Форменные элементы крови
Эритроцит (греч. erythros - красный, cytus - клетка) - безъядерный форменный элемент крови, содержащий гемоглобин. Имеет форму двояковогнутого диска диаметром 7-8 мкм, толщиной 1-2,5 мкм. Они очень гибки и эластичны, легко деформируются и проходят через кровеносные капилляры с диаметром меньшим, чем диаметр эритроцита. Образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность жизни эритроцитов составляет 100-120 дней. В начальных фазах своего развития эритроциты имеют ядро и называются ретикулоцитами. По мере созревания ядро замещается дыхательным пигментом - гемоглобином, составляющим 90% сухого вещества эритроцитов.
В норме в 1 мкл (мм3) крови у мужчин содержится 4-5 млн. эритроцитов, у женщин - 3,7-4,7 млн., у новорожденных достигает 6 млн. Увеличение количества эритроцитов в единице объема крови называется эрит-роцитозом (полиглобулией, полицитемией), уменьшение - эритропенией. Общая площадь поверхности всех эритроцитов взрослого человека составляет 3000-3800 м2, что в 1500-1900 раз превышает поверхность тела.
Функции эритроцитов:
дыхательная - за счет гемоглобина, присоединяющего к себе О2 и СО2;
питательная - адсорбирование на своей поверхности аминокислот и доставка их к клеткам организма;
защитная - связывание токсинов находящимися на их поверхности антитоксинами и участие в свертывании крови;
ферментативная - перенос различных ферментов: угольной ангидразы (карбоангидразы), истинной холинэстеразы и др.;
буферная - поддержание с помощью гемоглобина рН крови в пределах 7,36-7,42;
креаторная - переносят вещества, осуществляющие межклеточные взаимодействия, обеспечивающие сохранность структуры органов и тканей. Например, при повреждении печени у животных эритроциты начинают транспортировать из костного мозга в печень нуклеотиды, пептиды, аминокислоты, восстанавливающие структуру этого органа.
Гемоглобин является основной составной частью эритроцитов и обеспечивает:
дыхательную функцию крови за счет переноса О2 от легких к тканям и СО2 от клеток к легким;
регуляцию активной реакции (рН) крови, обладая свойствами слабых кислот (75% буферной емкости крови).
По химической структуре гемоглобин является сложным белком -хромопротеидом, состоящим из белка глобина и простетической группы гема (четырех молекул). Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять и отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа не изменяется, т.е. оно остается двухвалентным.
В крови человека должно содержаться в идеале 16,67 г% (166,7 г/л) гемоглобина. Фактически у мужчин в норме содержится гемоглобина в среднем 14,5 г% (145 г/л) с колебаниями от 13 до 16 г% (130-160 г/л), у женщин - 13 г% (130 г/л) с колебаниями от 12 до 14 г% (120-140 г/л). Общее количество гемоглобина в пяти литрах крови у человека составляет 700-800 г. 1 г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода. Разница в содержании эритроцитов и гемоглобина у мужчин и женщин объясняется стимулирующим действием на кроветворение мужских половых гормонов и тормозящим влиянием женских половых гормонов. Гемоглобин синтезируется эритробластами и нормобластами костного мозга. При разрушении эритроцитов гемоглобин после отщепления гема превращается в желчный пигмент - билирубин. Последний с желчью поступает в кишечник, где превращается в стеркобилин и уробилин, выводимые с калом и мочой. За сутки разрушается и превращается в желчные пигменты около 8 г гемоглобина, т.е. около 1% гемоглобина, находящегося в крови.
В скелетных мышцах и миокарде находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Его простетическая группа - гем идентична этой же группе молекулы гемоглобина крови, а белковая часть - глобин обладает меньшей молекулярной массой, чем белок гемоглобина. Миоглобин связывает до 14% общего количества кислорода в организме. Его назначение - снабжение кислородом работающей мышцы в момент сокращения, когда кровоток в ней уменьшается или прекращается.
В норме гемоглобин содержится в крови в виде трех физиологических соединений:
оксигемоглобин (НЬО2) - гемоглобин, присоединивший О2; находится в артериальной крови, придавая ей ярко-алый цвет;
восстановленный, или редуцированный, гемоглобин, дезоксигемоглобин (НЬ) - оксигемоглобин, отдавший О2; находится в венозной крови, которая имеет более темный цвет, чем артериальная;
карбгемоглобин (НЬСО2) - соединение гемоглобина с углекислым газом; содержится в венозной крови.
