Клинический анализ крови: от светового микроскопа к гематологическим анализаторам. Клетки крови человека — функции, где образуются и разрушаются Клетки крови и их функции

Многих людей интересует, как выглядят клетки крови под микроскопом. Фото с подробным описанием поможет в этом разобраться. Прежде чем рассматривать под микроскопом кровяные клетки, нужно изучить их строение и функции. Так, можно научиться отличать одни клетки от других и разбираться в их структуре.

По кровяному руслу постоянно циркулируют вещества, необходимые для полноценной работы всех наших органов. Также в крови есть элементы, которые защищают организм человека от болезней и воздействия других негативных факторов.

Внимание!

Кровь делят на две составляющие. Это клеточная часть и плазма.

Плазма

В чистом виде плазма – это жидкость желтоватой окраски. Она составляет около 60 % общей кровяной массы. Плазма содержит сотни химических веществ, которые относятся к разным группам:

• молекулы белков;
• ионосодерждащие элементы (хлор, кальций, калий, железо, йод и т.д.);
• все виды сахаридов;
• гормоны, выделяемые эндокринной системой;
• все виды ферментов и витаминов.

Все виды белков, которые есть в нашем организме, есть и в плазме. Например, из показателей мы можем помнить иммуноглобулины и альбумины. Эти плазменные белки отвечают за механизмы защиты. Их насчитывают около 500. Все остальные элементы попадают в кровь по причине её постоянного циркулирующего движения. Ферменты представляют собой естественные катализаторы многих процессов, а три разновидности кровяных клеток – это главная часть плазмы.

Об эритроцитах и гемоглобине

Эритроциты очень малы. Их максимальная величина 8 мкм, а численность большая – около 26 триллионов. Различают следующие особенности их строения:

• отсутствие ядер;
• отсутствие хромосом и ДНК;
• у них нет эндоплазматической сети.

Под микроскопом эритроцит выглядит в виде пористого диска. Диск слегка вогнут с обеих сторон. Он похож на маленькую губку. Каждая пора такой губки содержит молекулу гемоглобина. - уникальный белок. Его основу составляет железо. Он активно контактирует с кислородной и углеродной средой, осуществляя транспортировку ценных элементов.

В начале созревания у эритроцита есть ядро. Позже оно исчезает. Уникальная форма этой клетки позволяет ей участвовать в обмене газов – в том числе и в транспорте кислорода. Эритроцит обладает удивительной пластичностью и подвижностью. Путешествуя по сосудам, он подвергается деформации, но это не влияет на его работу. Он свободно передвигается даже по мелким капиллярам.

В простых школьных тестах на медицинскую тематику можно встретить вопрос: “Как называются клетки, транспортирующие кислород к тканям?” Это и есть эритроциты. Запомнить их легко, если представить себе характерную форму их диска с молекулой гемоглобина внутри. А красными их называют потому, что железо придаёт нашей крови яркий цвет. Связываясь в лёгких с кислородом, кровь становится ярко-алой.

На заметку!

Немногие знают о том, что предшественники эритроцитов – это стволовые клетки.

Название белка-гемоглобина отражает суть его структуры. Крупнобелковая молекула, входящая в его состав, получила название “глобин”. Структура, не содержащая белок, называется “гема”. В её середине расположен ион железа.

Процесс образования красных клеток крови называется эритропоэз. Эритроциты формируются в плоских костях:

• черепных;
• тазовых;
• грудине;
• межпозвоночных дисках.

До 30-летнего возраста красные кровяные клетки образуются в костях плеч и бёдер.

Собирая кислород в альвеолах лёгких, эритроциты доставляют его ко всем органам и системам. Совершается процесс газообмена. Красные тельца отдают клеткам кислород. Взамен они собирают углекислоту и несут её обратно к лёгким. Лёгкие выводят из организма углекислый газ, и всё повторяется сначала.

В разном возрасте у человека наблюдают различную степень активности эритроцитов. Плод, находящийся в утробе матери, вырабатывает гемоглобин, который называют фетальным. Фетальный гемоглобин транспортирует газы гораздо быстрее, чем у взрослых.

Если костный мозг вырабатывает мало эритроцитов, у человека появляется анемия или малокровие. Наступает кислородное голодание всего организма. Оно сопровождается сильной слабостью и утомляемостью.

Срок жизни одного эритроцита может составлять от 90 до 100 дней.

Также в крови есть эритроциты, которые не успели созреть. Их называют ретикулоцитами. При большой кровопотере костный мозг выводит в кровь недозрелые клетки, так как “взрослых” эритроцитов не хватает. Несмотря на недозрелость ретикулоцитов, они уже могут быть переносчиками кислорода и углекислоты. Во многих случаях это спасает человеческую жизнь.

Антигены, группы крови и резус-фактор

Кроме гемоглобина, в эритроцитах есть ещё один особый белок-антиген. Антигенов несколько. По этой причине состав крови у разных людей не может быть одинаковым.

Если на поверхности эритроцита есть антиген, резус-фактор крови будет положительным. Если антигена нет – значит, резуз отрицателен. Эти показатели имеют решающее значение при необходимости переливания крови. Группа и резус донора должны совпадать с данными реципиента (человека, которому переливают кровь).

Лейкоциты и их разновидности

Если эритроциты – это клетки-переносчики, то лейкоциты называют защитниками. В их состав входят ферменты, которые борются с инородными белковыми структурами, разрушая их. Лейкоциты обнаруживают вредоносные вирусы и бактерии и начинают их атаковать. Уничтожая вредные вещества, они очищают кровь от вредных продуктов распада.

Лейкоциты обеспечивают выработку антител. Антитела отвечают за иммунную устойчивость организма к ряду болезней. Белые кровяные клетки принимают участие в процессах метаболизма. Они обеспечивают ткани и органы необходимым составом гормонов и ферментов. На основании структуры их разделяют на две группы:

• гранулоциты (зернистые);
• агранулоциты (незернистые).

Среди зернистых лейкоцитов выделяют нейтрофилы, базофилы и эозинофилы.

Лейкоциты разделяют на 2 группы: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). К незернистым тельцам относят моноциты и лимфоциты.

Нейтрофилы

Составляют около 70% всех белых кровяных телец. Приставка “нейтро” означает, что нейтрофил имеет особое свойство. По причине зернистой структуры его можно окрасить только краской с нейтральной реакцией. На основании формы ядра нейтрофилы бывают:

• юными;
• палочкоядерными;
• сегментоядерными.

Юные нейтрофилы не имеют ядер. У палочкоядерных клеток ядро под микроскопом выглядит в форме палочки. У сегментоядерных нейтрофилов ядра состоят из нескольких сегментов. Их может быть от 4 до 5. При проведении анализа крови лаборант подсчитывает количество этих клеток в процентах. В норме юных нейтрофилов должно быть не больше 1%. Норма содержания палочкоядерных клеток составляет до 5%. Допустимое количество сегментоядерных нейтрофилов не должно превышать 70%.

Нейтрофилы осуществляют фагоцитоз – обнаруживают, захватывают и обезвреживают вредные вирусы и микроорганизмы.

Эозинофилы

Это разновидность лейкоцитов, гранулы которых окрашивают красителями, имеющими кислую реакцию. В основном, окрашивают эозином. Число этих клеток в крови колеблется от 1 до 5% от общего числа лейкоцитов. Их главная задача – обезвреживать и уничтожать чужеродные белковые структуры и токсины. Также они принимают участие в механизмах саморегуляции и очистке кровяного русла от вредных веществ.

Базофилы

Малочисленные клетки среди лейкоцитов. Их процентное соотношение от общего числа составляет меньше 1%. Клетки можно окрашивать только красителями на основе щёлочи (“базисами”).

Базофилы являются производителями гепарина. Он замедляет свёртывание крови в местах воспалений. Также они продуцируют гистамин – вещество, расширяющее капиллярную сеть. Расширение капилляров обеспечивает рассасывание и заживление ран.

Моноциты

Моноциты – самые крупные клетки крови человека. Они похожи на треугольники. Это разновидность незрелых лейкоцитов. Ядра у них большие, разной формы. Клетки образуются в костном мозге и созревают в течение нескольких стадий.

Продолжительность жизни моноцита составляет от 2 до 5 дней. По истечении этого времени клетки частично гибнут. Те, которые выживают, продолжают созревать, превращаясь в макрофаги.

Занимательный факт!

Макрофаг может жить в кровяном русле человека около 3 месяцев.

Роль моноцитов в нашем организме такова:

• участие в процессе фагоцитоза;
• восстановление повреждённых тканей;
• регенерация нервной ткани;
• рост костей.

Лимфоциты

Отвечают за иммунный ответ организма, защищая его от инородных вторжений. Место их образования и развития – костный мозг. , которые дозрели до определённой стадии, отправляются с током крови в лимфатические узлы, тимус и селезёнку. Там они созревают до конца. Клетки, которые созрели в тимусе, называют Т-лимфоцитами. В-лимфоциты дозревают в лимфоузлах и селезёнке.

Т-лимфоциты защищают организм, участвуя в реакциях иммунитета. Они уничтожают вредные микроорганизмы и вирусы. При такой реакции врачи говорят о неспецифической резистентности – то есть, устойчивости к патогенным факторам.

