Тема: ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВИ. ЭРИТРОН.
ФИЗИОЛОГИЯ ЛЕЙКОЦИТОВ.
ГРУППЫ КРОВИ.
1. Общая характеристика системы крови:
Кровь, лимфа, тканевая, спинномозговая, плевральная, суставная и другие жидкости образуют внутреннюю среду организма. Внутренняя среда отличается относительным постоянством своего состава и физико-химических свойств, что создает оптимальные условия для нормальной жизнедеятельности клеток организма.
Впервые положение о постоянстве внутренней среды организма сформулировал более 100 лет тому назад физиолог Клод Бернар. Он пришел к заключению, что “постоянство внутренней среды организма есть условие независимого существования”, т.е. жизни, свободной от резких колебаний внешней среды.
В
а) понятие о системе крови;
Кровь, органы, в которых происходит образование клеток крови и их разрушение и регулирующий нейрогуморальный аппарат объединены в общее понятие система крови.
Кровь – основная транспортная система организма. Это жидкая красная непрозрачная жидкость, которая состоит из бледно-желтой плазмы и форменных элементов – эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.
Главным местом образования клеток крови является костный мозг. В нем же осуществляется и разрушение эритроцитов, повторное использование железа, синтез гемоглобина, накопление резервных липидов. С костным мозгом связано происхождение популяции В-лимфоцитив.
В загрудинной железе проходит образование Т-лимфоцитов, которые принимают участие в клеточных реакциях иммунитета. Кроме загрудинной железы за выработку иммунитета отвечают селезенка и лимфатические узлы. Селезенка принимает участие в процессе образования лимфоцитов, разрушении эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, в депонировании крови. Лимфатические узлы продуцируют и депонируют лимфоциты.
В регуляции деятельности системы крови важную роль играют гуморальные факторы – эритропоетины, лейкопоетины, тромбопоетины. Кроме них действуют гормоны (андрогены, катехоламины, тиреоидные гормоны). Медиаторы (ацетилхолин, адреналин) влияют на систему крови, вызывают перераспределение форменных элементов, и непосредственно действуют на холино- и адренорецепторы клеток. Определенное влияние имеет также нервная система.
б) функции крови;
Кровь, циркулирующая в сосудах, выполняет перечисленные ниже функции.
Транспортная – перенос различных веществ: кислорода, углекислого газа, питательных веществ, гормонов, медиаторов, электролитов, ферментов и др.
Дыхательная (разновидность транспортной функции) – перенос кислорода от легких к тканям организма, углекислого газа – от клеток к легким.
Трофическая (разновидность транспортной функции) – перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма.
Экскреторная (разновидность транспортной функции) транспорт конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.), избытка воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник).
Терморегуляторная – перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым.
Защитная – осуществление неспецифического и cпецифического иммунитета; свертывание крови предохраняет от кровопотери при травмах.
Регуляторная (гуморальная) – доставка гормонов, пептидов, ионов и других физиологически активных веществ от мест их синтеза к клеткам организма, что позволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций.
Гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма (кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.).
При определении функций крови мы выходим с того, что кровь является транспортной системой организма.
В зависимости от характера веществ, которые переносятся и их природы кровь выполняет следующие функции:
а) дыхательная функция – транспорт кислорода от легочных альвеол к тканям и углекислому газу от тканей к легким;
б) трофическая функция – перенесение питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот и других) от органов пищеварения, органов – депо этих веществ или органов, где эти вещества образуются к тканям, что их усваивают;
в) экскреторная функция – перенесение конечных продуктов обмена (мочевины, мочевой кислоты, креатинина и других) к почкам, коже;
г) гуморально-регуляторная функция – транспорт гормонов и других биологически активных веществ, с помощью которых осуществляется регуляция функций;
г) теплообменная функция – перенесение тепла благодаря высокой теплопроводности и теплоёмкости;
д) защитная функция – транспорт бактерицидных веществ (лизоцим, антитела) клеток, например, способных к фагоцитозу.
в) объем крови, понятия о депо;
Объем крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5 –
Объем крови, понятия о депо. 6-8 %, депо – печенка – 15-20 %, селезенка – 1-2 %, кожно-подкожные мышечные сплетения – 10 %.
Кровь состоит из плазмы и клеточных (форменных элементов). Различают красные кровяные тельца (эритроциты), белые кровяные тельца (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты).
Общее количество крови зависит от пола, интенсивности обмена веществ, массы тела, физической тренированности. Чем выше обмен, тем большая потребность в кислороде, тем больше крови (у новорожденных приблизительно 15 % массы тела). У женщин циркулирует меньше крови, чем у мужчин; у физически тренированные лица – больше среднего уровня. Количество крови у взрослого человека составляет 6-8 % массы тела (4-
У здорового человека объем циркулюющей крови может увеличиваться (при повышении температуры среды, подъеме в горы, выполнении физической работы без значительного потовыделения) или уменьшаться (при снижении температуры среды, значительном потовыделении).
г) состав крови, количественная оценка;
Форменные элементы крови
К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Рис. Форменные элементы крови человека в мазке.
1 – эритроцит, 2 – сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит, 3 – палочкоядерный нейтрофильный гранулоцит, 4 – юный нейтрофильный гранулоцит, 5 – эозинофильный гранулоцит, 6 – базофильный гранулоцит, 7 – большой лимфоцит, 8 – средний лимфоцит, 9 – малый лимфоцит, 10 – моноцит, 11 – тромбоциты (кровяные пластинки).
д) состав плазмы (сыворотки), количественная оценка;
Плазма – жидкая часть крови, которая остается после удаления форменных элементов. В плазме содержится 90-91 % воды, 6,5-8 % белков, 1,1 % других органических веществ и 0,9 % неорганических компонентов (ионов натрия, кальция, калию и тому подобное). Плазма содержит около 30 растворимых солей. Густота плазмы равняется 1,025-1,029 г/см3, а ее рн колеблется в пределах 7,35-7,45 и составляет в среднем возле 7,4 (в артериальной крови).
С плазмой крови переносятся вещества, которые в физиологичных концентрациях мало влияют на ее свойстве. К ним принадлежат:
а) питательные (питательные) вещества, витамины и микроэлементы;
б) продукты промежуточного обмена;
в) гормоны и ферменты;
г) продукты конечного обмена, которые должны быть выведены из организма (СО2, мочевина, мочевая кислота, креатинин, билирубин, аммиак. Все эти вещества, кроме СО2, содержат азот и выводятся почками).
Состав плазмы (сыворотки), количественная оценка
е) функциональное значение белков плазмы;
В состав плазмы крови входят вода (90 – 92%) и сухой остаток (8 – 10%). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ. К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7 – 8%. Белки представлены альбуминами (4,5%), глобулинами (2 – 3,5%) и фибриногеном (0,2 – 0,4%).
В плазме крови человека в 1 литре есть 65-85 г/л белка. Белки плазмы делятся на альбумины (35-50 г/л), глобулины (б1 – 1-4 г/л, б2 – 4-8 г/л, в – 6-12 г/л, г – 8-16 г/л) и фибриноген (2-4 г/л).
Белки плазмы крови выполняют разнообразные функции: 1) коллоидно-осмотический и водный гомеостаз; 2) обеспечение агрегатного состояния крови; 3) кислотно-основной гомеостаз; 4) иммунный гомеостаз; 5) транспортная функция; б) питательная функция; 7) участие в свертывании крови.
Альбумины составляют около 60% всех белков плазмы. Благодаря относительно небольшой молекулярной массе (70000) и высокой концентрации альбумины создают 80% онкотического давления. Альбумины осуществляют питательную функцию, являются резервом аминокислот для синтеза белков. Их транспортная функция заключается в переносе холестерина, жирных кислот, билирубина, солей желчных кислот, солей тяжелых металлов, лекарственных препаратов (антибиотиков, сульфаниламидов). Альбумины синтезируются в печени.
Глобулины подразделяются на несколько фракций: a -, b – и g -глобулины.
aльфа -Глобулины включают гликопротеины, т.е. белки, простетической группой которых являются углеводы. Около 60% всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеинов. Эта группа белков транспортирует гормоны, витамины, микроэлементы, липиды. К a -глобулинам относятся эритропоэтин, плазминоген, протромбин.
бета-Глобулины участвуют в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, катионов металлов. К этой фракции относится белок трансферрин, обеспечивающий транспорт железа, а также многие факторы свертывания крови.
гамма -Глобулины включают в себя различные антитела или иммуноглобулины 5 классов: Jg A, Jg G, Jg М, Jg D и Jg Е, защищающие организм от вирусов и бактерий. К g -глобулинам относятся также a и b – агглютинины крови, определяющие ее групповую принадлежность.
Глобулины образуются в печени, костном мозге, селезенке, лимфатических узлах.
Фибриноген – первый фактор свертывания крови. Под воздействием тромбина переходит в нерастворимую форму – фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген образуется в печени.
Белки и липопротеиды способны связывать поступающие в кровь лекарственные вещества. В связанном состоянии лекарства неактивны и образуют как бы депо. При уменьшении концентрации лекарственного препарата в сыворотке он отщепляется от белков и становится активным. Это надо иметь в виду, когда на фоне введения одних лекарственных веществ назначаются другие фармакологические средства. Введенные новые лекарственные вещества могут вытеснить из связанного состояния с белками ранее принятые лекарства, что приведет к повышению концентрации их активной формы.
К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме, так называемого остаточного азота, составляет 11 – 15 ммоль/л (30 – 40 мг%). Содержание остаточного азота в крови резко возрастает при нарушении функции почек.
В плазме крови содержатся также безазотистые органические вещества: глюкоза 4,4 – 6,6 ммоль/л (80 – 120 мг%), нейтральные жиры, липиды, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови и фибринолиза. Неорганические вещества плазмы крови составляют 0,9 – 1%. К этим веществам относятся в основном катионы Nа+, Са2+, К+, Mg2+ и анионы Сl–, НРО42-, НСО3–. Содержание катионов является более жесткой величиной, чем содержание анионов. Ионы обеспечивают нормальную функцию всех клеток организма, в том числе клеток возбудимых тканей, обусловливают осмотическое давление, регулируют рН.
В плазме постоянно присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты).
Альбумины на 80 % обеспечивают онкотическое давление крови (коллоидно-осмотический). Это влияет на деление воды между плазмой и межклеточной жидкостью.
Большая общая площадь поверхности многих мелких молекул альбуминов очень большая, потому они хорошо выполняют функцию переносчиков многих транспортированных кровью веществ, таких как билирубин, Уробилин, жирные кислоты, соли желчных кислот, соли тяжелых металлов, фармакологические препараты (пеницилин, сульфаниламиды, антибиотики и тому подобное).
Образуются альбумины в печенке; за сутки (при условиях нормального питания) производится их почти
Глобулины – это группа белков, каких электрофоретически разделяют на альфа1, альфа2, бета и гама.
В состав фракции альфа1-глобулинов входят белки, простетичной группой которых являются углеводы. Эти белки называются гликопротеинами. В их составе циркулирует почти 60 % всей глюкозы плазмы. К субфракции гликопротеинов относится еще одна группа углеводосодержащих белков – мукопротеины, которые содержат мукополисахариды.
