Гемолиз эритроцитов. Гемолиз
В медицинской терминологии встречается такое понятие - гемолиз эритроцитов, которое можно описать, как физиологический разрыв оболочек клетки с дальнейшим выходом ее содержимого наружу.
Гемолиз происходит вследствие естественного процесса старения эритроцита, при котором завершается его четырехмесячный жизненный цикл. Благодаря этой непрерывной процедуре, клеточный состав крови постоянно обновляется и в здоровом организме данное событие остается незамеченным.
Однако, вследствие определенных факторов, происходит преждевременное разрушение красных кровяных клеток с выбросом гемоглобина в плазму. Такое состояние способно привести к развитию гемолитической анемии с ускоренным патологическим распадом эритроцитов. Критические факторы, воздействуя на эритроциты, увеличивают их до размеров, при которых клеточная мембрана оболочки разрывается, так как не имеет природных способностей к растяжению.
Эритроциты в организме человека доставляют кислород из легких к тканям и органам, а также передвигают углекислый газ в обратном направлении. В ситуации правильного функционирования всех систем организма, процессы образования эритроцитов и их разрушения находятся в постоянном балансе. При нарушении равновесия происходит увеличение деструкции красных кровяных клеток, что может привести к острым патологическим состояниям.
Гемолиз может иметь внутрисосудистую локализацию - при распаде эритроцитов внутри сосуда вследствие аутоиммунных заболеваний и отравлений ядами, а также внутриклеточную – когда разрушение красных кровяных клеток происходит в различных органах.
Гемолиз крови принято также различать по механизму его развития.
Вид гемолиза | Способ образования |
естественный | происходит вследствие непрерывного физиологического процесса по завершении жизненного цикла клетки в 100-120 дней |
термический | разрушение эритроцитов случается по причине замораживания или перегрева клеток |
механический | разрушение оболочки клеток обусловлено обширным повреждением тканей, а также как следствие неосторожного обращения с пробой крови после сдачи анализа |
осмотический | распад клеток совершается в гипотонической среде |
химический | случается при контакте с агрессивными веществами, разрушающими липидно-белковую оболочку клетки эритроцита |
биологический | развивается вследствие проникновения ядов растительного и животного происхождения, а также при гемотрансфузии несовместимой по группе крови |
электрический | образуется при поражении эритроцита электрическим током |
Причины развития гемолиза крови
Гемолиз в сыворотке крови нередко возникает в результате нарушения технологий при заборе крови, что делает пробу непригодной для дальнейшего исследования. К причинам развития гемолиза при сдаче анализа можно отнести:
- Интенсивный забор крови. При создании чрезмерно сильного вакуума в шприце произойдет моментальное разрушение оболочек эритроцитов.
- Нарушение асептики и стерильности. Гемолиз может развиться вследствие нахождения посторонних микроорганизмов в медицинской пробирке.
- Потребление чрезмерно жирной еды перед исследованием. Дисперсия жиров, в данном случае, будет стимулировать гемолиз.
- Отсутствие или недостаточное количество консерванта. Без активного вещества, которое позволяет крови храниться, разрушение эритроцитов произойдет очень быстро.
- Неправильное хранение пробы. Гемолиз начнется при воздействии воздуха, если происходит переливание пробы из одной тары в другую, а также оболочки эритроцитов разрушаться в результате тряски и вибрации пробирки с кровью.
- Нарушение температурного режима. Кровь придется пересдавать, если ее подвергнут случайному воздействию температурных перепадов. Эритроциты в пробе сохранятся только при определенной температуре, положенной для хранения крови.
- Неправильная транспортировка. В случае перевозки крови для исследования в сторонних лабораториях, пробирки должны быть правильно упакованы, иначе тряска разрушит эритроциты, и проба будет непригодна.
К причинам патологического гемолиза немеханического происхождения можно отнести:
Тяжелейшее последствие гемолиза случается вследствие острой гемолитической трансфузионной реакции, когда при инвазивном лечении реципиенту переливают несовместимый донорский биоматериал. Гемолитический шок случается в результате лабораторных ошибок при неправильной маркировке или спутывании биоматериала непосредственно перед трансфузией.
Новорожденных детей поражает гемолитическая болезнь при резус-конфликте с материнским организмом. В кровеносную систему плода при этом попадают иммунные резус-антитела, вступающие в реакцию с собственными резус-положительными эритроцитами.
Процессы гемолиза развиваются у людей с аутоиммунными заболеваниями, при которых разрушаются ткани и клетки организма под действием собственной иммунной системы.
Чтобы знать наверняка, что эритроциты полностью проходят свои жизненные циклы и не погибают раньше времени вследствие заболеваний, необходимо разобраться с симптомами гемолиза крови.
Признаки гемолиза эритроцитов
В организме здорового человека, разрушение красных кровяных клеток проходит незаметно – так запрограммированы все физиологические процессы. В случае слабого гемолиза, симптомы либо не выявляются, либо выражены повышенной усталостью, слабостью, ознобом и приступами рвоты.
Иначе проявляет себя острый, прогрессирующий гемолиз эритроцитов, в начальной стадии которого идет скрытый период, а затем состояние человека ухудшается по нарастающей.Признаками быстрого разрушения эритроцитов являются:
Лабораторные исследования крови при развитии острого гемолиза покажут:
- увеличение в крови ретикулоцитов;
- нарастание анемии;
- уменьшение индекса тромбоцитов;
- увеличение билирубина;
- дисфункцию свертываемости крови.
