Эритроциты возникли в процессе эволюции как клетки, содержащие дыхательные пигменты, которые осуществляют перенос кислорода и диоксида углерода. Они имеют форму безъядерного двояковогнутого диска, диаметр которого составляет 0,007 мм, толщина – 0,002 мм. В 1 мм 3 крови человека содержится 4,5–5 млн эритроцитов. Общая поверхность всех эритроцитов, через которую происходит поглощение и отдача О2 и СО2, составляет около 3000 м 2 , что в 1500 раз превышает поверхность всего тела.

Образуются эритроциты в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность их жизни – около 120 суток.

Дыхательный пигмент эритроцитов – гемоглобин – легко присоединяет и отдает кислород без изменения валентности железа. Один грамм гемоглобина способен связать 1,3 мл кислорода. Абсолютное содержание гемоглобина у взрослого человека составляет в среднем 12,5-14% от веса крови и достигает 17% (17 г гемоглобина в 100 г крови). При анализе крови определяют обычно относительное содержание гемоглобина. Оно отражает в процентах отношение фактического наличия гемоглобина в 100 г крови к 17 г и колеблется в пределах 70-100%. При некоторых болезненных состояниях содержание гемоглобина в крови изменяется. Так, основным признаком малокровия (анемии) является пониженное содержание гемоглобина. При этом может быть уменьшено количество эритроцитов в крови или понижено содержание гемоглобина в них (иногда и то, и другое).

Гемоглобин в кровеносных капиллярах легких насыщается кислородом и превращается в оксигемоглобин, придающий крови ярко-алый цвет. В тканях и органах кислород отщепляется; гемоглобин восстанавливается и присоединяет диоксид углерода, превращаясь в карбогемоглобин. Цвет такой крови (венозной) темно-красный. В легких диоксид углерода отщепляется от гемоглобина, он восстанавливается и присоединяет кислород.

Гемоглобин способен образовывать и патологические соединения. Одним из них является карбоксигемоглобин – соединение гемоглобина с угарным газом. Это соединение в 300 раз прочнее оксигемоглобина. Отравление угарным газом опасно для жизни, так как резко снижается транспорт кислорода.

Для диагностики патологических явлений используют величину скорости оседания эритроцитов (СОЭ) крови, к которой добавлены противосвертывающие вещества (например, раствор лимоннокислого натрия). В норме величина СОЭ у мужчин равна 3–10 мм/ч, у женщин – 7–12 мм/ч. Увеличение СОЭ больше указанных величин является признаком патологии.

Лейкоциты – белые кровяные тельца, выполняющие защитную функцию. В крови взрослого человека лейкоцитов содержится 6-8 тыс. в 1 мм 3 , но их число может изменяться после приема пищи, мышечной работы, во время сильных эмоций. У здоровых людей соотношение между всеми видами лейкоцитов довольно постоянно и изменение его служит признаком различных заболеваний. При инфекционных и некоторых других заболеваниях их число резко увеличивается (лейкоцитоз). При лучевой болезни наблюдается значительное уменьшение числа лейкоцитов (лейкопения). Лейкоциты делятся на две группы: зернистые (гранулоциты: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) и незернистые (агранулоциты: моноциты, лимфоциты).

Одной из форм защиты организма является фагоцитоз – поглощение лейкоцитами чужеродных частиц и их внутриклеточное переваривание. Наибольшей способностью к фагоцитозу обладают нейтрофилы, моноциты и эозинофилы. Они обеспечивают клеточный иммунитет.

Тромбоциты – самые мелкие клетки крови. Их диаметр – 0,003 мм, они безъядерны. Количество тромбоцитов в 1 мм 3 крови находится в пределах 200–400 тыс. Образуются в красном костном мозге. Живут около 8 суток. Разрушаются в селезенке. Основная функция тромбоцитов связана с их участием в свертывании крови.

