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

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

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

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

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

2. Плазма крови.

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

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

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

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

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

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

3. Свертывание крови.

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

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

Основные термины и понятия:

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

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

Компьютерное тестирование:

**Тест 1 . Виды внутренней среды организма:

1. Кровь. 5. Слюна.

2. Желудочный сок. 6. Тканевая жидкость.

3. Моча. 7. Кишечный сок.

4. Лимфа. 8. Слезная жидкость.

**Тест 2 . Верные суждения:

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

2. В сутки лимфы образуется 2-4 литра.

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

4. Лимфа переносится в кровеносную систему.

**Тест 3 . Верные суждения:

1. Больше всего в крови эритроцитов.

2. Больше всего в крови лейкоцитов.

3. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты – клетки крови.

4. Тромбоциты – не клетки, а кровяные пластинки.

Тест 4 . В физиологическом растворе концентрация солей:

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

1. Гипертоническом.

2. Гипотоническом.

3. Изотоническом.

4. Физиологическом.

**Тест 6 . Для свертывания крови необходимы:

1. Тромбоциты.

2. Ионы Са2+.

3. Белки плазмы.

4. Поврежденные сосуды.

Тест 7 . На первой стадии свертывания крови:

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

2. Поврежденные сосуды → тромбоциты → тромбопластин → протромбин.

3. Поврежденные сосуды → тромбоциты →тромбопластин.

4. Поврежденные сосуды → тромбоциты → фибрин.

Тест 8 . На второй стадии свертывания крови:

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

2. Тромбопластин → протромбин → тромбин.

3. Тромбопластин → фибриноген → фибрин.

4. Тромбопластин → фибрин.

Тест 9 . На третьей стадии свертывания крови:

1. Тромбин → фибрин → фибриноген → тромб.

2. Тромбин → тромб.

3. Тромбин → фибриноген → фибрин → тромб.

4. Тромбин → тромбопластин → фибрин → тромб.

Тест 10 . Сыворотка крови:

1. Плазма крови.

2. Плазма крови без белков.

3. Плазма крови без Са2+.

4. Плазма крови без фибриногена.

КРОВЬ (sanquis) является составной частью системы крови. Система крови включает: 1) кровь, 2) органы кроветворения, 3) лимфу. Все компоненты системы крови развиваются из мезенхимы. Кровь локализуется в кровеносных сосудах и сердце, лимфа - в лимфатических сосудах. К органам кроветворения относятся красный костный мозг, тимус, лимфатические узлы, селезенка, лимфатические узелки пищеварительного тракта, дыхательных путей и других органов. Между всеми компанентами системы крови имеется тесная генетическая и функциональная связь. Генетическая связь заключается в том, что все компаненты системы крови развиваются из одного и того же источника. Функциональная связь между органами кроветворения и кровью заключается в том, что в крови постянно в течение суток погибают несколько миллионов клеток. В то же время в органах кроветворения в нормальных условиях образуется точно такое же количество кровяных клеток, т.е. уровень форменных элементов крови отличается постоянством. Баланс между гибелью и новообразованием клеток крови обеспечивается регуляцией со стороны нервной и эндокринной систем, микроокружением и внутритканевой регуляцией в самой крови. Что такое микроокружение? Это клетки стромы и макрофаги, находящиеся вокруг развивающихся клеток крови в органах кроветворения. В микроокружении вырабатываются гемопоэтины, которые стимулируют процесс кроветворения. Что означает внутритканевая регуляция? Дело в том, что в зрелых гранулоцитах вырабатываются кейлоны, которые тормозят развитие молодых гранулоцитов. Существует тесная связь между кровью и лимфой. Эту связь можно продемонстрировать следующим образом. В соединительной ткани имеется основное межклеточное вещество (внутритканевая жидкость). В формировании межклеточного вещества принимает участие кровь. Каким образом? Из плазмы крови в соединительную ткань поступают вода, белки и другие органические вещества и минеральные соли. Это и есть основное межклеточное вещество соединительной ткани. Здесь же рядом с кровеносными капиллярами располагаются слепо заканчивающиеся лимфа- тические капилляры. Что значит слепо заканчивающиеся? Это значит, что они похожи на резиновый колпачок глазной пипетки. Через стенку лимфатических капилляров основное вещество поступает (дренируется) в их просвет, т.е. компоненты межклеточного вещества поступают из плазмы крови, проходят через соединительную ткань и проникают в лимфатические капилляры и преобразуются в лимфу. Таким же путем из кровеносных капилляров в лимфатические могут поступать и форменные элементы крови, которые из лимфатических сосудов могут рециркулировать снова в кровеносные. Существует тесная связь между лимфой и органами кроветворения. Лимфа из лимфатических капилляров поступает в приносящие лимфатические сосуды, впадающие в лимфатические узлы. Лимфатические узлы это одна из разновидностей органов кроветворения. Лимфа, проходя через лимфатические узлы, очищается от бактерий, бактериальных токсинов и др. вредных веществ. Кроме того из лимфатических узлов в протекающую лимфу поступают лимфоциты. Таким образом, лимфа очищенная от вредных веществ и обогащенная лимфоцитами, поступает в более крупные лимфатические сосуды, затем в правый и грудной лимфатические протоки, которые впадают в вены шеи, т.е. очищенное и обогащенное лимфоцитами основное межклеточное вещество снова возвращается в кровь. Из крови вышло и в кровь вернулось. Существует тесная связь между соединительной тканью, кровью и лимфой. Дело в том, что между соединительной тканью и лимфой проис- ходит обмен вещест и между лимфой и кровью тоже осуществляется обмен веществ. Обмен веществ между кровью и лимфой происходит только через соединительную ткань. СТРОЕНИЕ КРОВИ. КРОВЬ (sanquis) относится к тканям внутренней среды. Поэтому как и все ткани внутренней среды состоит из клеток и межклеточного вещества. Межклеточным веществом является плазма крови, к клеточным элементам относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. В других тканях внутренней среды межклеточное вещество меет полужидкую консистенцию (рыхлая соединительная ткань), или плотную консистенцию (плотная соединительная ткань, хрящевая и костная ткань). Поэтому различные ткани внутренней среды выполняют различую функцию. Кровь выполняет трофическую и защитную функцию, соединительная ткань - опорно-механическую, трофическую и защитную, хрящевая и костная ткани - опорно-механическую, функцию механической защиты. ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ крови составляют примерно 40-45%, все остальное составляет ПЛАЗМА крови. Количество крови в организме человека составляет 5-9% от массы тела. ФУНКЦИИ КРОВИ: 1) транспортная, 2) дыхательная, 3) трофическая, 4) защитная, 5) гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды).

