Феномен внутрисосудистой агрегации форменных элементов крови

Этот феномен обычно называют агрегацией эритроцитов, хотя, без сомнения, агрегаты содержат также и тромбоциты, и лейкоциты. Однако, учитывая, что количество эритроцитов в единице объема крови и агрегатах на один-два порядка больше количества других форменных элементов, термин «агрегация эритроцитов» в целом соответствует действительности.

Механизмы возникновения и развития агрегации эритроцитов весьма сложны и много­образны. Они до сих пор уточняются. Вместе с тем среди этих механизмов уже теперь можно выделить те, которые имеют ведущее значение. Заслуга детального изучения феномена внут­рисосудистой агрегации эритроцитов принадлежит М. Knisely (1947, 1965). Обширный фак­тический материал собственных исследований и анализ работ других авторов позволили ему утверждать, что в норме ни у людей, ни у животных этот феномен практически не обнаружи­вается (подразумевается прижизненная агрегация эритроцитов).

Агрегаты эритроцитов при их образовании в патологических условиях закупоривают мелкие сосуды, ухудшают нутритивный кровоток и, таким образом, неблагоприятно влияют на транскапиллярный обмен [Knisely M. et al., 1947]. Крайнюю степень агрегации эритроци­тов принято обозначать термином «сладжинг» (sludging). Необходимо различать агрегацию эритроцитов и их агглютинацию. Агрегация — процесс обратимый, тогда как агглютинация всегда необратима и обусловлена обычно иммунными факторами.

Результаты исследований обсуждаемого феномена с использованием метода реоскопии послужили основанием для деления эритроцитарных агрегатов на патологические и физиоло­гические [Goldstone Y. et al., 1970]. Было установлено, что патологические агрегаты резис­тентны к сдвигу и не распадаются, как физиологические, а, напротив, уплотняются. Их форма и ригидность также значительно отличаются от этих параметров физиологических аг­регатов. Патологические агрегаты обычно очень быстро оседают.

Выделение понятия «физиологические агрегаты» не противоречит положению об отсут­ствии агрегации эритроцитов в норме, а лишь дает основание говорить о едином динамичес­ком процессе агрегация—дезагрегация, который постоянно протекает в крови. В норме дезаг­регация доминирует над агрегацией.

Установлено, что интенсивность процесса дезагрегации зависит от скорости деформа­ции. При увеличении градиента скорости число агрегатов в крови, сначала крупных, а затем и мелких (не более 30 клеток в одном агрегате), постепенно уменьшается, а при кри­тической скорости деформации наступает полная дезагрегация [Левтов В.А. и др., 1982; Schmid-Schonbein H. et al., 1977]. Дезагрегация сопровождается увеличением текучести крови. Полное разрушение агрегатов наступает обычно при градиентах скорости 50—80 с"¹. Это свидетельствует о преобладании при этих скоростях деформации гидродинамических сил потока, стремящихся разобщить эритроциты, над силами межэритроцитарного взаимо­действия. Эритроциты при этом переориентируются в потоке, стремясь обеспечить мини­мум диссипации энергии при наибольшей «устойчивости» [Шадрина Н.Х., 1976; Chien S., 1970].

Агрегация эритроцитов — один из важных факторов, обусловливающих нелинейность кривой течения крови. При низких скоростях деформации вклад агрегации в абсолютные значения эффективной вязкости максимален.

Результирующая направления процесса агрегация—дезагрегация в организме определя­ется взаимодействием по меньшей мере пяти факторов: гемодинамического, плазменного, электростатического, механического и конформационного.

Влияние гемодинамического фактора определяется зависимостью направления про­цесса агрегация—дезагрегация от напряжения сдвига и расстояния между отдельными клетками в потоке, которое, в частности, зависит от объемной концентрации эритроцитов в крови.

Плазменный и электростатический факторы определяют два основных механизма про­цесса агрегация—дезагрегация — мостиковый и электростатический. Сущность мостикового механизма заключается в том, что связующим элементом между эритроцитами в агрегате яв­ляются макромолекулярные соединения, концы молекул которых, адсорбированные на со­седних клетках, образуют своеобразные «мостики». Подтверждением существования мости­кового механизма является то, что расстояния между эритроцитами в агрегатах пропорцио­нальны длине связующих макромолекул.

