Пять литров красного. Что необходимо знать о крови, ее болезнях и лечении бесплатное чтение

Михаил Сергеевич Фоминых
Пять литров красного. Что необходимо знать о крови, ее болезнях и лечении

Издано при поддержке «Инвитро»

Научный редактор Сырлыбай Айбусинов

Редактор Евгения Соколовская

Главный редактор С. Турко

Руководитель проекта О. Равданис

Художественное оформление и макет Ю. Буга

Корректоры Е. Аксёнова, М. Смирнова, О. Улантикова

Компьютерная верстка К. Свищёв

Иллюстрации И. Горев

Иллюстрация на обложке Getty Images (gettyimages.com)

© Михаил Фоминых, 2022

© ООО «Альпина Паблишер», 2022

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

* * *

Моей семье, друзьям и учителям

Предисловие

Люди с древности знали о неразрывной связи между кровью и жизнью, потому что эта связь ежедневно подтверждалась на практике. Множество религиозных обрядов и верований было связано с кровью. В шумерских мифах говорится, что человек был создан из глины, замешенной на крови богов, – таким образом, кровь соединяла людей с Божественным началом. Магическое мышление тесно переплеталось со знахарской лечебной практикой, из которой выросла медицинская наука, унаследовавшая трепетное отношение к крови как вместилищу таинственных свойств, определяющих человеческое поведение и характер.

Например, в древности, как писал Плиний Старший, страдавшие эпилепсией пили кровь гладиаторов прямо из ран, считая, что она вдохнет в них жизненные силы. Да и в Средние века в подобные вещи продолжали верить. Вспомнить хотя бы венгерскую аристократку Елизавету (Эржебет) Батори, также известную как Кровавая графиня. Молва приписывала ей убийство более 650 девушек (суд официально насчитал 80 жертв) ради того, чтобы принимать кровавые ванны. По легенде, графиня верила, что это позволит ей омолодиться, хотя некоторые исследователи полагают, что она таким образом могла «лечиться» от эпилепсии. Но молодой и бессмертной (или здоровой) стать не получилось, и она умерла в заточении.

Чем же на самом деле кровь ценна для нас? Только представьте, если она вдруг перестанет двигаться по сосудам. Первым делом это ощутит на себе центральная нервная система, ведь мозг человека, на который приходится лишь 2‒2,5 % массы тела, расходует 20‒25 % от общего потребления кислорода организма:

через 30 секунд человек начнет терять сознание;

через 3 минуты станут погибать нейроны в коре головного мозга;

через 15 минут погибнут практически все клетки головного мозга.

Другие ткани могут обойтись без кислорода дольше. Например, клетки кишечника живут без него до шести часов.

Кровь по праву считают жидкой тканью. Это сложнейшая биохимическая система, и во многом ее эволюция и функционирование остаются загадкой. В 1628 году во Франкфурте-на-Майне была издана книга английского врача Уильяма Гарвея (1578‒1657) «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в которой была детально описана система кровообращения. До этого рассуждения медиков о крови носили характер умозрительных теорий, а главными аргументами в дискуссиях были ссылки на античные авторитеты; например, неоспоримой истиной считалось, что кровь образуется в печени, а многие болезни возникают из-за ее избытка или порчи. Поэтому для лечения прописывали кровопускания, которыми занимались цирюльники.

Открытие же Гарвеем кругов кровообращения привлекло внимание к роли крови в организме и поставило под вопрос разумность кровопусканий: если кровь – это активно циркулирующая жидкость, а не какая-то застойная среда, стоит ли ее тратить впустую? Возможно, надо поступать наоборот и вливать больному кровь? И врачи начали предпринимать попытки (по большей части безуспешные) переливать пациентам кровь от животных, а затем и от других людей. Успех пришел лишь после того, как были открыты группы крови.

Сегодня мы знаем, что кровь обновляется быстрее любой другой ткани. За минуту в кроветворных органах у здорового взрослого человека образуется более 400 миллионов клеток, за день во всем организме образуется и гибнет около 1,2 триллиона клеток. Масса клеток крови, образованных в течение жизни, в десятки раз превышает массу тела.

Сегодня мы можем безопасно переливать кровь и даже проводить трансплантацию органа, который производит клетки крови, – костного мозга. Однако это не значит, что мы знаем про кровь всё. Патологии крови вызывают непонимание и оторопь не только у людей без медицинского образования, но часто и у врачей. Мы далеко не всегда можем с легкостью поставить диагноз и назначить лечение, и нам необходимо постоянно повышать квалификацию, мониторить последние исследования, усваивать новую информацию.

Пациенты, которые сталкиваются с заболеваниями крови, также собирают данные о своих недугах. Еще недавно одной из самых востребованных книг в библиотеках была 30-томная «Большая медицинская энциклопедия», служившая источником информации по вопросам лечения самых разных болезней. Сейчас место энциклопедий занял интернет. Прежней осталась только привычка самостоятельно искать информацию о своей болезни и иногда даже ставить себе диагнозы.

Однако дело в том, что проверенная медицинская информация не выдается поисковиками на первых строках. По опыту могу сказать, что ресурсов с адекватными актуальными сведениями по гематологии – науке о крови – на русском языке практически нет.

Несмотря на это, доступной информации на веб-ресурсах изобилие, и это значительно повышает информированность пациентов. Поэтому в условиях современной открытой информационной среды врач перестал быть непререкаемым авторитетом для пациента: мы переходим на пациентоориентированные подходы лечения. Так пациент становится полностью вовлеченным в процесс терапии, хорошо информированным, благодаря чему достигается большая приверженность к лечению и, как следствие, повышается его эффективность.

В последнее время все большую популярность набирает научно-популярная литература, посвященная медицинской тематике. Многие стремятся как можно больше узнать о функционировании своего организма и профилактике болезней, возможностях диагностики заболеваний и передовых методах лечения. Но современных научно-популярных работ на русском языке, посвященных теме крови и, в частности, ее заболеваний, я что-то не припомню и надеюсь, что эта книга восполнит их недостаток.

Я написал ее, чтобы люди без медицинского образования и врачи разговаривали на одном языке и правильно понимали друг друга в вопросах гематологических заболеваний. Чтобы никого больше не пугала произнесенная лечащим врачом фраза «трансплантация костного мозга», ведь для нее вовсе не требуется трепанация черепа и уж тем более манипуляции с вашим головным мозгом. Или не ввергали в ступор названия заболеваний, которые теперь легко поддаются лечению.

Цель этой книги не только рассказать о возможностях диагностики и лечения гематологических заболеваний, но и расширить кругозор пациента или человека, чьи близкие стали пациентами. Иметь представление о своей болезни и возможных методах лечения невероятно важно.

Эта книга про то, что мы знаем сейчас о крови и кроветворении; про современные методы диагностики и подготовку к обследованиям; про революцию в терапии ранее смертельных болезней и новейшие методы лечения. Мы поговорим о том, как были открыты группы крови, про симптомы болезней и их лечение – от терапевтических техник до трансплантации костного мозга (и того, как она происходит). Ведь чем больше знаешь, тем выше шансы на то, что лечение будет успешным.

Моя книга рассчитана на читателей без медицинского образования, но, работая над ней, я задался целью предоставить аудитории информацию, которой владеет врач-гематолог. Именно поэтому я намеренно использую профессиональную терминологию, но сразу же объясняю значение терминов. Мне хочется, чтобы читатель тоже немного освоил тот специальный язык, на котором говорят врачи.

Вы найдете в книге не просто сведения, помогающие пациенту более уверенно общаться с врачами: мне хочется заинтересовать вас темой, разжечь интерес к исследованиям в этой области. Надеюсь, что мне удастся передать читателям то восхищение, которое испытываю по отношению к крови и кроветворным органам я сам.

Кровь – основа нашей жизни, и ее полноценное функционирование – залог нашего здоровья. Неудивительно, что она вызывает такой живой интерес не только у врачей, но и у просто любознательных людей. И до сих пор кровь хранит немало тайн. Но много загадок наука уже разгадала. Так давайте же узнаем, какие именно!

Часть I
«Штормовое море» внутри нас
Как рождаются, обучаются, путешествуют, воюют и побеждают клетки крови

Глава 1
Клетки крови, или Кто же переносит кислород, защищает нас от инфекций и останавливает кровотечение?

«Кровь! Река жизни. Когда она иссякает, то и жизнь прекращается»^[1], – с пафосом восклицает персонаж романа Юрия Домбровского.

И это действительно так. Каждая клетка человеческого организма получает все необходимое из крови. Сердце гонит кровь по нашим сосудам ежесекундно: даже когда мы спим, оно продолжает работать.

Несмотря на то что я более 10 лет работаю в гематологии, кровь по сей день представляется мне сакральной жидкостью – в чем-то символизирующей жизнь.

Я начал свою «врачебную карьеру» в самом раннем детстве: уже в 3‒4 года стал интересоваться, что внутри подаренных игрушек. Я ломал их и смотрел, как они устроены. Потом мне стало интересно, что находится внутри животных. С 3‒5-го класса я отыскивал трупики лягушек или голубей, чтобы с помощью ножа или осколка стекла разделать их и посмотреть, как устроены внутренние органы.

Не знаю даже, что именно меня в этом завораживало. В детстве я, конечно же, не думал об опасности своих экспериментов: меня очень интересовало, как работает тело. Я видел разрозненные фрагменты организма, которые не объединялись в общую систему, и это только разжигало интерес.

Мама, узнав о моих увлечениях, поддержала меня в моем интересе к естественным наукам – биологии, физиологии, химии. Она подарила книгу «Сто химических экспериментов дома», и на некоторое время меня это отвлекло от «хирургических операций»: мы с младшим братом стали проводить опыты.

Но интереса к анатомии я не терял: в 7‒8-м классах стал усердно изучать биологию. И решил поступать в медицинский вуз. Только на третьем курсе Военно-медицинской академии, определившись с профессией – выбрав гематологию как будущую специальность, потому что она показалась мне тогда (и остается по сей день) одним из самых быстроразвивающихся направлений медицины, я понял, чего мне так остро не хватало в детских опытах. Мне не хватало знания, что именно и как «одушевляет» все органы, которые я рассматривал: приносит им питание, обновляет, снабжает кислородом. Мне предстояло узнать больше о крови, которая объединяет тело в совершенную систему – и тем самым поддерживает жизнь.

Если не углубляться в физиологию, то кровь – это биологическая жидкость организма, состоящая из плазмы и клеток крови. И, несмотря на то что кровь текучая, по определению это ткань. Да, вот такая «жидкая ткань»! Клетки в ней обычные, как в любой ткани организма, а вот межклеточное вещество – плазма – не удерживает их на одном месте, как в других органах (например, в костях). Поэтому клетки крови постоянно находятся в движении.

Кровь – это жидкая соединительная ткань. К соединительной ткани в нашем организме также относятся кости, жир, хрящи и многое другое.

Итак, обо всем по порядку: из чего же состоит кровь?

Плазма – это жидкая часть, составляющая в норме немногим более половины всего объема крови. Как правило, она представляет собой желтую однородную, почти прозрачную жидкость, что и понятно: ведь на 91‒92 % она состоит из воды. В оставшиеся 8‒9 % входят свыше сотни видов белков, необходимых для жизнедеятельности организма: глобулины (в том числе и иммуноглобулины), альбумины, фибриноген и ферменты. Плюс к этому плазма переносит по телу соли, гормоны, углеводы, жиры, жирные кислоты, витамины, аминокислоты, микроэлементы и другие химические соединения. И даже кислород, обеспечивая 1,5 % потребности организма в нем в состоянии покоя.

Плазма крови, из которой удален фибриноген (белок, играющий ключевую роль в процессе свертывания), называется сывороткой крови.

Вторая глобальная составляющая крови – непосредственно клетки крови, или форменные элементы. К ним относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Если цельную кровь набрать в пробирку и дать ей постоять при комнатной температуре, то скоро она разделится на фракции: клетки крови осядут вниз, а плазма окажется наверху. Для некоторых видов исследований этот процесс ускоряют в центрифуге: как в обычной стиральной машине мы отжимаем белье путем быстрого вращения барабана, так и в лаборатории пробирки закрепляют в специальных маленьких барабанах и отделяют плазму от клеток, вращая их на высокой скорости.

Давайте подробнее поговорим о каждом виде клеток крови. Почти все они получили свои названия либо благодаря своему естественному цвету, либо из-за специальных красителей, которые используют при микроскопических исследованиях. Это называется методом окрашивания мазков, мы узнаем о нем в следующей главе.

Эритроциты (от греч. ἐρυθρός – красный), или «красные кровяные тельца» (Эр, Red Blood Cells, RBС – здесь и далее я буду приводить в скобках названия и аббревиатуры, которые наиболее часто встречаются в бланках результатов анализов, получаемых из лаборатории). Это зрелые клетки без ядра, которые имеют форму двояковогнутого диска. Такое строение позволяет эритроцитам пройти даже по самым узким сосудам организма.

Основная задача эритроцитов – переносить дыхательные газы по организму: осуществлять транспорт кислорода и углекислого газа.

Эритроциты – самая многочисленная дивизия в армии крови: они составляют 98 % всех клеток крови. Их нормальный размер колеблется от 7,5 до 8,3 мкм (для сравнения: толщина человеческого волоса составляет от 40 до 120 мкм), а продолжительность жизни этих клеток в среднем 120 дней.

Подавляющая часть (90 %) массы высушенных эритроцитов приходится на гемоглобин. Гемоглобин – это сложный белок, который обеспечивает перенос кислорода и углекислого газа. От легких он доставляет кислород к клеткам всего организма, а обратно забирает углекислый газ. Именно гемоглобину мы обязаны тем, что кровь красного цвета.

По артериям от легких к тканям идет более яркая кровь. Это потому, что она насыщена кислородом. По венам возвращается венозная кровь, она более густая и темная из-за того, что бедна кислородом, но богата углекислым газом. Опытные врачи иногда только по цвету крови могут определить источник кровотечения, а точнее – повреждена вена или артерия.

Кроме зрелых красных клеток крови в норме можно обнаружить ретикулоциты (Рт, Ртц, Reticulocytes, Rtc). Это более молодые формы эритроцитов – грубо говоря, эритроциты в детстве. Они становятся видны только при специальном окрашивании мазка. Ретикулоциты выполняют те же функции, что и эритроциты, только с меньшей эффективностью.

Рис. 1. Ретикулоцит и эритроцит^[2]

Лейкоциты (от греч. Λευκός – белый), или «белые кровяные тельца», – следующая по численности составляющая армии крови, ее «белая гвардия». В анализах их обозначают следующим образом: Л, Лей, White Blood Cells, WBC. Это наиболее разнородная группа клеток, отвечающих в большинстве своем за иммунитет и борьбу с инфекциями.

Лейкоциты различаются по форме ядра, цвету цитоплазмы клетки, по наличию или отсутствию специфической зернистости, их размеры варьируются от 6 до 14 мкм. Продолжительность жизни разных лейкоцитарных клеток в крови колеблется от нескольких часов (нейтрофилы) до десятков лет (Т-лимфоциты).

На схеме 1 наглядно показано, какими разнообразными по строению и функциям могут быть эти клетки.

Позже мы будем говорить об анализах – о том, как распознают и подсчитывают различные клетки в составе крови. Так вот, именно лейкоциты являются самыми сложными для опознания: разные типы лейкоцитов незначительно отличаются друг от друга, и даже сотрудники лаборатории, которые не имеют постоянного потока пациентов с патологиями крови, могут ошибаться в их идентификации.

У лейкоцитов относительно похожая функция: все они в целом отвечают за защиту организма – за иммунитет, который может быть специфическим и неспецифическим.

Иммунная система (иммунитет) – наша естественная защита от болезней. Ее фундаментальная особенность – умение отличать «своих» от «чужих» перед тем, как что-то уничтожать.

Правда, иммунитет иногда начинает «глючить», принимая какой-то относительно безопасный для организма элемент за агрессора. Тогда развиваются аллергические реакции, реакции отторжения.

Например, в последнее время с ростом популярности пластической хирургии стало появляться все больше статей о развитии лимфом, связанных с грудными имплантами. Организм понимает, что в него внедряют инородный объект (который вроде бы выполнен из нейтрального, гипоаллергенного материала). Но иммунная система к такому не привыкла: она не может опознать, что это за непривычная штука. И принимает решение: «Давайте-ка я ее на всякий случай отторгну. А то мало ли что».

Схема 1. Систематизация лейкоцитов

У меня была пациентка, которая установила вполне качественные импланты последнего поколения в Италии, и у нее развилась на этой почве лимфома. Это классический пример, как лейкоциты «сходят с ума» – и вся иммунная система начинает сбоить, столкнувшись с непривычным для нее объектом. Не менее острые реакции возможны на биоинертные металлы, из которых делают, скажем, зубные импланты или суставные протезы.

Если же иммунная система настроена хорошо, без багов, то она генерирует два типа иммунного ответа:

Неспецифический, или врожденный, иммунитет – это «наследственная» способность нейтрофилов, моноцитов и других клеток, относящихся к семейству лейкоцитов, поглощать, а затем растворять и переваривать болезнетворные бактерии, вирусы, токсины и продукты распада клеток.

Приобретенный иммунитет отличается от врожденного тем, что образуется естественным путем в результате перенесенной инфекции или после вакцинации. Лимфоциты, однажды встретившись с инфекционным агентом (скажем, с вакциной кори), запоминают, как тот «выглядит». И при следующей встрече уже знают врага в лицо, а значит, могут ему противостоять.

Тромбоциты (Тр, Platelets, PLT), или «кровяные пластинки», – последняя, но не менее важная дивизия. Их относят к клеткам, но на самом деле это не совсем верно. Тромбоциты – это скорее «осколки клеток», они образуются путем «откалывания» или «отшнурования» от мегакариоцитов, самых крупных клеток костного мозга.

За счет двух важных свойств – адгезии (прилипания) и агрегации (склеивания) – тромбоциты препятствуют кровотечениям. Размеры этих клеток чрезвычайно малы: 2‒3 мкм, то есть они в 2–3 раза меньше самого маленького лейкоцита. Продолжительность жизнедеятельности тромбоцитов тоже невелика: в среднем от 8 до 10 суток.

Рис. 2. Тромбоцит и мегакариоцит

Если организм функционирует нормально, клетки крови имеют строго ограниченный срок жизни: они доходят до конечной стадии развития и больше не способны к делению. Исключение составляют моноциты, которые после выхода из сосудов в ткани превращаются в макрофаги – клетки, способные к активному захвату и перевариванию остатков погибших клеток и других чужеродных частиц – бактерий и вирусов.

Глава 2
Кроветворение: откуда берутся клетки крови?

Кровь обновляется быстрее любой другой ткани:

за одну минуту в кроветворных органах образуется более 400 миллионов клеток;

за один день в организме образуется и гибнет около 1,2 триллиона клеток;

масса образованных за всю жизнь клеток крови в десятки раз превышает массу тела.

Если с организмом все в порядке, то соотношение между разными клетками крови сохраняется на одном и том же уровне. Однако под воздействием внешних или внутренних факторов это соотношение может резко меняться.

Например, при инфекции или воспалении увеличивается выработка гранулоцитов – клеток, уничтожающих вирусы и бактерии. А при кровопотере активно вырабатываются эритроциты и тромбоциты: первые – чтобы восполнить потерянную массу крови, а вторые – чтобы скорее заделать «пробоину», остановить кровопотерю.

Образование и созревание клеток крови происходит в течение всей жизни человека в специальных тканях и органах: костном мозге, селезенке, тимусе (вилочковой железе) и лимфатических узлах. Причем органы кроветворения не только создают новые клетки крови, но и обучают их. Каждая клетка проходит несколько стадий созревания, пока не становится способна выполнять предписанные ей функции. Каким образом это происходит?

Процесс кроветворения, или гемопоэз (от др.-греч. αἷμα – кровь и ποιεῖν – выработка, образование), начинается еще до рождения человека – в утробе матери. И по мере роста, рождения, развития в кроветворении участвуют разные органы.

Уже на третьей неделе беременности у плода запускается процесс кроветворения в желточном мешке. На третьем месяце главным кроветворным органом становится печень. С четвертого месяца гемопоэз начинается в костном мозге, также в этом процессе у плода участвуют селезенка, лимфатические узлы и тимус. После рождения единственным местом образования клеток крови в норме является красный костный мозг. Он становится главной «фабрикой» по производству всех клеток крови у взрослого человека.

Обучением клеток заведуют тимус, селезенка и лимфатические узлы. Этот процесс дифференцирования клеток можно сравнить с выбором профессии. Например, эритроциты становятся курьерами и мусорщиками, доставляя тканям кислород и унося углекислый газ, тромбоциты – спасателями, моноциты – фельдшерами и парамедиками, а лимфоциты – нашими внутренними докторами.

Наивные лимфоциты, еще не приобретшие специализацию, похожи на выпускников медицинских вузов: вроде бы готовы к работе, но что конкретно делать? У них впереди приобретение специализации по терапии (В-лимфоциты) или хирургии (Т-лимфоциты). Если они хотят стать более узкими специалистами, то учатся дальше и становятся кардиологами, онкологами, травматологами или сосудистыми хирургами – их роли в теле выполняют клетки хелперы, супрессоры, киллеры и клетки памяти.

Костный мозг – главный орган кроветворения

На костный мозг приходится 5 % от общей массы тела у взрослого человека.

Когда человек вспоминает школьную анатомию, ему, как правило, сразу же приходят на ум легкие, желудок, кишечник, печень и другие очевидные органы. А вот про костный мозг помнят единицы. Потому что – где он? Его ни нащупать, ни на УЗИ рассмотреть. Он где-то там, в глубине кости (да еще и не каждой). Но именно он обеспечивает нас клетками крови, которые для нас жизненно необходимы. На рисунке 3 вы можете увидеть, в каких именно костях скрывается костный мозг.

И уж совсем мало кто вспомнит, что у нас в теле есть два типа костного мозга: желтый – он в основном состоит из жира и не участвует в кроветворном процессе и красный костный мозг – тот самый центральный орган создания крови.

Здесь, в красном костном мозге, находятся стволовые кроветворные клетки. Из этих «клеток-родоначальниц» получаются эритроциты, тромбоциты, гранулоциты и моноциты, которые после длительного развития выходят из костного мозга в кровеносное русло и сразу начинают выполнять предназначенные функции.

«Как клетки могут из кости попасть в кровь?!» – спросите вы. С легкостью! В составе красного костного мозга есть два главных компонента: гемопоэтическая ткань (очень похожая на желе) и сеть сосудов-синусов, имеющих диаметр 50‒75 мкм. С помощью этих сосудов костный мозг, как и любой другой орган, снабжается кислородом и другими питательными веществами. И через эти же сосуды вновь образованные клетки крови попадают в кровеносное русло организма.

У красного костного мозга есть еще одна удивительная особенность: он умеет исчезать! Печень, например, или легкие не могут бесследно исчезнуть, а вот костный мозг – вполне. Состояние, когда красный костный мозг полностью аплазировался (аплазия – тотальное отсутствие органа), называется апластической анемией. В таком случае красный костный мозг замещается желтым (жиром), образуются пустоты – большие жировые вакуоли, кости буквально пустеют. И, конечно же, клетки крови перестают вырабатываться. Как и следовало ожидать, такое состояние угрожает жизни. К счастью, во многих случаях оно успешно лечится.

Рис. 3. Где находится костный мозг?

Причины этого состояния могут быть как врожденными, так и приобретенными. Если вы смотрели сериал «Чернобыль», то видели, как выглядят люди с острой лучевой болезнью. Все они так или иначе столкнулись с гибелью клеток костного мозга. Кстати, именно радиационное облучение используется и при лечении болезней костного мозга, когда надо убить больные клетки и заместить их здоровыми.

При переломах же костей, вопреки ожиданиям, костный мозг никуда не девается: даже если произошел серьезный перелом таза, благодаря своей гелеобразной структуре костный мозг не «убегает», и потерять его даже при серьезной травме невозможно.

Тимус, селезенка, лимфатические узлы: где создаются лимфоциты?