Фракция альфа2-глобулинов включает гаптоглобины, которые по химическим составам есть мукопротеинами, и медьсодержащий белок церулоплазмин. На каждую белковую молекулу последнего приходится восемь атомов меди, которая предопределяет оксидантную активность этого белка. Церулоплазмин связывает почти 90 % меди, которая есть в плазме. К другим белкам фракции альфа2-глобулинов принадлежит тироксин-связывающий белок, транскобаламин (витамин В12-связывающий глобулин), транскортин (кортизолсвязывающий глобулин).
Глобулины бета принимают участие в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, катионов металлов. Почти 75 % всех жиров и липоидив плазмы входят в состав липопротеинов. Металлосодержащий белок трансферин переносит железо. Именно он обеспечивает транспорт этого элемента кровью (каждая молекула трансферина содержит два атома трехвалентного железа).
Во фракцию гамма-глобулинов входят разные антитела, много из которых имеют ферментативну активность. Так как потребность в них разная, то размеры и состав фракции гама-глобулинов значительно колеблется. К ним принадлежат также аглютинины крови (альфа и бета).
Образуются глобулины в печенке, костном мозге, селезенке, лимфатических узлах. За сутки синтезируется почти
Фибриноген является растворимым предшественником фибрина. С его переходом в фибрин происходит свёртывание крови и превращение его в плотный сгусток. Плазма крови, которая не содержит фибриногена называется сывороткой. Образуется фибриноген в печенке.
буферные системы крови.
Кислотно-основное состояние крови (КОС). Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. Для определения активной реакции крови используют водородный показатель рН – концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме рН – 7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35. При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться от 7,3 до 7,5. Активная реакция крови является жесткой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность. Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0 – 7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом. Это связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН и уменьшением концентрации водородных ионов.
В организме человека всегда имеются условия для сдвига активной реакции крови в сторону ацидоза или алкалоза, которые могут привести к изменению рН крови. В клетках тканей постоянно образуются кислые продукты. Накоплению кислых соединений способствует потребление белковой пищи. Напротив, при усиленном потреблении растительной пищи в кровь поступают основания. Поддержание постоянства рН крови является важной физиологической задачей и обеспечивается буферными системами крови. К буферным системам крови относятся гемоглобиновая, карбонатная, фосфатная и белковая.
Буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, тем самым препятствуя сдвигу активной реакции крови. В организме в процессе метаболизма в большей степени образуется кислых продуктов. Поэтому запасы щелочных веществ в крови во много раз превышают запасы кислых, Их рассматривают как щелочной резерв крови.
Гемоглобиновая буферная система на 75% обеспечивает буферную емкость крови. Оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем восстановленный гемоглобин. Оксигемоглобин обычно бывает в виде калиевой соли. В капиллярах тканей в кровь поступает большое количество кислых продуктов распада. Одновременно в тканевых капиллярах при диссоциации оксигемоглобина происходит отдача кислорода и появление большого количества щелочно реагирующих солей гемоглобина, Последние взаимодействуют с кислыми продуктами распада, например угольной кислотой. В результате образуются бикарбонаты и восстановленный гемоглобин, В легочных капиллярах гемоглобин, отдавая ионы водорода, присоединяет кислород и становится сильной кислотой, которая связывает ионы калия. Ионы водорода используются для образования угольной кислоты, в дальнейшем выделяющейся из легких в виде Н2О и СО2.
Карбонатная буферная система по своей мощности занимает второе место. Она представлена угольной кислотой (Н2СО3) и бикарбонатом натрия или калия (NaНСО3, КНСО3) в пропорции 1/20. Если в кровь поступает кислота, более сильная, чем угольная, то в реакцию вступает, например, бикарбонат натрия. Образуются нейтральная соль и слабодиссоциированная угольная кислота. Угольная кислота под действием карбоангидразы эритроцитов распадается на Н2О и СО2, последний выделяется легкими в окружающую среду. Если в кровь поступает основание, то в реакцию вступает угольная кислота, образуя гидрокарбонат натрия и воду. Избыток бикарбоната натрия удаляется через почки. Бикарбонатный буфер широко используется для коррекции нарушений кислотно-основного состояния организма.
Фосфатная буферная система состоит из натрия дигидрофосфата (NаН2РО4) и натрия гидрофосфата (Nа2НРО4). Первое соединение обладает свойствами слабой кислоты и взаимодействует с поступившими в кровь щелочными продуктами. Второе соединение имеет свойства слабой щелочи и вступает в реакцию с более сильными кислотами.
Белковая буферная система осуществляет роль нейтрализации кислот и щелочей благодаря амфотерным свойствам: в кислой среде белки плазмы ведут себя как основания, в основной – как кислоты.
Буферные системы имеются и в тканях, что способствует поддержанию рН тканей на относительно постоянном уровне. Главными буферами тканей являются белки и фосфаты.
Поддержание рН осуществляется также с помощью легких и почек. Через легкие удаляется избыток углекислоты. Почки при ацидозе выделяют больше кислого одноосновного фосфата натрия, а при алкалозе – больше щелочных солей: двухосновного фосфата натрия и бикарбоната натрия.
Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40 – 45%, на долю плазмы – 55 – 60% от объема крови. Это соотношение получило название гематокритного соотношения, или гематокритного числа. Часто под гематокритным числом понимают только объем крови, приходящийся на долю форменных элементов.
Буферные системы крови. Изменения кислотно-щелочного равновесия предупреждаются буферами жидкостей организма, деятельностью легких, почек и кишечника.
Выделяют четыре буферных системы: карбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая. Каждая из них включает слабую кислоту и одну из ее солей.
Карбонатная буферная система состоит из угольной кислоты (Н2СО3), бикарбонатов натрия и калию (NаНСО3, КНСО3). Это главный буфер крови.
Система функционирует так: при поступании в плазму крови более сильной кислоты, чем угольная, анионы сильной кислоты взаимодействуют с катионами натрия и образуют нейтральную соль. В то же время ионы водорода соединяются с анионами НСО3-. При этом возникает малодисоцийована угольная кислота. Под действием фермента карбоангидразы, который есть в эритроцитах, она распадается на СО2 и Н2О. Углекислый газ выделяется легкими и изменений реакции крови не наблюдается.
При попадании в кровь основ они вступают в реакцию с угольной кислотой. Образуются при этом бикарбонаты и вода.
Н2СО3 + ОН- _ НСО3- + Н2О
НСО3- + Н+ _ Н2СО3 _ Н2О + СО2
Фосфатная буферная система является смесью одно- и двозамищеного фосфатнокислого натрия (NаН2РО4 и Nа2НРО4). Первый слабо дисоциюе и имеет свойства слабой кислоты, второй имеет свойства слабой основы.
Н2РО4- + ОН- _ НРО42- + Н2О
НРО42- + Н+ _ Н2РО4-
Белковая буферная система – протеїн/протеїнат нейтрализует кислоты и щелочи благодаря наличию амфотерних свойств: с кислотами они вступают в реакцию как основы, с основами – как кислоты.
РtСООН + ОН- _ РtСОО- + Н2О
РtСОО- + Н+ _ РtСООН
Гемоглобиновая буферная система. Система гемоглобин-оксигемоглобин имеет буферное действие потому, что оксигемоглобин в 80 раз кислее возобновленного. Переход окисленной формы в редуцируемую предупреждает сдвиг рн крови в кислую сторону во время контакта ее с тканями, где она обогащается Н2СО3. Образование оксигемоглобина в легочных капиллярах предупреждает сдвиг реакции крови в щелочную сторону за счет перехода СО2 из эритроцитов в плазму крови и образования NаНСО3. Легкие регулируют выделение СО2 и поглощение О2.
Оценка кислотно-основного равновесия проводится по следующим показателям:
рН – отображает концентрацию ионов Н+ или степень активной реакции раствора.
рСО2. Рост его указывает на избыток СО2 у крови, снижения – на повышенное выведение. Величина рСО2 в венозной крови зависит от продукции СО2 в тканях, а в артериальной – отвечает рСО2 альвеолярного воздуха. Для артериальной крови равняется
ВЕ (ВD) – избыток или дефицит основ. Нормальные показатели ±2,3 ммоль/л. Преимущества этого показателя в том, что он прямо и количественно указывает на избыток (дефицит) кислот или основ в крови.
SB – стандартный бикарбонат – отображает содержание НСО3- в плазме крови при рСО2
АВ – истинный бикарбонат – указывает на наличие НСО3- в крови при данных рн и рСО2. Нормальные величины – 19-25 ммоль/л.
ВВ – сумма всех буферных систем крови. Нормальные величины – 40-60 ммоль/л.
2. Функциональная система эритрона:
а) количественные параметры эритроцитов, их изменения;
В одном литре крови содержится следующее количество эритроцитов:
новорожденные – (5,9-6,7) Ч 1012/л (Т/л), где Т (тера)=1012
взрослые: женщины – (3,7-4,7) Ч 1012/л
мужчины – (4,0-5,1) Ч 1012/л.
В одном литре крови содержится такое количество ретикулоцитов:
новорожденные – 160-180 Г/л (2,7 %)
взрослые: женщины – 7,4-56,4 Г/л (0,2-1,2 %)
мужчины – 8,0-61,2 Г/л (0,2-1,2 %)
Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитозом, уменьшение эритропенией, что часто сопутствует малокровию, или анемии. При анемии может быть снижено или число эритроцитов, или содержание в них гемоглобина, или и то и другое. Как эритроцитозы, так и эритропении бывают ложными в случаях сгущения или разжижения крови и истинными.
б) функции эритроцитов;
Эритроциты человека лишены ядра и состоят из стромы, заполненной гемоглобином, и белково-липидной оболочки. Эритроциты имеют преимущественно форму двояковогнутого диска диаметром 7,5 мкм, толщиной на периферии 2,5 мкм, в центре – 1,5 мкм. Эритроциты такой формы называются нормоцитами. Особая форма эритроцитов приводит к увеличению диффузионной поверхности, что способствует лучшему выполнению основной функции эритроцитов – дыхательной. Специфическая форма обеспечивает также прохождение эритроцитов через узкие капилляры. Лишение ядра не требует больших затрат кислорода на собственные нужды и позволяет более полноценно снабжать организм кислородом.
Эритроциты выполняют в организме следующие функции:
1) основной функцией является дыхательная – перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким;
2) регуляция рН крови благодаря одной из мощнейших буферных систем крови – гемоглобиновой;
3) питательная – перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма;
4) защитная – адсорбция на своей поверхности токсических веществ;
5) участие в процессе свертывания крови за счет содержания факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови;
6) эритроциты являются носителями разнообразных ферментов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза) и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота);
7) эритроциты несут в себе групповые признаки крови.
Основной функцией эритроцитов является транспорт кислорода от легких к тканям и углекислоте от тканей к легким (это предопределяет дыхательную функцию крови). Эритроциты переносят также адсорбируемые на их поверхности питательные вещества в виде аминокислотных остатков, биологически активные вещества обмениваются липидами с плазмой крови (это предопределяет трофическую, регуляторную функции крови).
