Эритропоэз

Образование эритроцитов, или эритропоэз, происходит в красном костном мозге. Эритроциты вместе с кроветворной тканью носят название “красного ростка крови”, или эритрона.

Для образования эритроцитов требуются железо и ряд витаминов.

Железо организм получает из гемоглобина разрушающихся эритроцитов и с пищей. Трехвалентное железо пищи с помощью вещества, находящегося в слизистой кишечника, превращается в двухвалентное железо. С помощью белка трансферрина железо, всосавшись, транспортируется плазмой в костный мозг, где оно включается в молекулу гемоглобина. Избыток железа депонируется в печени в виде соединения с белком – ферритина или с белком и липоидом – гемосидерина. При недостатке железа развивается железодефицитная анемия.

Для образования эритроцитов требуются витамин В₁₂ (цианокобаламин) и фолиевая кислота. Витамин В₁₂ поступает в организм с пищей и называется внешним фактором кроветворения. Для его всасывания необходимо вещество (гастромукопротеид), которое вырабатывается железами слизистой оболочки пилорического отдела желудка и носит название внутреннего фактора кроветворения Касла. При недостатке витамина В₁₂ развивается В₁₂-дефицитная анемия, Это может быть или при недостаточном его поступлении с пищей (печень, мясо, яйца, дрожжи, отруби), или при отсутствии внутреннего фактора (резекция нижней трети желудка). Считается, что витамин В₁₂ способствует синтезу глобина, Витамин В₁₂ и фолиевая кислота участвуют в синтезе ДНК в ядерных формах эритроцитов. Витамин В₂ (рибофлавин) необходим для образования липидной стромы эритроцитов. Витамин В₆ (пиридоксин) участвует в образовании гема. Витамин С стимулирует всасывание железа из кишечника, усиливает действие фолиевой кислоты. Витамин Е (a -токоферол) и витамин РР (пантотеновая кислота) укрепляют липидную оболочку эритроцитов, защищая их от гемолиза.

Для нормального эритропоэза необходимы микроэлементы. Медь помогает всасыванию железа в кишечнике и способствует включению железа в структуру гема. Никель и кобальт участвуют в синтезе гемоглобина и гемсодержащих молекул, утилизирующих железо. В организме 75% цинка находится в эритроцитах в составе фермента карбоангидразы. Недостаток цинка вызывает лейкопению. Селен, взаимодействуя с витамином Е, защищает мембрану эритроцита от повреждения свободными радикалами.

Физиологическими регуляторами эритропоэза являются эритропоэтины, образующиеся главным образом в почках, а также в печени, селезенке и в небольших количествах постоянно присутствующие в плазме крови здоровых людей. Эритропоэтины усиливают пролиферацию клеток-предшественников эритроидного ряда – КОЕ-Э (колониеобразующая единица эритроцитарная) и ускоряют синтез гемоглобина. Они стимулируют синтез информационной РНК, необходимой для образования энзимов, которые участвуют в формировании гема и глобина. Эритропоэтины увеличивают также кровоток в сосудах кроветворной ткани и увеличивают выход в кровь ретикулоцитов. Продукция эритропоэтинов стимулируется при гип оксии различного происхождения: пребывание человека в горах, кровопотеря, анемия, заболевания сердца и легких. Эритропоэз активируется мужскими половыми гормонами, что обусловливает большее содержание эритроцитов в крови у мужчин, чем у женщин. Стимуляторами эритропоэза являются соматотропный гормон, тироксин, катехоламины, интерлейкины. Торможение эритропоэза вызывают особые вещества – ингибиторы эритропоэза, образующиеся при увеличении массы циркулирующих эритроцитов, например у спустившихся с гор людей. Тормозят эритропоэз женские половые гормоны (эстрогены), кейлоны. Симпатическая нервная система активирует эритропоэз, парасимпатическая – тормозит. Нервные и эндокринные влияния на эритропоэз осуществляются, по-видимому, через эритропоэтины.