ПЛАЗМА КРОВИ включает 90-93% воды, 6-7,5% белков, среди которых альбумины, глобулины и фибриноген, а остальные 2,5-4% составляют другие органические вещества и минеральные соли. За счет солей поддерживается постоянное осматическое давление плазмы крови. Если из плазмы крови удалить фибриноген, то останется сыворотка крови. Рн плазмы крови составляет 7,36. ЭРИТРОЦИТЫ (erythrocytus) составляют в 1 л мужской крови 4-5,5 х 10 в 12 степени, у женщин несколько меньше. Повышенное количество эритроцитов называется эритроцитозом, пониженное - эритропенией. ФОРМА ЭРИТРОЦИТОВ. 80% составляют эритроциты двояковогнутой формы (дискоциты), у них края толще (2-2,5 мкм), а центр тоньше (1 мкм), поэтому центральная часть эритроцита более светлая. Кроме дискоцитов имеются и другие формы: 1) планоциты; 2) стоматоциты; 3) двуямочные; 4) седловидные; 5) шаровидные, или сферические; 6) эхиноциты, у которых имеются отростки. Сфероциты и эхиноциты - это клетки, заканчивающие свой жизненный цикл. Диаметр дискоцитов может быть различным. 75% дискоцитов имеют диаметр 7-8 мкм, они называются нормоцитами; 12,5% - 4,5-6 мкм (микроциты); 12,5% - диаметр более 8 мкм (макроциты). Эритроцит - это безъядерная клетка, или постклеточная структура, в нем отсутствуют ядро и органеллы. ПЛАЗМАЛЕММА эритроцита имеет толщину 20 нм. На поверхности плазмолеммы могут быть адсорбированы гликопротеиды, аминокислоты, протеины, ферменты, гормоны, лекарственные и другие вещества. На внутренней поверхности плазмолеммы локализованы гликолитические ферменты, Na-АТФ-аза, К-АТФ-аза. К этой поверхности прилежит гемоглобин. СТРОЕНИЕ ПЛАЗМОЛЕММЫ. Плазмолемма состоит из липидов и белков примерно в одинаковом количестве, гликолипидов и гликопротеидов - 5%. ЛИПИДЫ представлены двумя слоями липидных молекул. В состав наружного слоя входят фосфатидилхолин и сфингомиелин, внутреннего слоя - фосфатидилсерин и фосфатидилэтаноламин. БЕЛКИ представлены мембранными (гликофорин и белок полосы 3) и примембранными (спектрин, белки полосы 4.1, актин). ГЛИКОФОРИН своим центральным концом связан с «узловым комплексом» проходит через билипидный слой цитолеммы и выходит за его пределы, участвует в формировании гликокаликса и выполняет рецепторную функцию. БЕЛОК ПОЛОСЫ 3 - трансмембранный гликопротеид, его полипептидная цепь много раз проходит в одном и другом направлении через билипидный слой, образует гидрофильные поры в этом слое, через которые проходят анионы НСО-3 и Cl в тот момент,когда эритроциты отдают СО-2, а анион НСО-3 замещается анионом Cl ПРИМЕМБРАННЫЙ БЕЛОК СПЕКТРИН имеет вид нити длинной около 100 нм, состоит из 2 полипептидных цепей (альфа-спектрина и бета спектрина), одним концом связан с актиновыми филаментами «узлового комплекса», выполняет функцию цитоскелета, благодаря которому сохраняется правильная форма дискоцита. Спектрин связан с белком полосы 3 при помощи белка-анкерина. «УЗЛОВОЙ КОМПЛЕКС» состоит из актина, белка полосы 4.1 и концов белка спектрина и гликофорина. ОЛИГОСАХАРИДЫ гликолипидов и гликопротеидов образуют гликокаликс. От них зависит наличие агглютиногенов на поверхности эритроцитов. АГГЛЮТИНОГЕНЫ эритроцитов - А и В. АГГЛЮТИНИНЫ плазмы крови - алфа и бета. Если в крови одновременно окажутся агглютиноген А и агглютинин льфа или агглютиноген В и агглютинин бета, то произойдет склеивание (агглютинация) эритроцитов. По содержанию агглютиногенов эритроцитов и агглютининов плазмы различают 4 группы крови: группа I(0) нет агглютиногенов, есть агглютинины альфа и бета группа II(А) есть агглютиноген А и агглютинин бета группа III(В) есть агглютиноген В и агглютинин альфа группа IV(АВ) есть агглютиногены А и В, нет агглютининов. На поверхности эрироцитов у 86% людей имеется резус-фактор - агглютиноген (Rh). У 14% людей нет резус-фактора (резус-отрицательные). При переливании резус-положительной крови резус-отрицательному реципиенту образуются резус-антитела, которые вызывают гемолиз эритроцитов. На цитолемме эритроцитов адсорбируются избытки аминокислот, поэтому содержание амнокислот в плазме крови сохраняется на одинаковом уровне. В состав эритроцита входит около 40% плотного вещества, все остальное - вода. Среди плотного (сухого) вещества 95% составляет гемоглобин. Гемоглобин состоит из белка «глобина» и железосодержащего пигмента «гема». Различают 2 разновидности гемоглобина: 1) гемогло бин А, т.е. гемоглобин взрослых; 2) гемоглобин F (фетальный) - гемоглобин плода. У взрослого человека гемоглобина А содержится 98%, у плода или новорожденного - 20%, остальное составляет фетальный гемоглобин. После гибели эритроцит фагоцитируется макрофагом. В макрофаге гемоглобин распадается на билирубин и гемосидерин, содержащих железо. Железо гемосидерина переходит в плазму крови и соединяется с белком плазмы трансферрином, тоже содержащим железо. Это соединение фагоцитируется специальными макрофагами красного костного мозга.

Затем эти макрофаги передают молекулы железа развивающимся эритроцитам и поэтому называются клетками кормилками. Эритроцит обеспечивается энергией за счет гликолитических реакций. За счет гликолиза в эритроците синтезируются АТФ и НАД-Н2. АТФ необходима как источник энергии, за счет которой через плазмолемму транспортируются различные вещества, в том числе ионы K, Na, благодаря чему сохраняется оптимальное равновесие осматического давления между плазмой крови и эритроцитами, а также обеспечивается правильная форма эритроцитов. НАД-Н2 необходима для сохранения гемоглобина в активном состоянии, т.е. НАД-Н2 препятствует превращению гемоглобина в метгемоглобин. Что такое метгемоглобин? Это прочное соединение гемоглобина с каким-нибудь химическим веществом. Такой гемоглобин не способен транспортировать кислород или углекислый газ. У заядлых курильщиков такого гемоглобина содержится около 10%. Он абсолютно бесполезен для курильщика. К непрочным соединениям гемоглобина относятся оксигемоглобин (соединение гемоглобина с кислородом) и карбоксигемоглобин (соединение гемоглобина с углекислым га зом). Количество гемоглобина в 1 л здорового человека составляет 120-160 г. В крови человека имеется 1-5% молодых эритроцитов (ретикулоцитов). В ретикулоцитах сохраняются остатки ЭПС, рибосом и митохондрий. При субвитальной окраске в ретикулоците видны остатки этих органелл в виде ретикулофиламентозной субстанции. От этого и произошло название молодого эритроцита «ретикулоцит». В ретикулоцитах на остатках ЭПС осуществляется синтез белка глобина, необходимого для образования гемоглобина. Ретикулоциты дозревают в синусоидах красного костного мозга или в периферических сосудах. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ эритроцита составляет 120 суток. После этого в эритроцитах нарушается процесс гликолиза. В результате этого нарушается синтез АТФ и НАД-Н2, эритроцит при этом утрачивает свою форму и превращается в эхиноцит или сфероцит, нарушается проницаемость ионов натрийя и калия через плазмолемму, что приводит к повышению осматического давления внутри эритроцита. Повышение осматического давления усиливает поступление воды внутрь эритроцита, который при этом набухает, плазмолемма разрывается и гемоглобин выходит в плазму крови (гемолиз). Нормальные эритроциты также могут подвергнуться гемолизу, если в кровь ввести истиллированную воду или гипотонический раствор, так как при этом снизится осматическое давление плазмы крови. После гемолиза из эритроцита выходит гемоглобин. Остается только цитолемма. Такие гемолизированные эритроциты называются ТЕНЯМИ ЭРИТРОЦИТОВ. При нарушении синтеза НАД-Н2, гемоглобин превращается в метгемоглобин. При старении эритроцитов на их поверхности снижается содержание сиаловых кислот, которые поддерживают отрицательный заряд, поэтому эритроциты могут склеиваться. В стареющих эритроцитах изменяется скелетный белок спектрин, поэтому дисковидные эритроциты утрачивают свою форму и превращаются в сфероциты. На цитолемме старых эритроцитов появляются специфические рецепторы,способные захватывать аутолитические антитела - IgG1 и IgG2. В результате этого образуются комплексы, состоящие из рецепторов и вышеуказанных антител. Эти комплексы являются признаками, по которым макрофаги узнают эти эритроциты и фагоцитируют их. Обычно гибель эритроцита происходит в селезенке. Поэтому селезенка называется кладбищем эритроцитов.

