Кровь человека под микроскопом что можно увидеть. Микроскопия - это что такое? II. Изучение нового материала

С давних времен человеческую кровь наделяли мистическими свойствами. Люди приносили жертвы богам с непременным обрядом кровопускания. Прикосновением свеженадрезанных ран скреплялись священные клятвы. «Плачущий» кровью деревянный идол был последним аргументом жрецов в попытке убедить в чем-либо соплеменников. Древние греки считали кровь хранительницей свойств человеческой души.

В течение длительного времени эксперименты с участием парабиоза были ужасными. Не зная, что делать с их результатами, исследователи перешли к другим проектам. Только когда в Стэнфорде был воскрешен парабиоз, ученые стали осмысливать эффекты омоложения.

Как стало: вакуумные контейнеры и гематологические анализаторы

Сегодня парабиоз отличается: этические комитеты строги, а хирургическая процедура улучшилась. Животные генетически подобраны, поэтому нет риска иммунного отторжения. Как только они оправились от операции, парные животные обычно едят нормально и делают гнезда вместе. Но процедура по-прежнему вызывает беспокойство - это было бы счастливо назвать животных счастливыми.

Современная наука проникла во многие тайны крови, но исследования продолжаются по сей день... Медицина, иммунология, геногеография, биохимия, генетика изучают биофизические и химические свойства крови в комплексе. Сегодня мы знаем, что представляют собой группы крови человека . Высчитан оптимальный состав крови человека , придерживающегося здорового образа жизни. Выявлено, что уровень сахара в крови человека изменяется в зависимости от его физического и психического состояния. Ученые нашли ответ на вопрос «сколько крови в человеке и какова скорость кровотока ?» не из праздного любопытства, а с целью диагностики и лечения сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Ученые из лаборатории Рэндо присоединились к старым и молодым мышам в течение пяти недель и посмотрели, насколько хорошо они исправили небольшие слезы в мышечной ткани. Молодые активированные кровью стволовые клетки у старых мышей быстро восстанавливали поврежденные мышцы. Молодые мыши, однако, поехали хуже из-за их подверженности старой крови. Их стволовые клетки стали вялыми, и их ткани заживали медленнее. Рандо тоже видел намеки на другой эффект, но ему нужно было больше доказательств, прежде чем он смог опубликовать: старые мыши начали выращивать новые клетки мозга.

Микроскоп давно стал незаменимым помощником человека во многих сферах. В объектив прибора можно увидеть то, что не видно невооруженным глазом. Интереснейший объект для исследований представляет собой кровь. Под микроскопом можно рассмотреть основные элементы состава крови человека : плазму и форменные элементы.

Впервые состав крови человека исследовал врач - итальянец Марчелло Мальпиги. Он принял плавающие в плазме форменные элементы за жировые шарики. Клетки крови еще не раз называли то воздушными шариками, то животными, принимая их за разумных существ. Термин «кровяные клетки» или «кровяные шарики» ввел в научный обиход Антоний Левенгук. Кровь под микроскопом - это своеобразное зеркало состояния человеческого организма. По одной капле можно определить, что в данный момент беспокоит человека. Гематология или наука изучающая кровь, кроветворение и специфические заболевания, сегодня переживает бум своего развития. Благодаря изучению крови, в практику медиков внедряются новые высокотехнологичные методы диагностики болезней и их лечения.

Схема образования производных гемоглобина

Что, если они изгнали изменения, которые Рэндо видел в мышцах? Могут ли они так же оживить мозг? Белки могут быть химическими сигналами для самого процесса старения. Видела выросла в Пасадене на окраине Лос-Анджелеса. Они стали законными жителями, когда Саул был мальчиком. Но он пользовался физиологическими занятиями: «Я сразу влюбился в исследования», - сказал он мне. «Идея о том, что вы изучали что-то совершенно новое и что вы можете придумать свои собственные эксперименты, чтобы понять, что это было потрясающе».

Вы тоже можете приобщиться к миру науки с помощью оптических приборов Альтами. Гистологические микропрепараты для изучения под микроскопом, к которым относятся и образцы крови, могут быть приготовлены в домашних условиях без специальной обработки. Для этого следует вымыть и обезжирить предметные стекла, на которые вы поместите каплю крови. Моментальным движением другого предметного стекла или шпателя размажьте жидкость тонким слоем. Для домашних экспериментов использование специальных красителей излишне. Высушите препарат на воздухе до исчезновения блеска и зафиксируйте на предметном столике, предварительно положив сверху покровное стекло. Временный биопрепарат пригоден к использованию всего несколько часов, но и их будет достаточно, чтобы разгадать тайны крови с нашей подсказкой.

Когда он сказал родителям, он хотел стать ученым университета, они не знали, что он имел в виду, «Я отвез их в свою студенческую лабораторию, чтобы показать им, как выглядел ученый», - сказал он. «Я думаю, это действительно помогло им понять». Белок препятствовал росту новых нейронов. Молодые мыши изо всех сил пытались вспомнить расположение скрытой платформы в водном лабиринте и заняли больше времени, чтобы узнать место, где они получили небольшой, но неприятный электрический шок.

