Общая характеристика и функции крови.

Кровь - жидкая ткань, состоящей из двух основных компонентов: плазмы (55-60 % объема крови) и форменных элементов (40—45%). Различают кровь, циркулирующую в сосудах, и кровь, депонированную в печени, селезенке, коже.

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 функция (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе иммунного гомеостаза);

транспортная (перенос гормонов и других биологически активных веществ).

Плазма крови -представляет собой жидкое межклеточное вещество. Она содержит 90% воды, органических веществ 6-9%, неорганических - 1%. К основным белкам плазмы крови относятся альбумины, глобулины и фибриноген. Белки плазмы образуются в печени.

Альбумины обусловливают коллоидно-осмотическое давление крови, связывая и удерживая воду, выполняют роль транспортных белков для многих веществ, включая гормоны, жирные кислоты.

Глобулины – группа белков, в которой выделяют альфа-, бета- и гамма- фракции. К последней относятся иммунноглобулины, или антитела, выполняющие защитную функцию.

Фибриноген – растворимая форма фибрина, образующего волокна при повышении свертываемости крови. Синтезируется фибриноген в печени. Плазма крови, из которой удален фибриноген, называется сывороткой.

К форменным элементам крови относятся: эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные тельца) и тромбоциты (кровяные пластинки). Все клетки крови развиваются из общей стволовой клетки крови (СКК) в красном костном мозге.

Эритроциты млекопитающих представляют собой безъядерные клетки, неспособные к делению. Эритроциты выполняют дыхательную функцию, обеспечивая транспорт кислорода и углекислоты. Кроме того, эритроциты участвуют в транспорте аминокислот, антител, токсинов и ряда лекарственных веществ, адсорбируя их на поверхности плазмолеммы.

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

Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60%) и сухого остатка (40%), содержащего, в основном, гемоглобин. Он состоит из четырех молекул белка глобина, каждая из них связана с одной молекулой гема. Гем является производным витамина B12 и содержит двухвалентное железо. Гемоглобин способен легко связывать и легко отдавать кислород, но легко связывать и плохо отдавать СО₂ и СО. Гемоглобин с присоединенным кислородом называется оксигемоглобин, гемоглобин без кислорода - дезоксигемоглобин, гемоглобин с присоединенной окисью углерода (СО) - карбоксигемоглобин, гемоглобин с присоединенным углекислым газом (СО₂) - карбгемоглобин, гемоглобин с трехвалентным железом – метгемоглобин.

Количество гемоглобина в одном эритроците называют цветовым показателем.

Разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина из клеток называется гемолизом. Утилизация старых или поврежденных эритроцитов производится макрофагами, главным образом, в селезенке, а также в печени и костном мозге, при этом гемоглобин распадается, а высвобождающееся из гема железо используется для образования новых эритроцитов.

Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней.

Лейкоциты, или белые кровяные клетки, в свежей крови бесцветны, что отличает их от окрашенных эритроцитов. Лейкоциты способны к активным движениям, могут переходить 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, и незернистые лейкоциты, или агранулоциты.

Процентное соотношение основных видов лейкоцитов называется лейкоцитарной формулой, или лейкограммой.

Все лейкоциты способны к активному перемещению путем образования псевдоподий, при этом у них изменяются форма тела и ядра. Они способны выходить из сосудов в соединительные ткани. Направление движения лейкоцитов происходит под влиянием химических раздражителей, например продуктов распада тканей.

Лейкоциты выполняют защитные функции, обеспечивая фагоцитоз микробов, инородных веществ, продуктов распада клеток, участвуя в иммунных реакциях.

Гранулоциты (зернистые лейкоциты) образуются в красном костном мозге, содержат специфическую зернистость в цитоплазме и имеют сегментированные ядра. К гранулоцитам относятся нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты.

Нейтрофильные гранулоциты (нейтрофилы) самая многочисленная группа лейкоцитов, составляющая (48-78% от общего числа лейкоцитов). В крови находятся нейтрофилы разной степени зрелости:

юные нейтрофилы - самые молодые, характеризуются бобовидным ядром.

палочкоядерные нейтрофилы - более зрелые, имеют несегментированное ядро в форме английской буквы S, изогнутой палочки или подковы.

сегментоядерные нейтрофилы - самые зрелые, ядро содержит 3-5 сегментов.

Увеличение в крови количества юных и палочкоядерных форм нейтрофилов свидетельствует о наличии кровопотери или острого воспалительного процесса в организме, сопровождаемых усилением гемопоэза в костном мозге и выходом молодых форм.

Свойства нейтрофилов:

· выход из крови в ткани, миграция в тканях;

· направленная миграция (хемотаксис) в очаги воспаления;

· активация под действием медиаторов иммунитета и бактерий;

· фагоцитоз бактерий, клеточных остатков (микрофагоцитоз);

· способность высвобождать содержимое своих гранул в окружающее пространство, что приводит к гибели окружающих тканей и образованию гноя.

Основная функция нейтрофилов - фагоцитоз микроорганизмов, поэтому их называют микрофагами. При фагоцитозе на фагоцитируемый материал (бактерии или клетки) сначала действуют вещества специфических гранул, которые убивают его, а затем - действуют вещества неспецифических гранул (лизосом), которые расщепляют его. В очаге воспаления убитые бактерии и погибшие нейтрофилы образуют гной.

