Тромбоциты строение и функции

Главная » Варикоз » Тромбоциты строение и функции

  • Физиология
  • История физиологии
  • Методы физиологии

Тромбоциты в крови

Тромбоциты, или кровяные пластинки, являются самыми маленькими безъядерными клетками крови сферической или дисковидной формы диаметром 1-5 мкм и объемом 6,5-12 фл (мкм 3 ).

Тромбоциты образуются в красном костном мозге «отшнуровыванием» от гигантских клеток мегакариоцитов; 2/3 тромбоцитов находятся в циркуляторном русле, 1/3 — в сосудах селезенки. Обмен между «селезеночными» и циркулирующими клетками регулируется гормоном адреналином. Продолжительность жизни тромбоцитов составляет 1-2 недели, в среднем — 10 суток. Старые и поврежденные клетки разрушаются в основном в селезенке и костном мозге.

Количество тромбоцитов

Число тромбоцитов у взрослого здорового человека в состоянии покоя составляет (140- 450) • 10 9 /л. Различий в их содержании у мужчин и женщин не выявлено. Уменьшение количества тромбоцитов менее 140 • 10 9 /л называется тромбоцитопенией, а увеличение более 450 • 10 9 ) /л — тромбоцитозом. У здорового человека физиологический тромбоцитоз обычно отмечается после тяжелой физической нагрузки (особенно в условиях повышенной температуры и при ограничении потребления воды), а тромбоцитопения может иметь место после избыточного потребления алкоголя.

Строение и свойства тромбоцитов

Несмотря на отсутствие ядра, эти клетки устроены весьма сложно. Тромбоциты имеют трехслойные клеточные мембраны, в которые встроены рецепторы (гликопротеины (ГП) I-V и др.), энзимы, белки цитоскелета. В мембранах имеется система канальцев для поглощения или выделения веществ.

Тромбоциты обладают способностью к адгезии, активации и агрегации. Адгезия (прилипание) тромбоцита к чужеродной поверхности, в частности к месту повреждения сосудов, происходит с помощью рецепторов к адгезионным (коллагену через ГП/ГПIIа, ГПIIβ, ГПIV, ламинину через ГПIIа, фибронектину через ГП и ГП) молекулам межклеточного матрикса поврежденного эндотелия. Особое место в этом процессе отводят фактору Виллебранда. который связывается с ГП или ГПIIβ/ГПIIIa тромбоцитов и образует мостик между ними и коллагеном эндотелия. При этом происходит открытие кальциевых каналов и поступление ионов Са 2+ в цитоплазму. Кальций вызывает активацию тромбоцитов, что сопровождается изменением их формы и размеров (для увеличения контактной поверхности тромбоцита и его способности взаимодействовать с другими клетками), секрецией из них сосудосуживающих (серотонин, адреналин, тромбоксан), ростовых (тромбоцитарный фактор роста, трансформирующий фактор Р) и коагуляционных (11 факторов свертывания) веществ, а также дополнительной экспрессией на их поверхности рецепторов. Агрегация (приклеивание друг к другу) тромбоцитов осуществляется с участием фибриногена и тромбина через ГПIIβ/ГПIIIaи другие рецепторы. Процесс агрегации имеет двухфазный характер: обратимая фаза длительностью до 2 мин (агрегаты рыхлые, непрочно фиксированные тромбоциты в них еще способны к дезагрегации) и необратимая фаза с образованием прочного тромба. Механизм дезагрегации тромбоцитов в 1-ю фазу обратимой агрегации связан с накоплением в них цАМФ и (или) цГМФ. Они вызывают реинтеграцию ионов Са 2+ в систему плотных трубочек цитоплазмы и канальцев. Важнейшими стимуляторами дезагрегации тромбоцитов являются простациклин и NO. синтезируемые эндотелиоцитами. Этот механизм очень важен для предупреждения избыточной агрегации тромбоцитов за пределами поврежденного участка травмированного сосуда и предупреждения избыточной коагуляции.

Подобно лейкоцитам тромбоциты способны к фагоцитозу и амебовидной подвижности.

Функции тромбоцитов

Ангиотрофическая функция заключается в том, что тромбоциты поставляют ростовые факторы для клеток сосудистой стенки, влияют на метаболизм в эндотелии и инициируют процессы репарации сосудов после их повреждения. Поэтому тромбоцитопении часто сопровождаются появлением петехий (точечных кровоизлияний) в коже или слизистых вследствие снижения устойчивости (проницаемости) сосудистой стенки. Гемостатическая функция тромбоцитов заключается:

  • в запуске немедленного (первичного) гемостаза за счет их адгезии и агрегации при нарушении целостности сосудов, что приводит к формированию тромбоцитарной пробки;
  • в локальной секреции сосудосуживающих веществ для уменьшения кровотока в поврежденном участке сосуда;
  • в ускорении реакций коагуляционного (вторичного) гемостаза с образованием в конечном счете фибринового сгустка.

