Форменные элементы крови

Как осуществляется кроветворение: механизмы

Процессы разрушения красных кровяных шариков и их образования строго сбалансированы. Если организм теряет какое-то количество крови, то не проходит 2—3 недель, как снова восстанавливается исходный уровень числа эритроцитов и концентрации гемоглобина. При этом всегда наблюдается значительное убыстрение образования красных кровяных телец (эритропоэза) в костном мозге.

Не вызывает сомнений факт существования в организме особых механизмов регуляции эритропоэза, хорошо выявляемых тогда, когда под влиянием каких-либо причин резко уменьшается количество эритроцитов и в связи с этим развивается кислородное голодание — гипоксия.

Законно предположить, что уменьшение снабжения организма кислородом автоматически приводит к увеличению продукции красных кровяных телец.

• Хорошо известно, что у жителей высокогорья, а так же у альпинистов, достигающих больших высот, число эритроцитов заметно повышается по сравнению с исходной нормой.
• И наоборот, если в барокамере создать повышенное давление кислорода, то через некоторое время можно отметить постепенное затухание, «вялость» красного кроветворения, вплоть до полного его прекращения.

Возникает вопрос о механизме «эритроцитостимулирующего» действия кислородного голодания. Большим количеством исследований установлено, что этот фактор убыстряет кроветворение через посредство особого вещества, стимулирующего эрицропоэз и получившего название «эритропоэтин».

В 1906 г. два французских исследователя — Карно и Дефляндер — обнаружили, что сыворотка крови, взятая у кроликов через 20 часов после массивной кровопотери и введенная другому здоровому кролику, способствовала у последнего приросту эритроцитов на 2—3 млн. в 1 мм3 крови, а также увеличению количества гемоглобина.

Последующие эксперименты показали, что кислородная недостаточность любого происхождения способна повышать эритростимулирующие свойства кровяной сыворотки.

Наиболее убедительные доказательства существования в организме стимулятора красного кроветворения были представлены в опытах на искусственно сращенных между собой (наподобие сиамских близнецов) крысах.

Этот интересный опыт выглядел так: одна из крыс дышала газовой смесью, содержащей пониженное количество кислорода, а ее партнер — воздухом с нормальным содержанием кислорода. И оказалось, что у обоих животных в костном мозге происходило одинаковое разрастание клеток «красного ряда», а в периферической крови — значительное увеличение эритроцитов.

Объяснить это можно следующим образом: у крысы под влиянием кислородного голодания образуется вещество эритростимулирующего действия, т. е. эритропоэтин, который переходит с кровью через сращенные кровеносные сосуды в организм партнера и вызывает у него активизацию кроветворения.

3D-дифференцировка: миниорганы в пробирке

Исследования последних лет, связанные с созданием 3D-органоидов (Еремеев А.В. с соавторами ) из ЭСК или ИПСК, существенно облегчили исследования в области моделирования органогенеза человека in vitro и стали мощным инструментом для исследования механизмов развития патологий сложных органов, равно как и разработки новых подходов к их терапии. В последние годы были созданы многоклеточные органоиды мозга человека , толстой кишки , почек, сетчатки, печени. Разумеется, пока 3D-модели многоклеточных органов на основе 2D-культур имеют свои ограничения и лишь условно имитируют их сложную архитектонику , .

Функции крови

В том, что кровь необходима организму, вряд ли кто сомневается, а вот зачем она нужна, ответить, возможно, смогут не все. Эта жидкая ткань выполняет несколько функций, среди которых:

1. Защитная. Главную роль в защите организма от инфекций и повреждений играют лейкоциты, а именно нейтрофилы и моноциты. Они устремляются и скапливаются в месте повреждения. Главная их назначение фагоцитоз, то есть поглощение микроорганизмов. Нейтрофилы относятся к микрофагам, а моноциты – к макрофагам. Другие виды лейкоцитов – лимфоциты – вырабатывают против вредных агентов антитела. Кроме этого, лейкоциты участвуют в удалении из организма поврежденных и мертвых тканей.
2. Транспортная. Кровоснабжение оказывает влияние практически на все процессы, происходящие в организме, в том числе наиболее важные – дыхание и пищеварение. С помощью крови осуществляется перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким, органических веществ от кишечника к клеткам, конечных продуктов, которые затем выводятся почками, транспортировка гормонов и других биоактивных веществ.
3. Регуляция температуры. Кровь нужна человеку для поддержания постоянной температуры тела, норма которой находится в очень узком диапазоне – около 37°C.

