- •Министерство здравоохранения российской федерации
- •Читинская государственная медицинская академия
- •Кузник б. И.
- •Физиология и патология системы крови
- •Чита 2002
- •Предисловие
- •Основные термины и их условные обозначения
- •Внутренняя среда организма
- •1. Тканевая жидкость
- •2. Лимфа
- •2.1. Состав лимфы
- •Функции лимфы
- •2.3. Теоретические основы лимфотропной терапии
- •3. Система крови
- •Основные функции крови
- •3.2. Количество крови в организме
- •3.3. Депо крови
- •Состав плазмы крови
- •3.5. Белки плазмы крови
- •Белки плазмы у детей разного возраста
- •3.5.2. Острофазные белки и их значение для организма
- •3.6. Краткие сведения о процессах свободнорадикального (сро) и перекисного окисления липидов (пол)
- •3.7. Физико-химические свойства крови
- •3.7.1. Особенности физико-химических свойств крови ребенка
- •3.8. Сосудистый эндотелий как эндокринная сеть
- •3.9. Форменные элементы крови
- •3.9.1. Эритроциты
- •3.9.2. Гемоглобин и его соединения
- •3.9.3. Цветовой показатель и абсолютное содержание гемоглобина в одном эритроците
- •3.9.4. Деформируемость эритроцитов
- •3.9.5. Гемолиз
- •3.9.6. Функции эритроцитов
- •3.9.7. Эритрон
- •3.9.8. Гемопоэз. Немного истории.
- •3.9.8.1. Основные условия нормального гемопоэза
- •3.9.8.2. Физиология эритропоэза
- •3.9.8.3. Факторы, обеспечивающие эритропоэз
- •3.9.8.4. Нервная регуляция эритропоэза
- •3.9.8.5. Особенности эритропоэза у плода и ребенка
- •3.9.9. Лейкоциты
- •3.9.9.1. Физиологические лейкоцитозы
- •3.9.9.2. Лейкоцитарная формула
- •3.9.9.3. Характеристика отдельных видов лейкоцитов
- •3.9.9.4. Физиология лейкопоэза
- •3.9.9.5. Факторы, обеспечивающие лейкопоэз
- •3.9.9.6. Особенности белой крови у плода и ребенка
- •3.10. Неспецифическая резистентность
- •3.10.1. Адгезивные молекулы и их основные функции
- •3.10.2. Фагоцитоз
- •3.10.2.1. Движение фагоцита к лиганду
- •3.10.2.2. Контакт фагоцита и лиганда
- •3.10.2.3. Поглощение лиганда
- •3.10.2.4. Уничтожение лиганда
- •3.10.3. Система комплемента
- •3.10.4. Особенности неспецифической резистентности у плода и ребенка
- •3.11. Иммунитет
- •3.11.1. Общая характеристика антигенов
- •3.11.2. Антигены главного комплекса гистосовместимости
- •3.11.3. Характеристика основных классов иммуноглобулинов
- •3.11.4. Представление о клеточном и гуморальном иммунитете
- •3.11.5. Лимфоциты
- •3.11.5.1. Характеристика лимфоцитов
- •3.11.6. Моноциты и макрофаги
- •3.11.7. Цитокины
- •Функции цитокинов
- •3.11.7.1. Провоспалительные цитокины
- •3.11.7.2. Противовоспалительные цитокины
- •3.11.7.3. Цитокины, регулирующие иммунный ответ
- •3.11.8. Стадии иммунного ответа
- •3.11.9. Взаимодействие клеток в иммунном ответе
- •3.11.10. Супрессия иммунного ответа
- •3.11.11. Местный иммунитет
- •3.11.12. Регуляция иммунитета
- •3.11.13. Иммунитет как регуляторная система
- •3.11.14. Апоптоз
- •3.11.15. Особенности иммунной защиты у плода и ребенка
- •3.11.16. Основные направления иммуномодулирующей терапии
- •3.12. Группы крови
- •3.12.1. Немного истории
- •3.12.2. Система ab0
- •Серологический состав основных групп крови (система ав0)
- •3.12.3. Система резус (Rh) и другие
- •3.12.4. Группы крови и заболеваемость
- •3.12.5. Расовые особенности групп крови
- •3.12.6. Наследование групп крови
- •3.12.7. Формирование групп крови у плода и детей
- •3.12.8. Искусственная кровь
- •3.13. Тромбоциты
- •3.13.1. Функции тромбоцитов
- •3.13.2. Регуляция тромбоцитопоэза
- •3.13.3. Тромбоциты у плода и ребенка
- •3.14. Система гемостаза
- •3.14.1. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз
- •3.14.1.1. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз у ребенка
- •3.14.2. Процесс свертывания крови