Если с эритроцитами и тромбоцитами мы разобрались (они рождаются и обучаются в костном мозге), то с лимфоцитами все несколько сложнее. В процессе формирования они путешествуют по всему телу: как особо любознательные студенты, они едут учиться за границу – из селезенки в тимус с экскурсионным туром по лимфатическим узлам и даже к кишечнику.

Селезенка находится в левом подреберье и является главным местом созревания лимфоцитов. На самом деле доучивание лимфоцитов не единственная ее профессия: у селезенки очень много функций.

Она выступает в роли фильтра для бактерий – удаляет их из крови. Вырабатывает антитела для борьбы с инфекциями.

Кроме того, она является своего рода депо (да, прямо как трамвайное или автобусное) для здоровых клеток крови. И претворяет в жизнь максиму «старикам тут не место»: уничтожает «престарелые» эритроциты и тромбоциты, которые отслужили свое.

Рис. 4. Где вырабатываются и обучаются лимфоциты?

Если по какой-то причине нарушается работа костного мозга, то селезенка берет процесс кроветворения на себя.

Как ни странно, человек может жить без такого важного и многофункционального органа: возможно, вы слышали, что при серьезных авариях, например, случается разрыв селезенки, но если человеку вовремя оказана помощь и купировано кровотечение, то это не фатально.

Нельзя сказать, что жизнь без селезенки можно назвать здоровой: часть ее функций на себя берет печень и костный мозг, но проблемы с иммунитетом неизбежно будут возникать, и для их устранения потребуется та или иная терапия.

Тимус – орган, находящийся за грудиной, исполняет роль учебного центра для лимфоцитов. Он ничего не вырабатывает сам, зато дает образование лимфоцитам, трансформируя их в лимфоцитов-хирургов – Т-лимфоциты. Их еще называют Т-киллеры или цитотоксические Т-лимфоциты. Их главная функция – уничтожение поврежденных клеток собственного организма. Они с азартом убивают опасные опухолевые клетки, а также клетки, пораженные внутриклеточными паразитами (к этим паразитам относятся вирусы и некоторые виды бактерий). Плюс к этому Т-киллеры являются главным компонентом антивирусного иммунитета.

Однако с момента полового созревания тимус частично перестает работать: происходит атрофия клеток, а вместо них образуется жир. К 45 годам жировая ткань заполняет более 50 % тимуса. Отчасти из-за этого у пожилых людей снижается активность иммунной системы.

Лимфатические узлы. Наша сосудистая система состоит из двух подсистем: кровеносной и лимфатической. По артериям богатая кислородом кровь притекает к органам, а оттекает по венам и лимфатическим сосудам. Несмотря на то что лимфатические сосуды существуют отдельно, а кровеносные – отдельно (у кровеносных есть «насос» – сердце, а у лимфатических такого «агрегата» нет), эти две системы неразрывно связаны: например, потоки лимфы и крови соединяются недалеко от сердца.

На долю лимфатической системы приходится около 1 % массы тела, и основной ее вес – лимфатические узлы. Они распределены по всему организму и функционируют как единое целое. Как правило, узлы сгруппированы по 4‒10 штук вдоль по ходу лимфатических сосудов. Через сосуды внутрь узлов попадают лимфоциты и там проходят несколько ступеней обучения. Например, их здесь «представляют» различным инородным агентам, которые организм считает болезнетворными. Лимфоцит знакомится с вирусом или бактерией, запоминает – и при следующей встрече готовится дать достойный отпор.

Кроме того, здесь вырабатываются специализированные Т-лимфоциты, защищающие организм от сбоев, и антитела для борьбы с инфекциями.

После того как лимфоциты обучены, они отправляются обратно в кровеносное русло. Помимо роли обучающей площадки, лимфатические узлы, как и селезенка, выполняют функцию биологического фильтра: задерживают бактерии. Именно лимфоузлы являются первым местом, куда метастазируют опухоли, поэтому они играют важную роль в диагностике онкологических заболеваний.

Из чего создается кровь?

Итак, мы узнали, какие органы создают и обучают клетки крови. Но как именно происходит гемопоэз – процесс кроветворения?

Это многостадийный и сложный процесс деления и созревания стволовых кроветворных клеток, в результате которого в кровь выходят зрелые лейкоциты, тромбоциты и эритроциты. Кроветворные стволовые клетки находятся в костном мозге и немного в крови, еще в плацентарной и пуповинной крови.

Основоположником современной теории кроветворения стал российский гистолог Александр Александрович Максимов, который в 1907 году аргументированно обосновал гипотезу, что каждая клетка крови развивается из единой «родоначальной» клетки. Он дал ей в своем докладе перед обществом гематологов в Берлине название Stammzelle (сейчас это известно как «мультипотентная стволовая кроветворная клетка») – так благодаря этому великому российскому ученому появилось понятие «стволовая клетка» и целое новое направление в науке. Я горжусь тем, что учился в академии, где он в свое время преподавал и проводил исследования: это был не только высокоэрудированный ученый, владевший четырьмя языками, но и человек с сильным и независимым характером. Не став терпеть порядки, насаждаемые большевистским начальством в академии, он в феврале 1922 года с женой и сестрой совершил дерзкий побег (как утверждают, на буере по льду Финского залива) в Финляндию, откуда затем отправился в США, где снова занялся своим любимым делом – исследованием клеток человеческих тканей.

Вернемся, однако, к рассказу о стволовых кроветворных клетках. Они обладают двумя уникальными свойствами:

у них неограниченная способность к самоподдержанию, то есть, по сути, они бессмертны;

они могут развиться в любую клетку крови.

Мне очень нравится наглядное сравнение стволовой кроветворной клетки с маткой в пчелином улье: есть главная пчелиная матка, и остальные в семье являются ее потомками. С кроветворением почти так же: существуют главные клетки-матки, а уже из них развиваются все остальные. И как в улье, где один пчелиный рой всегда представлен потомками нескольких семей от разных маток, кроветворение у человека «поликлонально», то есть представлено потомками не одной, а нескольких стволовых клеток.

Как бы нам ни хотелось, но стволовых клеток ограниченное количество, и они не могут делиться бесконечно. Поэтому, как правило, каждая из клеток создает свой клон – своеобразного «исполнителя» ее воли. Он выглядит и действует точно так же, как стволовая клетка, но, в отличие от нее, смертен: в среднем он истощается (то есть устает делиться и погибает) уже через месяц. Таким образом стволовые клетки берегут себя, обеспечивая себе то, что можно в некотором смысле назвать бессмертием.

Рис. 5. Процесс кроветворения

Глава 3
«Регулировщики движения»: эритропоэтин, тромбопоэтин и их роль в кроветворении

Формирование того или иного вида клеток крови зависит от потребностей организма и от целого ряда внешних факторов.

Процесс гемопоэза управляется цитокинами – маленькими пептидными молекулами, которые называют факторами. Они стимулируют или подавляют выработку тех или иных клеток. Каждый фактор как регулировщик на перекрестке: запускает один поток машин и тормозит другой.

Число клеток крови в единицу времени регулируется по принципу обратной связи.

Например, количество эритроцитов и содержание гемоглобина в них зависят от потребностей тканей в кислороде. В условиях дефицита кислорода – скажем, при изматывающих физических нагрузках или длительном нахождении высоко в горах – организм сначала реагирует через компенсаторные механизмы: учащается дыхание, повышается частота сердечных сокращений (тахикардия). Так тело пытается добыть больше кислорода (дышать чаще) и заставить его циркулировать быстрее (частое сердцебиение).

Если же возросшая потребность в кислороде сохраняется дольше нескольких часов или даже суток, повышается выработка одного из главных «регулировщиков» – эритропоэтина. Этот гормон стимулирует выработку эритроцитов: их становится больше, они переносят кислород активнее, и дефицит кислорода в тканях устраняется. Именно благодаря такой перенастройке организма у спортсменов при регулярных тренировках повышается выносливость.

Эритропоэтин вырабатывается в основном почками (до 90 %), клетками печени и в некоторой степени клетками венозных сосудов и селезенкой.

Активнее всего этот гормон синтезируется при недостатке кислорода, например в условиях высокогорья. Я недавно побывал на Алтае и заинтересовался горами, в частности посмотрел документальные фильмы про покорение Эвереста.

Практически все альпинисты при восхождении на него берут с собой шерпов – местных жителей. Непал, на территории которого находится Эверест, – самая высокогорная страна. Около 40 % ее территории находится выше 3000 м над уровнем моря. Поэтому многие местные жители рождаются и живут в условиях высокогорья.

Человек, который всю жизнь прожил в низине, при подъеме в горы начинает испытывать гипоксию. В горах воздух более разреженный, для нас там кислорода недостаточно, поэтому, поднимаясь, мы ощущаем головокружение, может болеть голова, возникать «мушки» перед глазами, ощущение усталости. Чтобы не развилась горная болезнь, жители низины должны подниматься в горы постепенно и оставлять себе достаточно времени для акклиматизации – позволять телу привыкнуть к новым условиям.

На Эвересте же акклиматизироваться невозможно: после 8000 м над уровнем моря начинается так называемая зона смерти, где воздух содержит всего 1/3 от той нормы кислорода, к которой мы привыкли на равнине.

У шерпов, которые живут на высоте в среднем 2000‒3000 м над уровнем моря, повышенный уровень эритропоэтина, а значит, больше гемоглобина и эритроцитов. И проблемы со здоровьем у них возникают, когда они не поднимаются, а, наоборот, спускаются в низину. Внизу для них слишком много кислорода: организм не понимает, как теперь жить и что делать, на уровне симптомов это ощущается как головокружение и головная боль. И они, спускаясь вниз, тоже должны проходить процесс акклиматизации.

Кроме высокогорья, причиной повышенного уровня эритропоэтина могут быть как физические нагрузки, так и различные заболевания. Например, эритропоэтин стабильно повышен у людей с врожденными пороками сердца, при хронических болезнях органов дыхания, при большинстве анемий.

И наоборот, снижение синтеза эритропоэтина наблюдается при истинной полицитемии (заболевание, при котором повышается количество эритроцитов), хронической болезни почек и анемии хронических заболеваний.

Определение уровня эритропоэтина имеет большое значение для дифференциальной диагностики.

Помимо эритропоэтина, существует множество других цитокинов, регулирующих не только правильное созревание, но и выживание стволовых клеток, которые без их сопровождения подвергаются апоптозу – клеточному самоубийству.

Среди этих «регулировщиков» есть гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ), который влияет на количество гранулоцитов; тромбопоэтин, контролирующий уровень тромбоцитов, и множество других. Главное – постарайтесь запомнить их общее название: цитокины. Мы вернемся к ним, когда станем говорить о заболеваниях. И если вы будете знать, что цитокин = «регулировщик» производства различных клеток крови, то вся картина происходящего станет вполне понятной.

К 2020 году мы научились искусственно и вне человеческого организма синтезировать лекарственные препараты – стимуляторы кроветворения: рекомбинантный эритропоэтин, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ), агонисты рецептора тромбопоэтина.

Препараты эритропоэтина используются для лечения заболеваний, сопровождающихся снижением его уровня, прежде всего при хронической болезни почек, а агонисты тромбопоэтина – при сниженном количестве тромбоцитов.

Глава 4
Для чего организму нужны железо и витамины?

Для правильного функционирования организма и образования клеток требуется разнообразное питание: белки, витамины, аминокислоты и микроэлементы. В случае с кровью это важно прежде всего для эритроцитов. Их в крови, как мы уже говорили, больше, чем других клеток, и они выполняют важнейшую функцию – снабжение всех тканей кислородом.

Среди особо важных элементов, без которых начинает развиваться анемия: железо (Fe), кобаламин – витамин В₁₂ и фолиевая кислота – витамин В₉.

Железо – микроэлемент, который участвует в транспортировке кислорода по телу, в осуществлении энергетической функции клеток и синтезе нуклеиновых кислот.

Как вы знаете, железо после алюминия самый распространенный металл в земной коре. В то же время его дефицит в организме остается большой проблемой и встречается, по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), у более чем 30 % женщин репродуктивного возраста, что связано с менструальным циклом и беременностью.

Целители древности приписывали железу магические и лечебные свойства. Например, считалось, что вода и вино, в которых ржавел меч, придают воину силу. Как ни странно, многие мифы о железе сохранились до сих пор. Например, считается, что при дефиците железа необходимо есть больше яблок. Непонятно, откуда взялся этот миф и почему он такой жизнестойкий? Давно известно: организмом лучше всего усваивается железо, содержащееся в продуктах животного происхождения.

В своей практике я встречал людей, которые втыкали в яблоки железные гвозди: те ржавели, и потом это яблоко съедали вместе со ржавчиной, чтобы «восполнить» дефицит железа в организме.

Еще один мой пациент где-то вычитал, что если в воду опустить кусок железа и дать ей настояться, то она приобретает полезные свойства. Через два месяца регулярного питья такой воды в его анализе крови ничего к лучшему не изменилось, и он стал принимать препараты железа, которые я прописал.

Иногда мифы действительно могут быть сильны, но я предпочитаю опираться на доказательную медицину. А она говорит: железо как микроэлемент усваивается не из гвоздей. Его процесс усвоения очень интересен: в нем непросто, но полезно будет разобраться.

Железо в организме: доход, расход, запас

3‒5 г – общие запасы железа в теле человека

50 мг/кг – среднее содержание железа в теле мужчины, у женщин на 10 мг/кг меньше

10‒30 мг в сутки – содержание железа в рационе жителей развитых стран, но лишь 5‒10 % из него усваивается организмом

1 мг железа ежедневно теряется с эпителиальными клетками желудочно-кишечного тракта, и это нормально: клетки слущиваются и обновляются

0,5 мг в сутки – дополнительная потеря железа у женщин во время месячных, 10 % женщин по причине обильных месячных теряет более 1,5 мг в сутки

В 3 раза увеличивается расход железа во время беременности, потому что организм матери начинает работать за двоих

Как усваивается железо?

При нормальном функционировании организма поддерживается баланс между расходом железа и его поступлением с пищей.

Как же происходит всасывание железа?

Поступившее с пищей железо всасывается преимущественно в двенадцатиперстной кишке и начальных отделах тощей кишки. Железо в организм поступает в двух формах:

Гемовое железо (несколько упрощенно, это железо, входящее в состав гемоглобина и миоглобина, переносящего кислород в мышцах) – с продуктами животного происхождения: мясом, птицей и другими. В данном случае оно встроено в структуру белка, поэтому усваивается особенно хорошо, вне зависимости от характера диеты. Но его мы получаем относительно немного: всего 10‒15 % от общего поступления железа.

Негемовое железо – с зеленью, крупами, овощами и фруктами. Это железо усваивается хуже. На его усвоение существенное влияние оказывают аскорбиновая кислота, мясная и рыбная пища – они увеличивают его всасывание.

Также есть ряд продуктов, которые мешают железу усваиваться: яичный белок, коровье молоко, бобовые, чай, кофе.

Однако далеко не все железо, поступающее в организм с пищей, усваивается. Почему? Во-первых, оно имеет низкую биодоступность. А во-вторых, его поступление зависит от того, сколько уже железа есть в организме, а также от «запросов» костного мозга. Логично, что при истощении запасов железа оно будет всасываться усиленно, так же как при увеличенном количестве делящихся предшественников эритроцитов, которым этот элемент необходим для полноценного созревания. И наоборот, при избытке железа и снижении активности производства эритроцитов всасывание железа будет уменьшаться.

Главная физиологическая роль железа в том, что оно входит в состав гемоглобина. Поступившее в кровь железо связывается с белком-транспортером – трансферрином. Дальше трансферрин передает железо предшественникам эритроцитов, и внутри их митохондрий и затем в цитоплазме клеток железо превращается в гем (комплексное соединение производных порфирина^[3] с ионом железа), который связывается с белком глобином, образуя гемоглобин.

Эритроцит приобретает гемоглобин, созревает и отправляется в кровеносное русло, чтобы выполнять свою функцию: с помощью содержащегося в нем гемоглобина переносить кислород по телу.

Оставшееся железо становится компонентом ферритина – сложного белка, который сохраняет запас железа на трудные времена, например на случай, если его будет недостаточно поступать с пищей.

После того как эритроциты выполнят положенные им функции за 120 дней, они поглощаются макрофагами в селезенке, печени и костном мозге, и высвобождающееся при этом железо практически полностью реутилизируется, отправляясь в костный мозг для синтеза гемоглобина в новых молодых эритроцитах. Вот такое экономное и практически безотходное производство работает в нашем организме: из «отслуживших свое» эритроцитов организм ежесуточно получает для синтеза гемоглобина и эритропоэза 21‒24 мг железа, тогда как из пищеварительного тракта всего 1‒2 мг. Таким образом, в физиологических условиях в организме существует замкнутый цикл железа, позволяющий свести к минимуму его потери.

Зачем нам витамины?

Витамины – незаменимые составляющие обменных процессов, и недостаток всего одного витамина может сказаться на производстве клеток крови.

Витамин В₁₂ – следующий по значимости микроэлемент для системы кроветворения после железа. При дефиците витамина В₁₂ нарушается привычный метаболизм и синтез ДНК, в связи с чем кроветворные клетки перестают активно делиться и созревать. В результате в костном мозге нарушается кроветворение и клетки остаются на ранних стадиях развития.

В отличие от других витаминов группы В витамин В₁₂ не синтезируется растениями. Он продуцируется многими бактериями и некоторыми видами плесневых грибов, но, так как мы их не едим, источником поступления витамина В₁₂ в наш организм являются только продукты животного происхождения: печень, почки, мышцы, яйца, сыр, молоко.

С пищей человек получает в среднем от 5 до 15 мкг витамина В₁₂ ежедневно. Общее содержание этого витамина в организме человека – 3‒4 мг, из них около половины находится в печени. Запасы в печени способны обеспечить физиологические потребности организма в течение 3‒5 лет после прекращения поступления витамина. Ежедневная потеря витамина в норме компенсируется поступлением с пищей.

Фолиевая кислота – последний важный элемент для кроветворения. Она синтезируется высшими растениями и микроорганизмами. Наибольшее количество фолиевой кислоты содержится в зеленых овощах, дрожжах, в печени и почках животных.

Основные источники кислоты в нашем с вами меню – овощи, фрукты, зерновые и молочные продукты. Фолиевая кислота обладает высокой биодоступностью: усваивается около 40–70 %, однако она сильно разрушается при приготовлении пищи. Рекомендуемая ежедневная норма потребления для взрослых – 300–600 мкг.

Фолиевая кислота всасывается в тощей кишке. Главное депо фолиевой кислоты – печень. В клетках печени она находится в неактивном состоянии и переходит в активную форму по мере метаболических потребностей клеток.

В отличие от витамина В₁₂ запасы фолиевой кислоты в организме невелики, и при исключении ее из пищи резерв истощается уже через 3–4 недели.

Производные фолиевой кислоты, так же как и витамина В₁₂, принимают непосредственное участие в делении клеток при кроветворении, так что при дефиците фолиевой кислоты развивается мегалобластная анемия, о которой мы поговорим в отдельной главе.

Кроме того, при ее дефиците в организме накапливается токсичная аминокислота гомоцистеин, что приводит к риску развития тромбозов, самые опасные из которых – инсульт или инфаркт миокарда.

Глава 5
Почему вся кровь не вытекает при ранении? Что такое гемостаз?

У человеческого организма, как и у любого грамотно спроектированного космического корабля, есть несколько степеней защиты от повреждений. Давайте поговорим про жизнеугрожающее повреждение – кровотечение. Ему противостоит аварийная система, которая на языке медицины называется гемостаз.

Это важный механизм защиты, обеспечивающий целостность системы циркуляции крови. Ключевыми функциями системы гемостаза являются сохранение жидкого состояния крови и в то же время предупреждение и остановка кровотечения.

При повреждении любого корабля главная задача команды – залатать образовавшуюся пробоину и не допустить дальнейшего поступления забортной воды (или разгерметизации, если мы в космосе). Так и человеческий организм бросает все свои физиологические ресурсы к месту кровотечения, чтобы не допустить потери жизненно важной жидкости – крови.

Первая реакция организма, развивающаяся в течение нескольких секунд после нарушения целостности сосудистой стенки, – рефлекторное сокращение поврежденного кровеносного сосуда. Затем свободные края раны вокруг «пробоины» как бы вворачиваются внутрь, в результате чего кровоток в области повреждения почти прекращается или замедляется и в этом месте возникает турбулентность (то есть кровь начинает двигаться «хаотичными волнами»).

Далее к «обнажившимся» стенкам поврежденного сосуда первым делом прилипают и склеиваются между собой тромбоциты (два этих процесса на языке физиологии называются «адгезия» и «агрегация» соответственно). В результате происходит образование агрегатов тромбоцитов и формируется «белый тромб». Все это занимает от двух до пяти минут.

Параллельно с этим запускается коагуляция, или непосредственно свертывание крови. Процесс свертывания крови регулируется целым рядом факторов свертывания крови: всего насчитывается 13 факторов, регулирующих состояние плазмы, и 22 «регулировщика» тромбоцитов. Только представьте: 35 различных веществ направляются к месту аварии, чтобы дать свои ценные указания, как остановить кровотечение. Неудивительно, что наши представления о механизмах свертывания непрерывно эволюционируют.

Согласно клеточной теории, выдвинутой в 2001 году, начинается все это действо с запуска в месте повреждения сосудистой стенки каскада образования и активации факторов, один из которых мигрирует в кровь и связывается с тромбоцитами на месте «аварии», а два других расщепляют содержащийся в крови белок протромбин до тромбина в небольших, чисто инициирующих количествах. В результате происходит активация тромбоцитов, на поверхности которых начинают вырабатываться другие факторы свертывания, формирующие протромбиназный комплекс, и начинается лавинообразное нарастание выработки тромбина («тромбиновый взрыв»), который расщепляет фибриноген – белок, который, как мы уже знаем, содержится в плазме. Образующийся при этом фибрин-мономер формирует в ходе полимеризации нерастворимые нити фибрина, которые, «вулканизируясь» (когда химические связи сшивают нити в трехмерную сеть), удерживают пробку, созданную тромбоцитами. Так образуется фибриновый сгусток, или «красный тромб».

После полноценного ремонта сосудистой стенки запускается обратный процесс, который называется фибринолиз: тромб и фибрин начинают постепенно растворяться. Если бы не этот процесс, мы бы всю жизнь хранили на себе темно-красные следы ссадин, полученных в детстве.

Описывать здесь целиком весь каскадно-перекрестный механизм свертывания и противосвертывания крови вряд ли имеет смысл, потому что в нем очень сложно разобраться человеку далекому от биохимии.

При нарушении физиологического гемостаза или дефиците одного из факторов в организме развиваются патологические состояния и болезни, которые иногда бывают наследственными. И об этом вы узнаете в следующих главах.

Глава 6
Между строк песни «Группа крови»

Читателю, конечно же, хорошо знакомы эти строки. И лидер группы «Кино» отразил в своей песне реальную практику: действительно, в униформе многих армий мира предусмотрена специальная нашивка, на которой указывается группа крови и резус-фактор. Хотя занудные критиканы не упустили случай придраться к словам песни, ворча, что группу крови не указывают на форме в тех местах, которые в ходе боевых действий могут быть повреждены (в том числе и на рукаве, так как есть риск лишиться руки), поэтому чаще всего она нашивается на грудь. Некоторые даже делают татуировки на груди.

Сведения о группе крови раненого военнослужащего, которые врач или санитар может легко узнать по его нашивке, очень важны для спасения жизни: при большой кровопотере крайне важно как можно быстрее определить группу крови для переливания. Если влить по ошибке большое количество крови не той группы или резус-фактора, то реципиент может и умереть. Так что, да, группа крови на груди увеличивает шансы «не остаться в этой траве».