ЛЕЙКОЦИТЫ (leucocytus). ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕЙКОЦИТОВ. Количество лейкоцитов в 1 л крови здорового человека составляет 4-9 х 10 в 9-й степени. Повышенное количество лейкоцитов называется лейкоцитоз, пониженное лейкопения. Лейкоциты делятся на гранулоциты и агранулоциты. Гранулоциты характеризуются содержанием в их цитоплазме специфических гранул. Агранулоциты специфических гранул не содержат. Кровь окрашивается азур-эозином по Романовскому-Гимза. Если при окраске крови гранулы гранулоцита окрашиваются кислыми красителями, то такой гранулоцит называется эозинофильным (ацидофильным), если основными - базофильным, если и кислыми и основными - нейтрофильным. Все лейкоциты имеют сферическую или шаровидную форму, все они передвигаются в жидкости при помощи ложноножек, все они циркулируют в крови непродолжительный срок (несколько часов), затем через стенку капилляров переходят в соединительную ткань (строму органов) и там выполняют свои функции. Все лейкоциты выполняют защитную функцию. НЕЙТРОФИЛЬНЫЕ ГРАНУЛОЦИТЫ (granulocytus neutrophilicus) имеют диаметр в капле крови 7-8 мкм, в мазке - 12-13 мкм. В цитоплазме гранулоцитов содержатся 2 вида гранул: 1) азурофильные (первичные, неспецифические), или лизосомы, составляющие 10-20%; 2) специфические (вторичные), которые окрашиваются и кислыми, и основными красителями. АЗУРОФИЛЬНЫЕ ГРАНУЛЫ (лизосомы) имеют диаметр 0,4-0,8 мкм, в них содержатся протеолитические ферменты, имеющие кислую реакцию: кислая фосфатаза, пероксидаза, кислая протеаза, лизоцим, арилсулфатаза. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ГРАНУЛЫ составляют 80-90%, их диаметр составляет 0,2-0,4 мкм, окрашиваются и кислыми, и основными красителями, так как содержат и кислые и основные ферменты и вещества: щелочная фосфатаза, щелочные белки, фагоцитин, лактоферрин, лизоцим. ЛАКТОФЕРРИН 1) связывает молекулы Fe и склеивает бактерии и 2) угнетает дифференцировку молодых гранулоцитов. Периферическая часть цитоплазмы нейтрофильных гранулоцитов гранул не содержит, там имеются филаменты, состоящие из сократительных белков. Благодаря этим филаментам гранулоциты выбрасывают ложноножки (псевдоподии), участвующие в фагоцитозе или в передвижении клеток. ЦИТОПЛАЗМА нейтрофильных гранулоцитов окрашивается слабо оксифильно, бедна органеллами, содержит включения гликогена и липидов. ЯДРА нейтрофилов имеют различную форму. В зависимости от этого различают сегментоядерные гранулоциты (granulocytus neutrophilicus segmentonuclearis), палочкоядерные (granulocytus neutrophilicus bacillonuclearis), а также юные (granulocytus neutrophylicus Juvenilis). СЕГМЕНТОЯДЕРНЫЕ НЕЙТРОФИЛЬНЫЕ гранулоциты составляют 47-72% от всех гранулоцитов. Называются так потому, что их ядра состоят из 2- 7 сегментов, соединенных тонкими перемычками. В состав ядер входит гетерохроматин, ядрышек не видно. От одного из сегментов может отходить спутник, или сателлит, представляющий собой поло гранулоцитов. На поверхности цитолеммы гранулоцитов имеются Fс и С-3 рецепторы, благодаря которым они способны фагоцитировать комплексы антигенов с антителами и белками комплемента. Белки комплемента - эта группа белков, участвующих в уничтожении антигенов. Нейторфилы фагоцитируют бактерий, выделяют биооксиданты (биологические окислители), выделяют бактериоцидные белки (лизоцим), убивающие бактерий. За способность нейтрофильных гранулоцитов выполнять фагоцитарную функцию И.И.Мечников назвал их микрофагами. Фагосомы в нейтрофилах обрабатываются сначала ферментами специфических гранул. После обработки фагосом ферментами специфических гранул они сливаются с азурофильными гранулами (лизосомами) и подвергаются окончательной обработке. В нейтрофильных гранулоцитах содержатся КЕЙЛОНЫ, которые тормозят репликацию ДНК незрелых лейкоцитов и тем самым тормозят их пролиферацию. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ нейтрофилов составляет 8 суток, из которых они 8 часов циркулируют в крови, затем через стенку капилляров мигрируют в соединительную ткань и там до конца своей жизни выполняют определенные функции. ЭОЗИНОФИЛЬНЫЕ ГРАНУЛОЦИТЫ составляют 1-6% в периферической крови, в капле крови имеют диаметр 8-9 мкм, распластанные на стекле в мазке крови приобретают диаметр до 13-14 мкм. В состав эозинофильных гранулоцитов входят специфические гранулы, способные окрашиваться только кислыми красителями. Форма гранул овальная, их длина достигает 1,5 мкм. В гранулах имеются кристаллоидные структуры, состоящие из пластин, наслоенных друг на друга ввиде цилиндров. Эти структуры погружены в аморфный матрикс. В гранулах содержится главный щелочной белок, эозинофильный катионный белок, кислая фосфатаза и пероксидаза. В эозинофилах имеются и более мелкие гранулы. Они содержат гистаминазу и арилсульфатазу, фактор, блокирующий выход гистамина из гранул базофильных гранулоцитов и тканевых базофилов. ЦИТОПЛАЗМА ЭОЗИНОФИЛЬНЫХ гранулоцитов окрашивается слабо базо фильно, содержит слабо развитые органеллы общего значения. ЯДРА ЭОЗИНОФИЛНЫХ гранулоцитов тоже имеют различную форму: сегментированную, палочковидную и бобовидную. Сегментоядерные эозинофилы чаще всего состоят из двух, реже из трех сегментов. ФУНКЦИЯ эозинофилов. Эозинофилы участвуют в ограничении местных воспалительных реакций, способны к слабо выраженному фагоцитозу, при фагоцитозе выделяют биологические окислители. Эозинофилы активно участвуют в аллергических и анафилактических реакциях при поступлении в организм чужеродных белков. Участие эозинофилов в аллергических реакциях заключается в борьбе с гистамином. Эозинофилы ведут борьбу с гистамином четырьмя способами: 1) уничтожают гистамин при помощи гистоминазы; 2) выделяют фактор, блокирующий выход гистамина из базофильных гранулоцитов; 3) фагоцитируют гистамин; 4) захватываю гистамин при помощи рецепторов и удерживают его на своей поверхности. На цитолемме имеются Fc-рецепторы, способные захватывать IgE, IgG, IgM. Есть рецепторы C-3 и рецепторы C-4. Активное участие эозинофилов в анафилактических реакциях осуществляется за счет арилсульфатазы,которая выделившись из мелких гранул, разрушают анафилаксин, который выделяется базофильными лейкоцитами. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ эозинофильных гранулоцитов составляет несколько суток, в периферической крови циркулируют 4-8 часов. Увеличение количества эозинофилов в периферической крови называется эозинофилией, уменьшение - эозинопенией. Эозинофилия возникает при появлении в организме чужеродных белков, очагов воспаления, комплексов антиген-антитело. Эозинопения наблюдается под влиянием адреналина, АКТГ, кортикостероидов. БАЗОФИЛЬНЫЕ ГРАНУЛОЦИТЫ в периферической крови составляют 0,5-1%, имеют диаметр в капле крови 7-8 мкм, в мазке крови - 11-12 мкм. В их цитоплазме содержатся базофильные гранулы, обладающие метахромазией. Метохромазия - это свойство структур окрашиваться в цвет не характерный для красителя. Так, например, азур окрашивает структуры в фиолетовый цвет, а гранулы базофилов окрашиваются им в пурпурный цвет. В состав гранул входят гепарин, гистамин. серотонин, хондриатинсульфаты, гиалуроновая кислота. В цитоплазме содержатся пероксидаза, кислая фосфатаза, гистидиндекарбоксилаза, анафилаксин. Гистидиндекарбоксилаза является маркерным ферментом для базофилов. ЯДРА базофилов слабо окрашиваются, имеют слабодольчатую или овальную форму, их контуры слабо выражены. В ЦИТОПЛАЗМЕ базофилов органеллы общего значения слабо выражены, окрашивается она слабо базофильно. ФУНКЦИИ БАЗОФИЛЬНЫХ ГРАНУЛОЦИТОВ заключаются в слабо выраженном фагоцитозе. На поверхности базофилов имеются рецепторы класса Е, которые способны удерживать иммуноглобулины. Основная функция базофилов связана с гепарином и гистамином, содержащихся в их гранулах. Благодаря им базофилы участвуют в регуляции местного гомеостаза. При выделении гистамина повышается проницаемость основного межклеточного вещества и стенки капилляра, повышается свертываемость крови, усиливается воспалительная реакция. При выделении гепарина снижается свертываемость крови, проницаемость капиллярной стенки и воспалительная реакция. Базофилы реагируют на присутствие антигенов, при этом усиливается их дегрануляция, т.е. выделение гистамина из гранул, при этом усиливается отечность ткани за счет повышения проницаемости стенки сосудов. На их поверхности есть IgE-рецепторы к IgE. АГРАНУЛОЦИТЫ включают лимфоциты и моноциты. ЛИМФОЦИТЫ составляют 19-37%. В зависимости от размеров лимфоциты подразделяются на малые (диаметр менее 7 мкм); средние (диаметр 8-10 мкм) и большие (диаметр более 10 мкм). Ядра лимфоцитов круглые, реже вогнутые. Цитоплазма слабо базофильная, содержит небольшое количество органелл общего значения, имеются азурофильные гранулы, т.е. лизосомы. При электронномикроскопическом исследовании было установлено 4 разновидности лимфоцитов: 1) малые светлые составляют 75%, их диаметр равен 7 мкм,вокруг ядра располагается тонкий слой слабо выраженной цитоплазмы, в которой содержатся слабо развитые органеллы общего значения (митохондрии, комплекс Гольджи, гранулярная ЭПС, лизосомы); 2) малые темные лимфоциты составляют 12,5%, размеры 6-7 мкм, ядерно цитоплазматическое отношение смещено в сторону ядра, вокруг ядра еще более тонкий слой резко базофильной цитоплазмы, в которой содержится значительное количество РНК, рибосом, митохондрий, другие органеллы отсутствуют; 3) средние лимфоциты составляют 10-12%, размеры около 10 мкм, цитоплазма слабо базофильная, в ней содержатся рибосомы, ЭПС, комплекс Гольджи, азурофильные гранулы, ядро имеет круглую форму, иногда имеет вогнутость, содержит ядрышки, имеется рыхлый хроматин; 4) плазмоциты составляют 2%, диаметр 7-8 мкм, цитоплазма окрашивается слабо базофильно, около ядра имеется неокрашиваемый участок, он называется дворик, в котором содержится комплекс Гольджи и клеточный центр, в цитоплазме хорошо развита гранулярная ЭПС, в виде цепочки опоясывающая ядро. Функция плазмоцитов - выработка антител. Функционально лимфоциты делятся на В-, Т-лифоци- и 0-лимфоциты. В-ЛИМФОЦИТЫ вырабатываются в красном костном мозге, антигенне зависимой дифференцировке подвергаются в аналоге бурсы Фабрициуса. ФУНКЦИЯ В-лимфоцитов - выработка антител, т.е. иммуноглобулинов. Иммуноглобулины В-лимфоцитов являются их рецепторами, которые могут быть сконцентрированы в определенных местах, могут быть диффузно рассеяны по поверхности цитолеммы, могут перемещаться по поверхности клетки. В-лимфоциты имеют рецепторы к антигенам и эритроцитам барана. Т-ЛИМФОЦИТЫ подразделяются на Т-хелперы, Т-супрессоры и Т-киллеры. Т-хелперы и Т-супрессоры регулируют гуморальный иммунитет. В частности, под влиянием Т-хелперов повышается пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов и синтез антител в В-лимфоцитах. Под влия- нием лимфокинов, выделяемых Т-супрессорами, пролиферация В-лифоцитов и синтез антител подавляются. Т-киллеры участвуют в клеточном иммунитете, т.е. они уничтожают гинетически чужеродные клетки. К киллерам относятся К-клетки, которые убивают чужеродные клетки, но только при наличии к ним антител. На поверхности Т-лимфоцитов имеются рецепторы к эритроцитам мыши. НУЛЕВЫЕ ЛИМФОЦИТЫ недифференцированы и относятся к резервным лимфоцитам. Морфологически различить В- и Т-лимфоциты не всегда возможно. В то же время в В-лимфоцитах лучше развита гранулярная ЭПС, в ядре имеется рыхлый хроматин и ядрышки. Луше всего Т- и В-лимфоциты можно различить при помощи иммунных и иммуноморфологических реакций. СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ КРОВИ (СКК) морфологически не отличимы от малых темных лимфоцитов. Если СКК попадают в соединительную ткань, то они дифференцируются в тучные клетки, фибробласты и др. МОНОЦИТЫ составляют 3-11%, их диаметр в капле крови равен 14 мкм, в мазке крови на стекле - 18 мкм, цитоплазма слабо базофильна, содержит органеллы общего значения, в том числе хорошо развитые лизосомы, или азурофильные гранулы. ЯДРО чаще всего имеет бобовидную форму, реже подковообразную или овальную. ФУНКЦИЯ - фагоцитарная. Моноциты циркулируют в крови 36-104 часов, затем мигрируют через стенку капилляров в окружающую ткань и там дифференцируются в макрофаги: глиальные макрофаги нервной ткани, звездчатые клетки печени, альвеолярные макрофаги легких, остеокласты костной ткани, внутриэпидермальные макрофаги эпидермиса кожи и др., где выполняют фагоцитарную функцию. При фагоцитозе макрофаги выделяют биологические окислители. Макрофаги стимулируют процессы пролиферации и дифференцировки В- и Т-лимфоцитов, участвуют в иммунологических реакциях.