Свертывание крови происходит обычно при кровотечении из сосудов в результате взаимодействия специальных белков, ферментов и других веществ, составляющих так называемую свертывающую систему крови. Эта система включает растворенные в плазме крови белок фибриноген, фермент протромбин, ионы кальция, содержащийся в тромбоцитах фермент тромбопластин и многие другие компоненты. Протромбин и тромбопластин тромбоцитов являются неактивными ферментами, поэтому в обычных условиях кровотока свертывания крови не происходит.

Процесс свертывания крови при ранении сосудов очень сложный и сводится в конечной стадии к тому, что фибриноген плазмы крови превращается в нерастворимый белок фибрин, имеющий волокнистое строение. В результате этого и образуется сгусток крови, состоящий из нитей фибрина, между которыми находятся форменные элементы крови. При схематичном изложении процесса свертывания крови в нем можно выделить три фазы:

1) образование активного кровяного (или полного) тромбопластина. Он образуется в результате взаимодействия тромбопластина тромбоцитов и других веществ, содержащихся в кровяных пластинках, с некоторыми белками (различные глобулины) и другими компонентами плазмы крови. Это взаимодействие происходит во время кровотечения, при котором кровяные пластинки от соприкосновения с краями раны разрушаются и из них в плазму поступают различные вещества, участвующие в свертывании крови. В свертывании крови участвует также тканевой тромбопластин, выделяющийся в плазму крови из тканей при их ранении.

2) под влиянием активного тромбопластина в присутствии ионов кальция неактивный протромбин плазмы крови превращается в активный фермент тромбин.

3) под воздействием активного тромбина фибриноген превращается в фибрин – образуется сгусток крови.

Важное значение для свертывания крови имеет витамин К. При его участии в печени синтезируется фермент протромбин, поступающий из печени в кровь. В крови, циркулирующей в организме, наряду со свертывающей системой имеется и противосвертывающая система. Она включает гепарин – вещество, противодействующее свертыванию крови (подобные вещества называются антикоагулянтами), фибринолизин – фермент, растворяющий при определенных условиях фибрин, если он образовался в сосудах, и другие компоненты. Обе системы – свертывающая и противосвертывающая взаимосвязаны и действие их в обычных условиях уравновешено.

Со школьной скамьи многие помнят, что кровь представляет собой жидкую подвижную плазму, в которой во взвешенном состоянии находятся тысячи клеток - красных кровяных телец, называющихся эритроцитами, неокрашенных лейкоцитов, фрагментов цитоплазмы, или тромбоцитов. Строение эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов имеет существенные различия, что определяет их роль в организме млекопитающих, и в частности человека. Кровь по цвету красная, потому что эритроцитов в ней значительно больше, чем всех других вместе взятых клеток. Сами эритроциты делает красными содержащийся в них гемоглобин - железосодержащий белок. Их главная роль заключается в транспортировке кислорода и углекислого газа. Тромбоциты, коих значительно меньше, чем эритроцитов, обеспечивают тромбирование поврежденных сосудов. Лейкоцитов в плазме тоже совсем немного, но их роль трудно переоценить. По морфологическим признакам их делят на несколько групп. Строение и значение лейкоцитов в каждой группе несколько различное, но все вместе они защищают организм от внедрения и патологической деятельности вредоносных агентов. Изучением деятельности этих маленьких белых телец крови внесли И. Мечников и П. Эрлих, за что оба ученых были награждены Нобелевской премией.