А вот многих первых участников опытов по переливанию крови удача явно обошла стороной. Это и понятно: тогдашние экспериментаторы не видели разницы даже между человеческой кровью и кровью животных. В 1666 году английский анатом Ричард Лоуэр (1631‒1691) успешно перелил кровь одной собаки другой. В 1667 году профессор философии и личный врач короля Людовика XIV Жан-Батист Дени (1643‒1704) вместе с хирургом Полем Эммерезом (?‒1690) успешно перелили кровь ягнят двоим больным. Надо сказать, что тем, кто выжил в ходе этих экспериментов, просто повезло, что им влили небольшие дозы овечьей крови. Следующие двое подопытных оказались не столь везучими, и после смерти одного из них, хотя и вызванной тем, что его травила мышьяком жена, подобные эксперименты во Франции запретили. Впрочем, идея продолжала жить в умах медиков. С 1818 по 1830 год британский врач Джеймс Бланделл (1790‒1878) после серии опытов на собаках выполнил десяток задокументированных переливаний крови от человека к человеку, пять из которых удались. Он опубликовал результаты своих исследований, где отмечал, что основными проблемами являются свертывание крови, воздушная эмболия и несовместимость крови в ряде случаев. И если часть проблем Бланделл смог разрешить благодаря изобретенной им аппаратуре для облегчения процедуры переливания, то причина несовместимости оставалась загадкой, а значит, переливание крови можно было применять лишь к безнадежным больным.

В России методику Бланделла успешно использовал петербургский акушер Андрей Мартынович Вольф, который спас жизнь роженице с кровотечением, перелив ей кровь ее мужа. Это случилось 20 апреля 1832 года, поэтому Национальный день донора в России приурочен к этой дате, тогда как Всемирный день донора крови отмечается 14 июня (дальше я расскажу почему). Но четыре последующие операции переливания закончились неудачей. В 1865 году в Медико-хирургической академии (так тогда называлась моя альма-матер) врач Василий Васильевич Сутугин (1839‒1900) защитил диссертацию о переливании крови, в которой предложил метод ее консервирования. Но предпринятая им попытка спасти умирающую роженицу путем переливания крови не удалась. Разгадку причины несовместимости пришлось ждать еще долго.

Сначала удалось поставить точку в вопросе об использовании крови животных для переливания человеку. В 1869 году гейдельбергский студент-медик Адольф Крейт (1847‒1921) описал агглютинацию (склеивание в комочки и выпадение в осадок) эритроцитов в крови кролика или человека при добавлении туда чужеродной сыворотки (кошки, собаки и т. д.), наблюдая реакции под микроскопом. Более широкую известность, однако, приобрели аналогичные опыты немецкого физиолога Леонарда Ландуа (1837‒1902), результаты которых были опубликованы в 1875 году. Таким образом, биохимическая видовая специфичность, связанная, как доказал Крейт, с белками сыворотки, делала невозможным использование животной крови для переливания.

Следующий ключ к решению загадки несовместимости дала микробиология, а точнее, бактериология, начавшая бурно развиваться с конца 1850-х годов и быстро добившаяся успехов в борьбе с некоторыми инфекциями путем вакцинации. Этот принцип защиты от возбудителя инфекционной болезни в 1880 году обосновал французский микробиолог Луи Пастер (1822‒1895): организм после встречи с ослабленным возбудителем (иммунизации) становится невосприимчив к высокопатогенным микробам того же вида. Пастер объяснял это тем, что при иммунизации ослабленные микробы съедают нужные им для развития питательные вещества в организме, так что при повторном заражении «агрессивные» микробы остаются на голодном пайке. Сама по себе такая идея была не нова: впервые предположение, что инфекции истощают некое вещество в организме, исключая повторное заражение, выдвинул еще в 1721 году американский священник и ученый-любитель Коттон Мэзер (1663–1728). В противовес пастеровской теории «истощения» французский ветеринар Жан-Батист Шово (1827–1917) выдвинул «ретенционную» (от латинского retentio – удержание) теорию, согласно которой при иммунизации в организме накапливаются (удерживаются) продукты метаболизма бактерий, препятствующие их размножению. Но, как показали опыты французского ветеринара Жан-Жозефа Анри Туссена (1847–1890), для иммунизации можно использовать не ослабленные, а мертвые бактериальные культуры. В 1890 году немецкий бактериолог Эмиль фон Беринг (1854‒1917), вместе со своим японским коллегой Китасато Сибасабуро (1853‒1931) проводивший опыты по заражению морских свинок дифтерией, окончательно опроверг теорию «истощения». Оказалось, что у морских свинок вырабатывается иммунитет и при действии на них токсинов (химических веществ, вырабатываемых бактериями), а не живых бактерий. И если сыворотку крови перенесших дифтерию морских свинок ввести другим, то те приобретают пассивный иммунитет. Значит, в крови переболевших появляется какой-то антитоксин, который нейтрализует дифтерийный токсин.

Химическую природу этих антитоксинов выяснили в 1891 году итальянские исследователи Гвидо Тиццони (1853‒1932) и Джузеппина Каттани (1859‒1914): изучая столбнячный антитоксин, они смогли определить, что это глобулярный белок, так что и «ретенционная» теория была окончательно похоронена. В том же году немецкий бактериолог и химик Пауль Эрлих (1854‒1915) употребил в отношении антитоксинов термин «антитело» (Antikörper), так как бактерии по-немецки в то время именовались Körper («тельца»). В 1897 году Эрлих предположил, что в организме и до попадания инфекционного агента уже присутствуют антитела в форме так называемых боковых цепей (подробнее о его теории мы расскажем в главе 28). В 1899 году венгерский микробиолог Ласло Детре (1874‒1939) ввел в научный оборот термин «антиген» для обозначения чужеродных веществ, в ответ на которые организм вырабатывает антитела. Так терминологически оформилась концепция антител и антигенов, которая удивляет всех сталкивающихся с ней в первый раз нелогичностью обозначений: против какого тела и какого гена действуют антитела и антигены?

Взаимодействие антител и антигенов вне организма может выражаться в разных формах – от нейтрализации (блокировки активного центра антигена) до преципитации (помутнения раствора из-за образования комплекса антиген‒антитело) и агглютинации. В последнем случае антитела называются агглютининами, а антигены – агглютиногенами. Открытие бактериальных агглютининов вызвало всплеск интереса к агглютининам, воздействующим на эритроциты в человеческой крови: обнаружилось, что в ряде случаев человеческая сыворотка склеивает чужие человеческие эритроциты. Однако все эти исследования исходили из того, что сывороточные агглютинины были результатом инфекционных заболеваний и являлись специфичными для конкретного заболевания.

Окончательно элементы головоломки сложились, когда в 1900 году Карл Ландштейнер (1868‒1943), ассистент директора Патолого-анатомического института при Венском университете, страстный (но тайный) поклонник детективных романов, занялся изучением реакции человеческой сыворотки крови с чужими человеческими эритроцитами. Хотя его основной обязанностью было проводить вскрытия, он не забросил свои исследования крови, которыми занимался ранее. Так что же убивало эритроциты? По всем канонам детективного жанра в итоге подозрение пало не на «гостей» (агглютинины крови, вырабатывавшиеся для борьбы с инфекцией), а на «дворецкого» (родные агглютинины крови, изначально присущие организму). То есть, возможно, специфичность присуща не только видам (кроликам нельзя перелить сыворотку кошки), но и группам особей одного вида. Такой подход изрядно облегчал задачу, не давая отвлекаться на гипотезы о бактериальных агглютининах у различных людей и диктуя простой план исследования.

Взяв образцы крови у себя и у четверых вроде бы здоровых коллег (потом круг испытуемых расширится до 29), Ландштейнер отделил сыворотку крови от эритроцитов и исследовал их поведение при смешении в 144 разных комбинациях. Оказалось, что одни смеси дают реакцию агглютинации (склеивания), а другие – нет.

Реакция при смешении плазмы крови и эритроцитов позволяла выявить разные типы антигенов, присущих эритроцитам, взятых от разных людей. Одни эритроциты обладали такими антигенами – белками на своей поверхности, что склеивались с антителами чужой плазмы и выпадали в осадок. Если бы такое происходило при реальном переливании крови, то все закончилось бы плачевно. Тогда как другие эритроциты отказывались склеиваться с антителами чужой плазмы – у них не было соответствующих антигенов. И тогда переливание могло пройти успешно.

Таким образом, группы крови определяются иммунным ответом организма на антигены (агглютиногены) чужих эритроцитов.

Исходя из результатов опытов, Ландштейнер выделил три группы крови, а через два года его сотрудники Адриано Стурли (1873‒1964) и Альфред фон Декастелло (1872‒1960) описали четвертую, правда сочтя ее каким-то странным исключением. За свое открытие в 1930 году Ландштейнер, уже работая в Рокфеллеровском институте медицинских исследований в Нью-Йорке, удостоился Нобелевской премии^[4]. Кстати, это его день рождения отмечается как Всемирный день донора крови, про который я уже упоминал.

Первые три группы в статье Ландштейнера «Об агглютинативных свойствах нормальной человеческой крови», вышедшей в 1901 году, были названы А, В и С, а четвертая сначала именовалась особой группой, но в 1910 году работавшие в Гейдельбергском институте экспериментальных исследований рака Людвик Гиршфельд (1884‒1954) и Эмиль фон Дунгерн (1867‒1961) назвали эту группу АВ, а группу, которую Ландштейнер назвал С, переименовали в нулевую^[5]. Такую кодировку группы крови получили по признаку отсутствия или наличия определенных антигенов на поверхности эритроцитов. В крови нулевой группы их нет, в случае группы А есть только А-антигены, группы В – лишь В-антигены, а в крови группы АВ присутствуют оба антигена.

Давайте разберем на примере группы 0(I): эритроциты этой группы не содержат агглютиногенов А и В и, следовательно, не дают реакции агглютинации ни с какими сыворотками крови человека, так как отсутствует один из компонентов этой реакции. Сыворотка же, имея оба соответствующих агглютинина α (анти-A) и β (анти-B), «отправляет в осадок» эритроциты всех прочих групп, потому что их эритроциты всегда содержат тот или иной агглютиноген. Поэтому человеку с группой крови 0(I) можно переливать только одногруппные компоненты, содержащие эритроциты, и наоборот, в экстремальных ситуациях эту группу крови можно переливать к другим, то есть обладатель такой группы крови – универсальный донор. Люди с группой АВ(IV), напротив, являются универсальными реципиентами, им можно переливать кровь любой группы, потому что у них в плазме нет агглютининов, склеивающих агглютиногены А и В, хотя сейчас все же стараются переливать только одногруппные компоненты, чтобы избежать осложнений в ряде случаев. Впрочем, и с одногруппной кровью не все так просто: у антигена А есть сильный вариант А1 (примерно в 75 % случаев), слабый вариант А2 (около 25 % случаев) и еще четыре крайне редко встречающихся слабых варианта. Слабые варианты антигена А иногда могут привести к ошибкам при определении группы крови. Варианты есть и у антигена В.

Важное значение имеет так называемый резус-фактор, открытый в 1937 году Ландштейнером и Александром Винером (1907‒1976) в ходе экспериментов на обезьянах макак-резус. Кровь обезьян, введенная кроликам, приводила к выработке у последних антител, так что иммунная кроличья сыворотка склеивала эритроциты обезьян (что неудивительно) и 85 % людей (вот это было неожиданностью). Получалось, что эритроциты 85 % людей содержат антиген (его назвали антиген D), который отсутствует в эритроцитах остальных людей с отрицательным резусом. Филип Левин (1900‒1987) и Руфус Стетсон (1886‒1967) выявили клиническую значимость этой системы двумя годами позже при изучении гемолитической желтухи новорожденных: оказалось, она возникает из-за того, что у матери и ребенка разные резус-факторы.

Системы крови не исчерпываются резус-фактором и группами крови: сам Ландштейнер (вместе с Винером и Левином) открыл еще системы MNS (1927 год) и P (1928 год), а всего на сегодняшний день их известно 43, причем многие носят несколько причудливые названия вроде «Ок», «Кидд», «Джуниор»^[6]. Известно около 300 эритроцитарных антигенов, так что к этим системам крови могут добавиться новые. Да и система AB0 (по группам крови) оказалась способна преподносить сюрпризы. Дело в том, что антигены A и B на поверхности эритроцитов формируются из исходного антигена H благодаря соответствующим ферментам, выработка которых кодируется определенными генами ДНК. В случае группы крови 0(I) никакой из этих ферментов не вырабатывается из-за сбоя кодирующих генов, и имеющийся антиген H остается на поверхности эритроцитов неприкаянным, так и не превратившись в антигены A и B. Но может статься, что засбоит ген, кодирующий синтез антигена H, и тогда мы получим так называемый бомбейский феномен (люди с такой мутацией были обнаружены впервые в Бомбее в 1952 году) – группу крови, у которой нет антигенов A, B, H, но есть антитела к ним. Кровь этой группы можно переливать всем (учитывая, конечно, резус-фактор и прочие факторы), в том числе и обладателям группы 0(I), но донорами для реципиентов с «бомбейской» группой крови могут быть только обладатели такой же. К счастью, в среднем на 300 тысяч человек приходится лишь один такой случай.

Открытие групп крови сделало переливание практически безопасным, и оно быстро вошло в клиническую практику. Правда, какое-то время царил кавардак с обозначением групп крови. В 1907 году чешский врач-психиатр Ян Янский (1873‒1921) предложил нумерацию групп римскими цифрами, где группа без антигенов обозначалась единицей, с одним антигеном – соответственно двойкой (A) и тройкой (B), а с двумя антигенами – четверкой. А в США в 1910 году Уильям Мосс (1876‒1957) предложил обратную нумерацию, которую переняли и англичане, и французы.

Первая мировая война с ее внедрением в практику полевой хирургии переливания крови, требовавшей в больших количествах донорской крови, все же не привела к выработке унифицированной системы обозначений. В каждой армии были свои правила. Надо сказать, что самыми продвинутыми в плане переливания крови оказались американские экспедиционные силы: там, хоть и не додумались до нашивок, врачей снабжали ампулами с сыворотками для определения групп крови у раненых и доноров и стали первыми использовать консервированную донорскую кровь. Разнобой в обозначениях продолжался до тех пор, пока в 1937 году в Париже на съезде Международного общества переливания крови не была официально рекомендована буквенная система, которая четко указывает на наличие или отсутствие специфических антигенов. Но повсеместно систему АВ0 стали использовать с середины 1950-х годов.

А в СССР упорно продолжали придерживаться системы Янского, и эту традицию унаследовали многие постсоветские государства, в том числе и Россия, где до сих пор используется цифровая нумерация групп крови, впрочем дублируемая международной. В боевых условиях такое дублирование информации на нашивке может оказаться и полезным.

Если ограничиться основными антигенами, то можно выделить четыре группы: 0, A, B и AB – соответственно I, II, III, IV и положительный или отрицательный резус (Rh+ и Rh–), что дает восемь вариантов.

В разных регионах планеты «популярны», соответственно, разные группы крови, так как этот признак определяется наследственностью. Например, в России самая распространенная II группа крови, вслед за ней с небольшим отставанием следует I, тогда как в Великобритании в тренде I группа, а, скажем, в Калмыкии – III группа.

Наука на данный момент так и не изобрела никаких заменителей крови, которые бы могли полностью взять на себя функцию газотранспортных переносчиков, хотя такие попытки, конечно же, предпринимаются. Пока без донорской крови и ее компонентов обойтись нельзя, во всех развитых странах они используются очень широко – об этом свидетельствует наличие огромного количества банков крови и отделений переливания крови при больницах.

Метод заместительной гемокомпонентной терапии, то есть переливание донорских компонентов крови: эритроцитов, плазмы и тромбоцитов, остается востребованным и актуальным во всех областях медицины, и особенно в гематологии и онкологии. Нет ничего проще, чем восполнить дефицит какого-либо компонента донорским, но, несмотря на привлекательность этого метода, он сопряжен с определенными рисками, например с опасностью заразиться инфекцией (гепатитом или ВИЧ) или с аллергической реакцией (да-да, у одного человека может быть аллергия на кровь другого!).

Хотя всех доноров крови тестируют на инфекции, полностью этого риска избежать невозможно. По своей сути любое переливание донорских компонентов, будь то эритроциты или плазма, – мини-трансплантация органа, ведь мы помним, что кровь – это ткань и подобная процедура сродни пересадке печени или почки. Как «пересадить» всю кровь целиком, я расскажу чуть позже.

Единственная область, где синтетические препараты уже сейчас могут составить конкуренцию донорской крови, – производство некоторых конкретных компонентов плазмы крови. Так, для больных гемофилией производятся факторы свертывания (вещества, которые помогают крови сворачиваться), полученные генно-инженерными методами. Они безопаснее, чем полученные из донорской крови препараты, и очень эффективны.

Сейчас, когда вы получили общее представление о строении и работе крови и кроветворных органов, пора переходить к более подробному рассказу о том, каким образом и почему развиваются гематологические заболевания. В следующей части мы тщательно разберем каждое из них, а еще я расскажу о различных методах диагностики, лечения и о медицинских технологиях. Кроме того, мы совершим несколько экскурсов в прошлое, ознакомимся с современным состоянием гематологии, а также поразмышляем о том, что готовит нам будущее.

Но перед этим не мешало бы поговорить о некоторых предрассудках и мифах, связанных с кровью.

О бедном вампире замолвите слово

Есть заболевания, которые на данный момент лечатся переливанием крови. Одно из них – порфирия, или порфириновая болезнь (греч. πορφύριος – багряный, пурпурный), некоторые симптомы которого напоминают обывательские представления о вампирах. Изначально вампиры были персонажами восточноевропейского фольклора – это живые мертвецы, способные оборачиваться летучими мышами и питающиеся человеческой кровью. Образ вампира прочно укоренился в современной массовой культуре с легкой руки ирландского писателя Брэма Стокера, опубликовавшего в 1897 году готический роман «Дракула», хотя настоящий вампирский бум начался только с экранизации его произведения в 1931 году. С тех пор образ наводящего ужас существа с бледной кожей и клыками, ведущего ночной образ жизни, бесчисленное количество раз тиражировался в кино.

Как полагает ряд исследователей, начало легендам про вампиров положила распространенность порфирии в восточных регионах Европы. Это группа наследственных (в подавляющем числе случаев) заболеваний, связанных с нарушением работы ферментов, участвующих в синтезе гема, который, как мы знаем, входит в состав гемоглобина и состоит из иона железа и производных порфирина. По месту возникновения проблем порфирии подразделяются на печеночные (чаще всего) и эритропоэтические (тут сбоит костный мозг). Нарушение синтеза гема приводит к накоплению в организме порфирина или его предшественников. Порфирины представляют собой светочувствительные оранжево-красные пигменты, которые придают моче характерный красный цвет. Больным порфирией противопоказан солнечный свет, так как под его воздействием на коже, где накапливается пигмент, появляются язвы. Кстати, благодаря чувствительности порфиринов к свету они могут быть использованы как фотосенсибилизаторы^[7] при фотодинамической терапии опухолей.

Порфирин откладывается и на зубах, придавая им розово-желтый или красно-коричневый оттенок, а рубцовая деформация губ оголяет корни зубов, в том числе и клыков, визуально удлиняя их. Кроме того, при некоторых видах порфириновой болезни поражается нервная система, что приводит к сильным болям (обычно в животе) или даже к психическим расстройствам (к вопросу о странностях поведения).

Сегодня порфирию лечат с помощью переливания крови (точнее, эритроцитарной массы) и таких препаратов, как нормосанг и пангематин, которые подавляют активность ферментов, синтезирующих порфирины. В более тяжелых случаях применяется пересадка печени или костного мозга, которая позволяет перезапустить процесс кроветворения.

Размышление о группах крови при выборе блюд

Мифы, касающиеся групп крови, до сих пор распространены в ряде стран; например, в Японии считают, что группа крови связана с темпераментом, способностями и привычками^[8]. В этой стране деление по группам крови имеет такое же значение, как у нас и на Западе по 12 знакам зодиака, популярны соответствующие ежедневные гороскопы, а дискриминация при приеме на работу по признаку группы крови стала национальной проблемой. Хорошо еще, что журналист Масахико Номи, чья книга, вышедшая в 1971 году, положила начало подобной моде, не стал заморачиваться сильными и слабыми вариантами антигенов A и B (или же просто о них не знал, будучи по образованию инженером и юристом) – это еще сильнее усложнило бы жизнь японцев, да и южнокорейцев, перенявших подобные воззрения. В Южной Корее популярны вебтун^[9] «Простое размышление о группах крови» с персонажами 0, A, B и AB, характер которых определяется их группой крови, и аниме-адаптация по его мотивам.

Простота подобных размышлений, видимо, вдохновила доктора натуропатии (не буду даже разъяснять, что это такое) Джеймса Д’Адамо, который, обнаружив, что прописываемая им вегетарианская диета с низким содержанием жиров срабатывает не для всех, отнес это на счет различий в группах крови (все же знаки зодиака выглядели бы не так научно) и написал в 1980 году книгу «Еда для одного» (One Man’s Food… is Someone Else’s Poison), пропагандирующую диету по группе крови. Его сын Питер продолжил семейное дело и в 1996 году выпустил книгу «Питайтесь правильно для своей группы крови» (Eat Right 4 Your Type) с обоснованием этой системы, положившую начало моде на подобные диеты.

В основе гипотезы Д’Адамо лежит сомнительное утверждение, что возникновение тех или иных групп крови связано с переломными событиями в жизни человеческих сообществ в плане перехода к тем или иным видам хозяйствования: I группа крови самая древняя, и ею обладали сообщества охотников, II появилась при переключении на земледелие, III связана с кочевым образом жизни, IV образовалась в результате смешения II и III групп. Поскольку пищеварительная система человека якобы сохраняет предрасположенность к тому типу питания, что был у его предков, то обладателям I группы нужна мясная диета, II – овощи, фрукты и крупы, III – мясо и молочные продукты, IV – овощи, фрукты, мясо.

В 2014 году на медицинском факультете Университета Торонто было проведено масштабное исследование с участием 1455 добровольцев, где испытуемые соблюдали различные диеты, рекомендованные Д’Адамо. Измерение биомаркеров кардиометаболического здоровья показало, что результаты зависят от диеты, но не от группы крови.

Да и с точки зрения генетики картина эволюции групп крови, предложенная Д’Адамо, сомнительна. Например, среди всех народов наибольшая доля обладателей II группы крови у саамов – самого древнего населения Северной Европы, занимающегося охотой и оленеводством. Генетики считают, что предковой формой является II группа крови, а I появилась в результате мутации в ДНК людей с другими группами крови – ранее, при описании бомбейского феномена, уже пояснялось, что у обладателей I группы сбоит ген, кодирующий достройку антигенов A и B на основе антигена H.

Интеллектуальное наследие гиппопотамов

Кровопускание является одним из самых древних видов лечения. Познакомили человечество с этой процедурой, как уверял Плиний Старший, гиппопотамы, жившие в Ниле: они спасались от мук обжорства, протыкая вену на ноге стеблем тростника. Эта побасенка, впрочем, римлян не удивляла – сами они во время пиров щекотали горло павлиньим пером, чтобы срыгнуть и освободить место в желудке для следующих блюд. К сожалению, античные светила медицины прописывали кровопускание не обжорам, а больным.

Живший во II веке нашей эры древнеримский врач греческого происхождения Гален, связав различные органы с определенными кровеносными сосудами, давал рекомендации по кровопусканию: при проблемах с печенью следовало отворить кровь из вены на правой руке, при болезни селезенки – из вены на левой. И чем тяжелее болезнь, тем больше крови следовало выпустить. Согласно Галену, центром кровеносной системы является печень, откуда кровь разносится по телу и поглощается им, питая его. Поскольку кровь не возвращается обратно, она постоянно вырабатывается печенью, а кровопускание предотвращает застой крови.

Средневековая медицина развивалась в русле этой традиции, и лишь работы Гарвея положили начало пересмотру взглядов. Профессор Падуанского университета Бернардино Рамаццини (1633‒1717) иронизировал над приверженцами старой школы: «Со стороны кажется, что кровопускатель взял в руки Дельфийский меч, чтобы истребить невинных жертв, а не уничтожить болезнь». Окончательно кровопускание было вытеснено из повседневной врачебной практики только во второй половине XIX века, хотя сохранилось в китайской, тибетской и мусульманской нетрадиционной медицине (гирудотерапию, то бишь лечение пиявками, я все же вынесу за скобки, раз там пациента не режут). В российских реалиях на слуху, конечно же, хиджама – древняя арабская методика кровопускания. Реклама клиник, проводящих эту процедуру, как-то подозрительно схожа по содержанию с трактатами Галена: «Далеко не всем известно, что кровь может застаиваться, поскольку лишь часть ее движется по сосудам. Находящаяся в неподвижности кровь постепенно теряет качество и поглощает негативные последствия функционирования человека (от неправильного питания, стрессов, загрязненного воздуха и пр.). Кровопускание – простой способ убрать застоявшуюся кровь».