Эритроциты принимают участие в регуляции кислотно-щелочного равновесия в организме (в их состав входит гемоглобин, который входит в гемоглобиновый буфер). Эритроциты поддерживают ионное равновесие плазмы, обеспечивают водно-солевой обмен организма. Эритроциты исполняют защитную роль – принимают участие в иммунитете, адсорбируя разные яды, которые разрушаются потом клетками ретикулоэндотелиальной системы, мононуклеарных фагоцитов.
Эритроциты играют важную роль в регуляции активности системы гемостаза. Они, так как и тромбоциты, обеспечивают образование тромбопластина.
в) развитие эритроцитов;
г) регуляция эритропоеза.
Образование эритроцитов, или эритропоэз, происходит в красном костном мозге. Эритроциты вместе с кроветворной тканью носят название “красного ростка крови”, или эритрона.
Для образования эритроцитов требуются железо и ряд витаминов.
Железо организм получает из гемоглобина разрушающихся эритроцитов и с пищей. Трехвалентное железо пищи с помощью вещества, находящегося в слизистой кишечника, превращается в двухвалентное железо. С помощью белка трансферрина железо, всосавшись, транспортируется плазмой в костный мозг, где оно включается в молекулу гемоглобина. Избыток железа депонируется в печени в виде соединения с белком – ферритина или с белком и липоидом – гемосидерина. При недостатке железа развивается железодефицитная анемия.
Для образования эритроцитов требуются витамин В12 (цианокобаламин) и фолиевая кислота. Витамин В12 поступает в организм с пищей и называется внешним фактором кроветворения. Для его всасывания необходимо вещество (гастромукопротеид), которое вырабатывается железами слизистой оболочки пилорического отдела желудка и носит название внутреннего фактора кроветворения Касла. При недостатке витамина В12 развивается В12-дефицитная анемия, Это может быть или при недостаточном его поступлении с пищей (печень, мясо, яйца, дрожжи, отруби), или при отсутствии внутреннего фактора (резекция нижней трети желудка). Считается, что витамин В12 способствует синтезу глобина, Витамин В12 и фолиевая кислота участвуют в синтезе ДНК в ядерных формах эритроцитов. Витамин В2 (рибофлавин) необходим для образования липидной стромы эритроцитов. Витамин В6 (пиридоксин) участвует в образовании гема. Витамин С стимулирует всасывание железа из кишечника, усиливает действие фолиевой кислоты. Витамин Е (a -токоферол) и витамин РР (пантотеновая кислота) укрепляют липидную оболочку эритроцитов, защищая их от гемолиза.
Для нормального эритропоэза необходимы микроэлементы. Медь помогает всасыванию железа в кишечнике и способствует включению железа в структуру гема. Никель и кобальт участвуют в синтезе гемоглобина и гемсодержащих молекул, утилизирующих железо. В организме 75% цинка находится в эритроцитах в составе фермента карбоангидразы. Недостаток цинка вызывает лейкопению. Селен, взаимодействуя с витамином Е, защищает мембрану эритроцита от повреждения свободными радикалами.
Физиологическими регуляторами эритропоэза являются эритропоэтины, образующиеся главным образом в почках, а также в печени, селезенке и в небольших количествах постоянно присутствующие в плазме крови здоровых людей. Эритропоэтины усиливают пролиферацию клеток-предшественников эритроидного ряда – КОЕ-Э (колониеобразующая единица эритроцитарная) и ускоряют синтез гемоглобина. Они стимулируют синтез информационной РНК, необходимой для образования энзимов, которые участвуют в формировании гема и глобина. Эритропоэтины увеличивают также кровоток в сосудах кроветворной ткани и увеличивают выход в кровь ретикулоцитов. Продукция эритропоэтинов стимулируется при гипоксии различного происхождения: пребывание человека в горах, кровопотеря, анемия, заболевания сердца и легких. Эритропоэз активируется мужскими половыми гормонами, что обусловливает большее содержание эритроцитов в крови у мужчин, чем у женщин. Стимуляторами эритропоэза являются соматотропный гормон, тироксин, катехоламины, интерлейкины. Торможение эритропоэза вызывают особые вещества – ингибиторы эритропоэза, образующиеся при увеличении массы циркулирующих эритроцитов, например у спустившихся с гор людей. Тормозят эритропоэз женские половые гормоны (эстрогены), кейлоны. Симпатическая нервная система активирует эритропоэз, парасимпатическая – тормозит. Нервные и эндокринные влияния на эритропоэз осуществляются, по-видимому, через эритропоэтины.
Об интенсивности эритропоэза судят по числу ретикулоцитов – предшественников эритроцитов. В норме их количество составляет 1 – 2%. Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 100 – 120 дней.
Разрушение эритроцитов происходит в печени, селезенке, в костном мозге посредством клеток мононуклеарной фагоцитарной системы. Продукты распада эритроцитов также являются стимуляторами кроветворения.
3. Гемоглобин:
а) количественная характеристика и химическая структура;
У мужчин в крови содержится в среднем 130 – 160 г/л гемоглобина, у женщин – 120 – 140 г/л.
Одной из важнейших функций крови есть перенесение кислорода, который поглощается в легких, к органам и тканям, а также в транспорте углекислоты от тканей к легким. Эту функцию выполняют эритроциты, которые содержат красный кровяной пигмент – гемоглобин. Он может соединяться с кислородом в капиллярах легких и высвобождать его в капиллярах тканей. Кроме того, гемоглобин может связывать некоторое количество углекислоты, которая образуется в процессе клеточного метаболизма (в легких связок гемоглобина с углекислым газом распадается). В связи с этим гемоглобин играет важную роль в перенесении дыхательных газов.
Гемоглобин относится к классу хромопротеинов. Это белки, молекула которых состоит из простого белка глобина и окрашенной простетичной группы небелкового характера, – гемма. Молекула гемоглобина состоит из четырех полипептидных цепочек, в состав каждой входит особенный пигмент – гемм. Простой белок глобин и гемм находятся, соответственно, в соотношении 96 % и 4 % от массы молекулы.
В состав молекулы гемоглобина входят четыре одинаковых группы гемму. Гемм есть протопорфирином, в центре которого размещен ион двувалентного железа. Ключевую роль в деятельности гемоглобина играет ион железа, который размещен в центре молекулы протопорфирина. Последний, соединенный с этим ионом двумя координационными связями, которые образовались в результате замещения водорода, называется гемом.
Одна из валентностей железа реализуется при связывании гемма с глобином, ко второй присоединяется кислород или другие лиганды – вода, углекислота, азиды. Белковая и простетическая часть молекулы не только связанные, но и постоянно имеют друг на друга сильное влияние. Глобин изменяет свойства гемму, определяя его способность к связыванию кислорода. В свою очередь, гемм обеспечивает стойкость глобина к действию физических факторов, расщепления ферментами и тому подобное.
б) методы определения;
Для определения содержания гемоглобина в крови предложены много разных методов:
1) газометрический – измерение количества связанного кислорода (
2) зализометричний – измерение уровня железа в крови (содержание железа в Нв составляет 0,34 %);
3) колориметрический – сравнение цвета раствора крови с цветом стандартного раствора.
Наибольшего распространения получили колориметрические методы, которые базируются на колориметрии производных Нв. Самым простым и широко распространенным методом в прошлом была колориметрия солянокислого гематину, на котором основан метод Салли. Он очень простой и быстрый в пользовании, но погрешность при определении им Нв составляет ± 30 %.
Как унифицированный метод применяют цианметгемоглобиновый метод с применением ацетонциангидрина. Принцип его заключается в том, что гемоглобин окисляют в метгемоглобин красной кровяной солью. Образуется из ацетонциангидрином цианметгемоглобин, который определяют фотоелектроколориметром или спектрофотометром. Интенсивность его расцветки пропорциональна количеству Нв.
в) соединения гемоглобина, их особенности;
Гемоглобин – особый белок хромопротеида, благодаря которому эритроциты выполняют дыхательную функцию и поддерживают рН крови. Гемоглобин состоит из белка глобина и 4 молекул гема. Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа, к которому присоединяется кислород, не изменяется, т.е. железо остается двухвалентным. Гемоглобин, присоединивший к себе кислород, превращается в оксигемоглобин. Это соединение непрочное. В виде оксигемоглобина переносится большая часть кислорода. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. Гемоглобин, соединенный с углекислым газом, носит название карбгемоглобина. Это соединение также легко распадается. В виде карбгемоглобина переносится 20% углекислого газа.
В особых условиях гемоглобин может вступать в соединение и с другими газами. Соединение гемоглобина с угарным газом (СО) называется карбоксигемоглобином. Карбоксигемоглобин является прочным соединением. Гемоглобин блокирован в нем угарным газом и неспособен осуществлять перенос кислорода. Сродство гемоглобина к угарному газу выше его сродства к кислороду, поэтому даже небольшое количество угарного газа в воздухе является опасным для жизни.
При некоторых патологических состояниях, например, при отравлении сильными окислителями (бертолетовой солью, перманганатом калия и др.) образуется прочное соединение гемоглобина с кислородом – метгемоглобин, в котором происходит окисление железа, и оно становится трехвалентным. В результате этого гемоглобин теряет способность отдавать кислород тканям, что может привести к гибели человека.
Соединения гемоглобина, их особенности. В процессе перенесения кислорода его молекула образует обратной связь из гемом, валентность железа при этом не изменяется. Гемоглобин, который присоединил кислород, становится оксигемоглобином (НвО2). Когда хотят специально отметить, что гемоглобин не связан с кислородом, его называют дезоксигемоглобином.
При том, что окисает гемма железо становится из двувалентного трехвалентным, окисленный гем носит название метгема, а вся полипептидная молекула в целом – метгемоглобина (MetHb). В крови человека метгемоглобин содержится в незначительных количествах, но при некоторых заболеваниях и отравлениях его содержание растет. Опасность таких состояний заключается в том, что окисленный гемоглобин не способен отдать кислород. Накопление в крови больших количеств метгемоглобина (НвОН) возникает после введения в организм лекарств (например, нитроглицерину, перманганату калию).
В отличие от капилляров легких в капиллярах тканей кислорода меньше, его напряжение ниже и здесь оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород. Гемоглобин, который отдал кислород, называют возобновленным или редуцируемым гемоглобином (Нв).
Поскольку кровь проходит через ткани и отдает кислород, она вбирает в себя конечный продукт окислительных обменных процессов в клетках – СО2. Гемоглобин, который связан с углекислотой, называют карбогемоглобином (НвСО2).
Гемоглобин достаточно легко присоединяет чадный газ – окисел углерода (II) – CO. В этом случае химическое родство СО к гемоглобину почти в 300 раз выше, чем к кислороду. Это значит, что стоит только небольшому количеству чадного газа появиться в воздухе, как происходит образование значительного количества связанных молекул гемоглобина. Образовано соединение и блокирован чадным газом гемоглобин уже не могут служить переносчиками кислорода. Так при концентрации СО в воздухе ровной 0,1 %, возле 80 % гемоглобину крови становится связанным не с кислородом, а с чадным газом. В итоге в организме возникают тяжелые последствия кислородного голодания.
Незначительные отравления чадным газом являются обратным процессом: СО постепенно отщепляется и выводится при дыхании свежим воздухом. Использование чистого кислорода при предоставлении неотложной помощи ускоряет приблизительно в 20 раз эту реакцию. При концентрации СО, что ровная 1 %, через несколько минут наступает смерть. Во время взаимодействия гемоглобина с окислом углерода (II) происходит образование карбооксигемоглобина (НВСО), который не может переносить кислород.