Но исследование не смогло ответить на главный вопрос: могут ли белки в молодой крови восстановить умственные способности, которые потеряли старые животные? Тестирование этого было непросто. Улыбка мыши может быть исследована в водном лабиринте, но две мыши сшиты вместе? Было бы невозможно узнать, сколько из них привело другого. Одна мышь дает около 200 микролитров плазмы, желтоватую жидкость, содержащую все белки. Этого достаточно для двух инъекций в другую мышь.

Кстати говоря, для того, чтобы увидеть, что входит в состав крови человека , вовсе необязательно резать палец. Достаточно воспользоваться готовыми

Итак, если посмотреть на кровь под микроскопом , под большим увеличением, то мы увидим, что в ней содержится много разных клеток. Сегодня известно, что кровь в организме человека является разновидностью соединительной ткани. Она состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Кровяные клетки вырабатываются в красном костном мозге. Интересно, что у ребенка весь костный мозг красного цвета, в то время как у взрослого человека, кровь производится лишь в определенных костях.

Для эксперимента, который требует 10 инъекций на 10 старых мышей, вам нужно вылить кровь у 50 молодых мышей. Видела не желала делать эксперимент. Он не думал, что это сработает. Но он передумал, выполнив электрические измерения на срезах мозговой ткани и обнаружил, что воздействие молодой крови усиливало связи между нейронами, которые ослабили старые мыши. Он продолжил инъекции плазмы. У каждой мыши была одна инъекция каждые три дня в течение 24 дней. Плазма исходила от трехмесячных мышей, эквивалентных человеческим существам в возрасте 20 лет, и ушла на 18-месячных мышей, что эквивалентно человеку в возрасте 60 лет.

Обратите внимание на розовые сплющенные шарики - эритроциты. Они переносят молекулы белка гемоглобина, который и придает эритроцитам нежный оттенок. С помощью белка эритроциты обогащают каждую клетку организма человека кислородом и удаляют углекислый газ. Если человек пьет немного воды, то эритроциты слипаются и плохо переносят гемоглобин. При определенных заболеваниях вырабатывается недостаточное количество эритроцитов, что приводит к кислородному голоданию тканей. Если кровь заражена грибком, эти кровяные клетки будут напоминать шестеренки или иметь форму изогнутых крючков.

Старые мыши, которым давали молодые плазменные удары, проводили тест на лабиринт воды и быстро вспоминали клетку, где они раньше получали электрический шок. Редакторы там хотели точно знать, как молодая кровь помогала старым мышам. Видела, которая только что открыла собственную лабораторию в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, сказала, что он узнает. Видела посмотрела, как молодая кровь изменила то, как гены выражаются у старых мышей. Он заметил резкое различие между генами, которые помогают нервным связям усиливать и ослабевать, что важно для обучения и памяти.

Общеизвестно, что существуют разные группы крови человека и резус-фактор, положительный или отрицательный. Именно эритроциты позволяют причислить кровь человека к той или иной группе и резусной принадлежности. Выявленные разнообразные реакции между эритроцитами одного человека и плазмой крови другого, позволили систематизировать кровь по группам и резусам. Разработка таблицы совместимости крови стоит в одном ряду с таким великим открытием как периодическая система химических элементов Менделеева.

При нормальном старении гены, которые контролируют эту «синаптическую пластичность», становятся менее активными. Молодые плазменные удары снова активировали активность генов. Когда они вводили вирус в старых мышей, молодая плазма значительно уменьшала влияние на их мозг. Животные работали лучше, но только слегка.

Пациенты Альцгеймера нуждались в инфузиях молодой крови. Так много старых миллиардеров. Тот, кто летает в струе с его именем, украшенным сбоку, пригласил Висса-Корея на Оскар после вечеринки в этом году. Другой корреспондент написал с более тревожным предложением: он сказал, что может предоставить кровь от детей любого возраста, требуемого ученым. Другая, Эми Паугерс, начала работать в Гарварде. Она показала, что, получив молодую плазму, старые мыши снова восстановили свою стойкость.

Сегодня группу крови определяют в первые дни жизни новорожденного. Как и отпечатки пальцев, группы крови человека остаются неизменными на протяжении всей жизни. Еще в 1900 году мир не знал, что такое группы крови. Человека , которому требовалось переливание крови, подвергали процедуре, не догадываясь, что его кровь может быть несовместима с кровью донора. Австрийский иммунолог, нобелевский лауреат Карл Ландштейнер положил начало классификации жидкой соединительной ткани и открыл систему Резус. Свой окончательный вид таблица совместимости крови приобрела благодаря исследованиям чешского врача Якоба Янского.

На беговой дорожке обработанные мыши бежали в среднем на час, по сравнению с 35 минутами для нелеченных. Исследования все указывают в одном направлении. Среди сотен веществ, обнаруженных в крови, есть белки, которые сохраняют молодость тканей, и белки, которые делают их более преклонными. В зрелом возрасте уровни этих белков резко падают. Ткани, которые их выделяют, могут давать меньше, потому что они становятся старыми и изнашиваются, или уровни могут быть подавлены активной генетической программой.

В любом случае, поскольку эти про-юношеские белки исчезают из крови, ткани вокруг тела начинают ухудшаться. Тело реагирует, выделяя провоспалительные белки, которые накапливаются в крови, вызывая хроническое воспаление, которое повреждает клетки и ускоряет старение. Это открывает совершенно новую область. Он говорит нам, что возраст организма или органа, подобного мозгу, не написан на камне. Вы можете перемещать его в одном направлении или другом, - говорит Висс-Корай. «Почти мифологично, что что-то в молодых организмах может поддерживать молодость, и это, вероятно, так».