При лечении тяжелого гемолиза пациент постоянно проходит исследования крови с отслеживанием динамики лечения. Купирование признаков гемолитического кризиса проводится строго в условиях стационара с применением заместительной терапии.
13.09.2017Гемолиз – не болезнь, а процесс, происходящий в живом организме по физиологическим и патогенетическим причинам. Первый вариант считается нормой, а второй требует точной диагностики и лечения. Простыми словами гемолиз это гибель эритроцитов – разрушительный процесс, происходящий в живых организмах на постоянной основе.
Жизненный цикл красных клеток крови продолжается примерно 120 дней, дальше оболочка рвется и гемоглобин прорывается наружу. Это физиологический гемолиз, за который отвечает иммунитет. Такой гемолиз не представляет опасности для здоровья, происходит в рамках нормы, не вызывает дискомфорта и других симптомов.
Причины гемолиза
Когда разрушение эритроцитов выявляется в кровеносной системе, то процесс называют внутрисосудистым гемолизом. Белок поглощает гемоглобин и движется в печень, превращая белок в билирубин, который выводится с желчью. Узнать, что такое гемолиз крови, можно при:
Перечисленные причины относят к приобретенным, но есть и врожденные факторы, из-за которых эритроциты разрушаются антителами организма. Это состояние называют иммунным гемолизом. В такой ситуации жизненный цикл эритроцита длится всего 10 дней. Организм не успевает восполнить число эритроцитов.
Другая причина – в приеме мочегонных препаратов, таблеток от сахарного диабета, аспирина, от малярии и туберкулеза – эти препараты способны разрушать эритроциты. Врач, назначающий подобные медикаменты, должен предупредить пациента, сколько длится курс и как принимать таблетки. Самолечение недопустимо, поскольку не дает возможности контролировать показатели крови.
Механическое разрушение эритроцитов происходит на фоне значительных травм на теле человека, наличия кардиостимулятора, а также от поражения током.
Вредные вещества, вызывающие гемолиз
Природа – не только друг человека, но одновременно источник опасности, если не уметь правильно вести себя. К примеру, гемолиз эритроцитов порой провоцируется следующими факторами:
- употребление в пищу ядовитых грибов;
- контакт с ядами и токсинами растений;
- укус животных и насекомых;
- проникновение в кровь малярийного плазмодия.
Вызывают гемолиз причины, перечисленные выше, не мгновенно, а по мере действия провоцирующего фактора. В любом из таких случаев требуется консультация медика и лечение, нацеленное на профилактику осложнений.
Клиника гемолиза
Если у человека нет симптомов атипичного гемолиза, а разрушение эритроцитов не связано с патологией, происходит в плановом порядке, то никаких симптомов человек не ощутит, и это нормально, поскольку естественный гемолиз предусмотрен природой.
Проявления гемолиза обнаруживаются только в случае атипичного характера и происхождения патологии. Патология протекает в острой и субкомпенсированной форме, после которой наступает период ремиссии.
Острый гемолиз эритроцитов характеризуется стремительным развитием, состояние здоровья человека резко ухудшается. Чаще всего острое состояние характерно после переливания крови, если компоненты не подошли, а также при отравлении медикаментами или инфекционном поражении. Коварство острого гемолиза заключается в интенсивности проявлений, и организм просто не справляется с восстановлением численности эритроцитов вместо уничтоженных. Поэтому гемолиз эритроцитов в острой форме проявляется анемией и интоксикацией билирубином.
При остром течении заболевания кожный оттенок становится желтоватым, пациента начинает беспокоить тошнота и рвота
При остром течении гемолиза кожа становится желтоватой, пациент жалуется на тошноту, рвоту. В животе ощущаются боли, но точно указать их локализацию человек не может. Тяжелое течение патологии сопровождается обмороками, судорогами. Анемия сопровождается слабостью, бледностью, одышкой. Селезенка увеличивается, аналогичное происходит с печенью. Моча становится темной. В результатах анализов выявляются изменения состава крови и мочи – определяется сильная гемоглобинемия и билирубинемия, тромбоцитопения. Одновременно повышается уровень мочевины и креатинина, снижаются факторы фибринолиза и гемоглобинурии.
Острая форма опасна не сама по себе, а своими осложнениями. Это может быть сердечно-сосудистая и почечная недостаточность в острой форме, ДВС-синдром.
Что касается субкомпенсированной формы гемолиза, то в этой фазе усиливается процесс продуцирования эритроцитов специальным отростком костного мозга. Учитывая, что число эритроцитов понемногу компенсируется, то в этом случае клинические проявления не такие яркие, но все же достаточно различимые. Это рост параметров печени и селезенки, дерматологические проявления. В такой форме анемия практически не выявляется, а лабораторные анализы показывают повышение числа ретикулоцитов, что говорит о том, что в крови происходит регенераторный процесс.
Отдельно нужно упомянуть гемолиз у новорожденных. Первые проявления гемолиза начинаются у детей еще в момент их внутриутробного развития. Причина гемолиза — в несовместимости показателей крови мамы и ребенка.
