Лейкоцитоз и лейкопения

При увеличении числа лейкоцитов возникает лейкоцитоз, при уменьшении – лейкопения.

Истинный лейкоцитоз связан с повышением кроветворения.

Ложный лейкоцитоз зависит от сгущения крови, например, при избыточном потоотделении.

Перераспределительный лейкоцитоз возникает тогда, когда количество лейкоцитов растет за счет их выхода из депо (где обычно кровь сгущается), например, выброс крови из селезенки или бассейна воротной вены печени.

Лейкоцитозы делятся на физиологические и патологические.

Среди физиологических лейкоцитозов различают:

1. Пищевой возникает после приема пищи. При этом число лейкоцитов возрастает незначительно (в среднем на 1-3 тыс. в 1 мкл). При пищевом лейкоцитозе большое количество лейкоцитов скапливается в подслизистой основе тонкой кишки. Здесь они выполняют защитную функцию – препятствуют попаданию чужеродных агентов в кровь и лимфу. Пищевой лейкоцитоз носит перераспределительный характер.

2. Миогенный наблюдается после выполнения тяжелой мышечной работы. Число лейкоцитов при этом может возрастать в 3-5 раз. Огромное количество лейкоцитов при физической нагрузке скапливается в мышцах. Миогенный лейкоцитоз носит как перераспеределительный, так и истинный характер (усиление костномозгового кроветворения).

3. Эмоциональный как и лейкоцитоз при болевом раздражении носит перераспределительный характер и редко достигает больших величин.

4. При беременности. Большое количество лейкоцитов скапливается в подслизистой основе матки. Этот лейкоцитоз носит местный характер. Его физиологический смысл состоит не только в предупреждении попадания инфекции в организм роженицы, но и в стимулировании сократительной функции матки.

При патологических лейкоцитозах происходит выброс клеток из органов кроветворения с преобладанием молодых форм.

Различают:

1. реактивный – при интоксикации, воспалительном процессе, инфекционных заболеваниях;

2. стойкий наблюдается при лейкозах. Это наиболее тяжелая форма лейкоцитоза. Лейкоциты, образующиеся при этом заболевании в избыточном количестве, как правило, малодифференцированы и не способны защищать организм от патогенных бактерий.

Лейкопения также может быть истинной и ложной. Ложные лейкопении связаны с разжижением крови, например, после приема большого количества воды. Истинные лейкопении могут быть при угнетении функций кроветворных органов, при лучевой болезни и применении некоторых фармакологических препаратов.

Лейкопения делится на два вида:

1. функциональная возникает при брюшном тифе, вирусных заболеваниях, сепсисе, туберкулезе, голодании, анафилактическом шоке, после приема амидомирина, сульфаниламидных препаратов, после воздействия ионизирующих излучений (лучевая болезнь);

2. органическая – при стойком лейкозе, апластической анемии (поражение костного мозга).

Нейтрофилы. В крови взрослого человека могут встречаться зрелые и юные формы лейкоцитов. Однако в норме обнаружить их удается лишь у самой многочисленной группы – нейтрофилов. Юные нейтрофилы, или миелоциты, имеют крупное бобовидное ядро, палочкоядерные имеют ядро, не разделенное на сегменты. Зрелые, или сегментоядерные, нейтрофилы имеют ядро, разделенное на 2-3 сегмента. Чем больше сегментов в ядре, тем старее нейтрофил. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейтрофилов свидетельствует об омоложении крови, и носит название сдвига лейкоцитарной формулы влево, снижение количества этих клеток свидетельствует о старении крови и называется сдвигом лейкоцитарной формулы вправо. Сдвиг влево наблюдается при лейкозах (белокровии), инфекционных и воспалительных заболеваниях. Нейтрофилы составляют основную часть лейкоцитов периферической крови. Они образуются в красном костном мозге из стволовой кроветворной клетки. Затем 8-10 суток они созревают в красном костном мозге. Затем 3-5 дней находятся в резерве (костный мозг). На 2-31 час попадают в кровь, на 2-5 суток в ткань, после чего погибают. Общая продолжительность жизни около 13 дней. За сутки образуется 10¹¹ нейтрофилов. При инфекциях их продукция возрастает в 5 раз. Гранулы нейтрофилов содержат множество факторов, определяющих их основные функции: 1. фагоцитоз; 2. внутриклеточное переваривание; 3. цитотоксическое действие.

