Кровь – внутренняя среда организма
Кровь – внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью.
Состоит из плазмы и клеток (лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %.
Плазма крови – жидкая часть крови, которая содержит воду и взвешенные в ней вещества (белки и другие соединения). Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Около 85 % плазмы составляет вода. Неорганические вещества составляют около 2-3 %; это катионы (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) и анионы (HCO3-, Cl-, PO43-, SO42-). Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие (белки, аминокислоты, мочевина, креатинин, аммиак, продукты обмена пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов) и безазотистые (глюкоза, жирные кислоты, пируват, лактат, фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерин). Также в плазме крови содержатся газы (кислород, углекислый газ) и биологически активные вещества (гормоны, витамины, ферменты, медиаторы).
Эритроциты (красные кровяные тельца) – самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке. В эритроцитах содержится железосодержащий белок – гемоглобин. Он обеспечивает главную функцию эритроцитов – транспорт газов, в первую очередь – кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, который имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие углекислый газ.
Тромбоциты (кровяные пластинки) представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга (мегакариоцитов). Совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от кровопотери.
Лейкоциты (белые клетки крови) являются частью иммунной системы организма. Они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани. Главная функция лейкоцитов — защита от чужеродных тел и соединений. Они участвуют в иммунных реакциях, выделяя при этом Т-клетки, распознающие вирусы и всевозможные вредные вещества; В-клетки, вырабатывающие антитела, макрофаги, которые уничтожают эти вещества. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов.
Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях.
Функции крови в организме
Кровь непрерывно циркулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет в организме различные функции, такие как:
По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются по принадлежности к определённой группе крови. У каждого человека группа крови индивидуальная. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении всей жизни. Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе «AB0» и на две группы по системе «резус фактор».
Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови. Существуют и другие, менее значимые группы крови. Можно определить вероятность появления у ребёнка той или иной группы крови, зная группу крови его родителей.
Форменные элементы крови
Кровь представляет собой жидкий вид соединительной ткани, находящийся в постоянном движении. Благодаря этому, обеспечиваются многие ее функции – питательная, защитная, регуляторная, гуморальная и другие. В норме форменные элементы крови составляют около 45%, оставшуюся часть занимает плазма. В статье рассмотрим, какие частицы включает жизненно важная соединительная ткань, а также их основные функции.
Функции крови
Клетки крови являются очень важными для нормального функционирования всего организма. Нарушение этого состава ведет к развитию различных заболеваний.
Все эти функции обеспечиваются, благодаря лейкоцитам, эритроцитам, тромбоцитам и некоторым другим элементам.
Эритроциты
Красные кровяные тела, или эритроциты, являются транспортными клетками с двояковыпуклой дисковидной формой. Состоит такая клетка из гемоглобина и некоторых других веществ, благодаря чему с током крови обеспечивается перенос кислорода по всем тканям. Красные кровяные тела берут кислород в легких, затем разносят его по органам, возвращаясь оттуда уже с углекислым газом.
Образование эритроцитов проходит в красном костном мозге длинных костей рук и ног (в детском возрасте) и в костях черепа, позвоночника и ребер (у взрослых людей). Общая продолжительность жизни одной клетки составляет около 90–120 суток, после чего тела поддаются гемолизу, проходящему в тканях селезенки и печени, выводятся из организма.
Под воздействием различных заболеваний происходит нарушение формирования эритроцитов и искажение их формы. Это вызывает снижение выполнения ими своих функций.
Важно! Исследование количества и качества эритроцитов выступает в роли важного диагностического значения.
Лейкоциты
Лейкоцитами называют белые кровяные тела, выполняющие защитную функцию. Выделяют несколько видов этих клеток, различающихся по назначению, строению, происхождению и некоторым другим характеристикам.
Образуются лейкоциты в красном костном мозге и лимфатических узлах. Их роль в организме – защита от вирусов, бактерий, грибов и прочих патогенных микроорганизмов.
Нейтрофилы
Нейтрофилы – это одна из групп кровяных тел. Эти клетки относятся к наиболее многочисленному виду. Они составляют до 96% от всех лейкоцитов.
Эозинофилы
Концентрация в крови эозинофилов меньшая, но они выполняют не менее важную защитную функцию. После попадания в организм чужеродных клеток эозинофилы быстро движутся для их устранения к пораженному участку. Они с легкостью проникают через ткани кровеносных сосудов, поглощают непрошенных гостей.
Еще одна важная функция – связь и поглощение некоторых медиаторов аллергии, включая гистамин. То есть эозинофилы выполняют противоаллергическую роль. Кроме этого, они эффективно борются с гельминтами и глистными инвазиями.
