протромбина в тромбин; 3) образование гомогенного сгустка - превращение фибриногена в фибрин; 4) ретракция кровяного сгустка, т. е. сокращение нитей фибрина с выделением сыворотки; ретракция происходит при участии фермента ретрактозима, содержащегося в кровяных пластинках.

Процесс свертывания крови заключается в превращении растворимого фибриногена (фактор I) в нерастворимый фибрин, что происходит под влиянием тромбина. Тромбин же является продуктом превращения протромбина (фактор II) при действии на него в присутствии Са⁺⁺ (фактора IV) активного тромбопластина, или тромбокиназы (фактора III). Тканевый тромбопластин и тромбопластические факторы крови необходимы для образования активного тромбопластина плазмы. Для образования протромбина необходим витамин К.

Переход протромбина в тромбин активизируется другими факторами белковой природы, принимающими участие в свертывании крови. К ним относятся: акцелератор-глобулинлабильный фактор V (ас-глобулин, или проакцелерин) и фактор VI (акцелерин); стабильный фактор VII - (про-) конвертин. Появление минимального количества тромбина достаточно для дальнейшего его автоматического образования, так как тромбин активизирует превращение фактора V в активный фактор VI, который в свою очередь ускоряет тромбообразование (автокаталитический процесс).

В образовании активного тромбопластина принимают участие: фактор VIII, или антигемофилический глобулин, фактор IX (плазменный тромбопластический компонент или Кристмасс-фактор), фактор X и плазменный предшественник тромбопластина (ППТ, или РТА). В свертывании крови принимает также участие ряд факторов, содержащихся в кровяных пластинках; фактор 1-адсорбированный на пластинках ас-глобулин, фактор 2, способствующий реакции между фибриногеном и тромбином при образовании фибрина, фактор 3, принимающий участие в образовании тромбопластина, фактор 4 - антигепариновый и др.

К свертыванию крови, по-видимому, причастны и некоторые, еще недостаточно изученные факторы, например фактор Стюарта, фактор Хагемана.

Кроме того, осуществление свертывания крови зависит от функции физиологической противосвертывающей системы (гепарин, антитромбин), благодаря которой кровь сохраняет жидкое состояние.

Схема свертывания крови представлена на рис. 86

Рис. 86. Схема свертывания крови

Отдельные факторы, участвующие в процессе свертывания крови, связаны с функцией разных органов и тканей. Например, в печени синтезируются факторы V и VII, вырабатываются протромбин, фибриноген и антисвертывающие вещества - гепарин, фибринолизин и антитромбин, в костном мозгу - особо важные для свертывания крови кровяные пластинки.

Так как органы и ткани, участвующие в продукции факторов свертывания крови, регулируются деятельностью нервной системы, то расстройства ее, особенно вегетативного отдела, могут оказывать влияние на процесс свертывания.

Недостаточность или отсутствие какого-либо фактора, участвующего в процессе свертывания крови, может повести к изменению свертываемости. В случае ее понижения может возникнуть кровоточивость, в случае повышения - тромбоз.

Понижение свертываемости крови влечет за собой явления так называемого геморрагического диатеза, в патогенезе которого, кроме нарушения свертывания, имеют также значение и нарушения сосудистых стенок. В возникновении пониженной свертываемости крови могут иметь значение:

1. Недостаточное образование или снижение активности тромбопла- стина (тромбокиназы). Такое явление имеет место при уменьшении или отсутствии в плазме антигемофилического глобулина - фактора VIII (наследственное заболевание - гемофилия А) либо при недостаточности или отсутствии плазменного тромбопластического компонента - фактора IX (гемофилия В), а также ряда других факторов, активизирующих тромбопластин, например снижение активности фактора VI - проакцелерина (парагемофилия).

2. Недостаточное образование тромбина вследствие уменьшения содержания протромбина (фактор II), ас-глобулина (фактор V) и конвертина (фактор VII).

3. Недостаточность витамина К, которая ведет к недостаточному синтезу протромбина, проконвертина и плазменного тромбопластического компонента. Протромбин (глюкопротеин) синтезируется главным образом в печени. Для этого необходимо участие витамина К. Недостаточное всасывание витамина К и вследствие этого уменьшение образования протромбина встречается при механической желтухе, когда непоступление в кишечник желчи, содержащихся в ней желчных кислот, затрудняет всасывание витамина К. Недостаточное образование витамина К, вызывающее наклонность к кровотечениям, может возникать в связи с недостаточной кишечной флорой, необходимой для образования витамина К (например, у новорожденных).

