Развитие крови и лимфы
Тема 10. КРОВЬ И ЛИМФА
Характеристика и состав крови
Кровь – это ткань или одна из разновидностей соединительных тканей.
Система крови включает в себя следующие компоненты:
1) кровь и лимфу;
2) органы кроветворения и иммунопоэза;
3) клетки крови, выселившиеся из крови в соединительную и эпителиальную ткани и способные вернуться (рециркулировать) снова в кровеносное русло (лимфоциты).
Кровь, лимфа и рыхлая неоформленная соединительная ткань составляют внутреннюю среду организма.
Функции крови:
1) транспортная. Данная функция крови крайне разнообразна. Кровь осуществляет перенос газов (за счет способности гемоглобина связывать кислород и углекислый газ), различных питательных и биологически активных веществ;
2) трофическая. Питательные вещества поступают в организм с пищей, затем расщепляются в желудочно-кишечном тракте до белков, жиров и углеводов, всасываются и переносятся кровью к различным органам и тканям;
3) дыхательная. Осуществляется в виде транспорта кислорода и углекислого газа. Оксигенированный в легких гемоглобин (оксигемоглобин) доставляется кровью по артериям ко всем органам и тканям, где происходит газообмен (тканевое дыхание), кислород расходуется на аэробные процессы, а углекислота связывается гемоглобином крови (карбоксигемоглобинам) и по венозному кровотоку доставляется в легкие, где вновь происходит оксигенация;
4) защитная. В крови имеются клетки и системы, обеспечивающие неспецифическую (система комплемента, фагоциты, NK-клетки) и специфическую (Т– и В-системы иммунитета) защиту;
5) экскреторная. Кровь выводит продукты распада макромолекул (мочевина и креатинин выводятся почками с мочой).
В совокупности эти функции обеспечивают гомеостаз (постоянство внутренней среды организма).
Составные компоненты крови:
1) клетки (форменные элементы);
2) жидкое межклеточное вещество (плазма крови).
Соотношение частей крови: плазма – 55 – 60%, форменные элементы – 40 – 45%.
Плазма крови состоит из:
1) воды (90 – 93%);
2) содержащихся в ней веществ (7 – 10%).
В плазме содержатся белки, аминокислоты, нуклеотиды, глюкоза, минеральные вещества, продукты обмена.
Белки плазмы крови:
1) альбумины;
2) глобулины (в том числе иммуноглобулины);
3) фибриноген;
4) белки-ферменты и др.
Функция плазмы – транспорт растворимых веществ.
В связи с тем что в крови содержатся как истинные клетки (лейкоциты), так и постклеточные образования (эритроциты и тромбоциты), в совокупности их принято именовать их в совокупности форменными элементами.
Качественный и количественный состав крови (анализ крови) – гемограмма и лейкоцитарная формула.
Гемограмма взрослого человека:
1) эритроцитов содержится:
а) у мужчин – 3,9 – 5,5 x 1012 в 1 л, или 3,9 – 5,5 млн в 1 мкл, концентрация гемоглобина 130 – 160 г/л;
б) у женщин – 3,7 – 4,9 x 1012, гемоглобин – 120 – 150 г/л;
2) тромбоцитов – 200 – 300 x 109 в 1 л;
3) лейкоцитов – 3,8 – 9 x 109 в 1 л.
Структурная и функциональная характеристика форменных элементов крови
Эритроциты – преобладающая популяция форменных элементов крови. Морфологические особенности:
1) не содержат ядра;
2) не содержат большинства органелл;
3) цитоплазма заполнена пигментным включением (гемоглобином).
Форма эритроцитов:
1) двояковогнутые диски – дискоциты (80%);
2) остальные 20% – сфероциты, планоциты, эхиноциты, седловидные, двуямочные.
По размеру можно выделить следующие виды эритроцитов:
1) нормоциты (7,1 – 7,9 мкм, концентрация нормоцитов в периферической крови – 75%);
2) макроциты (размером более 8 мкм, количество – 12,5%);
3) микроциты (размером менее 6 мкм – 12,5%).
Различаются две формы гемоглобина эритроцитов:
1) НbА;
2) HbF.
У взрослого человека НbА – 98%, HbF – 2%. У новорожденных НbА – 20%, HbF – 80%. Продолжительность жизни эритроцитов – 120 дней. Старые эритроциты разрушаются макрофагами, в основном в селезенке, а освобождающееся из них железо используется созревающими эритроцитами.
В периферической крови имеются незрелые формы эритроциты, называемые ретикулоцитами (1 – 5% от общего числа эритроцитов).