Фагоцитоз и внутриклеточное переваривание чужеродных тел были открыты в 1892 году И.И.Мечниковым. Нейтрофилы обладают способностью проникать через стенку капилляров и активно направленно (направленное движение называется хемотаксис) передвигаться к очагу воспаления под влиянием особых веществ – хемоаттрактантов, которые выделяются чужеродными клетками и тем самым привлекают к этим клеткам нейтрофилы. Нейтрофилам присуще амебовидное движение. Они могут передвигаться на расстояние до 40 мкм/мин, что в 3-4 раза превышает диаметр этих клеток. Фагоцитоз происходит в три этапа: адгезия (прилипание) чужеродных клеток, их поглощение и переваривание с участием кислых протеолитических ферментов. В среднем 1 нейтрофил способен фагоцитировать до 30 микробов. Энергия для фагоцитоза образуется в результате гликолиза, важную роль в процессе фагоцитоза играет способность нейтрофилов образовывать активные формы кислорода (например, перекись водорода – Н₂О₂), которые повреждают молекулы бактериальных клеток. Но это повреждающее действие распространяется и на сами нейтрофилы, поэтому они тоже погибают, как и соседние клетки.

Цитотоксический эффект, или киллинг, открыт в 1968 году. Он заключается в том, что нейтрофилы в присутствии иммуноглобулинов и при наличии комплемента подходят к клетке-мишени, но не фагоцитируют ее, а повреждают на расстоянии, это осуществляется за счет выделения нейтрофилом активных форм кислорода – пероксида водорода, гипохромной кислоты и т.д.

Базофилы, тучные клетки. Были открыты в 1877 году П.Эрлихом. Различают два вида базофилов: циркулирующие в периферической крови – гранулоциты-базофилы, и локализованные в тканях – тканевые базофилы, или тучные клетки.

Количество базофилов нарастает в крови во время заключительной фазы острого воспаления и немного увеличивается при хроническом воспалении. Базофилы синтезируют и выделяют в среду биологически-активные вещества (БАВ)- это гепарин, гистамин, серотонин, простагландины, которые регулируют физиологические процессы.

В основе функционирования базофилов лежат следующие механизмы:

1. Синтез и реабсорбция БАВ.

2. Образование гранул БАВ, в конечном итоге базофил полностью нафарширован гранулами.

3. Дергануляция – путь выведения БАВ из базофилов.

Для этого происходит взаимодействие иммуноглобулинов с рецепторами, расположенными на поверхности базофила, что приводит к выходу БАВ из базофилов. При этом развиваются следующие реакции: полагают, что гепарин и другие продукты этих клеток ингибирует фибринолиз, что способствует разрушению фибрина, это препятствует свертыванию крови в очаге воспаления. Кроме того, гепарин ингибирует, то есть разрушает многие кислые ферменты, в том числе гистаминазу, которая разрушает гистамин, что повышает его содержание. Гистамин – антагонист гепарина, он расширяет капилляры, что увеличивает приток крови, что обеспечивает быстрое рассасывание и заживление. В высоких концентрациях гистамин может вызвать аллергическое воспаление, а при попадании его в системный кровоток развивается анафилактический шок. Следует отметить, что иммуноглобулины образуются лимфоцитами кожи, Ж-К тракта, органами дыхания. Когда антигены-аллергены воздействуют на эти структуры, то они выбрасывают большое количество иммуноглобулинов, что приводит к развитию клинической картины аллергических реакций (бронхиальная астма, крапивница, глистные инвазии, лекарственная болезнь). Базофилы продуцируют хемотаксические факторы: эозинофильный и нейтрофильный, которые способствуют привлечению к месту накопления базофилов на «помощь» соответственно. Эозинофилов и нейтрофилов. Эозинофилы и нейтрофилы являются антагонистами базофилов. Они способны поглощать гранулы базофилов, наполненные гистамином, и за счет гистаминазы разрушать это вещество для предотвращения возникновения аллергии. В эозинофилах, кроме того, синтезируется фактор, блокирующий синтез гистамина в базофилах. Поэтому при аллергических реакциях повышается количество эозинофилов. Базофилия – это увеличение процентного содержания базофилов при аллергических реакциях.

Эозинофилы. Они образуются в красном костном мозге под влиянием эозинофилопоэтинов (это факторы тимуса и факторы, образуемые лимфоцитами селезенки). Созревание в костном мозге идет примерно 34 часа. Затем эозинофилы попадают на два часа в периферическую кровь, откуда мигрируют в покровные ткани – кожу, слизистые оболочки, Ж-К тракт, дыхательные пути, мочеполовые пути.

