Що таке гемоліз еритроцитів, його види, причини і ознаки

Гемоліз — це медичний термін, що позначає процес, у дослівному перекладі з грецького, руйнування крові. Безсумнівно, руйнується не сама кров. Процес розпаду зачіпає один з головних її формених елементів – еритроцитів. Гемоліз еритроцитів виникає або з-за впливу бактеріальних токсинів і антитіл – гемолізинів, або по цілому ряду інших чинників.

Розтяг мембрани червоних кров’яних клітин, зміна проникності цих оболонок або їх руйнування, призводить до виникнення «лакової» гемолизированной крові – сироватка крові стає прозорою, але не втрачає своєї червоного забарвлення. Таке явище зумовлене вивільненням гемоглобіну з еритроцитів через дефектні мембрани в плазму крові або іншу навколишнє середовище, завдяки чому здорові еритроцити (нормоцити) перетворюються в еритроцитарні тіні – безбарвні строми (білкові основи).

Механізм

Для забезпечення життєдіяльності будь-яким організмам важливо отримувати кисень. У людини функцію доставки О2 до всіх тканин здійснює гемоглобін Hb, що знаходиться в еритроцитах крові та утримується всередині цих клітин мембранної оболонкою.

Мембрана еритроцита – це складна тришарова молекулярна мозаїка, що складається з різних білків, у середньому шарі якого також присутня особлива різновид гемоглобіну.

Легку проникність для О2 та СО2 еритроцитної оболонці забезпечує особлива комірчаста структура.

Вільний гемоглобін може забезпечувати свою газотранспортну функцію, тільки перебуваючи усередині червоної кров’яної клітини. Виходячи за її межі, «дихальний пігмент» не тільки стає марним, але й несе загрозу здоров’ю, викликаючи різні захворювання, синдроми або стану, аж до смертельного результату.

В залежності від того, наскільки великі відбулися структурні зміни, розрізняють наступні стадії синдрому гемолізу:

1. Прегемолиз – підвищення проникності мембрани.
2. Гемоліз – виділення гемоглобіну.
3. Гемоглобинолиз – руйнування гемоглобіну.
4. Строматолиз – розпад еритроцитарних тіней.

І, хоча механізм гемолітичного дії до кінця не вивчений, однак, зрозуміло, що причини гемолізу криються в ступені деформації мембрани, яка безпосередньо залежить від стану зовнішнього середовища, навколишнього еритроцит і від його внутрішніх показників – внутрішньоклітинної в’язкості, еластичних властивостей оболонки і відношення площі поверхні мембрани до об’єму клітини.

Класифікація

Слід розрізняти синдром гемоліз еритроцитів in vivo – що стався в умовах організму, і in vitro – поза організму. Останній важливий не тільки як інструмент для лабораторного дослідження аналізів крові, але і як спосіб подальшого вивчення біофізичних процесів. Це особливо важливо для розуміння суті змін, що відбуваються в організмі, оскільки in vivo просто неможливо детально простежити за деградацією еритроцитів.

In vivo

Руйнування еритроцитів, що відбулися в умовах організму, ділиться на наступні види гемолізу:

• внутрішньосудинний – хімічний, біологічний;
• внутрішньоклітинний – фізіологічний, імунний;
• медикаментозний.

Внутрішньосудинний і внутрішньоклітинний синдром гемолізу зазвичай є наслідком різного роду анемій і патологічних захворювань.

In vitro

Гемоліз еритроцитів, відбувається поза організмом, що складається з наступних підвидів – осмотичний, термічний та механічний.

Вивчення гемолізу in vitro необхідно для його запобігання, а також для збільшення тривалості життя еритроцитів в умовах зберігання донорської крові, ще більш чіткого визначення групи крові і резус-фактора, а також для інших тестів, проведених з кров’ю.

Індекс гемолізу

Hemolysis index (HI) або індекс гемолізу (ІГ) – це специфічний тест, який спирається в першу чергу на кількісний вміст гемоглобіну в загальному аналізі крові та візуальному вивченні крові в пробірці. Результат стає видним для неозброєного ока вже при концентрації вільного гемоглобіну – 0,02 г/дл.

Окремо варто згадати про те, що видимий гемоліз є приводом до вибракування результатів будь диференціальної коагулограми.

Після виявлення синдрому гемолізу обов’язково призначається повторні дослідження, для того, щоб виключити можливі похибки в преаналитике аналізу – порушення правил взяття, зберігання або доставки забраної проби крові.

Варто звернути увагу на дотримання норми кількісного вмісту еритроцитів: чоловіки — 4,3—5,7×106/мкл, жінки — 3,9—5,3×106/мкл.