То, насколько сильно будет проявляться гемолиз, напрямую зависит от скорости увеличения титров антител в материнской крови. Клинически гемолиз у младенцев может развиваться по одному из 3 путей:
- отечный. Это неблагоприятный вариант развития патологии. Неблагоприятен он в отношении дальнейших прогнозов, поскольку такая патология повышает риск мертворождения. Такая форма характеризуется сильным отеком мягких тканей, скоплением большого объема жидкости в брюшной полости, в перикарде и других естественных полостях;
- желтушный. Такой синдром характеризуется изменением цвета кожи ребенка, то же касается первородной смазки и околоплодных вод. У младенца выявляют токсическое поражение ЦНС, что проявляется готовностью к судорогам, глазодвигательными нарушениями, ригидностью и прочими состояниями, которые способны привести к гибели;
- анемический. Такой синдром у только появившегося на свет малыша не проявляет особых симптомов, заметить патологию можно только в результатах стандартных лабораторных анализов. Анемический синдром может длиться около 3 месяцев, если не возникнет осложнений и других патологий.
Диагностика
Чтобы выявить, насколько велика плотность эритроцитной оболочки, используют методику осмотической резистентности. Проба позволяет выявить 2 типа разрушений оболочки – минимальный и максимальный. Учитывая, насколько губительным для красных клеток является раствор NaCl, именно в емкость с ним и помещают отобранные для исследований образцы крови. Когда концентрация полученного раствора варьируется в пределах 0, 46-0, 48%, значит, плотность оболочек клеток крови достаточно хорошая, и они не погибают в этом веществе. Такую пробу называют минимальной резистентностью. А максимальную резистентность вычисляют, когда концентрация раствора 0,34%. При таких условиях все эритроциты гибнут.
Виды гемолиза
Молодые кровяные тельца более выносливы к разрушению из-за своеобразной формы, а вот зрелые эритроциты в виде шаров быстро разрушаются. Гипертонический раствор для определения плотности оболочек клеток может обладать разной концентрацией, и в каждом случае влияние на жизнедеятельность эритроцитов будет меняться.
К примеру, активно используется физраствор, который не вредит крови, а стимулирует пополнение объемов внутрисосудистой крови. Такая необходимость возникает при сильных кровотечениях. Оболочки эритроцитов от раствора NaCl, укрепляются, и гемоглобин не прорывается наружу.
Лечение и профилактические меры
Выбор методики лечения зависит от степени проявления гемолиза, длительности патологии, истории болезни пациента. При гемолитическом кризе нужно срочно предпринимать меры в реанимации или стационарном отделении гематологии. Понадобится провести интенсивную терапию и ряд медицинских мероприятий, способных бороться с текущей патологией и предотвращать такое состояние. Независимо от того, какие причины вызвали острый гемолиз, лечение будет примерно таким:
- устраняется причина. Врач проводит опрос, осмотр и назначает диагностику, чтобы определить причину разрушения эритроцитов. После определения нужно устранить найденную причину;
- начать вывод из организма отравляющих веществ (путем применения диуретиков для выведения жидкости, клизмы или слабительного для очистки кишечника), а также выполнить промывание желудка;
- если состояние больного на грани, назначается реанимация, переливание крови;
- симптоматические лекарства назначают для устранения признаков недостаточности печени и почек, проявлений других патологий;
- для терапии врожденных анемий гемолитического типа иногда показано удаление селезенки, то же рекомендуется при серьезном повреждении органа;
- стимулируется эритропоэз – необходимо увеличить выработку эритроцитов;
- по специальным показаниям проводят гемотрансфузию. Если у пациента выявлено значительное поражение эритроцитов, вместо переливания крови вводят эритроцитарную массу;
- прием гормонов поможет повысить до нормы давление, предотвратить воспалительные процессы.
Самолечением заниматься категорически не стоит, поскольку сначала нужно сдать анализы крови, и уже исходя из них, составлять методику лечения
Что касается новорожденных, у которых резус-конфликт с матерью, им сразу назначают переливание крови и гормонотерапия.
Предотвратить гемолиз, вызванный внешними факторами, поможет элементарная осторожность и внимательность. К примеру, нельзя собирать и употреблять в пищу незнакомые ягоды и грибы, то же касается неизвестных растений. Если укусил паук или другое насекомое, нужно прижечь пораженное место, выдавить яд. Это минимизирует количество токсина в крови, улучшает самочувствие человека. Самолечение категорически не рекомендуется, поскольку для выбора методики и препаратов нужно изучить анализы крови.
Гемолиз крови (от латинского слова - Haemolysis и греческого слова Haima - кровь + lysis - расписание, разрушения, растворения) - процесс повреждения эритроцитов, при котором гемоглобин выходит в окружающую среду. После гемолиза плазма крови - в норме прозрачная жидкость, окрашенная в красный цвет. Гемолиз эритроцитов может возникнуть как в кровяном русле, так и в пробирке под влиянием самых разнообразных агентов.