Функции эритроцитов:
1) дыхательная (транспорт газов: O2 и СО2);
2) транспорт других веществ, адсорбированных на поверхности цитолеммы (гормонов, иммуноглобулинов, лекарственных препаратов, токсинов и др.).
Тромбоциты (или кровяные пластинки) – фрагменты цитоплазмы особых клеток красного костного мозга (мегакариоцитов).
Составные части тромбоцита:
1) гиаломер (основа пластинки, окруженная плазмолеммой);
2) грануломер (зернистость, представленная специфическими гранулами, а также фрагментами зернистой ЭПС, рибосомами, митохондриями и др.).
Форма – округлая, овальная, отростчатая.
По степени зрелости тромбоциты подразделяются на:
1) юные;
2) зрелые;
3) старые;
4) дегенеративные;
5) гигантские.
Продолжительность жизни – 5 – 8 дней.
Функция тромбоцитов – участие в механизмах свертывания крови посредством:
1) склеивания пластинок и образования тромба;
2) разрушения пластинок и выделения одного из многочисленных факторов, способствующих превращению глобулярного фибриногена в нитчатый фибрин.
Лейкоциты (или белые кровяные тельца) – ядерные клетки крови, выполняющие защитную функцию. Содержатся в крови от нескольких часов до нескольких суток, а затем покидают кровеносное русло и проявляют свои функции в основном в тканях.
Лейкоциты представляют неоднородную группу и подразделяются на несколько популяций.
Лейкоцитарная формула
Лейкоцитарная формула – процентное содержание различных форм лейкоцитов (к общему числу лейкоцитов, равному 100%).
Морфологическая и функциональная характеристика зернистых лейкоцитов
Нейтрофильные лейкоциты (или нейтрофилы) – самая большая популяция лейкоцитов (65 – 75%.). Морфологические особенности нейтрофилов:
1) сегментированное ядро;
2) в цитоплазме мелкие гранулы, окрашивающиеся в слабооксифильный (розовый) цвет, среди которых можно выделить неспецифические гранулы – разновидности лизосом, специфические гранулы. Органеллы у лейкоцитов не развиты. Размер в мазке составляет 10 – 12 мкм.
По степени зрелости нейтрофилы подразделяются на:
1) юные (метамиелоциты) – 0 – 0,5%;
2) палочкоядерные – 3 – 5%;
3) сегментоядерные (зрелые) – 60 – 65%.
Увеличение процентного содержания юных и палочкоядерных форм нейтрофилов носит название сдвига лейкоцитарной формулы влево и является важным диагностическим показателем. Общее увеличение количества нейтрофилов в крови и появление юных форм наблюдается при различных воспалительных процессах в организме. В настоящее время по нейтрофильным лейкоцитам возможно определение половой принадлежности крови – у женщин один из сегментов имеет околоядерный сателлит (или придаток) в виде барабанной палочки.
Продолжительность жизни нейтрофилов – 8 дней, из них 8 – 12 ч они находятся в крови, а затем выходят в соединительную и эпителиальную ткани, где и выполняют основные функции.
Функции нейтрофилов:
1) фагоцитоз бактерий;
2) фагоцитоз иммунных комплексов («антиген – антитело»);
3) бактериостатическая и бактериолитическая;
4) выделение кейлонов и регуляция размножения лейкоцитов.
Эозинофильные лейкоциты (или эозинофилы). Содержание в норме – 1 – 5%. Размеры в мазках – 12 – 14 мкм.
Морфологические особенности эозинофилов:
1) имеется двухсегментное ядро;
2) в цитоплазме отмечается крупная оксифильная (красная) зернистость;
3) другие органеллы развиты слабо.
Среди гранул эозинофилов выделяют неспецифические азурофильные гранулы – разновидность лизосом, содержащую фермент пероксидазу и специфические гранулы, содержащие кислую фосфатазу. Органеллы у эозинофилов развиты слабо.
По степени зрелости эозинофилы также подразделяются на юные, палочкоядерные и сегментоядерные, однако определение этих субпопуляций в клинических лабораториях производится редко.
К способам нейтрализации гистамина и серотонина относятся фагоцитоз и адсорбция этих биологически активных веществ на цитолемме, выделение ферментов, расщепляющих их внеклеточно, выделение факторов, препятствующих выбросу гистамина и серотонина.
Функции эозинофилов – участия в иммунологических (аллергических и анафилактических) реакциях: угнетают (ингибируют) аллергические реакции посредством нейтрализации гистамина и серотонина.
Участием эозинофилов в аллергических реакциях объясняется их повышенное содержание (до 20 – 40% и более) в крови при различных аллергических заболеваниях (глистных инвазиях, бронхиальной астме, при раке и др.).