Защитную функцию тромбоциты выполняют за счет склеивания (агглютинации) бактерий, фагоцитоза, а также эндо- и экзоцитоза иммуноглобулинов.

Тромбоцитопоэз

Трамбоцитопоэз — это процесс образования тромбоцитов периферической крови. Тромбоциты, наименьшие из форменных элементов крови, образуются путем «отшнуровывания» от самых крупных (40 до 100 мкм) костномозговых клеток — мегакариоцитов. Их уникальность состоит в том, что содержание ДНК у большинства этих клетках в 8 и более раз превышает таковое в диплоидных клетках, например в лимфоцитах. Длительность преобразования ПСГК в мегакариоциты составляет 8-9 дней. Зрелые клетки располагаются как в красном костном мозге, так и в легких (после миграции). Каждый мегакариоцит в зависимости от его величины образует от 2000 до 8000 тромбоцитов.

Продукция тромбоцитов и дифференцирование коммитированных унипотентных стволовых клеток — предшественников мегакариоцитов контролируется главным образом тромбопоэтином (ТПО). Этот гормон синтезируется в основном клетками печени и секретируется из них с постоянной скоростью.

Начальные этапы дифференцирования ПСГК по мегакариоцитарному пути поддерживают ИЛ-3 и ИЛ-5, а «отшнуровывание» тромбоцитов от мегакариоцитов ускоряют ИЛ-6 и ИЛ-11. Признаки апоптоза мегакариоцитов отмечаются с момента отшнуровывания тромбоцитов, и завершение этого процесса осуществляется при их захвате и разрушении макрофагами легких и (или) красного костного мозга.

Примерно 30% образовавшихся тромбоцитов депонируется в селезенке. Попадающие в кровь тромбоциты циркулируют в ней в течение 1-2 недель (в среднем 10 дней), после чего захватываются и используются эндотелиоцитами или разрушаются макрофагами.

Стимуляция тромбоцитопоэза наблюдается при введении в организм рекомбинантного ТПО.

Кровяные пластинки, которые призваны бороться с внезапными кровопотерями, называются тромбоцитами. Они аккумулируются в местах повреждения любых сосудов и закупоривают их специальной пробкой.

Внешний вид пластинок

Под микроскопом можно рассмотреть строение тромбоцитов. Они выглядят как диски, диаметр которых колеблется от 2 до 5 мкм. Объем каждого из них составляет порядка 5-10 мкм 3 .

По своей структуре тромбоциты являются сложным комплексом. Он представлен системой микротрубочек, мембран, органелл и микрофиламентов. Современные технологии позволили разрезать распластанную пластинку на две части и выделить в ней несколько зон. Именно так смогли определить особенности строения тромбоцитов. Каждая пластинка состоит из нескольких слоев: периферическая зона, золь-гель, внутриклеточные органеллы. У каждого из них свои функции и предназначение.

Внешний слой

Периферическая зона состоит из трехслойной мембраны. Строение тромбоцитов таково, что на внешней ее стороне находится слой, в котором содержатся плазматические факторы, отвечающие за свертывание крови, специальные рецепторы и энзимы. Толщина его не превышает 50 нм. Рецепторы этого слоя тромбоцитов отвечают за активацию указанных клеток и их способность к адгезии (присоединению к субэндотелию) и агрегации (возможности соединяться между собой).

Помимо этого, в ней находится арахидоновая кислота. Важным ее компонентом является фосфолипаза А. Именно она образовывает указанную кислоту, необходимую для синтеза простагландинов. Они, в свою очередь, предназначены для формирования тромбоксана А2, который необходим для мощной агрегации тромбоцитов.

Гликопротеины

Строение тромбоцитов не ограничивается наличием внешней мембраны. В ее липидном бислое находятся гликопротеины. Именно они предназначены для связывания тромбоцитов.

Так, гликопротеин I является рецептором, который отвечает за присоединение к коллагену субэндотелия указанных кровяных клеток. Он обеспечивает адгезию пластинок, их распластывание и связывание их еще с одним белком – фибронектином.