Эозинофилы выполняют три основные функции:

1. Противоглистный иммунитет. При этом в ответ на инвазию личинки в организм человека образуются иммуноглобулины, которые взаимодействуют с рецепторами на поверхности эозинофилов и тем активируют их. В результате эозинофилы вступают в контакт с личинкой. При этом происходит дегрануляция – выход из эозинофилов и отложение на поверхности личинки пероксидазы, что вызывает повреждение личинки и ее лизис (рассасывание).

2. Предупреждение попадания антигена в сосудистое русло. При этом. Выйдя из капилляра, эозинофилы встречают на пути антигены и связывают их, препятствуя попаданию антигенов в сосудистое русло.

3. Уменьшение ГНТ (гиперчувствительности немедленного типа) связано с тем, что эозинофил содержит факторы. Которые способны обезвредить гепарин, гистамин и субстанцию анафилаксии базофилов. Кроме того, эозинофилы способны фагоцитировать гранулы, выделяемые базофилами.

Моноциты (система мононуклеарных фагоцитов), которая включает единые по происхождению и функциям клетки – моноциты и тканевые макрофаги. Развитие моноцита идет из стволовой кроветворной клетки, из которой происходят два ростка – нейтрофильный и макрофагальный, Последний развивается по пути: монобласт – промоноцит – моноцит. Затем моноцит мигрирует в органы – в печень идет до 56,7% моноцитов, в легкие – 14,9%, в брюшную полость – 7,6%, в другие ткани – 21,1%.

Функции моноцитов:

1. Фагоцитоз. Он осуществляется, как и у нейтрофилов за счет ферментов лизосом и активных радикалов кислорода. Когда в организме возникает очаг воспаления, то в нем появляются факторы, повышающие моноцитопоэз и миграцию моноцитов в этот очаг. Здесь в очаге моноцит дифференцируется в макрофаг и осуществляет фагоцитоз. Макрофаги приходят на смену нейтрофилам, которые действуют только в щелочной среде, то есть в начале воспалительного процесса. Постепенно в очаге воспаления в связи с накоплением недоокисленных продуктов обмена возникает кислая реакция, и нейтрофилы теряют свою активность. Макрофаги отличаются от нейтрофилов тем, что для их активности необходима кислая среда (Е.Б.Бабский, А.Б.Коган, В.Д.Глебовский, 1984 год).

2. Цитотоксическая функция, благодаря которой макрофаги осуществляют противоопухолевый, противомикробный, противопаразитарный и противовирусный иммунитет. Механизм цитолиза состоит в повреждении мембраны чужеродной клетки продуктами активации кислорода, что вызывает вход в клетку осмотически активных ионов – натрия, калия, что приводит к осмотическому шоку и разрыву мембраны клетки.

3. Участие в процессах резорбции тканей, например, в процессах инволюции, то есть восстановления желтого тела яичников, посреродовой матки, молочных желез после лактации.

4. Продукция факторов, усиливающих фибринолиз (тромбоксаны, тромбопластин), то есть свертывание крови и растворение кровяного сгустка.

5. Участие в регуляции углеводного (за счет поглощения инсулина) и липидного (захват липопротеинов, несущих холестерин к тканям) обменов.

6. Участие в механизмах специфического иммунитета. При этом макрофаг захватывает, расщепляет и перерабатывает антиген и представляет антигеновую информацию Т- и В-лимфоцитам. Этот процесс носит название презентации антигена. Кроме того, макрофаги вырабатывают монокины, которые могут усиливать или, тормозить иммунный ответ со стороны Т- и В-лимфоцитов (интерлейкины).

7. Стимуляция процессов пролиферации гладкомышечных клеток в сосудах.

Лимфоциты – играют важную роль в развитии защитных реакций и в сохранении целостности организма. Все чужеродные для организма белки и их носители (микроорганизмы, вирусы, паразиты, белки чужеродной ткани после трансплантации) немедленно становятся предметом атаки лимфоцитов. Лимфоциты способны различать в организме «свое» и «чужое», основанной на антигенных различиях белков собственных тканей организма и чужеродных белков. Указанная способность лимфоцитов осуществляется благодаря наличию в их наружной мембране специфических рецепторов, возбуждающихся при соприкосновении с чужеродными белками. Одни из этих клеток Т-лимфоциты – выделяют при таком контакте лизосомные ферменты, разрушающие чужеродные белки или клетки, носители этих белков. Другие лимфоциты – В-лимфоциты – возбуждаются при контакте с чужеродными белками и запускают цепь межклеточных взаимодействий, приводящих к выработке специфических антител, которые связывают и нейтрализуют чужеродные белки, а также способствуют фагоцитозу бактерий-носителей этих белков.

