Кровь

Система крови включает в себя кровь и органы кроветворения —  красный костный мозг, тимус, селезенку, лимфатические узлы, лимфондиую ткань некроветворных органов.

Функции крови.

1. дыхательная (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие);
2. трофическая (доставка органам питательных веществ); 
3. защитная (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови при травмах);
4. выделительная (удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ); гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе иммунного гомеостаза).
5. транспорт  гормонов и других биологически активных веществ.

• Все это определяет важнейшую роль крови в организме. Потеря более 30 % крови приводит к смерти.  Анализ крови в клинической практике является одним из основных в  постановке диагноза.

Кровь состоит из клеток (форменных элементов) и межклеточного вещества (плазмы).

ПЛАЗМА (55-60%)

• вода - 90-93%,
• органических веществ 6-9%,
• неорганических - 1%;

среди них: белки - 60-75 г/л, углеводы, липиды, электролиты

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (40-45%)

Различают:

• белые клетки крови - лейкоциты,
• красные клетки крови - эритроциты,
• кровяные пластинки - тромбоциты       

Функции эритроцитов и тромбоцитов реализуются внутри сосудов, а функции лейкоцитов осуществляются, в основном, в тканях.

 

ЭРИТРОЦИТЫ

         Эритроциты - самые многочисленные клетки крови: количество эритроцитов в периферической крови находится в пределах у мужчин 3,9-5,5х1012/л, у женщин - 3,7-4,9х1012/л. Повышение показателя выше верхней границы нормы называется эритроцитозом, понижение ниже нижний границы нормы - эритропенией.

         В момент рождения содержание эритроцитов у новорожденных находится на уровне верхней границы нормы для взрослых (около 5х1012/л), в последующем показатель снижается и к 3-6 месячному возрасту становится ниже нижней границы нормы взрослых - т.е., наступает "физиологическая анемия". В последующем количество эритроцитов у ребенка постепенно и медленно увеличивается и достигает показателя взрослых к моменту полового созревания.

Формы:

нормальная форма: двояковогнутый диск – дискоцит (80-90%)

патологические формы - пойкилоциты:

• шаровидные – сфероциты (»1%)
• с плоскими поверхностями - планициты
• с выпуклыми поверхностями – стоматоциты (»1-3 %)
• с многочисленными зубчиками на поверхности – эхиноциты (»6%)
• с небольшим количеством зубчиков -акантоциты
• двухямочные
• шлемообразной формы - шизоциты
• серповидной формы - дрепаноциы
• каплевидной формы - дакроциты
• формы мишени - кодоциты
• с отверстием в центре и т.д.

Увеличение атипичных форм эритроцитов больше 10% называется пойкилоцитозом и является патологическим признаком.

Размеры: У здорового человека около 75% эритроцитов имеют диаметр 7-8 мкм (нормоциты), »12,5% - меньше 7мкм (микроциты) и »12,5% - больше 8 мкм (макроциты). Нарушение данного соотношения по диаметру эритроцитов называется анизоцитозом и может быть по типу микроцитоза или макроцитоза.

По степени зрелости среди эритроцитов различают зрелые эритроциты и ретикулоциты. Ретикулоциты - это только что вышедшие из красного костного мозга эритроциты; в цитоплазме имеют остатки органоидов, выявляющиеся при окраске специальными красителями в виде зерен и нитей, обуславливающие сетчатый рисунок - отсюда и название: ретикулоцит = "сетчатая клетка". Ретикулоциты в течении 1 суток после выхода из красного костного мозга дозревают, теряют остатки органоидов и превращаются в зрелые эритроциты. Количество ретикулоцитов в норме 1-5%. Увеличение показателя свидетельствует об усилении эритроцитопоэза.

• Эритроциты образуются в красном костном мозге, функционируют в кровеносных сосудах, в среднем живут около 120 суток, стареющие и поврежденные эритроциты разрушаются в селезенке. Железо гемоглобина погибших эритроцитов доставляется моноцитами в красный костный мозг и повторно используется в новых эритроцитах.