Следовательно, различают следующие соединения гемоглобина:
НвО2 – оксигемоглобин – имеет ярко-красный цвет. Образование его происходит в капиллярах легких, где высокое напряжение кислорода.
Нв – возобновлен гемоглобин – имеет темно-красный цвет, который определяет цвет венозной крови. Образуется он в капиллярах тканей.
НвСО2 – карбогемоглобин имеет вишневый цвет и образуется при прохождении крови через ткани.
НВСО – карбоксигемоглобин имеет яркий красный цвет и образуется при наличии СО в окружающем воздухе.
НВОН – метгемоглобин имеет бурый цвет и образуется при наличии сильно действующих окислителей.
г) обмен железа в организме;
Железо является одним из основных за значением микроэлементов организма. Концентрация его в сыворотке крови составляет 12,5-30,4 мкмоль/л почти все железо входит в состав разных белков.
1. Белки, которые содержат железо в гемовой форме: а) гемоглобин; б) миоглобин; в) цитохромы; г) каталаза; д) лактоферин.
2. Белки, которые содержат железо в негемовой форме: а) феритин; б) гемосидерин; в) трансферин; г) ферменты: аконитаза, ксантиноксидаза, НАДН-дегидрогеназа.
Среди них важнейшим является гемоглобин. В молекуле гемму железо связано из протопорфирином. Гемм входит не только в состав гемоглобина, он содержится в миоглобине, цитохромах, входит в состав каталазы, лактопероксидазы. Основной белок, который содержит железо и не имеет гемовой группы, – феритин – содержит железо запасов. Железо входит в состав производного феритина – гемосидерина. Не имеет группы гема белок трансферин, который переносит железо. Железо в негемованой форме есть в ряде ферментов (ксантиноксидаза, аконитаза, НАДН-дегидрогеназа).
Основное количество железа в организме (57,6 %) входит в состав гемоглобина и содержится в эритроцитах.
Значительное количество железа есть в мышцах (27,6 %): большая часть этого железа входит в состав феритина (68,1 % железа мышц), остальные включены в миоглобин (21,9 %). В печенке откладывается 7,8 % железа организма. Железо печенки в основном входит в состав феритина и гемосидерина.
Железо поступает в организм в составе пищевых продуктов (мясо, печенка, рыба, рис, горох, изюм, курага). Лучше всего всасывается железо, которое входит в состав пищевых продуктов в форме гемма.
Всасывание железа. В данное время известно, что содержание железа в организме в основном зависит от его всасывания. Выделение железа из организма – процесс, который недостаточно регулируется. Существует сложный механизм, который препятствует всасыванию избыточного количества железа.
Место всасывания. Хотя весь кишечник, включая толстый, способный всасывать железо, основное количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке, а также в начальной части пустой кишки. Чем больший дефицит железа, тем дальнейшее распространяется зона его всасывания.
Механизм всасывания железа. Процесс всасывания железа включает:
а) проникновение железа в слизевую оболочку из просвета кишечника;
б) проникновение железа из слизевой оболочки в плазму;
в) заполнение запасов железа в слизевой оболочке и влияние их на всасывание.
Железо проникает в слизевую оболочку из просвета кишечника всегда быстрее, чем из слизевой оболочки в плазму. Обе величины зависят от потребностей организма в железе, но проникновение железа в слизевую оболочку кишки меньше зависит от содержания железа в организме.
При повышенной потребности организма в железе скорость его поступления в плазму из слизевой оболочки приближается к скорости проникновения в слизевую оболочку кишечника. Железо практически в кишечнике тогда не откладывается.
При уменьшении потребности организма в железе замедляется его проникновение в кишечник, еще больше уменьшается поступание железа из слизевой оболочки в плазму. Большая часть железа, которое не всасывается, откладывается в кишечнике в виде феритина.
Всасывание железа, которое входит в состав гемму, происходит интенсивнее, чем всасывание неорганического пищевого железа. Всасывание пищевого железа ограничено: за сутки всасывается его не больше 2-2,5 мг.
Железо содержится во многих продуктах питания как растительного, так и животного происхождения. Высокая концентрация железа в мясе, печенке, почках, бобах сои, петрушке, горохе, шпинате, сушеных абрикосах, черносливе, изюме, яблоках.
Но имеет значение не количество железа в продукте, а его всасывание из данного продукта. Из продуктов растительного происхождения железо всасывается ограниченно, в большей мере – из большинства продуктов животного происхождения. Да, из телятины всасывается до 22 % железа, рыбы – возле 11 %, бобов сои – 7 %, фасоли – до 3 %, яиц – до 3 %, шпинате, рисе – до 1 %.
Железо, которое входит в состав белков, которые содержат гемм, всасывается значительно лучше, чем из феритина и гемосидерина.
На всасывание железа влияет ряд факторов: так оксалаты, фосфаты, которые входят в комплекс с железом, снижают его всасывание, а аскорбиновая, пировиноградная кислоты, фруктоза, сорбит, алкоголь, НCl – повышают.
Потери железа. Установлено, что за сутки мужчины теряют с калом возле 0,4 мг железа; 0,25 мг железа выделяется с желчью; 0,1 мг – с эпителием кишечника; 0,2-0,3 мг – с эпителием кожи; 0,1 мг – с мочой. За сутки мужчины и неменструирующие женщины теряют возле 1 мг железа. Потери железа у менструирующих женщин намного превышают потери железа у мужчин. Сюда входят потери железа во время менструаций (от 2 до 79 мг каждый раз), во время беременности (700-800 мг), во время родов (550 мг), лактации (больше 400 мг железа).
Транспорт железа в организме осуществляется с помощью белка трансферрина, а депонирование происходит в форме другого белка – ферритина. Поступая в клетки, железо связывается с внутриклеточным белком сидерохилином, который транспортирует железо в митохондрии, где синтезируется гемм.
д) деструкция эритроцитов и гемоглобина – происходит в синусах селезёнки, печени и в сосудистом русле.;
е) понятие о цветовом показателе, среднем содержании гемоглобина.
Понятие о цветовом показателе, среднем содержании гемоглобина.
Цветовой показатель отображает относительное содержание гемоглобина в эритроцитах. Высчитывают его определениям отношения за следующей формулой:
Х гемм / N гемм : Х эр / N эр, где
Х гемм – найденое количество гемоглобина, N гемм – нормальное количество гемоглобина
Х эр – найденое количество эритроцитов, N эр – нормальное количество эритроцитов.
Если принять, что в норме в 100 мл крови содержится
Х гемм / 16,7 : Х эр / 500000, а при сокращении получаем:
Х гемм х 3/ первые три цифры эритроцитов.
В практической работе пользуются таблицами.
Цветовой показатель в новорожденных равняется в среднем 1,2; у взрослых – 0.85-1,05.
Среднее содержание гемоглобина в эритроците отображает абсолютное содержание Нв в одном эритроците в пикограмах (пг). Определяют его путем деления концентрации гемоглобина в единице объема крови на число эритроцитов в том же объеме:
СВГ = концентрация Нв : содержание эритроцитов
Нормальные величины составляют 26-33 пг.
4. Миоглобин:
В скелетных и сердечному мышцах находится мускульный гемоглобин – миоглобин. Это дыхательный пигмент красного цвета. За своей биохимической характеристикой он близок к гемоглобину крови. подобие выражается в наличии одной и той же простетичной, одинакового количества железа и способности вступать в обратные соединения с кислородом и углекислотой.
Кисеньзв’язуючи свойства миоглобина значительно отличаются от таких у гемоглобина. В связи с меньше, чем у гемоглобина, плотностью у него резко растет родство к кислороду. Потому миоглобин исключительно приспособлен к депонированию кислорода. Это имеет большое значение для снабжения кислородом мышц, особенно тех, которые осуществляют ритмичные сокращения на протяжении длительного времени (мышцах конечностей, жевательных мышцах, сердце).
При работе всех этих мышц в фазе сокращения происходит пережим капилляров, так что кровоток через ткань в эту фазу фактически прекращается. Именно в этот момент оксимиоглобин является важным источником кислорода, так как он «запасает» кислород при расслаблении и отдает его при сокращении мышц. Благодаря высокому родству к кислороду полунасыщения им миоглобина происходит в обычных условиях быстрее, чем за 0,1 секунду.
В сердце содержится возле 0,5 % миоглобина. При снижении давления с 40 до
6. Физиологичный анализ скорости оседания эритроцитов (СОЭ):
Скорость оседания эритроцитов у здоровых мужчин составляет 2 –
а) понятие об агрегации эритроцитов, влияние состава крови на СОЭ;
При размещении крови, которая не имеет способности к свёртыванию, в вертикальном состоянии наблюдается медленное оседание эритроцитов на дно. Это происходит потому, что относительная густота эритроцитов выше (составляет 1,090-1,098 г/см3), чем плазмы (1,025-1,034 г/см3). Это скорость оседания эритроцитов. Она выражается в миллиметрах высоты столбика плазмы, которая появилась над слоем эритроцитов, которые осели, за единицу времени (обычно через час).
У здоровых людей СОЭ составляет: у женщин – 2-15 мм/час; у мужчин -2–10 мм/час.
Механизм оседания эритроцитов является сложным и зависит от многих факторов. К ним принадлежит количество эритроцитов, их морфологические особенности, величина заряда, способность к агломерации, белковый состав плазмы.
Так СОЭ бывает увеличенная при склонности эритроцитов к образованию агрегатов. Сопротивление таких агрегатов трению меньше, чем суммарное сопротивление составляющих их элементов, так как при образовании агрегатов снижается отношение поверхности к объему; потому они оседают быстрее.
СОЭ увеличивается при значительном уменьшении числа эритроцитов, так как при этом снижается вязкость крови; при увеличении гематокрита (росте числа эритроцитов) наблюдается обратный процесс.
СОЭ значительно изменяется при изменении белкового состава плазмы. СОЭ снижается при увеличении в плазме альбуминов и увеличивается при увеличении фибриногена, гаптоглобина, церулоплазмина и липопротеинов, а также парапротеинов – иммуноглобулинов, которые образуются в избытке при некоторых патологических состояниях. Каждый из этих факторов может усиливать другой. Белки плазмы, которые ускоряют оседание эритроцитов называются агломеринами. Было отмечено, что альбумины и глобулины имеют противоположное действие на СОЭ. При сдвиге альбумино-глобулинового коэффициенту в сторону глобулинов СОЭ растет.
На величину СОЭ влияет физиологичное состояние организма. Оседание значительно ускоряется при беременности (растет количество высокомолекулярных белков, фибриногена), при усиленной мускульной работе. В новорожденных СОЭ низкое (мало высокомолекулярных белков).
Физиологичная оценка белой крови:
Лейкоциты – это белые (бесцветные) кровяные клетки. У них есть ядро и цитоплазма. Общее количество лейкоцитов в крови человека – от 4 Г/л до 9 Г/л (4-9·109/л); в новорожденных – 16,7-30,0 Г/л. Количество лейкоцитов может изменяться в зависимости от периода суток, функционального состояния организма. Увеличение количества лейкоцитов сверх 9·Г/л называется лейкоцитозом, снижение их количества меньше 4·Г/л – лейкопенией.
