Айзек Азимов - Кровь: река жизни. От древних легенд до научных открытий

В любом случае те несчастные, в организме которых вырабатываются антитела на любой совершенно безобидный белок, случайно попавший туда пусть даже и в ничтожном количестве, страдают от ряда неприятных симптомов, впоследствии сталкиваясь с этим белком. У них появляется насморк, зуд, развиваются затрудненность дыхания, отеки, возникает крапивница и так далее. Разные люди реагируют по-разному, а описанные симптомы являются симптомами аллергии .

Одной из самых распространенных форм аллергии является аллергия на пыльцу некоторых растений, которая во время цветения попадает в атмосферу. Обычно эта разновидность аллергии называется сенной лихорадкой . Аллергия на некоторые белки вынуждает страдальцев особенно тщательно следить за своим питанием. Возможна аллергия на кошачью шерсть, тогда человек не может находиться рядом с кошкой, зато он безошибочно отличит норковую шубу от шубы из кошки, крашенной под норку.

Первым шагом в лечении аллергии является точное выяснение, что именно ее вызывает, а иногда это сделать весьма нелегко.

Хотя организм миллионы раз демонстрирует свою способность действовать очень «целесообразно», аллергия является одним из драматических доказательств того, что он способен ошибаться в определении цели действия. И за эти ошибки расплачивается дорогой ценой.

Кровь уникальна тем, что это жидкая ткань. Это дает ей ряд преимуществ, которые уже обсуждались ранее. Однако у жидкости есть и один большой недостаток. Она может проливаться.

Это становится ясно, если повреждается большой кровеносный сосуд, особенно артерия. Кровь не просто вытекает из артерии, а выбрасывается с огромной силой. Чтобы остановить кровотечение, необходимо пережать артерию, например при помощи жгута, до тех пор пока организм не исправит повреждение.

То, что организм в состоянии исправить повреждение, очевидно. Мы постоянно режем, царапаем, ударяем и наносим сотни других повреждений своей коже, в результате чего мелкие сосуды разрываются и начинается кровотечение. Обычно оно не доставляет нам неприятностей. Мы промываем рану, наносим антисептическое средство, чтобы избежать заражения, но совершенно не думаем о потере крови. По опыту мы знаем, что вскоре кровь перестанет течь и свернется, место повреждения покроется корочкой, которая со временем отпадет, и под ней будет новая, неповрежденная кожа.

Что происходит после повреждения сосудов?

Они сначала расширяются, чтобы кровь могла проходить по ним свободнее. Начинается активное кровотечение. Это совсем не так страшно и даже полезно, поскольку кровь вымывает грязь и микроорганизмы, которые могли попасть в ткани через царапину или порез.

Через короткое время сосуды вновь сокращаются, и кровотечение уменьшается. Начинает образовываться сгусток крови.

Примерно через тридцать минут — два часа сосуды снова расширяются, поэтому к поврежденному участку кожи приливает больше крови, и начинается восстановление ткани. (В этом процессе могут участвовать некоторые виды белых клеток крови.) Расширение сосудов не означает, что кровотечение возобновится вновь, поскольку к этому времени сгусток крови перекрывает повреждение в стенке сосуда.

Кровяной сгусток состоит в основном из элементов крови, объединенных сетью белковых волокон. Волокна составляют всего 1 % сгустка, но роль их велика. Не будь белковых волокон, кровь бы текла постоянно.

Белок, из которого состоят волокна, носит название фибрин . Очевидно, что в циркулирующей крови фибрина нет. Если бы он был, красные клетки запутались бы в нем, и кровообращение, а следовательно, жизнь стали бы невозможны. Но в крови должно быть какое-то вещество, которое при контакте с воздухом или при повреждении кровеносного сосуда становится фибрином.

Этим веществом является белок плазмы крови, носящий название фибриноген («дающий жизнь фибрину»). При электрофорезе фибриноген располагается между гамма-глобулином и бета-глобулином. Физически он отличается от других белков плазмы тем, что его молекула особенно длинная и тонкая. (Большинство молекул белков имеют форму сигары, но фибриноген длиннее и тоньше других.)

С химической точки зрения у фибриногена есть одно важное свойство. При определенных условиях небольшая часть молекулы фибриногена может отделиться. Эта часть, составляющая менее 1 % от целой молекулы, называется фибринопептидом . После отделения фибринопептида атомы выстраиваются таким образом, что соседние молекулы фибриногена прочно соединяются между собой. (Подобное происходит, если снять защитную бумажную полоску с пластыря. Открытая поверхность липкая, а сама бумага — нет.) В результате соединения молекул фибриногена, происходящего почти сразу же после удаления фибринопептида, образуется бесконечно длинная молекула фибрина. Именно эти молекулы составляют каркас кровяного сгустка.

Если у животного или человека взять цельную кровь и оставить ее на какое-то время, она свернется. Фибриноген превратится в фибрин и соединит все форменные элементы крови. Через некоторое время из сгустка выделится жидкость желтого цвета. Это обычная плазма, в которой не хватает только фибриногена. Обычно ее называют сывороткой крови .

С плазмой работать довольно сложно, поскольку фибриноген легко свертывается. Проще удалить фибриноген и работать с сывороткой. По этой причине плазменные белки — альбумин, глобулин и другие — как правило, называют сывороточными белками .

Должен существовать какой-то механизм, который быстро превращает фибриноген в фибрин. Это происходит при помощи фермента. Сам фибриноген может избавляться от фибринопептида и превращаться в фибрин очень медленно. В присутствии фермента переход фибриногена в фибрин ускоряется. Этот фермент носит название тромбина (от греческого слова «сгусток»).

Очевидно, когда сосуд поврежден и начинается кровотечение, появляется тромбин, и фибриноген, который до этого мирно циркулировал в организме, быстро превращается в фибрин.

Я сказал «появляется тромбин», потому что кажется вполне логичным, что до ранения в крови его просто не было. Если бы он там был, то постоянно превращал бы фибриноген в фибрин, что могло привести к смерти. В крови должно быть какое-то вещество, неактивное, которое в нужный момент превращается в активный тромбин. Ученые называют такое вещество неактивным предшественником . (Фибриноген — неактивный предшественник фибрина.)

Неактивным предшественником тромбина в плазме является протромбин .

Получается, что мы сделали еще один шаг назад. Что в критический момент превращает протромбин в тромбин? Одними из необходимых для этого веществ являются ионы кальция. Никакие другие ионы не подходят, поэтому о замене речь не идет. Ионы кальция всегда находятся в плазме и всегда в нужном количестве. Концентрация ионов кальция в крови строго контролируется, потому что снижение ее даже на 10 % будет смертельно. От кальция зависит деятельность мышц, в том числе и сердца.