Моноциты
Главная роль этого вида лейкоцитов – поглощение мертвых тканей, устранение микробов, опухолевых процессов, паразитарных форм жизни. Часто эти клетки называют «дворниками организма». Такое название они получили из-за своей способности обновлять кровь, тем самым очищая ее.
Моноциты отвечают за синтез белка интерферона. Именно интерферон обеспечивает блокировку распространения вирусов, способствует разрушению оболочки болезнетворных микроорганизмов.
Базофилы
Как и другие форменные элементы крови, базофилы вырабатываются в тканях красного костного мозга. После синтеза они попадают в кровоток человека, где находятся около 120 минут, после чего переносятся в клеточные ткани, где выполняют свои главные функции, находятся от 8 до 12 суток.
Главная роль этих клеток – своевременно выявить и нейтрализовать аллергены, остановить их распространение по организму, призвать другие гранулоциты к месту распространения чужеродных тел.
Кроме участия в аллергических реакциях, базофилы несут ответственность за кровоток в тонких капиллярах. Роль клеток в защите организма от вирусов и бактерий, а также в формировании иммунитета очень мала, несмотря на то, что основная их функция – фагоцитоз. Этот вид лейкоцитов берет активное участие в процессе свертываемости крови, увеличивает проницаемость сосудов, активно участвует в сокращении некоторых мышц.
Лимфоциты
Лимфоциты представляют собой важнейшие клетки иммунной системы, выполняющие ряд сложных задач. К ним относятся:
Иммунные клетки делятся на Т-лимфоциты, В-лимфоциты и NK-лимфоциты. Каждая из групп выполняет свою функцию.
Т-лимфоциты
По уровню этих тел в составе крови можно определить те или иные иммунные нарушения. Увеличение их количества говорит о повышенной активности природной защиты, что свидетельствует об иммунопролиферативных нарушениях. Низкий уровень говорит о дисфункции иммунитета. Во время лабораторного исследования учитывается число Т-лимфоцитов и других форменных элементов, благодаря чему и удается установить диагноз.
В-лимфоциты
Клетки этого вида имеют специфическую функцию. Их активация происходит только в тех условиях, когда в организм проникают определенные типы возбудителей. Это могут быть штаммы вируса, тот или иной вид бактериальной инфекции, белки или другие химические вещества. Если возбудитель носит другой характер, В-лимфоциты не оказывают на него никакого воздействия. То есть, главная функция этих тел – синтез антител и выполнение гуморальной защиты организма.
NK-лимфоциты
Этот тип антител может реагировать на любые патогенные микроорганизмы, перед которыми Т-лимфоциты оказываются бессильными. Благодаря этому, NK-лимфоциты называют натуральными киллерами. Именно эти тела эффективно борются с онкологическими клетками. На сегодняшний день ведутся активные исследования этого форменного элемента крови в сфере лечения раковых заболеваний.
Тромбоциты
Тромбоцитами называют мелкие, но очень важные клетки крови, без которых остановка кровотечения и заживление ран было бы невозможным. Синтезируются эти тела путем отщепления небольших частиц цитоплазмы от больших структурных образований – мегакариоцитов, расположенных в красном костном мозге.
Тромбоциты берут активное участие в процессе свертываемости крови, благодаря чему раны и ссадины имеют свойство заживать. Без этого любое поражение кожи или внутренних органов было бы смертельным для человека.
При повреждении сосуда тромбоциты быстро склеиваются между собой, образовывая кровяные сгустки, которые предотвращают дальнейшее кровотечение.
Норма форменных элементов в крови
Для выполнения всех необходимых функций крови количество всех форменных элементов в ней должно отвечать определенным нормам. В зависимости от возраста эти показатели изменяются. В таблице можно найти данные о том, какие цифры считаются нормальными.
Любые отклонения от нормы служат поводом к дальнейшему обследованию пациента. Для исключения ложных показателей человеку важно соблюдать все рекомендации по сдаче крови на лабораторное исследование. Сдавать анализ следует утром на голодный желудок. Вечером перед посещением больницы важно отказаться от острой, копченой, соленой пищи и алкогольных напитков. Забор крови осуществляется исключительно в условиях лаборатории с использованием стерильных приборов.
Регулярная сдача анализов и своевременное выявление тех или иных нарушений поможет вовремя диагностировать различные патологии, провести лечение, сохранить здоровье на долгие годы.
Клетки крови и их функции
Кровь человека – это жидкая субстанция, состоящая из плазмы и находящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов, или клеток крови, которые составляют примерно 40-45 % от общего объема. Они имеют малые размеры, и рассмотреть их можно только под микроскопом.