Лейкоциты крови представлены несколькими видами клеток. Нейтрофилы или гранулоциты - это клетки, внутри которых расположено ядро из нескольких частей. Вокруг больших клеток рассыпана мелкая зернистость. У лимфоцитов круглое ядро поменьше, но оно занимает почти всю клетку. Бобовидное ядро свойственно моноцитам.

Как деловое предложение, переливание молодой крови вызывает всевозможные страхи. Это поднимает призрак мрачного черного рынка, где подростки истекают кровью по высокой цене, а маленькие дети пропадают с улиц. Тогда существует опасность недобросовестных дилеров, продающих поддельную плазму или плазму, небезопасную для инфузии человека. Страхи не являются необоснованными: здоровье стало одним из самых прибыльных секторов для преступников и мошенников.

Услуги группы бывших военных снайперов? В список также входят человеческие органы, в основном легкие, почки и печень. В некоторых странах уже существует законный рынок плазмы крови. Свежая плазма отделяется от крови, а эритроциты возвращаются в кровоток, сидя на 90 минут. Плазма используется в медицинских процедурах, для лечения нарушений коагуляции и иммунного дефицита. Бизнес полностью легитимен, но если у молодой плазмы есть анти-стареющие эффекты, риск создания резервных операторов возрастет.

Лейкоциты защищают нас от инфекций и заболеваний, в том числе таких грозных как рак. В то же время, функции клеток-воинов строго разграничены. Если Т-лимфоциты распознают и запоминают, как выглядят различные микробы, то В-лимфоциты вырабатывают против них антитела. Нейтрофилы «пожирают» инородные для организма вещества. В борьбе за здоровье человека погибают и микробы, и лимфоциты. Увеличенные в объеме лейкоциты свидетельствуют о наличии воспалительного процесса в организме.

Переливание молодой крови поднимает призрак мрачного черного рынка, где подростки истекают кровью по высокой цене. Это худшие сценарии. Испытание в Стэнфорде может показаться, что простое введение молодой плазмы в пожилых людей практически не влияет. Он считает, что омолаживающие пожилые люди могут принимать более мощное пиво, чем естественная плазма.

Он имеет в виду концентрированную смесь из 10 или 20 про-юношеских факторов из молодой крови, смешанную с антителами, которые нейтрализуют эффекты стареющих факторов, обнаруженных в старой крови. В Силиконовой долине ученые часто запускают начинающие компании на ранних этапах исследований - выравнивание коммерческой и научной, которую некоторые исследователи все еще недовольны. Серджио Делла Сала, профессор человеческой когнитивной нейронауки в Эдинбургском университете, предупреждает, что создание бизнеса до того, как наука будет сделана, может вызвать конфликт интересов. «Наука должна сначала понять, а затем продать», - сказал он. «Мы должны всегда скептически относиться, когда эти два фактора меняются».

Кровяные пластинки или тромбоциты ответственны за создание плотных сгустков крови, останавливающих небольшое кровотечение. Тромбоциты не имеют клеточного ядра и представляют собой скопления маленьких гранулированных клетки с грубой оболочкой. Как правило, тромбоциты «ходят строем», в количестве от 3 до 10 штук.

Жидкая часть крови называется плазмой. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты совместно с плазмой составляют важный компонент системы крови - периферическую кровь. Вас уже мучает вопрос: «сколько крови в человеке ?». Тогда Вам интересно будет узнать, что общее количество крови во взрослом организме составляет 6-8% массы тела, а в теле ребенка - 8-9%. Теперь вы сами сможете подсчитать, сколько крови в человеке , зная его вес.

Анализ осадка мочи

У него тонкие волосы, полные серые усы и ум, наполненный рассказами. Логотип компании - синяя капелька. Николич познакомился с Уис-Кораем. Он занимал пост исполнительного директора Института нейробиологии в Стэнфордском университете, и на протяжении многих лет Николич продолжал следить за прогрессом Висса-Корея - от анализа крови Альцгеймера до омолаживающих свойств молодой крови, Николич прилетел в Гонконг, чтобы посетить семью Чэнь Дин-хва, китайского миллиардера, известного как король хлопчатобумажной пряжи.

Три года назад Чэнь умер, в возрасте 89 лет, с болезнью Альцгеймера. Его внук сказал Николичу, что к концу своей жизни Чен едва узнал свою семью. Затем у него была переливание плазмы для несвязанного состояния, которое, казалось, имело впечатляющий эффект.

Кроме клеток крови, плазма содержит белки, минеральные вещества в виде ионов. Под объективом микроскопа Альтами видны и другие включения, вредные, которых не должно быть в крови здорового человека. Так, соли мочевой кислоты представлены в виде кристаллов, напоминающих осколки стекла. Кристаллы механически повреждают клетки крови и сдирают пленку со стенок сосудов. Холестерин выглядит как хлопья, которые оседают на стенках кровеносного сосуда и постепенно сужают его просвет. Наличие бактерий и грибков разнообразных неправильных форм свидетельствует о серьезных нарушениях иммунной системы человека.

