Кровь и лимфа относятся к. Внутренняя среда организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость). Мельчайшие кровеносные сосуды, в которых происходит обмен веществ между кровью и тканями - …

Кровь (sanquis) является составной частью системы кро­ви. Система крови включает: 1) кровь, 2) органы кроветворе­ния, 3) лимфу. Все компоненты системы крови развиваются из мезенхимы. Кровь локализуется в кровеносных сосудах и сердце, лимфа - в лимфатических сосудах. К органам кро­ветворения относятся: красный костный мозг, тимус, лимфа­тические узлы, селезенка, лимфатические узелки пищевари­тельного тракта, дыхательных путей и других органов. Меж­ду всеми компонентами системы крови существует тесная генетическая и функциональная связь. Генетическая связь заключается в том, что все компоненты системы крови раз­виваются из одного и того же источника.

Функциональная связь между органами кроветворения и кровью заключается в том, что в крови постоянно в течение суток погибают несколько миллионов клеток. В то же время в органах кроветворения в нормальных условиях образуется точно такое же количество кровяных клеток, т. е. уровень форменных элементов крови отличается постоянством. Ба­ланс между гибелью и новообразованием клеток крови обес­печивается регуляцией со стороны нервной и эндокринной систем, микроокружением и внутритканевой регуляцией в самой крови.

Что такое микроокружение ? Это клетки стромы и макрофа­ги, находящиеся вокруг развивающихся клеток крови в орга­нах кроветворения. В микроокружении вырабатываются гемопоэтины, которые стимулируют процесс кроветворения.

Что означает «внутритканевая регуляция» ? Дело в том, что в зрелых гранулоцитах вырабатываются кейлоны, кото­рые тормозят развитие молодых гранулоцитов.

Существует тесная связь между кровью и лимфой. Эту связь можно продемонстрировать следующим образом. В соединительной ткани имеется основное межклеточное вещество (внутритканевая жидкость). В формировании межклеточного вещества принимает участие кровь. Каким образом?

Из плазмы крови в соединительную ткань поступают во­да, белки и другие органические вещества и минеральные со­ли. Это и есть основное межклеточное вещество соедини­тельной ткани. Здесь же рядом с кровеносными капилляра­ми располагаются слепо заканчивающиеся лимфатические капилляры. Слепо заканчивающиеся - это значит, что они похожи на резиновый колпачок глазной пипетки. Через стен­ку лимфатических капилляров основное вещество поступает (дренируется) в их просвет, т. е. компоненты межклеточного вещества поступают из плазмы крови, проходят через соеди­нительную ткань, проникают в лимфатические капилляры и преобразуются в лимфу

Таким же путем из кровеносных капилляров в лимфатиче­ские могут поступать и форменные элементы крови, которые из лимфатических сосудов могут рециркулировать снова в кровеносные.

Существует тесная связь между лимфой и органами кро­ветворения. Лимфа из лимфатических капилляров поступает в приносящие лимфатические сосуды, впадающие в лимфа­тические узлы. Лимфатические узлы - это одна из разновид­ностей органов кроветворения. Лимфа, проходя через лим­фатические узлы, очищается от бактерий, бактериальных токсинов и других вредных веществ. Кроме того, из лимфати­ческих узлов в протекающую лимфу поступают лимфоциты.

Таким образом, лимфа, очищенная от вредных веществ и обогащенная лимфоцитами, поступает в более крупные лимфатические сосуды, затем в правый и грудной лимфати­ческие протоки, которые впадают в вены шеи, т. е. очищен­ное и обогащенное лимфоцитами основное межклеточное ве­щество снова возвращается в кровь. Из крови вышло и в кровь вернулось.

Существует тесная связь между соединительной тканью, кровью и лимфой. Дело в том, что как между соединительной тканью и лимфой происходит обмен веществ, так и между лимфой и кровью тоже осуществляется обмен веществ. Об­мен веществ между кровью и лимфой происходит только че­рез соединительную ткань.

Строение крови. Кровь (sanquis) относится к тканям вну­тренней среды. Поэтому, как и все ткани внутренней среды, она состоит из клеток и межклеточного вещества. Межкле­точным веществом является плазма крови, к клеточным эл­ементам относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. В других тканях внутренней среды межклеточное вещество имеет полужидкую консистенцию (рыхлая соединительная ткань) или плотную консистенцию (плотная соединительная ткань, хрящевая и костная ткани). Поэтому различные ткани внутренней среды выполняют различную функцию. Кровь выполняет трофическую и защитную функции, соединитель­ная ткань - опорно-механическую, трофическую и защит­ную, хрящевая и костная ткани - опорно-механическую и функцию механической защиты.

Форменные элементы крови составляют примерно 40-45 %, все остальное - плазма крови. Количество крови в организме человека составляет 5-9 % от массы тела.

Функции крови:

1) транспортная;

2) дыхательная;

3) тро­фическая;

4) защитная;

5) гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды).

Плазма крови включает 90-93 % воды, 6-7,5 % белков, среди которых - альбумины, глобулины и фибриноген, а остальные 2,5-4 % составляют другие органические веще­ства и минеральные соли. За счет солей поддерживается по­стоянное осмотическое давление плазмы крови. Если из плазмы крови удалить фибриноген, то останется сыворотка крови. Плазма крови имеет рН 7,36.

Эритроциты. Эритроциты (erythrocytus) составляют в 1 л мужской крови 4-5,5×10 12 , у женщин несколько меньше, т. е. 3,7-5×10 12 . Повышенное количество эритроцитов назы­вается эритроцитозом, пониженное - эритропенией.

Эритроциты имеют различную форму. 80 % всех эритроцитов составляют эритроциты двояковогнутой формы (дискоциты); у них края толще (2-2,5 мкм), а центр тоньше (1 мкм), поэтому центральная часть эритроцита более свет­лая.

Кроме дискоцитов имеются и другие формы:

1) планоциты;

2) стоматоциты;

3) двуямочные;

4) седловидные;

5) шаро­видные, или сфероциты;

6) эхиноциты, у которых имеются отростки. Сфероциты и эхиноциты - это клетки, заканчи­вающие свой жизненный цикл.

Диаметр дискоцитов может быть различным. 75 % диско­цитов имеют диаметр 7-8 мкм, они называются нормоцитами; 12,5 % - 4,5-6 мкм (микроциты); 12,5 % - более 8 мкм (макроциты).

Эритроцит - это безъядерная клетка, или постклеточ­ная структура, в нем отсутствуют ядро и органеллы. Плазмолемма эритроцита имеет толщину 20 нм. На поверхности плазмолеммы могут быть адсорбированы гликопротеиды, аминокислоты, протеины, ферменты, гормоны, лекар­ственные и другие вещества. На внутренней поверхности плазмолеммы локализованы гликолитические ферменты, Na + -ATФаза, К + -АТФаза. К этой поверхности прилежит гемоглобин.

Плазмолемма эритроцитов состоит из липидов и бел­ков примерно в одинаковом количестве, гликолипидов и гликопротеидов - 5 %.

Липиды представлены 2 слоями липидных молекул. В со­став наружного слоя входят фосфатидилхолин и сфингомиелин, в состав внутреннего слоя - фосфатидилсерин и фос- фатидилэтаноламин.

Белки представлены мембранными (гликофорин и белок полосы 3) и примембранными (спектрин, белки полосы 4.1, актин).

Гликофорин своим центральным концом связан с «узло­вым комплексом»; проходит через билипидный слой цитолеммы и выходит за его пределы, участвует в формировании гликокаликса и выполняет рецепторную функцию.

Белок полосы 3 - трансмембранный гликопротеид, его полипептидная цепь много раз проходит в одном и другом на­правлении через билипидный слой, образует гидрофильные поры в этом слое, через которые проходят анионы НСО - 3 и Сl - в тот момент, когда эритроциты отдают СО 2 , а анион НСО - з замещается анионом Сl - .

Примембранный белок спектрин имеет вид нити длиной около 100 нм, состоит из 2 полипептидных цепей (альфаспектрина и бета-спектрина), одним концом связан с актиновыми филаментами «узлового комплекса», выполняет функ­цию цитоскелета, благодаря которому сохраняется правиль­ная форма дискоцита. Спектрин связан с белком полосы 3 при помощи белка анкирина.

«Узелковый комплекс» состоит из актина, белка полосы 4.1 и концов белков спектрина и гликофорина.

Олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов образуют гликокаликс. От них зависит наличие агглютиногенов на по­верхности эритроцитов.

Агглютиногены эритроцитов - А и В.

Агглютинины плазмы крови - альфа и бета.

Если в крови одновременно окажутся «чужой» агглютиноген А и агглютинин альфа или «чужой» агглютиноген В и аг­глютинин бета, то произойдет склеивание (агглютинация) эритроцитов.

Группы крови. По содержанию агглютиногенов эритро­цитов и агглютининов плазмы различают 4 группы крови:

группа I(0) - нет агглютиногенов, есть агглютинины аль­фа и бета;

группа II(A) - есть агглютиноген А и агглютинин бета;

группа III(В) - есть агглютиноген В и агглютинин альфа;

группа IV(AB) - есть агглютиногены А и В, нет агглютини­нов.

На поверхности эритроцитов у 86 % людей имеется резус-фактор - агглютиноген (Rh). У 14 % людей нет резус-фактора (резус-отрицательные). При переливании резус-положитель­ной крови резус-отрицательному реципиенту образуются ре­зус-антитела, которые вызывают гемолиз эритроцитов.

На цитолемме эритроцитов адсорбируются избытки ами­нокислот, поэтому содержание аминокислот в плазме крови сохраняется на одинаковом уровне.

В состав эритроцита входит около 40 % плотного веще­ства, все остальное - вода. 95 % плотного (сухого) вещества составляет гемоглобин. Гемоглобин состоит из белка - глоби­на и железосодержащего пигмента - гема. Различают 2 раз­новидности гемоглобина:

1) гемоглобин А, т. е. гемоглобин взрослых;

2) гемоглобин F (фетальный) - гемоглобин плода.

У взрослого человека содержится 98 % гемоглобина А, у пло­да или новорожденного - 20 %, остальное составляет фе­тальный гемоглобин.

После гибели эритроцит фагоцитируется макрофагом се­лезенки. В макрофаге гемоглобин распадается на билирубин и гемосидерин, содержащий железо. Железо гемосидерина переходит в плазму крови и соединяется с белком плазмы трансферрином, тоже содержащим железо. Это соединение фагоцитируется специальными макрофагами красного ко­стного мозга. Затем эти макрофаги передают молекулы желе­за развивающимся эритроцитам, отчего они и называются клетками-кормилками .

Эритроцит обеспечивается энергией благодаря гликолитическим реакциям. За счет гликолиза в эритроците синте­зируются АТФ и НАД-Н 2 . АТФ необходима как источник энергии, за счет которой через плазмолемму транспортируются различные вещества, в том числе ионы К + , Na + , благодаря чему сохраняется оптимальное равновесие осмотического давления между плазмой крови и эритроцитами, а также обеспечивается правильная форма эритроцитов. НАД-Н 2 необходима для сохранения гемоглобина в активном со­стоянии, т. е. НАД-Н 2 препятствует превращению гемоглобина в метгемоглобин. Метгемоглобин - это прочное соеди­нение гемоглобина с каким-либо химическим веществом. Такой гемоглобин не способен транспортировать кислород или углекислый газ. У заядлых курильщиков такого гемо­глобина содержится около 10 %. Он абсолютно бесполезен для курильщика. К непрочным соединениям гемоглобина относятся оксигемоглобин (соединение гемоглобина с ки­слородом) и карбоксигемоглобин (соединение гемоглобина с углекислым газом). Количество гемоглобина в 1 л крови здорового человека составляет 120-160 г.

В крови человека имеется 1-5 % молодых эритроцитов - ретикулоцитов. В ретикулоцитах сохраняются остатки ЭПС, рибосом и митохондрий. При субвитальной окраске в ретикулоците видны остатки этих органелл в виде ретикулофиламентозной субстанции. От этого и произошло название моло­дого эритроцита - ретикулоцит. В ретикулоцитах на остат­ках ЭПС осуществляется синтез белка глобина, необходимого для образования гемоглобина. Ретикулоциты дозревают в си­нусоидах красного костного мозга или в периферических сосудах.

Продолжительность жизни эритроцита составляет 120 суток. После этого в эритроцитах нарушается процесс гли­колиза. В результате этого нарушается синтез АТФ и НАД-Н 2 , эритроцит при этом утрачивает свою форму и превращается в эхиноцит или сфероцит; нарушается проницаемость ионов Na + и К + через плазмолемму, что приводит к повышению осмо­тического давления внутри эритроцита. Повышение осмоти­ческого давления усиливает поступление воды внутрь эритро­цита, который при этом набухает, плазмолемма разрывается, и гемоглобин выходит в плазму крови (гемолиз). Нормальные эритроциты также могут подвергнуться гемолизу, если в кровь ввести дистиллированную воду или гипотонический раствор, так как при этом снизится осмотическое давление плазмы крови. После гемолиза из эритроцита выходит гемоглобин, ос­тается только цитолемма. Тккие гемолизированные эритроци­ты называются тенями эритроцитов.

При нарушении синтеза НАД-Н 2 гемоглобин превращает­ся в метгемоглобин.

При старении эритроцитов на их поверхности снижается содержание сиаловых кислот, которые поддерживают отри­цательный заряд, поэтому эритроциты могут склеиваться. В стареющих эритроцитах изменяется скелетный белок спектрин, в результате чего дисковидные эритроциты утра­чивают свою форму и превращаются в сфероциты.

На цитолемме старых эритроцитов появляются специфи­ческие рецепторы, способные захватывать аутолитические антитела - IgG 1 и IgG 2 . В результате этого образуются ком­плексы, состоящие из рецепторов и вышеуказанных анти­тел. Эти комплексы служат признаками, по которым макро­фаги узнают эти эритроциты и фагоцитируют их.

Обычно гибель эритроцита происходит в селезенке. Поэ­тому селезенка называется кладбищем эритроцитов.

Общая характеристика лейкоцитов. Количество лейко­цитов в 1 л крови здорового человека составляет 4-9х10 9 . Повышенное количество лейкоцитов называется лейкоцито­зом, пониженное - лейкопенией. Лейкоциты делятся на гранулоциты и агранулоциты. Гранулоциты характеризуются наличием в их цитоплазме специфических гранул. Агрануло­циты специфических гранул не содержат. Кровь окрашива­ется азурэозином по Романовскому-Гймзе. Если при окра­ске крови гранулы гранулоцита окрашиваются кислыми кра­сителями, то такой гранулоцит называется эозинофильным (ацидофильным); если основными - базофильным; если и кислыми, и основными - нейтрофильным.

Все лейкоциты имеют сферическую или шаровидную фор­му, все они передвигаются в жидкости при помощи ложноно­жек, все они циркулируют в крови непродолжительный срок (несколько часов), затем через стенку капилляров переходят в соединительную ткань (строму органов), где выполняют свои функции. Все лейкоциты выполняют защитную функцию.

Гранулоциты. Нейтрофильные гранулоциты (granulocy­tes neutrophilicus) имеют диаметр в капле крови 7-8 мкм, в мазке - 12-13 мкм. В цитоплазме гранулоцитов содержат­ся 2 вида гранул:

1) азурофильные (неспецифические, пер­вичные), или лизосомы, составляющие 10-20 %;

2) специфи­ческие (вторичные), которые окрашиваются и кислыми, и ос­новными красителями.

Азурофильные гранулы (лизосомы) имеют диаметр 0,4-0,8 мкм, в них содержатся протеолитические ферменты, имеющие кислую реакцию: кислая фосфатаза, пероксидаза, кислая протеаза, лизоцим, арилсулфатаза.

Специфические гранулы составляют 80-90 % всех гранул, их диаметр равен 0,2-0,4 мкм, окрашиваются и кислыми, и основными красителями, так как содержат и кислые и ос­новные ферменты и вещества: ЩФ, щелочные белки, фагоцитин, лактоферрин, лизоцим. Лактоферрин 1) связывает молекулы Fe и склеивает бактерии и 2) угнетает дифференцировку молодых гранулоцитов.

Периферическая часть цитоплазмы нейтрофильных гра­нулоцитов не содержит гранул, там имеются филаменты, состоящие из сократительных белков. Благодаря этим филаментам гранулоциты выбрасывают ложноножки (псевдопо­дии), участвующие в фагоцитозе или в передвижении клеток.

Цитоплазма нейтрофильных гранулоцитов окрашивает­ся слабо оксифильно, бедна органеллами, содержит включе­ния гликогена и липидов.

Ядра нейтрофилов имеют различную форму. В зависимо­сти от этого различают сегментоядерные гранулоциты (granulocytus neutrophilicus segmentonuclearis), палочкоядерные (granulocytus neutrophilicus bacillonuclearis), а также юные (granulocytus neutrophylicus juvenilis).

Сегментоядерные нейтрофильные гранулоциты соста­вляют 47-72 % от всех гранулоцитов. Называются они так по­тому, что их ядра состоят из 2-7 сегментов, соединенных тон­кими перемычками. В состав ядер входит гетерохроматин, ядрышек не видно. От одного из сегментов может отходить спутник (сателлит), представляющий собой половой хрома­тин. Спутник имеет форму барабанной палочки. Спутники имеются только в нейтрофильных гранулоцитах женщин или гермафродитов по женскому типу.

Палочкоядерные нейтрофильные гранулоциты имеют ядро в виде изогнутой палочки, напоминающей русскую или латинскую букву S. Таких гранулоцитов в периферической крови содержится 3-5 %.

Юные нейтрофильные гранулоциты составляют от 0 до 1 %, самые молодые, содержат ядра бобовидной формы.

Нейтрофилы выполняют ряд функций. На поверхности цитолеммы гранулоцитов имеются Fc и СЗ рецепторы, благо­даря которым они способны фагоцитировать комплексы ан­тигенов с антителами и белками комплемента. Белки ком­племента - эта группа белков, участвующих в уничтожении антигенов. Нейтрофилы фагоцитируют бактерий, выделяют биооксиданты (биологические окислители), выделяют бактериоцидные белки (лизоцим), убивающие бактерий. За спо­собность нейтрофильных гранулоцитов выполнять фагоци­тарную функцию И. И. Мечников назвал их микрофагами. Фагосомы в нейтрофилах обрабатываются сначала фермен­тами специфических гранул, а после этого сливаются с азурофильными гранулами (лизосомами) и подвергаются окон­чательной обработке.

В нейтрофильных гранулоцитах содержатся кейлоны, ко­торые тормозят репликацию ДНК незрелых лейкоцитов и тем самым тормозят их пролиферацию.

Продолжительность жизни нейтрофилов составляет 8 су­ток, из которых они 8 часов циркулируют в крови, затем через стенку капилляров мигрируют в соединительную ткань и там до конца своей жизни выполняют определенные функции.

Эозинофильные гранулоциты. Их всего 1-6 % в перифе­рической крови; в капле крови имеют диаметр 8-9 мкм, а в мазке крови на стекле приобретают диаметр до 13-14 мкм. В состав эозинофильных гранулоцитов входят специфические гранулы, способные окрашиваться только кислыми красителями. Форма гранул овальная, их длина до­стигает 1,5 мкм. В гранулах имеются кристаллоидные струк­туры, состоящие из пластин, наслоенных друг на друга в ви­де цилиндров. Эти структуры погружены в аморфный матрикс. В гранулах содержатся главный щелочной белок, эозинофильный катионный белок, кислая фосфатаза и пе­роксидаза. В эозинофилах имеются и более мелкие гранулы. Они содержат гистаминазу и арилсульфатазу, фактор, блоки­рующий выход гистамина из гранул базофильных грануло­цитов и тканевых базофилов.

Цитоплазма эозинофильных гранулоцитов окрашивается слабо базофильно, содержит слабо развитые органеллы об­щего значения.

Ядра эозинофильных гранулоцитов имеют различную форму: сегментированную, палочковидную и бобовидную. Сегментоядерные эозинофилы чаще всего состоят из двух, реже - из трех сегментов.

Функция эозинофилов: участвуют в ограничении мест­ных воспалительных реакций, способны к слабо выраженно­му фагоцитозу; при фагоцитозе выделяют биологические окислители. Эозинофилы активно участвуют в аллергиче­ских и анафилактических реакциях при поступлении в орга­низм чужеродных белков. Участие эозинофилов в аллергических реакциях заключается в борьбе с гистамином. Эозинофилы ведут борьбу с гистамином 4 способами:

1) уничтожают гистамин при помощи гистоминазы;

2) выделяют фактор, блокирующий выход гистамина из базофильных гранулоцитов;

3) фагоцитируют гистамин;

4) захватывают гистамин при помощи рецепторов и удерживают его на своей поверх­ности.

На цитолемме имеются Fc-рецепторы, способные зах­ватывать IgE, IgG, IgM. Есть рецепторы СЗ и рецепторы С4.

Активное участие эозинофилов в анафилактических ре­акциях осуществляется за счет арилсульфатазы, которая, выделившись из мелких гранул, разрушает анафилаксии, ко­торый выделяется базофильными лейкоцитами.

Продолжительность жизни эозинофильных гранулоцитов составляет несколько суток, в периферической крови они циркулируют 4-8 часов.