Причины гемолиза эритроцитов крови
Основные факторы (причины), способные вызвать гемолиз, следующие:
- физические и химические агенты
- гемолитические яды растительного, животного или бактериального происхождения
- гемолитические свойства сыворотки крови животных (нормальные гемолизины) гемолитические свойства антител (специфические, или иммунные гемолизины)
Анализы крови при гемолизе эритроцитов
В клинической практике применяют исследования осмотического гемолиза эритроцитов (анализ крови) при различных заболеваниях - изучение устойчивости (резистентности) эритроцитов гипотонических растворов NaCl. Красные кровяные тельца здорового человека начинают поддаватся процессу гемолиза в 0,44-0,48% растворе натрия хлорида полный гемолиз крови происходит в 0,28-0,32% растворе натрия хлорида.
Концентрация натрия хлорида, при которой начинается осмотический гемолиз эритроцитов , выражает минимальную осмотическую резистентность красных кровяных телец. Концентрация натрия хлорида, при которой происходит полный гемолиз крови, выражает максимальную резистентность эритроцитов.
Осмотическая резистентность эритроцитов повышается при раке желудка и других органов, отеках почек, артериосклерозе, механической желтухи и др.Осмотическая резистентность эритроцитов снижается при анемии вследствие кровотечения, при язве желудка, гемолитической желтухи и др. Под влиянием наркотиков уретанового и алкогольного ряда проницаемость красных кровяных телец для воды, калия и гемоглобина уменьшается, а осмотический вид гемолиза эритроцитов задерживается. Гемолитические процессы происходят в здоровом организме и при различных заболеваниях. В здоровом организме срок жизни эритроцита в среднем составляет 120 дней, после чего в печени, селезенке, костном мозге и лимфатических узлах он подвергается разрушению, что сопровождается призками гемолиза эритроцитов. Основным способом разрушения эритроцитов является фрагментация - процесс постепенного распада, который происходит во время их циркуляции, преимущественно в синусах селезенки, где кровоток чрезвычайно замедлен. В физиологических условиях эритроциты окончательно разрушаются только в клетках ретикулоэндотелиальной системы. После разрушения эритроцитов гемоглобин распадается на вещество (протеин) - глобин и железосодержащий пигмент - гем . Путем сложных химических превращений из гема образуется билирубин. Освободившееся в процессе распада гемоглобина железо прежде всего депонируется в ретикуло-эндотелиальных клетках селезенки и печени. Отсюда после сложных химических превращений оно поступает в кровоток. В происхождении патологического гемолиза крови большую роль играют определенные нарушения во внешней и внутренней среде.
Гемолиз крови – это процесс, в ходе которого происходит нарушение мембраны эритроцитов, они распадаются, и происходит выброс гемоглобина в окружающую среду (в плазму или сыворотку). Гемолиз делится в соответствии с его расположением, которое может происходить в двух направлениях:
- in vivo – в теле пациента при тяжелых внутрисосудистых заболеваниях;
- in vitro – во время отбора проб, транспортировки и обработки образца крови при сдаче анализов.
Общепринятая классификация
Существуют следующие виды гемолиза:
- Осмотический гемолиз эритроцитов. Может происходить как в гипертоническом, так и в гипотоническом растворе. В гипертоническом растворе клетки выпускают воду в окружающую среду и сжимаются, что может привести к дефектам в клеточной мембране. Это отличает его от гипотонического раствора, в котором клетки заполняются водой, приобретая сферическую форму, они могут разрываться (цитолиз).
- Физический гемолиз. Обычно, в основе лежит механическое повреждение мембраны. Его может вызвать, например, встряхивание, а также резкие изменения температуры или ультразвук. Это – самый распространенный гемолиз крови при сдаче анализов.
- Химический гемолиз основан на химической реакции липидов в мембране с определенным веществом. Повреждение может быть вызвано сильными кислотами, поверхностно-активными веществами, жирами или растворителями.
- Токсичный гемолиз. Происходит при воздействии определенных бактериальных токсинов. Это может быть реакция на присутствие животных (в частности, змеиного) или растительных токсинов.
- Иммунологический гемолиз. Является типичным при несовместимом переливании.
Многие бактерии вызывают посредством гемолизинов (гемолизином называется вещество, которое вызывает гемолиз) разложение компонентов крови в агаровой среде. В зависимости от типа различаются:
- α-гемолитическая активность – частичное разложение гемоглобина, зеленый цвет;
- β-гемолитическая активность – полное разрушение красных кровяных клеток вокруг колонии;
- γ-гемолитическая активность – нет гемолиза.
Внесосудистое/экстраваскулярное разрушение эритроцитов (in vitro)
Вне сосудов эритроциты разрушаются быстро. Из них выпускается гемоглобин (или целые эритроциты), фагоцитированный тканевыми макрофагами, а образующийся билирубин проникает в окружающую среду, определяя цвет близлежащих тканей (локальное пожелтение – типичное при подкожной гематоме, ушибе).
Желтушная окраска впоследствии обесцвечивается и остается цвет «ржавчины» (гемосидерин – например, локальные кровоподтеки в головном мозге).
Следующим пигментом, возникающим в этом процессе, является цероид – липопигмент, формирующийся в результате полимеризации продуктов окисления липидов (липиды, освобожденные из разрушенных эритроцитов). Смесь цероидов с гемосидерином называется гемофусцином.
Впоследствии происходит создание гематомы неспецифической грануляционной тканью – в периферии присутствуют сидерофаги и фибрин, вдоль которого в гематому врастает грануляционная ткань, а после гематомы остается только небольшой шрам.