Все клетки крови делятся на красные и белые. Первые – это эритроциты, составляющие большую часть всех клеток, вторые – лейкоциты.
К клеткам крови принято причислять и тромбоциты. Эти небольшие кровяные пластинки на самом деле не являются полноценными клетками. Они представляют собой мелкие фрагменты, отделившиеся от крупных клеток – мегакариоцитов.
Эритроциты
Эритроциты называются красными кровяными тельцами. Это самая многочисленная группа клеток. Они переносят кислород от органов дыхания к тканям и принимают участие в транспортировке углекислого газа от тканей к легким.
Место образование эритроцитов – красный костный мозг. Живут они 120 дней и разрушаются в селезенке и печени.
Образуются из клеток-предшественниц – эритробластов, которые перед превращением в эритроцит проходят разные стадии развития и несколько раз делятся. Таким образом, из эритробласта образуется до 64 красных кровяных клеток.
Эритроциты лишены ядра и по форме напоминают вогнутый с двух сторон диск, диаметр которого в среднем составляет около 7-7,5 мкм, а толщина по краям – 2,5 мкм. Такая форма способствует увеличению пластичности, необходимой для прохождения по мелким сосудам, и площади поверхности для диффузии газов. Старые эритроциты утрачивают пластичность, из-за чего задерживаются в мелких сосудах селезенки и там же разрушаются.
Большая часть эритроцитов (до 80 %) имеет двояковогнутую сферическую форму. Остальные 20 % могут иметь другую: овальную, чашеобразную, сферическую простую, серповидную и пр. Нарушение формы связано с различными заболеваниями (анемией, дефицитом витамина B12, фолиевой кислоты, железа и др.).
Большую часть цитоплазмы эритроцита занимает гемоглобин, состоящий из белка и гемового железа, которое придает крови красный цвет. Небелковая часть представляет собой четыре молекулы гема с атомом Fe в каждой. Именно благодаря гемоглобину эритроцит способен переносить кислород и выводить углекислый газ. В легких атом железа связывается с молекулой кислорода, гемоглобин превращается в оксигемоглобин, придающий крови алый цвет. В тканях гемоглобин отдает кислород и присоединяет углекислый газ, превращаясь в карбогемоглобин, в результате кровь становится темной. В легких углекислый газ отделяется от гемоглобина и выводится легкими наружу, а поступивший кислород вновь связывается с железом.
Кроме гемоглобина, в цитоплазме эритроцита содержатся различные ферменты (фосфатаза, холинэстеразы, карбоангидраза и др.).
Оболочка эритроцита имеет достаточно простое строение, по сравнению с оболочками других клеток. Она представляет собой эластичную тонкую сетку, что обеспечивает быстрый газообмен.
В крови здорового человека в небольших количествах могут быть недозрелые эритроциты, которые называются ретикулоцитами. Их количество увеличивается при значительной кровопотере, когда требуется возмещение красных клеток и костный мозг не успевает их производить, поэтому выпускает недозрелые, которые тем не менее способны выполнять функции эритроцитов по транспортировке кислорода.
Лейкоциты
Лейкоциты – это белые клетки крови, основная задача которых – защищать организм от внутренних и внешних врагов.
Их принято делить на гранулоциты и агранулоциты. Первая группа – это зернистые клетки: нейтрофилы, базофилы, эозинофилы. Вторая группа не имеет гранул в цитоплазме, к ней относятся лимфоциты и моноциты.
Нейтрофилы
Это самая многочисленная группа лейкоцитов – до 70 % от общего числа белых клеток. Свое название нейтрофилы получили в связи с тем, что их гранулы окрашиваются красителями с нейтральной реакцией. Зернистость у него мелкая, гранулы имеют фиолетово-коричневатый оттенок.
Основная задача нейтрофилов – это фагоцитоз, который заключается в захвате болезнетворных микробов и продуктов распада тканей и уничтожении их внутри клетки с помощью лизосомных ферментов, находящихся в гранулах. Эти гранулоциты борются в основном с бактериями и грибами и в меньшей степени с вирусами. Из нейтрофилов и их остатков состоит гной. Лизосомные ферменты во время распада нейтрофилов высвобождаются и размягчают близлежащие ткани, формируя таким образом гнойный очаг.
В цитоплазме находится порядка 250 разновидностей гранул, содержащих вещества, благодаря которым нейтрофил выполняет свои функции. Это молекулы белка, влияющие на обменные процессы (ферменты), регуляторные молекулы, контролирующие работу нейтрофилов, вещества, разрушающие бактерии и другие вредные агенты.