ТРОМБОЦИТЫ (trombocytus) составляют в 1 л 250-300 х 10 в 9-й степени, представляют собой частицы цитоплазмы, отщепляющиеся от гигантских клеток красного костного мозга - мегакариоцитов. Диаметр мегакариоцитов 2-3 мкм. Тромбоциты состоят из гиаломера, являещегося их основой и хромомера, или грануломера. ПЛАЗМОЛЕММА ТРОМБОЦИТОВ покрыта толстым (15-20 нм) гликокаликсом, образует инвагинации в виде канальцев, отходящих от цитолеммы. Это открытая система канальцев, через которые из тромбоцитов выделяется их содержимое, а из плазмы крови поступают различные вещества. В плазмолемме имеются гликопротеины-рецепторы. Гликопротеин PIb захватывает из плазмы фактор фон Виллебранда (vWF). Это один из основных факторов, обеспечивающих свертывание крови. Второй гликопротеин PIIb-IIIa является рецептором фибриногена и принимает участие в аггрегации тромбоцитов. ГИАЛОМЕР - цитоскелет тромбоцита представлен актиновыми филаментами, расположенными под цитолеммой, и пучками микротубул, прилежащих к цитолемме и расположенных циркулярно. Актиновые филаменты принимают участие в сокращении объема тромба. ПЛОТНАЯ ТУБУЛЯРНАЯ СИСТЕМА тромбоцита состоит из трубочек, сходных с гладкой ЭПС. На поверхности этой системы синтезируются циклооксигеназы и простагландины, в этих трубочках связываются двухвалентные катионы и депонируются ионы Са. Са способствует адгезии и аггрегации тромбоцитов.Под влиянием циклооксигеназ арахидиновая кислота распадается на простагландины и тромбаксан А-1, которые стимулируют аггрегацию тромбоцитов. ГРАНУЛОМЕР включает органеллы (рибосомы, лизосомы, микропероксисомы, митохондрии), компоненты органелл (ЭПС, комплекса Гольджи), гликоген, ферритин и специальные гранулы. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРАНУЛЫ представлены тремя типами. 1-Й ТИП - альфа-гранулы имеют диаметр 350-500 нм, содержат белки (тромбопластин), гликопртеины (тромбоспондин, фибронектин), фактор роста и литические ферменты (катепсин). 2-Й ТИП ГРАНУЛ - бета-гранулы имеют диаметр 250-300 нм, представляют собой плотные тельца, содержат серотонин, поступающий из плазмы крови, гистамин, адреналин, Са, АДФ, АТФ. 3-Й ТИП ГРАНУЛ имеет диаметр 200-250 нм, представлен лизосомами, содержащими лизосомальные ферменты, и микропероксисомами, содержащими пероксидазу. Различают 5 разновидностей тромбоцитов: 1) юные, 2) зрелые, 3) старые, 4) дегенеративные и 5) гигантские. ФУНКЦИЯ тромбоцитов - участие в образовании тромбов при повреждении кровеносных сосудов. При образовании тромба происходит: 1) выделение тканями внешнего фактора свертывания крови и адгезии тромбоцитов; 2) агрегация тромбоцитов и выделение внутреннего фактора свертывания крови и 3) под влиянием тромбопластина протромбин ревращатся в тромбин, под действием которого фибриноген выпадает в нити фибрина и образуется тромб, который закупоривает сосуд и прекращается кровотечение. ПРИ ВВЕДЕНИИ В ОРГАНИЗМ АСПИРИНА подавляется тромбообразование. ГЕМОГРАММА - это количество форменных элементов крови в единице объема (в 1 л). Кроме того определяется количество гемоглобина и скорость оседания эритроцитов, выражаемая миллиметрами в 1 час. ЛЕЙКОЦИТАРНАЯ ФОРМУЛА - это процентное содержание лейкоцитов. В частности, сегментоядерных нейтрофильных лейкоцитов содержится 47-72%; палочкоядерных - 3-5%; юных - 0,5%; базофильных гранулоцитов - 0,5-1%; эозинофильных гранулоцитов - 1-6%; моноцитов 3-11%; лимфоцитов - 19-37%. При патологических состояниях организма увеличивается количество юных и палочкоядерных нейтрофильных гранулоцитов - это называется «СДВИГ ФОРМУЛЫ ВЛЕВО». ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ. В организме нововрожденного в 1 л крови содержится 6-7 х 10 в 12-й степени (эритроцитоз). К 14 суткам - столько же сколько у взрослого, к 6 месяцам количество эритроцитов уменьшается (физиологическая анемия), к периоду полового созрквания достгает уровня взрослого человека. Существенные возрастные изменения претерпевают нейтрофильные гранулоциты и лимфоциты. В организме новорожденного их количество соответствует количеству взрослого. После этого количество нейтрофилов начинает уменьшаться, лимфоцитов - увеличиваться и к 4 суткам содержание тех и других становится одинаковым (первый физиологический перекрест). Затем количество нейтрофилов продолжает уменьшаться, лимфоцитов - возрастать и к 1-2 годам количество нейтрофильных гранулоцитов снижается до минимального (20-30%), лимфоцитов - увеличивается до 60-70%. После этого содержание лимфоцитов начинает уменьшаться, нейтрофилов - увеличиваться и к 4 годам количество тех и других уравнивается (второй физиологический перекрест). Затем количество нейтрофилов продолжает увеличиваться, лимфоцитов - уменьшаться и к периоду полового созревания содержание этих форменных элементов такое же как и у взрослого человека. ЛИМФА состоит из лимфоплазмы и форменных элементов крови. Лимфоплазма включает воду, органические вещества и минеральные соли. Форменные элементы крови на 98% состоят из лимфоцитов и 2% - остальные форменные элементы крови. Значение лимфы заключается в обновлении основного межклеточного вещества ткани и очищение его от бактерий, бактериальных токсинов и др. вредных веществ. Таким образом, лимфа отличается от крови меньшим содержанием белков в лимфоплазме, и большим количеством лимфоцитов.