Ускоренный внесосудистый гемолиз сопровождает, например, гиперспленизм, некоторые нарушения метаболизма эритроцитов, малярию и т. д. Уровень неконъюгированного билирубина может быть повышен (выше 12 мг/дл). Присутствуют симптомы гемолитической анемии:
- повышенное количество ретикулоцитов;
- гемоглобинурия;
- анемия (гемоглобин менее 120 г/л);
- сниженное число эритроцитов в картине крови;
- повышение активности лактатдегидрогеназы.
Разделение внесосудистого процесса разрушения клеток крови в соответствии с причиной
Тип in vitro делится на 4 группы, основанные на причине возникновения:
- механический – слишком сильное встряхивание, всасывание при отборе, центрифугирование при высокой скорости, транспортировка цельной крови на большие расстояния;
- осмотический – мокрые трубки, отбор меньше заданного количества крови в пробирку, содержащую антикоагуляционный агент;
- термический – кровь подвергается воздействию слишком низких или высоких температур;
- химический – недостаточное высыхание дезинфекции, которая разрушает мембрану эритроцитов.
Внутрисосудистое разрушение эритроцитов (in vivo)
Распад клеток крови в кровеносных сосудах может быть вызван следующими причинами:
- самими эритроцитами (корпускулярный);
- внешними агентами (экстракорпускулярный).
Гемоглобин, высвобождаемый из разрушающихся эритроцитов, связывается с гаптоглобином, что приводит к возникновению комплекса, который не проходит клубочковый фильтр (функция гаптоглобина, формируемого в печени, заключается в предотвращении повреждения почек, а также потери железа). Комплекс поглощается макрофагами – гемоглобин распадается, возникает билирубин и ферритин или гемосидерин.
Повышенный индекс гемолиза характеризуется гемосидерозом. Если количество выпущенного гемоглобина выше, чем может связывать гаптоглобин (в особенности, при остром гемолизе снижается концентрация гаптоглобина в сыворотке (норма – 0,3-2 у. е.)), то возникает гемоглобинемия.
Избыточный гемоглобин проходит через клубочковый фильтр в канальцы почек – возникает гемосидеринурия (часть молекул гемоглобина захватывается клетками проксимальных канальцев и преобразуется в гемосидерин, который затем высвобождается в мочу). Вследствие осаждения гемоглобина развивается повреждение почек.
Причины внутрисосудистого разрушения эритроцитов
Гемолиз эритроцитов in vivo происходит в сосудистой системе человека – имеет место внутрисосудистый гемолиз. Освобожденный гемоглобин создает комплексы с белком плазмы – гаптоглобином. Он, в свою очередь, поглощается клетками ретикулярной системы, где распадается с формированием билирубина, который накапливается в печени и затем выводится из организма.
Внутрисосудистый гемолиз характеризуется неопределяемой концентрацией гаптоглобина, который сбалансирован комплексами с гемоглобином и повышенной концентрацией непрямого билирубина, который печень не успевает секретировать в достаточном количестве. Уровень калия не увеличивается, функционирующие почки успевают выделять его с мочой.
Причины гемолиза в кровеносных сосудах (внутрисосудистый гемолиз) могут быть следующими:
- гематологические заболевания: гемолитическая анемия, синдром диссеминированной внутрисосудистой коагулопатии;
- нарушение обмена веществ (заболевания печени);
- химические эффекты (гемолиз из-за приема лекарств);
- физические эффекты (искусственная замена клапана);
- ожоги;
- реакция после переливания крови;
- тяжелая инфекция.
Диагностика возможных причин
В диагностических целях применяется несколько методов.
Тест Кумбса
Тест Кумбса – это обнаружение антител к поверхностным антигенам эритроцитов. Антиглобулиновая сыворотка добавляется к отмытым эритроцитам пациента. Выпадение осадка указывает на наличие иммуноглобулинов или компонентов комплемента на эритроцитах.
Тест делится на 2 типа:
- прямой тест Кумбса (также называемый прямым антиглобулиновым тестом) – позволяет обнаруживать красные кровяные клетки, покрытые иммуноглобулинами и компонентами комплемента in vivo;
- непрямой тест Кумбса – позволяет обнаруживать антиэритроцитарные антитела, присутствующие в сыворотке крови или плазме пациента – имеет значение для лиц, которым неоднократно приходилось сдавать/принимать кровь.
С помощью этих тестов исследуется устойчивость клеток против низкого осмотического давления окружающей среды (т. е. минимальное осмотическое сопротивление – максимальное осмотическое сопротивление).
- Нормальные значения в среднем: 0,4% NaCl при минимальном и 0,3% NaCl при максимальном осмотическом сопротивлении.
Ферментный анализ эритроцитов
При отсутствии глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы происходит снижение восстановления глутатиона. Эритроциты (их мембрана) подвержены повреждениям от активных форм кислорода.
Тест Гама
Тест Гама – это диагностический тест (скрининг) для . Эритроциты инкубируются в сыворотке, подкисленной до рН 6,2, кислая среда активирует комплемент и патологические эритроциты поддаются гемолизу.