Об интенсивности эритропоэза судят по числу ретикулоцитов – предшественников эритроцитов. В норме их количество составляет 1 – 2%. Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 100 – 120 дней.

Разрушение эритроцитов происходит в печени, селезенке, в костном мозге посредством клеток мононуклеарной фагоцитарной системы. Продукты распада эритроцитов также являются стимуляторами кроветворения.

34. Гемоглобин, его структура и свойства. Виды гемоглобина. Роль гемоглобина в транспорте газов крови.

Гемоглоби́н — сложный железосодержащий белок животных, обладающих кровообращением, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани.

Нормальным содержанием гемоглобина в крови человека считается: у мужчин — 130—160 г/л (нижний предел — 120, верхний предел — 180 г/л), у женщин — 120—150 г/л; у детей нормальный уровень гемоглобина зависит от возраста и подвержен значительным колебаниям. Так, у детей через 1—3 дня после рождения нормальный уровень гемоглобина максимален и составляет145—225 г/л, а к 3—6 месяцам снижается до минимального уровня — 95—135 г/л, затем с 1 года до 18 лет отмечается постепенное увеличение нормального уровня гемоглобина в крови.

Нормальным содержанием гемоглобина в крови человека считается: у мужчин 130—170 г/л, у женщин 120—150 г/л; у детей — 120-140 г/л.

Гемоглобин является сложным белком класса хромопротеинов, то есть в качестве простетической группы здесь выступает особая пигментная группа, содержащая химический элемент железо — гем.
Молекула гемоглобина состоит из четырёх полипептидных цепей, каждая из которых нековалентно связана с ферропротопорфирином (гем).

У гемоглобина есть еще одна немаловажная функция: он ускоряет транспорт углекислого газа от тканей к легким. Гемоглобин связывает углекислый газ сразу после высвобождения кислорода; примерно 15% углекислого газа, присутствующего в крови, переносится молекулами гемоглобина. Находящаяся в эритроцитах карбоангидраза катализирует превращение поступающего из тканей углекислого газа в угольную кислоту. Угольная кислота быстро диссоциирует на бикарбонат-ион и протон, причем равновесие сдвинуто в сторону диссоциации. Для предотвращения опасного повышения кислотности крови должна существовать буферная система, способная поглощать избыток протонов. Гемоглобин связывает два протона на каждые четыре освободившиеся молекулы кислорода, определяя буферную емкость крови.
Гемоглобин высоко токсичен при попадании значительного его количества из эритроцитов в плазму крови (что происходит при массивном внутрисосудистом гемолизе, геморрагическом шоке, гемолитических анемиях, переливании несовместимой крови и других патологических состояниях). Токсичность гемоглобина, находящегося вне эритроцитов, в свободном состоянии в плазме крови, проявляется тканевой гипоксией — ухудшением кислородного снабжения тканей, перегрузкой организма продуктами разрушения гемоглобина — железом, билирубином, порфиринами с развитием желтухи или острой порфирии, закупоркой почечных канальцев крупными молекулами гемоглобина с развитием некроза почечных канальцев и острой почечной недостаточности.

Ввиду высокой токсичности свободного гемоглобина в организме существуют специальные системы для его связывания и обезвреживания. В частности, одним из компонентов системы обезвреживания гемоглобина является особый плазменный белок гаптоглобин, специфически связывающий свободный глобин и глобин в составе гемоглобина. Комплекс гаптоглобина и глобина (или гемоглобина) затем захватывается селезенкой и макрофагами тканевой ретикуло-эндотелиальной системы и обезвреживается.

Другой частью гемоглобинообезвреживающей системы является белок гемопексин, специфически связывающий свободный гем и гем в составе гемоглобина. Комплекс гема (или гемоглобина) и гемопексина затем захватывается печенью, гем отщепляется и используется для синтеза билирубина и других желчных пигментов, или выпускается в рециркуляцию в комплексе с трансферрином для повторного использования костным мозгом в процессе эритропоэза.