Собственно Хрящевая ткань Костная ткань

соединительная ткань

Соединительная ткань с Волокнистая

особыми свойствами

Рыхлая Плотная

Оформленная Неоформленная

Все разновидности опорно-трофических тканей состоят из клеток и межклеточного вещества, по количеству преобладающего над клетками.

Функциональные особенности различных видов этих тканей обусловлены в значительной мере физико-химическими свойствами промежуточного вещества. Так, у тканей с жидким промежуточным веществом (кровь, лимфа) основные функции - трофическая и защитная. В тканях с полужидким межклеточным веществом (собственно соединительная ткань) наряду с этими функциями появляется еще механическая и опорная функция. Ткани с более плотным (хрящ) и твердым межклеточным веществом (кость) выполняют, прежде всего, опорную и защитную функции. В соответствии со степенью уплотнения межклеточного вещества ограничивается подвижность клеток, вплоть до их полной неподвижности. Все разновидности тканей внутренней среды способны быстро восстанавливать утраченные структуры и приспосабливаться к меняющимся условиям существования. Будучи окружены со всех сторон довольно однородной средой самого организма, клетки опорно-трофических тканей не обнаруживают полярной дифференцировки, которая характерна для клеток покровных тканей, кроме эндотелия.

Эндотелий представляет собой непрерывный слой клеток, образующий внутреннюю выстилку кровеносных и лимфатических сосудов. Эндотелиальные клетки (эндотелиоциты) плоские, вытянутые по длине сосуда с 1-2 ядрами и многочисленными пиноцитозными пузырьками, свидетельствующими о переносе продуктов из крови в межклеточное вещество соединительной ткани и обратно. Соединяются клетки между собой с помощью черепицеобразных наложений одна на другую, десмосом и «по типу замка», а в лимфатических капиллярах эндотелий, кроме того, прикрепляется так называемыми стропными нитями к коллагеновым волокнам окружающей соединительной ткани. Этим создается прочное соединение эндотелия лимфатических капилляров, препятствующее его отслаиванию.

Электронно-микроскопические исследования показали, что клетки (кроме эндотелия лимфатических капилляров) лежат на базальной мембране и им присуща полярность в расположении органелл. Пластинчатый комплекс находится над ядром в той части клетки, которая обращена к просвету сосуда. Над апикальной поверхностью клетки обнаруживают микроворсинки, особенно многочисленные в эндотелии вен; эндотелий артерий почти
совсем гладкий. Все это сближает эндотелий по морфологическим признакам с эпителием. Однако при культивировании эндотелия вне организма он растет не пластом, как эпителий, а как типичная мезенхима. Поэтому эндотелий считают особым видом соединительнотканных клеток, адаптированных к особым условиям функционирования (в сосуде).

4. КРОВЬ

Функция крови очень разносторонняя. Основные из них трофическая, дыхательная, защитная, регуляторная, экскреторная. Трофическая функция крови заключается в доставке к органам необходимых питательных веществ, всасывающихся в кишечнике или выделяемых в кровь различными органами. Дыхательная функция состоит в переносе кислорода от легких к тканям и углекислого газа СО 2 от тканей к легким с помощью дыхательного пигмента гемоглобина, содержащегося в эритроцитах. В осуществлении защитных реакций организма определенную роль играют лейкоциты крови, благодаря своей способности к фагоцитозу. Наличие в крови антител предохраняет организм от ряда инфекций. Через кровь совершается гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности. С кровью к различным тканям и органам доставляются гормоны, биологически активные вещества, регулирующие обмен веществ и важнейшие функции организма. Экскреторная функция заключается в транспортировке к органам выделения конечных продуктов обмена веществ, образующихся в клетках и тканях.

Источником образования крови у эмбриона является мезенхима. В ранний период онтогенеза кроветворение происходит в любом участке мезенхимы. Позже оно сосредоточивается в мезенхиме лишь определенных органов, например печени, селезенки. Во взрослом организме у млекопитающих функция кроветворения сохраняется за красным костным мозгом и лимфатическими узлами. В патологических случаях (при большой потере крови) кроветворение отмечают также и в других местах, где имеется ретикулярная ткань. У рыб, амфибий и птиц кроветворение совершается в стенке кишечника, почках, печени.

Как и все ткани, развившиеся из мезенхимы, кровь состоит из клеток - форменных элементов и неклеточного промежуточного вещества. Межклеточное вещество крови в отличие от других тканей является жидким и называется плазмой. Жидкая консистенция обеспечивает свободную циркуляцию крови по сосудистой системе, проникновение ее во все органы и ткани.
Форменные элементы крови делят на эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты и кровяные пластинки.

Эритроциты (erythros - красный, cytos (kytos) - клетка) - высокоспециализированные клетки, важнейшая функция которых - перенос кислорода. Кроме того, они играют важную роль в промежуточном обмене белков и обладают способностью расщеплять АТФ.