К счастью, в обычной медицине сегодня кровопускания не применяются для лечения всего подряд, однако в гематологии этот метод (правда, именуют его сейчас флеботомией) до сих пор широко используется для удаления избытка эритроцитов при эритроцитозах и при заболевании, называемом истинная полицитемия, или повышенном количестве лейкоцитов при жизнеугрожающих состояниях, которые могут наблюдаться на начальных этапах лечения острых лейкозов. Да и при порфирии в ряде случаев практикуют кровопускание.

Часть II
Заглянуть внутрь
Как исследуют кровь, берут на анализ костный мозг и изучают внутренние органы без вреда для их обладателя

В этой части книги вы прочитаете о самых разнообразных гематологических заболеваниях. Для их выявления используются не менее разнообразные методы диагностики.

Сегодня гематология и онкология – дисциплины, находящиеся на переднем краю медицинской науки. В нашем распоряжении сложнейшие молекулярные тесты, которые позволяют расшифровать геном человека, новейшие методы визуализации внутренних органов человека – компьютерная и магнитно-резонансная томография, которые знакомы нам по аббревиатурам КТ и МРТ.

Мы научились обнаруживать даже мизерное количество опухолевых клеток после проведенного лечения, чтобы добиться их полного уничтожения. Прежде врачи ориентировались лишь на клиническое улучшение состояния пациента и более грубые тесты, которые часто давали ложные результаты, негативно сказывавшиеся на качестве терапии.

Однако, несмотря на прогресс технологий, основополагающая роль по-прежнему остается за базовыми методами. Порой достаточно лишь внешнего осмотра пациента и физикального обследования^[10], чтобы заподозрить то или иное заболевание. Как, например, выглядят его слизистые и кожа? Она бледная или чересчур красная, есть ли на ней следы расчесов или синяки? Может быть, у пациента желтоватые оболочки глаз? Или пальцами можно нащупать увеличенные лимфатические узлы и селезенку? Благодаря простым методам можно многое узнать о состоянии организма. И такими навыками должны обладать все врачи.

Глава 7
Беседа и осмотр

Общение с пациентом стоит во главе угла. От него зависит степень доверия пациента к врачу, его понимание принципов терапии и эффективность лечения.

Полученные во время первого разговора сведения называются анамнезом, и далее они играют немаловажную роль в определении диагноза и лечения. Существует анамнез заболевания, то есть сведения, касающиеся конкретного заболевания или состояния, и анамнез жизни, куда входят:

данные о других хронических болезнях и перенесенных операциях;

сведения о наличии сиблингов – родных братьев и сестер, что крайне важно для понимания того, можно ли рассчитывать на трансплантацию костного мозга от родственников;

сведения о наследственности;

наличие хронических интоксикаций: употребление алкоголя и курение – это факторы риска для онкологии;

сведения об аллергии на лекарственные препараты и другие важные детали.

Благодаря предоставленным пациентами описаниям я делаю предварительные предположения о состоянии организма и возможной патологии.

Иногда случается так, что пациент не может ничего рассказать о том, как развивались события (например, если он без сознания или перенес инсульт). В этом случае я довольствуюсь сведениями от близких и родственников или сразу перехожу к объективному исследованию.

Если же пациент находится в сознании и может говорить, врачу необходимо его расспросить. Во время общения я составляю свое мнение о случившемся и строю гипотезы, определяющие направление лечения.

Когда мы только начинали знакомиться с клинической медициной, наш преподаватель сказал, что большую часть диагнозов можно определить, опираясь лишь на анамнез и физикальное обследование, а все высокоспецифичные дополнительные тесты помогают в малой части случаев. Несмотря на то что с тех пор прошло более 15 лет, отчасти слова преподавателя остаются справедливыми.

Я помню, с каким восхищением мы наблюдали за сбором анамнеза в исполнении преподавателя. Он делал это мастерски: три вопроса – и ему все понятно, можно назначать лечение. После этого он, как рыцарь, победивший дракона, запахивал халат и гордо удалялся, оставляя нас один на один с пациентами: «Теперь, товарищи курсанты, соберите анамнез самостоятельно».

И вот ты присаживаешься у кровати очаровательного дедушки, и он рассказывает, как переходил дорогу три дня назад – и ему стало плохо. А дорогу он решил перейти, потому что шел к внукам, которые только что вернулись из летнего лагеря. Ты узнаешь всё про его внуков, друзей и родственников, про их радости, печали и болезни. Сидишь, хлопаешь глазами, даже записываешь в блокнот то, что кажется важным, – а потом понимаешь: это тебе никак не поможет с постановкой диагноза! Сколько раз я попадал в такую ситуацию, пока не научился направлять беседу в нужное русло.

Первая беседа с пациентом всегда требует высокой концентрации внимания и точности. Важно дать пациенту высказываться свободно, при этом не позволять ему погрязнуть в деталях происшествий десятилетней давности. Я обычно задаю общие и ни в коем случае не наводящие вопросы и жду, давая собеседнику выговориться. Уточняющие вопросы касаются чаще всего общих мест: аллергических реакций в прошлом, наследственности и хронических интоксикаций.

С приобретением опыта начинаешь практически с первого взгляда определять тип пациента: есть те, кто любит делиться подробностями, а есть люди, которые говорят исключительно кратко и по делу – иногда даже слишком кратко. Самый лаконичный анамнез, который я слышал, звучал так: «Родился, крестился, служил, к вам пришел».

Обычно, конечно, разговор получается более предметный. Наиболее частые жалобы гематологических пациентов – общая слабость, утомляемость, одышка, повышенная температура, потливость, боль и потеря веса. Чуть реже пациенты самостоятельно жалуются на появление синячков и сыпи, увеличение лимфатических узлов и тяжесть в животе.

При многих гематологических заболеваниях человек испытывает общую слабость или утомляемость. Но слабость – это неоднозначный симптом, и ее трудно оценить объективно, то есть измерить чем-либо. На практике мы используем визуально-аналоговую шкалу: она представляет собой горизонтальную линию длиной примерно 10 см с расположенными на ней цифрами от 0 до 10, где 0 – «отсутствие слабости», 5 – «умеренная слабость», а 10 – «сильнейшая слабость». Такой тест прост в использовании и не занимает много времени, он также применяется для субъективной оценки эффективности проводимой терапии. Аналогичная шкала применяется для оценки боли.

Рис. 6. Визуально-аналоговая шкала для оценки слабости

Слабость, утомляемость, одышка и учащенное сердцебиение – жалобы, характерные для всех анемий, о которых мы поговорим в следующих главах. А повышенная температура, потливость и потеря веса присущи многим онкологическим состояниям.

Очень часто так получается, что пациенты привыкают к изменениям в своем организме, особенно если они накапливаются долго, то есть становятся хроническими. Однажды ко мне на прием пришла пациентка примерно 70 лет, уровень ее гемоглобина составлял 27 г/л – притом что нижняя граница нормы для женщин составляет 120 г/л, то есть почти в пять раз ниже. Это прямые показания к переливанию донорской крови, то есть жизнеугрожающее состояние. Если бы оно развилось остро, например вследствие острой кровопотери, то можно было бы с полной уверенностью сказать, что пациентка вряд ли останется в живых. Но так как это состояние развивалось примерно около двух лет, как выяснилось позже, ее организм успел к нему привыкнуть. Я помню, что она тогда добралась до клиники на своих ногах и лишь часть пути проделала на трамвае. Когда мы ее опрашивали, глядя на анализы и округляя глаза, она говорила: «Все со мной хорошо, ребята. Вот только за трамваем было трудно сегодня бежать и к вам на третий этаж без лифта подниматься. А так нормально». Тогда мы быстро нашли причину, восстановили уровень гемоглобина и успешно выписали ее через пару недель. Она, счастливая, побежала дальше догонять трамваи и еще несколько лет потом присылала мне открытки с поздравлениями. Возможно, до сих пор присылает, просто я уже работаю в другом месте.

Поэтому в нашей врачебной практике очень важно учитывать тот факт, что иногда жалобы не соответствуют данным анализов, и наоборот.

Еще один пример связан с потерей веса. Зачастую пациенты утверждают, что их масса тела стабильна, но, когда спрашиваешь: «Не пришлось ли вам менять размер одежды или делать дополнительное отверстие в ремне?», выясняется, что да, одежда стала висеть, а в дополнение к ремню пришлось купить подтяжки.

В различных культурах боль и симптомы воспринимаются по-разному. Где-то считается правильным терпеть и не жаловаться, даже если боль невыносима. А другие, наоборот, будут охать при незначительных симптомах. Здесь важно наблюдать за поведением пациента, а также общаться с его близкими.

Во время общения я внимательно смотрю на пациента, стараясь подметить признаки гематологического заболевания. Иногда это происходит даже неосознанно, зачастую я вижу такие детали в общественном транспорте или сидя в очереди. Анемичные девушки или мужчины с повышенным содержанием гемоглобина сильно выделяются из толпы, а осунувшееся лицо и взгляд онкологического пациента не спутаешь ни с чем другим.

Я смотрю, как пациент двигается, разговаривает и выглядит. Пациентов с анемией или «вязкой кровью» отличает медлительность и неловкость. Иногда они с трудом разговаривают, а из-за одышки часто умолкают, не закончив фразы.

Пациентов с высоким содержанием гемоглобина выдает красноватая кожа лица и верхней половины туловища. Множественные синяки и сыпь на коже – признак низкого количества тромбоцитов и неправильной работы системы свертывания, что может быть вызвано серьезной патологией печени или костного мозга.

Иногда невооруженным глазом можно обнаружить увеличенные лимфатические узлы, расположенные снаружи, или большую печень и селезенку. Существуют очень красивые термины для описания венозного рисунка на животе – «голова медузы», когда на животе заметны расширенные вены, расположенные близко под кожей.

Бывает так, что пациент приходит на прием к гематологу с одним-двумя результатами тестов и уже сильно запуганным после общения с врачом общей практики, и, наоборот, попадаются «опытные пациенты» с томами анализов, которые знают свою болезнь лучше любого врача, по их мнению.

Внимательный и чуткий врач, который умеет подмечать детали в общении с пациентом, способен составить более полную картину болезни и, как правило, лучше продумывает лечение.

Глава 8
Клинический анализ крови: как «счесть жемчужины в море полуденном»?

После общения и осмотра пациента врач-гематолог обязательно заглянет в результаты анализа крови или назначит его, если он не был выполнен ранее. В арсенале современного гематолога анализы крови играют важную роль, ведь зачастую причиной обращения становятся именно случайно обнаруженные изменения. Я ежедневно оцениваю от 20 до 30 анализов крови. Для диагностики особенно важны свежие данные, а для отслеживания результатов лечения или для понимания истории развития болезни могут пригодиться более ранние.

Есть пациенты, которые бережно хранят все свои анализы, собирая многотомную историю болезни. Иногда такая «отчетность» выглядит очень солидно, чувствуется рука профессионала. Например, у меня был пациент-бухгалтер, который предоставил результаты анализов за последние 20 лет в виде таблицы Excel. Как правило, такие детальные отчеты нам не нужны, потому что организм человека – система постоянно меняющаяся. Что было, то сплыло, наша задача – работать с тем, что происходит сейчас.

Базовые и самые часто используемые тесты – клинический и биохимический анализы крови. Это относительно простые и быстрые, но очень информативные исследования, на основе которых врач ставит предварительный диагноз и принимает решение о дальнейших обследованиях или, возможно, сразу назначает лечение.

Вероятно, вы слышали другие названия клинического анализа крови: общий анализ крови, общеклинический анализ крови – и сокращения ОАК, КАК. Все это синонимы. Сейчас этот анализ включает в себя определение количества:

лейкоцитов;

эритроцитов (гемоглобина);

тромбоцитов.

Также в рамках анализа определяется гематокрит – это отношение объема всех форменных элементов крови (то есть клеток крови) к общему объему крови. Так как 98 % всех клеток по объему – эритроциты, то, по сути, это объемная доля эритроцитов в крови. Такие показатели определяются на автоматическом анализаторе в венозной или капиллярной крови, и они являются наиболее важными. Отклонения от нормы по любому из этих пунктов могут стать сигналом тревоги.

Анализы крови сдаются не только для постановки диагноза, но и ради отслеживания прогресса в лечении или контроля работы костного мозга на фоне какой-нибудь агрессивной терапии, которая может ему повредить.

Что нормально, а что нет?

Я работаю гематологом уже более 10 лет и вот к какому выводу пришел: на сегодняшний день во всем мире не существует общепринятых норм клинического анализа крови.

Я постараюсь объяснить, почему это происходит.

Для начала определимся, что такое норма в биологии и медицине.

Норма – нахождение в диапазоне допустимых значений для здоровых людей с доверительной вероятностью 95 % (стандартное требование к надежности статистических обобщений). Почему мы оперируем понятием вероятности? Мы не можем измерить уровень гемоглобина у всех здоровых людей (они составляют то, что в статистике называется генеральной совокупностью) и, проводя измерения для какой-то ограниченной группы (выборки), должны распространить наши результаты на всех, для чего при обработке результатов с использованием методов математической статистики определяем доверительный интервал, исходя из разброса показателей, размера выборки и доверительной вероятности. Принято считать, что нормальным уровнем гемоглобина для мужчин будет значение между 120 и 160 г/л (это 95 %-ный доверительный интервал). Однако не всегда небольшое отклонение от нормы надо рассматривать как показатель болезни, существует вероятность 5 %, что у здорового человека показатель окажется за пределами этого диапазона.

Вспоминаю по этому поводу одну историю. Однажды ко мне на прием пришел пациент и с порога заявил, что его не устраивают порядки в нашей поликлинике: консультации он ждал две недели, в регистратуре ему отказали в постановке на диспансерный учет, а в очереди он прождал лишних 7 минут и 46 секунд. На излете последних слов я настроился на тяжелый разговор. Я поздоровался и спросил, что послужило причиной обращения к гематологу, и он достал из двухтомного сборника своей истории болезни свежий клинический анализ крови.

– Вот, полюбуйтесь! – Голос его звучал расстроенно.

Я внимательно изучил результаты анализа.

– Не вижу никакой патологии.

– Ну как же вы не видите?! А там «писити» понижен на две десятых!

Я еще раз посмотрел на результаты – и там действительно напротив параметра «PCT» стояла жирная красная стрелка, направленная вниз. Облегченно вздохнув, я улыбнулся про себя. Дело в том, что так называемый «писити», или PCT – plateletcrit, или тромбокрит, – это параметр, который считается на автоматическом анализаторе и отображает объемную долю тромбоцитов в цельной крови (в процентах). На него в общем-то сейчас не особо обращают внимание. Мы в основном ориентируемся на реальное количество тромбоцитов в единице объема (в «штуках» на литр). Их в норме должно быть от 150×10⁹/л до 400×10⁹/л. И с этим показателем у пациента все было в порядке. Поэтому оставшиеся 20 минут приема я потратил на объяснение состава крови пациенту, и он ушел счастливым, уяснив, что ему не надо наблюдаться у гематолога.

Кроме того, в разных лабораториях нормы иногда могут незначительно отличаться. Это, как правило, связано с технологическими особенностями изготовления реактивов и со страной, где вы сдаете анализ. Поэтому смотреть нужно не на нормы, опубликованные в интернете, а именно на цифры, указанные в бланке, который вы получите после диагностики. Кстати, любые попытки самодиагностики по интернету – верный путь к панике и развитию ипохондрии. Не верите – послушайте песню «Never google your symptoms» в исполнении шведского врача Хенрика Видегрена (https://goo.su/7sZC).

Возвращаясь же к результатам анализов, надо помнить и о том, что существуют разные единицы измерения. Прежде чем сравнивать несколько анализов, сделанных в разных лабораториях, смотрите на величины, в которых выражены результаты. Например, гемоглобин иногда измеряют в г/л, а иногда в г/дл^[11], при этом 14 г/дл будет соответствовать 140 г/л. В такой ситуации все просто – надо одно значение просто умножить на 10, но в большинстве случаев переводить из одних единиц в другие несколько сложнее.

И наконец, существует разница при оценке венозной и капиллярной крови^[12],^[13].

Также не следует забывать, что каждый живой организм уникален, поэтому нельзя рассчитывать на то, что показатели крови у всех нас будут совпадать даже при отсутствии болезней. Например, сильно меняется качество крови и отчасти работа костного мозга у спортсменов, которые занимаются бодибилдингом. Их трудно не заметить или с кем-то перепутать: если такой пациент приходит на прием, можно сразу предсказать, какие отклонения в показателях у него будут наблюдаться, – и это будет его норма. Во-первых, бодибилдеры применяют много фармакологических препаратов, в том числе эритропоэтин, благодаря которому у них будет повышенный уровень эритроцитов и гемоглобина. Во-вторых, так как они насилуют себя адскими физическими нагрузками, у них будет повышен уровень лейкоцитов – для этого отклонения есть специальное название: «миогенный лейкоцитоз», то есть избыточное количество лейкоцитов, спровоцированное ростом мышц. Когда человек качается, возникают микротравмы мышц (это необходимое условие их роста). Организм думает, что это что-то нездоровое, и начинает вырабатывать лейкоциты. Плюс к этому, если человек придет сдавать анализы непосредственно после зала, то у него будет повышен гематокрит – клеток крови будет много, а плазмы мало, потому что во время нагрузок организм теряет жидкость, а значит, кровь сгущается. Итого: лейкоцитоз, повышенный уровень гемоглобина и высокий гематокрит – и если все это сочетается с грудой мышц, которые просвечивают под футболкой, то врач признает это за норму, не требующую лечения. Тогда как у человека с другим телосложением это может быть показателем болезни.

Отклонения от обычных показателей связаны не только со спортом. Есть множество других факторов, которые влияют на состав крови, например:

Пол человека – содержание эритроцитов, гемоглобина и гематокрит выше у мужчин.

Возраст – результаты анализа крови у детей существенно отличаются от показателей взрослых. При старении снижается уровень гемоглобина и содержание эритроцитов, увеличивается средний объем эритроцита.

Раса – у негроидов количество лейкоцитов и нейтрофилов ниже, чем у европеоидов.

Место жительства – содержание эритроцитов, гемоглобина и гематокрит выше у лиц, постоянно проживающих в высокогорных областях (на высоте более 2500 м над уровнем моря).

Время суток и года – например, утром у нас в крови выше содержание гемоглобина, а во второй половине дня – больше лейкоцитов, нейтрофилов и тромбоцитов, поэтому исследования целесообразно производить в одно и то же время. Что касается времен года, то содержание гемоглобина, эритроцитов и гематокрит ниже летом.

Беременность – во время нее количество лейкоцитов, нейтрофилов и моноцитов повышается, а содержание тромбоцитов, эритроцитов, гемоглобина и гематокрит снижаются, причем степень изменения зависит от срока беременности.

Физическая нагрузка и прием пищи приводят к лейкоцитозу – повышенному количеству лейкоцитов.

Курение и прием алкоголя. У хронических курильщиков большинство параметров повышено. А прием алкоголя, напротив, может приводить к дефициту клеток крови – особенно тромбоцитов.

Медикаменты, лечебные и диагностические процедуры могут вызывать различные изменения гематологических показателей. Например, глюкокортикостероиды вызывают рост количества нейтрофилов, а обычная таблетка «от головы» – нестероидный противовоспалительный препарат – может повлечь за собой дефицит лейкоцитов.

Приведу ориентировочные показатели общеклинического анализа крови у взрослых людей.

Таблица 1

Общеклинический анализ крови у взрослых 18–45 лет^[14]

Обращаю ваше внимание на то, что нормы приведены для взрослых людей, потому что у детей нормы значительно отличаются и лечением детей с заболеваниями крови занимаются детские гематологи.

Помимо количественных показателей, крайне важна морфология клетки, то есть ее внутренняя архитектура: как расположено внутри ядро, как выглядит цитоплазма, какие в ней есть гранулы. Изменение обычной формы клеток и их размеров также указывает на наличие определенных патологических процессов в организме.

И еще для точной диагностики изменений часто проводят анализ лейкоцитарной формулы. Как мы помним, в группу лейкоцитов входит большое количество разных клеток – эозинофилы, базофилы, моноциты и другие, и их соотношение при болезнях может меняться.

Как открыли форменные элементы крови

Прежде чем затронуть тему клинического анализа крови, все же необходимо провести краткий экскурс в историю открытий и исследования форменных элементов крови. Этим открытиям предшествовало изобретение оптических микроскопов в середине XVII века. Первый оптический микроскоп, состоявший из нескольких линз, был сконструирован в 1619 году нидерландским изобретателем Корнелиусом Дреббелем (1572‒1633), а на его основе в 1624 году Галилео Галилей (1564‒1642) создал свой микроскоп, увеличивавший всего в девять раз. Широкую известность получил микроскоп английского естествоиспытателя Роберта Гука (1635‒1703) с 30-кратным увеличением. Используя подобные несовершенные микроскопы, нидерландский естествоиспытатель Ян Сваммердам (1637‒1680) обнаружил в 1658 году «красные шарики» в крови лягушки. Надо отметить, что диаметр лягушачьих эритроцитов в три раза больше диаметра человеческих. Человеческие эритроциты первым в 1666 году наблюдал итальянский анатом Марчелло Мальпиги (1628‒1694), но ограничился кратким упоминанием. В 1674 году нидерландский натуралист Антони ван Левенгук (1632‒1723) создал микроскоп, в котором использовалась всего одна линза, но очень высокого качества, что позволяло добиться увеличения в 275 раз. Исследовав образец своей собственной крови, он обнаружил там красные тельца, которые подробно описал и назвал глобулами (шариками), так же, как Сваммердам и Мальпиги, ошибочно считая их сферическими. Лишь век спустя английский хирург Уильям Хьюсон (1739‒1774) (кстати, впервые выделивший из крови фибрин) продемонстрировал, что эритроциты представляют собой диски, а не шарики.

Впрочем, роль эритроцитов в жизнедеятельности организма еще долго оставалась загадкой. Лишь в 1839 году немецкий химик Фридрих Хюнефельд (1799‒1882) обнаружил в крови обыкновенного дождевого червя кристаллизующееся вещество, которое он назвал кристаллами крови. В вышедшей в 1840 году книге «Химизм в организации животных» (Chemismus in der thierischen Organisation) он высказал предположение, что красные кровяные тельца поглощают кислород и что кристаллы крови – это железосодержащий белок. Роль эритроцитов в транспорте кислорода окончательно удалось установить в 1864 году немецкому химику Феликсу Хоппе-Зейлеру (1825‒1895), открывшему обратимую оксигенацию (насыщение кислородом) гемоглобина; кстати, авторство термина «гемоглобин» принадлежит как раз ему.

В отличие от эритроцитов обнаружить в крови лейкоциты оказалось сложнее, ведь эти бесцветные тельца близки по размеру к эритроцитам, а концентрация их в крови на три порядка ниже концентрации эритроцитов, притом что пробы крови для микроскопии обычно разводили водой.

Первыми описали лейкоциты французские врачи Жозеф Льето (1703‒1780) и Жан-Батист Сенак (1693‒1770) в 1749 году (независимо друг от друга) и уже упоминавшийся нами Уильям Хьюсон в 1773 году, но эти исследования прошли незамеченными, и повторно лейкоциты открыли в 1843 году независимо друг от друга французский врач Габриэль Андраль (1797‒1876) и британский медик Уильям Аддисон (1802‒1881).