Основная задача В-лимфоцитов – выработка антител. Антитела – это особенные белки. Они не допускают распространения антигенов и обезвреживают токсины.

Важно!

В-лимфоциты вырабатывают антитела на каждую разновидность вредного вируса или микроба.

В медицине антитела получили название иммуноглобулинов. Есть несколько их видов:

• М-иммуноглобулины – крупные белки. Их образование происходит сразу после того, как антигены попадают в кровь;
• G-иммуноглобулины – отвечают за формирование иммунной системы плода. Их маленькие размеры обеспечивают лёгкое преодоление плацентарного барьера. Клетки передают иммунитет от матери к ребёнку;
• А-иммуноглобулины – включают механизмы защиты в случае попадания вредного вещества извне. Иммуноглобулины типа А синтезируют В-лимфоциты. В кровь они попадают в небольшом количестве. Скапливаются эти белки на слизистых, в женском грудном молоке. Также их содержат слюна, моча и желчь;
• Е-иммуноглобулины – выделяются при аллергиях.

В кровяном русле человека микроорганизм или вирус может встретить на своём пути В-лимфоцит. Ответной реакцией В-лимфоцита является создание, так называемых, “клеток памяти”. “Клетки памяти” обуславливают резистентность (стойкость) человека к заболеваниям, вызываемым конкретными бактериями или вирусами.

“Клетки памяти” мы можем получить искусственным путём. Для этого разработаны вакцины. Они обеспечивают надёжную иммунную защиту от тех заболеваний, которые считаются особо опасными.

Тромбоциты

Их главная функция – защита организма от критической потери крови. Тромбоциты обеспечивают стабильный гемостаз. Гемостаз – это оптимальное состояние крови, которое позволяет ей полноценно снабжать организм необходимыми для жизни элементами. Под микроскопом тромбоциты выглядят в виде клеток, выпуклых с обеих сторон. У них отсутствуют ядра, а диаметр может составлять от 2 до 10 мкм.

Тромбоциты могут принимать круглую или овальную форму. Когда они активизируются, на них возникают наросты. Из-за наростов клетки похожи на маленькие звёздочки. Образование тромбоцитов происходит в костном мозге и имеет свои особенности. Вначале из мегакариобластов возникают мегакариоциты. Это клетки с цитоплазмой огромных размеров. Внутри цитоплазмы образуются несколько разделительных мембран и происходит её деление. После деления части магекариоцитов “отпочковываются” от материнской клетки. Это уже полноценные тромбоциты, которые выходят в кровь. Их продолжительность жизни составляет от 8 до 11 дней.

Тромбоциты разделяют по размеру их диаметра (в мкм):

• микроформы – до 1,5;
• нормоформы – от 2 до 4;
• макроформы – 5;
• мегалоформы – 6-10.

Место образования тромбоцитов – красный костный мозг. Они созревают в течение шести циклов.

Стволовые клетки и их особенности

Стволовыми клетками называют незрелые структуры. Они есть у многих живых существ и способны к самообновлению. Они служат изначальным материалом для образования органов и тканей. Также из них появляются и клетки крови. В организме человека различают больше 200 разновидностей стволовых клеток. Они обладают способностью к обновлению (регенерации), но чем старше становится человек, тем меньше стволовых клеток вырабатывает его костный мозг.

Медицина уже давно практикует успешную пересадку отдельных видов стволовых клеток. Среди них выделяют гемопоэтические структуры. Как уже было сказано, гемопоэз – это полноценный процесс кроветворения. Если он находится в норме, состав крови у человека не вызывает у врачей опасения.

При лечении лейкоза или лимфомы проводят трансплантацию донорских стволовых клеток, отвечающих за гемопоэтические функции. При системных заболеваниях крови гемопоэз нарушен, а трансплантация костного мозга помогает его восстановить.

Занимательный факт!

Стволовые структуры могут превратиться в любой вид клеток – в том числе, и клетки крови.

Таблица нормативов разных кровяных клеток

В таблице представлены нормы лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов в крови человека (л):

	эритроциты	лейкоциты	тромбоциты
1-3 мес	м/ж – 3,5-5,1	м/ж – 6,0-17,5	м/ж – 180-490
3-12 мес	м/ж – 3,9-5,5	м/ж – 6,0-17,5	м/ж – 180-400
1-6 лет	м/ж – 3,7-5,0	м/ж – 6,0-17,0	м/ж – 160-390
6-12 лет	м/ж – 4,0-5,2	м/ж – 4,5-14,0	м/ж – 160-380
12-16 лет	м/ж – 3,5-5,5	м/ж – 4,5-13,5	м/ж – 180-280
16-65 лет	м/ж – 3,9-5,6	м/ж – 4,5-11,0	м/ж – 150-400
старше 65	м/ж – 3,5-5,7	м/ж – 4,5-11,0	м/ж – 150-320

Клетки нашей крови – уникальные структуры со сложным строением. Каждый вид клеток несёт в организме человека свою функцию. отражают норму и патологические изменения в организме человека. Это верные показатели, на которые всегда ориентируются врачи при обследовании больных и постановке диагноза.

Общий клинический анализ крови – это самый распространенный диагностический тест, который назначает пациенту врач. За последние десятилетия технология этого рутинного, но очень информативного исследования проделала колоссальный рывок – она стала автоматической. В помощь врачу лабораторной диагностики, орудием труда которого был обычный световой микроскоп, пришли высокотехнологичные автоматические гематологические анализаторы.

В этом посте мы расскажем, что именно происходит внутри «умной машины», видящей нашу кровь насквозь, и почему ей следует верить. Мы будем рассматривать физику процессов на примере гематологического анализатора UniCel DxH800 мирового бренда Beckman Coulter. Именно на этом оборудовании выполняются исследования, заказанные в сервисе лабораторной диагностики LAB4U.RU . Но для того, чтобы понять технологию автоматического анализа крови, мы разберемся с тем, что видели врачи-лаборанты под микроскопом и как они интерпретировали эту информацию.

Параметры анализа крови

Итак, в крови содержится три вида клеток:

• лейкоциты, обеспечивающие иммунную защиту;
• тромбоциты, отвечающие за свертываемость крови;
• эритроциты, осуществляющие транспорт кислорода и углекислого газа.

Эти клетки находятся в крови в совершенно определенных количествах. Их обуславливают возраст человека и состояние его здоровья. В зависимости от условий, в которых находится организм, костный мозг производит столько клеток, сколько их требуется организму. Поэтому, зная количество определенного вида клеток крови и их форму, размер и другие качественные характеристики, можно уверенно судить о состоянии и текущих потребностях организма. Именно эти ключевые параметры – количество клеток каждого вида, их внешний вид и качественные характеристики – составляют общий клинический анализ крови.

При проведении общего анализа крови производят подсчет количества эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. С лейкоцитами сложнее: их несколько видов, и каждый вид выполняет свою функцию. Выделяют 5 разных видов лейкоцитов:

1. нейтрофилы, нейтрализующие в основном бактерии;
2. эозинофилы, нейтрализующие иммунные комплексы антиген-антитело;
3. базофилы, участвующие в аллергических реакциях;
4. моноциты – главные макрофаги и утилизаторы;
5. лимфоциты, обеспечивающие общий и местный иммунитет.

В свою очередь, нейтрофилы по степени зрелости разделяют на:

• палочкоядерные,
• сегментоядерные,
• миелоциты,
• метамиелоциты.

Процент каждого вида лейкоцитов в их общем объеме называют лейкоцитарной формулой, которая имеет важное диагностическое значение. Например, чем более выражен бактериальный воспалительный процесс, тем больше нейтрофилов в лейкоцитарной формуле. Наличие нейтрофилов разной степени зрелости говорит о тяжести бактериальной инфекции. Чем острее процесс, тем больше в крови палочкоядерных нейтрофилов. Появление в крови метамиелоцитов и миелоцитов говорит о крайне тяжелой бактериальной инфекции. Для вирусных заболеваний характерно увеличение лимфоцитов, при аллергических реакциях – увеличение эозинофиллов.

Помимо количественных показателей, крайне важна морфология клеток. Изменение их обычной формы и размеров также свидетельствует о наличии определенных патологических процессов в организме.

Важный и наиболее известный показатель – количество в крови гемоглобина – сложного белка, обеспечивающего поступление кислорода к тканям и выведение углекислого газа. Концентрация гемоглобина в крови – главный показатель при диагностике анемий.

Еще один из важных параметров – это скорость оседания эритроцитов (СОЭ). При воспалительных процессах у эритроцитов появляется свойство слипаться друг с другом, образуя небольшие сгустки. Обладая большей массой, слипшиеся эритроциты под действием силы тяжести оседают быстрее, чем одиночные клетки. Изменение скорости их оседания в мм/ч является простым индикатором воспалительных процессов в организме.