Гликопротеин II предназначен для всех видов агрегации тромбоцитов. Он обеспечивает связывание на этих кровяных клетках фибриногена. Именно благодаря этому беспрепятственно продолжается процесс агрегации и сокращения (ретракции) сгустка.

А вот гликопротеин V предназначен для поддержания соединения тромбоцитов. Он гидролизируется тромбином.

Если в указанном слое мембраны тромбоцитов снижается содержание различных гликопротеинов, то это становится причиной повышенной кровоточивости.

Золь-гель

Вдоль второго слоя тромбоцитов, располагающегося под мембраной, идет кольцо микротрубочек. Строение тромбоцитов в крови человека таково, что указанные трубочки являются их сократительным аппаратом. Так, при стимуляции этих пластин кольцо сжимается и смещает гранулы к центру клеток. В результате они сжимаются. Все это вызывает секрецию их содержимого наружу. Это возможно благодаря специальной системе открытых канальцев. Такой процесс называется «централизация гранул».

При сокращении кольца микротрубочек также становится возможным образование псевдоподий, что только благоприятствует увеличению способности агрегации.

Внутриклеточные органеллы

Третий слой содержит гликогеновые гранулы, митохондрии, α-гранулы, плотные тела. Это так называемая зона органелл.

Плотные тела содержат в себе АТФ, АДФ, серотонин, кальций, адреналин и норадреналин. Все они необходимы для того, чтобы могли работать тромбоциты. Строение и функции этих клеток обеспечивают адгезию и заживление ран. Так, АДФ вырабатывается при прикреплении тромбоцитов к стенкам сосудов, он же отвечает за то, чтобы указанные пластинки из кровотока продолжали присоединяться к тем, которые уже приклеились. Кальций регулирует интенсивность адгезии. Серотонин вырабатывается тромбоцитом при высвобождении гранул. Именно он обеспечивает в месте разрыва сосудов сужение их просвета.

Альфа-гранулы, находящиеся в зоне органелл, способствуют формированию тромбоцитарных агрегатов. Они отвечают за стимуляцию роста гладких мышц, восстановление стенок сосудов, гладких мышц.

Процесс образования клеток

Чтобы разобраться с тем, каково строение тромбоцитов человека, необходимо понять, откуда они берутся и как формируются. Процесс их появления сосредоточен в костном мозге. Он разделяется на несколько стадий. Вначале формируется колониеобразующая мегакариоцитарная единица. На протяжении нескольких этапов она трансформируется в мегакариобласт, промегакариоцит и в конечном итоге в тромбоцит.

Ежедневно человеческий организм продуцирует порядка 66000 этих клеток в расчете на 1 мкл крови. У взрослого человека в сыворотке должно находиться от 150 до 375, у ребенка от 150 до 250 х 10 9 /л тромбоцитов. При этом 70 % их них циркулирует по организму, а 30 % накапливаются в селезенке. В случае необходимости этот орган сокращается и высвобождает кровяные пластинки.

Основные функции

Для того чтобы понять, для чего в организме необходимы кровяные пластинки, мало разобраться с тем, какие особенности строения тромбоцитов человека. Они предназначены в первую очередь для формирования первичной пробки, которая должна закрыть поврежденный сосуд. Кроме того, тромбоциты предоставляют свою поверхность для того, чтобы ускорить реакции плазменного свертывания.

Помимо этого, было установлено, что они нужны для регенерации и заживления различных поврежденных тканей. Тромбоциты продуцируют факторы роста, предназначенные для стимуляции развития и деления всех поврежденных клеток.

Примечательно, что они могут быстро и необратимо переходить в новое состояние. Стимулом для их активации может стать любое изменение окружающей среды, в том числе и простое механическое напряжение.

Особенности тромбоцитов

Живут указанные кровяные клетки недолго. В среднем продолжительность их существования составляет от 6,9 до 9,9 дней. После окончания указанного периода они разрушаются. В основном этот процесс проходит в костном мозге, но также в меньшей степени он идет в селезенке и печени.

Специалисты выделяют пять различных типов кровяных пластинок: юные, зрелые, старые, формы раздражения и дегенеративные. В норме в организме должно быть более 90% зрелых клеток. Только в таком случае строение тромбоцитов будет оптимальным, а они смогут выполнять все свои функции в полном объеме.

Важно понимать, что снижение концентрации этих клеток крови является причиной кровотечений, которые сложно остановить. А увеличение их количества является причиной развития тромбоза – появления сгустков крови. Они могут закупоривать кровеносные сосуды в различных органах тела или полностью перекрывать их.