Продолжительность жизни эозинофилов – 6 – 8 дней, из них нахождение в кровеносном русле составляет 3 – 8 ч.
Базофильные лейкоциты (или базофилы). Это наименьшая популяция зернистых лейкоцитов (0,5 – 1%), однако в общей массе в организме их имеется огромное количество.
Размеры в мазке – 11 – 12 мкм.
Морфология:
1) крупное слабо сегментированное ядро;
2) в цитоплазме содержатся крупные гранулы;
3) другие органеллы развиты слабо.
Функции базофилов – участия в иммунных (аллергических) реакциях посредством выделения гранул (дегрануляции) и содержащихся в них вышеперечисленных биологически активных веществ, которые и вызывают аллергические проявления (отек ткани, кровенаполнение, зуд, спазм гладкой мышечной ткани и др.).
Базофилы также обладают способностью к фагоцитозу.
Морфологическая и функциональная характеристика незернистых лейкоцитов
Агранулоциты не содержат гранул в цитоплазме и подразделяются на две совершенно различные клеточные популяции – лимфоциты и моноциты.
Лимфоциты являются клетками иммунной системы.
Лимфоциты при участии вспомогательных клеток (макрофагов) обеспечивают иммунитет, т. е. защиту организма от генетически чужеродных веществ. Лимфоциты являются единственными клетками крови, способными при определенных условиях митотически делиться. Все остальные лейкоциты являются конечными дифференцированными клетками. Лимфоциты – гетерогенная (неоднородная) популяция клеток.
По размерам лимфоциты подразделяются на:
1) малые (4,5 – 6 мкм);
2) средние (7 – 10 мкм);
3) большие (больше 10 мкм).
В периферической крови до 90% составляют малые лимфоциты и 10 – 12% – средние. Большие лимфоциты в периферической крови в норме не встречаются. При электронно-микроскопическом исследовании малые лимфоциты можно подразделить на светлые и темные.
Малые лимфоциты характеризуются:
1) наличием крупного круглого ядра, состоящего в основном из гетерохроматина, особенно в мелких темных лимфоцитах;
2) узким ободком базофильной цитоплазмы, в которой содержатся свободные рибосомы и слабо выраженные органеллы – эндоплазматическая сеть, единичные митохондрии и лизосомы.
Для средних лимфоцитов характерно:
1) более крупное и рыхлое ядро, состоящее из эухроматина в центре и гетерохроматина по периферии;
2) в цитоплазме по сравнению с малыми лимфоцитами более развиты эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи, больше митохондрий и лизосом.
По источникам развития лимфоциты подразделяются на:
1) Т-лимфоциты. Их образование и дальнейшее развитие связано с тимусом (вилочковой железой);
2) В-лимфоциты. Их развитие у птиц связано с особым органом (фабрициевой сумкой), а у млекопитающих и человека – с пока точно не установленным ее аналогом.
Кроме источников развития, Т– и В-лимфоциты различаются между собой и по выполняемым функции.
По функции:
1) В-лимфоциты и образующиеся из них плазмоциты обеспечивают гуморальный иммунитет, т. е. защиту организма от чужеродных корпускулярных антигенов (бактерий, вирусов, токсинов, белков и др.), содержащихся в крови, лимфотканевой жидкости;
2) Т-лимфоциты, которые по выполняемым функциям подразделяются на следующие субпопуляции: киллеры, хелперы, супрессоры.
Однако эта простая классификация устарела, и сейчас принято все лимфоциты классифицировать по наличию на их мембране рецепторов (CD). В соответствии с этим выделяют лимфоциты CD3, CD4, CD8 и т. д.
По продолжительности жизни лимфоциты подразделяются на:
1) короткоживущие (недели, месяцы) – преимущественно В-лимфоциты;
2) долгоживущие (месяцы, годы) – преимущественно Т-лимфоциты.
Моноциты – наиболее крупные клетки крови (18 – 20 мкм), имеющие крупное бобовидное или подковообразное ядро и хорошо выраженную базофильную цитоплазму, в которой содержатся множественные пиноцитозные пузырьки, лизосомы и другие общие органеллы.
По своей функции – фагоциты. Моноциты являются не вполне зрелыми клетками. Циркулируют в крови 2 – 3 суток, после чего покидают кровеносное русло, мигрируют в разные ткани и органы и превращаются в различные формы макрофагов, фагоцитарная активность которых значительно выше моноцитов. Моноциты и образующиеся из них макрофаги объединяются в единую макрофагическую систему (или мононуклеарную фагоцитарную систему (МФС)).