Николич рассказал им о исследованиях Висса-Корая и о возможностях плазменной терапии, которые оживили стареющий мозг. Вскоре разговор перешел к созданию компании. Семья инвестировала год спустя. В ближайшей перспективе у компании есть другая стратегия. Затем каждую фракцию тестируют на мышах, чтобы определить, стимулируют ли они функцию мозга. Любой, кто это сделает, будет быстро внедрен в испытания человека и превращен в первое поколение продуктов. Одним из огромных препятствий для надежд на плазменную терапию является ограниченное предложение.

Вы можете обнаружить в крови кристаллоиды неправильной формы - это сахар, избыток которого приводит к нарушению обмена веществ. Уровень сахара в крови человека - важнейший показатель в клиническом анализе крови. Избежать таких болезней как сахарный диабет, некоторых болезней центральной нервной системы, гипертонии, атеросклероза и других можно, если сдавать раз в год анализ крови на содержание глюкозы. Уровень сахара в крови человека, повышенный или пониженный, прямо свидетельствует о предрасположенности к тому или иному заболеванию.

По приблизительной экстраполяции из исследований мыши, Николич полагает, что всего плазменного питания земного шара было бы достаточно всего лишь полмиллиона из 15 миллионов пациентов с Альцгеймером в мире. «Это означает большие вопросы о том, кто получает лечение, а кто нет», - сказал он.

Женщина, ответственная за судебное разбирательство, - Шарон Ша, специалист по поведенческой неврологии, который проводит большую часть своего времени у пациентов с болезнью Альцгеймера. Но она была отложена по уважительной причине: она вводила молодую плазму в пациента с болезнью Альцгеймера, зарегистрированного на суде, - процедуру, которая не может быть брошена. Ша может зарегистрировать только 18 человек в возрасте от 50 до 90 лет с легкой до умеренной болезнью Альцгеймера. Каждый из них получает блок молодой человеческой плазмы или физиологический раствор один раз в неделю в течение четырех недель.

Благодаря увлекательнейшему занятию - исследованию капли крови под микроскопом Альтами - вы совершили путешествие в мир гематологии: узнали о составе крови и о том, какую важную роль она играет в организме человека.

Урок по теме:
«Внутренняя среда организма. Кровь»

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: лекция.

Основные методы: объяснительно-иллюстративный, метод проблемного изложения учебного материала.

Средства обучения: таблица «Состав крови», рисунки отдельных клеток крови и их электронограммы.

ХОД УРОКА

I. Мотивация и актуализация

Постоянство внутренней среды – залог свободной и независимой жизни.

Клод Бернар

Образное выражение Клода Бернара «свободная и независимая жизнь» расценивалось какое-то время как противостояние организма среде обитания, заслуживающее не только безусловного осуждения, но и неукоснительного изъятия из научного мышления. Потребовались годы споров, бесчисленное множество научных экспериментов, чтобы «постоянство внутренней среды» превратилось в основной закон, описывающий жизнь и деятельность организма человека и высших животных.

Что включает в себя понятие «внутренняя среда организма»?

Вспомните курс зоологии – у многоклеточных организмов большинство клеток не имеет непосредственного контакта с внешней средой, их жизнедеятельность обеспечивается наличием среды внутренней. Эту внутреннюю среду организма составляют кровь, лимфа и тканевая жидкость. Из внутренней среды клетки организма получают все необходимые для жизни вещества и выделяют в нее конечные продукты метаболизма. Вещества через стенки капилляров поступают в межклеточное вещество соединительной ткани – тканевую жидкость, а затем через клеточную мембрану в клетку и, наоборот, из клетки – в тканевую жидкость, а затем – в кровь и органы выделения.

Для внутренней среды организма характерно относительное постоянство состава и физико-химических свойств. При изменении какого-либо параметра внутренней среды в организме включаются мощные системы саморегуляции. Они обеспечивают изменение функций многих органов и систем так, чтобы их работа восстановила исходный баланс. Совокупность механизмов, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма, называется гомеостазом .

II. Изучение нового материала

Первый компонент внутренней среды организма – кровь – имеет жидкую консистенцию и красный цвет. Красный цвет крови придает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.

Основными являются следующие функции крови.

1. Транспортная:

– перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким;
– доставка питательных веществ, витаминов, минеральных веществ и воды от органов пищеварения к тканям;
– удаление из тканей конечных продуктов метаболизма, лишней воды и минеральных солей;
– перенос гормонов, медиаторов.

2. Защитная:

– участие в клеточных и гуморальных механизмах иммунитета, в свертывании крови и остановке кровотечения.

3. Регуляторная:

– регуляция температуры, водно-солевого обмена между кровью и тканями.

4. Гомеостатическая:

– поддержание стабильности показателей гомеостаза (рН, осмотического давления и др.).

Давайте рассмотрим, какие показатели гомеостаза определяют наше здоровье.
Общее количество крови в организме взрослого человека в норме составляет 6–8% от массы тела и равно примерно 4,5–6 л. В кровеносной системе находится 60–70% крови – это так называемая циркулирующая кровь . Другая часть крови (30–40%) содержится в специальных кровяных депо – это депонированная , или резервная, кровь .
Кровь состоит из жидкой части – плазмы и взвешенных в ней форменных элементов. На долю форменных элементов в циркулирующей крови приходится 40–45% объема, на долю плазмы – 55–60%.
Относительная плотность крови равна 1,05–1,06, а ее вязкость по отношению к воде составляет 5.