Общие сведения

В свежей крови лимфоциты не окрашены, за что они получили второе наименование - белые кровяные тельца. От общего объема эритроцитов их в плазме всего около 0,15 %, но это число непостоянно. Особенно резко оно меняется в сторону увеличения при попадании в организм раздражающего агента - вирусов, бактерий, других вредоносных живых организмов и неживых частиц. А в течение суток число лейкоцитов меняется не только у заболевших людей, но и у здоровых, например после еды, после высоких нагрузок, ближе к вечеру и так далее. На вопрос о том, каково строение и значение лейкоцитов в организме, однозначного ответа нет, потому что термином «лейкоцит» обозначается целая группа сходных по морфологическим признакам клеток. Представители каждой имеют и различия, и сходства. Все лейкоциты наделены способностью перемещаться в направлении раздражителя, что носит название хемотаксиса. Они образуются в лимфоузлах и в костном мозге. Этот процесс называется лейкопоэзом. Если в крови по каким-либо причинам появляется слишком много лейкоцитов, это состояние носит название лейкоцитоз. Если лимфоцитов в крови меньше нормы, такое состояние называется лейкопенией.

Группы лейкоцитов

Чтобы точно сказать, каково строение и значение лейкоцитов в организме людей, нужно сперва рассказать, какие виды белых кровяных телец известны на сегодняшний момент.

В целом их делят на два вида:

• Зернистые.
• Незернистые.

Зернистые лейкоциты имеют другое название - гранулоциты. Строение лейкоцитов данной группы имеет общие отличительные признаки: крупное ядро и зернистую цитоплазму. Гранулоциты, в свою очередь, делятся на группы:

• нейтрофилы;
• базофилы;
• эозинофилы.

Незернистые лейкоциты по-другому называются агранулоцитами. Их ядро простое, несегментированное, а цитоплазма - без специфической зернистости.

Агранулоциты делятся на группы:

• моноциты;
• лимфоциты.

Рассмотрим их подробнее.

Нейтрофилы

Эти кровяные клетки получили такое название за свою способность окрашиваться и кислым красителем эозином, и основными красителями, например метиленовым синим. В общем объеме всех лейкоцитов их от 48 до 78%. Живут они до 8 дней. Строение лейкоцитов данной группы, в зависимости от их возраста (стадии развития) меняется. Образуются нейтрофилы из нейтрофильных промиелоцитов, последовательно превращаясь в миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные нейтрофилы и, наконец, в сегментноядерные нейтрофилы.

На завершающей стадии в каждом нейтрофиле есть крупное ядро из 3, максимум 5 сегментов, соединяющихся тоненькими перемычками. Размер зрелой клетки - до 12 мкм. Структура цитоплазмы нейтрофила неоднородна. Внутри она заполнена органеллами и небольшим количеством митохондрий. Поверхностная часть цитоплазмы имеет в своем составе гранулы гликогена, микротрубочки и филаменты, позволяющие нейтрофилу перемещаться в нужном направлении. Гранулы представлены двумя типами:

• специфические (содержат бактерицидные вещества муромидазу, фосфатазу, лактоферрин);
• азурофильные (содержат лизосомальные ферменты и миелопероксидазу).

Роль нейтрофилов

Особенности строения лейкоцитов - нейтрофилов позволяют им выполнять следующие функции в организме всех млекопитающих:

1. Защитную.

Нейтрофилы по своей сути являются микрофагами, то есть могут захватывать и уничтожать различные патогенные микроорганизмы и частицы, проникшие в кровь. Все виды лейкоцитов способны просачиваться сквозь эндотелий капилляров и амебоподобным образом двигаться к раздражителю. Достигнув его, нейтрофилы окружают «врага» цитоплазмой. В дальнейшем возможно несколько сюжетов развития событий:

• ферментативный (отщепление железа от ферментов микробов, чем вызывается их гибель);
• неферментативный (катионные белки увеличивают проницаемость мембран врагов, в результате их содержимое изливается).

2. Транспортную.

На своей поверхности нейтрофилы адсорбируют аминокислоты, некоторые ферменты и переносят их в нужное организму место.

Базофилы

Такое название дано клеткам за то, что они при окрашивании по Романовскому способны хорошо поглощать основные красители и не реагировать на кислый краситель эозин. Строение лейкоцитов базофильной группы имеет свои особенности.