Окремий акцент при гемолізі приділяють гематокріту — відношенню сумарного обсягу всіх еритроцитів до об’єму плазми крові. В нормі ці показники повинні бути в межах: у чоловіків — 0,4—0,52; у жінок — 0,37—0,49. Гематокрит може і підвищуватися – при збільшенні об’єму еритроцитів на початковій стадії розпаду, і знижуватися, відповідно, при сморщивании або руйнування червоних кров’яних тілець.

Тому не залишається без уваги та індекс сферичності еритроцита – співвідношення між його товщиною і діаметром. В нормі показники цього індексу повинні бути близько 0,27—0,28.

Також при гемолізі може бути перевищена норма кількості ретикулоцитів (молодих форм еритроцитів) – можливі збільшення до 300% від норми. У представленій таблиці вказані значення в нормі.

При деяких патологіях і анеміях, реакція гемолізу може дати негативні результати в Цукровій пробі і пробі Хема (кислотний гемоліз).

У дослідженні осмотичної резистентності крові фіксуються наступні значення:

• початок гемолізу – концентрація NaCl-розчину від 0,48 до 0,39 %;
• частковий – від 0,38 до 0,34 %;
• порожнистий – від 0,33 до 0,32 %.

Гемоліз при здачі аналізів

При лабораторних дослідженнях кров піддається різним впливам, які призводять до повного або неповного синдрому гемолізу еритроцитів, з більшими чи меншими змінами та пошкодженнями мембран.

Температурний in vitro

Нагрівання, повторне заморожування і відтавання суспензії еритроцитів або крові викликає температурний (термічний) гемоліз мембран. Нагрівання крові до t 49 °C, викликає видиме набухання кров’яних клітин, а при t> 62(63) °C починається руйнування оболонок, але при цьому деякі фрагменти червоних кров’яних клітин частково зберігають здатність утримувати гемоглобін.

Механічний in vitro

Первинне та повторне заморожування, різке струшування або відцентрові навантаження викликають механічний гемоліз. Під час заморожування пошкодження, які отримують мембрани, обумовлені утворенням кристалів льоду.

Також механічні пошкодження мембрани еритроцити можуть отримувати тоді, коли під час здачі аналізу неправильно виконали забір зразка крові, а також в несправних апаратах штучного кровообігу, і при неправильній організації транспортування консервованої крові.

До цієї підгрупи відносять і внутрішньосудинний механічний гемоліз in vivo, що відбувається з-за несправної роботи штучних серцевих клапанів.

Осмотичний in vitro

Збільшення об’єму еритроцита, за рахунок проникнення в нього води, призводить до розтягування мембрани і розширенню її пір. Критичний обсяг еритроцита у людини складаєте 146% від початкового об’єму.

Перед тим як через мембрану починає виходити гемоглобін, вона знижує його опір до проникнення іонів калію. Цей механізм називається осмотичним гемолізом і зумовлений змішуванням крові з гіпотонічними розчинами хлориду натрію, сечовини, глюкози, гліцерину.

Осмотичний гемоліз проходить в 2 етапи:

1. Вивільнення вільного гемоглобіну.
2. Розщеплення гемоглобіну, який пов’язаний з фосфотидами середнього шару мембрани.

Дуже незначна частина гемоглобіну назавжди залишається в стромах (тінях еритроцитів) і розчиняється тільки разом з ними – строматолиз.

Осмотичний гемоліз еритроцитів застосовується для діагностики різних захворювань і патологій у вигляді проби на резистентність еритроцитів до гіпотонічних розчинах NaCl.

Продовжуються дослідження в області вивчення розпаду еритроцитів під впливом радіації, ультразвуку, постійного струму і різних хімічних агентів.

Внутрішньосудинний гемоліз

Руйнування мембран еритроцитів всередині судин людського організму найчастіше спостерігається при гемолітичній анемії, пароксизмальної холодової агглютиновой хвороби, отруєння гемолітичними отрутами, аутоімунної анемії з тепловим гемолізом.

Для синдрому внутрішньосудинного гемолізу характерні такі симптоми, ознаки і лабораторні показники:

• біль різної локалізації – у черевній порожнині, нирках, серці;
• підвищена температура тіла;
• озноб або гарячкові стану;
• тахікардія;
• збільшення селезінки нехарактерно, але можливо незначне збільшення печінки та ураження щитовидної залози, що призводять до виникнення цукрового діабету 2 типу;
• можливий розвиток інфаркту;
• жовтушність або потемніння шкіри і склер виражена дуже слабко;
• червона, бура або чорна сеча;
• в аналізі сечі – спочатку визначається вільний Hb, а через кілька діб з’являється гемосидерин;
• в аналізі крові – різко підвищений рівень білірубіну і вільного Hb, на тлі значного зниження гаптоглобіну;
• колірний показник – 0,8—1,1.