Проточная цитометрия
В этом методе определяются белки, связанные с клеточной мембраной и участвующие в следующих процессах:
- защита от литических эффектов комплемента;
- 2 белка (MIRL и DAF) обозначаются в соответствии с теми антителами, с которыми специфически взаимодействуют, CD-55 и CD-59.
Влияние на результат анализа
Гемолиз может повлиять на определение анализа крови высвобождением веществ из эритроцитов в плазму или созданием аналитических помех.
Повышение концентрации в крови
С распадом эритроцитов в плазму проникают вещества, которые во внеклеточной жидкости имеют иное представление, чем во внутриклеточном содержании красных кровяных клеток. Эти вещества могут при определении анализируемого вещества в крови в значительной степени повлиять на результаты, т. к. их концентрация в эритроцитах в несколько раз выше, чем в плазме (сыворотке крови).
Разбавление плазмы
В.В.Долгов, С.А.Луговская,
В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь
Российская медицинская академия
последипломного образования
Гемолиз (от греческого слова haima - кровь, lysis - разрушение) - физиологическое разрушение клеток гемопоэза вследствие их естественного старения. Продолжительность жизни эритроцитов составляет от 100 до 130 дней, в среднем 120 дней. В течение одной минуты эритроцит дважды проходит через капилляры меньшего диаметра (2-4 мкм), чем диаметр эритроцита (в среднем 7,5 мкм). За период жизни эритроцит покрывает расстояние в 150-200 км, из которых около половины составляют узкие территории. На некоторое время эритроциты застаиваются в синусах селезенки, где сосредоточена специализированная система фильтра и удаления состарившихся эритроцитов.
Внутриклеточный гемолиз
В нормальном организме существует постоянное равновесие между продукцией и деструкцией кроветворных клеток. Основная масса эритроцитов разрушается путем фрагментации (эритрорексиса) с последующим лизисом и эритрофагоцитозом в органах ретикулоэндотелиальной системы (ГЭС), преимущественно в селезенке, частично в печени. Нормальный эритроцит проходит синусы селезенки благодаря своему свойству изменять форму. По мере старения эритроциты теряют способность деформироваться, задерживаются в синусах селезенки и секвестрируются.
Из поступившей в селезенку крови 90% эритроцитов проходит, не задерживаясь и не подвергаясь фильтрационному отбору (рис. 46). 10% эритроцитов попадает в систему сосудистых синусов и вынуждены выбираться из них, профильтровываясь через поры (фенестры), размер которых на порядок меньше (0,5-0,7 мкм), чем диаметр эритроцита. У старых эритроцитов изменяется ригидность мембраны, они застаиваются в синусоидах. В синусах селезенки снижен рН и концентрация глюкозы, поэтому при задержке в них эритроцитов, последние подвергаются метаболическому истощению. Макрофаги расположены по обеим сторонам синусов, их основная функция элиминировать старые эритроциты. В макрофагах РЭС заканчивается разрушение эритроцита (внутриклеточный гемолиз). В нормальном организме с помощью внутриклеточного гемолиза разрушается почти 90% эритроцитов.
Механизм распада гемоглобина в клетках РЭС начинается с одновременного отщепления от него молекулы глобина и железа. В оставшемся тетрапиррольном кольце под действием фермента гемоксигеназы происходит образование биливердина, при этом гем теряет свою цикличность, образуя линейную структуру. На следующем этапе путем ферментативного восстановления биливердин-редуктазой происходит превращение биливердина в билирубин. Билирубин, образованный в РЭС, поступает в кровь, связывается с альбумином плазмы и в таком комплексе поглощается гепатоцитами, которые обладают селективной способностью захватывать билирубин из плазмы.
До поступления в гепатоцит билирубин носит название неконъюгированный или непрямой. При высокой гипербилирубинемии небольшая часть может оставаться несвязанной с альбумином и фильтроваться в почках.
Паренхиматозные клетки печени адсорбируют билирубин из плазмы с помощью транспортных систем, главным образом белков мембраны гепатоцита - Y (лигандин) и протеина Z, который включается лишь после насыщения Y. В гепатоците неконъюгированный билирубин подвергается конъюгации главным образом с глюкуроновой кислотой. Этот процесс катализируется ферментом уридилдифосфат(УДФ)-глюкуронилтрансферазой с образованием конъюгированного билирубина в виде моно- и диглюкуронидов. Активность фермента снижается при поражении гепатоцита. Она так же, как и лигандин, низкая у плода и новорожденных. Поэтому печень новорожденного не в состоянии переработать больших количеств билирубина распадающихся избыточных эритроцитов и развивается физиологическая желтуха.
Конъюгированный билирубин выделяется из гепатоцита с желчью в виде комплексов с фосфолипидами, холестерином и солями желчных кислот. Дальнейшее преобразование билирубина происходит в желчных путях под влиянием дегидрогеназ с образованием уробилиногенов, мезобилирубина и других производных билирубина. Уробилиноген в двенадцатиперстной кишке всасывается энтероцитом и с током крови воротной вены возвращается в печень, где окисляется. Остальной билирубин и его производные поступают в кишечник, в котором превращается в стеркобилиноген.