Лимфоциты развиваются из стволовой кроветворной клетки. Созревание лимфоцитов происходит не только в костном мозге, здесь лишь возникают родоначальники. Предшественники Т-лимфоцитов вначале с током крови попадают в тимус (зобная железа) и контактируя с ее клетками приобретают способность к фагоцитозу (поэтому и название Т-лимфоциты, или тимусзависимые), а затем они зреют в лимфатических узлах, селезенке, пейеровых бляшках кишечника. Другая часть лимфоцитов поступает с током крови в лимфоидную ткань миндалин, червеобразного отростка толстой кишки (у птиц это происходит в фабрициевой сумке – бурсе, поэтому и название – бурсзависимые, или В-лимфоциты) и контактируя с клетками этой ткани приобретает способность отвечать на контакт с «чужими» белками реакциями, вызывающими выработку специфических антител. Существует группа клеток – О-лимфоциты, являющиеся предшественниками Т- и В-клеток, которые не проходят дифференцировки в органах иммунной системы. При необходимости они способны превращаться в Т- и В-лимфоциты. О-лимфоциты секретируют белки, которые способны «пробуравливать» отверстия (поры) в мембране чужеродных клеток (поэтому они называются перфоринами). Другие лимфоциты (цитотоксические – ЦТЛ) содержат протеолитические ферменты (цитолизины), которые проникают в чужеродную клетку через образовавшиеся поры и разрушают ее.

Все виды лимфоцитов делятся в зависимости от выполняемой функции:

1. Клетки, узнающие чужеродный антиген и дающие сигнал началу иммунного ответа – это клетки иммунологической памяти.

2. Клетки, выполняющие лизис (растворение) клеток-мишеней (возбудители инфекционных болезней, грибки, микобактерии, опухолевые клетки и т.д. – это клетки –киллеры (от англ. tu kill – убивать).

3. Клетки, помогающие образованию киллеров, их называют хелперы (от анг. Help – помогать).

4. Клетки, препятствующие иммунному ответу, или тормозящие его начало, или осуществляющие прерывание иммунной реакции организма – это супрессоры. Существуют еще Т-контрсупрессоры, которые препятствуют действию Т-супрессоров и усиливают иммунный ответ.

5. Т-дифференцирующие – регулируют функцию стволовых кроветворных клеток, то есть на соотношение эритроцитарного, лейкоцитарного и тромбоцитарного ростков кост. мозга.

6. В-клетки, вырабатывающие иммуноглобулины.

ЭРИТРОЦИТЫ

Впервые эритроциты были обнаружены в крови лягушки Мальпиги (1661), а Левенгук (1673) показал, что они также присутствуют в крови человека и млекопитающих.

Общая поверхность всех циркулирующих в крови эритроцитов –

3800 м², что в 1500 раз больше поверхности тела. Средний диаметр эритроцита 7,3 мкм, средняя толщина 2,0 мкм, средний объем одного эритроцита 86 мкм, средняя площадь 140 мкм. Существует несколько вариантов форм эритроцитов, в связи с чем эритроциты носят соответствующие названия: дискоциты, стоматоциты, эхиноциты, микроциты(их диаметр меньше 7,2 мкм), мегалоциты (диаметр больше 9,5 мкм), нормоциты.

В структуре эритроцита различают строму и оболочку. Оболочка образована белково-липоидным комплексом (поверхностная мембрана). Поверхностная мембрана эритроцита четырехслойная: наружный слой мембраны содержит набор антигенов, в том числе АВО (групповые признаки крови), резус и т.д., два средних слоя – фосфолипидные их внутренний слой содержит натрий-калиевый насос. Мембрана эритроцита малопроницаема для ионов натрия и калия, коллоидов, легкопроницаема для хлора, НСО₃^-, Н⁺, ОН^-, молекул кислорода, углекислого газа. Внутри эритроцита в толще мембраны находится около 140 ферментов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза), витамины (В₁, В₂, В₆, аскорбиновую кислоту), ряд компонентов свертывающей и противосвертывающей системы.

Строма эритроцита заполнена гемоглобином, который составляет 90% сухого вещества, остальные 10% - это другие белки, липоиды, глюкоза и минеральные соли. Минеральный состав эритроцитов и плазмы неодинаков. В эритроцитах человека больше ионов калия, чем ионов натрия; в плазме же имеется обратное соотношение. В зрелых эритроцитах отсутствует ядро, что не требует больших затрат кислорода на собственные нужды и позволяет боле полноценно снабжать организм кислородом. Эритроциты живут до 120 дней. Энергия черпается за счет гликолиза.