Как было: скарификатор, пробирки и микроскоп

Забор крови

Вспомним, как раньше сдавали кровь: болезненный прокол подушечки скарификатором, бесконечные стеклянные трубочки, в которые собирали драгоценные капли выжатой крови. Как лаборант одним стёклышком проводил по другому, где находилась капля крови, царапая на стекле номер простым карандашом. И бесконечные пробирки с разными жидкостями. Сейчас это уже кажется какой-то алхимией.

Кровь брали именно из безымянного пальца, на что были вполне серьезные причины: анатомия этого пальца такова, что его травмирование дает минимальную угрозу сепсиса в случае инфицирования ранки. Забор крови из вены считался куда более опасным. Поэтому анализ венозной крови не был рутинным, а назначался по необходимости, и в основном в стационарах.

Стоит отметить, что уже на этапе забора начинались значительные погрешности. Например, разная толщина кожи дает разную глубину укола, вместе с кровью в пробирку попадала тканевая жидкость – отсюда изменение концентрации крови, кроме того, при давлении на палец клетки крови могли разрушаться.

Помните ряд пробирок, куда помещали собранную из пальца кровь? Для подсчета разных клеток действительно нужны были разные пробирки. Для эритроцитов – с физраствором, для лейкоцитов – с раствором уксусной кислоты, где эритроциты растворялись, для определения гемоглобина – с раствором соляной кислоты. Отдельный капилляр был для определения СОЭ. И на последнем этапе делался мазок на стекле для последующего подсчета лейкоцитарной формулы.

Анализ крови под микроскопом

Для подсчета клеток под микроскопом в лабораторной практике использовался специальный оптический прибор, предложенный еще в ХIX веке русским врачом, именем которого этот прибор и был назван – камера Горяева. Она позволяла определить количество клеток в заданном микрообъеме жидкости и представляла собой толстое предметное стекло с прямоугольным углублением (камерой). На нее была нанесена микроскопическая сетка. Сверху камера Горяева накрывалась тонким покровным стеклом.

Эта сетка состояла из 225 больших квадратов, 25 из которых были разделены на 16 малых квадратов. Эритроциты считались в маленьких исчерченных квадратах, расположенных по диагонали камеры Горяева. Причем существовало определенное правило подсчета клеток, которые лежат на границе квадрата. Расчет числа эритроцитов в литре крови осуществлялся по формуле, исходя из разведения крови и количества квадратов в сетке. После математических сокращений достаточно было посчитанное количество клеток в камере умножить на 10 в 12-й степени и внести в бланк анализа.

Лейкоциты считали здесь же, но использовали уже большие квадраты сетки, поскольку лейкоциты в тысячу раз больше, чем эритроциты. После подсчета лейкоцитов их количество умножали на 10 в 9-й степени и вносили в бланк. У опытного лаборанта подсчет клеток занимал в среднем 3-5 мин.

Методы подсчета тромбоцитов в камере Горяева были очень трудоемки из-за малой величины этого вида клеток. Оценивать их количество приходилось только на основе окрашенного мазка крови, и сам процесс был тоже весьма трудоемким. Поэтому, как правило, количество тромбоцитов рассчитывали только по специальному запросу врача.

Лейкоцитарную формулу , то есть процентный состав лейкоцитов каждого вида в общем их количестве мог определять только врач – по результатам изучения мазков крови на стеклах.

Визуально определяя находящиеся в поле зрения различные виды лейкоцитов по форме их ядра, врач считал клетки каждого вида и общее их количество. Насчитав 100 в совокупности, он получал требуемое процентное соотношение каждого вида клеток. Для упрощения подсчета использовались специальные счетчики с отдельными клавишами для каждого вида клеток.

Примечательно, что такой важный параметр, как гемоглобин, определялся лаборантом визуально (!) по цвету гемолизированной крови в пробирке с соляной кислотой. Метод был основан на превращении гемоглобина в солянокислый гематин коричневого цвета, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию гемоглобина. Полученный раствор солянокислого гематина разводили водой до цвета стандарта, соответствующего известной концентрации гемоглобина. В общем, прошлый век

Как стало: вакуумные контейнеры и гематологические анализаторы

Начнем с того, что сейчас полностью поменялась технология забора крови. На смену скарификаторам и стеклянным капиллярам с пробирками пришли вакуумные контейнеры. Использующиеся теперь системы забора крови малотравматичны, процесс полностью унифицирован, что значительно сократило процент погрешностей на этом этапе. Вакуумные пробирки, содержащие консерванты и антикоагулянты, позволяют сохранять и транспортировать кровь от точки забора до лаборатории. Именно благодаря появлению новой технологии стало возможным сдавать анализы максимально удобно – в любое время, в любом месте.

На первый взгляд, автоматизировать такой сложный процесс, как идентификация клеток крови и их подсчет, кажется невозможно. Но, как обычно, все гениальное просто. В основе автоматического анализа крови лежат фундаментальные физические законы. Технология автоматического подсчета клеток была запатентована в далеком 1953 году американцами Джозефом и Уолессом Культерами. Именно их имя стоит в название мирового бренда гематологического оборудования Bеckman&Coulter.

Подсчет клеток

Апертурно-импедансный метод (метод Культера или кондуктометрический метод) основан на подсчете количества и оценке характера импульсов, возникающих при прохождении клетки через отверстие малого диаметра (апертуру), по обе стороны которого расположены два электрода. При прохождении клетки через канал, заполненный электролитом, возрастает сопротивление электрическому току. Каждое прохождение клетки сопровождается появлением электрического импульса. Чтобы выяснить, какова концентрация клеток, необходимо пропустить через канал определенный объем пробы и сосчитать количество появившихся импульсов. Единственное ограничение – концентрация пробы должна обеспечивать прохождение через апертуру только одной клетки в каждый момент времени.

За прошедшие более 60 лет технология автоматического гематологического анализа прошла большой путь. Вначале это были простые счетчики клеток, определяющие 8-10 параметров: количество эритроцитов (RBC), количество лейкоцитов (WBC), гемоглобин (Hb) и несколько расчетных. Такими были анализаторы первого класса .

Второй класс анализаторов определял уже до 20 различных параметров крови. Они существенно выше по уровню в дифференциации лейкоцитов и способны выделять популяции гранулоцитов (эозинофилы + нейтрофилы + базофилы), лимфоцитов и интегральной популяции средних клеток, куда относились моноциты, эозинофилы, базофилы и плазматические клетки. Такая дифференциация лейкоцитов успешно использовалась при обследовании практически здоровых людей.

Самыми технологичными и инновационными анализаторами на сегодняшний день являются машины третьего класса , определяющие до сотни различных параметров, проводящие развернутое дифференцирование клеток, в том числе по степени зрелости, анализирующие их морфологию и сигнализирующие врачу-лаборанту об обнаружении патологии. Машины третьего класса, как правило, снабжены еще и автоматическими системами приготовления мазков (включая их окраску) и вывода изображения на экран монитора. К таким передовым гематологическим системам относятся оборудование BeckmanCoulter, в частности система клеточного анализа UniCel DxH 800 .

Современные аппараты BeckmanCoulter используют метод многопараметрической проточной цитометрии на основе запатентованной технологии VCS (Volume-Conductivity-Scatter). VCS-технология подразумевает оценку объема клетки, ее электропроводимость и светорассеяние.

Первый параметр – объем клетки – измеряется с использованием принципа Культера на основе оценки сопротивления при прохождении клеткой апертуры при постоянном токе. Величину и плотность клеточного ядра, а также ее внутренний состав определяют с помощью измерения ее электропроводности в переменном токе высокой частоты. Рассеяние лазерного света под разными углами позволяет получить информацию о структуре клеточной поверхности, гранулярности цитоплазмы и морфологии ядра клетки.

Полученные по трем каналам данные комбинируются и анализируются. В результате клетки распределяются по кластерам, включая разделение по степени зрелости эритроцитов и лейкоцитов (нейтрофилов). На основе полученных измерений этих трех размерностей определяется множество гематологических параметров – до 30 в диагностических целях, более 20 в исследовательских целях и более ста специфичных расчетных параметров для узкоспециализированных цитологических исследований. Данные визуализируются в 2D- и 3D-форматах. Врач-лаборант, работающий с гематологическим анализатором BackmanCoulter, видит результаты анализа на мониторе примерно в таком виде:

А далее принимает решение – надо ли их верифицировать или нет.

Стоит ли говорить, что информативность и точность современного автоматического анализа во много раз выше мануального? Производительность машин подобного класса – порядка сотни образцов в час при анализе тысяч клеток в образце. Вспомним, что при микроскопии мазка врачом анализировалось только 100 клеток!

Однако несмотря на эти впечатляющие результаты, именно микроскопия до сих пор пока остается «золотым стандартом» диагностики. В частности, при выявлении аппаратом патологической морфологии клеток образец анализируется под микроскопом вручную. При обследовании больных с гематологическими заболеваниями микроскопия окрашенного мазка крови проводится только вручную опытным врачом-гематологом. Именно так, вручную, дополнительно к автоматическому подсчету клеток, выполняется оценка лейкоцитарной формулы во всех детских анализах крови по заказам, сделанным с помощью лабораторного онлайн-сервиса LAB4U.RU.