- •3.14.2.1. Плазменные и клеточные факторы свертывания крови
- •3.14.2.2. Механизм свертывания крови
- •3.14.2.2.1. Образование протромбиназы и тромбина
- •3.14.2.2.2. Переход фибриногена в фибрин
- •3.14.2.3. Естественные антикоагулянты
- •3.14.2.4. Фибринолиз
- •3.14.2.5. Регуляция сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, свертывания крови и фибринолиза
- •3.14.2.6. Особенности коагуляционного гемостаза у плода и ребенка
- •3.14.3. Патогенетические аспекты тромбофилий
- •3.14.4. Диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови (двс)
- •3.15. Калликреин-кининовая система
- •3.16. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система
- •4. Защитные функции полости рта
- •5. Инструментальные методы исследования системы крови
- •Заключение
- •6. Основные физиологические константы крови
- •Рекомендуемая литература
- •Оглавление
- •Внутренняя среда организма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.9. Форменные элементы крови
Все форменные элементы крови – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты – образуются в костном мозге из единой стволовой клетки. Если смертельно облученным мышам ввести донорский костный мозг, полученный от здоровых животных, в их селезенке развиваются очаги кроветворных клеток. С помощью особых хромосомных маркеров (меток хромосом, стабильно измененных после облучения) показано, что каждая колония представляет собой клон или семью, развившуюся из одной клетки, получившей название колониеобразующей единицы в селезенке, или КОЕс. При образовании колонии КОЕс продуцирует несколько миллионов клеток.
Несмотря на то, что все клетки крови являются потомками единой кроветворной клетки, они несут совершенно различные специфические функции. В то же время общность происхождения наделила их и общими неспецифическими свойствами. Так, все клетки крови, независимо от их специфики, участвуют в транспорте различных веществ, выполняют защитные и регуляторные функции. Остановимся более подробно на отдельных видах форменных элементов крови.
3.9.1. Эритроциты
Эритроциты, или красные кровяные диски в крови здорового человека преимущественно (до 70%) имеют форму двояковогнутого диска. Поверхность диска в 1,7 раза больше, чем поверхность тела такого же объема, но сферической формы; при этом диск умеренно изменяется без растяжения мембраны клетки. Несомненно, форма двояковогнутого диска, увеличивая поверхность эритроцита, обеспечивает транспорт большего количества различных веществ. Но главное заключается в том, что форма двояковогнутого диска обеспечивает прохождение эритроцита через капилляры. При этом в узкой части эритроцита возникает выпячивание в виде тонкого соска, который и входит в капилляр и, постепенно суживаясь в широкой части, преодолевает его. Кроме того, эритроцит может перекручиваться в средней узкой части в виде восьмерки, его содержимое из более широкого конца перекатывается к центру, благодаря чему он свободно входит в капилляр.
В то же время, как показывает электронная микроскопия, форма эритроцитов у здоровых людей и особенно при различных заболеваниях крови весьма вариабельна. В норме преобладают дискоциты, которые могут иметь один или несколько выростов. Гораздо реже встречаются эритроциты в виде тутовой ягоды, куполообразные и сферические, эритроциты, напоминающие камеру «спущенного мяча» и дегенеративные формы эритроцитов (рис. 2а). При патологии (гланвм образом, анемиях) встречаются планоциты, стоматоциты, эхиноциты, овалоциты, шизоциты и уродливой формы (рис. 2б).
Чрезвычайно изменчивы и размеры эритроцита. Их диаметр в норме равен 7,0-7,7 мкм, толщина – 2 мкм, объем 76-100 мкм, площадь поверхности 140-150 мкм2.