Увеличение количества эозинофилов в периферической крови называется эозинофилией, уменьшение - эозинопенией. Эозинофилия возникает при появлении в организме чу­жеродных белков, очагов воспаления, комплексов антиген-антитело. Эозинопения наблюдается под влиянием адрена­лина, адренокортикотропного гормона (АКТГ), кортикостероидов.

Базофильные гранулоциты. В периферической крови составляют 0,5-1 %; в капле крови имеют диаметр 7-8 мкм, в мазке крови - 11-12 мкм. В их цитоплазме содержатся ба­зофильные гранулы, обладающие метахромазией. Метахромазия - это свойство структур окрашиваться в цвет, не ха­рактерный для красителя. Так, например, азур окрашивает структуры в фиолетовый цвет, а гранулы базофилов окраши­ваются им в пурпурный цвет. В состав гранул входят гепарин, гистамин, серотонин, хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота. В цитоплазме содержатся пероксидаза, кислая фосфатаза, гистидиндекарбоксилаза, анафилаксии. Гистидин-декарбоксилаза является маркерным ферментом для базо­филов.

Ядра базофилов слабо окрашиваются, имеют слабодоль­чатую или овальную форму, их контуры слабо выражены.

В цитоплазме базофилов органеллы общего значения слабо выражены, окрашивается она слабо базофильно.

Функции базофильных гранулоцитов проявляются в сла­бо выраженном фагоцитозе. На поверхности базофилов име­ются рецепторы класса Е, которые способны удерживать им­муноглобулины. Основная функция базофилов связана с гепарином и гистамином, содержащимися в их гранулах. Бла­годаря им базофилы участвуют в регуляции местного гомеостаза. При выделении гистамина повышается проницаемость основного межклеточного вещества и стенки капилляра, повышается свертываемость крови, усиливается воспали­тельная реакция. При выделении гепарина снижается свер­тываемость крови, проницаемость капиллярной стенки и во­спалительная реакция. Базофилы реагируют на присутствие антигенов, при этом усиливается их дегрануляция, т. е. выде­ление гистамина из гранул, при этом усиливается отечность ткани за счет повышения проницаемости стенки сосудов. Ба­зофилы играют основную роль в развитии аллергических и анафилактических реакций. На их поверхности есть IgE-рецепторы к IgE.

Агранулоцнты. Лимфоциты составляют 19-37 %. В за­висимости от размеров лимфоциты подразделяются на ма­лые (диаметр менее 7 мкм), средние (диаметр 8-10 мкм) и большие (диаметр более 10 мкм). Ядра лимфоцитов чаще круглые, реже вогнутые. Цитоплазма слабо базофильна, со­держит небольшое количество органелл общего значения, имеются азурофильные гранулы, т. е. лизосомы.

При электронно-микроскопическом исследовании было установлено 4 разновидности лимфоцитов:

1) малые светлые, составляют 75 %, их диаметр равен 7 мкм, вокруг ядра распо­лагается тонкий слой слабо выраженной цитоплазмы, в кото­рой содержатся слабо развитые органеллы общего значения (митохондрии, комплекс Гольджи, гранулярная ЭПС, лизосо­мы);

2) малые темные лимфоциты, составляют 12,5%, их диа­метр 6-7 мкм, ядерно-цитоплазматическое отношение сме­щено в сторону ядра, вокруг которого еще более тонкий слой резко базофильной цитоплазмы, в которой содержится зна­чительное количество РНК, рибосом, митохондрий; другие ор­ганеллы отсутствуют;

3) средние составляют 10-12 %, их диа­метр около 10 мкм, цитоплазма слабо базофильна, в ней со­держатся рибосомы, ЭПС, комплекс Гольджи, азурофильные гранулы, ядро имеет круглую форму, иногда имеет вогнутость, содержит ядрышки, имеется рыхлый хроматин;

4) плазмоциты, составляют 2 %, их диаметр 7-8 мкм, цитоплазма окра­шивается слабо базофильно, около ядра имеется неокрашиваемый участок - так называемый дворик, в котором содер­жится комплекс Гольджи и клеточный центр, в цитоплазме хорошо развита гранулярная ЭПС, в виде цепочки опоясы­вающая ядро. Функция плазмоцитов - выработка антител.

Функционально лимфоциты делятся на В-, Т- и О-лимфоциты. В-лимфоциты вырабатываются в красном костном мозге, антигеннезависимой дифференцировке подвергаются в аналоге бурсы Фабрициуса.

Функция В-лимфоцитов - выработка антител, т. е. имму­ноглобулинов. Иммуноглобулины В-лимфоцитов являются их рецепторами, которые могут быть сконцентрированы в определенных местах, могут быть диффузно рассеяны по поверхности цитолеммы, могут перемещаться по поверхно­сти клетки. В-лимфоциты имеют рецепторы к антигенам и эритроцитам барана.

Т-лимфоциты подразделяются на Т-хелперы, Т-супрессоры и Т-киллеры. Т-хелперы и Т-супрессоры регулируют гумо­ральный иммунитет. В частности, под влиянием Т-хелперов повышается пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов и синтез антител в В-лимфоцитах. Под влиянием лимфокинов, выделяемых Т-супрессорами, пролиферация В-лимфоцитов и синтез антител подавляются. Т-киллеры участвуют в клеточном иммунитете, т. е. они уничтожают генетически чужеродные клетки. К киллерам относятся К-клетки, которые убивают чужеродные клетки, но только при наличии к ним ан­тител. На поверхности Т-лимфоцитов имеются рецепторы к эритроцитам мыши.

О-лимфоциты недифференцированы и относятся к резервным лимфоцитам.

Морфологически различить В- и Т-лимфоциты не всегда возможно. В то же время в В-лимфоцитах лучше развита гра­нулярная ЭПС, в ядре имеются рыхлый хроматин и ядрыш­ки. Лучше всего Т- и В-лимфоциты можно различить при по­мощи иммунных и иммуноморфологических реакций.

Продолжительность жизни Т-лимфоцитов составляет от нескольких месяцев до нескольких лет, В-лимфоцитов - от нескольких недель до нескольких месяцев.

Стволовые клетки крови (СКК) морфологически не отли­чимы от малых темных лимфоцитов. Если СКК попадают в соединительную ткань, то они дифференцируются в туч­ные клетки, фибробласты и др.

Моноциты. Составляют 3-11 %, их диаметр в капле крови равен 14 мкм, в мазке крови на стекле - 18 мкм, цитоплазма слабо базофильна, содержит органеллы общего значения, в том числе хорошо развитые лизосомы, или азурофильные гранулы. Ядро чаще всего имеет бобовидную форму, реже - подковооб­разную или овальную. Функция - фагоцитарная. Моноциты циркулируют в крови 36-104 часов, затем мигрируют через стенку капилляров в окружающую ткань и там дифференциру­ются в макрофаги - глиальные макрофаги нервной ткани, звездчатые клетки печени, альвеолярные макрофаги легких, остеокласты костной ткани, внутриэпидермальные макрофаги эпидермиса кожи и др. При фагоцитозе макрофаги выделяют биологические окислители. Макрофаги стимулируют процессы пролиферации и дифференцировки В- и Т-лимфоцитов, уча­ствуют в иммунологических реакциях.

Тромбоциты (trombocytus). Составляют в 1л крови 250-300 х 1012, представляют собой частицы цитоплазмы, отщепляющиеся от гигантских клеток красного костного мозга - мегакариоцитов. Диаметр тромбоцитов 2-3 мкм. Тромбоциты состоят из гиаломера, являющегося их основой, и хромомера, или грануломера.

Плазмолемма плазмоцитов покрыта толстым (15-20 нм) гликокаликсом, образует инвагинации в виде канальцев, от­ходящих от цитолеммы. Это открытая система канальцев, через которые из тромбоцитов выделяется их содержимое, а из плазмы крови поступают различные вещества. В плазмолемме имеются гликопротеины - рецепторы. Гпикопротеин PIb захватывает из плазмы фактор фон Виллебранда (vWF). Это один из основных факторов, обеспечивающих свертывание крови. Второй гликопротеин, PIIb-IIIa, является рецептором фибриногена и принимает участие в агрегации тромбоцитов.

Гиаломер - цитоскелет тромбоцита представлен актиновыми филаментами, расположенными под цитолеммой, и пучками микротубул, прилежащих к цитолемме и располо­женных циркулярно. Актиновые филаменты принимают участие в сокращении объема тромба.

Плотная тубулярная система тромбоцита состоит из трубочек, сходных с гладкой ЭПС. На поверхности этой си­стемы синтезируются циклооксигеназы и простагландины, в этих трубочках связываются двухвалентные катионы и де­понируются ионы Са 2+ . Кальций способствует адгезии и аг­регации тромбоцитов. Под влиянием циклооксигеназ арахидоновая кислота распадается на простагландины и тромбоксан А-2, которые стимулируют агрегацию тромбоцитов.

Грануломер включает органеллы (рибосомы, лизосомы, микропероксисомы, митохондрии), компоненты органелл (ЭПС, комплекса Гольджи), гликоген, ферритин и специаль­ные гранулы.

Специальные гранулы представлены следующими 3 типами:

1-й тип - альфа-гранулы, имеют диаметр 350-500 нм, со­держат белки (тромбопластин), гликопротеины (тромбоспон- дин, фибронектин), фактор роста и литические ферменты (катепсин).

2-й тип - бета-гранулы, имеют диаметр 250-300 нм, представляют собой плотные тельца, содержат серотонин, поступающий из плазмы крови, гистамин, адреналин, каль­ций, АДФ, АТФ.

3-й тип- гранулы диаметром 200-250 нм, представлен­ные лизосомами, содержащими лизосомальные ферменты, и микропероксисомами, содержащими пероксидазу.

Различают 5 разновидностей тромбоцитов: 1) юные; 2) зрелые; 3) старые; 4) дегенеративные; 5) гигантские. Функ­ция тромбоцитов - участие в образовании тромбов при пов­реждении кровеносных сосудов.

При образовании тромба происходит: 1) выделение тканя­ми внешнего фактора свертывания крови и адгезии тромбо­цитов; 2) агрегация тромбоцитов и выделение внутреннего фактора свертывания крови и 3) под влиянием тромбопластина протромбин превращается в тромбин, под действием которого фибриноген выпадает в нити фибрина и образуется тромб, который, закупоривая сосуд, прекращает кровотече­ние.

При введении в организм аспирина подавляется тромбообразование.

Гемограмма. Это количество форменных элементов кро­ви в единице ее объема (в 1л). Кроме того, определяют коли­чество гемоглобина и СОЭ, выражаемую в миллиметрах за 1 час.

Лейкоцитарная формула. Это процентное содержание лейкоцитов. В частности, сегментоядерных нейтрофильных лейкоцитов содержится 47-72 %, палочкоядерных - 3-5 %, юных - 0,5 %; базофильных гранулоцитов - 0,5-1 %, эозинофильных гранулоцитов - 1-6 %; моноцитов 3-11 %; лим­фоцитов - 19-37 %. При патологических состояниях орга­низма увеличивается количество юных и палочкоядерных нейтрофильных гранулоцитов - это называется «сдвиг фор­мулы влево».

Возрастные изменения содержания форменных эл­ементов крови. В организме новорожденного в 1 л крови со­держится 6-7×10 12 эритроцитов; к 14-м суткам - столько же, сколько у взрослого, к 6 месяцам количество эритроцитов уменьшается (физиологическая анемия), к периоду полового созревания достигает уровня у взрослого человека.

Существенные возрастные изменения претерпевает со­держание нейтрофильных гранулоцитов и лимфоцитов. В организме новорожденного их количество соответствует количеству у взрослого человека. После этого количество нейтрофилов начинает уменьшаться, лимфоцитов - увели­чиваться, и к 4-м суткам содержание тех и других становит­ся одинаковым (первый физиологический перекрест). За­тем количество нейтрофилов продолжает уменьшаться, лимфоцитов - возрастать, и к 1-2 годам количество ней­трофильных гранулоцитов снижается до минимального (20-30 %), а лимфоцитов - увеличивается до 60-70 %. По­сле этого содержание лимфоцитов начинает уменьшаться, нейтрофилов - увеличиваться, и к 4 годам количество тех и других уравнивается (второй физиологический пере­крест). Затем количество нейтрофилов продолжает увели­чиваться, лимфоцитов - уменьшаться, и к периоду полово­го созревания содержание этих форменных элементов такое же, как и у взрослого человека.

Лимфа состоит из лимфоплазмы и форменных элемен­тов крови. Лимфоплазма включает воду, органические ве­щества и минеральные соли. Форменные элементы крови на 98 % состоят из лимфоцитов, 2 % - остальные формен­ные элементы крови. Значение лимфы заключается в обно­влении основного межклеточного вещества ткани и очище­ние его от бактерий, бактериальных токсинов и других вредных веществ. Таким образом, лимфа отличается от кро­ви меньшим содержанием белков в лимфоплазме и большим количеством лимфоцитов.

Кровь – жидкая соединительная ткань. Она состоит из жидкой части – плазмы и отдельных форменных элементов – эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Форменные элементы крови образуются в кроветворных органах (в красном костном мозге, печени, селезёнке, лимфатических узлах).

В организме человека и животных кровь выполняет важные функции – дыхательную, трофическую, выделительную, защитную, гуморальную, участвует в терморегуляции.

Объем крови в теле человека с массой тела 70 кг составляет около 5–5,5 л. Кровь, межклеточное вещество и лимфа образуют внутреннюю среду организма, которая имеет постоянный состав. Это обеспечивает нормальный обмен веществ между клетками тканей и органов. Вместе с нервной и эндокринной системами кровь принимает участие в поддержании гомеостаза.

Плазма крови – это бесцветная жидкость, которая состоит на 90–93 %

из воды и сухого вещества, в котором около 6,6–8,5 % принадлежит белкам

и 1,5–3,5 % – органические и неорганические соединения.

Эритроциты , или красные кровяные тельца, у человека и млекопитающих представлены высокоспециализированными безъядерными клетками, содержащими гемоглобин для обеспечения транспортировки кислорода и углекислоты в организме. Кроме того, эритроциты участвуют в транспорте различных веществ и являются компонентом антиоксидантной системы организма.Количество эритроцитов у женщин – 3,9–4,9 · 1012/л, у мужчин – 4,0–5,2 · 1012/л, с диаметром 7–8 мкм. Эритроциты у человека и млекопитающих во взвешенном состоянии имеют форму двояковогнутого диска, такая конфигурация создаёт наибольшую площадь поверхности по отношению к объёму, что обеспечивает максимальный газообмен. Поверхность отдельного эритроцита приблизительно равна 125 мкм 2 , а о бъем 90 мкм 3 , общая площадь поверхности циркулирующих в крови эритроцитов составляет около 3500–3700 м 2 . В к ровяное русло эритроциты выбрасываются из костного мозга в виде ретикулоцитов, имеющих в цитоплазме зернистость. Переход ретикулоцита в эритроцит происходит в кровяном русле. Потенциальная продолжительность жизни эритроцитов составляет 100–120 дней. В сутки из кровотока удаляется 0,5–1,5 % общей массы эритроцитов и столько же вбрасывается.

Число эритроцитов у здоровых людей может варьироваться в зависимости от возраста, гормонального фона, психоэмоциональной и физической нагрузок, а также действия экологических факторов.

Лейкоциты (белые кровяные клетки) разнородны по морфологии и

биологической роли. В одном литре крови взрослого человека содержится

3,8–9,8 · 109лейкоцитов. Белые кровяные клетки имеют шаровидную форму,

в цитоплазме которых находятся гранулы – специфические (вторичные) и

азурофильные (лизосомы) . В зависимости от типа гранул лейкоциты подразделяются на гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые ).

Гранулоцит ы, к которым относятся нейтрофилы, эозирофилы, базофилы, содержат специфические и азурофильные гранулы и дольчатое сегментированное ядро разнообразной формы и называются полиморфноядерными лейкоцитами.

Агранулоциты – моноциты и лимфоциты, содержат только азурофильные гранулы, имеют несегментированное ядро и называются мононуклеарными лейкоцитами. Содержание лейкоцитов в 1 мм3 крови и их соотношение (в %) представлено в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Тип клетки Число клеток в 1 мм3 крови Соотношение, %

Нейтрофилы 2500–7500 50–70

Эозинофилы 50–500 1–5

Базофилы 20–100 0–1

Моноциты 100–800 2–10

Лимфоциты 1500–4000 20–45

Полиморфноядерные лейкоциты образуются в костном мозге из клеток-предшественников, начало которым дают стволовые клетки. По мере созревания ядра в клетках появляются гранулы, типичные для каждого вида

клеток. В кровотоке эти клетки перемещаются вдоль стенок капилляров в первую очередь за счет амебоидных движений. Нейтрофилы способны покидать внутреннее пространство сосуда и скапливаться в месте инфекции.

Время жизни гранулоцитов около 10 дней, после чего они разрушаются в селезенке.

Нейтрофилы – наиболее многочисленные из лейкоцитов и составляют

40–75 % от общего количества лейкоцитов.

Диаметр нейтрофилов в мазке крови – 12–14 мкм. Большинство красителей окрашивает их ядро в фиолетовый цвет; ядро нейтрофилов периферической крови может иметь от одной до пяти долей. Цитоплазма окрашивается в розоватый цвет; под микроскопом в ней можно различить множество интенсивных розовых гранул. Количество митохондрий и органелл, необходимых для синтеза белка, минимально, и поэтому нейтрофилы не способны к продолжительному функционированию. У женщин примерно 1 % нейтрофилов несет половой хроматин (образованный одной из двух X-хромосом) – тельце в форме барабанной палочки, прикрепленное к одной из ядерных долей. Эти так называемые тельца Барра , позволяющие определять пол при исследовании образцов крови.

Главная функция нейтрофилов – фагоцитоз тканевых обломков и уничтожение микроорганизмов.

Эозинофилы по своим размерам сходны с нейтрофилами, составляют

1–5 % лейкоцитов, циркулирующих в крови. Их ядро редко имеет больше трех долей, соединенных тонкой перемычкой, цитоплазма содержит хорошо

Базофилы составляют 0–1 % от общего числа лейкоцитов циркулирующей крови и размерами 10–12 мкм. Они имеют уплощенное ядро, которое состоит из чётко выраженных трёх долек, изогнутых в виде буквы S.

В цитоплазме располагаются все виды органелл, свободные рибосомы, гликоген и цитоплазматические гранулы, окрашиваемые основными красителями в синий цвет. Активируемые базофилы могут покидать кровоток, выселяться в ткани и мигрировать к очагу воспаления, кроме того, участвовать в аллергических реакциях.

Моноциты – самые крупные лейкоциты с диаметром 15–20 мкм, количество их составляет 2–9 % от всех лейкоцитов циркулирующей крови. Они образуются в костном мозге. Крупное подковообразное, эксцентрично расположенное ядро моноцитов имеет пятнистый вид из-за неравномерно конденсированного хроматина. Цитоплазма при окраске голубовато-серая, содержит незначительное число включений, окрашивающихся красителем азуром в сине-фиолетовый цвет. Моноциты образуются как в костном мозге, так и в селезенке и в лимфатических узлах. Их основная функция – фагоцитоз.

Лимфоциты – небольшие одноядерные клетки, составляют 20–45 % от

общего числа лейкоцитов, циркулирующих в крови. Популяция лимфоцитов периферической крови неоднородна по размерам; их величина варьируется от 4,5 до 10 мкм. Принято выделять малые (4,5–6 мкм), средние (7–10 мкм) и большие лейкоциты (10–18 мкм) лейкоциты. Ядра клеток плотные и круглые, цитоплазма голубоватого цвета, с очень редкими гранулами. Несмотря на то, что лимфоциты выглядят морфологически однородно, они отчетливо различаются по своим функциям и свойствам клеточной мембраны. Их делят

Роль внутренней среды в жиз недеятельности организма. Каждая клетка организма выполняет определенную работу и нуждается в постоянном притоке кислорода и питательных веществ, а также в удалении продуктов обмена веществ. И то и другое происходит через кровь, циркулирующую в кровеносной системе. Клетки организма с кровью непосредственно не соприкасаются. Каждую клетку омывает жидкость, в которой содержатся необходимые для нее вещества. Эта жидкость называется межклеточным веществом . Так как через мембрану клеток вещества могут проникать только в растворенном виде, межклеточное вещество является для них жизненно важной средой. Из нее клетки получают кислород и питательные вещества, а ей отдают углекислый газ и отработанные продукты обмена.

Межклеточное вещество постоянно пополняется из крови различными химическими соединениями и водой. Одновременно некоторое количество белков, жиров и воды проникает из межклеточного вещества в систему мельчайших лимфатических сосудов - слепо замкнутых лимфатических капилляров. Межклеточное вещество, просочившееся в лимфатические капилляры, называется лимфой. Лимфа накапливается и по лимфатическим сосудам переносится в кровеносную систему. За день в кровь поступает от 2 до 4 л лимфы.