Вместо резюме

Технологии автоматизированного гематологического анализа продолжают активно развиваться. По существу они уже заменили микроскопию при выполнении рутинных профилактических анализов, оставив ее для особо значимых ситуаций. Мы имеем в виду детские анализы, анализы людей, имеющих подтвержденные заболевания, особенно гематологические. Однако в обозримом будущем и на этом участке лабораторной диагностики врачи получат аппараты, способные самостоятельно выполнять морфологический анализ клеток с использованием нейронных сетей. Снизив нагрузку на врачей, они в то же время повысят требования к их квалификации, поскольку в зоне принятия решений человеком останутся только нетипичные и патологические состояния клеток.

Количество информативных параметров анализа крови, увеличившиеся многократно, поднимает требования к профессиональной квалификации и врача-клинициста, которому необходимо анализировать сочетания значений массы параметров в диагностических целях. На помощь врачам этого фронта идут экспертные системы, которые, используя данные анализатора, предоставляют рекомендации по дальнейшему обследованию пациента и выдают возможный диагноз. Такие системы уже представлены на лабораторном рынке. Но это уже тема отдельной статьи.

Теги:

• медицина
• лаборатория
• технологии
• it в медицине

Добавить метки

Кровь — важнейшая система в человеческом организме, выполняющая множество различных функций. Кровь является транспортной системой, по которой к органам переносятся жизненно необходимые вещества и удаляются из клеток отработанные вещества, продукты распада и прочие элементы, которые подлежат выведению из организма. В крови также происходит циркуляция веществ и клеток, которые обеспечивают защиту организма в целом.

Кровь состоит из клеток и жидкой части — сыворотки, состоящей из белков, жиров, сахаров и микроэлементов.

В составе крови выделяют три основных вида клеток:

• Эритроциты;
• Лейкоциты;

Эритроциты – клетки, транспортирующие кислород к тканям

Эритроцитами называют высокоспециализированные клетки, не имеющие ядра (утрачивается в ходе созревания). Большая часть клеток представлена двояковогнутыми дисками, средний диаметр которых составляет 7 мкм, а периферическая толщина — 2-2,5 мкм. Существуют также шарообразные и куполообразные эритроциты.

Благодаря форме поверхность клетки значительно увеличивается для газовой диффузии. Также подобная форма способствует увеличению пластичности эритроцита, благодаря чему он деформируется и свободно движется по капиллярам.

У патологических и старых клеток пластичность очень низкая, в связи с чем они задерживаются и разрушаются в капиллярах ретикулярной ткани селезенки.

Эритроцитарная мембрана и безъядерность клеток обеспечивают основную функцию эритроцитов — транспортировку кислорода и углекислого газа. Мембрана является абсолютно непроницаемой для катионов (кроме калия) и высокопроницаемой для анионов. Мембрана на 50% состоит из белков, определяющих принадлежность крови к группе и обеспечивающих отрицательный заряд.

Эритроциты различны между собой по:

• Размеру;
• Возрасту;
• Устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов.

Видео: Эритроциты

Эритроциты – самые многочисленные клетки в крови человека

Эритроциты классифицируют по степени зрелости на группы, имеющие свои отличительные признаки

стадия созревания	отличительные признаки
Эритробласт	диаметр - 20-25 мкм; ядро, занимающее более 2/3 клетки с ядрышками (до 4); цитоплазма ярко базофильная, фиолетового цвета.
Пронормоцит	диаметр - 10-20 мкм; ядро без ядрышек; хроматин грубый; цитоплазма светлеет.
Базофильный нормобласт	диаметр - 10-18 мкм; хроматин сегментированный; формируются зоны базохроматина и оксихроматина.
Полихроматофильный нормобласт	диаметр - 9-13 мкм; деструктивные изменения ядра; оксифильная цитоплазма вследствие высокого содержания гемоглобина.
Оксифильный нормобласт	диаметр - 7-10 мкм; цитоплазма розовая.
Ретикулоцит	диаметр - 9-12 мкм; цитоплазма желто-зеленая.
Нормоцит (зрелый эритроцит)	диаметр - 7-8 мкм; цитоплазма красная.

В периферической крови встречаются как зрелые, так и молодые и старые клетки. Молодые эритроциты, в которых имеются остатки ядер, называются ретикулоцитами.

Количество молодых эритроцитов в крови не должно превышать 1% от всей массы красных клеток. Увеличение содержания ретикулоцитов указывает на усиленный эритропоэз.

Процесс образования эритроцитов называется эритропоэзом.

Эритропоэз происходит в:

• Костном мозге костей черепа;
• Таза;
• Туловища;
• Грудины и позвоночных дисках;
• До 30 лет эритропоэз происходит также в плечевых и бедренных костях.

Ежедневно костный мозг образует более 200 млн. новых клеток.

После полного созревания, клетки проникают в кровеносную систему сквозь капиллярные стенки. Продолжительность жизни эритроцитов составляет от 60 до 120 дней. Менее 20% гемолиза эритроцитов происходит внутри сосудов, остальные разрушаются в печени и селезенке.

Функции эритроцитов

• Выполняют транспортную функцию. Кроме кислорода и углекислого газа клетки переносят липиды, белки и аминокислоты;
• Способствуют выведению токсинов из организма, а также ядов, которые образуются в результате метаболических и жизненных процессов микроорганизмов;
• Активно участвуют в поддержании баланса кислоты и щелочи;
• Участвуют в процессе свертываемости крови.

В состав эритроцита входит сложный железосодержащий белок гемоглобин, основной функцией которого является перенос кислорода между тканями и легкими, а так же частичная транспортировка углекислого газа.

В состав гемоглобина входит:

• Крупная молекула белка — глобин;
• Встроенная в глобин небелковая структура — гема. В сердцевине гемы расположен ион железа.

В легких железо связывается с кислородом, и именно эта связь способствует приобретению кровью характерного оттенка.

Группы крови и резус-фактор

На поверхности красных кровяных телец располагаются антигены, которых существует насколько разновидностей. Именно поэтому кровь одного человека может отличаться от крови другого. Антигены формируют резус-фактор и групповую принадлежность крови.

антиген	группа крови
0	I
0A	II
0B	III
AB	IV

Наличие/отсутствие на поверхности эритроцита антигена Rh определяет резус-фактор (при наличии Rh резус положительный, при отсутствии — отрицательный).

Определение резус-фактора и групповой принадлежности крови человека имеет большое значение при переливании донорской крови. Некоторые антигены несовместимы друг с другом, вызывая разрушение клеток крови, что может привести к гибели пациента. Очень важно переливать кровь от донора, группа крови и резус-фактор которого совпадают с показателями реципиента.

Лейкоциты — клетки крови, выполняющие функцию фагоцитоза

Лейкоцитами, или белыми кровяными тельцами, называют клетки крови, выполняющие защитную функцию. Лейкоциты содержат ферменты, разрушающие инородные белки. Клетки способны обнаружить вредоносных агентов, «атаковать» их и уничтожить (фагоцитировать). Кроме ликвидации вредных микрочастиц лейкоциты принимают активное участие в очищении крови от продуктов распада и метаболизма.

Благодаря антителам, которые вырабатываются лейкоцитами, организм человека становится устойчивым к некоторым заболеваниям.

Лейкоциты оказывают благотворное влияние на:

• Метаболические процессы;
• Обеспечение органов и тканей нужными гормонами;
• Ферментами и другими необходимыми веществами.

Лейкоциты разделяют на 2 группы: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты).

К зернистым лейкоцитам относят:

В группу незернистых лейкоцитов входят:

Разновидности лейкоцитов

Самая большая по численности группа лейкоцитов, составляющая почти 70% от их общего количества. Свое название данный вид лейкоцита получил из-за способности зернистости клетки окрашиваться красками, имеющими нейтральную реакцию.

Нейтрофилы классифицируют по форме ядра на:

• Юные , не имеющие ядра;
• Палочкоядерные , ядро которых представлено палочкой;
• Сегментоядерные , ядро которых представляет собой соединенные между собой 4-5 сегментов.

При подсчете нейтрофилов в анализе крови допустимо наличие не более 1% юных, не более 5% палочкоядерных и не более 70% сегментоядерных клеток.

Главной функцией нейтрофильных лейкоцитов является защитная, которая реализуется благодаря фагоцитозу — процессу обнаружения, захвата и уничтожения бактерий или вирусов.

1 нейтрофил способен «обезвредить» до 7 микробов.

Нейтрофил также принимает участие в развитии воспаления.

Самый малочисленный подвид лейкоцитов, объем которого составляет менее 1% от числа всех клеток. Базофильными лейкоциты названы из-за способности зернистости клетки окрашиваться только щелочными красителями (basic).

Функции базофильных лейкоцитов обусловлены присутствием в них активных биологических веществ. Базофилы продуцируют гепарин, который препятствует свертываемости крови в месте воспалительной реакции и гистамин, который расширяет капилляры, что приводит к скорейшему рассасыванию и заживлению. Базофилы также способствуют развитию аллергических реакций.

Подвид лейкоцитов, который получил свое название из-за того, что его гранулы окрашиваются кислыми красителями, основным из которых является эозин.

Количество эозинофилов составляет 1-5% от всей численности лейкоцитов.