Большая часть О₂ переносится кровью в виде химического соединения с гемоглобином - оксигемоглобина. Оксигемоглобин (HbO2) - оксигенированный гемогло­бин, соединение гемоглобина с молекулярным кислоро­дом. Оксигемоглобин переносит O2 от органов дыхания к тканям и определяет ярко-красный цвет артериальной крови.

35. Лейкоциты крови человека: виды, количество, функции. Перераспределительные и истинные лейкоцитозы.

Лейкоциты крупнее эритроцитов и содержатся в крови в гораздо меньшем количестве (примерно 7000 в 1 мм3 крови). Они играют важную роль в защите организма от болезней. Каждый лейкоцит имеет ядро. Несмотря на наличие ядра, продолжительность их жизни в кровотоке обычно не превышает нескольких дней. Все они способны к амебоидному движению. Это позволяет им протискиваться через стенки капилляров в области контакта клеток эндотелия и направляться к инфицированным тканям. Лейкоциты можно видеть с помощью светового микроскопа только в том случае, если они окрашены. На окрашенных препаратах отчетливо выявляются две основные группы лейкоцитов — гранулоциты, или зернистые лейкоциты, содержащие в цитоплазме гранулы, и агранулоциты, или незернистые лейкоциты, не имеющие таких гранул.

ГРАНУЛОЦИТЫ (72%). Эти клетки как и эритроциты образуются в костном мозге, но из других предшественников. Они характеризуются сегментированными ядрами довольно причудливой формы, поэтому называются также поли-морфноядерными (от греч. poly — много и morpha — форма) лейкоцитами. Среди них различают нейтрофилы, эозинофилы и базо-филы.

1. Нейтрофилы (фагоциты) составляют примерно 70% от общего числа лейкоцитов. Они способны протискиваться между клетками, образующими стенки капилляров и мигрировать по межклеточным пространствам различных тканей, направляясь к инфицированным участкам тела. Нейтрофилы активно фагоцитируют, т. е. поглощают и переваривают, болезнетворные бактерии (разд. 14.8.5).

2. Эозинофилы отличаются присутствием в цитоплазме гранул, окрашивающихся эозином в красный цвет. Обычно на их долю приходится всего 1,5% от общего числа лейкоцитов, но при аллергических состояниях (например при астме или сенной лихорадке) их количество возрастает. Эозинофилы обладают антигистаминными свойствами. Содержание эозинофилов в крови регулируется гормонами, секретируемыми корой надпочечников в ответ на самые разнообразные стрессовые воздействия.

3. Базофилы составляют 0,5% обшей популяции лейкоцитов. При окрашивании этих клеток основными красителями, такими, например, как метиленовый синий, в них становятся заметными синие гранулы. Базофилы синтезируют гепарин, белок, препятствующий свертыванию крови, и гистамин, инициирующий в частности воспалительную реакцию в поврежденных тканях, которая способствует их скорейшему заживлению. При некоторых аллергических состояниях, например при сенной лихорадке, наблюдается чрезвычайно высокая секреция гистамина.

АГРАНУЛОЦИТЫ (28%). Эти клетки не содержат гранул в цитоплазме. Если у гранулоцитов ядро как бы состоит из нескольких частей, то здесь оно явно одно, овальное или бобовидное, в связи с чем эти лейкоциты называют мононуклеарными или одноядерными. Выделяют два основных типа незернистых лейкоцитов.

1. Моноциты (4%) образуются в костном мозге и содержат ядро бобовидной формы. В кровотоке они проводят всего 30-40 ч, а затем выходят в окружающие ткани, становясь макрофагами.

2. Макрофаги фагоцитируют бактерии и другие относительно крупные частицы. Как будет пояснено в нашей статье, они способствуют развитию иммунного ответа, связывая и преобразуя некоторые антигены. Вместе с нейтрофилами они образуют действующую по всему организму фагоцитарную систему, являющуюся первой линией обороны против инфекции.