Кровь - жидкая соединительная ткань. Она состоит из жидкой части - плазмы и отдельных формен ных элементов: красных кровяных клеток - эритроцитов – 5 млн/мм3, белых кровяных клеток - лейкоцитов – 4-9 тыс/мм3 и кровяных пластинок - тромбоцитов – 300 тыс/мм3. Форменные элементы крови образуются в кроветворных органах: в красном костном мозге, печени, селезенке, лимфатических узлах. В организме кровь выполняет различные функции: дыхательную - переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ от тканей к легким; питательную - доставляет пищевые вещества к клеткам; выделительную - выносит ненужные продукты обмена веществ; терморегуляторную - регулирует температуру тела; защитную - вырабатывает вещества, необходимые для борьбы с микроорганизмами; гуморальную - связывает между собой различные органы и системы, перенося вещества, которые в них образуются.

Кровь циркулирует в замкнутой системе сосудов. Объем крови в теле человека в среднем около 5 л. Кровь, межклеточное вещество и лимфа об разуют внутреннюю среду организ ма . Внутренняя среда организма имеет постоянный состав. Это обеспечивает нормальный обмен веществ клеток и выполнение свойственных им функций.

Саморегуляция внутренней сре ды. Организм человека постоянно подвергается разнообразным воздействиям со стороны внешней среды. Но внутренняя среда организма при этом сохраняет постоянство своего состава. Значит ли это, что ее содержание и свойства не подвержены никаким колебаниям? Конечно, нет. Вы уже знаете, что в клетках происходит непрерывный обмен: одни вещества выводятся из клеток во внутреннюю среду, другие переходят из нее в клетки. Однако общий состав и свойства внутренней среды меняются столь незначительно, что у здорового человека практически являются постоянными. Такое постоянство внутренней среды (гомеостаз ) проявляется в том, что в ответ на воздействия из внешней среды в организме автоматически возникают ответные реакции, препятствующие сильным изменениям его внутренней среды. Постоянство внутренней среды - пример процессов саморегуляции в нашем организме.

2. Плазма крови.

Состав плазмы крови. Плазма представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Плазма состоит из неорганических (90% - вода и различные минеральные соли) и органических веществ. К органическим веществам плазмы относятся белки, глюкоза, витамины , гормоны и продукты распада белков.

Каждый знает, что вкус крови слегка солоноватый. Состав крови близок по содержанию солей к морской воде. Важнейшие соли крови - хлорид натрия, хлорид калия и хлорид кальция. В нормальных условиях общая концентрация солей в плазме равна содержанию солей в клетках крови. Большое количество выпитой жидкости или съеденной соленой пищи может несколько изменить солевой состав плазмы, но на короткое время.

Жизнедеятельность клеток организма зависит от нормального солевого состава крови. Это можно продемонстрировать следующим образом. Заполним три пробирки раствором поваренной соли различной концентрации: 0,9%, 0,2% и 2% и добавим туда небольшое, но одинаковое количество крови. Наблюдая за цветом жидкости в пробирках, спустя 10- 15 мин можно заметить, что в растворах поваренной соли различной концентрации эритроциты ведут себя по-разному. Они не изменяются в пробирке, где концентрация соли равна 0,9%. Эритроциты осядут на дно пробирки, и жидкость останется прозрачной. Такой раствор называется физиологическим раствором , так как примерно такая же концентрация хлорида натрия содержится в плазме крови.

В пробирке с более низким – гипотоническим (0,2%), чем в плазме, содержанием хлорида натрия эритроциты набухают, их оболочка разрывается. Красящее вещество эритроцитов - гемоглобин выходит наружу и окрашивает жидкость в пробирке в розовый цвет. В пробирке с более высоким – гипертоническим содержанием хлорида натрия (2%) эритроциты сморщиваются и оседают на дно, так как вода из них выходит наружу. Следовательно, постоянство солевого состава плазмы обеспечивает нормальное строение и функцию клеток крови.

Этот пример показывает, что при введении в кровь лекарственных веществ нужно всегда заботиться о том, чтобы солевой состав вводимых растворов по концентрации соответствовал составу плазмы. Поэтому лекарства для введения в кровь готовят на физиологическом растворе. Физиологический раствор вводится также людям, потерявшим большое количество воды, для сохранения их жизни. Поддержание нормального уровня хлорида натрия в плазме - важная задача организма. Повышение или понижение содержания солей натрия в плазме опасно для здоровья и жизни человека. Находящийся в море и лишенный пресной воды человек погибает оттого, что в его крови увеличивается содержание солей, и прежде всего хлорида натрия. Вода из клеток и тканей устремляется в кровь, и организм обезвоживается. Потеря с потом большого количества хлорида натрия, а с ним и воды также приводит к нарушениям в деятельности организма.

Таким образом, плазма крови выполняет следующие функции: питательную, выделительную, защитную (от потерь крови и от бактерий), гуморальную.

3. Свертывание крови.

Свертывание крови предохраняет организм от потери крови при ранениях. В свертывании крови участвуют различные вещества, находящиеся в сосудах и в окружающих тканях. Особо важную роль играют кровяные пластинки тромбоциты и ионы кальция . При ранении кровь выходит из сосуда. На первой стадии у места повреждения сосуда накапливаются и разрушаются тромбоциты . Из них выводится в плазму особый фермент – тромбопластин . На второй стадии тромбопластин воздействует на белок плазмы протромбин и последний превращается в активный тромбин . На третьей стадии тромбин действует на растворимый в плазме белок фибриноген , который превращается в нерастворимый белок фибрин . В сети фибрина застревают эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, образуя сгусток - тромб . Сосуд закупоривается тромбом, и кровотечение прекращается. Оставшаяся плазма выжимается из тромба. Плазма крови без фибриногена называется сыво роткой крови.

Через некоторое время тромб рассасывается и проходимость сосуда восстанавливается. Снижение температуры замедляет, а повышение - ускоряет скорость свертывания крови.

Основные термины и понятия:

Внутренняя среда. Тканевая жидкость. Лимфа. Плазма. Эритроциты. Лейкоциты. Тромбоциты. Свертывание крови. Фибриноген. Фибрин. Физиологичес кий раствор.

Карточка у доски и карточки для письменной работы: - не будет, будет анализ зачетной работы.

Компьютерное тестирование:

**Тест 1 . Виды внутренней среды организма:

1. Кровь. 5. Слюна.

2. Желудочный сок. 6. Тканевая жидкость.

3. Моча. 7. Кишечный сок.

4. Лимфа. 8. Слезная жидкость.

**Тест 2 . Верные суждения:

1. Лимфа – плазма крови, которая попала в лимфатические капилляры.

2. В сутки лимфы образуется 2-4 литра.

3. Лимфа – тканевая жидкость, попавшая в лимфатические капилляры.

4. Лимфа переносится в кровеносную систему.

**Тест 3 . Верные суждения:

1. Больше всего в крови эритроцитов.

2. Больше всего в крови лейкоцитов.

3. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты – клетки крови.

4. Тромбоциты – не клетки, а кровяные пластинки.

Тест 4 . В физиологическом растворе концентрация солей:

Тест 5 . Эритроциты набухают, их оболочки лопаются в растворе:

1. Гипертоническом.

2. Гипотоническом.

3. Изотоническом.

4. Физиологическом.

**Тест 6 . Для свертывания крови необходимы:

1. Тромбоциты.

2. Ионы Са2+.

3. Белки плазмы.

4. Поврежденные сосуды.

Тест 7 . На первой стадии свертывания крови:

1. Поврежденные сосуды → тромбоциты → тромбопластин → протромбин → тромбин → фибриноген → фибрин.

2. Поврежденные сосуды → тромбоциты → тромбопластин → протромбин.

3. Поврежденные сосуды → тромбоциты →тромбопластин.

4. Поврежденные сосуды → тромбоциты → фибрин.

Тест 8 . На второй стадии свертывания крови:

1. Тромбопластин → протромбин → тромбин → фибриноген → фибрин.

2. Тромбопластин → протромбин → тромбин.

3. Тромбопластин → фибриноген → фибрин.

4. Тромбопластин → фибрин.

Тест 9 . На третьей стадии свертывания крови:

1. Тромбин → фибрин → фибриноген → тромб.

2. Тромбин → тромб.

3. Тромбин → фибриноген → фибрин → тромб.

4. Тромбин → тромбопластин → фибрин → тромб.

Тест 10 . Сыворотка крови:

1. Плазма крови.

2. Плазма крови без белков.

3. Плазма крови без Са2+.

4. Плазма крови без фибриногена.

Глава 7. КРОВЬ И ЛИМФА. КРОВЕТВОРЕНИЕ

Глава 7. КРОВЬ И ЛИМФА. КРОВЕТВОРЕНИЕ

7.1. ПОНЯТИЕ О СИСТЕМЕ КРОВИ

Система крови включает кровь, органы кроветворения - красный костный мозг, вилочковую железу (тимус), селезенку, лимфатические узлы, лим-фоидную ткань некроветворных органов, а также клетки крови в составе соединительной и эпителиальной тканей.

Элементы системы крови связаны генетически и функционально, подчиняются общим законам нейрогуморальной регуляции, объединены тесным взаимодействием всех звеньев. Так, постоянный состав периферической крови поддерживается сбалансированными процессами новообразования (гемопоэза) и разрушения клеток крови. Поэтому понимание вопросов развития, строения и функции отдельных элементов системы возможно лишь с позиций изучения закономерностей, характеризующих систему в целом.

Система крови тесно связана с лимфатической и иммунной системами. Образование иммуноцитов происходит в органах кроветворения, а их циркуляция и рециркуляция - в периферической крови и лимфе.

Кровь и лимфа - ткани мезенхимного происхождения. Они образуют внутреннюю среду организма (вместе с рыхлой соединительной тканью), состоят из плазмы (жидкого межклеточного вещества) и взвешенных в ней форменных элементов. Обе ткани тесно взаимосвязаны, в них происходит постоянный обмен форменными элементами, а также веществами, находящимися в плазме. Установлен факт рециркуляции лимфоцитов из крови в лимфу и из лимфы в кровь. Все клетки крови развиваются из общей полипотентной стволовой клетки крови в эмбриогенезе (эмбриональный гемопоэз) и после рождения (постэмбриональный гемопоэз). Сущность и этапы гемопоэза рассмотрены ниже.

7.2. КРОВЬ

Кровь (sanguis, haema) - это циркулирующая по кровеносным сосудам жидкая ткань, состоящая из двух основных компонентов - плазмы и взве-

шенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и кровяных пластинок. Плазма составляет 55-60 % объема крови, а форменные элементы - 40-45 %. Кровь в организме человека составляет 5-9 % массы тела. В среднем в теле человека с массой тела 70 кг содержится около 5-5,5 л крови.

Функции крови. Основные функции крови: дыхательная (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие); трофическая (доставка органам питательных веществ); защитная (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови при травмах); выделительная (удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ); гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе иммунного статуса организма). Через кровь (и лимфу) транспортируются также гормоны и другие биологически активные вещества. 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.

7.2.1. Плазма крови

Плазма крови представляет собой межклеточное вещество жидкой консистенции. Это сложная смесь белков, аминокислот, углеводов, жиров, солей, гормонов, ферментов, растворенных газов. Плазма содержит 90-93 % воды и 7-10 % сухого вещества, в котором около 6,6-8,5 % белков и 1,5- 3,5 % других органических и минеральных соединений. К основным белкам плазмы крови относятся альбумины, глобулины и фибриноген. Плазма крови имеет рН около 7,36. Подробное описание химического состава плазмы крови дается в учебниках биохимии и физиологии.

7.2.2. Форменные элементы крови

К форменным элементам крови относятся лейкоциты и постклеточные структуры - эритроциты и кровяные пластинки (тромбоциты) (рис. 7.1). Популяция клеток крови обновляющаяся, с коротким циклом развития, где большинство зрелых форм являются конечными (погибающими) клетками.

Эритроциты

Эритроциты, или красные кровяные тельца, человека и большинства млекопитающих - это самые многочисленные форменные элементы крови, утратившие в фило- и онтогенезе ядро и часть органелл (постклеточные структуры). Эритроциты являются высокодифференцированными структурами, не способными к делению. Основная функция эритроцитов - дыхательная - транспортировка кислорода и углекислоты. Эта функция обеспечивается дыхательным пигментом - гемоглобином - сложным белком, имеющим в своем составе железо. Кроме того, эритроциты участвуют в

Рис. 7.1. Форменные элементы крови человека:

1 - эритроцит; 2 - сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит; 3 - палочкоя-дерный нейтрофильный гранулоцит; 4 - юный нейтрофильный гранулоцит; 5 - эозинофильный (ацидофильный) гранулоцит; 6 - базофильный гранулоцит; 7 - большой лимфоцит; 8 - средний лимфоцит; 9 - малый лимфоцит; 10 - моноцит;

11 - тромбоциты (кровяные пластинки). Мазок, окраска по Романовскому-Гимзе

транспорте аминокислот, антител, токсинов и ряда лекарственных веществ, адсорбируя их на поверхности плазмолеммы.

Количество эритроцитов у взрослого мужчины составляет 3,9-5,5*10 12 /л, а у женщин - 3,7-4,9*10 12 /л крови. Однако число эритроцитов у здоровых людей может варьировать в зависимости от возраста, эмоциональной и физической нагрузки, действия экологических факторов и др.

Форма и строение. Популяция эритроцитов неоднородна по их форме и размерам. В нормальной крови человека основную массу (80-90 %) составляют эритроциты двояковогнутой формы - дискоциты. Кроме того, имеются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроци-

Рис. 7.2. Эритроциты различной формы в сканирующем электронном микроскопе, ув. 8000 (по Г. Н. Никитиной):

1 - дискоциты-нормоциты; 2 - дискоцит-макроцит; 3, 4 - эхиноциты; 5 - стома-тоциты; 6 - сфероцит

тов - шиповидные эритроциты, или эхиноциты (~6 %), куполообразные, или стоматоциты (~1-3 %), и шаровидные, или сфероциты (~1 %) (рис. 7.2). Процесс старения эритроцитов идет двумя путями - кренированием (образование зубцов на плазмолемме) или путем инвагинации участков плазмо-леммы (рис. 7.3).

Одним из проявлений процесса старения эритроцитов служит их гемолиз, сопровождающийся выходом гемоглобина; при этом в крови обна-

Рис. 7.3. Изменение формы эритроцитов в процессе старения (схема):

I, II, III, IV - стадии развития эхиноцитов и стоматоцитов (по Т. Фуджии)

Рис. 7.4. Электронная микрофотография гемолиза эритроцитов и образование их «теней» (по Г. Н. Никитиной): 1 - дискоцит; 2 - эхиноцит; 3 - «тени» эритроцитов. Увеличение 8000

руживаются «тени» (оболочки) эритроцитов (рис. 7.4). Обязательной составной частью популяции эритроцитов являются их молодые формы (1-5 %), называемые ретикулоцитами. В них сохраняются рибосомы и эндо-плазматическая сеть, формирующие зернистые и сетчатые структуры (substantia granulofilamentosa), которые выявляются при специальной супра-витальной окраске (рис. 7.5). При обычной гематологической окраске азуром II-эозином они в отличие от основной массы эритроцитов, окрашивающихся в оранжево-розовый цвет (оксифилия), проявляют полих-роматофилию и окрашиваются в серо-голубой цвет.

При заболеваниях могут появляться аномальные формы эритроцитов, что чаще всего обусловлено изменением структуры гемоглобина (Нb). Замена даже одной аминокислоты в молекуле НЬ может быть причиной изменения формы эри-

Рис. 7.5. Ретикулоциты (по Г. А. Алексееву и И. А. Кассирскому): зернисто-сетчатая субстанция имеет вид клубка (I), отдельных нитей, розетки (II, III), зернышек (IV)

троцитов. В качестве примера можно привести появление эритроцитов серповидной формы при серповидно-клеточной анемии, когда у больного имеет место генетическое повреждение в β-цепи гемоглобина. Нарушение формы эритроцитов при заболеваниях получило название пойкилоцитоз.

Размеры эритроцитов в нормальной крови также варьируют. Большинство эритроцитов (~75 %) имеют диаметр около 7,5 мкм и называются нормоци-тами. Остальная часть эритроцитов представлена микроцитами (~12,5 %) и макроцитами (~12,5 %). Микроциты имеют диаметр менее 7,5 мкм, а макро-циты - 9-12 мкм. Изменение размеров эритроцитов встречается при заболеваниях крови и называется анизоцитозом.

Плазмолемма. Плазмолемма эритроцита - белково-липидная клеточная мембрана. Она имеет хорошо развитый гликокаликс, образованный олиго-сахарами, входящими в состав гликолипидов, гликосфинголипидов и гли-копротеинов мембраны. Распространены мембранные гликопротеины - гликофорины. С ними связывают антигенные различия между группами крови человека. Гликофорины обнаружены только в эритроцитах. В состав гликофорина входят остатки сиаловой кислоты, придающие отрицательный заряд поверхности эритроцита.

Олигосахариды гликолипидов и гликопротеинов определяют антигенный состав эритроцитов, т. е. наличие в них агглютиногенов. На поверхности эритроцитов выявлены агглютиногены АиВ, в состав которых входят полисахариды, содержащие аминосахара и глюкуроновую кислоту. Они обеспечивают агглютинацию (склеивание) эритроцитов под влиянием соответствующих белков плазмы крови - α-и β-агглютининов, находящихся в составе фракции γ-глобулинов.

По содержанию агглютиногенов и агглютининов различают 4 группы крови: в крови 0(1) группы отсутствуют агглютиногены А и В, но имеются а- и β-агглютини-ны; в крови А(П) группы имеются агглютиноген А и α-агглютинин; в крови В(Ш) группы содержатся В-агглютиноген и α-агглютинин; в крови AB(IV) группы имеются агглютиногены А и В и нет агглютининов. При переливании крови для предотвращения гемолиза (разрушение эритроцитов) нельзя допускать вливания реципиентам эритроцитов с агглютиногенами А или В, имеющим а- и β-агглютинины.

На поверхности эритроцитов имеется также антиген - резус-фактор (Rh-фактор) - агглютиноген. Он присутствует у 86 % людей; у 14 % отсут-

Рис. 7.6. Свежая кровь: 1 - эритроциты (дискоциты); 2 - эритроциты с выростами цитоплазмы (эхи-ноциты); 3 - «монетные столбики» эритроцитов (агглютинированные эритроциты); 4 - лейкоциты; 5 - тромбоциты (кровяные пластинки); 6 - нити фибрина

ствует (резус-отрицательные). Переливание резус-положительной крови резус-отрицательному пациенту вызывает образование резус-антител и гемолиз эритроцитов. Агглютинация эритроцитов свойственна нормальной свежей крови, при этом образуются так называемые «монетные столбики» (рис. 7.6). Это явление связано с потерей заряда плаз-молеммой эритроцитов.

С внутренней стороны плазмо-леммы эритроцита расположена группа белков цитоскелета.

Среди них белок спектрин формирует в примембранном пространстве сеть, которая прикрепляется к плаз-молемме с помощью белков анки-рина и белка полосы 3. Все это обеспечивает плазмолемме упругость и эластичность, а эритроциту - двояковогнутую форму (рис. 7.7, а, б). Скорость оседания (агглютинации) эритроцитов (СОЭ) в 1 ч у здоровых мужчин составляет 4-8 мм и 7-10 мм у женщин. СОЭ может значительно изменяться при заболеваниях, например при воспалительных процессах, и поэтому служит важным диагностическим признаком. В движущейся крови эритроциты отталкиваются из-за наличия на их плазмолемме одноименных отрицательных зарядов. Поверхность плазмолеммы одного эритроцита составляет около 130 мкм 2 .

Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60 %) и сухого остатка (40 %), содержащего около 95 % гемоглобина и 5 % других веществ.

Наличие гемоглобина обусловливает желтую окраску отдельных эритроцитов свежей крови, а совокупность эритроцитов - красный цвет крови. При окрашивании мазка крови азуром II-эозином по Романовскому-Гимзе большинство эритроцитов приобретают оранжево-розовый цвет (оксифиль-ны), что связано с высоким содержанием в них гемоглобина.

В небольшой части эритроцитов (1-5 %), являющихся более молодыми формами, сохраняются остатки органелл (рибосомы, гранулярная эндоплазматическая сеть), которые проявляют базофилию. Такие эритроциты окрашиваются как кислыми красителями (эозин), так и основными (азур II) и называются полихроматофиль-ными. При специальной суправитальной окраске (бриллиант-крезилфиолетовым) в них выявляются сетевидные структуры, поэтому их называют ретикулоцитами. Эритроциты различаются по степени насыщенности гемоглобином. Среди них выделяются нормохромные, гипохромные и гиперхромные, соотношение между которыми значительно изменяется при заболеваниях. Количество гемоглобина в одном эритроците называют цветным показателем. Электронно-микроскопически

Рис. 7.7. Строение плазмолеммы и цитоскелета эритроцита: а - схема строения эритроцита и расположение белков в плазмолемме; А, В, АВ, Rh - антигены групповой совместимости крови; HbA - гемоглобин взрослого человека; HbF - гемоглобин плода (фетальный); б - плазмолемма и цито-скелет эритроцита в сканирующем электронном микроскопе. 1 - плазмолемма; 2 - сеть спектрина

гемоглобин выявляется в гиалоплазме эритроцита в виде многочисленных плотных гранул диаметром 4-5 нм.