Клетки обладают способностью фагоцитоза, но основной их функцией является обезвреживание и ликвидация белковых токсинов, инородных белков.

Также эозинофилы участвуют в саморегуляции систем организма, продуцируют обезвреживающие воспалительные медиаторы, участвуют в очищении крови.

Эозинофил

Подвид лейкоцитов, не имеющий зернистости. Моноциты — крупные клетки, напоминающей треугольник формы. Моноциты имеют большое ядро различных форм.

Образование моноцита происходит в костном мозгу. В процессе созревания клетка проходит несколько стадий созревания и деления.

Сразу после того, как молодой моноцит созревает, он выходит в кровеносную систему, где живет 2-5 суток. После этого часть клеток гибнет, а часть уходит «дозревать» до стадии макрофагов — самых больших кровяных клеток, продолжительность жизни которых составляет до 3 месяцев.

Моноциты выполняют следующие функции:

• Продуцируют ферменты и молекулы, которые способствуют развитию воспаления;
• Участвуют в фагоцитозе;
• Способствуют регенерации тканей;
• Помогает в восстановлении нервных волокон;
• Способствует росту тканей кости.

Макрофаги фагоцитируют вредоносные агенты, находящиеся в тканях и подавляют процесс размножения патогенных микроорганизмов.

Центральное звено системы защиты, которое отвечает за формирование специфического иммунного ответа и обеспечивает защиту от всего инородного в организме.

Образование, созревание и деление клеток происходит в костном мозге, откуда они по кровеносной системе отправляются в тимус, лимфоузлы и селезенку для полного созревания. В зависимости от того, где происходит полное созревание, выделяют Т-лимфоциты (созревшие в тимусе) и В-лимфоциты (созревшие в селезенке или в лимфатических узлах).

Основной функцией Т-лимфоцитов является защита организма, путем участия клеток в иммунных реакциях. Т-лимфоциты фагоцитируют патогенные агенты, уничтожают вирусы. Реакция, которую осуществляют данные клетки, носит название «неспецифическая резистентность».

В-лимфоцитами называются клетки, способные вырабатывать антитела — особые белковые соединения, которые препятствуют размножению антигенов и нейтрализуют токсины, выделяемые ими в процессе жизнедеятельности. На каждый из видов патогенного микроорганизма В-лимфоциты вырабатывают индивидуальные антитела, ликвидирующие конкретный вид.

Т-лимфоциты фагоцитируют, преимущественно, вирусы, В-лимфоциты уничтожают бактерии.

Какие антитела образуют лимфоциты?

В-лимфоциты вырабатывают антитела, которые содержатся в мембранах клеток и в сывороточной части крови. При развитии инфекции антитела начинают стремительно поступать в кровоток, где распознают болезнетворные агенты и «информируют» об этом иммунную систему.

Выделяют следующие виды антител:

• Иммуноглобулин М — составляет до 10% от общего количества антител в организме. Являются наиболее крупными антителами и образуются сразу после внедрения антигена в организм;
• Иммуноглобулин G — основная группа антител, которая играет ведущую роль в защите человеческого организма и формирует иммунитет у плода. Клетки являются самыми мелкими среди антител и способны преодолевать плацентарный барьер. Вместе с этим иммуноглобулином плоду передается иммунитет от многих патологий от матери ее будущему ребенку;
• Иммуноглобулин А — защищают организм от влияния антигенов, попадающих в организм из внешней среды. Синтез иммуноглобулина А производится В-лимфоцитами, но большим количеством содержатся не в крови, а на слизистых оболочках, грудном молоке, слюне, слезах, моче, желчи и секретах бронхов и желудка;
• Иммуноглобулин Е — антитела, выделяемые при аллергических реакциях.

Лимфоциты и иммунитет

После встречи микроба с В-лимфоцитом, последний способен формировать в организме «клетки памяти», что обуславливает устойчивость к патологиям, возбудителем которых является данная бактерия. Для появления клеток памяти, медициной разработаны вакцины, направленные на формирование иммунитета к особо опасным заболеваниям.

Где разрушаются лейкоциты?

Процесс разрушения лейкоцитов до конца не изучен. На сегодняшний день доказано, что из всех механизмов деструкции клеток в разрушении белых кровяных телец принимают участие селезенка и легкие.

Тромбоциты — клетки, защищающие организм от фатальной кровопотери

Тромбоциты — форменные кровяные элементы, которые участвуют в обеспечении гемостаза. Представлены мелкими клетками двояковыпуклой формы, не имеющие ядра. Диаметр тромбоцита варьируется в пределах 2-10 мкм.

Продуцируются тромбоциты красным костным мозгом, где проходят 6 циклов созревания, после чего выходят в кровоток и находятся там от 5 до 12 дней. Разрушение тромбоцитов происходит в печени, селезенке и костном мозге.

Находясь в кровотоке, тромбоциты имеют форму диска, но при активации тромбоцит приобретает форму сферы, на которой образуются псевдоподии — специальные выросты, с помощью которых тромбоциты соединяются между собой и прилипают к поврежденной поверхности сосуда.

В человеческом организме тромбоциты выполняют 3 основные функции:

• Создают «пробки» на поверхности поврежденного кровеносного сосуда, способствуя остановке кровотечения (первичный тромб);
• Участвуют в свертывании крови, что также важно для остановки кровотечения;
• Тромбоциты предоставляют питание клеткам сосудов.

Тромбоциты классифицируют на:

• Микроформы – тромбоцит диаметром до 1,5 мкм;
• Нормоформы — тромбоцит диаметром от 2 до 4 мкм;
• Макроформы — тромбоцит диаметром 5 мкм;
• Мегалоформы — тромбоцит диаметром до 6-10 мкм.

Норма эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в крови (таблица)

возраст	пол	эритроциты (х 10 12 /л)	лейкоциты (х 10 9 /л)	тромбоциты (х 10 9 /л)
1-3 месяца	муж	3,5 - 5,1	6,0 - 17,5	180 - 490
	жен
3-6 месяцев	муж	3,9 - 5,5
	жен
6-12 месяцев	муж	4,0 - 5,3		180 - 400
	жен
1-3 года	муж	3,7 - 5,0	6,0 - 17,0	160 - 390
	жен
3-6 лет	муж		5,5 - 17,5
	жен
6-12 лет	муж		4,5 - 14,0	160 - 380
	жен
12-15 лет	муж	4,1 - 5,5

Начнем с клеток, которых больше всего находится в крови – эритроцитов. Многие из нас знают, что эритроциты переносят кислород к клеткам органов и тканей, тем самым обеспечивая дыхание каждой мельчайшей клетки. За счет чего они способны это делать?

Эритроцит, – какой он? Каково его строение? Что такое гемоглобин?

Итак, эритроцит – это клетка, имеющая особую форму двояковогнутого диска. В клетке нет ядра, а большую часть цитоплазмы эритроцита занимает специальный белок – гемоглобин . Гемоглобин имеет очень сложную структуру, состоит из белковой части и атома железа (Fe). Именно гемоглобин и является переносчиком кислорода.

Происходит данный процесс следующим образом: имеющийся атом железа присоединяет молекулу кислорода, когда кровь находится в легких человека во время вдоха, затем кровь по сосудам проходит через все органы и ткани, где кислород открепляется от гемоглобина и остается в клетках. В свою очередь, из клеток выделяется углекислый газ, который присоединяется к атому железа гемоглобина, кровь вновь возвращается в легкие, где происходит газообмен – углекислый газ вместе с выдохом удаляется, вместо него присоединяется кислород и весь круг повторяется вновь. Таким образом, гемоглобин переносит к клеткам кислород, а из клеток забирает углекислый газ. Именно поэтому человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ. Кровь, в которой эритроциты насыщены кислородом, имеет ярко алую окраску и называется артериальной , а кровь, с эритроцитами, насыщенными углекислым газом, имеет темно – красный цвет и называется венозной .

В крови человека эритроцит живет 90 – 120 дней, после чего разрушается. Явление разрушения эритроцитов называется гемолиз. Гемолиз происходит в основном в селезенке. Часть эритроцитов подвергается разрушению в печени или непосредственно в сосудах.

Подробную информацию о расшифровке общего анализа крови читайте в статье: Общий анализ крови

Антигены группы крови и резус - фактора

На поверхности эритроцитов имеются специальные молекулы – антигены. Антигенов существует несколько разновидностей, поэтому кровь разных людей отличается друг от друга. Именно антигены формируют группу крови и резус - фактор. Например, наличие антигенов 00 – формирует первую группу крови, антигены 0А – вторую, 0В – третью и антигены АВ – четвёртую. Резус – фактор определяется наличием или отсутствием антигена Rh на поверхности эритроцита. Если антиген Rh имеется на эритроците, то кровь положительного резус – фактора, если же отсутствует, то кровь, соответственно,с отрицательным резус - фактором. Определение группы крови и резус – фактора имеет огромное значение при переливании крови. Разные антигены «враждуют» друг с другом, что вызывает разрушение эритроцитов и человек может погибнуть. Поэтому переливать можно только кровь одинаковой группы и одного резус – фактора.

Откуда же появляется эритроцит в крови?