Строение

Данным кровяным тельцам присуща двояковогнутая форма и красный окрас, обусловленный наличием в клетке большого количества гемоглобина. Именно гемоглобин составляет основную часть данных клеток. Их диаметр варьирует в пределах от 7 до 8 мкм, а вот толщина достигает 2 – 2,5 мкм. Ядро в созревших клетках отсутствует, что значительно увеличивает их поверхность. Помимо этого отсутствие ядра обеспечивает быстрое и равномерное проникновение внутрь тельца кислорода. Продолжительность жизни данных клеток составляет около 120 дней. Общая поверхность красных кровяных клеток человека превышает 3000 квадратных метров. Данная поверхность в 1500 раз больше поверхности всего человеческого тела. Если разместить все красные клетки человека в один ряд, то Вы сможете получить цепочку, длина которой будет составлять около 150000 км. Разрушение данных телец происходит преимущественно в селезенке и частично в печени.

Функции эритроцитов

Основная роль этих клеток в организме является транспортировка кислорода от легких к тканям и углекислого газа (который считается «отходом» в метаболических реакциях) от тканей к легким.

Газы крови транспортируются с помощью эритроцитов благодаря содержанию гемоглобина, в частности эта функция обязана содержанию железа.

Насыщенная кислородом кровь на уровне легких транспортируется к тканям через артерии.

Газовый обмен между кровью и тканями реализуется через капилляры (самые мелкие кровеносные сосуды). Насыщенная углекислым газом кровь возвращается к легким через вены.

Клетки крови. Строение клеток крови, эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, резус фактор – что это?

Сайт предоставляет справочную информацию. Адекватная диагностика и лечение болезни возможны под наблюдением добросовестного врача.

Кровь человека является важнейшей системой в организме, которая выполняет очень много функций. Кровь – это и транспортная система, по которой переносятся необходимые вещества к клеткам различных органов, а из клеток удаляются продукты распада и прочие отработанные вещества, подлежащие выведению из организма. В крови же циркулируют клетки и вещества, обеспечивающие защитную функцию всего организма.

Рассмотрим подробнее, что же представляет собой система крови, из чего состоит и какие функции выполняет. Итак, кровь состоит из жидкой части и клеток. Жидкая часть представляет собой особый раствор белков, сахаров, жиров, микроэлементов и называется сывороткой крови. Оставшаяся часть крови представлена различными клетками.

В составе крови различают три основных видов клеток: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Группы крови и резус-фактор

На поверхности красных кровяных телец располагаются антигены, которых существует насколько разновидностей. Именно поэтому кровь одного человека может отличаться от крови другого. Антигены формируют резус-фактор и групповую принадлежность крови.

Определение резус-фактора и групповой принадлежности крови человека имеет большое значение при переливании донорской крови. Некоторые антигены несовместимы друг с другом, вызывая разрушение клеток крови, что может привести к гибели пациента

Очень важно переливать кровь от донора, группа крови и резус-фактор которого совпадают с показателями реципиента

Норма клеток крови

Концентрация, количественное соотношение и другие критерии состава биологической жидкости – незаменимые данные для постановки большинства диагнозов. Количество красных кровяных телец может предоставить врачу информацию об эффективности транспортировки кислорода, скорость их оседания – о наличии воспалительной реакции. Лейкоцитарная формула необходима для определения работы иммунитета, объем тромбоцитов поможет выяснить свертывающую способность. Нормы клеток крови ассоциируются с возрастом.

После окончания формирования иммунитета, по достижении 16-18 лет, нет дифференциации по возрастам, в каких количествах клетки взрослой крови. Нормы слегка отличаются в зависимости от пола. Расшифровку полученных анализов должен выполнять профессиональный терапевт. Незначительные отклонения от цифр, указанных в таблицах, не считаются патологией.