Плазма содержит 90–92% воды и 8–10% сухого остатка, главным образом белков (7–8%) и минеральных солей (1%). Белки плазмы (их более 30) разделяют на три основные группы. Альбумины (около 4,5%) связывают и транспортируют лекарственные вещества, витамины, гормоны, пигменты. Глобулины (2–3%) обеспечивают транспорт жиров, глюкозы, меди, железа, выработку антител. Фибриноген (0,2–0,4%) участвует в свертывании крови.
В плазме также находятся аминокислоты, глюкоза (0,11%), нейтральные жиры, липиды. В плазму поступают и конечные продукты обмена веществ: мочевина, мочевая кислота и др. В плазме содержатся также различные гормоны, ферменты и другие биологически активные вещества.
Минеральные вещества плазмы составляют около 1% (катионы Na + , K + , Са 2 + , анионы Сl – , НСО 3 – , НРО 4 2). Содержащиеся в плазме минеральные вещества определяют осмотическое давление крови, которое составляет около 7,6 атм. Растворы, осмотическое давление которых такое же, как у плазмы крови, называются изотоническими . Растворы с бoльшим осмотическим давлением называются гипертоническими , а с меньшим – гипотоническими . Изотонический (0,85–0,9%) раствор NaCI называется физиологическим .
Кислотно-щелочная реакция крови (рН) является одной из важнейших констант гомеостаза, так как только при рН 7,36–7,42 создаются оптимальные условия для протекания ферментативных реакций, необходимых для обмена веществ.

При изучении состава плазмы крови учащиеся заполняют таблицу 1.

Таблица 1

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты (кровяные пластинки).

– безъядерные, не содержащие большинства органелл, клетки, неспособные к делению. Количество эритроцитов в 1 л крови составляет у взрослых мужчин 3,9–5,5 . 10 12 , у женщин –
3,7–4,9 . 10 12 клеток. Большинство эритроцитов имеет форму двояковогнутого диска, что обеспечивает наибольшую площадь контакта с плазмой. Общая площадь поверхности всех эритроцитов взрослого человека составляет 3000–3800 м 2 , что в 1500–1900 раз превышает площадь поверхности тела. Плазмалемма эритроцитов имеет толщину около 20 нм и обеспечивает активный перенос молекул О 2 , СО 2 , ионов натрия, калия и других веществ. Основная масса сухого вещества эритроцита (96%) приходится на долю гемоглобина. Гемоглобин обусловливает дыхательную функцию крови за счет переноса молекул кислорода от легких к тканям и углекислого газа от клеток к легким. По химической структуре гемоглобин является сложным белком, состоящим из белка глобина и четырех молекул небелковой группы – гема. Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода. В каждом эритроците содержится около 400 млн молекул гемоглобина, каждая из которых может связать 4 молекулы О 2 , т.е. по одной на каждую субъединицу.
У мужчин в норме содержится 130–160 г/л гемоглобина, у женщин – 120–140 г/л. Общее количество гемоглобина в 5 л крови у человека составляет 700–800 г. Один грамм гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода. Разница в содержании эритроцитов и гемоглобина у мужчин и женщин объясняется стимулирующим действием на кроветворение мужских половых гормонов.

В норме гемоглобин содержится в крови в виде трех физиологических соединений:

    оксигемоглобин (НbО 2) – гемоглобин в соединении с кислородом – находится в артериальной крови, придает ей ярко-алый цвет;

    восстановленный, или дезоксигемоглобин (Hb), не содержащий кислорода, – находится в венозной крови, которая имеет более темный цвет, чем артериальная;

    карбгемоглобин (НbСО 2) – соединение гемоглобина с углекислым газом – содержится в венозной крови. (В этом случае СО 2 присоединяется не к гему, а к NH 2 -группам белка глобина. СО 2 могут связывать как оксигемоглобин, так и дезоксигемоглобин, но последний – в большей степени.)

Гемоглобин способен также образовывать соединение и с угарным газом карбоксигемоглобин (НbСО). Сродство гемоглобина к угарному газу почти в 300 раз больше его сродства к кислороду, поэтому содержание в воздухе даже 0,1% угарного газа ведет к превращению 80% гемоглобина в карбоксигемоглобин, который уже неспособен присоединять и переносить кислород, что является опасным для жизни.

Схема связи гема с глобином (а) в молекуле гемоглобина и расположение субъединиц
в четвертичной структуре (б) гемоглобина
Схема образования производных гемоглобина

    Итак, основное значение эритроцитов – транспорт газов. Назовите основные особенности эритроцитов, позволяющие осуществлять эту функцию? (Дисковидная форма, большое содержание гемоглобина, отсутствие ядра и большинства органелл ).

Лейкоциты. У взрослого человека в 1 л крови насчитывается 3,8–9 . 109 лейкоцитов. Все лейкоциты являются ядерными клетками, способными к активному перемещению. По наличию зернистости в цитоплазме лейкоциты подразделяются на зернистые – гранулоциты и незернистые – агранулоциты.

Гранулоциты характеризуются наличием сегментированного ядра, псевдоподий и зернистости в цитоплазме. По окрашиванию этой зернистости гранулоциты подразделяют на эозинофильные (ацидофильные), базофильные и нейтрофильные. Все зернистые лейкоциты, особенно нейтрофильные, способны к фагоцитозу. Незернистые лейкоциты, агранулоциты , отличаются несегментированным ядром, отсутствием видимой при световой микроскопии зернистости в цитоплазме.