Особенности лейкоцитарной формулы у детей
У новорожденных в общем анализе крови эритроцитов 6 – 7 x 1012 в литре – физиологический эритроцитоз, количество гемоглобина достигает 200 г в 1 л, лейкоцитов 10 – 30 x 109 в 1 л – физиологический возрастной лейкоцитоз, количество тромбоцитов такое же, как и у взрослых – 200 – 300 x 109 в л.
После рождения количество эритроцитов и гемоглобина постепенно снижается, достигая сначала показателей взрослых (5 млн в 1 мкл), а затем развивается физиологическая анемия. Уровень эритроцитов и гемоглобина достигает показателей взрослых только к периоду полового созревания. Количество лейкоцитов через 2 недели после рождения снижается до 10 – 15 x 109 в 1 л, а к периоду полового созревания достигает значений взрослого человека.
Наибольшие изменения в лейкоцитарной формуле у детей отмечаются в содержании лимфоцитов и нейтрофилов. Остальные показатели не отличаются от значений взрослых.
При рождении соотношение нейтрофилов и лимфоцитов аналогично показателям взрослых – 65 – 75% к 20 – 35%. В первые дни жизни ребенка наблюдается снижение концентрации нейтрофилов и повышение содержания лимфоцитов, на 4 – 5-е сутки их количество сравнивается – по 45% (первый физиологический перекрест). Далее у детей наблюдаются физиологический лимфоцитоз – до 65% и физиологическая нейтропения – 25%, наиболее низкие показатели нейтрофилов наблюдаются к концу второго года жизни. После этого начинается постепенное повышение содержания нейтрофилов и снижение концентрации лимфоцитов, в возрасте 4 – 5 лет наблюдается второй физиологический перекрест. К периоду полового созревания соотношение нейтрофилов и лимфоцитов приходит к уровню взрослого человека.
Составные компоненты и функции лимфы
Лимфа состоит из лимфоплазмы и форменных элементов, в основном лимфоцитов (98%), а также моноцитов, нейтрофилов, иногда эритроцитов. Лимфоплазма образуется посредством проникновения тканевой жидкости в лимфатические капилляры, а затем отводится по лимфатическим сосудам различного калибра и вливается в венозную систему. По пути движения лимфа проходит через лимфатические узлы, в которых она очищается от экзогенных и эндогенных частиц, а также обогащается лимфоцитами.
Функции лимфатической системы:
1) дренирование тканей;
2) обогащение лимфоцитами;
3) очищение лимфы от экзогенных и эндогенных веществ.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Источник
«Внутренняя среда организма:
кровь, лимфа, тканевая жидкость»
Внутренняя среда организма — совокупность жидкостей (крови, лимфы, тканевой жидкости), связанных между собой и принимающих непосредственное участие в процессах обмена веществ. Внутренняя среда организма осуществляет связь между всеми органами и клетками тела. Для внутренней среды характерно относительное постоянство химического состава и физико-химических свойств, которое поддерживается непрерывной работой многих органов.
Кровь — ярко-красная жидкость, циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов и обеспечивающая жизнедеятельность всех тканей и органов. В организме человека содержится около 5 л крови.
Бесцветная прозрачная тканевая жидкость заполняет промежутки между клетками. Она образуется из плазмы крови, проникающей через стенки кровеносных сосудов в межклеточные пространства, и из продуктов клеточного обмена веществ. Её объём составляет 15—20 л. Через тканевую жидкость осуществляется связь между капиллярами и клетками: путём диффузии и осмоса через неё передаются питательные вещества и О2 из крови в клетки, а СО2, вода и другие продукты жизнедеятельности — в кровь.
В межклетниках начинаются лимфатические капилляры, которые собирают тканевую жидкость. В лимфатических сосудах она превращается в лимфу — желтоватую прозрачную жидкость. По химическому составу она близка к плазме крови, но содержит в 3—4 раза меньше белков, поэтому обладает небольшой вязкостью. В лимфе содержится фибриноген, и благодаря этому она способна свёртываться, хотя и гораздо медленнее, чем кровь. Среди форменных элементов преобладают лимфоциты и очень мало эритроцитов. Объём лимфы в организме человека составляет 1—2 л.
Основные функции лимфы:
- Трофическая — в неё всасывается значительная часть жиров из кишечника (при этом она приобретает беловатый цвет за счёт эмульгированных жиров).
- Защитная — в лимфу легко проникают яды и бактериальные токсины, нейтрализующиеся затем в лимфатических узлах.
Состав крови
Кровь состоит из плазмы (60 % объёма крови) — жидкого межклеточного вещества и взвешенных в ней форменных элементов (40 % объёма крови) — эритроцитов, лейкоцитов и кровяных пластинок (тромбоцитов).
