Периферическая кровь и ее элементы

 

Кровь периферическая – это кровь, циркулирующая по сосудам вне кроветворных органов. У взрослого здорового человека на кровь приходится в среднем 7% массы тела

В зависимости от сосудов, в которых протекает кровь, различают ее виды: артериальную, венозную, капиллярную. Между этими видами крови имеются различия по биохимическим и морфологическим показателям, но они незначительны. Например, показатель концентрации водородных ионов (pH среды) в артериальной крови равен 7,35 – 7,47; венозной – 7,33 – 7,45. Эта величина имеет большое физиологическое значение, так как определяет скорость протекания многих физиологических и химических процессов в организме.

Абсолютное большинство циркулирующих форменных элементов крови составляют эритроциты – красные безъядерные клетки. Их количество у мужчин 4,710 +-0,017х10.12/л, у женщин – 4,170 + – 0,017х10.12/л. У здорового человека эритроциты в 85% имеют дискоидную форму с двояковыгнутыми стенками, в 15% – другие формы. Диаметр эритроцита 7–8 мкм, толщина 1–2,4 мкм. Клеточная мембрана эритроцита толщиной 20 нм. Наружная поверхность ее состоит из липидов, олигосахаридов, определяющих антигенный состав клетки – группу крови, сиаловой кислоты и протеина, а внутренняя – из гликотических ферментов, натрия, калия, АТФ, гликопротеина и гемоглобина. Полость эритроцита заполнена гранулами (4,5 нм), содержащими гемоглобин.

Эритроцит является высокоспециализированной клеткой, основная задача которой состоит в транспорте кислорода от легочных альвеол к тканям и двуокиси углерода (СО₂) – обратно из тканей к легочным альвеолам. Двояковогнутая форма клетки позволяет обеспечивать наибольшую площадь поверхности газообмена. Диаметр эритроцита около 8 мкм, однако особенности клеточного скелета и структуры мембраны позволяют ему претерпевать значительную деформацию и проходить через капилляры с просветом 2–3 мкм. Такая способность к деформации обеспечивается за счет взаимодействия между белками мембраны (сегмент 3 и гликофорин) и цитоплазмы (спектрин, анкирин и белок 4.1). Дефекты этих белков ведут к морфологическим и функциональным нарушениями эритроцитов. Зрелый эритроцит не имеет цитоплазматических органелл и ядра и поэтому не способен к синтезу белков и липидов, окислительному фосфорилированию и поддержанию реакций цикла трикарбоновых кислот. Он получает большую часть энергии через анаэробный путь Эмбдена-Мейергофа и сохраняет ее в виде АТФ.

Приблизительно 98% массы белков цитоплазмы эритроцита составляет гемоглобин (Hb), молекула которого связывает и транспортирует кислород. Процесс связывания и освобождения кислорода молекулами гемоглобина зависит от давления кислорода, углекислого газа, pH и температуры среды.

Длительность жизни эритроцитов соответствует 120+-12 дням, что установлено с помощью радиоактивной метки. Различают эритроциты молодые (неоциты), зрелые и старые. Наиболее устойчивы к воздействиям неоциты, что особенно ярко проявляется при их замораживании с различными криопротекторами и оттаивании. Постепенное старение клетки приводит к нарушению обменных процессов и ее гибели. В организме человека повседневно погибает около 200 млрд. эритроцитов. Их остатки поглощаются макрофагами селезенки и печени.

Следующими по количеству клеток в крови являются тромбоциты – кровяные пластинки. Их число в крови здорового человека составляет 150000 – 400000/мкл. Тромбоциты, наименьшие по размерц форменные элементы крови, образуются из самых крупных костномозговых клеток – мегакариоцитов. Тромбоциты в циркулирующей крови имеют округлую или овальную форму, диаметром 2,5 мкм. Ядро в клетке отсутствует. В строении кровяных пластинок выделяют однослойную мембрану, периферическую бесструктурную зону (гиаломер) и центральную зернистую зону (грануломер). В гиаломере выявляют при электронной микроскопии плотные микротрубочки. Им отводится роль скелета клетки, а также участие в процессе ретракции сгустка. В грануломере находятся митохондрии, рибосомы, альфа-гранулы, плотные тельца, частицы гликогена. Альфа-гранулы содержат кислую фосфотазу, В-глюкоронидазу, катепсин, что дает возможность их отнести к лизосомам, определяющим функцию клетки. В плотных тельцах находятся серотонин, сокращающий кровеносные сосуды при освобождении, АТФ и АДФ, участвующие в адгезии и реакции освобождения.