Различают лейкоцитоз физиологический и патологический. Физиологическиый лейкоцитоз наблюдается после приема еды, во время беременности, при мускульной работе, эмоциональном возбуждении. Также он имеет место в новорожденных.
Патологический лейкоцитоз предопределен ростом выбросов клеток из органов кроветворения с преобладанием молодых форм клеток.
Лейкопения сопровождает ход некоторых инфекционных заболеваний, наблюдается при облучении, применении некоторых лекарственных препаратов и тому подобное.
Лейкоциты, или белые кровяные тельца, представляют собой бесцветные клетки, содержащие ядро и протоплазму, размером от 8 до 20 мкм.
Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение – лейкопенией. Лейкоцитозы могут быть физиологическими и патологическими (реактивными). Среди физиологических лейкоцитозов различают пищевой, миогенный, эмоциональный, а также лейкоцитоз, возникающий при беременности. Физиологические лейкоцитозы носят перераспределительный характер и, как правило, не достигают высоких показателей. При патологических лейкоцитозах происходит выброс клеток из органов кроветворения с преобладанием молодых форм. В наиболее тяжелой форме лейкоцитоз наблюдается при лейкозах. Лейкоциты, образующиеся при этом заболевании в избыточном количестве, как правило, малодифференцированы и не способны выполнять свои физиологические функции, в частности, защищать организм от патогенных бактерий. Лейкопения наблюдается при повышении радиоактивного фона, при применении некоторых фармакологических препаратов. Особенно выраженной она бывает в результате поражения костного мозга при лучевой болезни. Лейкопения встречается также при некоторых тяжелых инфекционных заболеваниях (сепсис, милиарный туберкулез). При лейкопениях происходит резкое угнетение защитных сил организма в борьбе с бактериальной инфекцией.
Лейкоциты в зависимости от того, однородна ли их протоплазма или содержит зернистость, делят на 2 группы: зернистые, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты. Гранулоциты в зависимости от гистологических красок, какими они окрашиваются, бывают трех видов: базофилы (окрашиваются основными красками), эозинофилы (кислыми красками) и нейтрофилы (и основными, и кислыми красками). Нейтрофилы по степени зрелости делятся на метамиелоциты (юные), палочкоядерные и сегментоядерные. Агранулоциты бывают двух видов: лимфоциты и моноциты.
В клинике имеет значение не только общее количество лейкоцитов, но и процентное соотношение всех видов лейкоцитов, получившее название лейкоцитарной формулы, или лейкограммы.
Функции лейкоцитов
1. Защитная. Благодаря движению клеток они могут проходить (мигрировать) через эндотелий капилляров (этот процесс называется диапедезом) и двигаться в направлении микробов, инородных тел, клеток на разных стадиях разрушения, комплексов антиген-антитело. По отношению к ним лейкоциты имеют позитивный хемотаксис. Лейкоциты способны захватить чужеридни тела и с помощью специальных ферментов травить их. Этот процесс называется фагоцитозом. Один лейкоцит может захватить до 15-20 бактерий. Кроме того лейкоциты выделяют ряд важных для защиты организма веществ. К ним в первую очередь принадлежат антитела, которые имеют антибактериальные и антитоксинные свойства, вещества фагоцитарной активности.
2. Транспортная. В лейкоцитах есть целый ряд ферментов (протеази, пептидази, диастазы, липазы, дезоксирибонуклеази), которые есть в лизосомальних мешочках и физиологически активных веществ (серотонин, гистамин, гепарин), которые есть в гранулах. Лейкоциты могут адсорбировать некоторые вещества и переносить их на своей поверхности.
3. Метаболическая. Лейкоциты способны синтезировать белки, гликоген, фосфолипиды.
4. Регенераторная. Лейкоциты выделяют трофони, которые способствуют образованию новых клеток.
3. Значение лейкоцитов в обеспечении иммунитета:
а) физиологичная роль Т-лимфоцитов;
б) функциональное значение В-лимфоцитив;
Специфический гуморальный иммунитет. Создается В-лимфоцитами лимфатических узлов, мигдаликив и других лимфоидных органов. Здесь при первой встрече с антигеном имунокомпетентни В-лимфоцити делятся. Часть дочерних клеток превращается в клетки иммунологической памяти и разносятся по организму. Те клетки, которые остались в лимфоидных органах, превращаются в плазматические клетки. Они производят и выделяют в плазму крови антитела. В выработке антител принимают участие Т-хелпери. Повторная встреча плазматических клеток с антигеном сопровождается сильным и быстрым гуморальным ответом с резким ростом содержания в крови иммуноглобулинов.
Специфический клеточный иммунитет. Здесь основную роль играют имунокомпетентни Т-лимфоциты, которые образовались в тимуси и попали в кровоток. При контакте с антигеном некоторые клетки пролиферують. Одна часть дочирних Т-лимфоцитов связывается с антигеном и разрушает его. Эта реакция происходит при участии Т-хелперив. Другая часть дочерних лимфоцитов образует группу так называемых Т-клеток иммунологической памяти. Эти лимфоциты являются долгоживущими; запоминают из первой встречи антиген и узнают его при повторном контакте. При этом происходит интенсивная пролиферация с образованием большого количества ефекторних Т-киллеров.
Лимфоциты являются центральным звеном иммунной системы организма. Они осуществляют формирование специфического иммунитета, синтез защитных антител, лизис чужеродных клеток, реакцию отторжения трансплантата, обеспечивают иммунную память. Лимфоциты образуются в костном мозге, а дифференцировку проходят в тканях. Лимфоциты, созревание которых происходит в вилочковой железе, называются Т-лимфоцитами (тимусзависимые). Различают несколько форм Т-лимфоцитов. Т–киллеры (убийцы) осуществляют реакции клеточного иммунитета, лизируя чужеродные клетки, возбудителей инфекционных заболеваний, опухолевые клетки, клетки-мутанты. Т-хелперы (помощники), взаимодействуя с В-лимфоцитами, превращают их в плазматические клетки, т.е. помогают течению гуморального иммунитета. Т-супрессоры (угнетатели) блокируют чрезмерные реакции В-лимфоцитов. Имеются также Т-хелперы и Т-супрессоры, регулирующие клеточный иммунитет. Т-клетки памяти хранят информацию о ранее действующих антигенах.
В-лимфоциты (бурсозависимые) проходят дифференцировку у человека в лимфоидной ткани кишечника, небных и глоточных миндалин. В-лимфоциты осуществляют реакции гуморального иммунитета. Большинство В-лимфоцитов являются антителопродуцентами. В-лимфоциты в ответ на действие антигенов в результате сложных взаимодействий с Т-лимфоцитами и моноцитами превращаются в плазматические клетки. Плазматические клетки вырабатывают антитела, которые распознают и специфически связывают соответствующие антигены. Различают 5 основных классов антител, или иммуноглобулинов: JgA, JgG, JgМ, JgD, JgЕ. Среди В-лимфоцитов также выделяют клетки-киллеры, хелперы, супрессоры и клетки иммунологической памяти.
О-лимфоциты (нулевые) не проходят дифференцировку и являются как бы резервом Т- и В-лимфоцитов.
Система мононуклеарных фагоцитов
Система мононуклеарных фагоцитов – это совокупность клеток организма, которые объеденены общностью происхождения (красный костный мозг), строения (является мононуклеарами), функции (высокоспецифический иммунный фагоцитоз).
Моноциты являются плазматическими предшественниками макрофагов. Уникальность связана с выполнением ими наиболее эффективного фагоцитоза. Моноциты способны выполнять в плазме крови те же функции, что и их производные макрофаги.
Моноциты, их функции. Содержание их в крови составляет 0,03-0,11 (0,18-0,66 Г/л). Они образуются в костном мозге, и в кровь выходят еще не полностью зрелые клетки. Из крови моноциты выходят в окружающие ткани. Здесь они растут, у них растет содержание лизосом и митохондрий. У моноцитов высокое содержание неспецифической естерази. У них наибольшая способность к фагоцитозу. Зрелые моноциты превращаются в неподвижные клетки – гистиоциты или тканевые макрофаги. Гистиоциты образуют вал вокруг тех чужеродных тел, которые не полностью разрушены ферментами. Много гистиоцитов всегда есть в лимфатических узлах, стенках альвеол (свободные и фиксированы макрофаги), печенке (клетки Купфера), селезенке (свободные и фиксированы макрофаги), костному мозгу и тому подобное.
Из
Функции моноцитов:
1. Способность к высокоактивному фагоцитозу.
2. Участие в иммунных реакциях. (1. Макрофаги поглощают, переделывают и представляют антиген имунокомпетентним клеткам (Т- и В-лимфоцитам). 2. Макрофаги принимают участие в кооперации Т- и В-лимфоцитив.))
Моноциты обладают выраженной фагоцитарной функцией. Это самые крупные клетки периферической крови и их называют макрофагами. Моноциты находятся в крови 2-3 дня, затем они выходят в окружающие ткани, где, достигнув зрелости, превращаются в тканевые макрофаги (гистиоциты). Моноциты способны фагоцитировать микробы в кислой среде, когда нейтрофилы не активны. Фагоцитируя микробы, погибшие лейкоциты, поврежденные клетки тканей, моноциты очищают место воспаления и подготавливают его для регенерации. Моноциты синтезируют отдельные компоненты системы комплемента. Активированные моноциты и тканевые макрофаги продуцируют цитотоксины, интерлейкин (ИЛ-1), фактор некроза опухолей (ФНО), интерферон, тем самым осуществляя противоопухолевый, противовирусный, противомикробный и противопаразитарный иммунитет; участвуют в регуляции гемопоэза. Макрофаги принимают участие в формировании специфического иммунного ответа организма. Они распознают антиген и переводят его в так называемую иммуногенную форму (презентация антигена). Моноциты продуцируют как факторы, усиливающие свертывание крови (тромбоксаны, тромбопластины), так и факторы, стимулирующие фибринолиз (активаторы плазминогена).
Лейкоцитарная формула.
1. Общая характеристика лейкоцитарной формулы:
а) виды лейкоцитов, основа их разделения;
б) определение понятия “лейкоцитарная формула” и её количественное выражение;
в) индекс ядерного зсува, его интерпретация.
Гранулоци́ты, или зернистые лейкоциты, — подгруппа белых клеток крови, характеризующихся наличием крупного сегментированно ядра и присутствием в цитоплазме специфических гранул, выявляемых в световой микроскоп при обычном окрашивании. Гранулы представлены крупными лизосомами и пероксисомами, а также видоизменениями этих органоидов.
Гранулоциты — наиболее многочисленные представители лейкоцитов, их количество составляет 50—80% всей белых кровяных клеток. Размеры зернистых лейкоцитов колеблются от 9 до 13 мкм. Гранулоциты образуются в костном мозге из общей клетки-предшественника, короткое время находятся в кровяном русле, затем переходят в ткани.
В зависимости от особенностей восприятия ими стандартных красителей гранулоциты делят на:
· Базофильные.
Агранулоциты — лейкоциты, в цитоплазме которых, в отличие от гранулоцитов, не содержится азурофильных зёрен (гранул).
Агранулоцитами являются:
· T-клетка
· B-клетка
T-лимфоциты, или Т-клетки (t — лат. thymus — тимус) — лимфоциты, которые у взрослых млекопитающих созревают в тимусе.