Гемоглобин - это сложный белок (68 килодальтон), состоящий из 4 полипептидных цепей глобина и гема (железосодержащий порфирин), обладающий высокой способностью связывать кислород. В норме у человека содержится два типа гемоглобина - НbА и HbF. Эти гемоглобины различаются составом аминокислот в глобиновой (белковой) части.

У взрослых людей в эритроцитах преобладает НbА (от англ. adult - взрослый), составляя 98 %. HbF, или фетальный гемоглобин (от англ. foetus - плод), составляет у взрослых около 2 % и преобладает у плодов. К моменту рождения ребенка HbF составляет около 80 %, а НЬА только 20 %. Эти гемоглобины различаются составом аминокислот в глобино-

вой (белковой) части. В связи с этим сродство к кислороду у фетального гемоглобина выше, чем у гемоглобина взрослых. В результате кислород из крови матери легко переходит к фетальному гемоглобину плода.

Железо (Fe 2 +) в геме может присоединять О 2 в легких (в таких случаях образуется оксигемоглобин - НЬ0 2) и отдавать его в тканях путем диссоциации НЬО, на кислород (О 2) и НЬ; валентность Fe 2 + не изменяется.

При ряде заболеваний (гемоглобинозы, гемоглобинопатии) в эритроцитах появляются другие виды гемоглобинов, которые характеризуются изменением аминокислотного состава в белковой части гемоглобина.

В настоящее время выявлено более 150 видов аномальных гемоглобинов. Например, при серповидно-клеточной анемии имеет место генетически обусловленное повреждение в β-цепи гемоглобина - глутаминовая кислота заменена на аминокислоту валин. Такой гемоглобин обозначается как HbS (от англ. sickle - серп). Эритроциты в условиях понижения парциального давления О 2 приобретают форму серпов, полулуний. В ряде стран тропического пояса определенный контингент людей являются гетерозиготными для серповидных генов, а дети двух гетерозиготных родителей по законам наследственности имеют либо нормальный тип (25 %), либо бывают гетерозиготными носителями, и 25 % страдают серповидно-клеточной анемией.

Гемоглобин способен связывать О 2 в легких, при этом образуется оксигемоглобин, который транспортируется ко всем органам и тканям и там отдает О 2 . В тканях выделяемая СО 2 поступает в эритроциты и соединяется с НЬ, образуя карбоксигемоглобин. При разрушении эритроцитов (старых или при воздействии различных факторов - токсины, радиация и др.) гемоглобин выходит из клеток, и это явление называется гемолизом. Старые эритроциты разрушаются макрофагами главным образом в селезенке, а также в печени и костном мозге, при этом НЬ распадается, а высвобождающееся из железосодержащего гема железо используется для образования новых эритроцитов.

В макрофагах гемоглобин распадается на пигмент билирубин и гемосидерин - аморфные агрегаты, содержащие железо. Железо гемосидерина связывается с транс-феррином - негеминовым белком плазмы, содержащим железо, и захватывается специальными макрофагами костного мозга. В процессе образования эритроцитов (эритропоэз) эти макрофаги передают трансферрин в формирующиеся эритроциты. В цитоплазме эритроцитов содержатся ферменты анаэробного гликолиза, с помощью которых синтезируются АТФ и NADН, обеспечивающие энергией главные процессы, связанные с переносом О 2 и СО 2 , а также поддержание осмотического давления и перенос ионов через плазмолемму эритроцита. Энергия гликолиза обеспечивает активный транспорт катионов через плазмолемму, поддержание оптимального соотношения концентрации К+ и Na+ в эритроцитах и плазме крови, сохранение формы и целостности мембраны эритроцита. NАDН участвует в метаболизме НЬ, предотвращая его окисление в метгемоглобин.

Эритроциты участвуют в транспорте аминокислот и полипептидов, регулируют их концентрацию в плазме крови, т. е. играют роль буферной системы. Постоянство концентрации аминокислот и полипептидов в плазме крови

поддерживается с помощью эритроцитов, которые адсорбируют их избыток из плазмы, а затем отдают различным тканям и органам. Таким образом, эритроциты являются подвижным депо аминокислот и полипептидов.

Сорбционная способность эритроцитов связана с состоянием газового режима (парциальное давление О 2 и СО 2 - Ро 2 , Рсо 2): в частности при действии О 2 наблюдаются выход аминокислот из эритроцитов и увеличение их содержания в плазме.

Продолжительность жизни и старение эритроцитов. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет от 70 до 120 сут. В организме ежедневно разрушается около 200 млн эритроцитов. При их старении происходят изменения в плазмолемме эритроцита: в частности в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот, определяющих отрицательный заряд плазмолеммы. Отмечаются изменения цитоскелетного белка спектрина, что приводит к преобразованию дисковидной формы эритроцита в сферическую. В плазмолем-ме появляются специфические рецепторы аутологичных антител (IgGl, IgG2), которые при взаимодействии с этими антителами образуют комплексы, обеспечивающие «узнавание» их макрофагами и последующий фагоцитоз. В стареющих эритроцитах снижаются интенсивность гликолиза и соответственно содержание АТФ. Вследствие нарушения проницаемости плазмолеммы снижается осмотическая резистентность, наблюдаются выход из эритроцитов ионов К+ в плазму и увеличение в них содержания Na+. При старении эритроцитов отмечается нарушение их газообменной функции.

Лейкоциты

Общая характеристика и классификация. Лейкоциты (leucocytus), или белые кровяные клетки, в свежей крови бесцветны, что отличает их от окрашенных эритроцитов. Число их составляет в среднем 4-940 9 /л, т. е. в 1000 раз меньше, чем эритроцитов. Лейкоциты в кровяном русле и лимфе способны к активным движениям, могут проходить через стенку сосудов в соединительную ткань органов, где они выполняют основные защитные функции. По морфологическим признакам и биологической роли лейкоциты подразделяют на две группы: зернистые лейкоциты, или гранулоциты (granulocytus), и незернистые лейкоциты, или агранулоциты (agranulocytus).

У зернистых лейкоцитов при окраске крови по Романовскому-Гимзе смесью кислого (эозин) и основного (азур II) красителей в цитоплазме выявляются специфическая зернистость (эозинофильная, базофильная или нейтрофильная) и сегментированные ядра. В соответствии с окраской специфической зернистости различают нейтрофильные, эозинофильные и базофиль-ные гранулоциты (см. рис. 7.1). Группа незернистых лейкоцитов - лимфоциты и моноциты - характеризуется отсутствием специфической зернистости и несегментированными ядрами. Процентное соотношение основных видов лейкоцитов называется лейкоцитарной формулой. Общее число лейкоцитов и их процентное соотношение у человека могут изменяться в норме в зависимости от употребляемой пищи, физического и умственного напряжения и при различных заболеваниях. Именно поэтому исследование показателей крови необходимо для установления диагноза и назначения лечения.

Все лейкоциты способны к активному перемещению путем образования псевдоподий, при этом у них изменяется форма тела и ядра. Они способны проходить между клетками эндотелия сосудов и клетками эпителия, через базальные мембраны и перемещаться по основному веществу (матриксу) соединительной ткани. Скорость движения лейкоцитов зависит от следующих условий: температуры, химического состава, рН, консистенции среды и др. Направление движения лейкоцитов определяется хемотаксисом под влиянием химических раздражителей - продуктов распада тканей, бактерий и др. Лейкоциты выполняют защитные функции, обеспечивая фагоцитоз микробов (гранулоциты, макрофаги), инородных веществ, продуктов распада клеток (моноциты - макрофаги), участвуя в иммунных реакциях (лимфоциты, макрофаги).

Гранулоциты (зернистые лейкоциты)

К гранулоцитам относятся нейтрофильные, эозинофильные и базофиль-ные лейкоциты. Они образуются в красном костном мозге, содержат специфическую зернистость в цитоплазме и имеют сегментированные ядра.

Нейтрофильные гранулоциты (нейтрофильные лейкоциты, или нейтро-филы) - самая многочисленная группа лейкоцитов, составляющая 2,0- 5,5-10 9 /л крови (48-78 % общего числа лейкоцитов). Их диаметр в мазке крови 10-12 мкм, а в капле свежей крови 7-9 мкм. В зрелом сегментоядер-ном нейтрофиле ядро имеет 3-5 сегментов, соединенных тонкими перемычками. В ядре гетерохроматин занимает широкую зону по периферии ядра, а эухроматин расположен в центре. Для женщин характерно наличие в ряде нейтрофилов полового хроматина (Х-хромосома) в виде барабанной палочки - тельце Барра (corpusculum chromatini sexualis), которое имеет форму висячей капли и соединено с ядром тонкой перемычкой. В популяции ней-трофилов крови могут находиться клетки различной степени зрелости - юные, палочкоядерные и сегментоядерные. Первые два вида - молодые клетки. Доля юных клеток в норме не превышает 0,5 % или они вообще отсутствуют. Эти клетки характеризуются бобовидным ядром. Палочкоядерные составляют 1-6 %, имеют несегментированное ядро в форме буквы S, изогнутой палочки или подковы. Увеличение содержания в крови юных и палочкоя-дерных нейтрофилов свидетельствует о наличии кровопотери или воспалительного процесса, сопровождающихся усилением гемопоэза в костном мозге и выходом молодых форм. Цитоплазма нейтрофилов при окраске по Романовскому-Гимзе окрашивается слабооксифильно, в ней видна очень мелкая зернистость розово-фиолетового цвета (окрашивается кислыми и основными красками), поэтому называется нейтрофильной, или гетерофильной. В поверхностном слое цитоплазмы зернистость и органеллы отсутствуют. Здесь расположены гранулы гликогена, актиновые филаменты и микротрубочки, обеспечивающие образование псевдоподий для движения клетки. Сокращение актиновых филаментов обеспечивает передвижение клетки по соединительной ткани.

Во внутренней части цитоплазмы расположены органеллы (комплекс Гольджи, гранулярная эндоплазматическая сеть, единичные митохондрии),

видна зернистость. Число зерен в каждом нейтрофиле варьирует и составляет 50-200.

В нейтрофилах можно различить два типа гранул: специфические и азуро-фильные, окруженные одинарной мембраной (рис. 7.8, а). Специфические гранулы, более светлые, мелкие и многочисленные, составляют 80-90 % всех гранул. Их размер около 0,2 мкм, они электронно-прозрачны, но могут содержать кристаллоид. В них обнаружены щелочная фос-фатаза, бактерицидные ферменты (лизоцим, лактоферрин), белок, связывающий витамин В 12 , коллагеназа. Азурофильные гранулы (лизосомо-подобные) более крупные (~0,4 мкм), окрашиваются в фиолетово-красный цвет, имеют электронно-плотную сердцевину; их количество составляет 10-20 % всей популяции гранул. В них содержатся миелопероксидаза, набор разнообразных гидролитических ферментов, катионные белки, лизоцим, гликозаминогликаны. Азу-рофильные гранулы в процессе диф-ференцировки нейтрофилов в костном мозге появляются раньше, поэтому называются первичными в отличие от вторичных - специфических. Основная функция нейтрофи-лов - фагоцитоз микроорганизмов, поэтому их называют микрофагами. В процессе фагоцитоза бактерий сначала (в течение 0,5-1 мин) с образующейся фагосомой (захваченная

Рис. 7.8. Ультрамикроскопическое строение гранулоцитов (по Н. А. Юриной и Л. С. Румянцевой):

а - сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит; б - эозинофильный (ацидофильный) гранулоцит; в - базофильный гранулоцит. 1 - сегменты ядра; 2 - тельце полового хроматина; 3 - первичные (азурофильные) гранулы; 4 - вторичные (специфические) гранулы; 5 - зрелые специфические гранулы эозинофила, содержащие кристаллоиды; 6 - гранулы базофила различной величины и плотности; 7 - периферическая зона цитоплазмы, не содержащая органелл; 8 - микроворсинки и псевдоподии

бактерия) сливаются специфические гранулы, ферменты которой убивают бактерию, при этом образуется комплекс, состоящий из фагосомы и специфической гранулы. Позднее с этим комплексом сливается лизосома, гидролитические ферменты которой переваривают микроорганизмы. При распаде нейтрофилов и бактериальных токсинов выделяются вещества, которые названы пирогенами. Последние с током крови попадают к центрам регуляции температуры тела, вызывают ее повышение. Кроме того, стимулируют образование нейтрофилов в костном мозге.

В популяции нейтрофилов у здоровых людей в возрасте 18-45 лет фагоцитирующие клетки составляют 69-99 %. Этот показатель называют фагоцитарной активностью. Фагоцитарный индекс - другой показатель, которым оценивается число частиц, поглощенных одной клеткой. Для нейтрофилов он равен 12-23. Нейтрофилы циркулируют в крови 8-12 ч, в тканях находятся 5-7 сут.

Эозинофильные (ацидофильные) гранулоциты (эозинофилы). Количество эозинофилов в крови составляет 0,02- 0,3*10 9 /л, или 0,5-5 % общего числа лейкоцитов. Их диаметр в мазке крови равен 12-14 мкм, в капле свежей крови - 9-10. Ядро эозинофилов имеет, как правило, 2 сегмента, соединенных перемычкой. В цитоплазме расположены органеллы - комплекс Гольджи (около ядра), немногочисленные митохондрии, актиновые фила-менты в цитоплазме под плазмолеммой и гранулы числом до 200. Среди гранул различают азурофильные (первичные) и эозинофильные (вторичные), являющиеся модифицированными лизосомами. Они электронно-плотные, содержат гидролитические ферменты (см. рис. 7.8, б ). Специфические эозинофильные гранулы заполняют почти всю цитоплазму, имеют размер 0,6-1 мкм. Характерно наличие в центре гранулы кристаллоида, который содержит главный основной белок, богатый аргинином (что обусловливает оксифилию гранул), лизосомные гидролитические ферменты, пероксидазу и другие белки - эозинофильный катионный белок, гистаминазу (рис. 7.9).

Плазмолемма имеет рецепторы: Fc-рецептор иммуноглобулина Е (IgE) (участвует в аллергических реакциях), IgG и IgM, а также С 3 - и С 4 -рецепторы. Эозинофилы являются подвижными клетками и способны к фагоцитозу, однако их фагоцитарная активность ниже, чем у нейтрофилов.

Эозинофилы обладают положительным хемотаксисом к гистамину, выделяемому тучными клетками (особенно при воспалении и аллергических реакциях), к лимфокинам, выделяемым стимулированными Т-лимфоцитами, и иммунным комплексам, состоящим из антигенов и антител (см. главу 14).

Выявлена роль эозинофилов в реакциях на чужеродный белок, в аллергических и анафилактических реакциях, где они участвуют в метаболизме гистамина, вырабатываемого тучными клетками. Гистамин повышает проницаемость сосудов,

Рис. 7.9. Гранулы эозинофильных гранулоцитов (по Д. Байнтону и М. Фарквару): 1 - ядро; 2 - пероксидаза в зрелых гранулоцитах; 3 - кристаллический центр зрелых гранул с отрицательной реакцией на пероксидазу. Реакция на пероксидазу. Электронная микрофотография. Увеличение 12 000

вызывает развитие отека тканей; в больших концентрациях может вызвать шок со смертельным исходом.

Эозинофилы способствуют снижению содержания гистамина в тканях различными путями. Они разрушают гистамин с помощью фермента гистаминазы, фагоцитируют гистаминсодержащие гранулы тучных клеток, адсорбируют гистамин на плазмолемме, связывая его с помощью рецепторов, и, наконец, вырабатывают фактор, тормозящий дегрануляцию и освобождение гистамина из тучных клеток.

Эозинофилы находятся в периферической крови менее 12 ч и потом переходят в ткани. Их мишенями являются такие органы, как кожа, легкие и пищеварительный тракт, где они выполняют свои функции в течение 8-12 сут. Изменение содержания эозинофилов может наблюдаться под действием медиаторов и гормонов: например, при стресс-реакции отмечается снижение числа эозинофилов в крови, обусловленное увеличением содержания гормонов надпочечников.

Базофильные гранулоциты (базофилы). Количество базофилов в крови составляет 0-0,06×10 9 /л, или 0-1 % общего числа лейкоцитов. Их диаметр в мазке крови составляет 11-12 мкм, в капле свежей крови - около 9 мкм.

Ядра базофилов сегментированы, имеют 2-3 дольки; в цитоплазме выявляются все виды органелл - эндоплазматическая сеть, рибосомы, комплекс Гольджи, митохондрии, актиновые филаменты (см. рис. 7.8, в). Характерно наличие специфических крупных метахроматических гранул числом около 400, часто закрывающих ядро, размеры которых варьируют от 0,5 до 1,2 мкм. Метахромазия (азур II окрашивает гранулы в фиолетовый цвет) обусловлена наличием гепарина - гликозаминогликана. Специфические гранулы содержат пероксидазу, гистамин, гепарин, АТФ, факторы хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов и др. Часть гранул представляют собой модифицированные лизосомы. При электронно-микроскопическом исследовании видны окружающая гранулы мембрана и кристаллическая область. Гранулы неоднородны по электронной плотности. Помимо специфических гранул, в базофилах содержатся и азурофильные гранулы (лизосомы). Базофилы, как и тучные клетки соединительной ткани, выделяя гепарин и гистамин, участвуют в регуляции процессов свертывания крови и проницаемости стенки сосудов. Базофилы участвуют в иммунологических реакциях организма. Дегрануляция базофилов происходит при реакциях гиперчувствительности немедленного типа (например, при астме, анафилаксии, сыпи, которая может ассоциироваться с покраснением кожи).

Базофилы образуются в костном мозге. Они циркулируют в крови до 1 сут, затем мигрируют в ткани, где в течение 1-2 сут выполняют свои функции и затем погибают.

Агранулоциты (незернистые лейкоциты)

К этой группе лейкоцитов относятся лимфоциты и моноциты. В отличие от гранулоцитов они не содержат в цитоплазме специфической зернистости, а их ядра не сегментированы.

Лимфоциты (lymphocytus). В крови взрослых людей они составляют 20-35 % общего числа лейкоцитов (1,0-4,0×10 9 /л). Величина лимфоцитов в мазке крови значительно варьирует - от 4,5 до 10 мкм. Среди них различают малые лимфоциты (диаметром 4,5-6 мкм), средние (диаметром 7-10 мкм) и большие (диаметром 10 мкм и более) (см. рис. 7.1). Большие лимфоциты встречаются в крови новорожденных и детей, у взрослых они отсутствуют. Для всех видов лимфоцитов характерно наличие интенсивно окрашенного ядра округлой или бобовидной формы, содержащего компактный гетеро-хроматин, и относительно узкого ободка базофильной цитоплазмы. В цитоплазме некоторых лимфоцитов содержится небольшое количество азуро-фильных гранул (лизосомы). Малые лимфоциты составляют большую часть (85-90 %) всех лимфоцитов крови человека. При электронной микроскопии в их ядрах выявляются небольшие впячивания; гетерохроматин расположен преимущественно по периферии ядра (рис. 7.10). В цитоплазме обнаруживаются пузырьки, лизосомы, свободные рибосомы, полисомы, митохондрии, комплекс Гольджи, центриоли, небольшое количество элементов гранулярной эндоплазматической сети. Среди малых лимфоцитов различают светлые и темные. Малые темные лимфоциты меньше светлых, имеют более плотное ядро, более узкий ободок базофильной цитоплазмы, обладающей

высокой электронной плотностью. В цитоплазме расположено большое количество рибосом.

Средние лимфоциты составляют около 10-12 % лимфоцитов крови человека. Ядра этих клеток округлые, иногда бобовидные с пальцевидным впячиванием ядерной оболочки. Хроматин более рыхлый, ядрышко хорошо выражено. В цитоплазме расположены удлиненные канальцы гранулярной эндоплазматической сети, элементы агранулярной сети, свободные рибосомы и полисомы, лизосо-мы. Центросома и комплекс Гольджи расположены рядом с областью инвагинации ядерной оболочки.

Кроме типичных лимфоцитов, в крови человека в небольшом коли-

Рис. 7.10. Ультрамикроскопическое строение лимфоцита (по Н. А. Юриной, Л. С. Румянцевой):

1 - ядро; 2 - рибосомы; 3 - микроворсинки; 4 - центриоль; 5 - комплекс Гольджи; 6 - митохондрии

честве могут встречаться лимфоплазмоциты (около 1-2 %), которые отличаются концентрическим расположением вокруг ядра канальцев гранулярной эндоплазматической сети.

Основной функцией лимфоцитов является участие в иммунных реакциях. Однако популяция лимфоцитов разнообразна по характеристике поверхностных рецепторов и роли в реакциях иммунитета.

Среди лимфоцитов различают три основных функциональных класса: В-лимфоциты, Т-лимфоциты и нулевые лимфоциты.

В-лимфоциты впервые были обнаружены в фабрициевой сумке птиц (bursa Fabricius), поэтому и получили соответствующее название. Они образуются у эмбриона человека из стволовых клеток - в печени и костном мозге, а у взрослого - в костном мозге.