Различают в норме тромбоциты: юные (4,2+-0,13%), зрелые (88,2+-0,19%), старые (4,1+-0,21%) и формы раздражения (2,5+-0,1%) дегенеративные и вакуолизированные.

Принято считать, что нормальный гемостаз достигается за счет кооперации двух самостоятельных систем свертывания крови:

– гуморальной (плазменной) системы, состоящей из прокоагулянтных белков;

– клеточной системы, состоящей из тромбоцитов.

Конечным результатом активации гуморальной системы свертывания крови является образование фибринового сгустка, или красного тромба, в то время как реакция тромбоцитов, сопровождаемая клеточной адгезией и агрегацией, приводит к образованию тромбоцитарной пробки, или белого тромба. Хотя эти две системы свертывания, как правило, рассматриваются отдельно, следует понимать, что фактически их функции тесно переплетаются. Растворимые факторы свертывания (например, фибриноген и фактор Виллебранда) имеют большое значение для нормальной функции тромбоцитов, и, наоборот, тромбоциты являются важными поставщиками прокоагулянтных белков и необходимым катализатором ряда реакций в растворимой системе свертывания крови.

В целом гемостатические функции тромбоцитов объясняют их способность к адгезии, агрегации, образованию первичного тромбоцитарного сгустка в месте повреждения стенки кровеносного сосуда и освобождению свертывающих факторов, участвующих в выпадении фибрина и ретракции образовавшегося сгустка.

Кроме основной функции кровяные пластинки осуществляют перенос ряда сосудоактивных веществ – серотонина, гистамина и катехоламинов, осуществляют поддержание функции эндотелия сосудов. Тромбоциты, обладая фагоцитарной активностью, способны поглощать жировые капли, вирусы, бактерии, иммунные комплексы. Кровяные пластинки участвуют в воспалительных процессах и иммунологических реакциях. В них находятся как специфические, свойственные только тромбоцитам (НРА:1–5), так и антигены систем АВО, MN, Р, главного комплекса гистосовместимости HLA, но нет антигенов систем Rh, Daffy, Kell, Kidd. Наиболее иммуногены антигены локусов А и В и наименее – локуса С системы HLA.

Средняя продолжительность жизни тромбоцита 9,5+-0,6 суток. В норме 2/3 кровяных пластинок у человека находится в циркулирующей крови и 1/3 – в селезенке и являются своеобразным резервом для быстрой мобилизации в случае необходимости. Между этими частями существует динамический обмен.

Общее число тромбоцитов в организме человека колеблется от 1,0 до 1,5 триллиона, за сутки их обновляется (1,1 – 1,73) х10.11. Процесс терминальной стадии тромбоцитопоэза недостаточно изучен. Возможно, что в ответ на некий сигнал мегакариоциты трансформируются в паукообразные клетки, от которых отходит множество длинных нитевидных отростков (протромбоцитов) с равномерными очагами констрикции. Протромбоциты входят в косномозговые синусоиды и там фрагментируются на тромбоциты, возможно, благодаря сдвигающей силе кровотока. Хотя терминальная стадия тромбоцитопоэза ограничивается только наиболее зрелыми мегакариоцитами, она представляет собой регулируемый процесс. После резкого увеличения периферической потребности в тромбоцитах незамедлительно выявляется увеличение объема этих клеток, что отражает изменения в механизме образования тромбоцитов.

Белые ядросодержащие кровяные клетки – лейкоциты составляют третью по численности популяцию форменных элементов крови. Число лейкоцитов в периферической крови в норме равняется в среднем 6400 в 1 мм лв. (6,4х10.9/л) при колебании (4,0–8,8) х10.9/л.

Клетки «белой крови», или лейкоциты, являются основой антимикробной защиты организма. В эту разнородную группу «защиты» входят основные эффекторы иммунных и воспалительных реакций.

Термин «лейкоцит» относится более к внешнему виду клетки (leukos – белый греч.), наблюдаемому в образце крови после центрифугирования.

Нейтрофилы.