Эритроцит развивается из особой клетки – предшественницы. Данная клетка - предшественница располагается в костном мозгу и называется эритробласт . Эритробласт в костном мозгу проходит несколько стадий развития, чтобы превратиться в эритроцит и за это время несколько раз делится. Таким образом, из одного эритробласта получается 32 - 64 эритроцита. Весь процесс созревания эритроцитов из эритробласта проходит в костном мозгу, а готовые эритроциты поступают в кровяное русло взамен «старых», подлежащих разрушению.

Ретикулоцит, предшественник эритроцита
Помимо эритроцитов в крови имеются ретикулоциты . Ретикулоцит – это немного «недозрелый» эритроцит. В норме у здорового человека их количество не превышает 5 - 6 штук на 1000 эритроцитов. Однако в случае острой и большой кровопотери, из костного мозга выходят и эритроциты, и ретикулоциты. Это происходит, потому что резерв готовых эритроцитов недостаточен для восполнения кровопотери, а для созревания новых требуется время. В силу данного обстоятельства костный мозг «выпускает» немного «незрелые» ретикулоциты, которые, однако, уже могут выполнять основную функцию – переносить кислород и углекислый газ.

Какой формы бывают эритроциты?

В норме 70-80% эритроцитов имеют сферическую двояковогнутую форму, а остальные 20-30% могут быть различной формы. Например, простая сферическая, овальная, надкусанная, чашеобразная и т.д. Форма эритроцитов может нарушаться при различных заболеваниях, например эритроциты в форме серпа характерны для серповидно – клеточной анемии , овальной формы бывают при недостатке железа, витаминов В 12 , фолиевой кислоты .

Подробную информацию о причинах сниженного гемоглобина (аненмии) читайте в статье: Анемия

Лейкоциты, виды лейкоцитов - лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноцит. Строение и функции различных видов лейкоцитов.

Лейкоциты – большой класс клеток крови, который включает в себя несколько разновидностей. Рассмотрим разновидности лейкоцитов подробно.

Итак, прежде всего, лейкоциты делятся на гранулоциты (имеют зернистость, гранулы) и агранулоциты (не имеют гранул).
К гранулоцитам относятся:

1. базофилы

Агранулоциты включают следующие виды клеток:

Нейтрофил, внешний вид, строение и функции

Нейтрофилы – самая многочисленная разновидность лейкоцитов, в норме в крови их содержится до 70% от общего количества лейкоцитов. Именно поэтому подробное рассмотрение видов лейкоцитов начнем именно с них.

Откуда такое название – нейтрофил?
В первую очередь узнаем, почему нейтрофил так называется. В цитоплазме этой клетки имеются гранулы, которые окрашиваются красителями, имеющими нейтральную реакцию (рН = 7,0). Именно поэтому данную клетку так и назвали: нейтро фил – имеет сродство к нейтр альным красителям. Данные нейтрофильные гранулы имеют вид мелкой зернистости фиолетово – коричневого цвета.

Как выглядит нейтрофил? Как он появляется в крови?
Нейтрофил имеет округлую форму и необычную форму ядра. Ядро его представляет собой палочку или же 3 – 5 сегментов, соединенных между собой тонкими тяжами. Нейтрофил с ядром в форме палочки (палочкоядерный) – это «молодая» клетка, а с сегментарным ядром (сегментоядерный) – «зрелая» клетка. В крови большинство нейтрофилов сегментоядерные (до 65%), палочкоядерные в норме составляют лишь до 5%.

Откуда же нейтрофилы приходят в кровь? Нейтрофил образуется в костном мозгу из своей клетки – предшественницы – миелобласта нейтрофильного . Как и в ситуации с эритроцитом, клетка – предшественница (миелобласт) проходит несколько стадий созревания, в течение которых также делится. В итоге из одного миелобласта созревает 16-32 нейтрофила.

Где и сколько живет нейтрофил?
Что же происходит с нейтрофилом дальше после его созревания в костном мозгу? Зрелый нейтрофил проживает в костном мозгу 5 дней, после чего выходит в кровь, где живет в сосудах 8 – 10 часов. Причем костномозговой пул зрелых нейтрофилов в 10 – 20 раз больше, чем сосудистый пул. Из сосудов они уходят в ткани, из которых уже не возвращаются в кровь. В тканях нейтрофилы живут 2 – 3 дня, после чего подвергаются разрушению в печени и селезенке. Итак, зрелый нейтрофил живет только 14 суток.

Гранулы нейтрофила – что это?
В цитоплазме нейтрофила имеется около 250 видов гранул. Эти гранулы содержат специальные вещества, которые помогают выполнять нейтрофилу его функции. Что же содержится в гранулах? В первую очередь, это ферменты , бактерицидные вещества (уничтожающие бактерии и прочие болезнетворные агенты), а также регуляторные молекулы, которые контролируют деятельность самих нейтрофилов и других клеток.

Какие функции выполняет нейтрофил?
Что же делает нейтрофил? Каково его предназначение? Основная роль нейтрофила – защитная. Эта защитная функция реализуется за счет способности к фагоцитозу . Фагоцитоз – это процесс, в течение которого нейтрофил подходит к болезнетворному агенту (бактерии , вирусу), захватывает его, помещает внутрь себя и при помощи ферментов своих гранул убивает микроб. Один нейтрофил способен поглотить и обезвредить 7 микробов. Помимо этого данная клетка участвует в развитии воспалительной реакции. Таким образом, нейтрофил – одна из клеток, обеспечивающих иммунитет человека. Работает нейтрофил, осуществляя фагоцитоз, в сосудах и тканях.

Эозинофилы, внешний вид, строение и функции

Как выглядит эозинофил? Почему так называется?
Эозинофил, как и нейтрофил, имеет округлую форму и палочковидную или сегментарную форму ядра. Гранулы, расположенные в цитоплазме данной клетки, достаточно крупные, одинакового размера и формы, окрашиваются в ярко – оранжевый цвет, напоминая красную икру. Гранулы эозинофила окрашиваются красителями, имеющими кислую реакцию (рН эозинофил – имеет сродство к эозин у.

Где формируется эозинофил, сколько он живет?
Как и нейтрофил, эозинофил образуется в костном мозгу из клетки – предшественницы – эозинофильного миелобласта . В процессе созревания проходит те же стадии, что и нейтрофил, однако имеет другие гранулы. Гранулы эозинофила содержат ферменты, фосфолипиды и белки. После полного созревания эозинофилы живут несколько дней в костном мозгу, затем выходят в кровь, где циркулируют 3 – 8 часов. Из крови эозинофилы уходят в ткани, контактирующие с внешней средой – слизистые оболочки дыхательных путей, мочеполового тракта и кишечника. В общей сложности эозинофил живет 8 – 15 суток.

Что делает эозинофил?
Как и нейтрофил, эозинофил осуществляет защитную функцию благодаря способности к фагоцитозу. Нейтрофил подвергает фагоцитозу болезнетворные агенты в тканях, а эозинофил на слизистых дыхательных и мочевыводящих путей, а также кишечника. Таким образом, нейтрофил и эозинофил выполняют сходную функцию, только в разных местах. Поэтому эозинофил также является клеткой, обеспечивающей иммунитет .

Отличительной чертой эозинофила является его участие в развитии аллергических реакций. Поэтому у людей, имеющих аллергию на что – либо обычно повышается количество эозинофилов в крови.

Базофил, внешний вид, строение и функции

Как они выглядят? Почему так называются?
Данный вид клеток в крови самый малочисленный, их содержится лишь 0 – 1% от общего числа лейкоцитов. Имеют округлую форму, палочкоядерное или сегментоядерное ядро. В цитоплазме содержатся различные по величине и форме гранулы темно – фиолетового цвета, которые имеют внешний вид, напоминающий черную икру. Данные гранулы называются базофильной зернистостью . Зернистость названа базофильной, поскольку окрашивается красителями, имеющими щелочную (basic) реакцию (рН >7).Да и вся клетка названа так, потому что имеет сродство к основным красителям: баз офил – bas ic.

Откуда берется базофил?
Базофил также образуется в костном мозгу из клетки – предшественницы – базофильного миелобласта . В процессе созревания проходит те же стадии, что и нейтрофил и эозинофил. Гранулы базофила содержат ферменты, регуляторные молекулы, белки, участвующие в развитии воспалительной реакции. После полного созревания базофилы выходят в кровь, где живут не более двух суток. Далее эти клетки покидают кровяное русло, уходят в ткани организма, однако что происходит с ними там – на сегодняшний день неизвестно.

Какие функции возложены на базофил?
Во время циркуляции в крови базофилы участвуют в развитии воспалительной реакции, способны уменьшать свертывание крови, а также принимают участие в развитии анафилактического шока (вид аллергической реакции). Базофилы продуцируют специальную регуляторную молекулу интерлейкин IL– 5, которая увеличивает количество эозинофилов в крови.

Таким образом, базофил – клетка, участвующая в развитии воспалительных и аллергических реакций.