Существует несколько видов Т-лимфоцитов:
B-лимфоци́ты (B-клетки) — функциональный тип лимфоцитов, играющих важную роль в обеспечении гуморального иммунитета.
Буква «B» в названии связана с тем, что клетки были впервые обнаружены в фабрициевой сумке (bursa fabricii) птиц. У эмбрионов человека и других млекопитающих B-лимфоциты образуются в печени и костном мозге из стволовых клеток, а у взрослых млекопитающих — в красном костном мозге.
При контакте с антигеном или стимуляции со стороны T-клеток некоторые B-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, способные к продукции антител. Другие активированные B-лимфоциты превращаются в B-клетки памяти.
· 
Нейтрофилы, или нейтрофильные гранулоциты, нейтрофильные лейкоциты — подвид гранулоцитарных лейкоцитов, названный нейтрофилами за то, что при окраске по Романовскому они интенсивно окрашиваются как кислым красителем эозином, так и основными красителями, в отличие от эозинофилов, окрашиваемых только эозином, и от базофилов, окрашиваемых только основными красителями.
Зрелые нейтрофилы имеют сегментированное ядро, то есть относятся к полиморфноядерным лейкоцитам, или полиморфонуклеарам.
Зрелые сегментоядерные нейтрофилы в норме являются основным видом лейкоцитов, циркулирующих в крови человека, составляя от 47% до 72% общего количества лейкоцитов крови. Еще 1-5% в норме составляют юные, функционально незрелые нейтрофилы, имеющие палочкообразное сплошное ядро и не имеющие характерной для зрелых нейтрофилов сегментации ядра — так называемые «палочкоядерные» нейтрофилы.
Нейтрофилы способны к активному амебоидному движению, к экстравазации (эмиграции за пределы кровеносных сосудов), и к хемотаксису (преимущественному движению в направлении мест воспаления или повреждения тканей).
Нейтрофилы способны к фагоцитозу, причём являются микрофагами, то есть способны поглощать лишь относительно небольшие чужеродные частицы или клетки. После фагоцитирования чужеродных частиц нейтрофилы обычно погибают, высвобождая большое количество биологически активных веществ, повреждающих бактерии и грибки, усиливающих воспаление и хемотаксис иммунных клеток в очаг. Нейтрофилы содержат большое количество миелопероксидазы, фермента, который способен окислять анион хлора до гипохлорита — сильного антибактериального агента. Миелопероксидаза как гем-содержащий белок имеет зеленоватый цвет, что определяет зеленоватый оттенок самих нейтрофилов, цвет гноя и некоторых других выделений, богатых нейтрофилами. Погибшие нейтрофилы вместе с клеточным детритом из разрушенных воспалением тканей и гноеродными микроорганизмами, послужившими причиной воспаления, формируют массу, известную как гной.
Повышение процента нейтрофилов в крови называется относительным нейтрофилезом, или относительным нейтрофильным лейкоцитозом. Повышение абсолютного числа нейтрофилов в крови называется абсолютным нейтрофилезом. Снижение процента нейтрофилов в крови называется относительной нейтропенией. Снижение абсолютного числа нейтрофилов в крови обозначается как абсолютная нейтропения.
Нейтрофилы играют очень важную роль в защите организма от бактериальных и грибковых инфекций, и сравнительно меньшую — в защите от вирусных инфекций. В противоопухолевой или антигельминтной защите нейтрофилы практически не играют роли.
Нейтрофильный ответ (инфильтрация очага воспаления нейтрофилами, повышение числа нейтрофилов в крови, сдвиг лейкоцитарной формулы влево с увеличением процента «юных» форм, указывающий на усиление продукции нейтрофилов костным мозгом) — самый первый ответ на бактериальные и многие другие инфекции. Нейтрофильный ответ при острых воспалениях и инфекциях всегда предшествует более специфическому лимфоцитарному. При хронических воспалениях и инфекциях роль нейтрофилов незначительна и преобладает лимфоцитарный ответ (инфильтрация очага воспаления лимфоцитами, абсолютный или относительный лимфоцитоз в крови).
Эозинофилы, или эозинофильные гранулоциты, эозинофильные лейкоциты — подвид гранулоцитарных лейкоцитов крови.
Эозинофилы названы так за то, что при окраске по Романовскому интенсивно окрашиваются кислым красителем эозином и не окрашиваются основными красителями, в отличие от базофилов, напротив, окрашивающихся только основными красителями, и от нейтрофилов, поглощающих оба типа красителей.
Эозинофилы способны к активному амебоидному движению, к экстравазации (проникновению за пределы стенок кровеносных сосудов и к хемотаксису (преимущественному движению в направлении очага воспаления или повреждения ткани).
Эозинофилы, как и нейтрофилы, способны к фагоцитозу, причём являются микрофагами, то есть способны, в отличие от макрофагов, поглощать лишь относительно мелкие чужеродные частицы или клетки.
Эозинофилы обладают способностью поглощать и связывать гистамин и ряд других медиаторов аллергии и воспаления. Они также обладают способностью при необходимости высвобождать эти вещества, подобно базофилам. То есть эозинофилы способны играть как про-аллергическую, так и защитную анти-аллергическую роль. Процентное содержание эозинофилов в крови увеличивается при аллергических состояниях.
Эозинофилы также обладают цитотоксической активностью в отношении многих видов паразитов, в частности гельминтов, и играют важную роль в защите организма хозяина от паразитарных инвазий.
Базофилы, или базофильные гранулоциты, базофильные лейкоциты — подвид гранулоцитарных лейкоцитов. Базофилы названы так за то, что при окраске по Романовскому интенсивно поглощают основной краситель и не окрашиваются кислым эозином, в отличие и от эозинофилов, окрашиваемых только эозином, и от нейтрофилов, поглощающих оба красителя.
Базофилы — очень крупные гранулоциты: они крупнее и нейтрофилов, и эозинофилов. Гранулы базофилов содержат большое количество гистамина, серотонина, лейкотриенов, простагландинов и других медиаторов аллергии и воспаления.
Базофилы являются прямыми родственниками и аналогами тканевых лаброцитов, или тучных клеток. Подобно тканевым лаброцитам, базофилы несут на поверхности IgE-иммуноглобулин и способны к дегрануляции (высвобождению содержимого гранул во внешнюю среду) или аутолизу (растворению, лизису клетки) при контакте с антигеном-аллергеном. При дегрануляции или лизисе базофила высвобождается большое количество гистамина, серотонина, лейкотриенов, простагландинов и других биологически активных веществ. Это и обусловливает наблюдаемые проявления аллергии и воспаления при воздействии аллергенов.
Базофилы способны к экстравазации (эмиграции за пределы кровеносных сосудов), причём могут жить вне кровеносного русла, становясь резидентными тканевыми лаброцитами (тучными клетками).
Базофилы обладают способностью к хемотаксису и фагоцитозу, но, по-видимому, не играют какой-либо существенной роли в иммунном ответе организма ввиду их малочисленности. Кроме того, по всей видимости, фагоцитоз не является для базофилов ни основной, ни естественной (осуществляемой в естественных физиологических условиях) активностью.
Количественное соотношение всех видов лейкоцитов периферической крови называют лейкоцитарной формулой.
Их определяют при подсчете 100 (или 200) лейкоцитов в окрашенном мазке крови со следующим вычетом их соотношения. Данные величины переводят в единице СИ: условные или абсолютные.
Лейкоцитарная формула взрослых
|
Единицы измерения |
Нейтрофилы |
Базо- филы |
Эозино-филы |
Лимфо-циты |
Моно циты |
||
|
Метамиелоциты |
Палочко- ядерные |
Сегменто- ядерные |
|||||
|
а) традиционные единицы (%) |
0-1 |
1-6 |
47-72 |
0-1 |
0,5-5,0 |
18-37 |
3-11 |
|
б) единицы СИ: -условные |
0-0,01 |
0,01-0,06 |
0,47-0,72 |
0-0,01 |
0,005-0,050 |
0,18-0,37 |
0,03-0,11 |
|
-абсолютные (Г/л; 109/л) |
0-0,06 |
0,06-0,36 |
2,82-4,32 |
0-0,06 |
0,03-0,30 |
1,08-2,22 |
0,18-0,66 |
В таблицах, которые используются в клинике для оценки содержания разных форм лейкоцитов, клетки (нейтрофилы) незрелые заносят обычно в левую половину, в сегментоядерные – вправо. Потому при росте первых говорят о “сдвиге влево”, последних – “вправо”. Кроме этого используют индекс ядерного сдвига нейтрофилов (ИЯЗ). Его рассчитывают по формуле (М+Ю+П) : С, где М – миелоциты, Ю – юные или метамиелоциты, П – палочкоядерные, С – сегментоядерные нейтрофилы. В норме он составляет 0,06-0,09. При увеличении показателя ИЯЗ говорят о “сдвиге влево”, уменьшении – “вправо”.
При ряде заболеваний характер лейкоцитарной формулы меняется. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейтрофилов называется сдвигом лейкоцитарной формулы влево. Он свидетельствует об обновлении крови и наблюдается при острых инфекционных и воспалительных заболеваниях, а также при лейкозах.
Все виды лейкоцитов выполняют в организме защитную функцию. Однако осуществление ее различными видами лейкоцитов происходит по-разному.
Функциональные особенности лейкоцитов:
Нейтрофильные гранулоциты, их функции.
К ним приналежат метамиелоциты (юные), палочкоядерные, сегментоядерные. Содержание метамиелоцитов составляет 0-0,01 (0-0,06 Г/л), палочкоядерных – 0,01-0,06 (0,06-0,36 Г/л), сегментоядерных – 0,47-0,72 (2,82-4,32 Г/л). Нейтрофилы являются важнейшими функциональными элементами неспецифической защиты, которые способны обезвредить даже такие чужеродные тела, с которыми организм раньше не встречался. Нейтрофилы накапливаются в местах повреждения тканей или проникновения микробов, захватывают и переваривают их. Кроме того, нейтрофилы выделяют или адсорбируют на своей мембране антитела против микробов и чужеродных белков. Время их обезвреживания в кровеносном русле в среднем 6-8 часов, так как дальше они быстро мигрируют в слизистые оболочки, ткани.
Нейтрофилы способны получать энергию путем анаэробного гликолиза и потому могут функционировать даже в тканях, какие бедные на кислород. Они фагоцитуют бактерии и продукты распада тканей и разрушают их своими лизосомальнимы ферментами (такими как протеазы, пептидазы, оксидазы, дезоксирибонуклеази, липазы).
По нейтрофилам можно определить пол человека: у женщин меньше всего в 7 из 500 клеток есть особенные образования, так называемые “барабанные палочки” – круглые выросты диаметром 1,5-2 мкм, которые соединены с одним из сегментов ядра с помощью тонкого хроматинного мостика. Этот признак может быть полезным, например, при решении вопроса о терапии при аномалии развития половых органов (гермафродитизме).
Функции нейтрофилов:
1. Участие в неспецифической защите организма крови.
2. Фагоцитарна (фагоцитують бактерии, грибки, продукты распада тканей)
3. Секреция физиологически-активных веществ (секретуют белок-свъязывающий витамин В12– транскобаламин).