Нейтрофильные гранулоциты представляют собой самую большую группу циркулирующих лейкоцитов. Термин «нейтрофильный» описывает внешний вид цитоплазматических гранул при окрашивании по Райту-Гимзе. Вместе с эозинофилами и базофилами нейтрофилы относятся к классу гранулоцитов. В связи с наличием характерного многодолевого (сегментированного) ядра нейтрофил называют также полиморфно-ядерным лейкоцитом (ПМЯЛ), Гранулоциты имеют размеры 9–15 мкм, превышающие таковые эритроцитов. В протоплазме у всех гранулоцитов выявляется зернистость: ауэрофильная и специальная. В ауэрофильных гранулах содержится в основном кислая фосфатаза, в специальных – щелочная фосфатаза. Основной функцией гранулоцитов является фагоцитоз.

Фагоцитарная активность нейтрофилов наиболее выражена у молодых лиц, к старости людей она снижается. Кроме фагоцитоза, гранулоциты при воспалении проявляют секреторную активность, выделяю ряд антибактериальных агентов: пероксидазы, бактерицидные лизосомные катионные белки и другие вещества. Эти высокоспециализированные клетки мигрируют в очаги инфекции, где они распознают, захватывают и уничтожают бактерии. Осуществление этой функции возможно благодаря наличию у нейтрофилов способности к хемотаксису, адгезии, передвижению и фагоцитозу. У них имеется метаболический аппарат для продуцирования токсических веществ и ферментов, разрушающих микроорганизмы.

Гранулоциты живут 1–6 дней, в среднем 6–9 дней, при этом время пребывания их в костном мозге составляет 2–6 дней. С кровью они циркулируют от 60–90 мин. до 24 часов, иногда до 2 суток. Небольшая часть гранулоцитов разрушается в крови, большая часть поступает в ткани и завершает свое физиологическое существование. Гранулоциты разрушаются макрофагами легких, селезенки, печени. Некоторая часть гранулоцитов выводится из организма с секретами и экскретами, мокротой, слюной, желчью, мочой, калом.

Эозинофилы.

Эозинофилы имеют двухдольчатое ядро и цитоплазму, заполненную отчетливо видимыми гранулами, приобретающими красный цвет после окрашивания по Райту-Гимзе. Основные (положительно заряженные) белки этих гранул окрашиваются в красный цвет из-за их высокого сродства к эозину. Хотя эозинофилы проходят те же стадии созревания, что и нейтрофилы, однако по причине своей малочисленности предшественники эозинофилов в костном мозге выявляются реже (за исключением некоторых патологических состояний: глисты, аллергия).

Эозинофилы играют особую роль в борьбе с паразитами и контроле аллергии. Поскольку они редко обнаруживаются в периферической крови, их участие в защите от бактериальных инфекций неясно. Однако, подобно нейтрофилам, эозинофилы способны к хемотаксису, фагоцитозу и обладают бактерицидной активностью. Эозинофильные гранулы содержат особую группу бактерицидных белков, включая эозинофильный катионный протеин, белковые кристаллы Шарко-Лейдена и эозинофильную пероксдазу.

Базофилы.

Базофилы – самая малочисленная группа циркулирующих гранулоцитов, составляющая менее 1% лейкоцитов. В крупных цитоплазматических гранулах базофилов содержатся сульфатированные или карбоксилизированные кислые белки, такие как гепарин, приобретающие синий цвет при окрашивании по Райту-Гимзе. Базофилы опосредуют аллергические реакции, особенно те, которые базируются на IgE-зависимых механизмах. Они экспрессируют IgE-рецепторы и при соответствующей стимуляции освобождают гистамин в ответ на воздействие IgE и антигена.

Моноциты.

Моноциты циркулируют в периферической крови в виде крупных клеток с цитоплазмой синего / серого цвета и почкообразным или складчатым ядром, содержащим нежно-сетчатый хроматин. Моноциты являются производным КОЭ-ГМ (общего предшественника для гранулоцитов и моноцитов) и КОЭ-М (предшественника только моноцитарного ростка). Моноциты проводят в кровотоке всего около 20 часов, а затем попадают в периферические ткани, где трансформируются в макрофаги ретикулоэндотелиальной системы (РЭС). Эти тканевые макрофаги, или гистиоциты, представляют собой крупные клетки с эксцентрично расположены ядром и вакуолизированной цитоплазмой, содержащей многочисленные включения.