В-лимфоциты составляют около 30 % циркулирующих лимфоцитов. Их главная функция - участие в выработке антител, т. е. обеспечение гуморального иммунитета. Плазмолемма В-лимфоцитов содержит множество рецепторов иммуноглобулина. При действии антигенов В-лимфоциты способны к пролиферации и дифференцировке в плазмоциты - клетки, способные синтезировать и секретировать защитные белки - иммуноглобулины (Ig), которые поступают в кровь, обеспечивая гуморальный иммунитет.

Т-лимфоциты, или тимусзависимые лимфоциты, образуются из стволовых клеток костного мозга, а созревают в тимусе, что и обусловило их название. Они преобладают в популяции лимфоцитов, составляя около 70 % циркулирующих лимфоцитов. Для Т-клеток, в отличие от В-лимфоцитов, характерен низкий уровень рецепторов иммуноглобулина в плазмолемме. Однако Т-клетки имеют специфические рецепторы, способные распознавать и связывать антигены, участвовать в иммунных реакциях. Основными функциями Т-лимфоцитов являются обеспечение реакций клеточного иммунитета

и регуляция гуморального иммунитета (стимуляция или подавление диф-ференцировки В-лимфоцитов). Т-лимфоциты способны к выработке лим-фокинов, которые регулируют деятельность В-лимфоцитов и других клеток в иммунных реакциях. Среди Т-лимфоцитов выявлено несколько функциональных групп: Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-киллеры. Подробную характеристику В-лимфоцитов и различных групп Т-лимфоцитов, их участие в реакциях иммунитета - см. в главе 14.

В настоящее время оценка иммунного статуса организма в клинике проводится с помощью иммунологических и иммуноморфологических методов выявления различных видов лимфоцитов.

Продолжительность жизни лимфоцитов варьирует от нескольких недель до нескольких лет. Т-лимфоциты являются «долгоживущими» (месяцы и годы) клетками, а В-лимфоциты относятся к «короткоживущим» (недели и месяцы).

Для Т-лимфоцитов характерно явление рециркуляции, т. е. выход из крови в ткани и возвращение по лимфатическим путям снова в кровь. Таким образом, они осуществляют иммунологический надзор за состоянием всех органов, быстро реагируя на внедрение чужеродных агентов.

Среди клеток, имеющих строение, характерное для малых лимфоцитов, следует назвать циркулирующие стволовые клетки крови (СКК), которые поступают в кровь из костного мозга. Впервые эти клетки были описаны А. А. Максимовым и обозначены как «подвижный мезенхимный резерв». Из СКК, поступающих в кроветворные органы, дифференцируются различные клетки крови, а из СКК, поступающих в соединительную ткань, - тучные клетки, фибробласты и др. СКК составляют 0,1 % общего числа клеток крови. Диаметр клетки 8-10 мкм, ядро содержит 1-2 ядрышка. Цитоплазма без включений, в которой обнаруживаются рибосомы и небольшое количество митохондрий.

Моноциты (monocytus). В капле свежей крови эти клетки лишь немного крупнее других лейкоцитов (9-12 мкм), в мазке крови они сильно распластываются по стеклу, и размер их достигает 18-20 мкм. В крови человека количество моноцитов колеблется в пределах 6-8 % общего числа лейкоцитов.

Ядра моноцитов разнообразной и изменчивой конфигурации: встречаются бобовидные, подковообразные, редко - дольчатые ядра с многочисленными выступами и углублениями. Гетерохроматин рассеян мелкими зернами по всему ядру, но обычно в больших количествах он располагается под ядерной оболочкой. В ядре моноцита содержится одно или несколько маленьких ядрышек (см. рис. 7.1; рис. 7.11).

Цитоплазма моноцитов менее базофильна, чем цитоплазма лимфоцитов. При окраске по Романовскому-Гимзе она имеет бледно-голубой цвет, но по периферии окрашивается несколько темнее, чем около ядра; в ней содержится различное количество очень мелких азурофильных зерен (лизосом).

Характерно наличие пальцеобразных выростов цитоплазмы и образование фагоцитарных вакуолей. В цитоплазме расположено множество пино-цитозных пузырьков. Имеются короткие канальцы гранулярной эндоплаз-

Рис. 7.11. Строение моноцитов:

а - разновидности моноцитов по размерам и форме в мазке крови человека. Окраска по Романовскому-Гимзе (по Ю. И. Афанасьеву): 1 - ядро; 2 - цитоплазма; 3 - эритроцит; б - схема ультрамикроскопического строения моноцитов (по Н. А. Юриной, Л. С. Румянцевой): 1 - ядро; 2 - рибосомы; 3 - микроворсинки; 4 - лизосомы; 5 - комплекс Гольджи; 6 - митохондрии; 7 - пиноцитозные пузырьки; в - электронная микрофотография (по Н. А. Юриной, А. И. Радостиной). Увеличение 15 000

матической сети, а также небольшие митохондрии. Моноциты относятся к макрофагической системе организма, или к так называемой мононуклеарной фагоцитарной системе (МФС), объединяющей моноциты крови и макрофаги различных органов (макрофаги альвеол легкого, костного мозга, лимфатических узлов, селезенки, гистиоциты соединительной ткани, остеокласты, глиальные макрофаги ЦНС и др.). Клетки этой системы характеризуются происхождением из промоноцитов костного мозга, способностью прикрепляться к поверхности стекла, активностью пиноцитоза и иммунного фагоцитоза, наличием на плазмолемме рецепторов иммуноглобулинов и комплемента. Моноциты циркулирующей крови представляют собой подвижный пул относительно незрелых клеток, находящихся на пути из костного мозга в ткани. В кровотоке моноциты циркулируют 12-32 ч, затем выселяются в ткани. Продолжительность жизни в ткани - в пределах 1 мес. При этом они увеличиваются в размерах, появляется большое число лизосом, возникают рецепторы иммуноглобулинов (антител), повышается фагоцитарная активность, клетки могут сливаться друг с другом с обра-

Рис. 7.12. Дифференцировка моноцита в макрофаг (по А. И. Радостиной): I - моноцит; II - дифференцирующийся макрофаг; III, IV - зрелые макрофаги. 1 - ядро; 2 - рибосомы; 3 - микроворсинки и складки; 4 - лизосомы; 5 - комплекс Гольджи; 6 - митохондрии; 7 - пиноцитозные пузырьки; 8 - фаголизосомы

зованием гигантских форм. Клетки способны синтезировать и выделять множество веществ, влияющих на кроветворение, активность лейкоцитов, развитие воспалительной реакции и др. (рис. 7.12).

Кровяные пластинки

Кровяные пластинки, тромбоциты (thrombocytus), в свежей крови человека имеют вид мелких бесцветных телец округлой, овальной или веретено-видной формы размером 2-4 мкм. Они могут объединяться (агглютинироваться) в маленькие или большие группы. Количество их в крови человека колеблется от 2,0×10 9 /л до 4,0×10 9 /л. Кровяные пластинки представляют собой безъядерные фрагменты цитоплазмы, отделившиеся от мегакариоцитов - гигантских клеток костного мозга.

Тромбоциты в кровотоке имеют форму двояковыпуклого диска. При окраске мазков крови азуром II-эозином в кровяных пластинках выявляются более светлая периферическая часть - гиаломер и более темная, зернистая часть - грануломер, структура и окраска которых могут варьировать в зависимости от стадии развития кровяных пластинок. В популяции тромбоцитов находятся как более молодые, так и более дифференцированные и стареющие формы. Гиаломер в молодых пластинках окрашивается в голубой цвет (базофильный), а в зрелых - в розовый (оксифильный).

В популяции тромбоцитов различают пять основных форм: 1) юные - с голубым (базофильным) гиаломером и единичными азурофильными гранулами в гра-нуломере красновато-фиолетового цвета (1-5 %); 2) зрелые - со слабо-розовым

Рис. 7.13. Ультрамикроскопическое строение тромбоцита (кровяной пластинки) (по Н. А. Юриной):

а - горизонтальный срез; б - поперечный срез. 1 - плазмолемма с гликокаликсом; 2 - открытая система канальцев, связанная с инвагинациями плазмолеммы; 3 - актиновые филаменты; 4 - циркулярные пучки микротрубочек; 4б - микротрубочки в поперечном разрезе; 5 - плотная тубулярная система; 6 - альфа-гранулы; 7 - бета-гранулы; 8 - митохондрии; 9 - гранулы гликогена; 10 - гранулы ферритина; 11 - лизосомы; 12 - пероксисомы

(оксифильным) гиаломером и хорошо развитой азурофильной зернистостью в гра-нуломере (88 %); 3) старые - с более темным гиаломером и грануломером (4 %); 4) дегенеративные - с серовато-синим гиаломером и плотным темно-фиолетовым грануломером (до 2 %); 5) гигантские формы раздражения - с розовато-сиреневым гиаломером и фиолетовым грануломером, размерами 4-6 мкм (2 %). Молодые формы тромбоцитов крупнее старых.

При заболеваниях соотношение различных форм тромбоцитов может изменяться, что учитывается при постановке диагноза. Повышенное количество юных форм наблюдается у новорожденных. При онкологических заболеваниях увеличивается число старых тромбоцитов.

Плазмолемма имеет толстый слой гликокаликса (15-20 нм), образует инвагинации с отходящими канальцами, также покрытыми гликокаликсом. В плазмолемме содержатся гликопротеины, которые выполняют функцию поверхностных рецепторов, участвующих в процессах адгезии и агрегации кровяных пластинок (рис. 7.13).

Цитоскелет в тромбоцитах хорошо развит и представлен актиновыми микрофиламентами и пучками (по 10-15) микротрубочек, расположенными циркулярно в гиаломере и примыкающими к внутренней части плазмо-леммы. Элементы цитоскелета обеспечивают поддержание формы кровяных пластинок, участвуют в образовании их отростков. Актиновые филамен-

ты участвуют в сокращении объема (ретракции) образующихся кровяных тромбов.

В кровяных пластинках имеются две системы канальцев и трубочек, хорошо видных в гиаломере при электронной микроскопии. Первая - это открытая система каналов, связанная, как уже отмечалось, с инвагинациями плазмолеммы. Через эту систему выделяется в плазму содержимое гранул кровяных пластинок и происходит поглощение веществ. Вторая - это так называемая плотная тубулярная система, которая представлена группами трубочек с электронно-плотным аморфным материалом. Она имеет сходство с гладкой эндоплазматической сетью, образуется в комплексе Гольджи.

В грануломере выявлены органеллы, включения и специальные гранулы. Органеллы представлены рибосомами (в молодых пластинках), элементами эндоплазматической сети, комплексом Гольджи, митохондриями, лизосо-мами, пероксисомами. Имеются включения гликогена и ферритина в виде мелких гранул.

Специальные гранулы в количестве 60-120 составляют основную часть грануломера и представлены двумя главными типами. Первый тип: а-грану-лы (альфа-гранулы) - это самые крупные (300-500 нм) гранулы, имеющие мелкозернистую центральную часть, отделенную от окружающей мембраны небольшим светлым пространством. В них обнаружены различные белки и гликопротеины, принимающие участие в процессах свертывания крови, факторы роста, литические ферменты.

Второй тип гранул - δ-гранулы (дельта-гранулы) - представлен плотными тельцами размером 250-300 нм, в которых имеется эксцентрично расположенная плотная сердцевина. Главными компонентами гранул являются серотонин, накапливаемый из плазмы, и другие биогенные амины (гистамин, адреналин), Са 2 +, АДФ, АТФ в высоких концентрациях и до десяти факторов свертывания крови.

Кроме того, имеется третий тип мелких гранул (200-250 нм), представленный лизосомами (иногда называемыми λ-гранулами), содержащими лизосомные ферменты, а также микропероксисомами, содержащими фермент пероксидазу.

Содержимое гранул при активации пластинок выделяется по открытой системе каналов, связанных с плазмолеммой.

Основная функция кровяных пластинок - участие в процессе свертывания крови - защитной реакции организма на повреждение и предотвращение потери крови. Разрушение стенки кровеносного сосуда сопровождается выделением из поврежденных тканей веществ (факторов свертывания крови), что вызывает прилипание (адгезию) тромбоцитов к базальной мембране эндотелия и коллагеновым волокнам сосудистой стенки. При этом через систему трубочек из тромбоцитов выходят плотные гранулы, содержимое которых приводит к образованию сгустка - тромба.

При ретракции сгустка сокращается его объем до 10 % первоначального, изменяется форма пластинок (дисковидная становится шаровидной), наблюдаются разрушение пограничного пучка микротрубочек, полимеризация актина, появление

многочисленных миозиновых филаментов, формирование актомиозиновых комплексов, обеспечивающих сокращение сгустка. Отростки активированных пластинок вступают в контакт с нитями фибрина и втягивают их в центр тромба. Затем в сгусток, состоящий из тромбоцитов и фибрина, проникают фибробласты и капилляры, и происходит замещение сгустка соединительной тканью. В организме существуют и противосвертывающие системы. Известно, что мощным антикоагулянтом является гепарин, вырабатываемый тучными клетками.

Изменения показателя свертывания крови отмечаются при ряде заболеваний. Например, усиление свертывания крови обусловливает образование тромбов в кровеносных сосудах, например при атеросклерозе, когда изменены рельеф и целостность эндотелия. Уменьшение числа тромбоцитов (тромбоцитопения) приводит к снижению свертываемости крови и кровотечениям. При наследственном заболевании гемофилии имеют место дефицит и нарушение образования фибрина из фибриногена.

Одной из функций тромбоцитов является их участие в метаболизме серото-нина. Тромбоциты - это практически единственные элементы крови, в которых, поступая из плазмы, накапливаются резервы серотонина. Связывание тромбоцитами серотонина происходит с помощью высокомолекулярных факторов плазмы крови и двухвалентных катионов с участием АТФ.

В процессе свертывания крови из разрушающихся тромбоцитов высвобождается серотонин, который действует на проницаемость сосудов и сокращение гладких миоцитов их стенки. Серотонин и продукты его метаболизма оказывают противоопухолевое и радиозащитное действие. Торможение связывания серотонина тромбоцитами обнаружено при ряде заболеваний крови - злокачественном малокровии, тромбоцитопенической пурпуре, миелозах и др.

При иммунных реакциях тромбоциты активизируются и секретируют факторы роста и свертывания крови, вазоактивные амины и липиды, нейтральные и кислые гидролазы, принимающие участие в воспалении.

Продолжительность жизни тромбоцитов в среднем 9-10 сут. Стареющие тромбоциты фагоцитируются макрофагами селезенки. Усиление разрушающей функции селезенки может быть причиной значительного снижения числа тромбоцитов в крови (тромбоцитопения). Для устранения этого требуется операция - удаление селезенки (спленэктомия).

При снижении числа кровяных пластинок, например при кровопотере, в крови накапливается тромбопоэтин - гликопротеид, стимулирующий образование пластинок из мегакариоцитов костного мозга.

Гемограмма. Лейкоцитарная формула

В медицинской практике анализ крови играет большую роль. При клинических анализах исследуют химический состав крови, определяют количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, резистентность эритроцитов, быстроту их оседания - скорость оседания эритроцитов (СОЭ) и др. У здорового человека форменные элементы крови находятся в определенных количественных соотношениях, которые принято называть гемограммой, или формулой крови. Большое значение для характеристики состояния организма имеет так называемый дифференциальный подсчет лейкоцитов.

Определенные процентные соотношения лейкоцитов называют лейкоцитарной формулой.

Возрастные изменения крови

Число эритроцитов в момент рождения и в первые часы жизни выше, чем у взрослого человека, и достигает 6,0-7,0×10 12 /л. К 10-14-м сут оно равно тем же цифрам, что и во взрослом организме. В последующие сроки происходит снижение числа эритроцитов с минимальными показателями на 3-6-м мес жизни (физиологическая анемия). Число эритроцитов становится таким же, как и во взрослом организме, в период полового созревания. Для новорожденных характерны наличие анизоцитоза (разнообразие размеров эритроцитов) с преобладанием макроцитов, увеличенное содержание рети-кулоцитов, а также присутствие незначительного числа ядросодержащих предшественников эритроцитов.

Число лейкоцитов у новорожденных увеличено и достигает 10,0-30,0×10 9 /л. В течение 2 нед после рождения число их снижается до 9,0-15,0×10 9 /л. Количество лейкоцитов достигает к 14-15 годам уровня, свойственного взрослым. Соотношение числа нейтрофилов и лимфоцитов у новорожденных такое же, как и у взрослых. В последующем содержание лимфоцитов возрастает, а нейтрофилов - снижается; таким образом, к 4-м сут количество этих видов лейкоцитов уравнивается (первый физиологический перекрест лейкоцитов). Дальнейшее возрастание числа лимфоцитов и снижение числа нейтрофилов приводят к тому, что на 1-2-м году жизни лимфоциты составляют 65 %, а нейтрофилы - 25 %. Новое снижение числа лимфоцитов и повышение числа нейтрофилов приводят к выравниванию обоих показателей у 4-летних детей (второй физиологический перекрест). Постепенное снижение содержания лимфоцитов и повышение числа нейтрофилов продолжаются до полового созревания, когда количество этих видов лейкоцитов достигает нормы взрослого.

7.3. ЛИМФА

Лимфа (лат. lympha - влага) представляет собой слегка желтоватую жидкость белковой природы, протекающую в лимфатических капиллярах и сосудах. Она состоит из лимфоплазмы (plasma lymphae) и форменных элементов. По химическому составу лимфоплазма близка к плазме крови, но содержит меньше белков. Среди фракций белка альбумины преобладают над глобулинами. Часть белка составляют ферменты - диастаза, липаза и глико-литические ферменты. Лимфоплазма содержит также нейтральные жиры, простые сахара, NaCl, Na 2 CO 3 и другие, а также различные соединения, в состав которых входят кальций, магний, железо.

Форменные элементы лимфы представлены главным образом лимфоцитами (98 %), а также моноцитами и другими видами лейкоцитов, иногда в ней обнаруживаются эритроциты. Лимфа накапливается в лимфатических

капиллярах тканей и органов, куда под влиянием различных факторов, в частности осмотического и гидростатического давления, из тканей постоянно поступают различные компоненты лимфоплазмы. Из капилляров лимфа перемещается в периферические лимфатические сосуды, по ним - в лимфатические узлы, затем в крупные лимфатические сосуды и вливается в кровь. Состав лимфы постоянно меняется. Различают лимфу периферическую (до лимфатических узлов), промежуточную (после прохождения через лимфатические узлы) и центральную (лимфа грудного и правого лимфатического протоков). Процесс лимфообразования тесно связан с поступлением воды и других веществ из крови в межклеточные пространства и образованием тканевой жидкости.

7.4. КРОВЕТВОРЕНИЕ (ГЕМОПОЭЗ)

Гемопоэзом (haemopoesis) называют развитие крови. Различают эмбриональный гемопоэз, который происходит в эмбриональный период и приводит к развитию крови как ткани, и постэмбриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.

Развитие эритроцитов называют эритропоэзом, развитие гранулоцитов - гранутоцитопоэзом, тромбоцитов - тромбоцитопоэзом, развитие моноцитов - моноцитопоэзом, развитие лимфоцитов и иммуноцитов - лимфоцито-и иммуноцитопоэзом.

7.4.1. Эмбриональный гемопоэз

В развитии крови как ткани в эмбриональный период можно выделить три основных этапа, последовательно сменяющих друг друга: 1) мезобластический, когда начинается развитие клеток крови во внезаро-дышевых органах - мезенхиме стенки желточного мешка и хориона (с 3-й по 9-ю нед развития зародыша человека) и появляется первая генерация стволовых клеток крови; 2) печеночный, который начинается в печени с 5-6-й нед развития зародыша, 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 вилочковую железу (здесь, начиная с 7-8-й нед, развиваются Т-лимфоциты), селезенку (гемопоэз начинается с 12-й нед) и лимфатические узлы (гемопоэз отмечается с 10-й нед); 3) медуллярный (костномозговой) - появление третьей генерации СКК в костном мозге, где гемопоэз начинается с 10-й нед и постепенно нарастает к рождению, а после рождения костный мозг становится центральным органом гемопоэза.

Кроветворение в стенке желточного мешка. У человека оно начинается в конце 2-й - начале 3-й нед эмбрионального развития. В мезенхиме стенки желточного мешка обособляются зачатки сосудистой крови, или

кровяные островки. В них мезенхимные клетки теряют отростки, округляются и преобразуются в стволовые клетки крови. Клетки, ограничивающие кровяные островки, уплощаются, соединяются между собой и образуют эндотелиальную выстилку будущего сосуда. Часть СКК дифференцируются в первичные клетки крови (бласты), крупные клетки с базофиль-ной цитоплазмой и ядром, в котором хорошо заметны крупные ядрышки (рис. 7.14). Большинство первичных кровяных клеток митотически делятся и превращаются в первичные эритробласты, характеризующиеся крупным размером (мегалобласты). Это превращение совершается в связи с накоплением эмбрионального гемоглобина в цитоплазме бластов, при этом сначала образуются полихроматофильные эритробласты, а затем ацидофильные эри-тробласты с большим содержанием гемоглобина. В некоторых первичных эритробластах ядра подвергаются кариорексису и удаляются из клеток, в других клетках ядра сохраняются. В результате образуются безъядерные и ядросодержащие первичные эритроциты, отличающиеся большим размером от ацидофильных эритробластов и поэтому получившие название мегало-цитов. Такой тип кроветворения называется мегалобластическим. Он характерен для эмбрионального периода, но может появляться в постнатальном периоде при некоторых заболеваниях (злокачественное малокровие).