Следующий прорыв в изучении лейкоцитов произошел в 1879 году, когда Пауль Эрлих придумал метод окраски мазков крови и дифференциального подсчета клеток крови. Он выделил три типа незернистых (лимфоциты, мононуклеары, переходные формы) и пять типов зернистых (нейтрофилы, эозинофилы, мелкозернистые базофилы, грубозернистые базофилы, бета-амфиофильнозернистые клетки) лейкоцитов. Морфологию белых кровяных телец подробно исследовал немецкий гематолог Йозеф Арнет (1873‒1955), выделивший до 80 морфологических типов лейкоцитов, за что навлек на себя упреки клиницистов в излишнем теоретизировании.

В общем-то критика в адрес Арнета была справедлива, ведь, поднаторев в области морфологии лейкоцитов, исследователи вплоть до 1960-х годов не особо продвинулись в понимании роли, например, лимфоцитов. Лишь в 1961 году австралийский исследователь Жак Миллер (род. 1931) открыл роль тимуса в обучении лимфоцитов-киллеров («тимус-зависимых клеток»), и примерно тогда же у куриц обнаружили, что их орган, так называемая фабрициева сумка (лат. Bursa fabricii), вырабатывает лимфоциты, генерирующие антитела (о них мы дальше поговорим подробнее). У человека подобного органа нет, но аналогичные человеческие лимфоциты для простоты называли «бурсозависимыми клетками». В 1969 году британский иммунолог Айвен Ройт (род. 1927) для еще большей простоты обозвал их T-лимфоцитами и B-лимфоцитами.

Как и в случае с эритроцитами и лейкоцитами, открытие тромбоцитов представляет собой запутанную историю. Впервые их описал в 1842 году французский врач Альфред Донне (1801‒1878), а в 1865 году его открытие повторил немецкий анатом Макс Шульце (1825‒1874), но другие ученые сочли их в силу малых размеров либо остатками разрушающихся эритроцитов или лейкоцитов (тут они в каком-то смысле были правы: как мы уже говорили выше, это «осколки» мегакариоцитов), либо родоначальниками эритроцитов. В 1881 году итальянский биолог Джулио Бидзодзеро (1846‒1901) открыл тромбоциты у амфибий и назвал их маленькими бляшками и кровяными пластинками. Связь кровяных пластинок с тромбозом, обнаруженная Бидзодзеро в ходе экспериментов на животных, привела к признанию тромбоцитов отдельным форменным элементом крови. В русской медицинской литературе в отношении тромбоцитов долгое время употреблялся термин «бляшки Биццоцеро» (так писали его фамилию раньше).

Исследование форменных элементов крови было связано с установлением того факта, что при различных заболеваниях количество и морфологические признаки клеток крови изменяются. Это обстоятельство и предопределяет то, что кровь является самым широко исследуемым первичным биоматериалом в лабораторной диагностике.

Как проводился анализ крови в прошлом веке

Для анализа крови, конечно же, надо было сдать кровь. Обычно брали так называемую капиллярную кровь из мякоти безымянного пальца, предварительно протерев кожу ваткой со спиртом и уколов его скарификатором-копьем (приятного в этом было мало). Это требовало определенных навыков: в зависимости от толщины кожи нужна разная глубина прокола. Первую каплю крови вытирали сухим ватным шариком и приставляли к ранке по очереди капилляр Панченкова и несколько пипеток, из которых набранную кровь выдували в подготовленные пробирки. И в довершение всего каплю крови наносили на сухое предметное стекло, а затем шлифовальным стеклом размазывали тонким равномерным слоем для приготовления мазка. Забор крови из вены, не имевший таких ограничений по объему пробы и не вносивший искажения в состав анализируемой крови, как при заборе из пальца, был более сложным делом и назначался реже.

Для определения скорости оседания эритроцитов (СОЭ) кровь из капилляра Панченкова выдували в пробирку (или часовое стекло), частично заполненную 5 %-ным раствором цитрата натрия, затем образующуюся смесь набирали вновь в капилляр, который закрепляли в штативе. Смесь крови и цитрата при стоянии разделяется на плазму и эритроциты. СОЭ (измеряемая в миллиметрах) определяли через час после начала исследования по величине столбика плазмы над осевшими эритроцитами. Сама по себе СОЭ – неспецифический лабораторный показатель, отклонение которого от нормы лишь сигнализирует о патологических процессах.

Для определения гемоглобина использовался гемометр Сали, представлявший собой штатив с тремя гнездами. В крайних гнездах находились ампулы со стандартным раствором с известным содержанием гемоглобина. В среднем гнезде находилась градуированная пробирка, куда пипеткой вносились раствор соляной кислоты и кровь, в результате смешивания которых из гемоглобина образуется гемин, придающий раствору бурый цвет. Содержимое пробирки разводили, прибавляя по каплям дистиллированную воду и перемешивая стеклянной палочкой, пока его цвет не сравняется с цветом стандартного раствора боковых ампул гемометра. Ошибка при определении содержания гемоглобина этим методом могла составлять ±30 %.

Для исследований образцов крови под микроскопом использовали пробирки с разными растворами для разведения: для эритроцитов – с физиологическим раствором (0,9 %-ный раствор поваренной соли); для лейкоцитов – с 3–5 %-ным раствором уксусной кислоты, где эритроциты лизировались (растворялись) и можно было без помех подсчитать все виды лейкоцитов; для тромбоцитов – с 1 %-ным раствором оксалата аммония, тоже вызывающим лизис эритроцитов.

Подсчет клеток под микроскопом проводился с использованием счетных камер. Счетную камеру для подсчета клеток в заданном микрообъеме жидкости и представляющую собой толстое предметное стекло с микроскопической сеткой и прямоугольным углублением (камерой) для жидкости предложил в 1874 году французский анатом Луи-Шарль Малассе (1842‒1909). Наблюдая за несколькими квадратами сетки и зная их площадь и глубину камеры, можно подсчитать количество клеток в определенном объеме жидкости, то есть их концентрацию. В отечественной лабораторной практике использовалась (и до сих пор используется) камера с усовершенствованной сеткой, созданная и предложенная к использованию в 1914 году профессором Казанского университета Николаем Константиновичем Горяевым (1875‒1943), в честь которого это устройство так и называется – камера Горяева, хотя правильнее его называть камерой Бюркера с сеткой Горяева.

Устройство представляет собой толстое предметное стекло с плоской площадкой в центре, углубленной на 0,1 мм. На дне площадки нанесены две сетки, разграниченные поперечной канавкой. Сбоку от сеток расположены стеклянные площадки, к которым притирается шлифованное покровное стекло. После притирания покровного стекла образуется камера, закрытая сверху и с двух боковых сторон, а с двух других сторон остаются щели (капиллярные пространства), через которые камеру и заполняют суспензией. Сетка состоит из 225 больших квадратов, из которых 100 – пустые, 25 разделены каждый на 16 малых квадратов и 100 разделены полосами (самостоятельного значения эти полосы, образующиеся при гравировке малых квадратов, не имеют). Эритроциты считали в пяти расположенных по диагонали сетки квадратах, разделенных на малые, то есть в 80 малых квадратах, а в 100 больших квадратах сетки, не разделенных на малые квадраты и полосы, – лейкоциты, поскольку их на три порядка меньше, чем эритроцитов. Исходя из количества подсчитанных клеток, микрообъема каждого квадрата, степени разведения крови по специальным формулам определяли число клеток в единице объема.

Рис. 7. Счетная камера Горяева (а – вид сверху; б – вид сбоку; в – деление камеры на квадраты; h – глубина камеры)

Метод подсчета тромбоцитов в камере Горяева с применением фазово-контрастного микроскопа является хоть и самым точным, но очень трудоемким, так что часто подсчет тромбоцитов вели в окрашенных мазках крови. В них же измеряли и диаметр эритроцитов, хотя мазки крови в основном брались для исследования лейкоцитарной формулы, то есть процентного состава лейкоцитов каждого вида. Для подобной процедуры требуется окраска мазков.

Окрашивание крови

Перед тем как поместить стекло под микроскоп, мазки крови окрашиваются специальным красителем. Сам метод окрашивания клеток крови, как уже отмечалось, предложил Пауль Эрлих. На эту мысль его натолкнула прочитанная им книга про отравление свинцом, где отмечалась способность этого токсичного элемента накапливаться в определенных тканях. Эрлиха настолько увлекла тема окрашивания биологических тканей, что его научный руководитель представил своего студента светилу бактериологической науки Роберту Коху (1843‒1910), причем следующим образом: «Это маленький Эрлих. Он очень хорошо окрашивает, но никогда не сдаст экзамен». Экзамены Эрлих все же сдал и даже защитил докторскую диссертацию, посвященную окрашиванию биологических структур недавно открытыми синтетическими красителями. Предложенный Эрлихом в 1877 году метод основывался на использовании двух красителей – фуксина и метиленового синего, проявляющих соответственно кислотные и основные свойства. Попытки Эрлиха окрасить клетки крови морских свинок сначала были безуспешными, но как-то раз он отлучился, а подкрашенная капля успела высохнуть, и под микроскопом Эрлих увидел окрашенные клетки; так выяснилось, что следует подкрашивать высохшую кровь. В 1888 году патологоанатом Одесской городской больницы Чеслав Иванович Хенцинский (1851‒1916) предложил использовать для окраски малярийного плазмодия смесь эозина (еще один кислотный краситель) и метиленового синего. Однако такое окрашивание не выявляло ядро плазмодия, и в 1890 году врач Дмитрий Леонидович Романовский (1861‒1921), работавший в петербургском Николаевском военном госпитале, начал экспериментировать с этой смесью и обнаружил, что если применять длительно хранившийся в растворе метиленовый синий, то составной краситель дает полихромную (многоцветную) окраску клеток. Он высказал предположение, что это объясняется наличием какого-то третьего вещества, но, не будучи химиком, ограничился простой догадкой. Вещество, названное азуром, образующееся при окислении метиленового синего, выделил немецкий химик Густав Гимза в 1902 году и наладил серийное производство реактива (эозин-азур-метиленовый синий) под названием «Giemsasche Lözung für die Romanowsky Färbung» («Раствор Гимзы для окраски по Романовскому»), так что метод получил название «Окрашивание по Романовскому‒Гимзе»^[15].

Рис. 8. Окрашенный мазок крови

Составной краситель, как я уже говорил, состоит из нескольких химических соединений – щелочной (основные, или базовые, красители) и кислой (кислотные красители) реакции, под воздействием которых составляющие клеток крови (кислотной или основной природы) по-разному окрашиваются. Таким образом становится легче определить их морфологию – строение и форму.

Окрашивание применяется в основном, чтобы выявить разные виды лейкоцитов. Эритроциты и тромбоциты имеют характерное строение, и оценить их морфологию довольно легко. А вот разные виды лейкоцитов достаточно сходны между собой: только когда мы их окрашиваем, они начинают выглядеть по-разному.

Например, гранулы внутри эозинофилов окрашиваются в оранжево-розовый цвет. Они являются структурами основной (щелочной) природы и получили название в честь кислотного красителя, который их так окрашивает, – эозина. А он, в свою очередь, носит имя древнегреческой богини утренней зари Эос.

Гранулы базофилов, напротив, окрашиваются в интенсивный сине-фиолетовый цвет. Они представляют собой структуры кислой природы, поэтому окрашиваются базовыми красителями, отсюда и название.

Ядра лейкоцитов красятся в фиолетово-красный цвет, и некоторые виды лейкоцитов получили свои названия из-за разной формы под микроскопом, например палочкоядерные и сегментоядерные.

Рис. 9. Мазок крови под микроскопом

Осторожно сдвигая окрашенный мазок в поле зрения микроскопа, врач считал клетки каждого вида (отличающиеся по форме ядра, цвету цитоплазмы и гранул) и их общее количество. Насчитав в совокупности 100, он получал требуемое процентное соотношение каждого вида клеток. Для облегчения подсчета использовались счетчики лейкоцитарной формулы с отдельными клавишами для каждого вида клеток. Если обнаруживались какие-либо отклонения от нормы, обязательно просматривали еще 100 лейкоцитов.

И да, после этих процедур все использовавшиеся при конкретном анализе скарификаторы, пробирки, капилляры, пипетки промывались, заворачивались в крафт-бумагу и стерилизовались при температуре 180 ºС в сухожаровом шкафу.

Современные процедуры клинического анализа крови

В соответствии с Национальным стандартом России по обеспечению качества лабораторных исследований сейчас клинический анализ крови проводится из венозной крови, за исключением особых клинических ситуаций вроде забора крови у малышей. Да и при заборе капиллярной крови скарификаторы-копья (уже одноразовые) уступили место одноразовым автоматическим ланцетам с узкой режущей частью (иглой), имеющим разную глубину прокола и не вызывающим болезненных ощущений. Для различения ланцетов с разными размерами игл и глубиной прокола они окрашены в разный цвет. До момента прокола игла (или лезвие) скрыта в корпусе и после забора анализа убирается обратно и блокируется, не допуская повторного использования ланцета. Капилляры Панченкова на сегодняшний день в ряде регионов вообще под запретом, так что забор крови в пробирку осуществляется либо одноразовым капилляром end-to-end, либо самотеком. СОЭ определяется с помощью пробирок Вестергрен; впрочем, суть метода и используемый реактив (цитрат натрия) остались теми же самыми.

А вот для определения гемоглобина применяется уже не метод Сали с применением соляной кислоты, а трансформирующий реагент – смесь ацетонциангидрина, калия железосинеродистого и гидрокарбоната натрия. При реакции гемоглобина с ним образуется гемиглобинцианид, причем интенсивность окраски содержимого пробирки, измеряемая уже не на глазок, а спектрофотометрами или фотоэлектроколориметрами, пропорциональна количеству гемоглобина.

Для забора крови из вены в наши дни используются устройства, которые называются вакутайнеры (или вакутейнеры). Название Vacutainer является зарегистрированной торговой маркой фирмы Becton Dickinson and Company (США). Вакутайнер состоит из стерильной одноразовой иглы и пластиковой пробирки (непосредственно вакутайнера). Пробирки (опять же применяется цветовая маркировка) содержат внутри дозированный объем вакуума для разного объема проб крови, разделительный гель (разделяет сыворотку и сгусток после центрифугирования) и различные антикоагулянты (тогда пробирки силиконизируют, то есть наносят на них силиконовое покрытие для избежания контактной активации свертывания крови) или же, наоборот, активаторы свертывания. В таких пробирках удобно хранить длительное время и транспортировать образцы крови, что позволяет обеспечить централизацию лабораторных исследований.

Рис. 10. Получение крови из вены с помощью вакутайнера

В середине XX века на смену ручному анализу клеток крови пришел автоматический метод. Технику автоматизированного подсчета клеток разработали в 1947 году братья Джозеф и Уоллес Культеры. Созданная ими компания Coulter Corporation была приобретена в 1997 году фирмой Beckman Instruments, сменившей свое название на Beckman Coulter, на сегодняшний день она является одним из ведущих игроков на рынке клинической диагностики.

Принцип работы счетчика основан на кондуктометрическом (или апертурно-импедансном) методе. Каждая клетка крови, плавающая в емкости с раствором электролита, увлекаемая потоком, проходит через отверстие очень маленького диаметра (апертуру) в погруженной в емкость трубке, из которой жидкость отсасывается насосом. Внутри и снаружи трубки расположены два электрода, так что, когда при прохождении клетки через апертуру вытесняется определенный объем электролита, это приводит к возрастанию сопротивления (импеданса) и изменению тока, протекающего в электролите, пропорционально размеру клетки.

Если в апертуре одновременно находятся две или более клетки, это приведет к ошибке подсчета, поэтому проба крови разводится до такой концентрации, при которой в апертуре датчика всегда будет не больше одной клетки. Анализируя количество и амплитуду импульсов, можно определить число и объем частиц, прошедших через апертуру. А измерив количество жидкости, пропускаемой через апертуру, можно вычислить концентрацию частиц в пробе.

Понятно, что небольшие по размеру тромбоциты легко выделить по амплитуде импульсов, но определение количества лейкоцитов, близких по размеру к эритроцитам, возможно только после лизиса (растворения) эритроцитов, поэтому при подсчете лейкоцитов в разведенную суспензию крови добавляют лизирующий раствор. Различение популяций лейкоцитов при кондуктометрическом методе невозможно из-за близости их размеров, однако можно подобрать такой состав растворителя, при котором различные формы лейкоцитов в разной степени меняются в размерах, что позволяет провести их подсчет.

До нас, к сожалению, прогресс в этой области дошел с опозданием: судя по книге Адама Хиггинботама «Чернобыль. История катастрофы» (автор ссылается там на врача Анжелику Барабанову), даже в московской спецбольнице № 6 могущественного Минсредмаша (атомного ведомства) в 1986 году не было автоматических счетчиков клеток крови и клиницисты вели подсчет вручную, так что каждый анализ занимал полчаса вместо 20 секунд. Все же подобное сопоставление верно скорее для массовых лабораторных исследований, да и упомянутые полчаса, вероятнее всего, отсчитывались от момента забора крови (для набившего руку специалиста сам подсчет занимал не более пяти минут) – даже сейчас в экстренных случаях и в единичных анализах предпочитают не запускать имеющиеся счетчики, а провести подсчет вручную.

Рис. 11. Принцип метода кондуктометрии

На сегодняшний день технология автоматического гематологического анализа претерпела значительные изменения. Появились и новые принципы измерений, помимо кондуктометрического, в частности метод лазерного светорассеивания, когда по интенсивности рассеивания клетками поляризованного лазерного луча под разным углом оценивается не только размер клеток, но и их структура, форма ядра, клеточная зернистость.

Первые счетчики, которые относят сейчас к I классу, определяли 8‒9 параметров: количество эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов, гемаглобин, гематокрит и некоторые другие.

Сегодня применяются уже аппараты так называемого III класса, определяющие до сотни различных параметров, позволяя проводить не только дифференцировку лейкоцитов по пяти основным популяциям (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты и лимфоциты), но и подсчет и анализ ретикулоцитов, некоторых субпопуляций лимфоцитов. Они, как правило, комплектуются блоком для автоматического приготовления и окраски мазков из заданных образцов крови.

Врач-лаборант, работающий с гематологическим анализатором, оценивая результаты, принимает решение – надо ли их перепроверять под микроскопом. Зачем же, спрашивается, это делать?

При всех достоинствах автоматических анализаторов исследование специалистом образца крови под микроскопом до сих пор остается самым надежным методом диагностики. При выявлении анализатором патологической морфологии клеток проба отправляется на перепроверку под микроскопом. Дело в том, что современные анализаторы, несмотря на все свои неоспоримые плюсы, иногда ошибаются в подсчете подвидов клеток. И касается это, как правило, лейкоцитов: эритроциты и тромбоциты поддаются подсчету легко.

Кстати, лейкоциты могут вводить в заблуждение не только автоматику, но и докторов в лаборатории обычной городской поликлиники или больницы. Если у врача нет большого опыта – постоянного потока гематологических пациентов, как у нас в поликлинике, он может ошибиться в идентификации тех или иных подвидов лейкоцитов.

Например, в нашу поликлинику часто обращаются напуганные пациенты, у которых обнаружены какие-то виды бластов – миелобласты или лимфобласты, то есть молодые клетки, которые в норме должны быть в костном мозге, а не в сосудистом русле. На основе такого анализа можно заподозрить, скажем, острый лейкоз – серьезное онкологическое заболевание. Мы всегда в таком случае проводим повторный анализ у себя в лаборатории. И наши врачи, работающие в гематологии по 20 лет, находят в анализе миелоциты, которые ошибочно были приняты за бласты. Мы с радостью успокаиваем таких пациентов, что их анализы в норме, – и с чистой совестью отправляем домой.

Предполагается, что использование обучающихся нейронных сетей расширит сферу применения автоматического гематологического анализа. На сегодняшний день технологиям машинного зрения, способным распознавать клетки все более и более точно, подобно человеку, нарабатывающему опыт, уже посвящено множество научных работ. Обучение искусственного интеллекта происходит на больших массивах данных по принципу человеческого; например, ему показывают, как выглядят различные бласты. Он запоминает, систематизирует, учится максимально точно их определять – и если выявляет нездоровую клетку, то обращает на это внимание врача: «Посмотрите, мне кажется, тут что-то не то!» Как только такие технологии получат массовое распространение, они освободят врачей от рутинных процессов. Впрочем, не стоит слепо верить в технологии, сулящие революционный прорыв, как показывает история биотехнологического стартапа Theranos. Обещания его основательницы Элизабет Холмс создать устройство для проведения множества анализов при помощи лишь одной капли крови на поверку оказались блефом.

Итак, мы разобрались, как сейчас забирают кровь и проводится ее анализ, и поняли, что не стоит бежать к врачу при незначительных изменениях в анализах крови, даже когда на бланке, выданном в лаборатории, напротив того или иного параметра стоит ярко-красная стрелка, направленная вверх или вниз.

Когда точно надо к гематологу?

В этом разделе я приведу наиболее значимые количественные изменения состава крови, при обнаружении которых стоит обратиться к гематологу, даже если нет других жалоб.

Названия этих количественных отклонений формируются очень просто: если есть дефицит тех или иных клеток, то добавляется аффикс «-пения» – в переводе с древнегреческого «бедность». Получается: тромбоцитопения – дефицит тромбоцитов, нейтропения – дефицит нейтрофилов и т. д. Единственное исключение в данном случае – «анемия», дефицит гемоглобина. Название этой болезни образовано из приставки «ан-» – отсутствие и «гема» – кровь. Букву «г» для красоты звучания выкинули, и получилось слово, обозначающее «малокровие».

Термин же, характеризующий увеличение тех или иных клеток, складывается из их названия и окончания «-оз»: например, тромбоцитоз – переизбыток тромбоцитов, лейкоцитоз – слишком много лейкоцитов и т. д.

Почему лейкоцитоз и моноцитоз носят звания «абсолютных»? Потому что количественные изменения в лейкоцитарной формуле оцениваются в абсолютных значениях (грубо говоря, в «штуках»). И врачи в основном ориентируются на них. Разбалансировка в процентном содержании клеток лейкоцитарного ряда может быть следствием большого количества причин, и она не всегда патологична.

Таблица 2

Снижение показателей в анализе крови

Таблица 3

Повышение некоторых параметров в клиническом анализе крови

Более подробно об отклонениях, описанных в таблице, и о том, чем они опасны для здоровья (а иногда и для жизни в целом), мы поговорим в соответствующих главах.

Пока же давайте разберем, какие факторы могут повлиять на качество анализа крови и как правильно подготовиться к сдаче анализа, чтобы он был наиболее точным и информативным для врача.

Как подготовиться к сдаче анализа крови? Обязательно ли делать это натощак?

Далеко не все анализы сдаются натощак, то есть не менее чем через 4–8 часов после последнего приема пищи. Если проводится исследование, например, на наличие инфекций или на группу крови, то еда никак не повлияет на результаты.

Перед общим анализом крови голодать тоже необязательно, но лучше не есть хотя бы за два часа. Это связано с тем, что после еды в крови увеличивается количество лейкоцитов и перекус может исказить результаты.

А вот биохимический анализ и исследование уровня гормонов в крови проводятся строго на голодный желудок, так как еда влияет на уровень глюкозы и запускает в организме другие биохимические процессы. Жирная и острая еда, обильные приемы пищи накануне могут привести к искажению других показателей. Поэтому будет лучше, если за сутки до запланированного обследования вы постараетесь есть только легкую пищу и не перегружать желудок.

Однако прием пищи не единственный фактор, который может повлиять на результаты. Большую роль играет эмоциональное и физическое состояние человека. Для того чтобы получить точные результаты, перед сдачей анализов крови лучше хорошо выспаться, не волноваться и исключить не только утренние пробежки и спортзал, но и длительные пешие прогулки. Кроме того, на результаты могут повлиять курение и прием медикаментов.

Правда ли, что большинство анализов нужно сдавать с утра?

Острой необходимости в этом нет. Даже если анализы необходимо сдать натощак, воздержаться от пищи на несколько часов можно и днем. Однако нужно ограничивать не только еду, но еще и эмоциональные и физические нагрузки. Для большинства людей соблюсти все эти ограничения проще утром, чем в другое время суток.

Не стоит забывать, что в течение дня у человека могут меняться показатели гормонов и биохимии крови. И для того чтобы, скажем, точно отследить динамику лечения, сдавать эти анализы лучше в одно и то же время.