Развиваются эритроциты в красном костном мозге на протяжении всей жизни животного. Родоначальная клетка - гемоцитобласт имеет ядро. Пройдя сложный цикл превращений, она утрачивает ядро и выходит в кровяное русло. При больших кровопотерях в кровеносном русле могут появляться незрелые, содержащие ядро эритроциты. По мере созревания эритроцит обогащается гемоглобином. Электронно-микроскопическими исследованиями молодых эритроцитов, или ретикулоцитов, установлено, что зернистая субстанция в цитоплазме представляет собой остатки органелл (цитоплазматической сети с рибосомами и митохондриями). Появление большого количества ретикулоцитов в периферической крови может рассматриваться как признак усиления физиологической регенерации эритроцитов.

Попав в сосуды, эритроцит продолжает изменяться. В нем уменьшается количество цитоплазмы, он стареет и, наконец, погибает. Каждый эритроцит в кровяном русле живет от одного до трех месяцев. У взрослых и старых животных они живут дольше, чему молодых и новорожденных. У крупных животных дольше, чем у мелких. Так, эритроцит кур живет 28 дней,
у быка - 110-120 дней, но у кролика-30 дней. Закончив жизненный цикл, эритроциты подвергаются фагоцитозу в селезенке. Каждую секунду в организме гибнут миллионы клеток, и столько же образуется вновь.

У птиц, рептилий, амфибий и рыб эритроциты всю жизнь содержат ядро. Безъядерные эритроциты млекопитающих, несомненно, менее жизнедеятельны, обмен веществ (в частности, окислительные процессы) понижен, они меньше тратят кислорода для поддержания собственной жизни и поэтому более экономные переносчики кислорода. Таким образом, безъядерность эритроцитов с точки зрения интересов целого организма должна рассматриваться как явление прогрессивное.

По форме эритроциты большинства млекопитающих напоминают диски, несколько сдавленные в центре. При равном диаметре тело такой формы имеет большую поверхность, чем шар, и каждая частица его содержимого находится ближе к наружной среде, что облегчает газообмен. Эритроциты очень пластичны. Продвигаясь по узеньким капиллярам, они могут вытягиваться, изгибаться и приобретать форму сильно вытянутых овалов и различных неправильных фигур. Попадая в крупные сосуды, эритроциты принимают обычную форму.

Внутреннее строение эритроцитов. Снаружи эритроцит имеет эластичную оболочку липопротеинового характера. Цитоплазма в зависимости от возраста эритроцита либо представлена тонкой сеточкой (ретикулоцит), либо отдельными участками нитчатой или округлой формы. В таких эритроцитах уже нет органелл, и они бедны РНК. Вещество негемолизированных эритроцитов на ультратонких срезах выглядит гомогенными плотным. При достаточно больших увеличениях (в 14 000-16 000 раз) в нем выявляют зерна и волокна диаметром 150-300 А.

Гемоглобин придает эритроциту желтовато-зеленую окраску, а крови в целом, где находится масса эритроцитов, - красный цвет. Гемоглобин - это белковое вещество, содержащее железо. Он обладает способностью давать с кислородом непрочное соединение - оксигемоглобин. Соединение гемоглобина с кислородом совершается у млекопитающих и птиц в легких, у рыб - в жабрах. В капиллярах органов и тканей благодаря низкому парциальному давлению кислорода оксигемоглобин превращается снова в гемоглобин, а освободившийся кислород поглощается тканями. Гемоглобин легко кристаллизуется, причем форма кристаллов характерна для каждого вида животного. Гемоглобин составляет свыше 90% всего сухого вещества эритроцита. У лошади массой 500 кг общий гемоглобин равен примерно 6,76 кг. Остальная часть сухого вещества эритроцитов содержит 2 / 3 белков и ⅓ липидов. Воды в эритроците около 60%.

Размер эритроцитов варьирует даже у одного и того же животного. Эритроциты, которых в крови данного животного больше всего, называют нормоцитами , эритроциты меньшего размера - микроцитами , а большего - мегалоцитами . Впрочем, микро- и мегалоциты, по-видимому, патологические формы.

Размеры эритроцитов животных разных видов также различны. Особенно велики они у земноводных, мельче у птиц и особенно мелки у млекопитающих.

Количество эритроцитов в крови всех без исключения животных больше, чем других форменных элементов, вместе взятых. Абсолютное число их в 1 мм 3 крови варьирует не только у животных разных видов, но даже у одного и того же вида в зависимости от пола, возраста и функционального состояния организма.

Лейкоциты (leukos - белый, cytos - клетка) - бесцветные, весьма активные клетки, содержащие ядро и все органеллы.

Важнейшая функция лейкоцитов - биологическая защита животного от микроорганизмов. Эту задачу лейкоциты выполняют прежде всего благодаря своей способности к амебовидному движению и фагоцитозу, а также в силу способности некоторых форм вырабатывать антитела, направленные против вредного действия микроорганизмов.

Сосудистое русло для лейкоцитов - это только транспортное средство, где они проводят сравнительно немного времени. Свою функцию они осуществляют вне сосудов. Проходя по сосудам, расположенным вблизи участка, где внедрились бактерии, лейкоциты как бы прилипают к стенке сосудов, затем проникают через их стенку в окружающую ткань и, активно передвигаясь при помощи ложноножек, добираются до очага инфекции. Лейкоциты ликвидируют вредное действие микроорганизмов либо пожирая их, либо выделяя вещества, обезвреживающие бактериальные яды, либо путем выхода вместе с захваченным патогенным началом за пределы организма (рис.2).

Рис. 2. Кровяная клетка заглатывает бациллу сибирской язвы (по И. И. Мечникову):

А - клетка; Б - бацилла.

Часть лейкоцитов в результате взаимодействия с микробами гибнут, образуя главную массу гноя. Явление уничтожения микробов лейкоцитами было открыто И. И. Мечниковым. Он установил, что этот процесс близок к процессу внутриклеточного пищеварения, которое широко распространено у одноклеточных организмов и у некоторых низших многоклеточных (морская звезда, гидра и др.), а у высших животных, имеющих более совершенное кишечное пищеварение, сохранилось лишь у клеток, которые стали играть защитную роль. Роль лейкоцитов не ограничивается функцией защиты. Благодаря наличию ферментов лейкоциты принимают участие в обмене белков и жиров. Не случайно после приема пищи количество лейкоцитов увеличивается (пищевой лейкоцитоз). Лейкоциты вырабатывают вещества, стимулирующие новообразование клеток, что особенно важно при заживлении ран. Наконец, они освобождают организм от погибших клеток.

Количество лейкоцитов в крови животных значительно меньше, чем эритроцитов, и исчисляется не миллионами, а лишь тысячами в 1 мм 3 крови.

Морфология и биологические свойства лейкоцитов очень разнообразны. Более специализированные формы лейкоцитов составляют группу гранулоцитов, менее специализированные образуют группу агранулоцитов.

Гранулоциты в цитоплазме имеют включения в виде зерен-гранул. Это высокоспециализированные формы, обладающие амебовидной подвижностью и утратившие способность делиться. Ядро гранулоцитов очень богато хроматином и узкими перетяжками разделено на несколько долек (сегментов). В их цитоплазме содержится оксидаза - фермент, активизирующий молекулярный кислород. Все гранулоциты в несколько раз крупнее эритроцитов. Развиваются гранулоциты в красном костном мозге. По отношению зернистости к красителям гранулоциты, в свою очередь, делят на нейтрофилы, эозинофилы, базофилы.

Нейтрофилы, или нейтрофильные гранулоциты, - округлые клетки, диаметр которых у коровы колеблется от 9,9 до 15,4 мкм. В их цитоплазме (в центре клетки) находится мелкая пылеватая зернистость. У большинства животных она красится смесью кислых и основных красок, принимая промежуточный тон, то есть является как бы нейтральной. Зернистость нейтрофилов представляет скопление лизосом, содержащие гидролитические ферменты и отличающиеся высоким содержанием кислой фосфатазы. С лизосомами связана фагоцитарная деятельность нейтрофилов. В нейтрофилах хорошо развита центросфера, с двумя центриолями в середине. Центросфера
занимает центральное положение в клетке, смещая ядро к периферии. С помощью электронного микроскопа у нейтрофила обнаружены тончайшие отростки (рис.3). В самой цитоплазме наблюдается большое количество митохондрий, цитоплазматическая сеть выражена относительно слабо. Цитолемма одноконтурная, толщина ее составляет 80-100 А. Ядро молодых нейтрофилов имеет вид изогнутой палочки. С возрастом нейтрофила форма его ядра усложняется, оно приобретает характерную узловатость или сегментацию. Чем старше клетка, тем больше сегментировано ее ядро. Соответственно изменению формы ядра различают нейтрофилы юные, палочкоядерные и сегментоядерные.