Основная масса стеркобилиногена в толстой кишке подвергается окислению в стеркобилин и выделяется с калом. Небольшая часть всасывается в кровь и выводится почками с мочой. Следовательно, билирубин экскретируется из организма в виде стеркобилина кала и уробилина мочи. По концентрации стеркобилина в кале можно судить об интенсивности гемолиза. От концентрации стеркобилина в кишечнике зависит и степень уробилинурии. Однако генез уробилинурии определяется также функциональной способностью печени к окислению уробилиногена. Поэтому увеличение уробилина в моче может свидетельствовать не только о повышенном распаде эритроцитов, но и о поражении гепатоцитов.
Лабораторными признаками повышенного внутриклеточного гемолиза являются: увеличение содержания в крови неконъюгированного билирубина, стеркобилина кала и уробилина мочи.
Патологический внутриклеточный гемолиз может возникнуть при:
- наследственной неполноценности мембраны эритроцита (эритроцитопатии);
- нарушении синтеза гемоглобина и ферментов (гемоглобинопатии, энзимопатии);
- изоиммунологическом конфликте по групповой и R-принадлежности крови матери и плода, избыточном количестве эритроцитов (физиологическая желтуха, эритробластоз новорожденного, эритремия - при количестве эритроцитов более 6-7 х 10 12 /л
Микросфероциты, овалоциты обладают пониженной механической и осмотической резистентностью. Толстые набухшие эритроциты агглютинируются и с трудом проходят венозные синусоиды селезенки, где задерживаются и подвергаются лизису и фагоцитозу.
Внутрисосудистый гемолиз - физиологический распад эритроцитов непосредственно в кровотоке. На его долю приходится около 10% всех гемолизирующихся клеток (рис. 47). Этому количеству разрушающихся эритроцитов соответствует от 1 до 4 мг свободного гемоглобина (феррогемоглобин, в котором Fе 2+) в 100 мл плазмы крови. Освобожденный в кровеносных сосудах в результате гемолиза гемоглобин связывается в крови с белком плазмы - гаптоглобином (hapto - по гречески "связываю"), который относится к α 2 -глобулинам. Образующийся комплекс гемоглобин-гаптоглобин имеет Мм от 140 до 320 кДа, в то время как фильтр клубочков почек пропускает молекулы Мм меньше 70 кДа. Комплекс поглощается РЭС и разрушается ее клетками.
Способность гаптоглобина связывать гемоглобин препятствует экстраренальному его выведению. Гемоглобинсвязывающая емкость гаптоглобина составляет 100 мг в 100 мл крови (100 мг%). Превышение резервной гемоглобинсвязывающей емкости гаптоглобина (при концентрации гемоглобина 120-125 г/л) или снижение его уровня в крови сопровождается выделением гемоглобина через почки с мочой. Это имеет место при массивном внутрисосудистом гемолизе (рис. 48).
Поступая в почечные канальцы, гемоглобин адсорбируется клетками почечного эпителия. Реабсорбированный эпителием почечных канальцев гемоглобин разрушается in situ с образованием ферритина и гемосидерина. Возникает гемосидероз почечных канальцев. Эпителиальные клетки почечных канальцев, нагруженные гемосидерином, слущиваются и выделяются с мочой. При гемоглобинемии, превышающей 125-135 мг в 100 мл крови, канальцевая реабсорбция оказывается недостаточной и в моче появляется свободный гемоглобин.
Между уровнем гемоглобинемии и появлением гемоглобинурии не существует четкой зависимости. При постоянной гемоглобинемии гемоглобинурия может возникать при более низких цифрах свободного гемоглобина плазмы. Снижение концентрации гаптоглобина в крови, которое возможно при длительном гемолизе в результате его потребления, может вызывать гемоглобинурию и гемосидеринурию при более низких концентрациях свободного гемоглобина крови. При высокой гемоглобинемии часть гемоглобина окисляется до метгемоглобина (ферригемоглобина). Возможен распад гемоглобина в плазме до тема и глобина. В этом случае гем связывается альбумином или специфическим белком плазмы - гемопексином. Комплексы затем так же, как гемоглобин-гаптоглобин, подвергаются фагоцитозу. Строма эритроцитов поглощается и разрушается макрофагами селезенки или задерживается в концевых капиллярах периферических сосудов.
Лабораторные признаки внутрисосудистого гемолиза :
- гемоглобинемия,
- гемоглобинурия,
- гемосидеринурия
Дифференциально-диагностические признаки внутриклеточного и внутрисосудистого гемолиза
Видом гемолиза определяется симптоматика и течение заболевания (табл. 7). Каждому виду гемолиза соответствуют определенные лабораторные показатели. Анемии, обусловленные преимущественно внутрисосудистым гемолизом, имеют, как правило, острое начало болезни, характеризуются повышением содержания свободного гемоглобина в сыворотке крови, выделением его с мочой и отложением гемосидерина в канальцах почек. Анемиям, характеризующимся внутриклеточным гемолизом, более свойственно хроническое течение с гемолитическими кризами, ремиссиями и спленомегалией, которая развивается в ответ на длительный повышенный гемолиз эритроцитов. Гемолиз с внутриклеточной локализацией процесса сопровождается изменениями обмена желчных пигментов с отложением гемосидерина в селезенке.