Гемоглобин способен образовывать и патологические соединения. Карбоксигемоглобин (НЬСО) - соединение гемоглобина с угарным газом (окисью углерода); сродство железа гемоглобина к угарному газу превышает его сродство к О2, поэтому даже 0,1% угарного газа в воздухе ведет к превращению 80% гемоглобина в карбоксигемоглобин, который неспособен присоединять О2, что является опасным для жизни. Слабое отравление угарным газом - обратимый процесс. Вдыхание чистого кислорода увеличивает скорость расщепления карбоксигемоглобина в 20 раз.
Метгемоглобин (MetHb) - соединение, в котором под влиянием сильных окислителей (анилин, бертолетова соль, фенацетин и др.) железо гема из двухвалентного превращается в трехвалентное. При накоплении в крови большого количества метгемоглобина транспорт кислорода тканям нарушается, и может наступить смерть.
Для определения в крови содержания гемоглобина используется гемометр А.Сали.
Лейкоцит (греч. leukos - белый, cytus - клетка), или белое кровяное тельце, - это бесцветная ядерная клетка, не содержащая гемоглобина. Размер лейкоцитов - 8-20 мкм. Образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, лимфатических фолликулах. В 1 мкл (мм3) крови человека в норме содержится 4-9 тысяч лейкоцитов. Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение - лейкопенией. Продолжительность жизни лейкоцитов составляет в среднем 15-20 дней, лимфоцитов - 20 и более лет. Некоторые лимфоциты живут на протяжении всей жизни человека.
Лейкоциты делят на две группы:
гранулоциты (зернистые) - нейтрофилы, эозинофилы и базофилы
агранулоциты (незернистые) - лимфоциты и моноциты.
При оценке изменений числа лейкоцитов в клинике решающее значение придается не столько изменениям их количества, сколько изменениям взаимоотношений между различными видами клеток. Процентное соотношение отдельных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой, или лейкограммой. У здоровых людей лейкограмма довольно постоянна, и ее изменения служат признаком различных заболеваний. Так, например, при острых воспалительных процессах наблюдается увеличение количества нейтрофилов (нейтрофилия), при аллергических заболеваниях и глистной болезни - эозинофилия, при вялотекущих хронических инфекциях (туберкулез, ревматизм и др.) - лимфоцитоз.
По нейтрофилам можно определить пол человека. При наличии женского генотипа 7 из 500 нейтрофилов содержат особые, специфические для женского пола образования, называемые "барабанными палочками" (круглые выросты диаметром 1,5-2 мкм, соединенные с одним из сегментов ядра посредством тонких хроматиновых мостиков).
Все виды лейкоцитов обладают тремя важнейшими физиологическими свойствами:
амебовидной подвижностью - способностью активно передвигаться за счет образования ложноножек (псевдоподий);
диапедезом - способностью выходить (мигрировать) через неповрежденную стенку сосуда;
фагоцитозом - способностью окружать инородные тела и микроорганизмы, захватывать их в цитоплазму, поглощать и переваривать.
Это явление было подробно изучено и описано И.И.Мечниковым (1882).
Лейкоциты выполняют множество функций:
защитная - борьба с чужеродными агентами; они фагоцитируют (поглощают) чужеродные тела и уничтожают их;
антитоксическая - выработка антитоксинов, обезвреживающих продукты жизнедеятельности микробов;
выработка антител, обеспечивающих иммунитет, т.е. невосприимчивость к заразным болезням;
участвуют в развитии всех этапов воспаления, стимулируют восстановительные (регенеративные) процессы в организме и ускоряют заживление ран;
ферментативная - они содержат различные ферменты, необходимые для осуществления фагоцитоза;
участвуют в процессах свертывания крови и фибринолиза путем выработки гепарина, гистамина, активатора плазминогена и т.д.;
являются центральным звеном иммунной системы организма, осуществляя функцию иммунного надзора ("цензуры"), защиты от всего чужеродного и сохраняя генетический гомеостаз (Т-лимфоциты);
обеспечивают реакцию отторжения трансплантата, уничтожение собственных мутантных клеток;
образуют активные (эндогенные) пирогены и формируют лихорадочную реакцию;
несут макромолекулы с информацией, необходимой для управления генетическим аппаратом других клеток организма;
Путем таких межклеточных взаимодействий (креаторных связей) восстанавливается и поддерживается целостность организма.
Тромбоцит (греч. thrombos - сгусток крови, cytus - клетка), или кровяная пластинка, - участвующий в свертывании крови форменный элемент, необходимый для поддержания целостности сосудистой стенки. Представляет собой округлое или овальное безъядерное образование диаметром 2-5 мкм. Тромбоциты образуются в красном костном мозге из гигантских клеток - мегакариоцитов. В 1 мкл (мм3) крови у человека в норме содержится 180-320 тысяч тромбоцитов. Увеличение количества тромбоцитов в периферической крови называется тромбоцитозом, уменьшение -тромбоцитопенией. Продолжительность жизни тромбоцитов составляет 2-10 дней.