Нейтрофилы являются самой многочисленной группой. Основная их функция – фагоцитоз бактерий и продуктов распада тканей с последующим перевариванием их при помощи лизосомных ферментов (протеазы, пептидазы, оксидазы, дезоксирибонуклеазы). Нейтрофилы первыми приходят в очаг повреждения. Так как они являются сравнительно небольшими клетками, то их называют микрофагами. Нейтрофилы оказывают цитотоксическое действие, а также продуцируют интерферон, обладающий противовирусным действием. Активированные нейтрофилы выделяют арахидоновую кислоту, которая является предшественником лейкотриенов, тромбоксанов и простагландинов. Эти вещества играют важную роль в регуляции просвета и проницаемости кровеносных сосудов и в запуске таких процессов, как воспаление, боль и свертывание крови.
По нейтрофилам можно определить пол человека, так как у женского генотипа имеются круглые выросты – “барабанные палочки”.
Эозинофилы, их функци.
Эозинофилы также обладают способностью к фагоцитозу, но это не имеет серьезного значения из-за их небольшого количества в крови. Основной функцией эозинофилов является обезвреживание и разрушение токсинов белкового происхождения, чужеродных белков, а также комплекса антиген-антитело. Эозинофилы продуцируют фермент гистаминазу, который разрушает гистамин, освобождающийся из поврежденных базофилов и тучных клеток при различных аллергических состояниях, глистных инвазиях, аутоиммунных заболеваниях. Эозинофилы осуществляют противоглистный иммунитет, оказывая на личинку цитотоксическое действие. Поэтому при этих заболеваниях увеличивается количество эозинофилов в крови (эозинофилия). Эозинофилы продуцируют плазминоген, который является предшественником плазмина – главного фактора фибринолитической системы крови. Содержание эозинофилов в периферической крови подвержено суточным колебаниям, что связано с уровнем глюкокортикоидов. В конце второй половины дня и рано утром их на 20~ меньше среднесуточного уровня, а в полночь – на 30% больше.
Содержание эозинофилов в крови составляет 0,005-0,05 (0,03-0,30 Г/л). Но количество их может изменяться на протяжении суток: днем содержание эозинофилов на 20 % более малый среднесуточного количества, а ночью – на 30 % больший. Эти колебания связанные с уровнем секреции глюкокортикоидов корой надпочечных желез. Повышение содержания кортикоидив в крови ведет к снижению количеству эозинофилов и наоборот. Это легло в основу изучения функциональной способности коры надпочечных желез (проба Торна). Для этого определяют количество эозинофилов, вводят адренокортикотропный гормон, который действует на кору надпочечных желез. Это ведет к повышению содержания глюкокортикоидов и уменьшения количества эозинофилов. Если количество эозинофилов через 4 часа уменьшается на 50 % и больше, то это свидетельствует о достаточной функциональной активности надпочечных желез.
Функции эозинофилов:
1. Антиаллергическая. В гранулах эозинофилов содержится гистаминаза, которая расщепляет гистамин. Последний выделяется при аллергических реакциях. Потому, как компенсаторная реакция, наблюдается повышенное количество эозинофилов – эозинофилия. Кроме аллергических реакций она наблюдается при глистных инвазии, аутоимунных заболеваниях, когда в организме производятся антитела против собственных клеток.
2. Фагоцитарная. Эозинофилы имеют способность к фагоцитозу.
Базофилы, их функци.
Базофилы продуцируют и содержат биологически активные вещества (гепарин, гистамин и др.), чем и обусловлена их функция в организме. Гепарин препятствует свертыванию крови в очаге воспаления. Гистамин расширяет капилляры, что способствует рассасыванию и заживлению. В базофилах содержатся также гиалуроновая кислота, влияющая на проницаемость сосудистой стенки; фактор активации тромбоцитов (ФАТ); тромбоксаны, способствующие агрегации тромбоцитов; лейкотриены и простагландины. При аллергических реакциях (крапивница, бронхиальная астма, лекарственная болезнь) под влиянием комплекса антиген-антитело происходит дегрануляция базофилов и выход в кровь биологически активных веществ, в том числе гистамина, что определяет клиническую картину заболеваний.
Содержание базофилов в крови составляет 0-0,01 (0-0,06 Г/л). Время пребывания этих клеток в крови составляет в среднем 12 часов. В гранулах базофилов есть гепарин и гистамин в виде солеподибных соединений. После употребления жирной еды содержание клеток в периферической крови растет (базофилия). Они выделяют гепарин, активируя этим липолиз в сыворотке, который происходит под действием так называемого “просвитлюючего” фактора. Возможно, гепарин является простетичной группой сывороточной липазы – фермента или ферментного комплекса, который разрывает эфирные связи триглицеридив, что соединенные с полипептидами в составе хиломикронив крови. В результате его действия плазма становится более прозрачной, в ней растет содержание свободных жирных кислот. Также гепарин препятствует зсиданню крови. Кроме того на поверхности базофилив есть специфические рецепторы, к которым присоединяются г-глобулины. В результате образования такого иммунного комплекса из гранул базофилив выделяется гистамин, который вызывает расширение сосудов, спазм бронхов, зуда, покраснения кожи.
Функции базофилов:
1. Участие в аллергических реакциях.
2. Регуляция жирового обмена.
3. Препятствуют свёртыванию крови.
Иммунная система представляет из себя комплекс органов и клеток, способных выполнять иммунологические функции. Прежде всего иммунный ответ осуществляют лейкоциты. Бо́льшая часть клеток ИС происходит из кроветворных тканей. У людей и животных развитие этих клеток происходит в костном мозгу. Лишь T-лимфоциты нуждаются в особых условиях развития внутри тимуса (вилочковой железы). Зрелые клетки расселяются в лимфоидных органах и на границе с окружающей средой, около кожи или на слизистых оболочках. Организм производит многие тысячи разновидностей иммунных клеток, каждая из которых отвечает за элиминацию какого-то определённого типа антигенов. Наличие большого количества разновидностей иммунных клеток необходимо для того, чтобы отражать атаки микроорганизмов, способных мутировать и изменять свой антигенный состав. Значительная часть этих клеток завершает свой жизненный цикл, так и не приняв участие в защите организма. Например, не встретив подходящих антигенов.
Лимфоциты — одни из основных клеток иммунной системы из группы лейкоцитов. Они отвечают за приобретённый иммунитет, так как могут распознавать возбудителей инфекции внутри или вне клеток, в тканях или в крови. Во время развития лимфоцитов на их поверхности появляются рецепторы для антигенов – чужеродных молекул. Рецепторы представляют из себя как бы «отпечаток» чужеродной молекулы. При этом одна клетка может содержать рецепторы только для одного вида антигенов. На этапе развития лимфоциты проходят отбор: остаются только значимые с точки зрения защиты организма, а также те, которые не несут угрозы собственным тканям организма. Параллельно с этим процессом лимфоциты разделяются на группы, способные выполнять ту или иную функцию защиты. Существуют разные виды лимфоцитов, например: B-лимфоциты, T-лимфоциты и большой гранулярный лимфоцит (БГЛ). B-лимфоциты противодействуют внеклеточным возбудителям, образуя специфические молекулы — антитела, которые способны связывать антигены. У T-лимоцитов множество задач. Одна из них — это регуляция с помощью специальных белков (цитокинов) активации B-лимфоцитов для образования антител; а также регуляция активации фагоцитов для более эффективного разрушения микроорганизмов. Эту задачу выполняет группа T-хэлперов. Ещё одна задача T-клеток – это разрушение инфицированных вирусами клеток организма. За это отвечают T-киллеры.
Фагоциты
Фагоциты — это группа лейкоцитов. К фагоцитам относятся такие клетки, как мононуклеарные фагоциты (в частности – моноциты и макрофаги), нейтрофилы и эозинофилы. Фагоциты способны связывать микроорганизмы и антигены на своей поверхности, а затем поглощать и уничтожать их. Эта функция основана на простых механизмах распознавания, позволяющих связывать самые разнообразные микробные продукты, и относится к проявлениям врождённого иммунитета. Фагоциты образуют первую линию защиты против инфекции. Ещё одна из задач фагоцитов — презентация антигенов T-лимфоцитам. Для эффективного уничтожения микробов фагоцитам требуется активация. Эозинофилы — это специализированная группа фагоцитов, они способны уничтожать больших внеклеточных паразитов.
Вспомогательные клетки
Вспомогательными клетками считаются дендритные и тучные клетки, базофилы, тромбоциты. Также в иммунной защите участвуют клетки различных тканей организма.
Комплемент
Система комплемента — это одна из основных систем врождённого иммунитета. Функция этой системы состоит в том, чтобы отличать «своё» от «не своего». Это достигается благодаря присутствию на клетках организма регуляторных молекул, которые подавляют активацию комплемента. Существуют три пути активации комплемента: классический, лектиновый и альтернативный.
Все иммунные клетки способны в какой-то мере распознавать антигены и враждебные микроорганизмы. Но специфический механизм распознавания — это всецело функция лимфоцитов. Как было отмечено выше, организм производит многие тысячи разновидностей иммунных клеток с разными рецепторами. Таким образом удаётся распознавать не только известные антигены, но также и те, которые образуются в результате мутаций микроорганизмов. Каждая B-клетка синтезирует поверхностный рецептор, который может распознавать определённый антиген. Основой этого рецептора является молекула иммуноглобулина (Ig). T-клетки не распознают антиген как таковой. Их рецепторы распознают лишь изменённые молекулы организма — фрагменты антигена, встроенные в молекулы главного комплекса гистосовместимости (МНС). Большие гранулярные лимфоциты (БГЛ), как и T-клетки, способны распознавать изменения клеточной поверхности при злокачественных мутациях или вирусной инфекции. Так же эффективно они распознают клетки, поверхность которых лишена или утратила значительную часть МНС.
Иммунный ответ
На начальном этапе иммунный ответ происходит при участии механизмов врождённого иммунитета, но позднее лимфоциты начинают осуществлять специфический (приобретённый) ответ. Для включения реакции иммунитета недостаточно простой связи антигена или повреждённой МНС с рецепторами клеток ИС. Для этого требуется довольно сложная цепь межклеточного взаимодействия. На начальном этапе главными участниками этого взаимодействия являются антигенпредставляющие клетки (АПК). В качестве АПК выступают дендритные клетки, макрофаги, B-лимфоциты и некоторые другие клетки. Суть процессов, происходящих в АПК, заключается в том, чтобы переработать антиген и встроить его фрагменты в МНС, то есть представить в понятном для T-хэлперов виде. АПК активируют только определённую группу T-хэлперов, способную противостоять определённому виду антигенов. После активации T-хэлперы начинают активно делиться, а затем выделять цитокины, с помощью которых активизируются фагоциты и другие лейкоциты, в том числе T-киллеры. Дополнительная активация некоторых клеток ИС происходит при контакте их с T-хэлперами. При активации B-клетки размножаются и превращаются в плазматические клетки, которые начинают синтезировать множество молекул, похожих на рецепторы. Такие молекулы называются антителами. Эти молекулы взаимодействуют с антигеном, который активировал B-клетки. В результате этого, чужеродные тела нейтрализуются, становятся более уязвимыми для фагоцитов и т. п. Активация T-клеток превращает их в цитотоксические лимфоциты, которые убивают чужеродные и поражённые клетки. Таким образом, в результате иммунного ответа малочисленные группы неактивных лейкоцитов активируются, размножаются и превращаются в эффекторные клетки, которые способны с помощью тех или иных механизмов бороться с антигенами и причинами их появления. В процессе иммунного ответа включаются супрессорные механизмы, регулирующие иммунные процессы в организме.