Количество нейтрофилов различно у животных разных видов, причем в крови одних животных (лошадь, хищные) нейтрофилов больше, чем всех прочих форм лейкоцитов, тогда как в крови других животных (корова, овца, свинья) они составляют вторую по численности группу. Повышенное количество нейтрофилов наблюдается при беременности, при усиленной мышечной работе, а также у только что родившихся животных. Нейтрофилы легко выходят за пределы кровеносного русла и в огромных количествах накапливаются в местах инфекции. Здесь они являются активными фагоцитами (макрофаги), уничтожающими микроорганизмы, причем сами они при этом погибают. Погибшие нейтрофилы выделяют вещества, стимулирующие образование клеток.

Эозинофилов, или эозинофильных гранулоцитов в крови относительно немного. Они несколько крупнее нейтрофилов (у коровы 11-16,5 мкм). Цитоплазма эозинофилов содержит митохондрии, пластинчатый комплекс, иногда центросому и крупную лепешкообразную зернистость, которая интенсивно красится эозином (отсюда и название эозинофилы) или другими кислыми красителями в интенсивно-розовый цвет. Зерна эозинофила состоят из липопротеидов и содержат фосфор и окислительные ферменты. На электронных микрофотографиях гранулы имеют вид сложных пластинчатых образований. В центре гранулы различают угловатое тельце, рассекающее ее как бы на две части. Ядра эозинофилов, как правило, состоят из 2-3 сегментов, соединенных между собой тонкими перемычками.
Ядро палочкоядерных эозинофилов обычно подковообразной формы. У юных ядро бобовидное, с крупными глыбками хроматина. Но эти формы встречаются в периферической крови очень редко. Эозинофилы способны к амебовидному движению, но фагоцитозной активности почти не обнаруживают. Предполагают, что эти клетки участвуют в окислительных процессах, способны устранять неблагоприятные действия чужеродных белков, токсинов, а также белковоподобные продукты, образующиеся при отмирании тканей организма. Очевидно, со всем этим связано увеличение количества эозинофилов при некоторых заболеваниях (рожа свиней, гельминтозы и др.).

Базофилы (базофильные гранулоциты) по размеру близки к эозинофилам. Количество базофилов в крови сельскохозяйственных животных не превышает 1,5%. Зернистость красится основными красителями, поэтому и вся клетка называется базофилом. Зерна базофилов мельче, чем у эозинофилов, но крупнее, чем у нейтрофилов, и размещены неравномерно. В них
обнаружены гликоген, мукополисахариды и РНК. Зернистость легко растворяется в воде. Ядро базофила крупное, слабосегментированное или округлое. Базофилы содержат окислительные ферменты. При введении в организм чужеродных белков количество базофилов возрастает.
Предполагают, что базофилы защищают организм от токсического действия чужеродных белков. Кроме того, они содержат гепарин и гистамин.

Незернистые лейкоциты , или агранулоциты, отличаются тем, что в их цитоплазме нет специфической зернистости, и ядро не сегментировано. В эту группу входят лимфоциты и моноциты.

Лимфоциты у сельскохозяйственных животных являются либо преобладающей формой лейкоцитов, либо составляют вторую по численности группу. Так, у рогатого скота и свиньи их 57-60%, у лошадей 35% от общего количества лейкоцитов. В молодом организме число лимфоцитов выше, чем в старом. Различают лимфоциты малые (4-7 мкм), средние (7-10 мкм)
и крупные (10 мкм и более). Ядро лимфоцитов округлое или слегка бобовидное. Оно очень плотное и относительно крупное, особенно у малых лимфоцитов. У средних и больших лимфоцитов ядро светлее, в нем различают ядрышки. Размер ядра у всех лимфоцитов примерно одинаков. Цитоплазма малого лимфоцита в виде очень тоненького ободка окружает ядро и хорошо красится основными красителями - базофилия. В среднем лимфоците и, особенно, в крупном цитоплазмы значительно больше. Вокруг ядра цитоплазма светлее, чем по периферии, где она резко базофильна. Базофилия цитоплазмы обусловлена содержанием рибонуклеопротеидов. Под электронным микроскопом в цитоплазме обнаружены цитоплазматическая сеть, митохондрии овальной формы, рибосомы, вакуоли. Лимфоциты,
находящиеся в кровеносном русле, способны делиться. Присутствие фермента липазы указывает на то, что лимфоциты имеют отношение к обмену жиров; кроме того, они, видимо, способны образовывать иммунные тела. Подвижность их невелика. В тканях лимфоциты могут превращаться в макрофаги, которые поглощают не только микроорганизмы, но и отмершие ткани. Г. К. Хрущев считает, что лимфоциты участвуют в образовании трефонов - веществ, при участии которых клетки строят цитоплазму.

Моноцитов в крови всех животных относительно мало. В крови рогатого скота количество их в норме не превышает 5%. Цитоплазма моноцитов красится слабобазофильно. Электронной микроскопией установлено, что в цитоплазме митохондрии имеют овальную форму, мельче по размерам, чем в лимфоцитах, но более многочисленны. Остальные органеллы не имеют заметных особенностей. Ядро крупное, бобовидное, слабо окрашивается. Моноциты обладают амебовидной подвижностью и высокой способностью к фагоцитозу (макрофаги), который осуществляется в кровеносном русле, но особенно активно в тканях различных органов, куда моноциты мигрируют. Они поглощают остатки отмерших клеток, бактериальные клетки и инородные частички. Моноциты способны также образовывать протеолитические ферменты.

Лейкоцитарная формула - количество разных видов лейкоцитов, выраженное в процентах от их общего числа. Так как характер лейкоцитарной формулы изменяется в зависимости от состояния организма, то она приобретает большое значение для суждения о происходящих в теле животного процессах и используется с целью диагностики различных заболеваний.

Кровяные пластинки в свежей крови имеют вид мельчайших бесцветных телец (1-2 мкм) округлой, овальной и веретеновидной формы. Эго отделившиеся от гигантских клеток костного мозга (мегакариоцит) фрагменты цитоплазмы. Обычно в препарате они располагаются группами. Каждая кровяная пластинка состоит из хромомера - зернистой центральной
части и гиаломера - гомогенной периферической части. Электронной микроскопией в хромомере обнаружены митохондрии, вакуоли, мембраны цитоплазматической сети. В специальной литературе различают пять видов кровяных пластинок: юные, зрелые, старые, дегенеративные, гигантские. В 1 см 3 крови их в среднем содержится 300 ООО. Кровяные пластинки принимают участие в свертывании крови, вызывая при ранении сосудов
выпадение нитей фибрина из плазмы крови. У птиц эту роль выполняют настоящие клетки - тромбоциты.

Плазма крови - вязкая жидкость слегка желтоватого цвета. Содержит свыше 90% воды. Сухой остаток ее состоит главным образом из белков, а также органических соединений и минеральных веществ. Содержание последних определяет величину осмотического давления крови, которое у млекопитающих равно давлению 0,9%-ного раствора поваренной соли. Среди белков крови основное значение имеют альбумин, глобулин, а также фибриноген; последний при воздействии фермента тромбина превращается в фибрин. Фибрин выпадает в осадок в виде
кристаллов, которые участвуют в образовании сгустка, закрывающего отверстие раны. В сыворотке крови могут содержаться антитела, возникающие при попадании в организм чужеродных белков, а также врожденные антитела. Плазма крови имеет pH около 7,36.