Как алкоголь и курение влияют на результаты анализа?

Алкоголь изменяет содержание в крови многих веществ, поэтому после его употребления результаты анализов будут некорректными. К примеру, из-за алкоголя снижается гемоглобин и количество эритроцитов, повышается холестерин и уровень нейтральных жиров.

На основе таких анализов врач может заподозрить серьезные заболевания – от подагры и сахарного диабета до внутреннего кровотечения и сердечной недостаточности, тогда как на самом деле у пациента просто легкое похмелье.

В крови также меняется концентрация микро– и макроэлементов, по-другому работают щитовидная железа и надпочечники, что влияет на уровень гормонов. Для того чтобы избежать искажений, от алкоголя лучше отказаться как минимум за двое суток до исследования.

Курение влияет на показатели не так сильно, но все же стоит воздержаться от сигарет и девайсов для курения в течение пары часов перед сдачей крови, особенно если речь идет об анализах на гормоны и биохимию.

В каких случаях кровь берут из пальца, а в каких – из вены?

Для клинического анализа кровь можно взять как из пальца, так и из вены. Взятие крови из пальца проходит менее болезненно, тогда как взятие из вены не только доставляет дискомфорт, но иногда и пугает пациента. Вероятно, вы слышали истории о том, как человек упал в обморок, увидев, как кровь вытекает из вены в вакутайнер. Но полученный образец «из пальца» состоит из капиллярной крови и межтканевой жидкости – она разбавляет кровь, поэтому такой анализ дает менее точные результаты. Так что я рекомендую все же потерпеть пугающую процедуру: вы всегда можете отвернуться, отвлечься или заранее попросить медсестру о помощи (в процедурных кабинетах всегда есть нашатырь, чтобы взбодрить пациента).

Для всех остальных анализов, включая гормоны и биохимию, кровь берут только из вены. Взятие из пальца практикуют в крайних случаях – у маленьких детей либо у людей с низким давлением или поврежденными венами, например после курса химиотерапии.

Важно ли, из какой руки берется кровь – из левой или правой?

На результаты исследования это никак не влияет. Чаще всего у правшей кровь берут из левой руки, а у левшей – из правой. Но только для того, чтобы дискомфорт после процедуры не мешал привычной активности.

Как подготовить ребенка к процедуре взятия крови?

Прежде всего, не стоит обманывать ребенка по поводу того, куда вы идете. Можно подготовить его к процедуре, например поиграв дома в доктора – пусть ребенок «возьмет кровь» у игрушек, а потом сам успокоит их после укола. Стоит предупредить, что ощущения будут неприятными, и перед анализом не стыдить и не ругать ребенка за страх и слезы.

Как правило, в частных лабораториях детям после взятия крови выдают символические «медали». Если вы сдаете анализ в обычной поликлинике, можно самостоятельно придумать вознаграждение для ребенка за смелость. Например, моя мама подсовывала стоматологу в карман жвачку и просила выдать ее после процедуры. Вы не представляете, сколько счастья обеспечивал мне этот подарок, и каждый следующий раз я шел к зубному без страха.

Почему анализ может не получиться – по вине лаборатории или пациента?

Возможны оба варианта. Если пациент не соблюдал правила подготовки к анализу – выпивал накануне, принимал медикаменты перед взятием крови, пришел в лабораторию сразу после спортзала или сильного стресса, то результаты могут оказаться некорректными.

Помните, мы говорили про спортивные нагрузки и миогенный лейкоцитоз: человек, который хорошо позанимался в зале, обеспечивает себе микротравмы мышц, в ответ на что организм начинает вырабатывать лейкоциты – и это является нормой. Если врач не знает, что вы сдали анализы после занятий спортом, он увидит повышенное содержание лейкоцитов в крови и, вероятнее всего, заподозрит наличие воспалительного процесса в организме. А это значит, надо провести дополнительные исследования, чтобы найти очаг воспаления, – таким образом, спортсмен рискует ввязаться в продолжительное обследование всего организма, тогда как для этого объективно нет повода.

Кроме того, плотный прием пищи прямо перед анализом увеличивает количество хиломикронов – веществ, которые делают кровь мутной и затрудняют исследование.

Конечно же, многое зависит и от лаборатории. Нарушение правил взятия, хранения или транспортировки крови почти неизбежно искажает результаты.

И пожалуйста, помните, что только врач может учесть все факторы и корректно расшифровать результаты. У меня был такой пример в практике: ко мне обратилась женщина – давно знакомая пациентка, которую я лечил от онкологического заболевания крови. В свое время мы успешно справились с болезнью, и вдруг через два года она приходит с подозрительным анализом: наблюдается сгущение крови, повышен гематокрит. В чем дело?

Я буквально пытал ее – детально расспрашивал, что она делала, где была, как себя чувствовала. Оказалось, что она соблюдала Рамадан, то есть ничего не ела и не пила с восхода до заката. Такие строгие ограничения плюс жаркое лето – в результате в организме возник дефицит жидкости и кровь сгустилась. Я ее попросил по возможности пить в течение дня. Через неделю она пересдала анализы, и показатели вернулись в норму – хотя, судя по первоначальным результатам, были все основания для постановки серьезного диагноза.

Можно ли назначить себе анализ самостоятельно?

Я считаю, что было бы хорошо, если бы все взяли за правило сдавать два базовых анализа: клинический анализ крови и минимальный набор биохимических маркеров (уровень глюкозы, холестерин) хотя бы раз в год. Есть ряд заболеваний, которые можно выявить заблаговременно по результатам простых исследований крови – и вовремя принять меры. Например, повышение уровня глюкозы протекает бессимптомно, но со временем может приводить к сахарному диабету; повышенный уровень холестерина тоже никак не сообщает о себе – а потом «внезапно» начинает повышаться систолическое давление. В группу риска по этим заболеваниям входят люди старше 40, и для них такая диспансеризация, я считаю, необходима.

Главное – при выявлении тех или иных отклонений не впадать в панику. Как говорилось выше, результаты анализа зависят от огромного количества факторов. Если у вас нет никаких жалоб на здоровье, при выявлении каких-либо изменений в анализах для подтверждения лучше повторно их сдать с разницей 5‒7 дней.

Другие виды исследований лучше делать только по назначению врача.

Глава 9
Как оценить функцию костного мозга? Биопсия: что это такое и для чего ее выполняют?

Следующим по значимости анализом для гематологов будет оценка работы костного мозга.

Как мы помним из главы 1, все клетки крови образуются в костном мозге, и, соответственно, чтобы понять, почему возникли изменения в тех или иных клетках крови, нам необходимо оценить, как функционирует орган, их производящий.

Любая процедура получения ткани из организма для прижизненного изучения называется биопсия. В случае с костным мозгом существует два принципиально разных способа его получения и исследования: первый – аспирационная биопсия, второй – трепанобиопсия.

В первом случае производится забор жидкой части костного мозга: изучается, сколько клеток разного вида содержится в костном мозге (количественный состав), и выявляется наличие патологических клеток. Результат такого анализа называется миелограмма.

С помощью трепанобиопсии берется полноценный фрагмент костного мозга (а не только его жидкая часть), и мы выполняем комплексное обследование – гистологическое исследование. Оценивается не только количественный состав клеток, но и многие другие факторы, например расположение разных клеток относительно друг друга.

Изначально для того, чтобы получить образец костного мозга, использовали метод трепанобиопсии (и в этом слове есть пугающая многих пациентов первая часть – образованная от слова «трепанация»).

Трепанация – это хирургическая операция просверливания кости для получения доступа к подлежащим тканям. Вообще трепанация самая древняя известная хирургическая процедура, выполняемая человеком^[16].

Наиболее известная манипуляция подобного типа – трепанация черепа при нейрохирургическом доступе. До изобретения анестезии и полного понимания физиологии человека трепанация проводилась только с лечебной целью, например для уменьшения внутричерепного давления, лечения психических заболеваний и головных болей.

По мере развития медицины хирургические инструменты совершенствовались, что значительно повышало эффективность проводимых процедур.

Многие пациенты, которые слышали слово «трепанация» в кино или встречали его в книгах, прочно ассоциируют его с операцией на черепе. Однако в современной медицине проводят трепанацию не только черепа, но и других костных структур. Один пациент, придя ко мне на трепанобиопсию костного мозга, при которой иглой проникают в кость таза, спросил, не придется ли ему брить голову. Я очень удивился такому вопросу и только потом понял, что он, оказывается, услышав приставку «трепано-» перед биопсией, представил себе трепанацию черепа. С тех пор я на всякий случай объясняю особо волнующимся пациентам, что в рамках трепанобиопсии мы с черепом ничего делать не будем.

Первые попытки прижизненного получения костного мозга были в начале XX века, когда врачи стали изучать его поражение при инфекционном заболевании – лейшманиозе^[17].

Но оригинальный, простой, а главное – безопасный метод прижизненного исследования костного мозга предложил завкафедрой частной патологии и терапии Военно-медицинской академии Михаил Иннокентьевич Аринкин (1876‒1948) в 1927 году. В 1928 году он опубликовал результаты 103 исследований костного мозга, полученного из грудины с помощью иглы для люмбальной пункции, и дал имя этому методу – стернальная пункция^[18].

Именно этот метод сейчас называется аспирационной биопсией костного мозга.

В 1930 году Иосиф Абрамович Кассирский (1898‒1971) улучшил иглу: он добавил гайку для ограничения глубины прокола, благодаря чему пункция стала более безопасной процедурой (до этого был риск попасть в сердце).

Рис. 12. Многоразовая игла для аспирационной биопсии костного мозга

Такая многоразовая игла использовалась в медицинской практике до изобретения одноразовых инструментов.

Сейчас иглы для аспирационной биопсии делаются из твердого пластика разных цветов и медицинской стали.

Рис. 13. Современная одноразовая игла для аспирационной биопсии

Вплоть до 1950 года аспирационная биопсия выполнялась только из грудины. Но так как костный мозг находится и в других костях, врачи внедрили практику его получения из тазовой кости, доказав его пригодность для исследования и безопасность процедуры^[19],^[20].

Рис. 14. Схематическое изображение аспирационной биопсии из тазовой кости

Аспирационная биопсия костного мозга выполняется под местной анестезией, и в качестве обезболивающего применяются хорошо известные препараты: новокаин, лидокаин или ультракаин. Сначала врач при помощи шприца проводит послойную анестезию над будущим местом прокола и после паузы от 1 до 3 минут выполняет пункцию грудины или заднего гребня тазовой кости иглой для аспирации. Затем из иглы вынимается мандрен (внутренний стержень, выполняющий роль затычки) и подсоединяется шприц, в который набирается костный мозг. Полученный жидкий материал называется аспират – его разделяют в пробирки с разными реагентами, которые не допускают, чтобы костный мозг свернулся в сгустки, и направляют на необходимые исследования.

Аспирационная биопсия – это амбулаторная и безопасная процедура, которая занимает в среднем 15‒20 минут; крайне редко могут быть неприятные болевые ощущения и кровотечение из места прокола.

Иногда пациенты интересуются, а как же будет заживать кость после процедуры. Прокалывание мягких структур (кожи, мышцы) для нас стало нормой. Но кость! Вдруг она сломается, не затянется, дыра останется навсегда? Хочу вас успокоить: игла очень острая, она аккуратно проникает вглубь кости. Наши кости – упругие, а не хрупкие, как стекло или мрамор, поэтому при проколе они не трескаются и уж тем более не ломаются. Единственная проблема, которая возникала у меня во время биопсии, связана c тем, что у пациента слишком твердые кости таза. Обычно такие проблемы возникают со спортсменами, которые занимаются тяжелой атлетикой: по ряду причин у них специфическое телосложение и их кости очень сложно просверлить.

После биопсии кость заживает быстро: отверстие затягивается фиброзной тканью. Как правило, не бывает никаких воспалительных осложнений. Да, конечно, на уровне ощущений это не массаж: дискомфорт будет и во время операции, и пару дней после. Но, к сожалению, эта процедура жизненно важна для постановки диагноза, поэтому мы ее и делаем. Если бы я мог не делать биопсию, поверьте, я бы не стал – никому не нравится колоть людей иголками. Поэтому, как только ученые придумают другой, менее инвазивный способ диагностики, мы сразу же начнем его применять. Пока же я и мои коллеги стараемся проводить процедуру как можно аккуратнее, быстрее и безболезненнее для пациента. И, к счастью, у нас получается.

Вот как описывает процедуру один из моих пациентов:

«Помню, когда сидел в очереди на пункцию, думал: “Интересно – пункция, что же это такое?” Залезаю с телефона в Google. Вижу иглу Кассирского. И у меня в этот момент – “Ё-моё, куда я пришел вообще?” Тут появляется Михаил Сергеевич и говорит: “Да там вообще не больно. Вот сейчас будет немножко неприятно”. В принципе, было действительно не больно совсем, просто неприятно. Я все время это сравнивал с тем, как Шан Цзун^[21] забирает душу из тебя. Такое ощущение тянущее, и всё. Первый раз страшно, а потом привыкаешь и уже не обращаешь на это внимания совсем».

Полученный костный мозг в дальнейшем исследуют. Его так же, как и кровь, наносят мазком на стекло, красят и помещают под микроскоп – это называется цитологическое исследование, которое выполняет врач-морфолог. Оно проводится только опытным врачом лабораторной диагностики и только вручную, аппаратный метод пока не позволяет сделать его безошибочно. Полученное в ходе такого цитологического исследования заключение называется миелограмма. При его анализе гематологи судят о работе костного мозга, соотношении ростков кроветворения по отношению друг к другу, сужении или, наоборот, расширении отделов гемопоэза, а также наличии или отсутствии патологических клеток. Для диагностики и мониторинга некоторых заболеваний можно ограничиться только этим видом исследования.

Но чаще всего случается так, что требуются дополнительные методы диагностики, поэтому аспират костного мозга направляется на цитогенетическое, иммунологическое и другие исследования. Об этих методах мы поговорим немного позже.

Показания для проведения биопсии может определить только гематолог.

Трепанобиопсия – простая процедура с пугающим названием

Иногда для уточнения диагноза необходимо оценить не только клеточный состав костного мозга, но и другие моменты. Например, увидеть, как расположены сосуды, изучить расположение клеток относительно друг друга, понять соотношение красного и желтого костного мозга. Такие данные становятся доступны только при изучении небольшого фрагмента, то есть при гистологическом исследовании костного мозга.

Гистология – наука о строении тканей у человека и животных. И в принципе, в медицине гистологическое исследование всегда стоит во главе диагноза, потому что специфичность метода приближается к 100 %. Изучая ткани под микроскопом, врачи получают полноценную картину о состоянии того или иного органа, его функционировании и возможных поломках. Извлекая только кусочек ткани или патологического образования, а не орган целиком, для изучения при жизни, врачи могут определить, что не так именно в этот момент именно в этом органе.

Если бы у меня в детстве была игла для биопсии, можно было бы обойтись небольшим отверстием в плюшевом медвежонке и сохранить жизнь несчастной игрушке. Вы представляете, сколько плюшевых мишек ежегодно понапрасну погибает в руках любопытных детишек?

Я полагаю, что, руководствуясь примерно такими же мыслями, в 1971 году иранский врач Хосров Джамшиди (род. 1928) запатентовал свою иглу для трепанобиопсии костного мозга и тем самым спас жизни миллионов пациентов^[22]. Игла была полностью металлической, многоразовой и после дезинфекции и стерилизации использовалась повторно.

Рис. 15. Многоразовая игла для трепанобиопсии костного мозга

Современные иглы одноразовые, рукоятка выполнена из пластика, а сам стилет из медицинской стали.

Рис. 16. Современная одноразовая игла для трепанобиопсии костного мозга

Иглы для трепанобиопсии отличаются от своих «малых собратьев» для аспирационной биопсии, во-первых, гораздо большей длиной и диаметром и, во-вторых, конструкцией. Внутри этих игл также находится острозаточенный мандрен пирамидальной формы, который вынимается после проникновения в кость. Особенность же их в том, что на конце они имеют сужающуюся заточку в виде короны, которая иногда называется «рыбий рот». Эта особенность позволяет легче «врезаться» в ткань костного мозга и оставаться вырезанному фрагменту внутри полой иглы при вынимании.

Трепанобиопсия проводится только из задне-верхних отделов тазовой кости, так как это самый толстый массив костной ткани в организме.

Рис. 17. Схематическое изображение трепанобиопсии из тазовой кости

Последовательность действий при трепанобиопсии такая же, как при аспирационной биопсии, только после проникновения вглубь кости и изъятия мандрена шприц не присоединяется, а врач проходит дальше «пустой» иглой. Таким образом внутрь иглы нарезается твердый фрагмент костного мозга, который затем извлекается для последующего исследования.

При необходимости выполнения двух процедур (аспирационной биопсии и трепанобиопсии) их, как правило, совмещают, выполняя только один прокол.

Трепанобиопсия не требует от пациента специальной подготовки и, как правило, выполняется амбулаторно, весь процесс без осложнений также в среднем занимает 15‒20 минут. Из наиболее частых осложнений стоит отметить возможные болевые ощущения во время процедуры и после и кровотечение из места прокола. Поэтому, если вы принимаете препараты для разжижения крови, для профилактики кровотечения их необходимо отменить за несколько дней до процедуры – об этом вас при ее назначении обязательно предупредит лечащий врач.

По окончании манипуляции наклеивается асептический пластырь, который при нормальном заживлении можно снять через 2–3 дня. При необходимости к месту трепанобиопсии можно приложить пузырь со льдом.

Показания для трепанобиопсии также определяет только лечащий врач, она не является рутинной процедурой и требует особых навыков от специалиста.

К трепанобиопсии и гистологическому исследованию прибегают, когда требуется оценить соотношение красного и желтого костного мозга, то, как клетки располагаются по отношению друг к другу, и по ряду других причин.

Сроки выполнения анализов

Анализ миелограммы в среднем занимает от одного до двух дней, а в случае с гистологическим исследованием анализ может занимать семь дней и более. Это связано с его техническими особенностями. Сразу после процедуры фрагмент костного мозга помещается в фиксирующий раствор, который помогает сохранить строение клеток в неизменном виде. Затем препарат подвергается вымыванию кальция, обезвоживанию и заливке парафином, потом его нарезают на тонкие срезы и только после этого окрашивают для изучения под микроскопом. Весь этот процесс занимает от пяти до семи дней, поэтому результатов гистологического исследования придется ждать дольше, и ни ваш лечащий врач, ни лаборант не могут повлиять на скорость его проведения.

Биопсия лимфатических узлов

Иногда для определения диагноза требуется исследование ткани лимфатических узлов и других органов. И естественно, что перед тем, как поместить срезы лимфатического узла под микроскоп, его необходимо добыть. Как и в случае с биопсией костного мозга, есть несколько вариантов «добычи» материалов для такого анализа.

Если от органа, например лимфатического узла или новообразования, отрезается только кусочек, это называется инцизионная биопсия (от слова intisio – надрез, разрез). Если орган полностью вырезается для последующего исследования, такой вид биопсии называется эксцизионная (от слова excisio – вырезание, иссечение). Также может применяться кор-биопсия (от слова core – сердцевина), это биопсия по аналогии с трепанобиопсией, когда «пистолетом» с толстой иглой, часто под УЗИ-навигацией, забирается фрагмент ткани.

Наиболее информативная из этих видов – эксцизионная биопсия, потому что на исследование направляется узел целиком. Но часто случается так, что лимфатический узел расположен глубоко в организме и вырезать его бывает опасно для окружающих органов.

И здесь на помощь приходят визуализационные методы диагностики и обследования, то есть способы «заглянуть» внутрь организма, не разрезая его.

Глава 10
Как заглянуть внутрь организма?

Очень часто случается так, что для того, чтобы разобраться, где в организме произошли изменения, врачи прибегают к так называемым методам визуализации – получению снимков внутренних органов в режиме реального времени. Например, это помогает обнаружить, где находится увеличенный лимфатический узел и как он расположен по отношению к внутренним органам или каких размеров печень и селезенка. Еще врачи прибегают к таким видам исследования, когда нужно проконтролировать движение иглы для биопсии внутри организма, чтобы не повредить сосуды и другие важные органы и точно попасть в пунктируемое образование.

Многим уже хорошо знакомы такие методы: рентгенография, ультразвуковое исследование (УЗИ), спиральная компьютерная томография (СКТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ, она часто совмещается с КТ и называется ПЭТ-КТ). Итак, начнем по порядку.

УЗИ – художник, что рисует эхо

Начнем с широко распространенного на сегодня УЗИ. Как работает ультразвуковой сканер? Снаружи все выглядит очень просто: вы ложитесь на кушетку, врач смазывает вам кожу гелем и затем водит датчиком над исследуемым органом. Чаще всего по размеру датчик напоминает небольшой пульт от телевизора, но возможны варианты. Например, сейчас есть ультразвуковые датчики размером с мобильник, которые легко помещаются в кармане. Мало того, применяются датчики величиной всего несколько миллиметров: их можно присоединить к катетеру, ввести в кровеносные сосуды под рентгеноскопическим контролем и провести внутрисосудистое ультразвуковое исследование, например оценку стенозов коронарных артерий и т. д.

Датчик, одновременно являющийся излучателем и приемником, испускает ультразвуковые волны – их частота выше частоты звуков, которые способно уловить человеческое ухо. Волны проникают в организм, и их распространение внутри зависит от плотности тканей, в которых они движутся, по-разному реагируя на жир, жидкость, мышцы и костную ткань. Часть волн отражается и возвращается назад, а часть поглощается. Отраженные волны (эхосигналы) улавливаются детекторами в датчике. После этого аппарат анализирует характер эхосигналов и формирует на экране двумерное изображение.

Датчик можно перемещать и по-разному поворачивать, чтобы увидеть внутренние органы с разных сторон. С помощью ультразвука возможно определить размеры внутренних органов и даже обнаружить изменения внутри них, возникающие при болезнях. И врачи часто прибегают к этому удобному виду исследования.

Сегодня методам проведения ультразвуковых исследований, значимость которых во всех сферах медицины все возрастает, обучают в медицинских вузах, а УЗИ-сканеры стоят в кабинетах практически всех поликлиник. Такая популярность легко объяснима. УЗИ позволяет нам многое узнать о состоянии внутренних органов, но при этом без рисков для здоровья, которые несет облучение, и необходимости использовать контрастную жидкость, которая негативно влияет на почки и иногда вызывает аллергические реакции.

В гематологии мы используем УЗИ, чтобы оценить размеры печени, селезенки и иногда – лимфатических узлов (костный мозг, к сожалению, на УЗИ не виден). Плюс к этому УЗИ необходимо в практике гематолога, чтобы, например, изучить состояние сердца и подстраховаться во время лечения кардиотоксичными препаратами.

Для ряда болезней можно ограничиться проведением обычного рентгенологического исследования и УЗИ, но в отдельных случаях для более точной диагностики и последующего наблюдения необходимы (СКТ или МСК

Издано при поддержке «Инвитро»

Научный редактор Сырлыбай Айбусинов

Редактор Евгения Соколовская

Главный редактор С. Турко

Руководитель проекта О. Равданис

Художественное оформление и макет Ю. Буга

Корректоры Е. Аксёнова, М. Смирнова, О. Улантикова

Компьютерная верстка К. Свищёв

Иллюстрации И. Горев

Иллюстрация на обложке Getty Images (gettyis.com)

© Михаил Фоминых, 2022

© ООО «Альпина Паблишер», 2022

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

* * *

Моей семье, друзьям и учителям

Предисловие

Люди с древности знали о неразрывной связи между кровью и жизнью, потому что эта связь ежедневно подтверждалась на практике. Множество религиозных обрядов и верований было связано с кровью. В шумерских мифах говорится, что человек был создан из глины, замешенной на крови богов, – таким образом, кровь соединяла людей с Божественным началом. Магическое мышление тесно переплеталось со знахарской лечебной практикой, из которой выросла медицинская наука, унаследовавшая трепетное отношение к крови как вместилищу таинственных свойств, определяющих человеческое поведение и характер.