Моноцит, внешний вид, строение и функции

Что такое моноцит? Где он вырабатывается?
Моноцит является агранулоцитом, то есть в данной клетке отсутствует зернистость. Это крупная клетка, немного треугольной формы, имеет большое ядро, которое бывает округлой формы, бобовидной, лопастное, палочковидное и сегментированное.

Моноцит образуется в костном мозгу из монобласта . В своем развитии проходит несколько стадий и несколько делений. В итоге зрелые моноциты не имеют костномозгового резерва, то есть после образования сразу выходят в кровь, где и живут 2 – 4 суток.

Макрофаг. Что это за клетка?
После этого часть моноцитов погибает, а часть уходит в ткани, где немного видоизменяется – «дозревает» и становится макрофагами. Макрофаги – это самые большие клетки в крови, которые имеют ядро овальной или округлой формы. Цитоплазма голубого цвета с большим количеством вакуолей (пустот), которые придают ей пенистый вид.

В тканях организма макрофаги живут несколько месяцев. Попав из кровяного русла в ткани, макрофаги могут стать резидентными клетками или блуждающими. Что это значит? Резидентный макрофаг все время своей жизни проведет в одной и той же ткани, на одном и том же месте, а блуждающий постоянно перемещается. Резидентные макрофаги различных тканей организма по-разному называются: например, в печени это купферовские клетки, в костях – остеокласты, в головном мозгу – микроглиальные клетки и т.д.

Что делают моноциты и макрофаги?
Какие же функции выполняют эти клетки? Моноцит крови продуцирует различные ферменты и регуляторные молекулы, причем эти регуляторные молекулы могут способствовать как развитию воспаления, так и, наоборот, тормозить воспалительную реакцию. Что делать в данный конкретный момент и в определенной ситуации моноциту? Ответ на этот вопрос не зависит от него, необходимость усилить воспалительную реакцию или ослабить принимается организмом в целом, а моноцит лишь выполняет команду. Помимо этого моноциты участвуют в заживлении ран, помогая ускорить этот процесс. Также способствуют восстановлению нервных волокон и росту костной ткани. Макрофаг же в тканях сосредоточен на выполнении защитной функции: он фагоцитирует болезнетворные агенты, подавляет размножение вирусов.

Лимфоцит внешний вид, строение и функции

Внешний вид лимфоцита. Этапы созревания.
Лимфоцит – округлая клетка различных размеров, имеющая крупное круглое ядро. Лимфоцит образуется из лимфобласта в костном мозгу, так же как и другие клетки крови, несколько раз делится в процессе созревания. Однако в костном мозгу лимфоцит проходит лишь «общую подготовку», после чего окончательно созревает в тимусе, селезенке и лимфоузлах. Такой процесс созревания необходим, поскольку лимфоцит – это иммунокомпетентная клетка, то есть клетка, обеспечивающая всё разнообразие иммунных реакций организма, создавая тем самым его иммунитет.
Лимфоцит, прошедший «специальную подготовку» в тимусе, называется Т – лимфоцит, в лимфоузлах или селезенке – В – лимфоцит. Т – лимфоциты меньше В – лимфоцитов по размеру. Соотношение Т и В – клеток в крови 80% и 20% соответственно. Для лимфоцитов кровь является транспортной средой, которая доставляет их к тому месту в организме, где они необходимы. Живет лимфоцит в среднем 90 дней.

Что обеспечивают лимфоциты?
Основная функция и Т- , и В-лимфоцитов – защитная, которая осуществляется за счет участия их в иммунных реакциях. Т – лимфоциты преимущественно фагоцитируют болезнетворные агенты, уничтожая вирусы. Иммунные реакции, осуществляемые Т-лимфоцитами, называются неспецифической резистентностью . Неспецифической она является потому, что в отношении всех болезнетворных микробов эти клетки действуют одинаково.
В – лимфоциты, напротив, уничтожают бактерии, вырабатывая против них специфические молекулы – антитела . На каждый вид бактерий В – лимфоциты вырабатывают особенные антитела, способные уничтожать только этот вид бактерий. Именно поэтому В – лимфоциты формируют специфическую резистентность . Неспецифическая резистентность направлена в основном против вирусов, а специфическая – против бактерий.

Участие лимфоцитов в формировании иммунитета
После того как В – лимфоциты однажды встречались с каким-либо микробом, они способны формировать клетки памяти. Именно наличие таких клеток памяти обуславливает устойчивость организма к инфекции, вызываемой данной бактерий. Поэтому с целью формирования клеток памяти используют прививки против особенно опасных инфекций . В этом случае в организм человека в виде прививки вводится ослабленный или мертвый микроб, человек переболевает в легкой форме, в результате формируются клетки памяти, которые и обеспечивают устойчивость организма к данному заболеванию на протяжении всей жизни. Однако некоторые клетки памяти сохраняются на всю жизнь, а некоторые живут определенный промежуток времени. В этом случае прививки делают несколько раз.

Тромбоцит, внешний вид, строение и функции

Структура, образование тромбоцитов, их виды

Тромбоциты – маленькие клетки круглой или овальной формы, не имеющие ядра. При активации образуют «выросты», приобретая звездчатую форму. Образуются тромбоциты в костном мозгу из мегакариобласта . Однако образование тромбоцитов имеет особенности, нехарактерные для других клеток. Из мегакариобласта образуется мегакариоцит , который является самой большой клеткой костного мозга. Мегакариоцит имеет огромную цитоплазму. В результате созревания в цитоплазме вырастают разделительные мембраны, то есть происходит разделение единой цитоплазмы на небольшие фрагменты. Данные небольшие фрагменты мегакариоцита «отшнуровываются», и это и есть самостоятельные тромбоциты.Из костного мозга тромбоциты выходят в кровоток, где живут 8 – 11 дней, после чего гибнут в селезенке, печени или легких.

В зависимости от диаметра тромбоциты делят на микроформы, имеющие диаметр около 1,5 микрон, нормоформы с диаметром 2 - 4 микрона, макроформы - диаметр 5 микрон и мегалоформы - диаметром 6 – 10 микрон.

За что отвечают тромбоциты?

Эти маленькие клетки выполняют очень важные функции в организме. Во-первых, тромбоциты поддерживают целостность сосудистой стенки и помогают ее восстановлению при повреждениях. Во-вторых, тромбоциты останавливают кровотечение, образуя тромб . Именно тромбоциты первыми оказываются в очаге разрыва сосудистой стенки и кровотечения. Именно они, слипаясь между собой, образуют тромб, который «заклеивает» поврежденную стенку сосуда, тем самым, останавливая кровотечение.

Таким образом, клетки крови являются важнейшими элементами в обеспечении основных функций человеческого организма. Тем не менее, некоторые их функции по сей день остаются неизученными.

Они имеют малые размеры, и рассмотреть их можно только под микроскопом.

Все клетки крови делятся на красные и белые. Первые – это эритроциты, составляющие большую часть всех клеток, вторые – лейкоциты.

К клеткам крови принято причислять и тромбоциты. Эти небольшие кровяные пластинки на самом деле не являются полноценными клетками. Они представляют собой мелкие фрагменты, отделившиеся от крупных клеток – мегакариоцитов.

Эритроциты

Эритроциты называются красными кровяными тельцами. Это самая многочисленная группа клеток. Они переносят кислород от органов дыхания к тканям и принимают участие в транспортировке углекислого газа от тканей к легким.

Место образование эритроцитов – красный костный мозг. Живут они 120 дней и разрушаются в селезенке и печени.

Образуются из клеток-предшественниц – эритробластов, которые перед превращением в эритроцит проходят разные стадии развития и несколько раз делятся. Таким образом, из эритробласта образуется до 64 красных кровяных клеток.

Эритроциты лишены ядра и по форме напоминают вогнутый с двух сторон диск, диаметр которого в среднем составляет около 7-7,5 мкм, а толщина по краям – 2,5 мкм. Такая форма способствует увеличению пластичности, необходимой для прохождения по мелким сосудам, и площади поверхности для диффузии газов. Старые эритроциты утрачивают пластичность, из-за чего задерживаются в мелких сосудах селезенки и там же разрушаются.

Большая часть эритроцитов (до 80 %) имеет двояковогнутую сферическую форму. Остальные 20 % могут иметь другую: овальную, чашеобразную, сферическую простую, серповидную и пр. Нарушение формы связано с различными заболеваниями (анемией, дефицитом витамина B 12 , фолиевой кислоты, железа и др.).

Большую часть цитоплазмы эритроцита занимает гемоглобин, состоящий из белка и гемового железа, которое придает крови красный цвет. Небелковая часть представляет собой четыре молекулы гема с атомом Fe в каждой. Именно благодаря гемоглобину эритроцит способен переносить кислород и выводить углекислый газ. В легких атом железа связывается с молекулой кислорода, гемоглобин превращается в оксигемоглобин, придающий крови алый цвет. В тканях гемоглобин отдает кислород и присоединяет углекислый газ, превращаясь в карбогемоглобин, в результате кровь становится темной. В легких углекислый газ отделяется от гемоглобина и выводится легкими наружу, а поступивший кислород вновь связывается с железом.

Кроме гемоглобина, в цитоплазме эритроцита содержатся различные ферменты (фосфатаза, холинэстеразы, карбоангидраза и др.).