В большинстве случаев при различных проблемах строение тромбоцитов не меняется. Все заболевания связаны с изменением их концентрации в кровеносной системе. Уменьшение их количества называется тромбоцитопения. Если их концентрация увеличивается, то речь идет о тромбоцитозе. При нарушении активности этих клеток диагностируют тромбастению.

Тромбоциты (от греч. θρόμβος — сгусток и κύτος — клетка; устаревшее название — кровяные пластинки) — небольшие (2—3 мкм) безъядерные плоские бесцветные форменные элементы крови, образующиеся из мегакариоцитов.

Содержание

Формы тромбоцитов [ править | править код ]

Различают 5 форм тромбоцитов:

2) зрелые (90,3—95,1 %);

4) формы раздражения (0,8—2,3 %);

5) дегенеративные формы (0—0,2 %).

Морфология тромбоцитов [ править | править код ]

Неактивированные тромбоциты, циркулирующие в крови, в первом приближении представляют собой сплюснутые сфероиды с соотношением полуосей от 2 до 8, и характерным размером в 2-4 мкм в диаметре [1] . Это приближение часто используется при моделировании гидродинамических и оптических свойств популяции тромбоцитов, а также при восстановлении геометрических параметров отдельных измеренных тромбоцитов методами проточной цитометрии [2] . Данные конфокальной микроскопии [3] свидетельствуют о том, что изменение формы тромбоцита при его активации связано с изменением геометрии кольца микротрубочек, вызываемое, в свою очередь, изменением концентрации ионов кальция. Более точные биофизические модели морфологии поверхности тромбоцита, моделирующие его форму из первых принципов, позволяют получать более реалистичную геометрию тромбоцитов в спокойном и активированном состоянии [4] , нежели сплюснутый сфероид.

Функции [ править | править код ]

Тромбоциты выполняют две основных функции:

  1. Формирование тромбоцитного агрегата, первичной пробки, закрывающей место повреждения сосуда;
  2. Предоставления своей поверхности для ускорения ключевых реакций плазменного свёртывания.

Относительно недавно установлено, что тромбоциты также играют важнейшую роль в заживлении и регенерации повреждённых тканей, выделяя из себя в повреждённые ткани факторы роста, которые стимулируют деление и рост клеток. Факторы роста. представляют собой полипептидные молекулы различного строения и назначения. К важнейшим факторам роста относятся тромбоцитарный фактор роста (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF-β), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), фактор роста эпителия (EGF), фактор роста фибробластов (FGF), инсулиноподобный фактор роста (IGF) [5] .

Физиологическая плазменная концентрация тромбоцитов — 180—360*10^9 тромбоцитов на литр.

Уменьшение количества тромбоцитов в крови может приводить к кровотечениям. Увеличение же их количества ведёт к формированию сгустков крови (тромбоз), которые могут перекрывать кровеносные сосуды и приводить к таким патологическим состояниям, как инсульт, инфаркт миокарда, легочная эмболия или закупоривание кровеносных сосудов в других органах тела.

Неполноценность или болезнь тромбоцитов называется тромбоцитопатия, которая может быть либо уменьшением количества тромбоцитов (тромбоцитопения), либо нарушением функциональной активности тромбоцитов (тромбастения), либо увеличением количества тромбоцитов (тромбоцитоз). Существуют болезни, уменьшающие число тромбоцитов, такие как гепарин-индуцированная тромбоцитопения или тромботическая пурпура, которые обычно вызывают тромбозы вместо кровотечений.

В связи с неточностью описаний, отсутствием фотографической техники и запутанностью терминологии ранних периодов развития микроскопии, время первого наблюдения тромбоцитов точно неизвестно. Чаще всего их открытие приписывается Донне (1842, Париж), однако есть данные, что их наблюдал ещё сам создатель микроскопа, Антони ван Лёвенгук (1677, Нидерланды). Термин «кровяные пластинки», который до сих пор является предпочтительным в англоязычной литературе (blood platelets), был введён Биццоцеро (1881, Турин), который также сыграл ведущую роль в выявлении связи тромбоцитов с гомеостазом и тромбозом. Это впоследствии привело к появлению термина «тромбоцит» (Декхюйзен, 1901), который в русском языке стал основным. В англоязычной литературе термин используется исключительно для ядерных тромбоцитов у не-млекопитающих (thrombocytes). Кроме того, в русской литературе для тромбоцитов может употребляться термин «бляшка Биццоцеро».