Наряду с мегалобластическим в стенке желточного мешка начинается нормобластическое кроветворение, при котором из бластов образуются вторичные эритробласты; сначала по мере накопления в их цитоплазме гемоглобина они превращаются в полихроматофильные эритробласты, далее в нормобласты, из которых образуются вторичные эритроциты (нормоци-ты); размеры последних соответствуют эритроцитам (нормоцитам) взрослого человека (см. рис. 7.14, а). Развитие эритроцитов в стенке желточного мешка происходит внутри первичных кровеносных сосудов, т. е. интраваску-лярно. Одновременно экстраваскулярно из бластов, расположенных вокруг сосудов, дифференцируется небольшое количество гранулоцитов - ней-трофилов и эозинофилов. Часть СКК остается в недифференцированном состоянии и разносится током крови по различным органам зародыша, где происходит их дальнейшая дифференцировка в клетки крови или соединительной ткани. После редукции желточного мешка основным кроветворным органом временно становится печень.

Кроветворение в печени. Печень закладывается примерно на 3-4-й нед эмбрионального развития, а с 5-й нед она становится центром кроветворения. Кроветворение в печени происходит экстраваскулярно, по ходу капилляров, врастающих вместе с мезенхимой внутрь печеночных долек. Источником кроветворения в печени служат стволовые клетки крови, из которых образуются бласты, дифференцирующиеся во вторичные эритроциты. Процесс их образования повторяет описанные выше этапы образования вторичных эритроцитов. Одновременно с развитием эритроцитов в печени образуются зернистые лейкоциты, главным образом нейтрофильные и ацидофильные. В цитоплазме бласта, становящейся более светлой и менее базофильной, появляется специфическая зернистость, после чего ядро приобретает неправильную форму. Кроме гранулоцитов, в печени формируют-

Рис. 7.14. Эмбриональный гемопоэз (по А. А. Максимову):

а - кроветворение в стенке желточного мешка зародыша морской свинки: 1 - мезенхимальные клетки; 2 - эндотелий стенки сосудов; 3 - первичные кровяные клетки-бласты; 4 - митотически делящиеся бласты; б - поперечный срез кровяного островка зародыша кролика 8,5 сут: 1 - полость сосуда; 2 - эндотелий; 3 - интра-васкулярные кровяные клетки; 4 - делящаяся кровяная клетка; 5 - формирование первичной кровяной клетки; 6 - энтодерма; 7 - висцеральный листок мезодермы; в - развитие вторичных эритробластов в сосуде зародыша кролика 13,5 сут: 1 - эндотелий; 2 - проэритробласты; 3 - базофильные эритробласты; 4 - поли-хроматофильные эритробласты; 5 - оксифильные (ацидофильные) эритробласты (нормобласты); 6 - оксифильный (ацидофильный) эритробласт с пикнотическим ядром; 7 - обособление ядра от оксифильного (ацидофильного) эритробласта (нор-мобласта); 8 - вытолкнутое ядро нормобласта; 9 - вторичный эритроцит; г - кроветворение в костном мозге зародыша человека с копчиково-теменной длиной тела 77 мм. Экстраваскулярное развитие клеток крови: 1 - эндотелий сосуда; 2 - бласты; 3 - нейтрофильные гранулоциты; 4 - эозинофильный миелоцит

ся гигантские клетки - мегакариоциты. К концу внутриутробного периода кроветворение в печени прекращается.

Кроветворение в тимусе. Вилочковая железа закладывается в конце 1-го мес внутриутробного развития, и на 7-8-й нед ее эпителий начинает заселяться стволовыми клетками крови, которые дифференцируются в лимфоциты тиму-

са. Увеличивающееся число лимфоцитов тимуса дает начало Т-лимфоцитам, заселяющим Т-зоны периферических органов иммунопоэза.

Кроветворение в селезенке. Закладка селезенки происходит в конце 1-го мес внутриутробного развития. Из вселяющихся в нее стволовых клеток происходит экстраваскулярное образование всех видов форменных элементов крови, т. е. селезенка в эмбриональном периоде представляет собой универсальный кроветворный орган. Образование эритроцитов и гранулоци-тов в селезенке достигает максимума на 5-м мес внутриутробного развития. После этого в ней начинает преобладать лимфоцитопоэз.

Кроветворение в лимфатических узлах. Первые закладки лимфатических узлов у человека появляются на 7-8-й нед эмбрионального развития. Большинство лимфатических узлов развиваются на 9-10-й нед. В этот же период начинается проникновение в лимфатические узлы стволовых клеток крови, из которых дифференцируются эритроциты, гранулоциты и мегака-риоциты. Однако формирование этих элементов быстро подавляется образованием лимфоцитов, составляющих основную часть клеток лимфатических узлов. Появление единичных лимфоцитов происходит уже на 8-15-й нед развития, однако массовое «заселение» лимфатических узлов предшественниками Т- и В-лимфоцитов начинается с 16-й нед, когда формируются посткапиллярные венулы, через стенку которых осуществляется процесс миграции клеток. Из клеток-предшественников дифференцируются лим-фобласты (большие лимфоциты), а далее средние и малые лимфоциты. Дифференцировка Т- и В-лимфоцитов происходит в Т- и В-зависимых зонах лимфатических узлов.

Кроветворение в костном мозге. Закладка костного мозга осуществляется на 2-м мес внутриутробного развития. Первые гемопоэтические элементы появляются на 12-й нед развития; в это время основную их массу составляют эритробласты и предшественники гранулоцитов. Из СКК в костном мозге формируются все форменные элементы крови, развитие которых происходит экстраваскулярно (см. рис. 7.14, г). Часть СКК сохраняются в костном мозге в недифференцированном состоянии, они могут расселяться по другим органам и тканям и являться источником развития клеток крови и соединительной ткани. Таким образом, костный мозг становится центральным органом, осуществляющим универсальный гемопоэз, и остается им в течение постнатальной жизни. Он обеспечивает стволовыми кроветворными клетками тимус и другие органы гемопоэза.

7.4.2. Постэмбриональный гемопоэз

Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови (клеточное обновление), который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток. Миелопоэз происходит в миелоидной ткани (textus myeloideus), расположенной в эпифизах трубчатых и полостях многих губчатых костей (см. главу 14). Здесь развиваются форменные элементы крови: эритроциты, гранулоциты, моноциты, кровяные пластинки, предшественники лимфоцитов. В миелоид-

ной ткани находятся стволовые клетки крови и соединительной ткани. Предшественники лимфоцитов постепенно мигрируют и заселяют такие органы, как тимус, селезенка, лимфатические узлы и др.

Лимфопоэз происходит в лимфоидной ткани (textus lymphoideus), которая имеет несколько разновидностей, представленных в тимусе, селезенке, лимфатических узлах. Она выполняет основные функции: образование Т- и В-лимфоцитов и иммуноцитов (плазмоцитов и др.).

СКК являются плюрипотентными (полипотентными) предшественниками всех клеток крови и относятся к самоподдерживающейся популяции клеток. Они редко делятся. Впервые представление о родоначальных клетках крови сформулировал в начале XX в. А. А. Максимов, который считал, что по своему строению они сходны с лимфоцитами. В настоящее время это представление нашло подтверждение и дальнейшее развитие в новейших экспериментальных исследованиях, проводимых главным образом на мышах. Выявление СКК стало возможным при применении метода коло-ниеобразования.

Экспериментально (на мышах) показано, что при введении смертельно облученным животным (утратившим собственные кроветворные клетки) взвеси клеток красного костного мозга или фракции, обогащенной СКК, в селезенке появляются колонии клеток - потомков одной СКК. Пролиферативную активность СКК модулируют колониестимулирующие факторы (КСФ), интерлейкины (ИЛ-3 и др.). Каждая СКК в селезенке образует одну колонию и называется селезеночной колониеобразующей единицей (КОЕ-С). Подсчет колоний позволяет судить о количестве стволовых клеток, находящихся во введенной взвеси клеток. Таким образом, было установлено, что у мышей на 10 5 клеток костного мозга приходится около 50 стволовых клеток. Исследование очищенной фракции стволовых клеток с помощью электронного микроскопа позволяет сделать вывод, что по ультраструктуре они очень близки к малым темным лимфоцитам.

Исследование клеточного состава колоний выявляет две линии их диф-ференцировки. Одна линия дает начало мультипотентной клетке - родоначальнику гранулоцитарного, эритроцитарного, моноцитарного и мега-кариоцитарного дифферонов гемопоэза (КОЕ-ГЭММ). Вторая линия дает начало мультипотентной клетке - родоначальнику лимфопоэза (КОЕ-Л) (рис. 7.15). Из мультипотентных клеток дифференцируются олигопотент-ные (КОЕ-ГМ) и унипотентные родоначальные (прогениторные) клетки. Методом колониеобразования определены родоначальные унипотентные клетки для моноцитов (КОЕ-М), нейтрофилов (КОЕ-Гн), эозинофилов (КОЕ-Эо), базофилов (КОЕ-Б), эритроцитов (БОЕ-Э и КОЕ-Э), мегака-риоцитов (КОЕ-МГЦ), из которых образуются клетки-предшественники (прекурсорные). В лимфопоэтическом ряду выделяют унипотентные клетки - предшественники В-лимфоцитов и соответственно Т-лимфоцитов. Полипотентные (плюрипотентные и мультипотентные), олигопотентные и унипотентные клетки морфологически не различаются.

Все приведенные выше стадии развития клеток составляют четыре основных компартмента: I - стволовые клетки крови (плюрипотентные, полипо-

Рис. 7.15. Постэмбриональный гемопоэз, окраска азуром II-эозином (по Н. А. Юриной).

Стадии дифференцировки крови: I-IV - морфологически неидентифицируе-мые клетки; V, VI - морфологически идентифицируемые клетки. Б - базофил;

БОЕ - бурстобразующая единица; Г - гранулоциты; Гн - гранулоцит нейтрофильный; КОЕ - колониеобразующие единицы; КОЕ-С - селезеночная колониеобразующая единица; Л - лимфоцит; Лск - лимфоидная стволовая клетка; М - моноцит; Мег - мегакариоцит; Эо - эозинофил; Э - эритроцит. Ретикулоцит окрашен суправитально

тентные); II - коммитированные родоначальные клетки (мультипотентные); III - коммитированные родоначальные (прогенторные) олигопотентные и унипотентные клетки; IV - клетки-предшественники (прекурсорные).

Дифференцировка полипотентных клеток в унипотентные определяется действием ряда специфических факторов - эритропоэтинов (для эритро-бластов), гранулопоэтинов (для миелобластов), лимфопоэтинов (для лим-фобластов), тромбопоэтинов (для мегакариобластов) и др.

Из каждой клетки-предшественника образуется конкретный вид клеток. Клетки каждого вида при созревании проходят ряд стадий и в совокупности образуют компартмент созревающих клеток (V). Зрелые клетки представляют последний компартмент (VI). Все клетки V и VI компартментов морфологически можно идентифицировать (рис. 7.15).

Эритроцитопоэз

Родоначальником эритроидных клеток человека, как и других клеток крови, является полипотентная стволовая клетка крови, способная формировать в культуре костного мозга колонии. Полипотентная СКК в результате дивергентной дифференцировки дает два типа мультипотентных частично коммитированных кроветворных клеток: 1) коммитированные к лимфо-идному типу дифференцировки (Лск, КОЕ-Л); 2) КОЕ-ГЭММ - единицы, образующие смешанные колонии, состоящие из гранулоцитов, эритроцитов, моноцитов и мегакариоцитов (аналог КОЕ-С in vitro). Из второго типа мультипотентных кроветворных клеток дифференцируются унипотентные единицы: бурстобразующая (БОЕ-Э) и колониеобразующая (КОЕ-Э) эри-троидные клетки, которые являются коммитированными родоначальными клетками эритропоэза.

БОЕ-Э - взрывообразующая, или бурстобразующая, единица (burst - взрыв) по сравнению с КОЕ-Э является менее дифференцированной. БОЕ-Э может при интенсивном размножении быстро образовать крупную колонию клеток. БОЕ-Э в течение 10 сут осуществляет 12 делений и образует колонию из 5000 эритроцитарных клеток с незрелым фетальным гемоглобином (HbF). БОЕ-Э малочувствительна к эритропоэтину и вступает в фазу размножения под влиянием интерлейкина-3 (бурстпромоторная активность), вырабатываемого моноцитами - макрофагами и Т-лимфоцитами. Интерлейкин-3 (ИЛ-3) является гликопротеином с молекулярной массой 20-30 килодальтон. Он активирует ранние полипотентные СКК, обеспечивая их самоподдержание, а также запускает дифференцировку полипотент-ных клеток в коммитированные клетки. ИЛ-3 способствует образованию клеток (КОЕ-Э), чувствительных к эритропоэтину.

КОЕ-Э по сравнению с БОЕ-Э - более зрелая клетка. Она чувствительна к эритропоэтину, под влиянием которого размножается (в течение 3 сут делает 6 делений), формирует более мелкие колонии, состоящие примерно из 60 эри-троцитарных элементов. Количество эритроидных клеток, образуемых в сутки из КОЕ-Э, в 5 раз меньше аналогичных клеток, образуемых из БОЕ-Э.

Таким образом, БОЕ-Э содержат клетки-предшественники эритроцитов, которые способны генерировать тысячи эритроидных прекурсоров

Рис. 7.16. Последовательные стадии дифференцировки проэритробласта в эритроцит: А - проэритробласт; Б - базофильный эритробласт; В - полихроматофильный эритробласт; Г - ацидофильный эритробласт (нормобласт); Д - выталкивание ядра из ацидофильного эритробласта; Е - ретикулоцит; Ж - пикнотичное ядро; З - эритроцит. 1 - ядро; 2 - рибосомы и полирибосомы; 3 - митохондрии; 4 - гранулы гемоглобина

(предшественников). Они содержатся в малом количестве в костном мозге и крови благодаря частичному самоподдержанию и миграции из компарт-мента мультипотентных кроветворных клеток. КОЕ-Э является более зрелой клеткой, образующейся из пролиферирующей БОЕ-Э.

Эритропоэтин - гликопротеиновый гормон, образующийся в юкста-гломерулярном аппарате (ЮГА) почки (90 %) и печени (10 %) в ответ на снижение парциального давления кислорода в крови (гипоксия) и запускающий эритропоэз из КОЕ-Э. Под его влиянием КОЕ-Э дифференцируются в проэритробласты, из которых образуются эритробласты (базофиль-ные, полихроматофильные, ацидофильные), ретикулоциты и эритроциты. Образующиеся из КОЕ-Э эритроидные клетки морфологически идентифицируются (рис. 7.16). Сначала образуется проэритробласт.

Проэритробласт - клетка диаметром 14-18 мкм, имеющая большое круглое ядро с мелкозернистым хроматином, одно-два ядрышка, слабобазо-фильную цитоплазму, в которой содержатся свободные рибосомы и полисомы, слаборазвитые комплекс Гольджи и гранулярная эндоплазматическая сеть. Базофильный эритробласт - клетка меньшего размера (13-16 мкм). Его ядро содержит больше гетерохроматина. Цитоплазма клетки обладает хорошо выраженной базофильностью в связи с накоплением в ней рибосом, в которых начинается синтез Нb. Полихроматофильный эритробласт - клетка размером 10-12 мкм. Ее ядро содержит много гетерохроматина. В цитоплазме клетки накапливается синтезируемый на рибосомах НЬ, окрашивающийся эозином, благодаря чему она приобретает серовато-фиолетовый цвет. Проэритробласты, базофильные и полихроматофильные эритробла-сты способны размножаться путем митоза, поэтому в них часто видны фигуры деления.

Следующая стадия дифференцировки - образование ацидофильного (оксифилия) эритробласта (нормобласта). Это клетка небольшого размера (8-10 мкм), имеющая маленькое пикнотичное ядро. В цитоплазме эритро-

бласта содержится много НЬ, обеспечивающего ее ацидофилию (оксифи-лию) - окрашивание эозином в ярко-розовый цвет. Пикнотическое ядро выталкивается из клетки, в цитоплазме сохраняются лишь единичные органеллы (рибосомы, митохондрии). Клетка утрачивает способность к делению.

Ретикулоцит - постклеточная структура (безъядерная клетка) с небольшим содержанием рибосом, обусловливающих наличие участков базофи-лии, и преобладанием НЬ, что в целом дает многоцветную (полихромную) окраску (поэтому эта клетка получила название «полихроматофильный эритроцит»). При выходе в кровь ретикулоцит созревает в эритроцит в течение 1-2 сут. Эритроцит - это клетка, образующаяся на конечной стадии дифференцировки клеток эритроидного ряда. Период образования эритроцита, начиная со стадии проэритробласта, занимает 7 сут.

Таким образом, в процессе эритропоэза происходят уменьшение размера клетки в 2 раза (см. рис. 7.16); уменьшение размера и уплотнение ядра и его выход из клетки; уменьшение содержания РНК, накопление НЬ, сопровождаемые изменением окраски цитоплазмы - от базофильной до полихро-матофильной и ацидофильной; потеря способности к делению клетки. Из одной СКК в течение 7-10 сут в результате 12 делений образуется около 2000 зрелых эритроцитов.

Эритропоэз у млекопитающих и человека протекает в костном мозге в особых морфофункциональных ассоциациях, получивших название эри-тробластических островков, впервые описанных французским гематологом М. Бесси (1958). Эритробластический островок состоит из макрофага, окруженного одним или несколькими слоями эритроидных клеток, развивающихся из унипотентной КОЕ-Э, вступившей в контакт с макрофагом КОЕ-Э. Образующиеся из нее клетки (от проэритробласта до ретикулоцита) удерживаются в контакте с макрофагом его рецепторами (сиалоадгезинами и др.) (рис. 7.17, 7.18).

У взрослого организма потребность в эритроцитах обычно обеспечивается за счет усиленного размножения полихроматофильных эритробластов (гомопластический гемопоэз). Однако, когда потребность организма в эритроцитах возрастает (например, при потере крови), эритробласты начинают развиваться из предшественников, а последние - из стволовых клеток (гетеропластический эритропоэз).

В норме из костного мозга в кровь поступают только эритроциты и рети-кулоциты.

Гранулоцитопоэз

Источниками гранулоцитопоэза являются также СКК и мультипотент-ные КОЕ-ГЭММ (см. рис. 7.15). В результате дивергентной дифференци-ровки через ряд промежуточных стадий в трех различных направлениях образуются гранулоциты трех видов: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Клеточные диффероны для гранулоцитов представлены следующими формами: СКК → КОЕ-ГЭММ → КОЕ-ГМ → унипотентные предшественники (КОЕ-Б, КОЕ-Эо, КОЕ-Гн) → миелобласт → промиелоцит → миелоцит →

Рис. 7.17. Динамика развития эритробластического островка (по М. Бесси и соавт., с изменениями):

а - схема: 1 - цитоплазма макрофага; 2 - отростки макрофага; 3 - базофильные эритробласты; 4 - полихроматофильные эритробласты; 5 - ацидофильный эритро-бласт; 6 - ретикулоцит; б - срез эритроидного островка: 1 - макрофаг; 2 - эритроциты; 3 - митотически делящийся эритробласт. Электронная микрофотография по Ю. М. Захарову. Увеличение 8000

Рис. 7.18. Развитие эритроцитов в печени плода человека:

а, б - 15-недельный плод (увеличение 6000); в - 20-недельный плод (увеличение 15 000). 1 - эксцентрично расположенное ядро эритробласта; 2 - обособление пикнотического ядра ацидофильного эритробласта; 3 - отделение пикнотического ядра с узким ободком цитоплазмы от ацидофильного эритробласта; 4 - ретикулоцит с единичными органеллами (указано стрелками). Электронная микрофотография (по Замбони)

Рис. 7.19. Дифференцировка нейтрофильного гранулоцита в костном мозге (по Д. Байнтону, М. Фарквару, Дж. Элиоту, с изменениями):

А - миелобласт; Б - промиелоцит; В - миелоцит; Г - метамиелоцит; Д - палоч-коядерный нейтрофильный гранулоцит (нейтрофил); Е - сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит. 1 - ядро; 2 - первичные (азурофильные) гранулы; 3 - комплекс Гольджи; 4 - вторичные - специфические гранулы

метамиелоцит → палочкоядерный гранулоцит → сегментоядерный гранулоцит.

По мере созревания гранулоцитов клетки уменьшаются в размерах, изменяется форма их ядер от округлой до сегментированной, в цитоплазме накапливается специфическая зернистость (рис. 7.19).

Миелобласты (myeloblastus), дифференцируясь в направлении того или иного гранулоцита, дают начало промиелоцитам (promyelocytus) (см. рис. 7.15). Это крупные клетки, содержащие овальное или круглое светлое ядро, в котором имеется несколько ядрышек. Около ядра располагается ясно выраженная центросома, хорошо развиты комплекс Гольджи, лизосомы. Цитоплазма слегка базофильна. В ней накапливаются первичные (азуро-фильные) гранулы, которые характеризуются высокой активностью мие-лопероксидазы, а также кислой фосфатазы, т. е. относятся к лизосомам. Промиелоциты делятся митотически. Специфическая зернистость отсутствует.