Кровь как интерьерный показатель. Кровь, являясь внутренней средой для всех органов и тканей, наиболее полно отражает в себе разнообразные физиологические процессы, происходящие в организме. Ее морфологические и биохимические свойства у животных разных видов различны: в пределах одного вида животных состав крови зависит от породы, пола, возраста, физиологического состояния животного, продуктивности, ухода и содержания. Видовые особенности крови отражают, очевидно, условия, в которых живет вид. Так, у животных, обитающих в водной среде, то есть при недостатке кислорода, в крови содержится больше гемоглобина и эритроцитов, чем у наземных млекопитающих. Из сельскохозяйственных животных наибольшее количество эритроцитов в крови овцы и козы, далее идут чистокровные верховые лошади, верблюды, кролики и, наконец, крупный рогатый скот. Установлены породные различия в крови различных животных. Так, у чистокровных скаковых лошадей число эритроцитов, объем их, количество гемоглобина выше, чем у рысистых, а у последних выше, чем у тяжеловозов. Вместе с тем у быстроаллюрных лошадей больше нейтрофилов и меньше эозинофилов и лимфоцитов, чем у шаговых. Половые различия сказываются в том, что у мужских особей число эритроцитов выше, они мельче и больше насыщены гемоглобином, чем у самок.

Морфология крови связана со скоростью передвижения и продуктивностью сельскохозяйственных животных. По мере раздоя и повышения молочной продуктивности в крови коров возрастает число эритроцитов и процент гемоглобина. Среди лошадей быстрых аллюров особи с максимально выраженной способностью к бегу имеют увеличенный относительный объем, диаметр и число эритроцитов, а также количество гемоглобина. Установлено, что у крупного рогатого скота с возрастом увеличивается размер эритроцитов. Изменение интенсивности роста сопровождается соответствующими изменениями количества форменных элементов и гемоглобина в крови. Общее число лейкоцитов в крови коров с возрастом уменьшается, однако число нейтрофилов увеличивается особенно к моменту отела; ко времени же полового созревания возрастает количество эозинофилов. У новорожденных телят в крови преобладают нейтрофилы, а к 30-му дню, наоборот, нейтрофилов становится меньше, и резко превалируют лимфоциты. У крупного рогатого скота и свиней общее количество белой крови с возрастом меняется мало, но изменяются процентные отношения отдельных видов лейкоцитов. Так, до года наблюдается уменьшение количества эозинофилов, затем количество их сильно возрастает и сохраняется на этом уровне в последующие годы. Количество нейтрофилов в первые три месяца после рождения резко падает, а затем медленно увеличивается. Изменения числа лимфоцитов обратны изменениям нейтрофилов. На морфологический состав крови сильное влияние оказывают содержание и кормление. Например, при однообразном кормлении гусей и уток в их крови понижается количество лимфоцитов, количество же эритроцитов и гемоглобина не изменяется. При тренировке у лошадей увеличивается размер эритроцитов.

5. ЛИМФА

Кровеносная система является замкнутой, поэтому кровь нигде непосредственно не соприкасается с тканями. Питательные вещества и кислород из кровеносных сосудов передаются тканям через лимфу (lympha - чистая вода, влага). Через нее же продукты жизнедеятельности тканей и органов поступают в кровь.

Таким образом, лимфа является посредником между кровью и тканевыми элементами всех органов.

Лимфа представляет собой жидкость различного состава в зависимости от того, притекает ли она к органу или оттекает от него. Притекающая лимфа образуется за счет плазмы крови, проникающей через стенки кровеносных капилляров. Эта лимфа богата необходимыми для жизнедеятельности тканей веществами. В лимфе, оттекающей от органа, находится большое количество продуктов его жизнедеятельности. Некоторые из них, например продукты
белкового обмена, ядовиты. Оттекающая лимфа, в конце концов, вливается в кровеносное русло. Попадая с кровью в печень, ядовитые продукты белкового обмена синтезируются здесь в безвредную мочевину, которая вместе с другими продуктами жизнедеятельности тканей выводится из организма. Как и в крови, в лимфе различают форменные элементы и плазму. Форменные элементы представлены главным образом лимфоцитами, которыми лимфа обогащается при прохождении через лимфатические узлы. По химическому составу плазма лимфы близка к плазме крови, но содержит меньше белка. Среди фракции белка альбумин преобладает над глобулином. Плазма содержит также простые сахара, нейтральные жиры,
растворы минеральных солей NaCI, Na 3 C0 3 и т. д.

6. СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ.

Соединительная ткань подразделяется на три вида: собственно соединительную, хрящевую и костную .

Выполняет она несколько функций:

1) трофическую , так как участвует в переносе питательных веществ из крови к другим тканям и наоборот;

2) защитную , благодаря деятельности фагоцитов и выработке иммунных тел;

3) пластическую , выражающуюся в активном участии в процессах регенерации, заживления
рак;

4) механическую , так как образует строму многих органов и формирует скелет;

5) соединительная ткань с особыми свойствами (ретикулярная ) принимает участие в функции кроветворения.

Глава 7. КРОВЬ И ЛИМФА. КРОВЕТВОРЕНИЕ

Глава 7. КРОВЬ И ЛИМФА. КРОВЕТВОРЕНИЕ

7.1. ПОНЯТИЕ О СИСТЕМЕ КРОВИ

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

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

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

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

7.2. КРОВЬ

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

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

Функции крови. Основные функции крови: дыхательная (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие); трофическая (доставка органам питательных веществ); защитная (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови при травмах); выделительная (удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ); гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе иммунного статуса организма). Через кровь (и лимфу) транспортируются также гормоны и другие биологически активные вещества. Все это определяет важнейшую роль крови в организме. Потеря более 30 % крови приводит к смерти. Анализ крови в клинической практике является одним из основных в постановке диагноза.

7.2.1. Плазма крови

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

7.2.2. Форменные элементы крови

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

Эритроциты

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

Рис. 7.1. Форменные элементы крови человека:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Лейкоциты

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

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

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

Гранулоциты (зернистые лейкоциты)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Агранулоциты (незернистые лейкоциты)

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

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

высокой электронной плотностью. В цитоплазме расположено большое количество рибосом.

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

Кроме типичных лимфоцитов, в крови человека в небольшом коли-

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 7.11. Строение моноцитов:

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

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

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

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

Кровяные пластинки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Гемограмма. Лейкоцитарная формула

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

Определенные процентные соотношения лейкоцитов называют лейкоцитарной формулой.

Возрастные изменения крови

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

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

7.3. ЛИМФА

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

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

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

7.4. КРОВЕТВОРЕНИЕ (ГЕМОПОЭЗ)

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

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

7.4.1. Эмбриональный гемопоэз

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

7.4.2. Постэмбриональный гемопоэз

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Эритроцитопоэз

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Гранулоцитопоэз

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

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

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

Рис. 7.18. Развитие эритроцитов в печени плода человека:

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

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

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

метамиелоцит → палочкоядерный гранулоцит → сегментоядерный гранулоцит.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Мегакариоцитопоэз. Тромбоцитопоэз

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

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

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

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

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

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

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

Моноцитопоэз

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

Лимфоцитопоэз и иммуноцитопоэз

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

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

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

Регуляция гемопоэза

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 7.1. Гемопоэтические факторы роста (стимуляторы)

1 Нейтрофилы, эозинофилы, базофилы.

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

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

Контрольные вопросы

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

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

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

4. Агранулоциты: морфологические и функциональные характеристики.

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

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

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

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

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

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

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

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

Лейкоциты (белые кровяные клетки) разнородны по морфологии и

биологической роли. В одном литре крови взрослого человека содержится

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

в цитоплазме которых находятся гранулы – специфические (вторичные) и

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

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

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

Таблица 3.1

Тип клетки Число клеток в 1 мм3 крови Соотношение, %

Нейтрофилы 2500–7500 50–70

Эозинофилы 50–500 1–5

Базофилы 20–100 0–1

Моноциты 100–800 2–10

Лимфоциты 1500–4000 20–45

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

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

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

Нейтрофилы – наиболее многочисленные из лейкоцитов и составляют

40–75 % от общего количества лейкоцитов.

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

Главная функция нейтрофилов – фагоцитоз тканевых обломков и уничтожение микроорганизмов.

Эозинофилы по своим размерам сходны с нейтрофилами, составляют

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

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

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

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

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

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