Участие в свёртывании [ править | править код ]

Особенностью тромбоцита является его способность к активации — быстрому и, как правило, необратимому переходу в новое состояние. Стимулом активации может служить практически любое возмущение окружающей среды, вплоть до простого механического напряжения. Однако основными физиологическими активаторами тромбоцитов считаются коллаген (главный белок внеклеточного матрикса), тромбин (основной белок плазменной системы свертывания), АДФ (аденозиндифосфат, появляющийся из разрушенных клеток сосуда или секретируемый самими тромбоцитами) и тромбоксан А2 (вторичный активатор, синтезируемый и выбрасываемый тромбоцитами; его дополнительная функция заключается в стимуляции вазоконстрикции).

Активированные тромбоциты становятся способны прикрепляться к месту повреждения (адгезия) и друг к другу (агрегация), формируя пробку, перекрывающую повреждение. Кроме того, они участвуют в плазменном свёртывании двумя основными способами — экспонирование прокоагулянтной мембраны и секреция α-гранул.

Последовательность первичных биохимических и морфологических изменений при активации [ править | править код ]

Начальные этапы активации тромбоцита при воздействии внешних факторов связаны не только с появлением биохимических маркеров, но и с морфологическими изменениями в форме тромбоцита. Как было показано методами проточной цитометрии и электронной микроскопии, наиболее чувствительным признаком активации (при воздействии на тромбоциты с помощью АДФ) являются морфологические изменения [6] . Появление биохимических и морфологических изменений, расположенные по степени уменьшения чувствительности, выглядят следующим образом: изменение формы тромбоцита, конформационные изменения в гликопротеине IIb/IIIa, экспрессия P-селектина, экспрессия фосфатидилсерина.

Экспонирование прокоагулянтной мембраны [ править | править код ]

В нормальном состоянии мембрана тромбоцитов не поддерживает реакций свёртывания. Отрицательно заряженные фосфолипиды, в первую очередь фосфатидилсерин, сосредоточены на внутреннем слое мембраны, а фосфатидилхолин внешнего слоя связывает факторы свёртывания гораздо хуже. Несмотря на то, что некоторые факторы свёртывания могут связываться и с неактивированными тромбоцитами, это не приводит к формированию активных ферментативных комплексов. Активация тромбоцита предположительно приводит к активации фермента скрамблазы, который начинает быстро, специфично, двухсторонне и АТФ-независимо перебрасывать отрицательно заряженные фосфолипиды из одного слоя в другой. В результате происходит установление термодинамического равновесия, при котором концентрация фосфатидилсерина в обоих слоях выравнивается. Кроме того, при активации имеет место выставление и/или конформационное изменение многих трансмембранных белков внешнего слоя мембраны, и они приобретают способность специфически связывать факторы свёртывания, ускоряя реакции с их участием.

Активация тромбоцитов имеет несколько степеней, и экспрессия прокоагулянтной поверхности является одной из высших. Только тромбин или коллаген могут вызывать такой сильный ответ. Более слабый активатор, особенно АДФ, может вносить вклад в работу сильных активаторов. Однако, они не способны самостоятельно вызвать появление фосфатидилсерина; их эффекты сводятся к изменению формы тромбоцитов, агрегации и частичной секреции.

Секреция α-гранул [ править | править код ]

Тромбоциты содержат несколько типов гранул, содержимое которых секретируется в процессе активации. Главными для свертывания являются α-гранулы, содержащие высокомолекулярные белки, такие как фактор V и фибриноген.

Заболевания [ править | править код ]

  1. Ведущие к понижению количества тромбоцитов в крови
    • Тромбоцитопения
    • Рак
    • Малярия
    • Бронхиальная астма
    • Синдром Самтера
    • Ведущие к повышению количества тромбоцитов в крови
      • Эссенциальная тромбоцитемия

      Тесты для оценки сосудисто-тромбоцитарного компонента гемостаза [ править | править код ]

      • Время кровотечения;
      • Количество тромбоцитов в крови;
      • Индуцированная агрегация тромбоцитов.

      Качественные дефекты тромбоцитов, лежащие в основе большого числа геморрагических диатезов, подразделяют на следующие группы:

      • дизагрегационные тромбоцитопатии, обусловленные отсутствием или блокадой мембранных рецепторов тромбоцитов (тромбастения Гланцмана и др.);
      • болезни отсутствия плотных и α-гранул;
      • нарушения высвобождения гранул;
      • нарушения образования циклических простагландинов и тромбоксана А2;
      • дефицит, аномалии и нарушения мультимерности фактора Виллебранда;
      • нарушения обмена нуклеотидов и транспорта кальция.

      Советуем к прочтению

      Читайте также:  Если тянет левую ногу от бедра

      Добавить комментарий