Нейтрофилы составляют 65–75% от общего числа лейкоцитов. По форма клеточного ядра различают сегментоядерные, палочкоядерные и юные нейтрофилы . Подавляющую часть лейкоцитов составляют сегментоядерные нейтрофилы – 60–65%. Их диаметр равен 9–12 мкм. Ядра имеют от двух до пяти сегментов, связанных перемычкой. В цитоплазме имеется зернистость двух типов: мелкие красно-фиолетовые гранулы, видимые в световой микроскоп, – это лизосомы с гидролитическими ферментами и гранулы, видимые только при электронной микроскопии, заполнены бактерицидными веществами.

    Зная особенности ультраструктуры нейтрофилов, скажите: какую функцию они могут выполнять? (Нейтрофилы выполняют защитную функцию – осуществляют фагоцитоз бактерий и других инородных частиц. )

Палочкоядерные нейтрофилы составляют 3–5% от общего числа лейкоцитов. Ядра этих клеток имеют вид изогнутой палочки или буквы S. Юные нейтрофилы содержат бобовидное ядро, в крови встречаются редко (0–0,5%). Увеличение числа молодых форм нейтрофильных лейкоцитов наблюдается в начале развития в организме воспалительного процесса.

Эозинофильные гранулоциты – эозинофилы – составляют 1–5% от общего числа лейкоцитов. Клеточное ядро диаметром 12–14 мкм, как правило, имеет два сегмента, редко больше. В цитоплазме содержатся крупные, окрашенные в красно-розовый цвет гранулы. В крови эозинофилы функционируют 3–8 ч, в соединительной ткани – несколько дней. Эозинофилы обладают фагоцитарной способностью, но из-за малого количества в крови их роль в этом процессе невелика. Основная функция эозинофилов – обезвреживание и разрушение токсинов белкового происхождения, чужеродных белков, комплексов антиген–антитело (в том числе при аллергических реакциях). В них содержится профибринолизин – фермент, участвующий в процессе «растворения» тромба.

    О чем говорит эозинофилия – увеличение количества эозинофилов в крови? (О наличии аллергического состояния или глистной инвазии ).

Базофильные гранулоциты – базофилы составляют в крови человека 0–1% от общего числа лейкоцитов. Диаметр базофила 11–12 мкм. Ядра слабодольчатые, окрашиваются слабее, чем ядра эозинофилов и нейтрофилов. В цитоплазме имеется большое количество крупных сине-фиолетовых гранул. Базофилы имеют аппарат синтеза белка, синтезируют и выделяют биологически активные вещества (так называемые медиаторы аллергических реакций – гепарин, гистамин, серотонин и др.), участвуют в защитных реакциях организма, стимулируют функции нейтрофилов и макрофагов. Базофилы часто называют основными клетками гомеостаза, хотя их функции до конца не изучены.

К агранулоцитам относят лимфоциты и моноциты.

Лимфоциты встречаются не только в крови, особенно их много в лимфе. В крови взрослых людей лимфоциты составляют 20–35% от общего числа лейкоцитов. Размеры лимфоцитов колеблются от 4,5 до 10 мкм. Лимфоциты имеют круглое, иногда бобовидное ядро. Цитоплазма окружает ядро узким ободком, при электронной микроскопии в ней обнаруживается мощно развитая гранулярная эндоплазматическая сеть.

    Что вы можете сказать о выполняемой лимфоцитами функции, исходя из особенностей их строения? (Синтез белков. )

Какие же белки синтезируют лимфоциты? Функционально и по происхождению различают Т-лимфоциты и В-лимфоциты.

Т-лимфоциты образуются в тимусе и определяют генетическую чужеродность попавшего в организм вещества. Т-лимфоциты подразделяются на Т-хелперы, стимулирующие выработку антител; Т-супрессоры, тормозящие синтез антител; Т-киллеры, уничтожающие чужеродные и измененные собственные клетки; и долгоживущие Т-клетки памяти.

В-лимфоциты (так они называются потому, что впервые место их образования было обнаружено у птиц в особой железе – бурсе, или сумке Фабрициуса) у человека образуются в лимфоидной ткани желудочно-кишечного тракта. Под контролем Т-лимфоцитов В-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, синтезирующие антитела. Таким образом, белки, синтезируемые лимфоцитами, определяют создание гуморального (жидкостного) иммунитета.

Схема образования Т- и В-лимфоцитов и их участия в клеточном и гуморальном иммунитете

Моноциты в крови человека составляют 6–8% от общего числа лейкоцитов. Это самые крупные в мазках крови лейкоциты, их размер составляет 18–22 мкм. Ядра моноцитов разнообразны по форме: бобовидные, подковообразные, иногда дольчатые. В ядре имеется одно или несколько ядрышек. Цитоплазма занимает большую часть клетки и окрашена в голубовато-серый цвет. В цитоплазме видны мелкие гранулы – лизосомы. Моноциты выходят из крови и превращаются в макрофаги (в костной ткани – остеокласты, в печени – клетки Купфера, в соединительной ткани – гистиоциты и др.).