Моноциты и макрофаги – долгоживущие клетки, функциональные особенности которых во многом схожи с таковыми у гранулоцитов. Они более эффективно захватывают и поглощают микробактерии, грибки и макромолекулы; менее значима их роль в фагоцитозе пиогенных бактерий. В селезенке макрофаги ответственны за утилизацию сенсибилизированных и стареющих эритроцитов. Макрофаги играют важную роль в процессинге и представлении антигенов лимфоцитам в ходе клеточных и гуморальных иммунных реакций. Продуцирование ими цитокинов и интерлейкинов, интерферонов и компонентов комплемента способствует координации в интегрированном иммунном ответе.

В норме моноциты составляют от 1 до 10% циркулирующих лейкоцитов. Когда количество моноцитов превышает 100/мкл, можно говорить о моноцитозе, который наблюдается у пациентов с хроническими инфекциями (туберкулез, хронический эндокардит) или воспалительными процессами (аутоиммунные заболевания, воспалительные заболевания кишечника).

Лимфоциты.

Значительную популяцию лейкоцитов составляют лимфоциты. По структуре их условно делят на малые (5–9 мкм), средние (10 мкм) и большие (11–13 мкм). Лимфоцит в настоящее время рассматривается как главная клетка иммунной системы. Это небольшие мононуклеарные клетки, координирующие и осуществляющие иммунный ответ за счет продуцирования воспалительных цитокинов и антигенспецифических связывающих рецепторов.

Лимфоциты подразделяются на две основные категории: В-клетки и Т-клетки – и несколько менее многочисленных классов, например, естественные («натуральные», нормальные) клетки-киллеры. Подгруппы лимфоцитов отличаются по месту их образования и эффекторным молекулам, которые они экспрессируют, но обладают общей особенностью – способностью опосредовать высокоспецифический антигенный ответ. Лимфоциты способны передвигаться, внедряться в другие клеточные элементы. Небольшая часть лимфоцитов обладает фагоцитарной активностью. Основной же функцией лимфоцита является участие в иммунных реакциях. Например, Т-лимфоциты – активные участники реакции отторжения, реакции «трансплантант против хозяина», В-лимфоциты продуцируют антитела, обусловливающие гуморальный иммунный ответ.

Лимфоциты могут сохранять длительное время иммунологическую память. Под воздействием ряда иммунных и химических (мутогены) факторов способны пролиферировать.

Зарождение лимфоцитов у взрослого человека происходит в основном в костном мозге и зобной железе.

Длительность жизни лимфоцитов разная: у короткоживущих (очевидно, которые участвуют в иммунных реакциях) – 3–4 дня, у долгоживущих 100–200 дней и даже 580 дней. Нахождение же их в циркулирующей крови не превышает 40 минут. Общее количество в циркулирующей крови составляет у взрослого человека 7,5х10.9 лимфоцитов, а в организме с учетом резерва данных клеток в костном мозге, селезенке, лимфоузлах, тимусе, миндалинах и пейеровых бляшках – 6,0х10.12.

Старые лимфоциты погибают в циркулирующей крови и элиминируются ретикуло-макрофагальными элементами капилляров.

В-лимфоциты.

В-лимфоциты осуществляют экспрессию уникальных антигенных рецепторов – иммуноглобулинов – и запрограммированы на продукцию их в большом количестве в ответ на антигенную стимуляцию. В-клетки образуются из стволовых клеток костного мозга. Термин В-клетки происходит от латинского названия фабрициевой сумки (bursa Fabricius) – органа, необходимого для созревания В-клеток у птиц. Аналогичного органа у человека нет; созревание В-клеток происходит в основном в костном мозге.

Иммунная система содержит большую популяцию отдельных клонов В-лимфоцитов. Каждый клон экспрессирует уникальный антигенный рецептор, который в основном идентичен иммуноглобулиновой молекуле, которую он производит. Эти молекулы отличаются друг от друга и связываются только с ограниченным числом антигенов.

Зрелые В-лимфоциты с характерными поверхностными антигенами – СD19 и СD20 – находятся в основном в зародышевых центрах коры лимфатических узлов и в белой пульпе селезенки. В-клетки составляют менее 20% циркулирующих лимфоцитов.

Т-лимфоциты.