Воспалительная реакция
За воспалительный процесс отвечают вспомогательные клетки ИС. Основная цель этого процесса — привлечение лейкоцитов к очагу инфекции. За воспалительный процесс отвечают базофилы, тучные клетки и тромбоциты. Процесс происходит под воздействием специальных веществ – медиаторов воспаления. Выделение медиаторов происходит при активации базофилов и тучных клеток. Эти клетки также могут выделять ряд медиаторов, регулирующих иммунный ответ. Тучные клетки располагаются вблизи кровеносных сосудов. Базофилы, наоборот, циркулируют в крови. Тромбоциты активируются в процессе свёртывания крови.
Нейтрализация
Клетки, отвечающие за иммунную защиту, могут вырабатывать антитела к различным антигенам. Нейтрализация — это один из самых простых способов иммунного ответа. В данном случае, молекулы антител просто связываются с микроорганизмами и нейтрализуют их. Например, антитела к наружным белкам (оболочке) некоторых риновирусов, вызывающих простудные заболевания, препятствуют связыванию вируса с клетками организма.
Фагоцитоз
Относится к тому типу иммунной реакции, когда происходит активный захват и поглощение живых инородных клеток и неживых частиц особыми клетками — фагоцитами. Фагоциты могут действовать самостоятельно, поглощая чужеродные микроорганизмы и антитела. Но более эффективно фагоцитоз происходит в тех случаях, когда фагоциты активированы антителами или T-лимфоцитами.
Цитотоксические реакции
Цитотоксичностью обладают, прежде всего, некоторые виды T-клеток. После активации они начинают вырабатывать специальные токсичные вещества, которые убивают чужеродные и поражённые клетки организма.
Запоминание контакта с антигенами
Иммунный ответ не проходит для организма бесследно. После него остаётся иммунная память – лимфоциты, которые образуются параллельно эффекторным клеткам. В клетки памяти преобразуются как T-клетки, так и B-клетки. Эти лимфоциты не участвуют в устранении антигенов и их носителей. Но они отличаются большой продолжительностью жизни и очень быстро активируются при повторном поступлении в организм того же антигена. На наличии иммунологической памяти основано состояние иммунитета.
Вытеснение дружественными микроорганизмами
В некоторых частях сложного, многоклеточного организма живут особые дружественные микроорганизмы, предназначение которых состоит в том, чтобы конкурировать с болезнетворными микробами за ресурсы. Такое явление наблюдается на слизистых оболочках гортани, желудка и т.п.
Гру́ппа кро́ви — описание индивидуальных антигенных характеристик эритроцитов, определяемое через химический состав углеводов и белков на мембране эритроцитов животных.
Антигены (от анти… и греч. génos — рождение, происхождение), высокомолекулярные коллоидные вещества, которые при введении в организм животных и человека вызывают образование специфических реагирующих с ними антител.
Непременным условием антигенности является отличие антигенов от веществ, имеющихся в норме в организме реципиента. К антигенам относятся прежде всего чужеродные белки, некоторые полисахариды (большей частью бактериального происхождения), комплексы белков с разнообразными химическими соединениями. Антигены бывают корпускулярные (например, взвеси бактерий), дающие с антителами реакцию агглютинации (склеивания), и растворимые (например, токсины), дающие реакцию преципитации (осаждения). Низкомолекулярные, простые белки, такие, как желатина, не являются антигенами, яичный и сывороточный альбумины (молекулярная масса 40 000—70 000) имеют меньшую антигенность, чем гамма-глобулины и другие белки с большей молекулярной массой (>160 000). Липиды и углеводы, не обладающие антигенными свойствами и приобретающие их в соединении с белками, называются гаптенами. Можно искусственно синтезировать антигены, соединяя те или иные химические вещества с белком. В антигенах содержатся два компонента: высокомолекулярное вещество, являющееся проводником антигенного раздражения (большей частью это белок), и небелковая группа, структура которой определяет специфичность данного антигена. Эти группы называются детерминантными (или факторами специфичности); они расположены на поверхности антигена и могут быть отделены от коллоидного носителя. При некоторых патологических состояниях (например, гемолитической анемии) собственные белки организма приобретают антигенные свойства, то есть становятся аутоантигенами. Так как белки имеют индивидуальную специфичность, то белки одного животного являются антигенами для другого животного того же вида. Именно поэтому при пересадке тканей возникают реакции, связанные с тканевой несовместимостью (кроме случаев пересадки тканей от одного однояйцевого близнеца другому).
Антитела — белки относящиеся к иммуноглобулинам, то есть к подклассу γ-глобулинов (гамма-глобулинам), образующиеся в организме при попадании в него некоторых чужеродных веществ — антигенов — и обладающие способностью избирательно соединяться с теми же антигенами или (в меньшей степени) со сходными с ними по строению веществами, вызывая тем самым иммунный ответ организма.
Выделяют антиинфекционные или антипаразитарные антитела, вызывающие непосредственную гибель или нарушение жизнедеятельности возбудителя инфекции либо паразита, и антитоксические антитела, не вызывающие гибели самого возбудителя или паразита, но обезвреживаюшие вырабатываемые им токсины. Кроме того, выделяют также так называемые «антитела-свидетели заболевания», наличие которых в организме сигнализирует о знакомстве иммунной системы с данным возбудителем в прошлом или о текущем инфицировании этим возбудителем, но которые не играют существенной роли в борьбе организма с возбудителем (не обезвреживают ни самого возбудителя, ни его токсины, а связываются со второстепенными белками возбудителя).
Также выделяют аутоагрессивные антитела, или аутологичные антитела, аутоантитела — антитела, вызывающие разрушение или повреждение нормальных, здоровых тканей самого организма хозяина и запускающие механизм развития аутоиммунных заболеваний
.
У антител, вырабатываемых тем или иным организмом в ответ на те или иные антигены, выделяют:
У человека открыто несколько систем антигенов, основные из них описаны в этой статье.
Биохимические основы определения групп крови
· Две важнейшие классификации группы крови человека — это система AB0 и резус-система.
Вливание крови несовместимой группы может привести к иммунологической реакции, склеиванию (агрегации) эритроцитов, которая может выражаться в гемолитической анемии, почечной недостаточности, шоке и летальном исходе.
Типология групп крови
Система AB0
Система Rh (резус-система)
Другие системы
Келл
Совместимость
Совместимость плазмы
Связь групп крови и показателей здоровья
Определённые корреляции между показателями здоровья и группой крови были установлены очень давно.
Связь групп крови и показателей здоровья
Определённые корреляции между показателями здоровья и группой крови были установлены очень давно.
2. Какие из перечисленных ниже клеток не относятся к зрелым лейкоцитам?
А. Базофил; В. Лимфоцит; С. Моноцит; D. Эозинофил; Е. Метамиелоцит.
Подсчет эритроцитов в камере Горяева.
Набрать кровь в меланжер (смеситель) для эритроцитов до отметки 0,5 и заполнить его до отметки 101 гипертоническим (3 %) раствором хлорида натрия.
Разведение в 200 раз можно сделать и без смесителя. В сухую чистую пробирку отмерять 4 мл раствора хлорида натрия и внести 0,02 мл крови.
На выступающие бруски чистого и сухого стекла с сеткой Горяева положить покровное стекло. Двигая покровное стекло в саггитальном направлении, притереть его. Появление цветных колец в местах контакта стеклянных поверхностей будет свидетельствовать об этом. Высота образованной камеры над сеткой Горяева будет
Из капилляра смесителя выпустить растворитель на вату, а камеру заполнить раствором крови из расширения.
Если разведение было в пробирке, то пастеровской пипеткой или другим капилляром набрать смесь и заполнить камеру. При этом необходимо следить, чтобы в камере не образовались воздушные пузырьки.
Через 1-2 минуты, когда эритроциты осядут, подсчитать их в 5 больших, разделенных на 16 малых квадратов, при малом увеличении микроскопа в затемненном поле зрения. Подсчет проводить из верхнего квадрата по диагонали вниз. Количество эритроцитов в
х = [(а · 200) : 80] · 4 · 109, где
х – количество эритроцитов в
а – количество эритроцитов в 5 больших квадратах
200 – разведение крови
80 – количество малых квадратов, где производили рассчёт.
Подсчет общего количества лейкоцитов.
Набрать в смеситель для лейкоцитов к отметке 0,5 кровь и к отметке ІІ 3 % раствору уксусной кислоты, забарвленой генцианвиолетом. Более частое разведение проводят в пробирке. В сухую чистую пробирку отмерять 0,4 мл 3 % раствору уксусной кислоты, забарвленой генцианвиолетом и 0,02 мл крови. Полученной смесью заполнить камеру Горяева, как при подсчете эритроцитов.
Лейкоциты подсчитать в 100 больших квадратах, сгруппированных по 4, при малом увеличении микроскопа, в затемненном поле зрения.
Количество лейкоцитов определить за формулой:
х = [(А · 20) : 1600] · 4 · 109, где
х – количество лейкоцитов в
А – количество лейкоцитов, подсчитанных в 100 больших квадратах
20 – разведение крови
1600 – количество малых квадратов в 100 больших.
В протоколе схематически изобразить сетку Горяева с размещенными над ней лейкоцитами.
Подсчет лейкоцитарной формулы.
В мазке крови здорового человека, под имерсийним объективом найти 100 лейкоцитов, перемещая поле зрения зигзаговидной линией (линией меандра). Из полученных результатов вывести соотношение между отдельными видами лейкоцитов и это подать в виде таблицы, а также схематически изобразить обнаруженные лейкоциты.
|
Единицы измерения |
Нейтрофилы |
Базо- филы |
Эозино-филы |
Лимфо-циты |
Моно циты |
||
|
Метамиелоциты |
Палочко- ядерные |
Сегменто- ядерные |
|||||
|
а) традиционные единицы (%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
б) единицы СИ: -условные |
|
|
|
|
|
|
|
|
-абсолютные (Г/л; 109/л) |
|
|
|
|
|
|
|
Определение индекса ядерного сдвига нейтрофилов.
Индекс ядерного сдвига нейтрофилов (ИЯЗ) рассчитать за формулой:
ИЯЗ = (М + Ю + П) : С, где
М – миелоциты; Ю – юные; П – палочкоядерные; С – сегментоядерные.
Определение скорости оседания эритроцитов
Капилляр Панченкова заполнить раствором цитрата натрия к отметке Р (раствор) и вылить его в фарфоровую чашу. Потом дважды набрать кровь к отметке К (кровь) и внести ее в отмеренный цитрат натрия, смешать. Заполнить капилляр смесью к отметке “К” и установить его в строго вертикальном положении в аппарате Панченкова.
Определить надлежащую СОЭ в соответствии с предварительно полученными данными количества эритроцитов по формуле:
СОЭ = 42-(7,5 • количество в
42 и 7,5 – коэффициенты
Сопоставить надлежащую величину СОЭ с фактической