Так, эти клетки сравнительно крупные, в диаметре достигают 9-12 мкм, вырабатываются в костном мозге и живут до 2 суток. В крови их примерно 1 % от общей массы лейкоцитов. Их ядро по форме напоминает боб, нечетко разделенный на 3 дольки, а в цитоплазме содержатся все формы органелл - рибосомы, митохондрии, актиновые филаменты, аппарат Гольджи, гликоген, эндоплазматическая сеть. Базофилы могут просачиваться сквозь стенки капилляров и жить вне кровеносной системы. Своим строением они напоминают тучные клетки и являются их близкими «родственниками». Разница заключается в том, что базофилы выходят из костного мозга уже полностью сформированными, а тучные клетки попадают в кровь незрелыми.

Роль базофилов

Строение лейкоцитов - базофилов определяет их функции в организме:

1. Защитная (блокируют яды, препятствуя их распространению по телу, способны выполнять фагоцитоз).
2. Транспортная (на их поверхности располагается иммуноглобулин Е и другие белковые соединения.
3. Синтетическая (вырабатывают гистамин, гепарин).

Базофилы способны к дегрануляции (при этом в кровь выходит много гистамина, лейкотриенов, гепарина, серотонина, простагландинов). У человека это вызывает аллергический ответ на различные раздражители.

Дегрануляция провоцирует мгновенное усиление тока крови и лучшую проницаемость сосудов, что способствует скорейшему достижению другими лейкоцитами раздражающего агента с его последующим уничтожением. Многие ученые склонны считать, что мобилизация других лейкоцитов на борьбу с «врагом», попавшим в кровь, - это основная функция базофилов.

Эозинофилы

Этот вид лейкоцитов так назван благодаря тому, что при окрашивании по Романовскому они реагируют на эозин (кислый краситель). Строение и функции лейкоцитов эозинофильной группы имеет весомые отличия от двух предыдущих.

Число этих клеток в крови не должно превышать 5% от массы всех лейкоцитов. В эозинофилах четко просматривается ядро из двух соединенных перемычкой сегментов. В цитоплазме имеются органеллы и гранулы двух видов - специфические и азурофильные. При этом специфические почти полностью заполняют цитоплазму. В своем центре они имеют кристаллоид, включающий белок, богатый аргинином, гидролитические лизосомные ферменты, гистаминазу, пероксидазу, катионный эозинофильный белок, фосфолипазу D, коллагеназу, кетапсин. В крови эти клетки живут до двух недель.

Роль эозинофилов

Лимфоциты

Примерно 30- 40 % от объема всех лейкоцитов приходится на лимфоциты. Каково строение и значение лейкоцитов этой группы? Они представляют собой шаровидные тела с очень крупным ядром и тонким ободком цитоплазмы, в которой присутствует минимум органелл, но есть цитоплазматические отростки.

Главная роль лимфоцитов состоит в обеспечении гуморального и клеточного иммунитета. Также они регулируют деятельность других клеток.

Различают несколько типов лимфоцитов:

Моноциты

Это крупные клетки шаровидной формы диаметром до 20 мкм. Внутри у них имеется полиморфное несегментированное ядро с хроматиновой сетью и цитоплазма со множеством лизосом. Живут они не более 2 суток. Строение лейкоцитов этой группы обуславливает их основную роль - они являются макрофагами, способными захватить 100 и более микроорганизмов. При этом моноциты в размерах значительно увеличиваются. Эти клетки крови особенно большую работу выполняют при хронических заболеваниях в то время, как, например, нейтрофилы более активны при острых инфекциях. Кроме фагоцитоза, моноциты способны вырабатывать антитела и синтезировать интерферон, лизоцим.