Таким образом, гранулярные лейкоциты и моноциты определяют развитие воспалительных реакций при попадании в организм микробов, т.е. формируют фагоцитарный иммунитет.

При изучении клеток крови учащиеся заполняют таблицу 2.

Табица 2.

Тромбоциты – кровяные пластинки. Их количество в литре крови составляет 180–320Ч109. Они образуются в красном костном мозге путем отщепления безъядерных фрагментов цитоплазмы от гигантских клеток – мегакариоцитов; из каждой такой клеткиможет возникнуть до 1000 тромбоцитов. Размеры тромбоцита в мазке крови – 2–3 мкм. Две трети тромбоцитов циркулирует в крови, остальные депонируются в селезенке. Тромбоциты активно участвуют в процессе свертывания крови и растворения кровяного сгустка за счет присутствующих в них биологически активных соединений.

Остановка кровотечения и свертывание крови. У здорового человека кровотечение из мелких сосудов при их ранении останавливается за 1–3 мин. Это обеспечивается в основном за счет сужения сосудов и механической закупоркой агрегатами тромбоцитов. Тромбоциты как бы прилипают к волокнам соединительной ткани по краям раны, меняя при этом свою форму – они становятся округлыми клеткими с шиповидными отростками. Из гранул тромбоцитов выделяется и начинает действовать сосудосуживающий агент серотонин. Под действием освобождающегося из поврежденной ткани тромбопластина в небольших количествах начинает образовываться тромбин, который инициирует необратимую агрегацию и разрушение тромбоцитов в сгустке.

Основные этапы свертывания крови были известны давно. Еще в 1905 г. Моравиц описал в основном последовательность этих этапов, и его схема верна и поныне. Вне организма кровь свертывается за несколько минут. Под действием «активатора протромбина » (тромбокиназы), выделяющегося при разрушении тромбоцитов, белок плазмы протромбин превращается в тромбин. Последний вызывает расщепление растворенного в плазме фибриногена с образованием фибрина , волокна которого образуют основу тромба. В результате кровь из жидкости превращается в студенистую массу.

Через несколько часов волокна фибрина сжимаются, и из него как бы выдавливается светлая жидкость – сыворотка, т.е. лишенная фибриногена плазма. На месте сгустка остается плотный красный тромб, состоящий из сети волокон фибрина с захваченными ею клетками крови. В этом процессе участвуют и тромбоциты. Содержащийся в них белок тромбостенин (сходный с актомиозином) тоже способен сокращаться, за счет чего сгусток становится еще более плотным и стягивает края раны, что облегчает ее зарастание клетками соединительной ткани.

Спустя некоторое время после свертывания крови может наступить фибринолиз, т.е. растворение сгустка, и сосуд снова становится проходимым для крови.

В механизме свертывания крови принимает участие 15 плазменных факторов: фибриноген, протромбин, тканевой тромбопластин, антигемофильные глобулины и др. Многие из этих факторов образуются в печени при участии витамина К. Для осуществления всех фаз процесса свертывания необходимы ионы кальция.

III. Подведение итогов и рефлексия

Возвращаясь к общей схеме строения крови и составленным вами таблицам, подготовьте вопросы для преподавателя: что осталось не до конца понятым? какие пробелы имеются в ваших записях и таблицах? Вопросы запишите в тетрадь. (Далее следует разбор этих вопросов. )

IV. Домашнее задание

Изучите § 17 учебника («Биология. Человек. 8»/Под ред. Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева) и материалы учебного пособия «Морфофункциональные основы жизнедеятельности человека». Выполните задания в конце параграфа и тестовые задания в пособии.

Литература

Барышников С.Д. Лекции по анатомии и физиологии человека с основами патологии. – М.: ВУНМЦ, 1996.

Быков В.Л. Частная гистология человека. – СПб.: Сотис, 1997.

Гистология/Под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной. – М.: Медицина, 1989.

Морфофункциональные основы жизнедеятельности человека. Учебное пособие/Сост. Е.В. Бессолицына . – Киров.

Сапин М.Р., Брыскина З.Г. Анатомия человека. – М.: Просвещение, 1995.

Физиология человека/Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса . Т. 2. – М.: Мир, 1996.

Хэм А., Кормак Д. Гистология. Т.1–5. – М.: Мир, 1983.

Юрина Н.А., Радостина А.И. Гистология. – М.: Медицина, 1995.

Если позволяют возможности, следующий урок по теме «Внутренняя среда организма» можно провести в виде урока-практикума с элементами ролевой игры «Исследование крови в лаборатории клинической больницы» , который позволит комплексно применить и закрепить полученные знания о морфофункциональных особенностях крови и роли внутренней среды организма в поддержании гомеостаза.

Средства обучения: микроскопы, микропрепараты мазков крови человека, бланки анализов крови, таблица «Форменные элементы крови», инструктивные карты с заданиями.

ХОД УРОКА

I. Мотивация

Изучая тему «Внутренняя среда организма. Кровь», мы выяснили, что каждый из параметров гомеостаза является показателем функционального состояния человека, поэтому исследование состава крови является важным этапом в диагностике различных заболеваний.

В клинической практике при исследовании крови определяют количество гемоглобина, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в объеме крови, процентное соотношение лейкоцитов в крови (лейкоцитарную формулу) и другие показатели гомеостаза.