Например, в древности, как писал Плиний Старший, страдавшие эпилепсией пили кровь гладиаторов прямо из ран, считая, что она вдохнет в них жизненные силы. Да и в Средние века в подобные вещи продолжали верить. Вспомнить хотя бы венгерскую аристократку Елизавету (Эржебет) Батори, также известную как Кровавая графиня. Молва приписывала ей убийство более 650 девушек (суд официально насчитал 80 жертв) ради того, чтобы принимать кровавые ванны. По легенде, графиня верила, что это позволит ей омолодиться, хотя некоторые исследователи полагают, что она таким образом могла «лечиться» от эпилепсии. Но молодой и бессмертной (или здоровой) стать не получилось, и она умерла в заточении.

Чем же на самом деле кровь ценна для нас? Только представьте, если она вдруг перестанет двигаться по сосудам. Первым делом это ощутит на себе центральная нервная система, ведь мозг человека, на который приходится лишь 2‒2,5 % массы тела, расходует 20‒25 % от общего потребления кислорода организма:

через 30 секунд человек начнет терять сознание;

через 3 минуты станут погибать нейроны в коре головного мозга;

через 15 минут погибнут практически все клетки головного мозга.

Другие ткани могут обойтись без кислорода дольше. Например, клетки кишечника живут без него до шести часов.

Кровь по праву считают жидкой тканью. Это сложнейшая биохимическая система, и во многом ее эволюция и функционирование остаются загадкой. В 1628 году во Франкфурте-на-Майне была издана книга английского врача Уильяма Гарвея (1578‒1657) «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в которой была детально описана система кровообращения. До этого рассуждения медиков о крови носили характер умозрительных теорий, а главными аргументами в дискуссиях были ссылки на античные авторитеты; например, неоспоримой истиной считалось, что кровь образуется в печени, а многие болезни возникают из-за ее избытка или порчи. Поэтому для лечения прописывали кровопускания, которыми занимались цирюльники.

Открытие же Гарвеем кругов кровообращения привлекло внимание к роли крови в организме и поставило под вопрос разумность кровопусканий: если кровь – это активно циркулирующая жидкость, а не какая-то застойная среда, стоит ли ее тратить впустую? Возможно, надо поступать наоборот и вливать больному кровь? И врачи начали предпринимать попытки (по большей части безуспешные) переливать пациентам кровь от животных, а затем и от других людей. Успех пришел лишь после того, как были открыты группы крови.

Сегодня мы знаем, что кровь обновляется быстрее любой другой ткани. За минуту в кроветворных органах у здорового взрослого человека образуется более 400 миллионов клеток, за день во всем организме образуется и гибнет около 1,2 триллиона клеток. Масса клеток крови, образованных в течение жизни, в десятки раз превышает массу тела.

Сегодня мы можем безопасно переливать кровь и даже проводить трансплантацию органа, который производит клетки крови, – костного мозга. Однако это не значит, что мы знаем про кровь всё. Патологии крови вызывают непонимание и оторопь не только у людей без медицинского образования, но часто и у врачей. Мы далеко не всегда можем с легкостью поставить диагноз и назначить лечение, и нам необходимо постоянно повышать квалификацию, мониторить последние исследования, усваивать новую информацию.

Пациенты, которые сталкиваются с заболеваниями крови, также собирают данные о своих недугах. Еще недавно одной из самых востребованных книг в библиотеках была 30-томная «Большая медицинская энциклопедия», служившая источником информации по вопросам лечения самых разных болезней. Сейчас место энциклопедий занял интернет. Прежней осталась только привычка самостоятельно искать информацию о своей болезни и иногда даже ставить себе диагнозы.

Однако дело в том, что проверенная медицинская информация не выдается поисковиками на первых строках. По опыту могу сказать, что ресурсов с адекватными актуальными сведениями по гематологии – науке о крови – на русском языке практически нет.

Несмотря на это, доступной информации на веб-ресурсах изобилие, и это значительно повышает информированность пациентов. Поэтому в условиях современной открытой информационной среды врач перестал быть непререкаемым авторитетом для пациента: мы переходим на пациентоориентированные подходы лечения. Так пациент становится полностью вовлеченным в процесс терапии, хорошо информированным, благодаря чему достигается большая приверженность к лечению и, как следствие, повышается его эффективность.

В последнее время все большую популярность набирает научно-популярная литература, посвященная медицинской тематике. Многие стремятся как можно больше узнать о функционировании своего организма и профилактике болезней, возможностях диагностики заболеваний и передовых методах лечения. Но современных научно-популярных работ на русском языке, посвященных теме крови и, в частности, ее заболеваний, я что-то не припомню и надеюсь, что эта книга восполнит их недостаток.

Я написал ее, чтобы люди без медицинского образования и врачи разговаривали на одном языке и правильно понимали друг друга в вопросах гематологических заболеваний. Чтобы никого больше не пугала произнесенная лечащим врачом фраза «трансплантация костного мозга», ведь для нее вовсе не требуется трепанация черепа и уж тем более манипуляции с вашим головным мозгом. Или не ввергали в ступор названия заболеваний, которые теперь легко поддаются лечению.

Цель этой книги не только рассказать о возможностях диагностики и лечения гематологических заболеваний, но и расширить кругозор пациента или человека, чьи близкие стали пациентами. Иметь представление о своей болезни и возможных методах лечения невероятно важно.

Эта книга про то, что мы знаем сейчас о крови и кроветворении; про современные методы диагностики и подготовку к обследованиям; про революцию в терапии ранее смертельных болезней и новейшие методы лечения. Мы поговорим о том, как были открыты группы крови, про симптомы болезней и их лечение – от терапевтических техник до трансплантации костного мозга (и того, как она происходит). Ведь чем больше знаешь, тем выше шансы на то, что лечение будет успешным.

Моя книга рассчитана на читателей без медицинского образования, но, работая над ней, я задался целью предоставить аудитории информацию, которой владеет врач-гематолог. Именно поэтому я намеренно использую профессиональную терминологию, но сразу же объясняю значение терминов. Мне хочется, чтобы читатель тоже немного освоил тот специальный язык, на котором говорят врачи.

Вы найдете в книге не просто сведения, помогающие пациенту более уверенно общаться с врачами: мне хочется заинтересовать вас темой, разжечь интерес к исследованиям в этой области. Надеюсь, что мне удастся передать читателям то восхищение, которое испытываю по отношению к крови и кроветворным органам я сам.

Кровь – основа нашей жизни, и ее полноценное функционирование – залог нашего здоровья. Неудивительно, что она вызывает такой живой интерес не только у врачей, но и у просто любознательных людей. И до сих пор кровь хранит немало тайн. Но много загадок наука уже разгадала. Так давайте же узнаем, какие именно!

Часть I

«Штормовое море» внутри нас

Как рождаются, обучаются, путешествуют, воюют и побеждают клетки крови

Глава 1

Клетки крови, или Кто же переносит кислород, защищает нас от инфекций и останавливает кровотечение?

«Кровь! Река жизни. Когда она иссякает, то и жизнь прекращается»[1], – с пафосом восклицает персонаж романа Юрия Домбровского.

И это действительно так. Каждая клетка человеческого организма получает все необходимое из крови. Сердце гонит кровь по нашим сосудам ежесекундно: даже когда мы спим, оно продолжает работать.

Несмотря на то что я более 10 лет работаю в гематологии, кровь по сей день представляется мне сакральной жидкостью – в чем-то символизирующей жизнь.

Я начал свою «врачебную карьеру» в самом раннем детстве: уже в 3‒4 года стал интересоваться, что внутри подаренных игрушек. Я ломал их и смотрел, как они устроены. Потом мне стало интересно, что находится внутри животных. С 3‒5-го класса я отыскивал трупики лягушек или голубей, чтобы с помощью ножа или осколка стекла разделать их и посмотреть, как устроены внутренние органы.

Не знаю даже, что именно меня в этом завораживало. В детстве я, конечно же, не думал об опасности своих экспериментов: меня очень интересовало, как работает тело. Я видел разрозненные фрагменты организма, которые не объединялись в общую систему, и это только разжигало интерес.

Мама, узнав о моих увлечениях, поддержала меня в моем интересе к естественным наукам – биологии, физиологии, химии. Она подарила книгу «Сто химических экспериментов дома», и на некоторое время меня это отвлекло от «хирургических операций»: мы с младшим братом стали проводить опыты.

Но интереса к анатомии я не терял: в 7‒8-м классах стал усердно изучать биологию. И решил поступать в медицинский вуз. Только на третьем курсе Военно-медицинской академии, определившись с профессией – выбрав гематологию как будущую специальность, потому что она показалась мне тогда (и остается по сей день) одним из самых быстроразвивающихся направлений медицины, я понял, чего мне так остро не хватало в детских опытах. Мне не хватало знания, что именно и как «одушевляет» все органы, которые я рассматривал: приносит им питание, обновляет, снабжает кислородом. Мне предстояло узнать больше о крови, которая объединяет тело в совершенную систему – и тем самым поддерживает жизнь.

Если не углубляться в физиологию, то кровь – это биологическая жидкость организма, состоящая из плазмы и клеток крови. И, несмотря на то что кровь текучая, по определению это ткань. Да, вот такая «жидкая ткань»! Клетки в ней обычные, как в любой ткани организма, а вот межклеточное вещество – плазма – не удерживает их на одном месте, как в других органах (например, в костях). Поэтому клетки крови постоянно находятся в движении.

Кровь – это жидкая соединительная ткань. К соединительной ткани в нашем организме также относятся кости, жир, хрящи и многое другое.

Итак, обо всем по порядку: из чего же состоит кровь?

Плазма – это жидкая часть, составляющая в норме немногим более половины всего объема крови. Как правило, она представляет собой желтую однородную, почти прозрачную жидкость, что и понятно: ведь на 91‒92 % она состоит из воды. В оставшиеся 8‒9 % входят свыше сотни видов белков, необходимых для жизнедеятельности организма: глобулины (в том числе и иммуноглобулины), альбумины, фибриноген и ферменты. Плюс к этому плазма переносит по телу соли, гормоны, углеводы, жиры, жирные кислоты, витамины, аминокислоты, микроэлементы и другие химические соединения. И даже кислород, обеспечивая 1,5 % потребности организма в нем в состоянии покоя.

Плазма крови, из которой удален фибриноген (белок, играющий ключевую роль в процессе свертывания), называется сывороткой крови.

Вторая глобальная составляющая крови – непосредственно клетки крови, или форменные элементы. К ним относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Если цельную кровь набрать в пробирку и дать ей постоять при комнатной температуре, то скоро она разделится на фракции: клетки крови осядут вниз, а плазма окажется наверху. Для некоторых видов исследований этот процесс ускоряют в центрифуге: как в обычной стиральной машине мы отжимаем белье путем быстрого вращения барабана, так и в лаборатории пробирки закрепляют в специальных маленьких барабанах и отделяют плазму от клеток, вращая их на высокой скорости.

Давайте подробнее поговорим о каждом виде клеток крови. Почти все они получили свои названия либо благодаря своему естественному цвету, либо из-за специальных красителей, которые используют при микроскопических исследованиях. Это называется методом окрашивания мазков, мы узнаем о нем в следующей главе.

Эритроциты (от греч. ἐρυθρός – красный), или «красные кровяные тельца» (Эр, Red Blood Cells, RBС – здесь и далее я буду приводить в скобках названия и аббревиатуры, которые наиболее часто встречаются в бланках результатов анализов, получаемых из лаборатории). Это зрелые клетки без ядра, которые имеют форму двояковогнутого диска. Такое строение позволяет эритроцитам пройти даже по самым узким сосудам организма.

Основная задача эритроцитов – переносить дыхательные газы по организму: осуществлять транспорт кислорода и углекислого газа.

Эритроциты – самая многочисленная дивизия в армии крови: они составляют 98 % всех клеток крови. Их нормальный размер колеблется от 7,5 до 8,3 мкм (для сравнения: толщина человеческого волоса составляет от 40 до 120 мкм), а продолжительность жизни этих клеток в среднем 120 дней.

Подавляющая часть (90 %) массы высушенных эритроцитов приходится на гемоглобин. Гемоглобин – это сложный белок, который обеспечивает перенос кислорода и углекислого газа. От легких он доставляет кислород к клеткам всего организма, а обратно забирает углекислый газ. Именно гемоглобину мы обязаны тем, что кровь красного цвета.

По артериям от легких к тканям идет более яркая кровь. Это потому, что она насыщена кислородом. По венам возвращается венозная кровь, она более густая и темная из-за того, что бедна кислородом, но богата углекислым газом. Опытные врачи иногда только по цвету крови могут определить источник кровотечения, а точнее – повреждена вена или артерия.

Кроме зрелых красных клеток крови в норме можно обнаружить ретикулоциты (Рт, Ртц, Reticulocytes, Rtc). Это более молодые формы эритроцитов – грубо говоря, эритроциты в детстве. Они становятся видны только при специальном окрашивании мазка. Ретикулоциты выполняют те же функции, что и эритроциты, только с меньшей эффективностью.

Рис. 1. Ретикулоцит и эритроцит[2]

Лейкоциты (от греч. Λευκός – белый), или «белые кровяные тельца», – следующая по численности составляющая армии крови, ее «белая гвардия». В анализах их обозначают следующим образом: Л, Лей, White Blood Cells, WBC. Это наиболее разнородная группа клеток, отвечающих в большинстве своем за иммунитет и борьбу с инфекциями.

Лейкоциты различаются по форме ядра, цвету цитоплазмы клетки, по наличию или отсутствию специфической зернистости, их размеры варьируются от 6 до 14 мкм. Продолжительность жизни разных лейкоцитарных клеток в крови колеблется от нескольких часов (нейтрофилы) до десятков лет (Т-лимфоциты).

На схеме 1 наглядно показано, какими разнообразными по строению и функциям могут быть эти клетки.

Позже мы будем говорить об анализах – о том, как распознают и подсчитывают различные клетки в составе крови. Так вот, именно лейкоциты являются самыми сложными для опознания: разные типы лейкоцитов незначительно отличаются друг от друга, и даже сотрудники лаборатории, которые не имеют постоянного потока пациентов с патологиями крови, могут ошибаться в их идентификации.

У лейкоцитов относительно похожая функция: все они в целом отвечают за защиту организма – за иммунитет, который может быть специфическим и неспецифическим.

Иммунная система (иммунитет) – наша естественная защита от болезней. Ее фундаментальная особенность – умение отличать «своих» от «чужих» перед тем, как что-то уничтожать.

Правда, иммунитет иногда начинает «глючить», принимая какой-то относительно безопасный для организма элемент за агрессора. Тогда развиваются аллергические реакции, реакции отторжения.

Например, в последнее время с ростом популярности пластической хирургии стало появляться все больше статей о развитии лимфом, связанных с грудными имплантами. Организм понимает, что в него внедряют инородный объект (который вроде бы выполнен из нейтрального, гипоаллергенного материала). Но иммунная система к такому не привыкла: она не может опознать, что это за непривычная штука. И принимает решение: «Давайте-ка я ее на всякий случай отторгну. А то мало ли что».

Схема 1. Систематизация лейкоцитов

У меня была пациентка, которая установила вполне качественные импланты последнего поколения в Италии, и у нее развилась на этой почве лимфома. Это классический пример, как лейкоциты «сходят с ума» – и вся иммунная система начинает сбоить, столкнувшись с непривычным для нее объектом. Не менее острые реакции возможны на биоинертные металлы, из которых делают, скажем, зубные импланты или суставные протезы.

Если же иммунная система настроена хорошо, без багов, то она генерирует два типа иммунного ответа:

Неспецифический, или врожденный, иммунитет – это «наследственная» способность нейтрофилов, моноцитов и других клеток, относящихся к семейству лейкоцитов, поглощать, а затем растворять и переваривать болезнетворные бактерии, вирусы, токсины и продукты распада клеток.

Приобретенный иммунитет отличается от врожденного тем, что образуется естественным путем в результате перенесенной инфекции или после вакцинации. Лимфоциты, однажды встретившись с инфекционным агентом (скажем, с вакциной кори), запоминают, как тот «выглядит». И при следующей встрече уже знают врага в лицо, а значит, могут ему противостоять.

Тромбоциты (Тр, Platelets, PLT), или «кровяные пластинки», – последняя, но не менее важная дивизия. Их относят к клеткам, но на самом деле это не совсем верно. Тромбоциты – это скорее «осколки клеток», они образуются путем «откалывания» или «отшнурования» от мегакариоцитов, самых крупных клеток костного мозга.

За счет двух важных свойств – адгезии (прилипания) и агрегации (склеивания) – тромбоциты препятствуют кровотечениям. Размеры этих клеток чрезвычайно малы: 2‒3 мкм, то есть они в 2–3 раза меньше самого маленького лейкоцита. Продолжительность жизнедеятельности тромбоцитов тоже невелика: в среднем от 8 до 10 суток.

Рис. 2. Тромбоцит и мегакариоцит

Если организм функционирует нормально, клетки крови имеют строго ограниченный срок жизни: они доходят до конечной стадии развития и больше не способны к делению. Исключение составляют моноциты, которые после выхода из сосудов в ткани превращаются в макрофаги – клетки, способные к активному захвату и перевариванию остатков погибших клеток и других чужеродных частиц – бактерий и вирусов.

Глава 2

Кроветворение: откуда берутся клетки крови?

Кровь обновляется быстрее любой другой ткани:

за одну минуту в кроветворных органах образуется более 400 миллионов клеток;

за один день в организме образуется и гибнет около 1,2 триллиона клеток;

масса образованных за всю жизнь клеток крови в десятки раз превышает массу тела.

Если с организмом все в порядке, то соотношение между разными клетками крови сохраняется на одном и том же уровне. Однако под воздействием внешних или внутренних факторов это соотношение может резко меняться.

Например, при инфекции или воспалении увеличивается выработка гранулоцитов – клеток, уничтожающих вирусы и бактерии. А при кровопотере активно вырабатываются эритроциты и тромбоциты: первые – чтобы восполнить потерянную массу крови, а вторые – чтобы скорее заделать «пробоину», остановить кровопотерю.

Образование и созревание клеток крови происходит в течение всей жизни человека в специальных тканях и органах: костном мозге, селезенке, тимусе (вилочковой железе) и лимфатических узлах. Причем органы кроветворения не только создают новые клетки крови, но и обучают их. Каждая клетка проходит несколько стадий созревания, пока не становится способна выполнять предписанные ей функции. Каким образом это происходит?

Процесс кроветворения, или гемопоэз (от др.-греч. αἷμα – кровь и ποιεῖν – выработка, образование), начинается еще до рождения человека – в утробе матери. И по мере роста, рождения, развития в кроветворении участвуют разные органы.

Уже на третьей неделе беременности у плода запускается процесс кроветворения в желточном мешке. На третьем месяце главным кроветворным органом становится печень. С четвертого месяца гемопоэз начинается в костном мозге, также в этом процессе у плода участвуют селезенка, лимфатические узлы и тимус. После рождения единственным местом образования клеток крови в норме является красный костный мозг. Он становится главной «фабрикой» по производству всех клеток крови у взрослого человека.

Обучением клеток заведуют тимус, селезенка и лимфатические узлы. Этот процесс дифференцирования клеток можно сравнить с выбором профессии. Например, эритроциты становятся курьерами и мусорщиками, доставляя тканям кислород и унося углекислый газ, тромбоциты – спасателями, моноциты – фельдшерами и парамедиками, а лимфоциты – нашими внутренними докторами.

Наивные лимфоциты, еще не приобретшие специализацию, похожи на выпускников медицинских вузов: вроде бы готовы к работе, но что конкретно делать? У них впереди приобретение специализации по терапии (В-лимфоциты) или хирургии (Т-лимфоциты). Если они хотят стать более узкими специалистами, то учатся дальше и становятся кардиологами, онкологами, травматологами или сосудистыми хирургами – их роли в теле выполняют клетки хелперы, супрессоры, киллеры и клетки памяти.

Костный мозг – главный орган кроветворения

На костный мозг приходится 5 % от общей массы тела у взрослого человека.

Когда человек вспоминает школьную анатомию, ему, как правило, сразу же приходят на ум легкие, желудок, кишечник, печень и другие очевидные органы. А вот про костный мозг помнят единицы. Потому что – где он? Его ни нащупать, ни на УЗИ рассмотреть. Он где-то там, в глубине кости (да еще и не каждой). Но именно он обеспечивает нас клетками крови, которые для нас жизненно необходимы. На рисунке 3 вы можете увидеть, в каких именно костях скрывается костный мозг.

И уж совсем мало кто вспомнит, что у нас в теле есть два типа костного мозга: желтый – он в основном состоит из жира и не участвует в кроветворном процессе и красный костный мозг – тот самый центральный орган создания крови.

Здесь, в красном костном мозге, находятся стволовые кроветворные клетки. Из этих «клеток-родоначальниц» получаются эритроциты, тромбоциты, гранулоциты и моноциты, которые после длительного развития выходят из костного мозга в кровеносное русло и сразу начинают выполнять предназначенные функции.

«Как клетки могут из кости попасть в кровь?!» – спросите вы. С легкостью! В составе красного костного мозга есть два главных компонента: гемопоэтическая ткань (очень похожая на желе) и сеть сосудов-синусов, имеющих диаметр 50‒75 мкм. С помощью этих сосудов костный мозг, как и любой другой орган, снабжается кислородом и другими питательными веществами. И через эти же сосуды вновь образованные клетки крови попадают в кровеносное русло организма.

У красного костного мозга есть еще одна удивительная особенность: он умеет исчезать! Печень, например, или легкие не могут бесследно исчезнуть, а вот костный мозг – вполне. Состояние, когда красный костный мозг полностью аплазировался (аплазия – тотальное отсутствие органа), называется апластической анемией. В таком случае красный костный мозг замещается желтым (жиром), образуются пустоты – большие жировые вакуоли, кости буквально пустеют. И, конечно же, клетки крови перестают вырабатываться. Как и следовало ожидать, такое состояние угрожает жизни. К счастью, во многих случаях оно успешно лечится.

Рис. 3. Где находится костный мозг?

Причины этого состояния могут быть как врожденными, так и приобретенными. Если вы смотрели сериал «Чернобыль», то видели, как выглядят люди с острой лучевой болезнью. Все они так или иначе столкнулись с гибелью клеток костного мозга. Кстати, именно радиационное облучение используется и при лечении болезней костного мозга, когда надо убить больные клетки и заместить их здоровыми.

При переломах же костей, вопреки ожиданиям, костный мозг никуда не девается: даже если произошел серьезный перелом таза, благодаря своей гелеобразной структуре костный мозг не «убегает», и потерять его даже при серьезной травме невозможно.

Тимус, селезенка, лимфатические узлы: где создаются лимфоциты?

Если с эритроцитами и тромбоцитами мы разобрались (они рождаются и обучаются в костном мозге), то с лимфоцитами все несколько сложнее. В процессе формирования они путешествуют по всему телу: как особо любознательные студенты, они едут учиться за границу – из селезенки в тимус с экскурсионным туром по лимфатическим узлам и даже к кишечнику.

Селезенка находится в левом подреберье и является главным местом созревания лимфоцитов. На самом деле доучивание лимфоцитов не единственная ее профессия: у селезенки очень много функций.

Она выступает в роли фильтра для бактерий – удаляет их из крови. Вырабатывает антитела для борьбы с инфекциями.

Кроме того, она является своего рода депо (да, прямо как трамвайное или автобусное) для здоровых клеток крови. И претворяет в жизнь максиму «старикам тут не место»: уничтожает «престарелые» эритроциты и тромбоциты, которые отслужили свое.

Рис. 4. Где вырабатываются и обучаются лимфоциты?

Если по какой-то причине нарушается работа костного мозга, то селезенка берет процесс кроветворения на себя.

Как ни странно, человек может жить без такого важного и многофункционального органа: возможно, вы слышали, что при серьезных авариях, например, случается разрыв селезенки, но если человеку вовремя оказана помощь и купировано кровотечение, то это не фатально.

Нельзя сказать, что жизнь без селезенки можно назвать здоровой: часть ее функций на себя берет печень и костный мозг, но проблемы с иммунитетом неизбежно будут возникать, и для их устранения потребуется та или иная терапия.