Тромбоциты

Каково строение лейкоцитов в организме, мы разобрали. Теперь рассмотрим, что представляют собой тромбоциты. Они, как и лейкоциты, образуются в костном мозгу. Их «прародителями» являются мегакариоциты оксифильные, размеры которых для клеток просто гигантские - 70 мкм. Одна такая крупная клетка способна продуцировать более 10 тысяч тромбоцитов, размеры которых не превышают 4 мкм. По своей сути они представляют собой фрагменты цитоплазмы мегакариоцитов, заключенные в мембрану. Тромбоциты не имеют ядра, а их формы несколько отличаются, в зависимости от возраста. Так, существуют юные, зрелые и старые тромбоциты. Кроме того, есть формы раздражения этих частиц и небольшой процент дегенеративных форм. Главная роль тромбоцитов заключается в образовании сгустков крови (тромбов) в местах, где произошел разрыв кровеносного сосуда.

Эритроциты

Строение лейкоцитов и тромбоцитов позволяет им выполнять защиту организма от вредоносных агентов и от потери крови. Роль эритроцитов совсем другая. Они служат для разноса из легких по органам и тканям кислорода, и для обратной транспортировки в легкие углекислого газа. Их строение довольно простое. Эритроциты внешне похожи на круглые диски с вогнутой с двух сторон поверхностью. Это несколько увеличивает площадь соприкосновения и тем самым облегчает газообмен. Внутри эритроциты заполнены цитоплазмой, 98 % которой составляет гемоглобин. Размеры этих кровяных клеток составляют 10 мкм, но они настолько эластичные, что могут просачиваться сквозь поры сосудов, размеры которых всего около 3 мкм. Вырабатываются эритроциты в костном мозгу, живут около 3 месяцев, после чего их поглощают лейкоциты - макрофаги.

Кровь беспрерывно циркулирует в системе кровеносных сосудов. Она выполняет в организме очень важные функции: дыхательную, транспортную, защитную и регуляторную, обеспечивая постоянство внутренней среды нашего организма.

Кровь - это одна из соединительных тканей, которая состоит из жидкого межклеточного вещества, имеющего сложный состав. Она включает в себя плазму и взвешенные в ней клетки или так называемые форменные элементы крови: лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. Известно, что в 1 мм 3 крови находится лейкоцитов от 5 до 8 тыс., эритроцитов - от 4,5 до 5 млн, и тромбоцитов - от 200 до 400 тысяч.

Количество крови в организме здорового человека составляет примерно от 4,5 до 5 литров. 55-60% по объему занимает плазма, а на форменные элементы остается 40-45% всего объема. Плазма - это полупрозрачная жидкость желтоватого цвета, в составе которой имеется вода (90%), органические и минеральные вещества, витамины, аминокислоты, гормоны, продукты обмена.

Строение лейкоцитов

Эритроциты

В крови присутствуют эритроциты и лейкоциты. Их строение и функции отличны друг от друга. Эритроцит является клеткой, которая имеет форму двояковогнутого диска. Он не содержит ядра, а большую часть цитоплазмы занимает белок, который получил название гемоглобин. Он состоит из атома железа и белковой части, имеет сложную структуру. Гемоглобин переносит кислород в организме.

Эритроциты появляются в костном мозгу из клеток эритробластов. Большинство эритроцитов двояковогнутой формы, а остальные могут различаться. Например, они могут быть сферические, овальные, надкусанные, чашеобразные и т. д. Известно, что форма этих клеток может нарушаться вследствие разных болезней. Каждый эритроцит находится в крови от 90 до 120 дней, а после этого погибает. Гемолиз - это явление разрушения эритроцитов, что происходит преимущественно в селезенке, а также в печени и сосудах.

Тромбоциты

Строение лейкоцитов и тромбоцитов также отличается. Тромбоциты не имеют ядра, это маленькие клетки овальной или круглой формы. Если эти клетки активны, то на них образуются выросты, они напоминают звезду. Тромбоциты появляются в костном мозгу из мегакариобласта. «Работают» они всего от 8 до 11 дней, потом гибнут в печени, селезенке или легких.

Очень важны. Они способны поддерживать целостность сосудистой стенки, восстановить ее при повреждениях. Тромбоциты образуют тромб и тем самым останавливают кровотечение.