Нейтрофильные миелоциты (myelocytus neutrophilicus) имеют размер от 12 до 18 мкм. Эти клетки размножаются митозом. Цитоплазма их становится диффузно ацидофильной, в ней появляются наряду с первичными вторичные (специфические) гранулы, характеризующиеся меньшей электронной плотностью. В миелоцитах обнаруживаются все органеллы. Количество митохондрий невелико. Эндоплазматическая сеть состоит из пузырьков. Рибосомы располагаются на поверхности мембранных пузырьков, а также диффузно в цитоплазме. По мере размножения нейтрофильных миелоцитов круглое или овальное ядро становится бобовидным, начинает окрашиваться темнее, хроматиновые глыбки становятся грубыми, ядрышки исчезают.

Такие клетки уже не делятся. Это метамиелоциты (metamyelocytus) (см. рис. 7.19). В цитоплазме увеличивается число специфических гранул. Если метамиелоциты встречаются в периферической крови, то их называют юными формами. При дальнейшем созревании их ядро приобретает вид изогнутой палочки. Подобные формы получили название палочкоядерных гранулоцитов. Затем ядро сегментируется, и клетка становится сегментоядер-ным нейтрофильным гранулоцитом. Полный период развития нейтрофильного гранулоцита составляет около 14 сут, при этом период пролиферации продолжается около 7,5 сут, а постмитотический период дифференцировки - около 6,5 сут.

Эозинофильные (ацидофильные) миелоциты (см. рис. 7.15) представляют собой клетки округлой формы диаметром (на мазке) около 14-16 мкм. По характеру строения ядра они мало отличаются от нейтрофильных миелоци-тов. Цитоплазма их заполнена характерной эозинофильной зернистостью. В процессе созревания миелоциты митотически делятся, а ядро приобретает подковообразную форму. Такие клетки называются ацидофильными мета-миелоцитами. Постепенно в средней части ядро истончается и становится двудольчатым, в цитоплазме увеличивается количество специфических гранул. Клетка утрачивает способность к делению.

Среди зрелых форм различают палочкоядерные и сегментоядерные эозино-фильные гранулоциты с двудольчатым ядром.

Базофильные миелоциты (см. рис. 7.15) встречаются в меньшем количестве, чем нейтрофильные или эозинофильные миелоциты. Размеры их примерно такие же, как и эозинофильных миелоцитов; ядро округлой формы, без ядрышек, с рыхлым расположением хроматина. Цитоплазма базофильных миелоцитов содержит в широко варьирующих количествах специфические базофильные зерна неодинаковых размеров, которые проявляют мета-хромазию при окрашивании азуром и легко растворяются в воде. По мере созревания базофильный миелоцит превращается в базофильный метамиелоцит, а затем в зрелый базофильный гранулоцит.

Все миелоциты, особенно нейтрофильные, обладают способностью фагоцитировать, а начиная с метамиелоцита, приобретают подвижность.

У взрослого организма потребность в лейкоцитах обеспечивается за счет размножения миелоцитов. При кровопотерях, например, миелоциты начинают развиваться из миелобластов, а последние из унипотентных и поли-потентных СКК.

Мегакариоцитопоэз. Тромбоцитопоэз

Кровяные пластинки образуются в костном мозге из мегакариоцитов - гигантских по величине клеток, которые дифференцируются из СКК, проходя ряд стадий. Последовательные стадии развития можно представить следующим клеточным диффероном: СКК → КОЕ-ГЭММ → КОЕ-МГЦ → мегакариобласт → промегакариоцит → мегакариоцит → тромбоциты (кровяные пластинки). Весь период образования пластинок составляет около 10 сут (см. рис. 7.15).

Мегакариобласт (megacaryoblastus) - клетка диаметром 15-25 мкм, имеет ядро с инвагинациями и относительно небольшой ободок базофильной цитоплазмы. Клетка способна к делению митозом, иногда содержит два ядра. При дальнейшей дифференцировке утрачивает способность к митозу и делится путем эндомитоза, при этом увеличиваются плоидность и размер ядра.

Промегакариоцит (promegacaryocytus) - клетка диаметром 30-40 мкм, содержит полиплоидные ядра - тетраплоидные, октаплоидные (4 n, 8 n), несколько пар центриолей. Объем цитоплазмы возрастает, в ней начинают накапливаться азурофильные гранулы. Клетка также способна к эндоми-тозу и дальнейшему увеличению плоидности ядер.

Мегакариоцит (megacaryocytus) - дифференцированная форма. Среди мегакариоцитов различают резервные клетки, не образующие пластинок, и зрелые активированные клетки, образующие кровяные пластинки. Резервные мегакариоциты диаметром 50-70 мкм, имеют очень большое, дольчатое ядро с набором хромосом 16-32 n; в их цитоплазме имеются две зоны - околоядерная, содержащая органеллы и мелкие азурофильные гранулы, и наружная (эктоплазма) - слабобазофильная, в которой хорошо развиты элементы цитоскелета. Зрелый, активированный мегакариоцит - крупная клетка диаметром 50-70 мкм (иногда даже до 100 мкм). Содержит очень крупное, сильно дольчатое полиплоидное ядро (до 64 n). В ее цитоплазме накапливается много азурофильных гранул, которые объединяются в группы. Прозрачная зона эктоплазмы также заполняется гранулами и вместе с плазмолеммой формирует псевдоподии в виде тонких отростков, направленных к стенкам сосудов. В цитоплазме мегакариоцита наблюдается скопление линейно расположенных пузырьков, которые разделяют зоны цитоплазмы с гранулами. Из пузырьков формируются демаркационные мембраны, разделяющие цитоплазму мегакариоцита на участки диаметром 1-3 мкм, содержащие по 1-3 гранулы (будущие кровяные пластинки). В цитоплазме можно выделить три зоны - перинуклеарную, промежуточную и наружную. В наружной зоне цитоплазмы наиболее активно идут процессы демаркации, формирования протромбоцитарных псевдоподий, проникающих через стенку синусов в их просвет, где и происходит отделение кровяных пластинок (рис. 7.20). После отделения пластинок остается клетка, содержащая дольчатое ядро, окруженное узким ободком цитоплазмы, - резидуальный мегакариоцит, который затем подвергается разрушению. При уменьшении числа кровяных пластинок в крови (тромбоцитопения), например после кровопотери, отмечается усиление мегакариоцитопоэза, приво-

Рис. 7.20. Ультрамикроскопическое строение мегакариоцита (по Н. А. Юриной, Л. С. Румянцевой):

1 - ядро; 2 - гранулярная эндоплазматическая сеть; 3 - гранулы; 4 - комплекс Гольджи; 5 - митохондрии; 6 - гладкая эндоплазматическая сеть; 7 - альфа-гранулы; 7а - лизосомы; 8 - инвагинация плазмолеммы; 9 - демаркационные мембраны; 10 - формирующиеся кровяные пластинки

дящее к увеличению количества мегакариоцитов в 3-4 раза с последующей нормализацией числа тромбоцитов в крови.

Моноцитопоэз

Образование моноцитов происходит из стволовых клеток костного мозга по схеме: СКК → КОЕ-ГЭММ → КОЕ-ГМ → унипотентный предшественник моноцита (КОЕ-М) → монобласт (monoblastus) → промоноцит → моноцит (monocytus). Моноциты из крови поступают в ткани, где являются источником развития различных видов макрофагов.

Лимфоцитопоэз и иммуноцитопоэз

Лимфоцитопоэз проходит следующие стадии: СКК → КОЕ-Л (лимфоидная родоначальная мультипотентная клетка) → унипотентные предшественники лимфоцитов (пре-Т-клетки и пре-В-клетки)→ лимфобласт (lymphoblastus) → пролимфоцит → лимфоцит. Особенность лимфоцитопоэ-за - способность дифференцированных клеток (лимфоцитов) дедифферен-цироваться в бластные формы.

Процесс дифференцировки Т-лимфоцитов в тимусе приводит к образованию из унипотентных предшественников Т-бластов, из которых формируются эффекторные лимфоциты - киллеры, хелперы, супрессоры.

Дифференцировка унипотентных предшественников В-лимфоцитов в лимфоидной ткани ведет к образованию плазмобластов (plasmoblastus), затем проплазмоцитов, плазмоцитов (plasmocytus). Более подробно процессы образования иммунокомпетентных клеток описаны в главе 14.

Регуляция гемопоэза

Кроветворение регулируется факторами роста, обеспечивающими пролиферацию и дифференцировку СКК и последующих стадий их развития, факторами транскрипции, влияющими на экспрессию генов, определяющих направление дифференцировки гемопоэтических клеток, а также витаминами, гормонами.

Факторы роста включают колониестимулирующие факторы, интерлей-кины и ингибирующие факторы. Они являются гликопротеинами с молекулярной массой около 20 килодальтон. Гликопротеины действуют и как циркулирующие гормоны, и как местные медиаторы, регулирующие гемопоэз и развитие клеточных дифферонов. Они почти все действуют на СКК, КОЕ, коммитированные и зрелые клетки. Однако отмечаются индивидуальные особенности действия этих факторов на клетки-мишени.

Например, фактор роста стволовых клеток влияет на пролиферацию и миграцию СКК в эмбриогенезе. В постнатальном периоде на гемопоэз оказывают влияние несколько КСФ, среди которых наиболее изучены факторы, стимулирующие развитие гранулоцитов и макрофагов (ГМ-КСФ, Г-КСФ, М-КСФ), а также интерлейкины.

Как видно из табл. 7.1, мульти-КСФ и интерлейкин-3 действуют на поли-потентную стволовую клетку и большинство КОЕ. Некоторые КСФ могут действовать на одну или более стадий гемопоэза, стимулируя деление, диф-ференцировку клеток или их функцию. Большинство указанных факторов выделено и применяется для лечения различных болезней. Для получения их используются биотехнологические методы.

Большая часть эритропоэтина образуется в почках (интерстициальные клетки), меньшая - в печени. Его образование регулируется содержанием в крови О 2 , которое зависит от количества циркулирующих в крови эритроцитов. Снижение числа эритроцитов и соответственно парциального давления кислорода (Ро 2) является сигналом для увеличения продукции эритропоэтина. Эритропоэтин действует на чувствительные к нему КОЕ-Э, стимулируя их пролиферацию и дифференцировку, что в конечном итоге приводит к повышению содержания в крови эритроцитов. К факторам роста для эритроидных клеток, кроме эритропоэтина, относится фактор бурст-промоторной активности (БПА), который влияет на БОЕ-Э. БПА образуется клетками ретикулоэндотелиальной системы. В настоящее время считают, что он является интерлейкином-3.

Тромбопоэтин синтезируется в печени, стимулирует пролиферацию КОЕ-МГЦ, их дифференцировку и образование тромбоцитов.

Ингибирующие факторы дают противоположный эффект, т. е. тормозят гемопоэз. К ним относятся липопротеины, блокирующие действие КСФ (лактофер-рин, простагландины, интерферон, кейлоны). Гормоны также влияют на гемопоэз. Например, гормон роста стимулирует эритропоэз, глюкокортикоиды, напротив, подавляют развитие клеток-предшественников.

Таблица 7.1. Гемопоэтические факторы роста (стимуляторы)

1 Нейтрофилы, эозинофилы, базофилы.

Витамины необходимы для стимуляции пролиферации и дифференцировки гемо-поэтических клеток. Витамин В 12 потребляется с пищей и поступает с кровью в костный мозг, где влияет на гемопоэз. Нарушение процесса всасывания при различных заболеваниях может служить причиной дефицита витамина В 12 и нарушений в гемопоэ-зе. Фолиевая кислота участвует в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований.

Таким образом, развитие кроветворных клеточных дифферонов протекает в неразрывной связи с микроокружением. Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями соединительной ткани, т. е. относятся к тканям внутренней среды. Ретикулоцитарный, адипоцитарный, тучнокле-точный и остеобластический диффероны вместе с межклеточным веществом (матриксом) формируют микроокружение для гемопоэтических диф-феронов. Гистологические элементы микроокружения и гемопоэтические клетки функционируют в неразрывной связи. Микроокружение оказывает воздействие на дифференцировку клеток крови (при контакте с их рецепторами или путем выделения специфических факторов). В миелоидной и лимфоидной тканях стромальные ретикулярные и гемопоэтические элементы образуют единое функциональное целое. В тимусе имеется сложная строма, представленная как соединительнотканными, так и ретикулоэпи-телиальными клетками. Эпителиальные клетки секретируют особые вещества - тимозины, оказывающие влияние на дифференцировку из СКК Т-лимфоцитов. В лимфатических узлах и селезенке специализированные ретикулярные клетки создают микроокружение, необходимое для пролиферации и дифференцировки в специальных Т- и В-зонах Т- и В-лимфоцитов и плазмоцитов.

Контрольные вопросы

1. Гемограмма, лейкоцитарная формула: определение, количественные и качественные характеристики у здорового человека.

2. Основные положения унитарной теории кроветворения А. А. Максимова. Перечислить свойства стволовой кроветворной клетки.

3. Эритропоэз, стадии, роль клеточного микроокружения в дифферен-цировке клеток эритробластического дифферона.

4. Агранулоциты: морфологические и функциональные характеристики.

Лекция 4

Кровь и лимфа. Кроветворение.

К обобщенной системе крови относят собственно кровь и лимфу, органы кроветворения - красный костный мозг, тимус, селезенку, лимфатические узлы, а также лимфоидную ткань некроветворных органов.

Кровь и лимфа вместе с соединительной тканью образуют т.н. внутреннюю среду организма. Они состоят из плазмы (жидкого межклеточного вещества) и взвешенных в ней форменных элементов. Лимфоциты рециркулируют из крови в лимфу и из лимфы в кровь. Все клетки крови развиваются из общей полипотентной стволовой клетки крови (СКК ) в эмбриогенезе и после рождения.

Морфология и функции крови .

Кровь является циркулирующей по кровеносным сосудам жидкой тканью, состоящей из двух основных компонентов, - плазмы и форменных элементов. Кровь в организме человека составляет, в среднем, около 5 л. Различают кровь, циркулирующую в сосудах, и кровь, депонированную в печени, селезенке, коже.

Плазма составляет 55-60 % объема крови, форменные элементы – 40-45%. Отношение объема форменных элементов ко всему объему крови называется гематокритным показателем, и составляет в норме 0,40 – 0,45.

Основные функции крови

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

Через кровь (и лимфу) транспортируются также гормоны и другие биологически активные вещества.

Плазма, ее химический состав

Плазма крови представляет собой жидкое (точнее коллоидное) межклеточное вещество. Она содержит 90% воды, около 6,6-8,5 % белков и другие органические и минеральные соединения - промежуточные или конечные продукты обмена веществ, переносимые из одних органов в другие.

К основным белкам плазмы крови относятся альбумины, глобулины и фибриноген.

Альбумины составляют более половины всех белков плазмы, синтезируются в печени. Они обусловливают коллоидно-осмотическое давление крови, выполняют роль транспортных белков для многих веществ, включая гормоны, жирные кислоты, а также токсины и лекарства.

Глобулины – неоднородная группа белков, в которой выделяют альфа- бета- и гамма- фракции. К последней относятся иммунноглобулины , или антитела, – важные элементы иммунной (т.е. защитной) системы организма.

Фибриноген – растворимая форма фибрина, – фибриллярного белка плазмы крови, образующего волокна при повышении свертываемости крови (например, при образовании тромба). Синтезируется фибриноген в печени. Плазма крови, из которой удален фибриноген, называется сывороткой.

Форменные элементы крови

К форменным элементам крови относятся: эритроциты (или красные кровяные тельца), лейкоциты (или белые кровяные тельца) и тромбоциты (или кровяные пластинки). Эритроцитов у человека около 5 x 10 12 в 1 литре крови, лейкоцитов – около 6 x 10 9 (т.е. в 1000 раз меньше), а тромбоцитов – 2,5 x 10 11 в 1 литре крови (т.е. в 20 раз меньше, чем эритроцитов).

Популяция клеток крови обновляющаяся, с коротким циклом развития, где большинство зрелых форм являются конечными (погибающими) клетками.

Эритроциты

Эритроциты у человека и млекопитающих представляют собой безъядерные клетки, утратившие в процессе фило - и онтогенеза ядро и большинство органелл. Эритроциты являются высокодифференцированными постклеточными структурами, неспособными к делению. Основная функция эритроцитов - дыхательная - транспортировка кислорода и углекислоты. Эта функция обеспечивается дыхательным пигментом - гемоглобином. Кроме того, эритроциты участвуют в транспорте аминокислот, антител, токсинов и ряда лекарственных веществ, адсорбируя их на поверхности плазмолеммы.

Форма и строение эритроцитов.

Популяция эритроцитов неоднородна по форме и размерам. В нормальной крови человека основную массу составляют эритроциты двояковогнутой формы - дискоциты (80-90 %). Кроме того, имеются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов - шиповидные эритроциты, или эхиноциты , куполообразные, или стоматоциты , и шаровидные, или сфероциты . Процесс старения эритроцитов идет двумя путями - кренированием (т.е. образованием зубцов на плазмолемме) или путем инвагинации участков плазмолеммы.

При кренировании образуются эхиноциты с различной степенью формирования выростов плазмолеммы, которые впоследствии отпадают. При этом формируется эритроцит в виде микросфероцита . При инвагинации плазмолеммы эритроцита образуются стоматоциты , конечной стадией которых также является микросфероцит .

Одним из проявлений процессов старения эритроцитов является их гемолиз, сопровождающийся выхождением гемоглобина; при этом в крови обнаруживаются т.н. «тени» эритроцитов – их оболочки.

Обязательной составной частью популяции эритроцитов являются их молодые формы, называемые ретикулоцитами или полихроматофильными эритроцитами. В норме их от 1 до 5 % от количества всех эритроцитов. В них сохраняются рибосомы и эндоплазматическая сеть, формирующие зернистые и сетчатые структуры, которые выявляются при специальной суправитальной окраске. При обычной гематологической окраске (азур II - эозином) они проявляют полихроматофилию и окрашиваются в серо-голубой цвет.

При заболеваниях могут появляться аномальные формы эритроцитов, что чаще всего обусловлено изменением структуры гемоглобина (Нb ). Замена даже одной аминокислоты в молекуле Нb может быть причиной изменения формы эритроцитов. Процесс нарушения формы эритроцитов при заболеваниях получил название пойкилоцитоз .

Как было сказано выше, в норме количество эритроцитов измененной формы может быть около 15% - это т.н. физиологический пойкилоцитоз .

Размеры эритроцитов в нормальной крови также варьируют. Большинство эритроцитов имеют диаметр около 7,5 мкм и называются нормоцитами . Остальная часть эритроцитов представлена микроцитами и макроцитами . Микроциты имеют диаметр <7.5, а макроциты >7.5 мкм. Изменение размеров эритроцитов называется анизоцитозом .

Плазмолемма эритроцита состоит из бислоя липидов и белков, представленных приблизительно в равных количествах, а также небольшого количества углеводов, формирующих гликокаликс . В плазмолемме эритроцита более 60 % всех белков составляют: примембранный белок спектрин и мембранные белки - гликофорин и т.н. полоса 3.

Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60 %) и сухого остатка (40 %), содержащего, в основном, гемоглобин.

Гемоглобин - это сложный пигмент, состоящий из 4 полипептидных цепей глобина и гема (железосодержащего порфирина ), обладающий высокой способностью связывать кислород (O 2), углекислоту (CO 2), угарный газ (CO ).

Гемоглобин способен связывать кислород в легких, при этом в эритроцитах образуется оксигемоглобин. В тканях выделяемая углекислота (конечный продукт тканевого дыхания) поступает в эритроциты и соединяясь с гемоглобином образует карбоксигемоглобин.

Разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина из клеток называется гемолизом. Утилизация старых или поврежденных эритроцитов производится макрофагами главным образом в селезенке, а также в печени и костном мозге, при этом гемоглобин распадается, а высвобождающееся из гема железо используется для образования новых эритроцитов.

Лейкоциты

Лейкоциты, или белые кровяные клетки, в свежей крови бесцветны , что отличает их от окрашенных эритроцитов. Число их составляет в среднем 4-9 x 10 9 в 1 литре крови, т. е. в 1000 раз меньше, чем эритроцитов. Лейкоциты способны к активным движениям, могут переходить через стенку сосудов в соединительную ткань органов, где они выполняют основные защитные функции. По морфологическим признакам и биологической роли лейкоциты подразделяют на две группы: зернистые лейкоциты, или гранулоциты, и незернистые лейкоциты, или агранулоциты.

В стандартной гематологической окраске по Романовскому-Гимзе используются два красителя: кислый эозин и основной азур-II . Структуры, окрашиваемые эозином (в розовый цвет) называют эозинофильными, или оксифильными , или же ацидофильными. Структуры, окрашиваемые красителем азур-II (в фиолетово-красный цвет) называют базофильными , или азурофильными .