Строение:

• ядра нет;
• цитомембрана имеет отрицательный заряд, благодаря наличию специального углевода - сиаловой кислоты в гликокаликсе, имеет транспортные белки легко проницаема для анионов и плохо - для катионов (К , Na );
• мембранных органелл нет, из немембранных органелл, имеются только микрофиламенты;
• цитоплазма в основном заполнена - гемоглобином; гемоглобин - это гликопротеин, который состоит из 4 молекул белка глобина, каждая из которых связана с 1 молекулой гема; гем является производным витамина B12 и содержит двухвалентное железо; гемоглобин способен легко связывать и легко отдавать кислород, но легко связывать и плохо отдавать CO2 и СО; в имеется фермент карбоангидраза, которая катализирует реакцию:

в тканях >   CO2 +H2 O <=> H+ + HCO3-   < в легких

Гемоглобин плода называется - гемоглобином F(фетальным), он обладает более высокой способностью связывать кислород у плода и новорожденного количество гемоглобина и эритроцитов больше, чем у взрослых. У взрослых гемоглобин называется гемоглобином А; гемоглобин с присоединенным кислородом - оксигемоглобин, гемоглобин без кислорода - дезоксигемоглобин, гемоглобин с присоедниненой окисью углерода (СО) - карбоксигемоглобин, гемоглобин с присоедниненым углекислым газом (СО2) - карбгемоглобин, гемоглобин с трехвалентным железом – метгемоглобин.

функции:

• дыхательная - перенос кислорода и углекислого газа,
• поддержание буферных свойств крови (pН)
• Кроме того эритроциты могут адсорбировать на своей поверхности самые различные вещества (аминокислоты, антигены, антитела, лекарственные вещества, токсины и т.д.) и транспортировать по всему организму.

 

ТРОМБОЦИТЫ

         Кровяные пластинки - это мелкие фрагменты мегакариоцитов (находятся в красном костном мозге).

         Диаметр кровяных пластинок 2-3 мкм. Живут 9-10 дней, фагоцитируются макрофагами селезенки. В норме содержание кровяных пластинок 2-4х109/л. Снижение показателя приводит к гемофилии (кровь не сворачивается), а повышение - к тромбозам сосудов.

         В центре находятся гранулы - этот участок (темный) называется грануломером , а по периферии свободный от гранул участок (светлый) - гиаломер.

функции: участие в свертывании крови и образовании тромбов

         Кровяные пластинки содержат тромбопластические факторы свертываемости крови и при нарушении целостности стенки кровеносных сосудов обеспечивают свертывание крови в поврежденном участке и предотвращают кровопотерю. Тромбоциты способны прикрепляться к поврежденной поверхности сосуда - адгезия и склеиваться между собой - агрегация

 

Строение:

• ядра нет;
• представляют собой кусочки цитоплазмы, где имеются элементы комплекса Гольджи и гладкого эндоплазматического ретикулума, митохондрии, рибосомы, включения гликогена, микротрубочки, микрофиламенты, есть ферменты гликолиза, а также несколько типов гранул;
• все структуры, имеющие строение гранул называются грануломером, а все негранулярные компоненты цитоплазмы - гиаломером;
• на цитомембране имеются рецепторы для факторов свертывания крови.

Формы: юные, зрелые, старые, дегенеративные и гигантские

 

ЛЕЙКОЦИТЫ

по наличию или отсутствию СПЕЦИФИЧЕСКИХ гранул лейкоциты делятся на 2 группы - гранулоциты и агранулоциты;

• гранулоциты имеют специфические гранулы, ядра зрелых и почти зрелых гранулоцитов состоят из нескольких долек: могут быть двудольчатыми, трех- и четырехдольчатыми;
• агранулоциты не имеют специфических гранул и обладают округлым, овальным или бобовидным ядром; и гранулоциты, и агранулоциты имеют в цитоплазме НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ГРАНУЛЫ, которые представляют собой лизосомы, их состав одинаокв у всех лейкоцитов;

к гранулоцитам относятся:

• базофилы,
• эозинофилы и
• нейтрофилы,

к агранулоцитам:

• лимфоциты и
• моноциты

 

БАЗОФИЛЫ

         Базофильные гранулоциты - лейкоциты с крупными, грубыми, расположенными по цитоплазме неравномерно (сгруппированные), окрашивающиеся основными красителями не в цвет красителя (метахромазия) гранулами. Гранулы часто видны сверху, на фоне ядра. В гранулах содержится медиатор аллергических реакций - гистамин, а также противосвертывающее вещество - гепарин. Базофилы образуются в костном мозге. В норме количество базофилов в крови составляет 0-1%. Они так же, как и нейтрофилы, находятся в крови около 1—2 сут.

Функции: базофилы участвуют при аллергических реакциях организма выделяя медиатр аллергических реакций - гистамин (гистамин повышает проницаемость стенок кровеносных сосудов, тем самым облегчает выход остальных лейкоцитов из кровеносных сосудов в ткани для борьбы с антигенами), снижают свертываемость крови вырабатывая гепарин.