Применение в качестве индукторов агрегации декстранов с различной относительной молекулярной массой приводило к тому, что по мере возрастания относительной молекуляр-

ной массы декстрана расстояние между эритроцитами в агрегатах увеличивалось, оставаясь в то же время не больше длины молекулы соответствующего декстрана [Chien S. et al., 1975]. Основным пластическим материалом для межэритроцитарных мостиков в организме явля­ются фибриноген и грубодисперсные белковые фракции, в частности у-глобулины [Лев-тов В.А. и др., 1982; Asen P. et al., 1965].

Необходимым условием для реализации мостикового механизма является сближение эритроцитов на расстояние, не превышающее длину молекулы, образующей мостик. Увели­чение концентрации эритроцитов способствует сближению клеток, а наличие сил электро­статического отталкивания, создаваемых так называемым дзета-потенциалом эритроцитов, препятствует ему. Уменьшение же дзета-потенциала в свою очередь ведет к ослаблению вза­имного отталкивания одноименно заряженных частиц — эритроцитов и, следовательно, спо­собствует сближению и агрегации клеток. Это влияние заряда проявляется при разных гра­диентах скорости неодинаково.

Исследование реологических свойств суспензий эритроцитов в различных средах при градиентах скорости 400—800 с~' показало, что при условиях, близких к существующим in vivo, дзета-потенциал не оказывает существенного влияния на их вязкость в этой области градиентов скорости [Сох Н., Su Goug-Ien, 1965]. При ацидозе, накоплении лактата, истоще­нии щелочных резервов крови дзета-потенциал эритроцитов уменьшается, а способность клеток к склеиванию увеличивается [La Cour G. et al., 1970]. Большое значение для поверх­ностного заряда эритроцитов имеют сиаловые кислоты. Изучение действия нейраминидазы на эритроциты людей и животных позволило установить, что фактором, определяющим на­личие у эритроцитов дзета-потенциала, являются карбоксильные группы сиаловых кислот [Cook М. et al., 1961; Eylear E. et al., 1962].

Мостиковый и электростатический механизмы конкурируют между собой. Мощность первого из них определяется степенью связи, обеспечиваемой каждым из «мостиков», и общим количеством их. Электростатическая же сила отталкивания экспоненциально умень­шается с увеличением отношения межклеточного расстояния к толщине двойного электри­ческого слоя вокруг эритроцита [Chien S. et al., 1976].

Механизм фиксации на эритроцитах отрицательно заряженных макромолекул: фибри­ногена, у-глобулинов и электрически нейтральных молекул полимеров (декстранов) пока не вполне ясен. Существует точка зрения, что сцепление молекул происходит за счет слабых во­дородных связей и дисперсных сил Ван-дер-Ваал ьса [Chren S., 1975].

Направление процесса агрегация—дезагрегация определяется результатом совокупного взаимодействия перечисленных механизмов.

Установлено, что изменение формы эритроцитов, в частности трансформация их в ши­ловидные или клетки с фестончатыми краями, также влияет на агрегацию [Селезнев С.А. и др., 1976].

В результате действия рассмотренных механизмов первоначально образуются двумер­ные эритроцитарные структуры. Затем «цепочки» эритроцитов могут соединяться. Выска­зывается мнение, что тип соединения зависит от связующего агента. Так, фибриноген вы­зывает укрупнение агрегатов, соединяя концы «цепочек», а а₂-макроглобулины — соеди­няя их боковые поверхности [Schmid-Schonbein H. et al., 1977]. Постепенное удлинение или ветвление агрегата запускает в действие конформационный фактор, и эритроцитарные агрегаты образуют уже трехмерную пространственную структуру. В.А. Левтов и соавт. (1982) полагают, что переход агрегатов из двух- в трехмерные является чисто количествен­ным эффектом, физически неизбежным при достаточном их укрупнении, чем бы оно ни было вызвано.

Уменьшение ионной силы раствора усиливает дезагрегацию. Между тем если обрабо­тать эритроциты нейраминидазой, нивелирующей дзета-потенциал, торможения агрегации не наступает. Это свидетельствует о том, что действие ионной силы плазмы на ход процес­са агрегация—дезагрегация опосредуется через электростатический механизм [Chien S. et al., 1976].

На процесс агрегация—дезагрегация оказывают влияние осмолярность плазмы и другие факторы, действие которых опосредовано главным образом через изменение деформируе­мости эритроцитов.

Важность свойств эритроцитов для процесса агрегации может быть подтверждено уста­новлением двух основных механизмов действия антиагрегантов: они изменяют либо конфор-мацию мембраны эритроцитов, либо, накапливаясь на их поверхности, — ее свойства [Лакин К.М., Овнатанова М.С., 1977].

Основные механизмы процесса агрегация— дезагрегация представлены на схеме 10.3.