Плазма — вязкая белковая жидкость жёлтого цвета, состоящая из воды (90— 92 °%) и растворённых в ней органических и неорганических веществ. Органические вещества плазмы: белки (7—8 °%), глюкоза (0,1 °%), жиры и жироподобные вещества (0,8%), аминокислоты, мочевина, мочевая и молочная кислоты, ферменты, гормоны и др. Белки альбумины и глобулины участвуют в создании осмотического давления крови, транспортируют различные нерастворимые в плазме вещества, выполняют защитную функцию; фибриноген участвует в свёртывании крови. Кровяная сыворотка — это плазма крови, не содержащая фибриногена. Неорганические вещества плазмы (0,9 °%) представлены солями натрия, калия, кальция, магния и др. Концентрация различных солей в плазме крови относительно постоянна. Водный раствор солей, который по концентрации соответствует содержанию солей в плазме крови, называется физиологическим раствором. Он используется в медицине для восполнения недостающей в организме жидкости.
Эритроциты (красные кровяные клетки) — безъядерные клетки двояковогнутой формы (диаметр — 7,5 мкм). В 1 мм3 крови содержится примерно 5 млн эритроцитов. Основная функция — перенос О2 от лёгких к тканям и СО2 от тканей к органам дыхания. Окраска эритроцитов определяется гемоглобином, состоящим из белковой части — глобина и железосодержащего гема. Кровь, эритроциты которой содержат много кислорода, ярко-алая (артериальная), а кровь, отдавшая значительную его часть, — тёмно-красная (венозная). Эритроциты образуются в красном костном мозге. Срок их жизни — 100—120 дней, после чего они разрушаются в селезёнке.
Лейкоциты (белые кровяные клетки) — бесцветные клетки, имеющие ядро; их основная функция — защитная. В норме 1 мм3 крови человека содержит 6—8 тыс. лейкоцитов. Некоторые лейкоциты способны к фагоцитозу — активному захватыванию и перевариванию различных микроорганизмов или отмерших клеток самого организма. Лейкоциты образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезёнке и тимусе. Продолжительность их жизни — от нескольких дней до нескольких десятков лет. Лейкоциты делятся на две группы: гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), содержащие зернистость в цитоплазме, и агранулоциты (моноциты, лимфоциты).
Тромбоциты (кровяные пластинки) — мелкие (2—5 мкм в диаметре), бесцветные, безъядерные тельца округлой или овальной формы. В 1 мм3 крови насчитывается 250—400 тыс. тромбоцитов. Основная их функция — участие в процессах свёртывания крови. Тромбоциты образуются в красном костном мозге, разрушаются в селезёнке. Продолжительность их жизни — 8 дней.
Функции крови
Функции крови:
- Питательная — доставляет тканям и органам человека питательные вещества.
- Выделительная — удаляет через органы выделения продукты распада.
- Дыхательная — обеспечивает газообмен в лёгких и тканях.
- Регуляторная — осуществляет гуморальную регуляцию деятельности различных органов, разнося по организму гормоны и другие вещества, усиливающие или тормозящие работу органов.
- Защитная (иммунная) — содержит способные к фагоцитозу клетки и антитела (специальные белки), препятствующие размножению микроорганизмов или нейтрализующие их ядовитые выделения.
- Гомеостатическая — принимает участие в поддержании постоянной температуры тела, рН среды, концентрации ряда ионов, осмотического давления, онкотического давления (часть осмотического давления, определяемого белками плазмы крови).
Свёртывание крови
Свёртывание крови — важное защитное приспособление организма, предохраняющее его от потери крови при повреждении сосудов. Свёртывание крови — сложный процесс, состоящий из трёх этапов.
На первом этапе вследствие повреждения стенки сосуда происходит разрушение тромбоцитов и высвобождение фермента тромбопластина.
На втором этапе тромбопластин катализирует превращение неактивного белка плазмы протромбина в активный фермент тромбин. Это превращение осуществляется в присутствии ионов Ca2+.
На третьем этапе тромбин превращает растворимый белок плазмы фибриноген в волокнистый белок фибрин. Нити фибрина переплетаются, образуя густую сеть в месте повреждения кровеносного сосуда. В ней задерживаются клетки крови и формируется тромб (сгусток). В норме кровь свёртывается в течение 5—10 минут.
У людей, страдающих гемофилией, кровь не способна свёртываться.
Это конспект по теме «Внутренняя среда организма: кровь, лимфа, тканевая жидкость». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: Группы крови. Иммунитет
- Вернуться к списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии.
Источник