строение:

клетки округлой формы клетки, в крови присутствуют в основном наиболее зрелые формы (сегментоядерные), имеющие как правило двудольчатое ядро, в их цитоплазме выявляются все виды органелл. Метахромазия обусловлена наличием гепарина — кислого гликозаминогликана. Специфические гранулы базофила должны бы окрашиваться в темно-синий цвет, но окрашиваются в фиолетово-пурпурный.

свойства:

• выход из крови в ткани (через 1-2 сут.), миграция в тканях
• способность высвобождать содержимое гранул в окружающее межклеточное пространство (дегрануляция)
• слабый фагоцитоз
• высвобождение биологически активных веществ, не входящих в состав гранул
• поглощение гистамина и серотонина из окружающих тканей.

 

ЭОЗИНОФИЛЫ

         Эозинофильные гранулоциты - лейкоциты с крупными, равномерно распределенными по цитоплазме, окрашивающиеся кислой краской эозином гранулами. В гранулах содержится гидролитические ферменты и гистаминаза. По структуре ядра также встречаются юные, палочкоядерные и сегментоядерные эозинофилы. Количество эозинофилов в крови 1-5%.

Функции: участие в аллергических реакциях организма путем фагоцитоза связанных антителами антигенов и разрушения ферментом гистаминазой избытка медиатра аллергических реакций - гистамина.

 

строение:

клетки округлой формы клетки, в крови присутствуют в основном наиболее зрелые формы (сегментоядерные), имеющие как правило двудольчатое ядро, в их цитоплазме кроме всех основных органелл имеются специфические и неспецифические гранулы; Среди гранул различают азурофильные (первичные) и  эозинофильные (вторичные), являющиеся модифицированными лизосомами. Специфические гранулы хорошо окрашиваются кислыми красителями; кислый краситель - ЭОЗИН имеет красный или розовый цвет, и поэтому при окраске мазка крови азур-2-эозином по Романовскому-Гимза специфические гранулы эозинофила окрашиваются в красный или розовый цвет;

свойства:

• выход из крови в ткани и в просветы внутренних органов
• миграция в тканях и на поверхности слизистых оболочек внутренних органов
• способность высвобождать содержимое гранул в окружающее пространство (дегрануляция)
• слабый фагоцитоз, при котором специфические гранулы могут сливаться с лизосомами и фагосомами, но этот процесс не так активен как у нейтрофилов
• эозинофилы способны прикрепляться к паразитам, локально высвобождать содержимое гранул и вводить из содержимое в цитоплазму паразита

 

НЕЙТРОФИЛЫ

         Нейтрофильные гранулоциты - лейкоциты с мелкими (пылевидными), равномерно распределенными по цитоплазме, воспринимающие и кислые и основные красители гранулами. Гранулы представляют собой лизосомы, содержащие полный набор протеолитических ферментов. У здорового человека содержание юных нейтрофилов 0-1%, палочкоядерных - 3-5%, сегментоядерных -60-65%.

Функция нейтрофилов - защита путем фагоцитоза и переваривания микроорганизмов, инородных частиц, продуктов распада тканей. Поэтому нейтрофилов еще называют микрофагами.

строение:

в норме в крови человека находятся нейтрофилы разной степени зрелости:

• юные нейтрофилы (метамиелоциты) - самые молодые, не более 0,5%, ядро бобовидное,
• палочкоядерные нейтрофилы - более зрелые, 1-6 %, ядро S-изогнуто,
• сегментоядерные нейтрофилы - самые зрелые, зрелее не бывает;

нейтрофилы - это клетки округлой формы,в цитоплазме кроме всех основных органелл имеются специфические (первичные и вторичные), неспецифические гранулы; внутри специфических гранул имеется щелочная или нейтральная рН, а внутри неспецифических - кислая; специфические гранулы окрашиваются и кислыми, и основными красителями; кислый краситель - ЭОЗИН имеет красный или розовый цвет, основной краситель - АЗУР-2 имеет темно-синий или фиолетовый цвет и поэтому при окраске азур-2-эозином по Романовскому-Гимза специфические гранулы нейтрофила выглядят буровато-фиолетовыми; ядра юных нейтрофилов - бобовидные, палочкоядерных - в виде подковы, сегментоядерных - трех- или четырехдольчатые, иногда - двудольчатые;

свойства:

• выход из крови в ткани, миграция в тканях
• направленная миграция (хемотаксис) в очаги воспаления под действием хемотаксических факторов
• активация под действием медиаторов иммунитета и бактерий
• интенсивный фагоцитоз бактерий, клеточных остатков (микрофагоцитоз)
• способность высвобождать содержимое своих гранул в окружающее пространство, что приводит к гибели окружающих тканей и образованию гноя
• синтез множества биологически-активных веществ
• при фагоцитозе, фагоцитарная вакуоль сначала сливается со специфическими гранулами, а затем комплекс фагосома-специфическая гранула сливается с неспецифическими гранулами, то есть с лизосомамии, таким образом, на фагоцитируемый материал сначала действуют вещества специфических гранул, которые убивают его (бактерии или клетки), а затем - действуют вещества лизосом (неспецифических гранул), которые расщепляют все органические биополимеры до мономеров

 

ЛИМФОЦИТЫ

         Лимфоциты - вторые по количественному содержанию лейкоциты (20-35%). Классификация лимфоцитов по размерам (крупные, средние, мелкие) применяется редко, чаще используется функциональная классификация:

1. Тимусзависимые лимфоциты (Т-лимфоциты) составляют 70-75% все лимфоцитов и включают следующие субпопуляции:

         • Т-киллеры (убийцы) - обеспечивают клеточный иммунитет, т.е. уничтожают микроорганизмы, а также свои мутантные клетки (опухолевые, например); Т-киллеры распознают и контактируют с антигеном при помощи специфических рецепторов. После контакта Т-лимфоциты отходят от чужеродной клетки, но оставляют на поверхности этой клетки небольшой фрагмент своей цитолеммы - на этом участке резко повышается проницемость цитолеммы чужеродной клетки для ионов натрия и они начинают поступать в клетку, по закону осмоса вслед за натрием в клетку поступает и вода - в результате чужеродная клетка разбухает и в конце концов цитолемма не выдерживает и разрывается, клетка погибает.

         • Т-хелперы (помощники) - участвуют в гуморальном иммунитете: идентифицируют "свое" или "чужое", посылают предварительный химический сигнал (индуктор иммуногенеза) В-лимфоцитам о поступлении в организм антигена, "списывают" информацию с поступившего антигена и через макрофагов передают ее В-лимфоцитам;

         • Т-супрессоры (подавители) - подавляют чрезмерную пролиферацию В-лимфоцитов при поступлении в организм антигена и тем самым предотвращают гиперэргическую реакцию при иммунном ответе.

2. Бурсазависимые лимфоциты (В-лимфоциты) - впервые обнаружены в сумке Фабриция у птиц (лимфоидный орган) - отсюда название. Обеспечивают вместе с Т-хелперами, Т-супрессорами и макрофагами гуморальный иммунитет - после получения от Т-хелперов индуктора иммуногенеза, а от макрофагов переработанную информацию о поступившем в организм антигене В-лимфоциты начинают пролиферацию (интенсивность деления контролируется Т-супрессорами), после чего дифференцируются в плазмоциты и начинают вырабатывать специфические антитела (гаммаглобулины) против поступившего в организм антигена. Среди всех лимфоцитов составляют 20-25%.

 

строение:

По морфологическим признакам В- и Т-лимфоциты и их субпопуляции различать затруднительно (практически невозможно). Все лимфоциты имеют округлое, несегментированное ядро; хроматин в ядре малых лимфоцитов (6-8 мкм) сильно конденсирован, у средних лимфоцитов (9-11 мкм) - умеренно конденсирова, а у больших лимфоцитов (12 и более мкм) - слабо конденсирован. Цитоплазма в виде узкого ободка, светлоголубая. Т- и В-лимфоциты дифференцируют чаще всего при помощи специальных иммуноморфологических методов: например, при помощи реакции розеткообразования с эритроцитами барана и мышки.

свойства:

• выход из крови в ткани, миграция в тканях
• направленная миграция в очаги воспаления и иммунологических конфликтов
• пролиферация и дифференцировка под влиянием различных стимулов
• у Т-киллеров и естественных киллеров - цитотоксичность

функции:

• В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, которые вырабатывают антитела
• Т-лимфоциты: Т-хелперы - способствуют пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов (киллеров, супрессоров, памяти, естественных киллеров)
• Т-киллеры обладают цитотоксичностью, т.е. убивают чужеродные и раковые клетки, вирусы, простейших
• Т-супрессоры подавляют пролиферацию и дифференцировку Т-киллеров, памяти, хелперов
• Т-памяти хранят информацию о попадающих в организм антигенах
• Т-лимфоциты синтезируют активные вещества, включая интерферон
• естественные киллеры - обладают цитотоксичностью по отношению к чужеродным и раковым клеткам, вирусам и др.