Эозинофильные гранулоциты (эозинофилы). Количество эозинофилов в крови составляет от 0,5 до 5 % от общего числа лейкоцитов

Ядро эозинофилов имеет 2 сегмента, вокруг ядра расположена цитоплазма содержащая зернистость окрашивающуюся эозином в розово-оранжевый цвет. В цитоплазме расположены органеллы общего назначения, специфические и неспецифические гранулы. Специфические гранулы содержат белок, который повреждает мембраны паразитов, нейтрализует гепарин, гистамин. Неспецифические гранулы - это лизосомы.

После созревания в костном мозге эозинофилы попадают в кровь, где циркулируют около 3-4 часов, а затем мигрируют в ткань, где функционируют 8-12 суток.

Функции эозинофилов:

обезвреживают и разрушают чужеродные белки, а также комплекс антиген-антитело;

продуцируют ферменты, разрушающие гистамин и гепарин;

осуществляют противоглистный иммунитет, оказывая на личинку цитотоксическое действие.

Базофильные гранулоциты (базофилы). Количество базофилов в крови составляет до 1% от общего числа лейкоцитов. Ядра базофилов сегментированы. В цитоплазме кроме всех основных органелл имеются специфические и неспецифические гранулы. Специфические гранулы содержат гистамин, гепарин, серотонин и хорошо окрашиваются основными (щелочными) красителями в темно-синий цвет.

Базофилы образуются в костном мозге. Находятся в периферической крови около 1-2 суток, после чего мигрируют в ткань.

Функции базофилов:

выделяют гепарин и гистамин;

участвуют в регуляции процессов свертывания крови и проницаемости сосудов;

участвуют в иммунологических реакциях организма, в частности в реакциях аллергического характера;

обладают способностью к хемотаксису и фагоцитозу.

На поверхности базофилов находятся рецепторы для антител. Вырабатывающиеся в организме антитела связываются с этими рецепторами и при попадании в организм специфического антигена, вступают с ним во взаимодействие. Эта реакция антиген – антитело, происходящая на мембране базофилов приводит к их активации и высвобождению активных компонентов гранул в межклеточную среду. В результате нарушается сосудисто-тканевая проницаемость, происходит выход из сосудистого русла через образовавшиеся в микрососудах «поры» форменных элементов и жидкой части крови, что приводит к появлению отека, гиперемии кожи, а также к возникновению зуда и боли.

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 - клетки округлой формы с округлым или бобовидным ядром и небольшим объемом цитоплазмы, в которой органеллы развиты плохо, встречаются неспецифические гранулы – лизосомы. На поверхности лимфоцита есть рецепторы для антигенов, гормонов и ряда биологически-активных веществ. В крови составляют 20-35% от общего числа лейкоцитов. Среди лимфоцитов различают малые лимфоциты, средние и большие. Большие лимфоциты встречаются в крови новорожденных, у взрослых они отсутствуют. Большую часть всех лимфоцитов крови составляют малые лимфоциты.

Свойства лимфоцитов:

выход из крови в ткани, миграция в тканях;

направленная миграция в очаги воспаления и иммунологических конфликтов;

пролиферация и дифференцировка под влиянием различных стимулов;

у Т-киллеров цитотоксичность.

По функции лимфоциты подразделяются на В- и Т- лимфоциты.

B-лимфоциты составляют около 30 % циркулирующих лимфоцитов. Их главная функция - участие в выработке антител, т.е. обеспечение гуморального иммунитета. При действии антигенов В-лимфоциты преобразуются в плазмоциты - клетки, способные синтезировать и секретировать защитные белки – антитела (иммуноглобулины), которые поступают в кровь, обеспечивая гуморальный иммунитет.

Т-лимфоциты составляют около 70 % циркулирующих лимфоцитов. 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. Среди Т-лимфоцитов выявлено несколько функциональных групп:

Т-хелперы - способствуют пролиферации и дифференцировке Т- и В-лимфоцитов;

Т-киллеры - обладают цитотоксичностью, т.е. убивают чужеродные и раковые клетки, вирусы, простейших;

Т-супрессоры - подавляют пролиферацию и дифференцировку Т-киллеров, T-памяти, T-хелперов;

Т-памяти - хранят информацию о попадающих в организм антигенах;

Т-лимфоциты синтезируют активные вещества, включая интерферон.

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.

Моноциты - крупные округлые или овальные клетки с бобовидным или подковообразным ядром и достаточно большим объемом цитоплазмы, в которой много лизосом (неспецифических гранул), фагосом; цитоплазма окрашивается в синевато-серый цвет. Моноциты образуются в красном костном мозге, имеют на мембране рецепторы для иммуноглобулинов и комплемента. В периферической крови находятся от 1,5 суток до 4 дней, затем мигрируют в ткани, где превращаются в макрофаги.

Свойства моноцитов:

выход из кровеносных сосудов в окружающие ткани или на поверхность слизистых оболочек и дифференцировка в макрофаги.

секреция множества биологически-активных веществ.

процессинг и представление антигенов имммунокомпетентным клеткам.

Кровяные пластинки, или тромбоциты, в свежей крови имеют вид мелких бесцветных телец округлой или веретеновидной формы. Они могут объединяться (агглютинировать) в маленькие или большие группы. Кровяные пластинки представляют собой безъядерные фрагменты цитоплазмы, отделившиеся от мегакариоцитов - гигантских клеток костного мозга.

Функция тромбоцитов - участие в процессе свертывания, или коагуляции, крови, что является защитной реакцией организма на повреждение и предотвращение потери крови. При повреждении стенки сосуда пластинки быстро агрегируют, прилипают к образующимся нитям фибрина, в результате чего формируется тромб, закрывающий дефект.

Продолжительность жизни тромбоцитов - в среднем 9-10 дней. Стареющие тромбоциты фагоцитируются макрофагами селезенки.