3. Лимфоциты (24%) образуются в тимусе (вилочковой железе) и лимфоидной ткани из клеток костномозгового происхождения. Это сферические клетки с небольшим количеством цитоплазмы. Способность к амебоидному движению у них ограничена. Лимфоциты содержатся также в лимфе и других тканях тела. Различают два их основных типа — Т- и В-лимфоциты (разд. 14.9). Они индуцируют иммунные реакции или участвуют в них (способствуют образованию антител, отторжению трансплантатов и уничтожению опухолевых клеток). Продолжительность жизни отдельного лимфоцита широко варьирует — от считанных дней до десяти с лишним лет.

Истинный лейкоцитоз возникает при усилении образования лейкоцитов и выхода их из костного мозга. Если же увеличение содержания лейкоцитов в крови связано с поступлением в циркуляцию тех клеток, которые в обычных условиях прикреплены к внутренней поверхности сосудов, такой лейкоцитоз называют перераспределительным. Именно перераспределением лейкоцитов объясняются колебания в течение дня. Так, количество лейкоцитов обычно несколько повышается к вечеру, а также после еды.

Физиологический лейкоцитоз наблюдается в предменструальный период, во второй половине беременности, через 1—2 недели после родоразрешения.

Физиологический перераспределительный лейкоцитоз может наблюдаться после приёма пищи, после физического или эмоционального напряжения, воздействия холода или тепла.

Лейкоцитоз как патологическая реакция чаще всего свидетельствует об инфекционном или асептическом воспалительном процессе в организме. Кроме того, лейкоцитоз часто выявляется при отравлениях нитробензолом, анилином, в начальную фазу лучевой болезни, как побочный эффект некоторых медикаментов, а также при злокачественных новообразованиях, острой кровопотере и многих других патологических процессах. В наиболее тяжёлой форме лейкоцитоз проявляется при лейкозах.

36. Строение и функции тромбоцитов. Этапы сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.

Формы тромбоцитов

В зависимости от степени зрелости различают следующие формы тромбоцитов:

зрелые формы (у здоровых людей они составляют 80-95%), в них различают наружную бледно-голубую зону (гиаломер) и центральную с зернистостью (грануломер); при соприкосновении с чужеродной поверхностью гиаломер образует на поверхности тромбоцита отростки различной величины и формы;
юные (незрелые) формы – они имеют большую форму по сравнению со зрелыми тромбоцитами; появление этих форм в большом количестве говорит о повышенной работе костного мозга, связанной чаще всего с кровопотерями;
старые формы – разной формы образования с узким ободком и большим количеством гранул и вакуолей; их появление в большом количестве говорит о наличии злокачественной опухоли;
формы раздражения – большие по размерам образования самой разной формы, возникающие при нарушении процесса отшнуровки тромбоцитов от мегакариоцитов; появление форм раздражения может говорить о заболеваниях крови;
дегенеративные тромбоциты – мелкие измененные тромбоциты, их наличие также свидетельствует о нарушении кроветворения.

тромбоциты и их строение

Тромбоциты (кровяные пластинки, бляшки Биццоцеро) – это безъядерные образования, окруженные мембраной, одна из основных разновидностей форменных элементов крови, представляющих собой фрагменты клеток костного мозга – мегакариоцитов.

Тромбоциты формируются в костном мозге: от цитоплазмы мегакариоцита отшнуровывается тромбоцит и поступает в кровь. Период созревания тромбоцитов составляет в среднем 8 дней, продолжительность их пребывания в кровотоке - от 8 до 11 дней. В норме в крови содержится 200 – 400 тыс. тромбоцитов в 1 мкл крови.

Нормальные тромбоциты имеют диаметр 3-4 мкм, маленькие формы (микроформы) – меньший, а большие (макроформы) – больший диаметр. В крови тромбоциты имеют овальную или округлую форму с гладкой поверхностью. При соприкосновении с какой-либо чужеродной поверхностью тромбоциты становятся активированными и приобретают звездчатую форму с нитевидными отростками (псевдоподиями).