В лабораториях используется оборудование разного качества, с определенной точностью вычислений и погрешностью. Эти параметры следует тоже учитывать при осуществлении расшифровки. В некоторых случаях установленные числа указываются без десятых долей. Современные лаборатории, оснащенные новейшими аппаратами, предоставляют максимально подробный отчет, до тысячных.

Повышение уровня эритроцитов в крови

Состояние, характеризующееся повышением уровня красных кровяных клеток в крови, именуют эритремией, эритроцитозом или полицитемией.

Самыми частыми причинами развития данного состояния являются:

• Поликистоз почек (заболевание, при котором в обеих почках появляются и постепенно увеличиваются кисты);
• ХОБЛ (хронические обструктивные болезни легких – бронхиальная астма, эмфизема легких, хронические бронхиты);
• Синдром Пиквика (ожирение, сопровождающееся легочной недостаточностью и артериальной гипертензией, т.е. стойким повышением артериального давления);
• Гидронефроз (стойкое прогрессирующее расширение почечной лоханки и чашечек на фоне нарушения оттока мочи);
• Курс терапии стероидами;
• Врожденные либо приобретенные пороки сердца;
• Пребывание в высокогорных районах;
• Стеноз (сужение) почечных артерий;
• Злокачественные новообразования;
• Синдром Кушинга (совокупность симптомов, которые возникают при чрезмерном увеличении количества стероидных гормонов надпочечников, в частности кортизола);
• Длительное голодание;
• Чрезмерные физические нагрузки.

Гуморальная регуляция

Регуляция образования крови еще не полностью исследована на данный момент. Чтобы эритропоэз протекал непрерывно, все потребности различных клеток удовлетворялись в полной мере, обеспечивалось постоянство и баланс гомеостаза, требуется работа сложного регуляторного механизма.

Главный гуморальный регулятор, как уже говорилось, – гормон эритропоэтин. Он образуется в различных внутренних органах человека, но больше всего в почках, сосудах и печени. Концентрация этого компонента всегда одинаковая. Но возникают ситуации, когда уровень гормона нарушается. Это происходит при обильном кровотечении, подъеме в горы, ишемической болезни почек.

Вместе с гуморальным регулятором эритропоэтином в синтезе эритроцитов принимают участие ингибиторы. Они представляют собой разнообразные вещества, некоторые из которых относятся к токсинам, выделяющимся при патологических нарушениях.

На первых стадиях дифференцировки регуляция происходит благодаря факторам микроокружения клеток. Затем только в игру вступают эритропоэтин и ингибиторы.

Когда организму требуется в краткий срок сформировать множество новых кровяных телец, начинает действовать стрессовый механизм. Это значит, что эритропоэтин становится намного активнее ингибиторов эритропоэза, в результате чего нарушается регуляция эритропоэза. Возможен и обратный эффект, когда ингибиторы сильнее воздействуют на созревание клеток, приводя к торможению этого процесса.

Красный костный мозг

Красный костный мозг является ведущим органом кроветворения. Именно в нем начинается формирование всех клеточных элементов крови из единых стволовых клеток-предшественниц. Первоначально у новорожденных он занимает все промежутки между костной тканью, однако со временем происходит его вытеснение из тела длинных трубчатых костей желтым костным мозгом, не участвующим в кроветворении. Это естественный физиологический процесс, заложенный в нашем наборе хромосом.

Из стволовой клетки в красном костном мозге образуются промежуточные клетки-предшественницы миелопоэза и лимфопоэза. Далее два этих процесса идут параллельными курсами. Миелопоэз до конца протекает в красном костном мозге, а лимфопоэз заканчивается здесь на этапе образования бластных форм, дальнейшее развитие которых происходит в других органах кроветворения, куда они поступают с током крови и лимфы. В результате лимфопоэза образуются лимфоциты, а миелопоэза — все остальные разновидности лейкоцитов, тромбоциты и эритроциты.

Развитие клетки-предшественницы миелопоэза идет тремя путями: образуются такие бластные клетки, как проэритробласт, мегакариобласт и миелобласт. В результате их дальнейшей дифференцировки образуются полноценные клетки крови: эритроциты двояковогнутой формы, безъядерные кровяные пластинки — тромбоциты, а также несколько разновидностей лейкоцитов:

• нейтрофилы,
• эозинофилы,
• базофилы,
• моноциты.