У зернистых лейкоцитов при окраске азур-II – эозином, в цитоплазме выявляются специфическая зернистость (эозинофильная, базофильная или нейтрофильная ) и сегментированные ядра (т.е. все гранулоциты относятся к сегментоядерным лейкоцитам). В соответствии с окраской специфической зернистости различают нейтрофилъные , эозинофильные и базофильные гранулоциты.

Группа незернистых лейкоцитов (это лимфоциты и моноциты) характеризуется отсутствием специфической зернистости и несегментированными ядрами. Т.е. все агранулоциты относятся к мононуклеарным лейкоцитам.

Процентное соотношение основных видов лейкоцитов называется лейкоцитарной формулойВсе лейкоциты способны к активному перемещению путем образования псевдоподий, при этом у них изменяются форма тела и ядра. Они способны проходить между клетками эндотелия сосудов и клетками эпителия, через базальные мембраны и перемещаться по основному веществу соединительной ткани..

Лейкоциты выполняют защитные функции, обеспечивая фагоцитоз микробов, инородных веществ, продуктов распада клеток, участвуя в иммунных реакциях.

Гранулоциты (зернистые лейкоциты)

К гранулоцитам относятся нейтрофильные , эозинофильные и базофильные лейкоциты. Они образуются в красном костном мозге, содержат специфическую зернистость в цитоплазме и имеют сегментированные ядра.

Нейтрофильные гранулоциты (или нейтрофилы) - самая многочисленная группа лейкоцитов, составляющая (48-78 % от общего числа лейкоцитов). В зрелом сегментоядерном нейтрофиле ядро содержит 3-5 сегментов, соединенных тонкими перемычками. В популяции нейтрофилов крови могут находиться клетки различной степени зрелости - юные, палочкоядерные и сегментоядерные. Первые два вида - молодые клетки. Юные клетки в норме не превышают 0,5 % или отсутствуют, они характеризуются бобовидным ядром. Палочкоядерные составляют 1-6 %, имеют несегментированное ядро в форме английской буквы S , изогнутой палочки или подковы. Увеличение в крови количества юных и палочкоядерных форм нейтрофилов свидетельствует о наличии кровопотери или острого воспалительного процесса в организме, сопровождаемых усилением гемопоэза в костном мозге и выходом молодых форм.

Цитоплазма нейтрофилов окрашивается слабооксифильно , в ней видна очень мелкая зернистость розово-фиолетового цвета (окрашивается как кислыми, так и основными красками), поэтому называется нейтрофильной или гетерофильной. В нейтрофилах можно различить два типа гранул: специфические и азурофильные , окруженные одинарной мембраной. Специфические гранулы, более мелкие и многочисленные содержат бактериостатические и бактерицидные вещества - лизоцим и щелочную фосфатазу, а также белок лактоферрин . Лизоцим является ферментом, разрушающим бактериальную стенку. Лактоферрин связывает ионы железа, что способствует склеиванию бактерий. Он также инициирует отрицательную обратную связь, обеспечивая торможение продукции нейтрофилов в костном мозге.

Азурофильные гранулы более крупные, окрашиваются в фиолетово-красный цвет. Они являются первичными лизосомами, содержат лизосомальные ферменты и миелопероксидазу.О сновная функция нейтрофилов - фагоцитоз микроорганизмов, поэтому их называют микрофагами.

В популяции нейтрофилов здоровых людей фагоцитирующие клетки составляют 69-99 %. Этот показатель называют фагоцитарной активностью. Фагоцитарный индекс - другой показатель, которым оценивается число частиц, поглощенных одной клеткой. Для нейтрофилов он равен 12-23.

Продолжительность жизни нейтрофилов составляет 5-9 сут .

Эозинофильные гранулоциты (или эозинофилы). Количество эозинофилов в крови составляет от 0,5 до 5 % от общего числа лейкоцитов. Ядро эозинофилов имеет, как правило, 2 сегмента, соединенных перемычкой. В цитоплазме расположены органеллы общего назначения и гранулы. Среди гранул различают азурофильные (первичные ) и эозинофильные (вторичные), являющиеся модифицированными лизосомами.

Характерно наличие в центре гранулы кристаллоида, который содержит т.н. главный основной белок, богатый аргинином, лизосомные гидролитические ферменты, пероксидазу , эозинофильный катионный белок, а также гистаминазу . Эозинофилы являются подвижными клетками и способны к фагоцитозу, однако их фагоцитарная активность ниже, чем у нейтрофилов.

Установлена роль эозинофилов в реакциях на чужеродный белок, в аллергических и анафилактических реакциях, где они участвуют в метаболизме гистамина, вырабатываемого тучными клетками соединительной ткани. Гистамин повышает проницаемость сосудов, вызывает развитие отека тканей; в больших дозах может вызвать шок со смертельным исходом.

Базофильные гранулоциты (или базофилы). Количество базофилов в крови составляет до 1 % от общего числа лейкоцитов. Ядра базофилов сегментированы, содержат 2-3 дольки. Характерно наличие специфических крупных метахроматических гранул, часто закрывающих ядро.

Базофилы опосредуют воспаление и секретируют эозинофильный хемотаксический фактор. Гранулы содержат протеогликаны , гликозаминогликаны (в том числе гепарин), вазоактивный гистамин, нейтральные протеазы. Часть гранул представляет собой модифицированные лизосомы. Метахромазия обусловлена наличием гепарина - кислого гликозаминогликана .

Базофилы образуются в костном мозге. Они так же, как и нейтрофилы, находятся в периферической крови около 1-2 сут .

Помимо специфических гранул, в базофилах содержатся и азурофильные гранулы (лизосомы). Базофилы так же, как и тучные клетки соединительной ткани, выделяя гепарин и гистамин, участвуют в регуляции процессов свертывания крови и проницаемости сосудов. Базофилы участвуют в иммунологических реакциях организма, в частности в реакциях аллергического характера.

Агранулоциты (незернистые лейкоциты)

К этой группе лейкоцитов относятся лимфоциты и моноциты. В отличие от гранулоцитов они не содержат в цитоплазме специфической зернистости, а их ядра не сегментированы.

Лимфоциты в крови взрослых людей составляют 20-35% от общего числа лейкоцитов. Среди лимфоцитов различают малые лимфоциты, средние и большие. Большие лимфоциты встречаются в крови новорожденных и детей, у взрослых они отсутствуют. Большую часть всех лимфоцитов крови человека составляют малые лимфоциты.

Для всех видов лимфоцитов характерно наличие интенсивно окрашенного ядра округлой или бобовидной формы. В цитоплазме лимфоцитов содержится небольшое количество азурофильных гранул (лизосом).

Основной функцией лимфоцитов является участие в иммунных реакциях. Однако популяция лимфоцитов гетерогенна по характеристике поверхностных рецепторов и роли в реакциях иммунитета. Среди лимфоцитов различают три основных функциональных класса: B-лимфоциты, T-лимфоциты и т.н. нулевые лимфоциты.

B-лимфоциты впервые были обнаружены в специальном органе у птиц –ф абрициевой сумке, (бурсе, bursa Fabricius ), поэтому и получили соответствующее название. Они образуются в костном мозге. В-лимфоциты составляют около 30 % циркулирующих лимфоцитов. Их главная функция - участие в выработке антител, т.е. обеспечение гуморального иммунитета. Плазмолемма В-лимфоцитов содержит множество иммуноглобулиновых рецепторов. При действии антигенов В-лимфоциты способны к пролиферации и дифференцировке в плазмоциты - клетки, способные синтезировать и секретировать защитные белки – антитела, или иммуноглобулины, которые поступают в кровь, обеспечивая гуморальный иммунитет.

Т-лимфоциты, или тимусзависимые лимфоциты, образуются из стволовых клеток костного мозга, а созревают в тимусе (вилочковой железе), что и обусловило их название. Они преобладают в популяции лимфоцитов, составляя около 70 % циркулирующих лимфоцитов. Для Т-клеток, в отличие от В-лимфоцитов, характерен низкий уровень поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов в плазмолемме. Но Т-клетки имеют специфические рецепторы, способные распознавать и связывать антигены, участвовать в иммунных реакциях. Основными функциями Т-лимфоцитов являются обеспечение реакций клеточного иммунитета и регуляция гуморального иммунитета (т.е. стимуляция или подавление дифференцировки В-лимфоцитов). Т-лимфоциты способны к выработке сигнальных веществ - лимфокинов , которые регулируют деятельность В-лимфоцитов и других клеток в иммунных реакциях. Среди Т-лимфоцитов выявлено несколько функциональных групп: Т-хелперы, Т-супрессоры , Т-киллеры .

Нулевые лимфоциты не имеют поверхностных маркеров на плазмолемме, характерных для В- и Т-лимфоцитов. Их расценивают как резервную популяцию недифференцированных лимфоцитов.

Продолжительность жизни лимфоцитов варьирует от нескольких недель до нескольких лет. Т-лимфоциты являются «долгоживущими» (месяцы и годы) клетками, а В-лимфоциты относятся к «короткоживущим» (недели и месяцы).

Для Т-лимфоцитов характерно явление рециркуляции, т.е. выход из крови в ткани и возвращение по лимфатическим путям снова в кровь. Таким образом они осуществляют иммунологический надзор за состоянием всех органов, быстро реагируя на внедрение чужеродных агентов.

Моноциты

Эти клетки крупнее других лейкоцитов. В крови человека количество моноцитов от 6 до 8 % от общего числа лейкоцитов.

Ядра моноцитов встречаются бобовидные, подковообразные, редко - дольчатые.

Цитоплазма моноцитов менее базофильна , чем цитоплазма лимфоцитов. Она имеет бледно-голубой цвет, но по периферии окрашивается несколько темнее, чем около ядра. В цитоплазме содержится различное количество очень мелких азурофильных зерен (лизосом), расположенных чаще около ядра.

Характерно наличие пальцеобразных выростов цитоплазмы и образование фагоцитарных вакуолей. В цитоплазме расположено множество пиноцитозных везикул.

Моноциты относятся к макрофагической системе организма, или к так называемой мононуклеарной фагоцитарной системе. Клетки этой системы характеризуются происхождением из промоноцитов костного мозга, способностью прикрепляться к поверхности стекла, активностью пиноцитоза и иммунного фагоцитоза, наличием на мембране рецепторов для иммуноглобулинов и комплемента. Моноциты циркулирующей крови представляют собой подвижный пул относительно незрелых клеток, находящихся на пути из костного мозга в ткани. Время пребывания моноцитов в периферической крови – от 1,5 суток до 4 дней.

Моноциты, выселяющиеся в ткани, превращаются в макрофаги, при этом у них появляются большое количество лизосом, фагосом , фаголизосом .

Кровяные пластинки

Кровяные пластинки, или тромбоциты, в свежей крови человека имеют вид мелких бесцветных телец округлой или веретеновидной формы. Они могут объединяться (агглютинировать ) в маленькие или большие группы. Количество их колеблется от 200 до 400 x 10 9 в 1 литре крови. Кровяные пластинки представляют собой безъядерные фрагменты цитоплазмы, отделившиеся от мегакариоцитов - гигантских клеток костного мозга.

Тромбоциты в кровотоке имеют форму двояковыпуклого диска. В них выявляются более светлая периферическая часть - гиаломер и более темная, зернистая часть - грануломер . В плазмолемме содержатся гликопротеины, которые выполняют функцию поверхностных рецепторов, участвующих в процессах адгезии и агрегации кровяных пластинок (т.е. процессах свертывания, или коагуляции, крови).

Цитоскелет в тромбоцитах хорошо развит и представлен актиновыми микрофиламентами и пучками микротрубочек.

Основная функция кровяных пластинок - участие в процессе свертывания, или коагуляции, крови - защитной реакции организма на повреждение и предотвращение потери крови. В тромбоцитах содержится около 12 факторов, участвующих в свертывании крови. При повреждении стенки сосуда пластинки быстро агрегируют, прилипают к образующимся нитям фибрина, в результате чего формируется тромб, закрывающий дефект.

Важной функцией тромбоцитов является их участие в метаболизме серотонина . Тромбоциты - это практически единственные элементы крови, в которых из плазмы накапливаются резервы серотонина .

Продолжительность жизни тромбоцитов - в среднем 9-10 дней. При снижении числа кровяных пластинок, например при кровопотере, в крови накапливается тромбопоэтин - фактор, стимулирующий образование пластинок из мегакариоцитов костного мозга.

Гемограмма и лейкограмма

У здорового человека форменные элементы крови находятся в определенных количественных соотношениях, которые принято называть гемограммой, или формулой крови.

Важное значение для характеристики состояния организма имеет так называемый дифференциальный подсчет лейкоцитов. Определенные процентные соотношения лейкоцитов называют лейкограммой , или лейкоцитарной формулой.

Лимфа

Лимфа представляет собой слегка желтоватую жидкую ткань, протекающую в лимфатических капиллярах и сосудах. Она состоит из лимфоплазмы (plasma lymphae ) и форменных элементов. По химическому составу лимфоплазма близка к плазме крови, но содержит меньше белков. Лимфоплазма содержит также нейтральные жиры, простые сахара, соли (NaCl , Na 2 CO 3 и др.), а также различные соединения, в состав которых входят кальций, магний, железо.

Форменные элементы лимфы представлены главным образом лимфоцитами (98 %), а также моноцитами и другими видами лейкоцитов. Лимфа фильтруется из тканевой жидкости в слепые лимфатические капилляры.

Состав лимфы постоянно меняется. Различают лимфу периферическую (т.е. до лимфатических узлов), промежуточную (после прохождения через лимфатические узлы) и центральную (лимфу грудного и правого лимфатического протоков). Процесс лимфообразования тесно связан с поступлением воды и других веществ из крови в межклеточные пространства и образованием тканевой жидкости.

КРОВЕТВОРЕНИЕ

Кроветворением, или гемопоэзом , называют развитие крови. Различают эмбриональный гемопоэз , который происходит в эмбриональный период и приводит к развитию крови как ткани, и постэмбриональный гемопоэз , который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.

Развитие эритроцитов называют эритропоэзом , развитие гранулоцитов - гранулоцитопоэзом , тромбоцитов - тромбоцитопоэзом , моноцитов - моноцитопоэзом , развитие лимфоцитов и иммуноцитов - лимфоцито - и иммуноцитопоэзом .

Эмбриональный гемопоэз

В развитии крови как ткани в эмбриональный период можно выделить 3 основных этапа, последовательно сменяющих друг друга – мезобластический , гепатолиенальный и медуллярный.

Первый, мезобластический , этап – это появление клеток крови во внезародышевых органах, а именно в мезенхиме стенки желточного мешка, мезенхиме хориона и стебля. При этом появляется первая генерация стволовых клеток крови (СКК ). Мезобластический этап протекает с 3-й по 9-ю неделю развития зародыша человека.

Второй, гепатолиенальный , этап начинается с 5-6-й недели развития плода, когда печень становится основным органом гемопоэза , в ней образуется вторая генерация стволовых клеток крови. Кроветворение в печени достигает максимума через 5 мес. и завершается перед рождением. СКК печени заселяют тимус, селезенку и лимфатические узлы.

Третий, медуллярный (или костномозговой), этап - это появление третьей генерации стволовых клеток крови в костном мозге, где гемопоэз начинается с 10-й недели и постепенно нарастает к рождению. После рождения костный мозг становится центральным органом гемопоэза .

Постэмбриональный гемопоэз

Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови, который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток. Он подразделяется на миелопоэз и лимфопоэз .

Миелопоэз происходит в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых и полостях многих губчатых костей. Здесь развиваются эритроциты, гранулоциты, моноциты, тромбоциты, а также предшественники лимфоцитов. В миелоидной ткани находятся стволовые клетки крови и соединительной ткани. Предшественники лимфоцитов постепенно мигрируют и заселяют тимус, селезенку, лимфоузлы и некоторые другие органы.

Лимфопоэз происходит в лимфоидной ткани, которая имеет несколько разновидностей, представленных в тимусе, селезенке, лимфоузлах . Она выполняет функции образования T - и B-лимфоцитов и иммуноцитов (например, плазмоцитов ).

Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями соединительной ткани, т.е. относятся к тканям внутренней среды. В них представлены две основные клеточные линии - клетки ретикулярной ткани и гемопоэтические клетки.

Ретикулярные, а также жировые, тучные и остеогенные клетки вместе с межклеточным веществом формируют микроокружение для гемопоэтических элементов. Структуры микроокружения и гемопоэтические клетки функционируют в неразрывной связи друг с другом. Микроокружение оказывает воздействие на дифференцировку клеток крови (при контакте с их рецепторами или путем выделения специфических факторов).

Таким образом, для миелоидной и всех разновидностей лимфоидной ткани характерно наличие стромальных и гемопоэтических элементов, образующих единое функциональное целое.

СКК относятся к самоподдерживающейся популяции клеток. Они редко делятся. Выявление СКК стало возможным при применении метода образования клеточных колоний – потомков одной стволовой клетки.

Пролиферативную активность СКК регулируют колониестимулирующие факторы (КСФ ), различные виды интерлейкинов (ИЛ-3 и др.). Каждая СКК в эксперименте или лабораторном исследовании образует одну колонию и называется колониеобразующей единицей (сокращенно КОЕ).

Исследование клеточного состава колоний позволило выявить две линии их дифференцировки. Одна линия дает начало мультипотентной клетке - родоначальнице гранулоцитарного , эритроцитарного , моноцитарного и мегакариоцитарного рядов гемопоэза (сокращенно КОЕ-ГЭММ ). Вторая линия дает начало мультипотентной клетке - родоначальнице лимфопоэза (КОЕ-Л).

Из мультипотентных клеток дифференцируются олигопотентные (КОЕ-ГМ ) и унипотентные родоначальные клетки. Методом колониеобразования определены родоначальные унипотентные клетки для моноцитов (КОЕ-М ), нейтрофильных гранулоцитов (КОЕ-Гн), эозинофилов (КОЕ-Эо ), базофилов (КОЕ-Б ), эритроцитов (БОЕ-Э и КОЕ-Э ), мегакариоцитов (КОЕ-МГЦ), из которых образуются клетки-предшественники. В лимфопоэтическом ряду выделяют унипотентные клетки - предшественницы для B-лимфоцитов и для T-лимфоцитов. Полипотентные (плюрипотентные и мультипотентные ), олигопотентные и унипотентные клетки морфологически не различаются.

Все приведенные выше стадии развития клеток составляют четыре основных класса гемопоэза :

• I класс - стволовые клетки крови (плюрипотентные , полипотентные);
• II класс - коммитированные мультипотентные клетки (миелопоэза или лимфопоэза );
• III класс - коммитированные олигопотентные и унипотентные клетки;
• IV класс - клетки-предшественники (бласты ).

О ставшиеся два класса гемопоэза составляют созревающие клетки (V класс) и зрелые клетки крови (VI класс).

Эритропоэз у млекопитающих и человека протекает в костном мозге в особых морфофункциональных ассоциациях, получивших название эритробластических островков. Эритробластический островок состоит из макрофага, окруженного одним или несколькими кольцами эритроидных клеток, развивающихся из унипотентной КОЕ-Э , вступившей в контакт с макрофагом. КОЕ-Э и образующиеся из нее клетки (от проэритробласта до ретикулоцита ) удерживаются в контакте с макрофагом его рецепторами.

В норме из костного мозга в кровь поступают только эритроциты и ретикулоциты .

Источники информации:

а) Основные:

1. Гистология, цитология и эмбриология / [Афанасьев Ю. И., Юрина Н. А., Котовский Е. Ф. и др.] ; под ред. Ю. И. Афанасьева, Н. А. Юриной. – . – М. : Медицина. – 2001. – С. 155-198.

2. Данилов Р. К. Гистология. Эмбриология. Цитология. : [учебник для студентов медицинских вузов] / Р. К. Данилов – М. : ООО «Медицинское информационное агенство», 2006. – С.120-137 .

3. Волков К.С. Ультраструктура клеток и тканей: учебное пособие-атлас / К.С. Волков, Н.В. Пасєчка. – Тернополь: Укрмедкнига, 2004. – С. 54-67.

4. Материалы для подготовки студентов к практическим занятиям по теме «Кровь и лимфа. Кроветворение.» (Интранет ) .

б) дополнительные:

1. Гистология: [учебник] / под ред. Э. Г. Улумбекова, Ю. А. Чельшева. –. – М. : ГЕОТАР–Медиа, 2007. – С. 169-223.

2. Кузнецов С. Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии / С. Л. Кузнецов, Н. Н. Мушкамбаров, В. Л. Горячкина. – М. : Медицинское информационное агенство, 2002. – С. 68-71;173-200.

3. Практикум по гистологии, цитологии и эмбриологии; под редакцией Н. А. Юриной, А. И. Радостиной. – М. : Изд-во УДН, 1989. – С. 70-87.

 

Возможно, будет полезно почитать:

• Внутренняя среда организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) ;
• Как сделать топленое масло в домашних условиях Сливочное масло топленое как его делать ;
• Апокалипсис отложили на осень: пять факторов глубокого кризиса российской экономики Социально-экономическое состоянии России ;
• Язык в мультиварке редмонд ;
• Заправка для борща на зиму из свеклы ;
• Черничный пирог со сметанной заливкой ;
• Дрожжевое тесто для жареных и печеных пирожков ;
• Гороскоп на 14 сентября весы ;