4. Склонность к кровотечениям возможна также при недостаточности печени, так как при этом уменьшается содержание протромбина и проконвертина. Например, образование печенью протромбина не активизируется от введения витамина К. В экспериментальных условиях ослабление свертывания крови у животных развивается на почве повреждения или экстирпации печени, при острых ее интоксикациях, например при фосфорном отравлении, хлороформном наркозе, а также при анафилактическом шоке. Понижение свертываемости крови вследствие недостаточности конвертина встречается редко.

5. Недостаточное содержание фибриногена в крови (гипо - реже афибриногенемия). Она возникает вследствие пониженного содержания или полного отсутствия фибриногена в крови или от повышенного содержания в ней фибринолизина. Отсутствие в крови фибриногена или резкое понижение его содержания может быть наследственного характера. Приобретенная фибриногенопения и связанная с этим кровоточивость могут возникать на почве поражений печени - при циррозах, подострой дистрофии, иногда при заболеваниях легких туберкулезного происхождения, поражениях костного мозга. Понижение содержания в крови фибриногена в этих случаях объясняется понижением образования его. Однако кровоточивость при диффузных поражениях печени, которую первоначально объясняли гипофибриногенемией, в настоящее время рассматривают как результат нарушения выработки протромбина, проконвертина и ас-глоблина.

Гипофибриногенемия может также возникнуть вследствие оперативных вмешательств на легких, поджелудочной железе, при острой лучевой болезни и особенно при отслойке плаценты и внутриутробной смерти плода. По-видимому, механизм такой кровоточивости заключается в том, что при поражении указанных органов в кровь поступают ферменты, превращающие неактивный профибринолизин в активный фибринолизин, который и вызывает растворение фибриногена. Активизация фибринолизина имеет своим последствием, кроме растворения сгустка, разрушение других факторов свертывания крови.

6. Понижение количества тромбоцитов, или тромбопения, либо понижение их функциональной способности - тромбастения. Наиболее выраженной формой тромбопении является болезнь Верльгофа - эссенциальная тромбопения, характеризующаяся кровоизлияниями в кожу и слизистые оболочки. При этом заболевании нарушается созревание мегакариоцитов. Количество тромбоцитов в периферической крови вместо 100 000 - 300 000 в 1 мм³ в норме уменьшается до 30 000 и ниже. Общий механизм свертывания крови мало нарушен, только замедлена ретракция сгустка, продолжительность кровотечения заметно удлинена, селезенка увеличена. Тромбопения наблюдается также при острых и хронических лейкозах, иногда при инфекциях и интоксикациях, а также при воздействии лучистой энергии.

7. Наклонность к кровотечениям может также возникать вследствие усиленной выработки организмом веществ, тормозящих свертывание крови (типа гепарина или антитромбина), а также искусственного введения антисвертывающих веществ - гепарина, гирудина или дикумарина.

Может иметь значение и недостаточное содержание в крови ионизированного кальция. Введение в кровь оксалатов или фосфатов ведет к уменьшению количества кальция. Желчные кислоты при механической желтухе также способны связывать ионы кальция и тем самым понижать свертываемость крови.

Наконец, наклонность к кровотечениям может быть результатом нарушения свойств эндотелия капилляров. Например, при тяжелых желтухах наклонность к кровотечению объясняется токсическим действием желчных кислот на эндотелий капилляров. Кровоточивость капилляров имеет место при авитаминозе С и некоторых других заболеваниях.

Повышение свертывания крови наблюдается при патологические процессах, сопровождающихся увеличением содержания или активности факторов, повышающих процесс свертывания и могущих вести к тромбообразованию. К ним относятся:

1. Нарушение целости сосудов и замедление кровотока. При этом освобождается тромбопластин не только из тромбоцитов, но и из стенки сосудов.

2. Усиление процессов освобождения или активизации тромбопла- стина, например в связи с разрушением клеток при воспалении, особенно инфекционного характера, при переливаниях крови, а также при введении в организм сывороток или экстрактов, содержащих тромбопластин и тромбин.

3. Избыточное введение витамина К, которое вызывает гипертромбин- емию и ускорение свертывания крови, особенно в случаях ранее имевшего места дефицита витамина К, например при катаральной желтухе или у новорожденных (при недостаточном образовании витамина К в кишечнике).

4. Увеличение в крови содержания фибриногена и глобулина, ведущее к повышению агглютинации кровяных пластинок.

5. Повышение свертывания крови может также быть результатом глубокого угнетения физиологической противосвертывающей системы, как это, например, имеет место при гипертонии и атеросклерозе, характеризующихся наступлением состояния предтромбоза.