Образуются эти гранулоциты в костном мозге из нейтрофильных миелобластов. Зрелая клетка находится в мозге 5 дней, затем поступает в кровь и живет здесь до 10 часов. Из сосудистого русла нейтрофилы попадают в ткани, где находятся двое-трое суток, далее они попадают в печень и селезенку, где разрушаются.
Базофилы
Этих клеток в крови очень мало – не более 1 % от всего количества лейкоцитов. Они имеют округлую форму и сегментированное или палочкообразное ядро. Их диаметр достигает 7-11 мкм. Внутри цитоплазмы темно-фиолетовые гранулы разной величины. Название получили в связи с тем, что их гранулы окрашиваются красителями со щелочной, или основной (basic), реакцией. Гранулы базофила содержат ферменты и другие вещества, принимающие участие в развитии воспаления.
Их основная функция – выделение гистамина и гепарина и участие в формировании воспалительных и аллергических реакций, в том числе немедленного типа (анафилактический шок). Кроме этого, они способны уменьшить свертываемость крови.
Образуются в костном мозге из базофильных миелобластов. После созревания они попадают в кровь, где находятся около двух суток, затем уходят в ткани. Что происходит дальше до сих пор неизвестно.
Эозинофилы
Эти гранулоциты составляют примерно 2-5 % от общего числа белых клеток. Их гранулы окрашиваются кислым красителем – эозином.
У них округлая форма и слабо окрашенное ядро, состоящее из сегментов одинаковой величины (обычно двух, реже – трех). В диаметре эозинофилы достигают 10-11 мкм. Их цитоплазма окрашивается в бледно-голубой цвет и почти незаметна среди большого количества крупных круглых гранул желто-красного цвета.
Образуются эти клетки в костном мозге, их предшественники – эозинофильные миелобласты. В их гранулах содержатся ферменты, белки и фосфолипиды. Созревший эозинофил живет в костном мозге несколько дней, после попадания в кровь находится в ней до 8 часов, затем перемещается в ткани, имеющие контакт с внешней средой (слизистые оболочки).
Функция у эозинофила, как и у всех лейкоцитов, защитная. Эта клетка способна к фагоцитозу, хотя он и не является их главной обязанностью. Они захватывают болезнетворных микробов преимущественно на слизистых оболочках. В гранулах и ядре эозинофилов содержатся токсичные вещества, повреждающие мембрану паразитов. Их основная задача – защита от паразитарных инфекций. Кроме этого, эозинофилы принимает участие в формировании аллергических реакций.
Лимфоциты
Это круглые клетки с большим ядром, занимающим большую часть цитоплазмы. Их диаметр составляет 7 до 10 мкм. Ядро бывает круглым, овальным или бобовидным, имеет грубую структуру. Состоит их комков оксихроматина и базироматина, напоминающих глыбы. Ядро может быть темно-фиолетовым или светло-фиолетовым, иногда в нем присутствуют светлые вкрапления в виде ядрышек. Цитоплазма окрашена в светло-синий цвет, вокруг ядра она более светлая. В некоторых лимфоцитах цитоплазма имеет азурофильную зернистость, которая при окрашивании становится красной.
В крови циркулируют два вида зрелых лимфоцитов:
Из атипичных лимфоцитов в крови можно обнаружить:
Образуются лимфоциты в костном мозге из лимфобластов и в процессе созревания проходят несколько этапов деления. Полное его созревание происходит в тимусе, лимфатических узлах и селезенке. Лимфоциты – это иммунные клетки, обеспечивающие иммунные реакции. Различают T-лимфоциты (80 % от общего числа) и B-лимфоциты (20 %). Первые прошли созревание в тимусе, вторые – в селезенке и лимфатических узлах. B-лимфоциты крупнее по размерам, чем T-лимфоциты. Продолжительность жизни этих лейкоцитов до 90 дней. Кровь для них – транспортная среда, посредством которой они попадают в ткани, где требуется их помощь.
Действия T-лимфоцитов и B-лимфоцитов различные, хотя и те, и другие принимают участие в формировании иммунных реакций.
Первые занимаются уничтожением вредных агентов, как правило, вирусов, путем фагоцитоза. Иммунные реакции, в которых они участвуют, являются неспецифической резистентностью, поскольку действия T-лимфоцитов одинаковы для всех вредных агентов.