Помимо данных форменных элементов в крови присутствуют промежуточные клетки в небольших количествах: ретикулоциты, юные нейтрофилы (имеющие несегментированные ядра) и некоторые другие.

Функции клеточных элементов крови очень разнообразны. Это и участие в обмене веществ, и защитные реакции (например, нейтрофилы и моноциты способны к движению, амебоидному выпячиванию мембраны и фагоцитозу чужеродных антигенов), и процесс свертывания крови. Из этого понятно, что значение красного костного мозга для организма человека трудно переоценить — здесь берут начало клетки, от которых зависит состояние всех органов и тканей. Если кроветворение в костном мозге будет нарушено на любом из этапов (начиная с дифференцировки исходной стволовой клетки и бластных форм, заканчивая вытеснением ядра из предшественника эритроцита и т.п.), то произойдет нарушение состава крови и ее функций.

Такая ситуация возможна при наличии генетических дефектов (например, на уровне хромосом), при нарушениях обмена веществ, дефиците аминокислот и микроэлементов (к примеру, если их слишком мало поступает с пищей), повреждении самого красного костного мозга. Если страдает костный мозг, то нарушение кроветворения будет носить системный характер. Так, при лейкозе страдают не только лейкоциты, но и другие форменные элементы: эритроциты и тромбоциты. В итоге нарушается не только борьба с чужеродными антигенами, но и транспортная функция, свертывание крови, обмен газов между легкими и тканями и т.д. Данный закон равновесия хорошо известен в биологии: при выпадении одного звена постепенно разрушается вся система.

Анатомия сердечно-сосудистой системы человека

Самым главным органом, образующим данную систему, является сердце. Именно этот мышечный мешочек играет основополагающую роль в циркуляции крови по организму. От него отходят разные по размерам и направлениям кровеносные сосуды, которые разделяются на:

• вены;
• артерии;
• аорты;
• капилляры.

Перечисленные структуры осуществляют постоянную циркуляцию специальной ткани организма — крови, которая омывает все клетки, органы и системы в целом. У человека (как и у всех млекопитающих) выделяют два круга кровообращения: большой и малый, и такая система называется замкнутой.

Основные функции ее следующие:

• газообмен — осуществление транспорта (то есть движения) кислорода и диоксида углерода;
• питательная, или трофическая — доставка необходимых молекул от органов пищеварения ко всем тканям, системам и так далее;
• экскреторная — вывод вредных и отработанных веществ от всех структур к выделительным;
• доставка продуктов эндокринной системы (гормонов) ко всем клеткам организма;
• защитная — участие в иммунных реакциях посредством специальных антител.

Очевидно, что функции очень значительны

Именно поэтому настолько важно строение клеток крови, их роль и вообще характеристика. Ведь кровь — это и есть основа деятельности всей соответствующей системы

Функции крови

Клетки крови являются очень важными для нормального функционирования всего организма. Нарушение этого состава ведет к развитию различных заболеваний.

Функции крови:

• гуморальная – перенос веществ для регулирования;
• дыхательная – отвечает за перенос кислорода к легким и другим органам, выведение углекислого газа;
• выделительная – обеспечивает устранение вредных продуктов обмена;
• терморегулирующая – перенос и перераспределение тепла в организме;
• защитная – помогает нейтрализовать патогенные микроорганизмы, участвует в иммунных реакциях;
• гомеостатическая – поддержание всех обменных процессов на нормальном уровне;
• питательная – перенос питательных веществ от органов, где они синтезируются к другим тканям.

Все эти функции обеспечиваются, благодаря лейкоцитам, эритроцитам, тромбоцитам и некоторым другим элементам.

Нормы эритроцитов по полу и возрасту

Что происходит с железом, накопившемся в эритроцитах

Сейчас сложилось твердое убеждение, что железо, освободившееся при гибели эритроцитов, полностью используется для построения его новых молекул, предварительно отложившись в печени и селезенке в резерве. Из резерва оно в костном мозге принимает участие в гемоглобинообразовании.

Помимо использования резервного железа, открыт механизм непосредственной утилизации гемоглобинового железа кроветворными клетками.