 

МОНОЦИТЫ

         Моноциты - крупные лейкоциты, диаметром 12-15 и более мкм. Ядро несегментировано, бобовидной или подковообразной формы с умеренно конденсированным хроматином. Цитоплазма пепельно-серого цвета, может содержать одиночные азурофильные гранулы - лизосомы. Под электронным микроскопом хорошо выражены лизосомы, много митохондрий. Клетка активно передвигается при помощи псевдоподий. В норме содержание в крови 6-8%. Время пребывания 36-104 часов. Моноциты - это незрелые клетки, которые выходят из кровеносного русла в ткани, где они дифференцируются в макрофаги.

 

 

Функции:

         • защитная путем фагоцитоза и переваривания микроорганизмов, инородных частиц и продуктов распада собственных тканей. Моноциты как и все остальные лейкоциты функционируют в тканях. Выходя из кровеносных сосудов в ткани моноциты превращаются в макрофаги (в организме насчитывается до 12 разновидностей макрофагов, они составляют макрофагическую систему);

         • участие в гуморальном иммунитете - получают от Т-хелперов информацию об антигене и после переработки передают ее В-лимфоцитам;

         • вырабатывают противовирусный белок интерферон и противомикробный белок лизоцим;

         • вырабатывают КСФ (колониестимулирующий фактор), регулирующий гранулоцитопоэз.

 

НОРМЫ	нормальное содержание в 1 литре крови	ормальные размеры (диаметр, мкм)	продолжительность жизни
эритроциты	у женщин – 3.7- 4.5*1012/л   у мужчин – 4.5- 5.5*1012/л   снижение количества эритроцитов - эритропения, увеличение - эритроцитоз	7.1 (6-8)- нормоцит   патологические (по размерам) эритроциты: < 6 мкм - микроцит; > 8 мкм - макроцит	100-120 дней
тромбоциты	200-400*109/л	2 - 4	5-8 дней
лейкоциты	3.7-8*109/л   снижение количества лейкоцитов - лейкопения, увеличение - лейкоцитоз	базофилы
		10-12	до 2 дней
		эозинофилы
		12-14	до 2 дней
		нейтрофилы
		10-12	6-8 дней
		лимфоциты
		малые - 6-7, средние - 7-9, большие - 9-16	от нескольких часов до десятков лет
		моноциты
		16-20	от нескольких часов до нескольких лет

лейкоцитарная формула

 - процентное соотношение лейкоцитов

все лейкоциты - 100%, из них:

 

базофилы	эозинофилы	нейтрофилы			лимфоциты	моноциты
		юные	палочкоядерные	сегментоядерные
0-0.5%	1-5%	0-1%	1-6%	60-65%	20-35%	2-8%

 

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

ЧИСЛЕННОСТИ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ

эритроциты - у новорожденных - 6-7*1012/л, после рождения их число снижается и к 10-14 суткам достигает нормы взрослого, снижение продолжается до 3-6 мес, а затем - постепенное возрастание и достигает нормы взрослого в период полового созревания

лейкоциты - у новорожденных 10-30*109/л, в течение 2 недель после рождения их число падает до 9-15*109/л, достигает уровня взрослого в период полового созревания

соотношение нейтрофилов/лимфоцитов - в момент рождения - как у взрослого, 4 сутки - содержание уравнивается, и далее идет рост числа лимфоцитов до 1-2 лет, а потом начинает снижаться и к 4 годам опять уравнивается, до полового созревания постепенно повышается количество нейтрофилов и уменьшается – лимфоцитов.

 

Эмбриональный гемопоэз

В развитии крови как ткани в эмбриональный период можно выделить 3 основных этапа, последовательно сменяющих друг друга:

1) мезобластический, когда начинается развитие клеток крови во внезародышевых органах — мезенхиме стенки желточного мешка, хориона и стебля (с 3-й по 9-ю неделю развития зародыша человека) и появляется первая  генерация стволовых клеток крови (СКК);

2) печеночный, который  начинается в печени с 5—6-й недели развития плода, когда печень становится  основным органом гемопоэза, в ней образуется вторая генерация СКК.  Кроветворение в печени достигает максимума через 5 мес и завершается перед рождением. СКК печени заселяют тимус (здесь, начиная с 7—8-й недели, развиваются Т-лимфоциты), селезенку (гемопоэз начинается с 12-й  недели) и лимфатические узлы (гемопоэз отмечается с 10-й недели);

3)  медуллярный (костномозговой) — появление третьей генерации СКК в костном мозге, где гемопоэз начинается с 10-й недели и постепенно  нарастает к рождению, а после рождения костный мозг становится  центральным органом гемопоэза.