По выполняемым действиям T-лимфоциты делятся на три вида:
B-лимфоциты действуют иначе: против болезнетворных микроорганизмов они вырабатывают антитела – иммуноглобулины. Происходит это следующим образом: в ответ на действия вредных агентов они вступают во взаимодействие с моноцитами и T-лимфоцитами и превращаются в плазматические клетки, продуцирующие антитела, которые распознают соответствующие антигены и связывают их. Для каждого вида микробов эти белки специфические и способны уничтожить только определенный вид, поэтому резистентность, которую формируют эти лимфоциты, специфическая, и направлена она преимущественно против бактерий.
Эти клетки обеспечивают устойчивость организма к тем или иным вредным микроорганизмам, что принято называть иммунитетом. То есть, встретившись с вредоносным агентом, B-лимфоциты создают клетки памяти, которые эту устойчивость и формируют. Того же самого – формирования клеток памяти – добиваются прививками против инфекционных болезней. В этом случае вводится слабый микроб, чтобы человек легко перенес заболевание, и в результате образуются клетки памяти. Они могут остаться на всю жизнь или на какой-то определенный период, по истечении которого требуется прививку повторить.
Моноциты
Моноциты – самые крупные из лейкоцитов. Их количество составляет от 2 до 9 % от всех белых кровяных клеток. Их диаметр доходит до 20 мкм. Ядро моноцита крупное, занимает почти всю цитоплазму, может быть круглым, бобовидным, иметь форму гриба, бабочки. При окрашивании становится красно-фиолетовым. Цитоплазма дымчатая, синевато-дымчатая, реже синяя. Обычно она имеет азурофильную мелкую зернистость. В ней могут находиться вакуоли (пустоты), пигментные зерна, фагоцитированные клетки.
Моноциты производятся в костном мозге из монобластов. После созревания сразу оказываются в крови и находятся там до 4 суток. Часть этих лейкоцитов погибает, часть перемещается в ткани, где дозревают и превращаются в макрофагов. Это самые крупные клетки с большим круглым или овальным ядром, голубой цитоплазмой и большим числом вакуолей, из-за чего кажутся пенистыми. Продолжительность жизни макрофагов – несколько месяцев. Они могут постоянно находиться в одном месте (резидентные клетки) или перемещаться (блуждающие).
Моноциты образуют регуляторные молекулы и ферменты. Они способны формировать воспалительную реакцию, но также могут и тормозить ее. Кроме этого, они участвуют в процессе заживления ран, помогая ускорить его, способствуют восстановлению нервных волокон и костной ткани. Главная их функция – фагоцитоз. Моноциты уничтожают вредные бактерии и сдерживают размножение вирусов. Они способны выполнять команды, но не могут различать специфические антигены.
Тромбоциты
Эти клетки крови представляют собой маленькие безъядерные пластинки и могут иметь круглую или овальную форму. Во время активации, когда они находятся у поврежденной стенки сосуда, у них образуются выросты, поэтому они выглядят как звезды. В тромбоцитах есть микротрубочки, митохондрии, рибосомы, специфические гранулы, содержащие вещества, необходимые для свертывания крови. Эти клетки снабжены трехслойной мембраной.
Производятся тромбоциты в костном мозге, но совершенно другим путем, чем остальные клетки. Кровяные пластинки образуются из самых крупных клеток мозга – мегакариоцитов, которые, в свою очередь, образовались из мегакариобластов. У мегакариоцитов очень большая цитоплазма. В ней после созревания клетки появляются мембраны, разделяющие ее на фрагменты, которые начинают отделяться, и таким образом появляются тромбоциты. Они выходят из костного мозга в кровь, находятся в ней 8-10 дней, затем погибают в селезенке, легких, печени.
Кровяные пластинки могут иметь разные размеры:
Тромбоциты выполняют очень важную функцию – они участвуют в формировании кровяного сгустка, который закрывает повреждение в сосуде, тем самым не давая крови вытекать. Кроме этого, они поддерживают целостность стенки сосуда, способствуют быстрейшему ее восстановлению после повреждения. Когда начинается кровотечение, тромбоциты прилипают к краю повреждения, пока отверстие не будет полностью закрыто. Налипшие пластинки начинают разрушаться и выделять ферменты, которые воздействуют на плазму крови. В результате образуются нерастворимые нити фибрина, плотно закрывающие место повреждения.
Заключение
Клетки крови имеют сложное строение, и каждый вид выполняет определенную работу: от транспортировки газов и веществ до выработки антител против чужеродных микроорганизмов. Их свойства и функции на сегодняшний день изучены не до конца. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное количество каждого вида клеток. По их количественным и качественным изменениям медики имеют возможность заподозрить развитие патологий. Состав крови – это первое, что изучает врач при обращении пациента.