Эритроциты, имеющие диаметр менее 6,0 мкм, носят название микроциты. Если диаметр эритроцита соответствует норме, то он называетсянормоцитом. Наконец, если диаметр превышает норму, то такие эритроциты называютсямакроцитами.
Наличие микроцитоза (увеличение числа малых эритроцитов), макроцитоза (увеличение числа больших эритроцитов), анизоцитоза (значительная вариабельность размеров) и пойкилоцитоза (значительная вариабельность формы) свидетельствует о нарушении эритропоэза.
Эритроцит окружен плазматической мембраной, структура которой наиболее хорошо изучена. Мембрана эритроцита, как и других клеток, состоит из двух слоев фосфолипидов. Около ¼ поверхности мембраны занимают белки, которые «плавают» или пронизывают липидные слои. Общая площадь мембраны одного эритоцита достигает 140 мкм2. Один из белков мембраны – спектрин – располагается на её внутренней стороне, образуя упругую выстилку, благодаря которой эритроцит не разрушается, но изменяет свою форму при прохождении через узкие капилляры. Другой белок – гликопротеид гликофорин – пронизывает оба липидных слоя мембраны и выступает наружу. К его полипептидным цепям присоединены группы моносахаридов, связанные с молекулами сиаловой кислоты.
В мембране имеются белковые каналы, через которые происходит обмен ионами между цитоплазмой эритроцита и внеклеточной средой. Мембрана эритроцита проницаема для катионов Na+и K+, но особенно хорошо она пропускает кислород, углекислый газ, анионы Cl–и HCO3–. В составе эритроцитов содержится около 140 ферментов, в том числе антиоксидантная ферментная система, а такжеNa+-, K+-и Са2+-зависимые АТФ-азы, обеспечивающие, в частности, транспорт ионов через мембрану эритроцита и поддержание его мембранного потенциала. Последний, как показывают исследования нашей кафедры, для эритроцита лягушки равен всего –3-5 мV (Русяев В.Ф., Савушкин А.В.). Для эритроцитов человека и млекопитающих мембранный потенциал колеблется от –10 до –30mV. Цитоскелет в виде проходящих через клетку трубочек и микрофиламентов в эритроците отсутствует, что придает ему эластичность и деформируемость – столь необходимые свойства при прохождении через узкие капилляры.
В норме число эритроцитов равно 4-51012/литр, или 4-5 миллионов в 1 мкл. У женщин эритроцитов меньше, чем у мужчин, и, как правило, не превышает 4,51012/литр. Более того, при беременности число эритроцитов может снизиться до 3,5 и даже 3,21012/литр, и это многие исследователи считают нормой.
В некоторых учебниках и учебных руководствах указывается, что количество эритроцитов в норме может достигать 5,5-6,01012/литр и даже выше. Однако такая «норма» свидетельствует о сгущении крови, что создает предпосылки к повышению кровяного давления и развитию тромбозов.
У человека весом 60 кг количество крови составляет около 5 литров, а общее число эритроцитов равняется 25 триллионам. Чтобы представить себе эту огромную цифру, приведем следующие примеры. Если положить все эритроциты одного человека один на другой, то получится «столбик» высотой более 60 км. Общая поверхность всех эритроцитов одного человека чрезвычайно велика и равна 4000 м2. Для того чтобы сосчитать все эритроциты у одного человека, потребовалось бы 475000 лет, если считать их со скоростью 100 эритроцитов в минуту.
Представленные цифры лишний раз свидетельствуют о том, насколько важна функция снабжения клеток и тканей кислородом. При этом следует отметить, что сам эритроцит чрезвычайно неприхотлив к недостатку кислорода, ибо энергия его черпается за счет гликолиза и пентозного шунта.
В норме число эритроцитов подвержено незначительным колебаниям. При различных заболеваниях количество эритроцитов может уменьшаться. Подобное состояние носит название эритропения(анемия). Увеличение числа эритроцитов за пределы нормы обозначается какэритроцитоз. Последний возникает при гипоксии и нередко развивается как компенсаторная реакция у жителей высокогорных районов. Кроме того, выраженный эритроцитоз наблюдается при заболевании системы крови – полицитемии.