Т-лимфоциты играют ключевую роль в клеточном иммунитете. Сенсибилизированные Т-клетки опосредуют гиперчувствительность замедленного типа, отторжение аллотрансплантанта, болезнь «трансплантант против хозяина», контактную аллергию, а также иммунитет против опухолей и внутриклеточных паразитов. Клеточно-опосредованный иммунитет включает уничтожение различных клеток непосредственно цитотоксическими Т-клетками; он усиливается под воздействием цитокинов, которые вырабатываются в результате сложного взаимодействия Т-клеток и макрофагов. Кроме того, Т-лимфоциты активно и избирательно участвуют в регуляции пролиферации В-клеток и продукции иммуноглобулинов.

Образовавшись из стволовых клеток костного мозга, Т-клетки обязательно проходят стадию развития в тимусе (вилочковая железа), в результате чего генерируются зрелые, функционально полноценные Т-клетки.

Согласно унитарной теории, все форменные элементы крови происходят из одной полипотентной недифференцированной (стволовой) клетки. Она не имеет морфологических отличий от малого лимфоцита.

Говоря от форменных элементах крови, надо отметить, что они после созревания в костном мозге не выходят сразу в сосудистое русло. Некоторое время клетки крови остаются в специальных депо в костном мозге и селезенке. Этот резерв дополнительной крови является одним из факторов регуляции постоянного состава крови. Попадая в циркулирующий поток, каждая кровяная клетка функционирует определенное время, постепенно стареет и элиминируется из сосудистого русла. На смену старым и элиминированным клеткам в циркулирующую кровь в процессе физиологической регенерации поступают из гемопоэтической ткани молодые форменные элементы. Данный процесс является главным механизмом поддержания постоянства состава крови и существенным фактором обеспечения гомеостаза в организме.

Большую часть крови составляет плазма. Она имеет сложный многокомпонентный состав. Основой плазмы является вода (90%), в которой растворены разнообразные белки (7–8%), другие органические соединения – глюкоза, ферменты, витамины, кислоты, липоиды (1,1%) и минеральные вещества (0,9%).

Белковые компоненты плазмы обеспечивают совместно с тромбоцитами гемостатическую функцию крови, участвуют в пластических процессах в тканях организма, определяют гуморальный иммунитет, дезинтоксикационную и транспортную функцию крови. В плазме электрофоретическим способом определяют концентрацию общего белка (в норме 70–80 г./л), альбумина (40–45%) и глобулинов (55–60%). Альбумины образуются в печени, представляют собой низкомолекулярный (м.м. 69000) белок. Одна треть его общего количества (200–300 г.) в организме взрослого человека находится в циркулирующей крови, а две трети – вне сосудистого русла. Между этими бассейнами происходит беспрерывный обмен альбумина. Он выполняет несколько функций: поддерживает коллоидно-осмотическое давление в крови и тканях (на его долю приходится 80% величины этого показателя), от чего зависит транскапиллярный обмен жидкости, тургор тканей и объем жидкости во внесосудистом и сосудистом пространствах. Легко соединяясь с органическими и неорганическими веществами, гормонами, лекарственными средствами, альбумин доставляет их с током крови в ткани и одновременно выводит некоторые продукты метаболизма в сосудистое русло к печени, почкам, легким, желудочно-кишечному тракту, способствуя дезинтоксикации организма. Является одним из важных компонентов буферной системы плазмы, регулирующий кислотно-щелочное состояние крови. Участвует в питании тканей как легкоусвояемый белок.

Следующую группу белков составляют глобулины, имеющие высокую (105.00–900.000) молекулярную массу. На их долю приходится 15–18% величины поддержания коллоидно-осмотического давления крови. Главная их функция – обеспечение гуморального иммунитета.

При использовании иммунологического метода белки плазмы разделяют на 3 класса – А, М, G. Антитела против подавляющего числа возбудителей инфекций содержатся в классе G.

Среди гемостатических белков плазмы виднейшее место отводится факторам VIII и IX свертывающей системы крови, которые в настоящее время получены и в чистом виде.

В плазме имеется несколько гуморальных систем: комплементарная (компоненты комплемента участвуют в связывании антигенов с антителами), свертывающая и противосветрывающая системы, оксидантная и антиоксидантная, каллекреиновая, пропердиновая, неспецифических факторов защиты, гуморальных факторов иммунитета и другие. Плазма содержит различные белковые комплексы (гликопротеины, металлопротеины, липопротеины и др.), гормоны, другие биологически активные вещества, что позволяет получать из нее ценнейшие лечебные препараты.

Физиологическая роль ряда ингридиентов плазмы изучена еще недостаточно и нуждается в дальнейших исследованиях.

кровь тромбоцит иммунитет возрастной