Тимус – орган, находящийся за грудиной, исполняет роль учебного центра для лимфоцитов. Он ничего не вырабатывает сам, зато дает образование лимфоцитам, трансформируя их в лимфоцитов-хирургов – Т-лимфоциты. Их еще называют Т-киллеры или цитотоксические Т-лимфоциты. Их главная функция – уничтожение поврежденных клеток собственного организма. Они с азартом убивают опасные опухолевые клетки, а также клетки, пораженные внутриклеточными паразитами (к этим паразитам относятся вирусы и некоторые виды бактерий). Плюс к этому Т-киллеры являются главным компонентом антивирусного иммунитета.

Однако с момента полового созревания тимус частично перестает работать: происходит атрофия клеток, а вместо них образуется жир. К 45 годам жировая ткань заполняет более 50 % тимуса. Отчасти из-за этого у пожилых людей снижается активность иммунной системы.

Лимфатические узлы. Наша сосудистая система состоит из двух подсистем: кровеносной и лимфатической. По артериям богатая кислородом кровь притекает к органам, а оттекает по венам и лимфатическим сосудам. Несмотря на то что лимфатические сосуды существуют отдельно, а кровеносные – отдельно (у кровеносных есть «насос» – сердце, а у лимфатических такого «агрегата» нет), эти две системы неразрывно связаны: например, потоки лимфы и крови соединяются недалеко от сердца.

На долю лимфатической системы приходится около 1 % массы тела, и основной ее вес – лимфатические узлы. Они распределены по всему организму и функционируют как единое целое. Как правило, узлы сгруппированы по 4‒10 штук вдоль по ходу лимфатических сосудов. Через сосуды внутрь узлов попадают лимфоциты и там проходят несколько ступеней обучения. Например, их здесь «представляют» различным инородным агентам, которые организм считает болезнетворными. Лимфоцит знакомится с вирусом или бактерией, запоминает – и при следующей встрече готовится дать достойный отпор.

Кроме того, здесь вырабатываются специализированные Т-лимфоциты, защищающие организм от сбоев, и антитела для борьбы с инфекциями.

После того как лимфоциты обучены, они отправляются обратно в кровеносное русло. Помимо роли обучающей площадки, лимфатические узлы, как и селезенка, выполняют функцию биологического фильтра: задерживают бактерии. Именно лимфоузлы являются первым местом, куда метастазируют опухоли, поэтому они играют важную роль в диагностике онкологических заболеваний.

Из чего создается кровь?

Итак, мы узнали, какие органы создают и обучают клетки крови. Но как именно происходит гемопоэз – процесс кроветворения?

Это многостадийный и сложный процесс деления и созревания стволовых кроветворных клеток, в результате которого в кровь выходят зрелые лейкоциты, тромбоциты и эритроциты. Кроветворные стволовые клетки находятся в костном мозге и немного в крови, еще в плацентарной и пуповинной крови.

Основоположником современной теории кроветворения стал российский гистолог Александр Александрович Максимов, который в 1907 году аргументированно обосновал гипотезу, что каждая клетка крови развивается из единой «родоначальной» клетки. Он дал ей в своем докладе перед обществом гематологов в Берлине название Stammzelle (сейчас это известно как «мультипотентная стволовая кроветворная клетка») – так благодаря этому великому российскому ученому появилось понятие «стволовая клетка» и целое новое направление в науке. Я горжусь тем, что учился в академии, где он в свое время преподавал и проводил исследования: это был не только высокоэрудированный ученый, владевший четырьмя языками, но и человек с сильным и независимым характером. Не став терпеть порядки, насаждаемые большевистским начальством в академии, он в феврале 1922 года с женой и сестрой совершил дерзкий побег (как утверждают, на буере по льду Финского залива) в Финляндию, откуда затем отправился в США, где снова занялся своим любимым делом – исследованием клеток человеческих тканей.

Вернемся, однако, к рассказу о стволовых кроветворных клетках. Они обладают двумя уникальными свойствами:

у них неограниченная способность к самоподдержанию, то есть, по сути, они бессмертны;

они могут развиться в любую клетку крови.

Мне очень нравится наглядное сравнение стволовой кроветворной клетки с маткой в пчелином улье: есть главная пчелиная матка, и остальные в семье являются ее потомками. С кроветворением почти так же: существуют главные клетки-матки, а уже из них развиваются все остальные. И как в улье, где один пчелиный рой всегда представлен потомками нескольких семей от разных маток, кроветворение у человека «поликлонально», то есть представлено потомками не одной, а нескольких стволовых клеток.

Как бы нам ни хотелось, но стволовых клеток ограниченное количество, и они не могут делиться бесконечно. Поэтому, как правило, каждая из клеток создает свой клон – своеобразного «исполнителя» ее воли. Он выглядит и действует точно так же, как стволовая клетка, но, в отличие от нее, смертен: в среднем он истощается (то есть устает делиться и погибает) уже через месяц. Таким образом стволовые клетки берегут себя, обеспечивая себе то, что можно в некотором смысле назвать бессмертием.

Рис. 5. Процесс кроветворения

Глава 3

«Регулировщики движения»: эритропоэтин, тромбопоэтин и их роль в кроветворении

Формирование того или иного вида клеток крови зависит от потребностей организма и от целого ряда внешних факторов.

Процесс гемопоэза управляется цитокинами – маленькими пептидными молекулами, которые называют факторами. Они стимулируют или подавляют выработку тех или иных клеток. Каждый фактор как регулировщик на перекрестке: запускает один поток машин и тормозит другой.

Число клеток крови в единицу времени регулируется по принципу обратной связи.

Например, количество эритроцитов и содержание гемоглобина в них зависят от потребностей тканей в кислороде. В условиях дефицита кислорода – скажем, при изматывающих физических нагрузках или длительном нахождении высоко в горах – организм сначала реагирует через компенсаторные механизмы: учащается дыхание, повышается частота сердечных сокращений (тахикардия). Так тело пытается добыть больше кислорода (дышать чаще) и заставить его циркулировать быстрее (частое сердцебиение).

Если же возросшая потребность в кислороде сохраняется дольше нескольких часов или даже суток, повышается выработка одного из главных «регулировщиков» – эритропоэтина. Этот гормон стимулирует выработку эритроцитов: их становится больше, они переносят кислород активнее, и дефицит кислорода в тканях устраняется. Именно благодаря такой перенастройке организма у спортсменов при регулярных тренировках повышается выносливость.

Эритропоэтин вырабатывается в основном почками (до 90 %), клетками печени и в некоторой степени клетками венозных сосудов и селезенкой.

Активнее всего этот гормон синтезируется при недостатке кислорода, например в условиях высокогорья. Я недавно побывал на Алтае и заинтересовался горами, в частности посмотрел документальные фильмы про покорение Эвереста.

Практически все альпинисты при восхождении на него берут с собой шерпов – местных жителей. Непал, на территории которого находится Эверест, – самая высокогорная страна. Около 40 % ее территории находится выше 3000 м над уровнем моря. Поэтому многие местные жители рождаются и живут в условиях высокогорья.

Человек, который всю жизнь прожил в низине, при подъеме в горы начинает испытывать гипоксию. В горах воздух более разреженный, для нас там кислорода недостаточно, поэтому, поднимаясь, мы ощущаем головокружение, может болеть голова, возникать «мушки» перед глазами, ощущение усталости. Чтобы не развилась горная болезнь, жители низины должны подниматься в горы постепенно и оставлять себе достаточно времени для акклиматизации – позволять телу привыкнуть к новым условиям.

На Эвересте же акклиматизироваться невозможно: после 8000 м над уровнем моря начинается так называемая зона смерти, где воздух содержит всего 1/3 от той нормы кислорода, к которой мы привыкли на равнине.

У шерпов, которые живут на высоте в среднем 2000‒3000 м над уровнем моря, повышенный уровень эритропоэтина, а значит, больше гемоглобина и эритроцитов. И проблемы со здоровьем у них возникают, когда они не поднимаются, а, наоборот, спускаются в низину. Внизу для них слишком много кислорода: организм не понимает, как теперь жить и что делать, на уровне симптомов это ощущается как головокружение и головная боль. И они, спускаясь вниз, тоже должны проходить процесс акклиматизации.

Кроме высокогорья, причиной повышенного уровня эритропоэтина могут быть как физические нагрузки, так и различные заболевания. Например, эритропоэтин стабильно повышен у людей с врожденными пороками сердца, при хронических болезнях органов дыхания, при большинстве анемий.

И наоборот, снижение синтеза эритропоэтина наблюдается при истинной полицитемии (заболевание, при котором повышается количество эритроцитов), хронической болезни почек и анемии хронических заболеваний.

Определение уровня эритропоэтина имеет большое значение для дифференциальной диагностики.

Помимо эритропоэтина, существует множество других цитокинов, регулирующих не только правильное созревание, но и выживание стволовых клеток, которые без их сопровождения подвергаются апоптозу – клеточному самоубийству.

Среди этих «регулировщиков» есть гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ), который влияет на количество гранулоцитов; тромбопоэтин, контролирующий уровень тромбоцитов, и множество других. Главное – постарайтесь запомнить их общее название: цитокины. Мы вернемся к ним, когда станем говорить о заболеваниях. И если вы будете знать, что цитокин = «регулировщик» производства различных клеток крови, то вся картина происходящего станет вполне понятной.

К 2020 году мы научились искусственно и вне человеческого организма синтезировать лекарственные препараты – стимуляторы кроветворения: рекомбинантный эритропоэтин, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ), агонисты рецептора тромбопоэтина.

Препараты эритропоэтина используются для лечения заболеваний, сопровождающихся снижением его уровня, прежде всего при хронической болезни почек, а агонисты тромбопоэтина – при сниженном количестве тромбоцитов.

Глава 4

Для чего организму нужны железо и витамины?

Для правильного функционирования организма и образования клеток требуется разнообразное питание: белки, витамины, аминокислоты и микроэлементы. В случае с кровью это важно прежде всего для эритроцитов. Их в крови, как мы уже говорили, больше, чем других клеток, и они выполняют важнейшую функцию – снабжение всех тканей кислородом.

Среди особо важных элементов, без которых начинает развиваться анемия: железо (Fe), кобаламин – витамин В₁₂ и фолиевая кислота – витамин В₉.

Железо – микроэлемент, который участвует в транспортировке кислорода по телу, в осуществлении энергетической функции клеток и синтезе нуклеиновых кислот.

Как вы знаете, железо после алюминия самый распространенный металл в земной коре. В то же время его дефицит в организме остается большой проблемой и встречается, по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), у более чем 30 % женщин репродуктивного возраста, что связано с менструальным циклом и беременностью.

Целители древности приписывали железу магические и лечебные свойства. Например, считалось, что вода и вино, в которых ржавел меч, придают воину силу. Как ни странно, многие мифы о железе сохранились до сих пор. Например, считается, что при дефиците железа необходимо есть больше яблок. Непонятно, откуда взялся этот миф и почему он такой жизнестойкий? Давно известно: организмом лучше всего усваивается железо, содержащееся в продуктах животного происхождения.

В своей практике я встречал людей, которые втыкали в яблоки железные гвозди: те ржавели, и потом это яблоко съедали вместе со ржавчиной, чтобы «восполнить» дефицит железа в организме.

Еще один мой пациент где-то вычитал, что если в воду опустить кусок железа и дать ей настояться, то она приобретает полезные свойства. Через два месяца регулярного питья такой воды в его анализе крови ничего к лучшему не изменилось, и он стал принимать препараты железа, которые я прописал.

Иногда мифы действительно могут быть сильны, но я предпочитаю опираться на доказательную медицину. А она говорит: железо как микроэлемент усваивается не из гвоздей. Его процесс усвоения очень интересен: в нем непросто, но полезно будет разобраться.

Железо в организме: доход, расход, запас

3‒5 г – общие запасы железа в теле человека

50 мг/кг – среднее содержание железа в теле мужчины, у женщин на 10 мг/кг меньше

10‒30 мг в сутки – содержание железа в рационе жителей развитых стран, но лишь 5‒10 % из него усваивается организмом

1 мг железа ежедневно теряется с эпителиальными клетками желудочно-кишечного тракта, и это нормально: клетки слущиваются и обновляются

0,5 мг в сутки – дополнительная потеря железа у женщин во время месячных, 10 % женщин по причине обильных месячных теряет более 1,5 мг в сутки

В 3 раза увеличивается расход железа во время беременности, потому что организм матери начинает работать за двоих

Как усваивается железо?

При нормальном функционировании организма поддерживается баланс между расходом железа и его поступлением с пищей.

Как же происходит всасывание железа?

Поступившее с пищей железо всасывается преимущественно в двенадцатиперстной кишке и начальных отделах тощей кишки. Железо в организм поступает в двух формах:

Гемовое железо (несколько упрощенно, это железо, входящее в состав гемоглобина и миоглобина, переносящего кислород в мышцах) – с продуктами животного происхождения: мясом, птицей и другими. В данном случае оно встроено в структуру белка, поэтому усваивается особенно хорошо, вне зависимости от характера диеты. Но его мы получаем относительно немного: всего 10‒15 % от общего поступления железа.

Негемовое железо – с зеленью, крупами, овощами и фруктами. Это железо усваивается хуже. На его усвоение существенное влияние оказывают аскорбиновая кислота, мясная и рыбная пища – они увеличивают его всасывание.

Также есть ряд продуктов, которые мешают железу усваиваться: яичный белок, коровье молоко, бобовые, чай, кофе.

Однако далеко не все железо, поступающее в организм с пищей, усваивается. Почему? Во-первых, оно имеет низкую биодоступность. А во-вторых, его поступление зависит от того, сколько уже железа есть в организме, а также от «запросов» костного мозга. Логично, что при истощении запасов железа оно будет всасываться усиленно, так же как при увеличенном количестве делящихся предшественников эритроцитов, которым этот элемент необходим для полноценного созревания. И наоборот, при избытке железа и снижении активности производства эритроцитов всасывание железа будет уменьшаться.

Главная физиологическая роль железа в том, что оно входит в состав гемоглобина. Поступившее в кровь железо связывается с белком-транспортером – трансферрином. Дальше трансферрин передает железо предшественникам эритроцитов, и внутри их митохондрий и затем в цитоплазме клеток железо превращается в гем (комплексное соединение производных порфирина[3] с ионом железа), который связывается с белком глобином, образуя гемоглобин.

Эритроцит приобретает гемоглобин, созревает и отправляется в кровеносное русло, чтобы выполнять свою функцию: с помощью содержащегося в нем гемоглобина переносить кислород по телу.

Оставшееся железо становится компонентом ферритина – сложного белка, который сохраняет запас железа на трудные времена, например на случай, если его будет недостаточно поступать с пищей.

После того как эритроциты выполнят положенные им функции за 120 дней, они поглощаются макрофагами в селезенке, печени и костном мозге, и высвобождающееся при этом железо практически полностью реутилизируется, отправляясь в костный мозг для синтеза гемоглобина в новых молодых эритроцитах. Вот такое экономное и практически безотходное производство работает в нашем организме: из «отслуживших свое» эритроцитов организм ежесуточно получает для синтеза гемоглобина и эритропоэза 21‒24 мг железа, тогда как из пищеварительного тракта всего 1‒2 мг. Таким образом, в физиологических условиях в организме существует замкнутый цикл железа, позволяющий свести к минимуму его потери.

Зачем нам витамины?

Витамины – незаменимые составляющие обменных процессов, и недостаток всего одного витамина может сказаться на производстве клеток крови.

Витамин В₁₂ – следующий по значимости микроэлемент для системы кроветворения после железа. При дефиците витамина В₁₂ нарушается привычный метаболизм и синтез ДНК, в связи с чем кроветворные клетки перестают активно делиться и созревать. В результате в костном мозге нарушается кроветворение и клетки остаются на ранних стадиях развития.

В отличие от других витаминов группы В витамин В₁₂ не синтезируется растениями. Он продуцируется многими бактериями и некоторыми видами плесневых грибов, но, так как мы их не едим, источником поступления витамина В₁₂ в наш организм являются только продукты животного происхождения: печень, почки, мышцы, яйца, сыр, молоко.

С пищей человек получает в среднем от 5 до 15 мкг витамина В₁₂ ежедневно. Общее содержание этого витамина в организме человека – 3‒4 мг, из них около половины находится в печени. Запасы в печени способны обеспечить физиологические потребности организма в течение 3‒5 лет после прекращения поступления витамина. Ежедневная потеря витамина в норме компенсируется поступлением с пищей.

Фолиевая кислота – последний важный элемент для кроветворения. Она синтезируется высшими растениями и микроорганизмами. Наибольшее количество фолиевой кислоты содержится в зеленых овощах, дрожжах, в печени и почках животных.

Основные источники кислоты в нашем с вами меню – овощи, фрукты, зерновые и молочные продукты. Фолиевая кислота обладает высокой биодоступностью: усваивается около 40–70 %, однако она сильно разрушается при приготовлении пищи. Рекомендуемая ежедневная норма потребления для взрослых – 300–600 мкг.

Фолиевая кислота всасывается в тощей кишке. Главное депо фолиевой кислоты – печень. В клетках печени она находится в неактивном состоянии и переходит в активную форму по мере метаболических потребностей клеток.

В отличие от витамина В₁₂ запасы фолиевой кислоты в организме невелики, и при исключении ее из пищи резерв истощается уже через 3–4 недели.

Производные фолиевой кислоты, так же как и витамина В₁₂, принимают непосредственное участие в делении клеток при кроветворении, так что при дефиците фолиевой кислоты развивается мегалобластная анемия, о которой мы поговорим в отдельной главе.

Кроме того, при ее дефиците в организме накапливается токсичная аминокислота гомоцистеин, что приводит к риску развития тромбозов, самые опасные из которых – инсульт или инфаркт миокарда.

Глава 5

Почему вся кровь не вытекает при ранении? Что такое гемостаз?

У человеческого организма, как и у любого грамотно спроектированного космического корабля, есть несколько степеней защиты от повреждений. Давайте поговорим про жизнеугрожающее повреждение – кровотечение. Ему противостоит аварийная система, которая на языке медицины называется гемостаз.

Это важный механизм защиты, обеспечивающий целостность системы циркуляции крови. Ключевыми функциями системы гемостаза являются сохранение жидкого состояния крови и в то же время предупреждение и остановка кровотечения.

При повреждении любого корабля главная задача команды – залатать образовавшуюся пробоину и не допустить дальнейшего поступления забортной воды (или разгерметизации, если мы в космосе). Так и человеческий организм бросает все свои физиологические ресурсы к месту кровотечения, чтобы не допустить потери жизненно важной жидкости – крови.

Первая реакция организма, развивающаяся в течение нескольких секунд после нарушения целостности сосудистой стенки, – рефлекторное сокращение поврежденного кровеносного сосуда. Затем свободные края раны вокруг «пробоины» как бы вворачиваются внутрь, в результате чего кровоток в области повреждения почти прекращается или замедляется и в этом месте возникает турбулентность (то есть кровь начинает двигаться «хаотичными волнами»).

Далее к «обнажившимся» стенкам поврежденного сосуда первым делом прилипают и склеиваются между собой тромбоциты (два этих процесса на языке физиологии называются «адгезия» и «агрегация» соответственно). В результате происходит образование агрегатов тромбоцитов и формируется «белый тромб». Все это занимает от двух до пяти минут.

Параллельно с этим запускается коагуляция, или непосредственно свертывание крови. Процесс свертывания крови регулируется целым рядом факторов свертывания крови: всего насчитывается 13 факторов, регулирующих состояние плазмы, и 22 «регулировщика» тромбоцитов. Только представьте: 35 различных веществ направляются к месту аварии, чтобы дать свои ценные указания, как остановить кровотечение. Неудивительно, что наши представления о механизмах свертывания непрерывно эволюционируют.

Согласно клеточной теории, выдвинутой в 2001 году, начинается все это действо с запуска в месте повреждения сосудистой стенки каскада образования и активации факторов, один из которых мигрирует в кровь и связывается с тромбоцитами на месте «аварии», а два других расщепляют содержащийся в крови белок протромбин до тромбина в небольших, чисто инициирующих количествах. В результате происходит активация тромбоцитов, на поверхности которых начинают вырабатываться другие факторы свертывания, формирующие протромбиназный комплекс, и начинается лавинообразное нарастание выработки тромбина («тромбиновый взрыв»), который расщепляет фибриноген – белок, который, как мы уже знаем, содержится в плазме. Образующийся при этом фибрин-мономер формирует в ходе полимеризации нерастворимые нити фибрина, которые, «вулканизируясь» (когда химические связи сшивают нити в трехмерную сеть), удерживают пробку, созданную тромбоцитами. Так образуется фибриновый сгусток, или «красный тромб».

После полноценного ремонта сосудистой стенки запускается обратный процесс, который называется фибринолиз: тромб и фибрин начинают постепенно растворяться. Если бы не этот процесс, мы бы всю жизнь хранили на себе темно-красные следы ссадин, полученных в детстве.

Описывать здесь целиком весь каскадно-перекрестный механизм свертывания и противосвертывания крови вряд ли имеет смысл, потому что в нем очень сложно разобраться человеку далекому от биохимии.

При нарушении физиологического гемостаза или дефиците одного из факторов в организме развиваются патологические состояния и болезни, которые иногда бывают наследственными. И об этом вы узнаете в следующих главах.

Глава 6

Между строк песни «Группа крови»

• Теплое место, но улицы ждут
• Отпечатков наших ног.
• Звездная пыль на сапогах.
• Мягкое кресло, клетчатый плед,
• Не нажатый вовремя курок.
• Солнечный день в ослепительных снах.
• Группа крови на рукаве,
• Мой порядковый номер на рукаве.
• Пожелай мне удачи в бою,
• Пожелай мне:
• Не остаться в этой траве,
• Не остаться в этой траве.
• Пожелай мне удачи,
• Пожелай мне удачи!

Виктор Цой. Группа крови

Читателю, конечно же, хорошо знакомы эти строки. И лидер группы «Кино» отразил в своей песне реальную практику: действительно, в униформе многих армий мира предусмотрена специальная нашивка, на которой указывается группа крови и резус-фактор. Хотя занудные критиканы не упустили случай придраться к словам песни, ворча, что группу крови не указывают на форме в тех местах, которые в ходе боевых действий могут быть повреждены (в том числе и на рукаве, так как есть риск лишиться руки), поэтому чаще всего она нашивается на грудь. Некоторые даже делают татуировки на груди.

Сведения о группе крови раненого военнослужащего, которые врач или санитар может легко узнать по его нашивке, очень важны для спасения жизни: при большой кровопотере крайне важно как можно быстрее определить группу крови для переливания. Если влить по ошибке большое количество крови не той группы или резус-фактора, то реципиент может и умереть. Так что, да, группа крови на груди увеличивает шансы «не остаться в этой траве».

А вот многих первых участников опытов по переливанию крови удача явно обошла стороной. Это и понятно: тогдашние экспериментаторы не видели разницы даже между человеческой кровью и кровью животных. В 1666 году английский анатом Ричард Лоуэр (1631‒1691) успешно перелил кровь одной собаки другой. В 1667 году профессор философии и личный врач короля Людовика XIV Жан-Батист Дени (1643‒1704) вместе с хирургом Полем Эммерезом (?‒1690) успешно перелили кровь ягнят двоим больным. Надо сказать, что тем, кто выжил в ходе этих экспериментов, просто повезло, что им влили небольшие дозы овечьей крови. Следующие двое подопытных оказались не столь везучими, и после смерти одного из них, хотя и вызванной тем, что его травила мышьяком жена, подобные эксперименты во Франции запретили. Впрочем, идея продолжала жить в умах медиков. С 1818 по 1830 год британский врач Джеймс Бланделл (1790‒1878) после серии опытов на собаках выполнил десяток задокументированных переливаний крови от человека к человеку, пять из которых удались. Он опубликовал результаты своих исследований, где отмечал, что основными проблемами являются свертывание крови, воздушная эмболия и несовместимость крови в ряде случаев. И если часть проблем Бланделл смог разрешить благодаря изобретенной им аппаратуре для облегчения процедуры переливания, то причина несовместимости оставалась загадкой, а значит, переливание крови можно было применять лишь к безнадежным больным.