Таблица 7. Сравнительная характеристика внутриклеточного и внутрисосудистого гемолиза | ||
Признаки гемолиза | Внутрисосудистый | Внутриклеточный |
Локализация гемолиза | Сосудистая система | РЭС |
Патогенетический фактор | Гемолизины, энзимопатия эритроцитов | Аномалия формы эритроцитов |
Гепатоспленомегалия | Незначительная | Значительная |
Морфологические изменения эритроцитов | Анизоцитоз | Микросфероцитоз, овалоцитоз, мишеневидные, серповидноклеточные и др. |
Локализация гемосидероза | Канальцы почек | Селезенка, печень, костный мозг |
Лабораторные признаки гемолиза | Гемоглобинемия Гемоглобинурия Гемосидеринурия |
Гипербилирубинемия Повышение стеркобилина в кале и уробилина в моче |
Вместе с тем в некоторых ситуациях, например при наличии в крови двух видов антиэритроцитарных антител (агглютининов и гемолизинов), могут обнаруживаться признаки как внутриклеточного, так и внутрисосудистого гемолиза. Степень гемолиза зависит от активности клеток РЭС и титра антител.
Сокращение длительности жизни эритроцитов - общая характеристика всех гемолитических анемий. Если интенсивность гемолиза не превышает физиологического уровня, то избыточное разрушение эритроцитов компенсируется регенеративной пролиферацией костного мозга. При этом в крови обнаруживаются признаки активации кроветворения (ретикулоцитоз и полихроматофилия). Количество ретикулоцитов в крови может достигать 8-10%, а эритроцитов и гемоглобина оставаться в пределах нормы. Возможны лейкоцитоз и незначительный тромбоцитоз. Другие признаки гемолиза - повышение концентрации неконъюгированного билирубина, гемосидеринурия и гемоглобинемия.
При патологическом увеличении разрушения эритроцитов более чем в 5 раз и недостаточной активности гемопоэза развивается анемия, степень которой зависит от интенсивности гемолиза, исходных гематологических показателей и состояния эритропоэза. Анемия носит нормо-, гиперхромный характер. Длительный или часто повторяющийся внутрисосудистый гемолиз приводит к дефициту железа в организме и к развитию железодефицитной анемии. Между гемолизом и анемией может установиться равновесие. Это так называемый компенсированный гемолиз. Непрекращающийся гемолиз при недостаточности кроветворения сопровождается прогрессирующей анемией.
Костномозговое кроветворение характеризуется преимущественно реактивными изменениями. Наиболее часто наблюдается эритробластоз, возможно увеличение гранулоцитов и мегакариоцитов.
В периферической крови - ретикулоцитоз, полихроматофилия, эритронормобластоз. Может быть нормальное количество лейкоцитов, лейкопения и лейкоцитоз со сдвигом в лейкоцитарной формуле влево до миелоцитов.
Освободившаяся при гемолизе строма эритроцитов поглощается и разрушается макрофагами селезенки или задерживается в капиллярах, нарушая микроциркуляцию. Внутрисосудистый гемолиз эритроцитов сопровождается поступлением в кровоток эритроцитарного тромбопластина и большого количества АДФ, который является мощным активатором агрегации тромбоцитов, что может способствовать нарушению свертывания крови. Поэтому при остром внутрисосудистом гемолизе независимо от основного заболевания возможны изменения гемо-стаза, вплоть до развития ДВС-синдрома.
В общем виде схема лабораторного обследования больных гемолитической анемией представляет собой общие и дополнительные исследования для выявления вида гемолитической анемии.
БИБЛИОГРАФИЯ [показать]
- Беркоу Р. Руководство по медицине The Merck manual. - М.: Мир, 1997.
- Руководство по гематологии / Под ред. А.И. Воробьева. - М.: Медицина, 1985.
- Долгов В.В., Луговская С.А., Почтарь М.Е., Шевченко Н.Г. Лабораторная диагностика нарушений обмена железа: Учебное пособие. - М., 1996.
- Козинец Г.И., Макаров В.А. Исследование системы крови в клинической практике. - М.: Триада-Х, 1997.
- Козинец Г.И. Физиологические системы организма человека, основные показатели. - М., Триада-Х, 2000.
- Козинец Г.И., Хакимова Я.Х., Быкова И.А. и др. Цитологические особенности эритрона при анемиях. - Ташкент: Медицина, 1988.
- Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. - М.-СПб., 1999.
- Мосягина Е.Н., Владимирская Е.Б., Торубарова Н.А., Мызина Н.В. Кинетика форменных элементов крови. - М.: Медицина, 1976.
- Рябое С.И., Шостка Г.Д. Молекулярно-генетические аспекты эритропоэза. - М.: Медицина, 1973.
- Наследственные анемии и гемоглобинопатии / Под ред. Ю.Н. Токарева, С.Р. Холлан, Ф. Корраля-Альмонте. - М.: Медицина, 1983.
- Троицкая О.В., Юшкова Н.М., Волкова Н.В. Гемоглобинопатии. - М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1996.
- Шиффман Ф.Дж. Патофизиология крови. - М.-СПб., 2000.
- Baynes J., Dominiczak M.H. Medical Biochemistry. - L.: Mosby, 1999.
Источник : В.В.Долгов, С.А.Луговская, В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь. Лабораторная диагностика анемий: Пособие для врачей. - Тверь: "Губернская медицина", 2001