Хімічний in vivo

До причин, які викликають хімічну різновид, відносять:

1. Попадання в кров різних хімічних речовин, токсинів і отрут (в тому числі і під час хімічних опіків), інтоксикації організму свинцем, бензолом, пестицидами або хронічні отруєння оксидами азоту, нитробензолом, нітритом натрію.
2. Укуси плазунів та комах, деяких видів земноводних отруйних або риб, поразка гемолітичним отрутою глистів.

Ураження організму гемолітичними отрутами і великими тканинні ушкодження можуть викликати не тільки гемоліз еритроцитів, але і привести до розвитку анемій, аж до розвитку ДВЗ-синдрому (дисеміноване внутрішньосудинне згортання), який насилу піддається лікуванню.

Хімічний гемоліз може бути викликаний попаданням в плазму крові хлороформу, ефіру, алкоголю, наркотичних речовин.

Біологічний in vivo

До біологічного виду відносять внутрішньосудинний гемоліз еритроцитів, який виникає під час помилкового переливання несумісної крові, у групі або резус-фактору. При недоброякісному переливанні виникає гострий гемоліз, який супроводжується наступними симптомами:

• короткочасне збудження і ейфорія;
• оперізуючі болі в грудях і/або на рівні попереку;
• жар;
• тахікардія на фоні артеріальної гіпотонії.

Сюди ж відносять і гемолітичну хворобу плоду і новонароджених – гемоліз виникає із-за несумісності крові матері і плоду по еритроцитарних антигенів. У більшості випадків він виникає, коли у Rh-негативної жінки плід має Rh-позитивну кров. Рідше виникає АВО-конфлікт: жінка 0(I) група крові, а у плода А(II) (65% випадків) або В(ІІІ) (35%). Гострий гемоліз, в таких випадках, може призвести до викидня.

Внутрішньоклітинний гемоліз

Руйнування еритроцитів, що протікають в органах організму (селезінці, печінці, кістковому мозку) на клітинному рівні, називається внутрішньоклітинним і теж буває різних видів.

Фізіологічний

Кожен еритроцит з часом, через 100-130 днів після виникнення, руйнується і «вмирає». Зрілі еритроцити поступово деградують. Вони втрачають еластичність мембрани і відбуваються інші необоротні процеси – змінюється діаметр і форма клітин, на оболонках можуть утворюватися нарости і бляшки. Природне відмирання клітин враховується в загальному та біохімічному аналізах крові – сліди змінених еритроцитів не є приводом для занепокоєння.

Імунний

При аутоімунних та спадкових гемолітичних анеміях (таласемія, спадковий микросфероцитоз, хвороба Маркіафави-Мідоелі, пароксизмальна нічна гемоглобінурія, інші), розвивається внутрішньоклітинний гемоліз, який викликаний спадковими дефектами мембрани еритроцитів, порушенням синтезу гемоглобіну або набутими імунними розладами. Імунний гемоліз протікає в наступних стадіях: сенсибілізація; підтверджує дію компліменту; зміни в структурі мембрани.

Наявність проблеми руйнування еритроцитів підтверджується наступними клінічними симптомами і лабораторними ознаками:

• виражене пожовтіння склер і шкіри;
• різке збільшення обсягів печінки і селезінки;
• в аналізі сечі – підвищений уробілін;
• в аналізі калу – присутній стеркобілін;
• у пунктуате кісткового мозку – підвищені рівні еритробластів і нормобластів.

В аналізі крові:

• осмотична резистентність еритроцитів знижена;
• непрямий білірубін підвищений;
• рівні гемоглобіну та еритроцитів знижені;
• вміст ретикулоцитів підвищено до 2% і більш;
• колірний показник – 0,8—1,1.

Для підтвердження внутрішньоклітинного походження гемолізу, додатково проводять пряму і непряму проби Кумбаса.

Медикаментозний гемоліз

Ще один різновид гемолізу еритроцитів – медикаментозна, викликана прийомом лікарських препаратів, які можуть призвести до руйнування мембран еритроцитів. Їх можна розділити на такі підгрупи:

• засоби проти туберкульозу;
• діуретики та протималярійні препарати;
• сульфаніламіди, нітрофурани, анальгетики, діуретики;
• гіпоглікемізуючі засоби.

Тому вкрай важливо, перед здачею лабораторних аналізів, попередити про прийом таких препаратів свого лікуючого спеціаліста.

І на закінчення нагадаємо, при лікуванні та проведенні терапевтичних процедур, слід орієнтуватися тільки на особливості патології або причини, які викликали синдром гемолізу еритроцитів.

У разі гемолітичного кризу – масового руйнування червоних кров’яних клітин, коли наявні всі ознаки гемолізу, різко погіршився загальний стан організму і стрімко прогресують симптоми анемії, слід негайно викликати швидку допомогу для екстреної госпіталізації і невідкладного лікування.