На сегодняшнем уроке мы познакомимся с основными этапами исследования крови и научимся определять – дифференцировать – форменные элементы крови на основе их морфологических особенностей.

II. Практическая работа

Задание 1. Лаборант, осуществляющий анализ крови, должен хорошо знать все показатели гомеостаза. На сегодняшнем занятии вы выполните часть работы лаборанта, поэтому проверьте свои знания, заполнив свободную часть бланка «Общий анализ крови»

Задание 2. Вспомните правила микроскопии и подготовьте микроскопы к работе. (В это время учитель проверяет бланки «Общий анализ крови» с ответами учащихся. )

Задание 3. Рассмотрите мазок крови человека. Определите клеточные элементы крови. Найдите эритроциты, обратите внимание на их форму. Найдите зернистые лейкоциты (гранулоциты): нейтрофилы и эозинофилы. Отметьте отличительные особенности цитоплазмы этих клеток и формы их ядер. Найдите лимфоциты. Зарисуйте мазок крови, подпишите клетки крови. (Учитель контролирует правильность проведения микроскопии, консультирует учащихся при определении клеток крови, используя таблицу. )

Физические константы плазмы крови человека

Задание 4. Заключительный этап исследования крови – анализ полученных результатов. Давайте вернемся к бланку «Общий анализ крови». Рядом с заполненным вами столбиком цифровых показателей выписаны реальные результаты проведенного исследования. Что вы можете сказать о функциональном состоянии организма?

III. Подведение итогов

Безусловно, исследование крови – работа врачей и лаборантов, однако знание основ жизнедеятельности позволят вам сохранить на долго свое здоровье и молодость.

Информационные материалы

Лейкоциты

В отличие от эритроцитов, содержание которых в крови здорового человека относительно постоянно, численность лейкоцитов значительно колеблется в зависимости от времени суток и функционального состояния организма (в том числе, их количество существенно возрастает, если кровь для анализа брали не натощак).

Лейкоцитозом называется состояние, при котором количество лейкоцитов в 1 мкл крови превышает 10 тыс. клеток. Он чаще всего наблюдается при воспалительных заболеваниях и в наиболее тяжелой форме – при лейкозах.

Нейтрофилы. Их абсолютное содержание – приблизительно 4500 в 1 мкл крови. Около 50% всех нейтрофилов, находящихся в кровеносных сосудах, не разносятся с током крови, а прилипают к стенкам сосудов в легких и селезенке, но могут быстро высвобождаться в стрессовых ситуациях. Их количество резко возрастает при острых инфекционных заболеваниях. Из этих клеток и их остатков в основном состоит гной.
По нейтрофилам можно определить пол человека: при наличии женского генотипа более 7 из каждых 500 нейтрофилов содержат специфические для пола образования – барабанные палочки , головки которых, диаметром 1,5–2 мкм, соединены с одним из сегментов ядра тонкими хроматиновыми мостиками.

Эозинофилы. В 1 мкл крови их содержится 100–350. Их количество подвержено суточным колебаниям: вечером и рано утром на 20% меньше среднесуточного, а в полночь – на 30% больше. Значительное их увеличение (выше предела суточных колебаний) наблюдается при аллергиях и глистных заболеваниях.

Базофилы. В 1 мкл крови содержится около 50 таких клеток. После приема жирной пищи их количество в периферической крови увеличивается. На поверхности клеток расположены рецепторы иммуноглобулина Е, который связывает как антиген цветочную пыльцу (например, при сенной лихорадке). После образования на поверхности клетки такого иммунного комплекса из гранул базофила высвобождается содержащийся там гистамин, который вызывает аллергичесие реакции: расширение сосудов, покраснение кожи, зудящую сыпь и даже спазм бронхов.

Моноциты. В 1 мкл крови их содержится в среднем 450. Они образуются в красном костном мозге и в кровь попадают не окончательно созревшими. У этих клеток более всех других форменных элементов крови выражены способность к фагоцитозу. После 2–3-дневного пребывания в крови моноциты выходят в окружающие ткани; тут они растут, в них увеличивается содержание митохондрий и лизосом. Достигнув зрелости, моноциты превращаются в неподвижные клетки – гистиоциты, или тканевые макрофаги. Вблизи воспалительного очага могут размножаться делением. Этих клеток много в лимфатических узлах, стенках легочных альвеол, в печени, селезенке, костном мозге.

Лимфоциты. Их количество – приблизительно 1000–3000 клеток в 1 мкл крови. Образуются в лимфатических узлах, миндалинах, аппендиксе, селезенке, тимусе и костном мозге.

Патологические сдвиги

При острых бактериальных инфекциях увеличивается количество нейтрофилов и уменьшается число лимфоцитов и эозинофилов. Появление большого числа моноцитов свидетельствует о победе организма над патогенными бактериями. На последней стадии болезни – очищении – возрастает количество лимфоцитов и эозинофилов.
Хронические инфекционные заболевания сопровождаются лимфоцитозом (лимфоцитов в 1 мкл крови более 4000).
Патологическое снижение количества лейкоцитов, прежде всего нейтрофилов, приводит к резкому угнетению защитных сил организма в борьбе с бактериальной инфекцией. Такое состояние наблюдается при тяжелых формах острых инфекционных заболеваний, например, при сепсисе, туберкулезе, сопровождающихся увеличением селезенки.