В тромбоците выделяют четыре зоны:

надмембранный слой (гликокаликс) – он осуществляет активацию тромбоцита;
мембрану – она осуществляет взаимодействие тромбоцита с факторами свертывания крови; у внутреннего слоя мембраны имеется система каналов, соединяющих поверхность мембраны с цитоплазмой;
гель-зону (матрикс) – содержит митохондрии - постоянные включения во всех растительных и животных клетках, выделяющие гранулы и участвующие в процессах синтеза, протекающих в клетках;
зону органелл – содержит четыре типа гранул, накапливающих факторы свертывания крови, содержащие некоторые элементы митохондрий, пузырьки, канальца и контрастные зерна.
В тромбоцитах обнаружены различные вещества, ускоряющие поэтапное превращение неактивных факторов свертывания крови в активные.

Тромбоциты содержат большое количество белков (протеинов) и аминокислот (составных частей белков), несколько меньше жиров (липидов), небольшое количество золы, липопротеидные комплексы, гликоген (запас углеводов – источник энергии, необходимой для работы клетки) в виде гранул различной величины, АТФ, натрий, кальций, калий, магний, медь, железо, марганец и некоторые другие компоненты.

Содержание тромбоцитов в крови здорового человека составляет 180-320 г/л. Диаметр этих плоских безъядерных структур неправильной округлой формы составляет 1-4 мкм, а толщина - 0,5-0,75 мкм. Кровяные пластинки образуются в костном мозге путем отщепления частиц цитоплазмы от мегакариоцитов. С одной мегакариоцитов образуется несколько сотен тромбоцитов. Основным депо тромбоцитов является селезенка. Тромбоциты циркулируют в крови в течение 5-11 дней, а затем разрушаются в печени, легких и селезенке.

Активаторы тромбоцитов по происхождению можно разделить на:

1) позатромбоцитарни и 2) тромбоцитарные.

1. Позатромбоцитарни факторы:

1) фактор Виллебранда из эндотелия сосудов,

2) коллаген субэндотелиального слоя.

3) АДФ, высвобождается из поврежденных эритроцитов,

4) катехоламины крови,

5) тромбин.

Влияние этих факторов можно блокировать, скажем антибиотиками, которые покрывают мембрану тромбоцита и препятствуют связыванию активаторов с мембранными рецепторами, подавляя тем самым активность тромбоцитов и увеличивая время кровотечения.

2. Тромбоцитарный фактор образуются:

во-первых, с фосфолипидов тромбоцитарной мембраны-(мембранные активаторы)-это тромбоксан А2 (ТХА2). ТХА2 образуется из арахидоновой кислоты, которая выделилась из фосфролипидив под влиянием фосфолипаз. Арахидоновая кислота под действием фермента циклооксигеназы превращается в циклические эндоперекисей, которые под воздействием тромбоксансинтетазы превращаются в ТХА2, который вызывает агрегацию тромбоцитов. Небольшие дозы аспирина блокируют циклооксигеназу и тем самым блокируют синтез ТХА2. Другие нестероидные противовоспалительные препараты имеют аналогичное действие, но менее выраженное;

во-вторых, выделяются из гранул тромбоцитов: гранулярные активаторы - это АДФ, серотонин. Механизм выделения этих активаторов такой: различные позатромбоцитарни активаторы тромбоцитов вызывают увеличение в их цитоплазме содержания свободного кальция. Этот кальций образует комплекс с кальмодулином. Кальций - кальмодулиновий комплекс вызывает выделение содержимого гранул через систему каналов, этому способствует активации сократительных филаментов тромбоцитов. Активированные тромбоциты изменяют свою форму, в них появляются отростки, они распластываются на поверхности.

37. Коагуляционный гемостаз, его фазы. Противосвертывающая и фибринолитическая системы, их роль в поддержании жидкого состояния крови.