Оболочка эритроцита имеет достаточно простое строение, по сравнению с оболочками других клеток. Она представляет собой эластичную тонкую сетку, что обеспечивает быстрый газообмен.

В крови здорового человека в небольших количествах могут быть недозрелые эритроциты, которые называются ретикулоцитами. Их количество увеличивается при значительной кровопотере, когда требуется возмещение красных клеток и костный мозг не успевает их производить, поэтому выпускает недозрелые, которые тем не менее способны выполнять функции эритроцитов по транспортировке кислорода.

Лейкоциты

Лейкоциты – это белые клетки крови, основная задача которых – защищать организм от внутренних и внешних врагов.

Их принято делить на гранулоциты и агранулоциты. Первая группа – это зернистые клетки: нейтрофилы, базофилы, эозинофилы. Вторая группа не имеет гранул в цитоплазме, к ней относятся лимфоциты и моноциты.

Нейтрофилы

Это самая многочисленная группа лейкоцитов – до 70 % от общего числа белых клеток. Свое название нейтрофилы получили в связи с тем, что их гранулы окрашиваются красителями с нейтральной реакцией. Зернистость у него мелкая, гранулы имеют фиолетово-коричневатый оттенок.

Основная задача нейтрофилов – это фагоцитоз, который заключается в захвате болезнетворных микробов и продуктов распада тканей и уничтожении их внутри клетки с помощью лизосомных ферментов, находящихся в гранулах. Эти гранулоциты борются в основном с бактериями и грибами и в меньшей степени с вирусами. Из нейтрофилов и их остатков состоит гной. Лизосомные ферменты во время распада нейтрофилов высвобождаются и размягчают близлежащие ткани, формируя таким образом гнойный очаг.

Нейтрофил – это ядерная клетка округлой формы, достигающая в диаметре 10 мкм. Ядро может иметь вид палочки или состоять из нескольких сегментов (от трех до пяти), соединенных тяжами. Увеличение количества сегментов (до 8-12 и более) говорит о патологии. Таким образом, нейтрофилы могут быть палочкоядерными или сегментоядерными. Первые – это молодые клетки, вторые – зрелые. Клетки с сегментированным ядром составляют до 65 % от всех лейкоцитов, палочкоядерных в крови здорового человека – не более 5 %.

В цитоплазме находится порядка 250 разновидностей гранул, содержащих вещества, благодаря которым нейтрофил выполняет свои функции. Это молекулы белка, влияющие на обменные процессы (ферменты), регуляторные молекулы, контролирующие работу нейтрофилов, вещества, разрушающие бактерии и другие вредные агенты.

Образуются эти гранулоциты в костном мозге из нейтрофильных миелобластов. Зрелая клетка находится в мозге 5 дней, затем поступает в кровь и живет здесь до 10 часов. Из сосудистого русла нейтрофилы попадают в ткани, где находятся двое-трое суток, далее они попадают в печень и селезенку, где разрушаются.

Базофилы

Этих клеток в крови очень мало – не более 1 % от всего количества лейкоцитов. Они имеют округлую форму и сегментированное или палочкообразное ядро. Их диаметр достигает 7-11 мкм. Внутри цитоплазмы темно-фиолетовые гранулы разной величины. Название получили в связи с тем, что их гранулы окрашиваются красителями со щелочной, или основной (basic), реакцией. Гранулы базофила содержат ферменты и другие вещества, принимающие участие в развитии воспаления.

Их основная функция – выделение гистамина и гепарина и участие в формировании воспалительных и аллергических реакций, в том числе немедленного типа (анафилактический шок). Кроме этого, они способны уменьшить свертываемость крови.

Образуются в костном мозге из базофильных миелобластов. После созревания они попадают в кровь, где находятся около двух суток, затем уходят в ткани. Что происходит дальше до сих пор неизвестно.

Эозинофилы

Эти гранулоциты составляют примерно 2-5 % от общего числа белых клеток. Их гранулы окрашиваются кислым красителем – эозином.

У них округлая форма и слабо окрашенное ядро, состоящее из сегментов одинаковой величины (обычно двух, реже – трех). В диаметре эозинофилы достигаютмкм. Их цитоплазма окрашивается в бледно-голубой цвет и почти незаметна среди большого количества крупных круглых гранул желто-красного цвета.

Образуются эти клетки в костном мозге, их предшественники – эозинофильные миелобласты. В их гранулах содержатся ферменты, белки и фосфолипиды. Созревший эозинофил живет в костном мозге несколько дней, после попадания в кровь находится в ней до 8 часов, затем перемещается в ткани, имеющие контакт с внешней средой (слизистые оболочки).

Это круглые клетки с большим ядром, занимающим большую часть цитоплазмы. Их диаметр составляет 7 до 10 мкм. Ядро бывает круглым, овальным или бобовидным, имеет грубую структуру. Состоит их комков оксихроматина и базироматина, напоминающих глыбы. Ядро может быть темно-фиолетовым или светло-фиолетовым, иногда в нем присутствуют светлые вкрапления в виде ядрышек. Цитоплазма окрашена в светло-синий цвет, вокруг ядра она более светлая. В некоторых лимфоцитах цитоплазма имеет азурофильную зернистость, которая при окрашивании становится красной.

В крови циркулируют два вида зрелых лимфоцитов:

• Узкоплазменные. У них грубое темно-фиолетовое ядро и цитоплазма в виде узкого ободка синего цвета.
• Широкоплазменные. В этом случае ядро имеет более бледную окраску и бобовидную форму. Ободок цитоплазмы достаточно широкий, серо-синего цвета, с редкими аузурофильными гранулами.

Из атипичных лимфоцитов в крови можно обнаружить:

• Мелкие клетки с едва просматривающейся цитоплазмой и пикнотическим ядром.
• Клетки с вакуолями в цитоплазме или ядре.
• Клетки с дольчатыми, почкообразными, имеющими зазубрины ядрами.
• Голые ядра.

Образуются лимфоциты в костном мозге из лимфобластов и в процессе созревания проходят несколько этапов деления. Полное его созревание происходит в тимусе, лимфатических узлах и селезенке. Лимфоциты – это иммунные клетки, обеспечивающие иммунные реакции. Различают T-лимфоциты (80 % от общего числа) и B-лимфоциты (20 %). Первые прошли созревание в тимусе, вторые – в селезенке и лимфатических узлах. B-лимфоциты крупнее по размерам, чем T-лимфоциты. Продолжительность жизни этих лейкоцитов до 90 дней. Кровь для них – транспортная среда, посредством которой они попадают в ткани, где требуется их помощь.

Действия T-лимфоцитов и B-лимфоцитов различные, хотя и те, и другие принимают участие в формировании иммунных реакций.

Первые занимаются уничтожением вредных агентов, как правило, вирусов, путем фагоцитоза. Иммунные реакции, в которых они участвуют, являются неспецифической резистентностью, поскольку действия T-лимфоцитов одинаковы для всех вредных агентов.

По выполняемым действиям T-лимфоциты делятся на три вида:

• T-хелперы. Их главная задача – помогать B-лимфоцитам, но в некоторых случаях они могут выполнять роль киллеров.
• T-киллеры. Уничтожают вредных агентов: чужеродные, раковые и мутированные клетки, возбудителей инфекций.
• T-супрессоры. Угнетают или блокируют слишком активные реакции B-лимфоцитов.

B-лимфоциты действуют иначе: против болезнетворных микроорганизмов они вырабатывают антитела – иммуноглобулины. Происходит это следующим образом: в ответ на действия вредных агентов они вступают во взаимодействие с моноцитами и T-лимфоцитами и превращаются в плазматические клетки, продуцирующие антитела, которые распознают соответствующие антигены и связывают их. Для каждого вида микробов эти белки специфические и способны уничтожить только определенный вид, поэтому резистентность, которую формируют эти лимфоциты, специфическая, и направлена она преимущественно против бактерий.

Эти клетки обеспечивают устойчивость организма к тем или иным вредным микроорганизмам, что принято называть иммунитетом. То есть, встретившись с вредоносным агентом, B-лимфоциты создают клетки памяти, которые эту устойчивость и формируют. Того же самого – формирования клеток памяти – добиваются прививками против инфекционных болезней. В этом случае вводится слабый микроб, чтобы человек легко перенес заболевание, и в результате образуются клетки памяти. Они могут остаться на всю жизнь или на какой-то определенный период, по истечении которого требуется прививку повторить.

Моноциты

Моноциты – самые крупные из лейкоцитов. Их количество составляет от 2 до 9 % от всех белых кровяных клеток. Их диаметр доходит до 20 мкм. Ядро моноцита крупное, занимает почти всю цитоплазму, может быть круглым, бобовидным, иметь форму гриба, бабочки. При окрашивании становится красно-фиолетовым. Цитоплазма дымчатая, синевато-дымчатая, реже синяя. Обычно она имеет азурофильную мелкую зернистость. В ней могут находиться вакуоли (пустоты), пигментные зерна, фагоцитированные клетки.

Моноциты производятся в костном мозге из монобластов. После созревания сразу оказываются в крови и находятся там до 4 суток. Часть этих лейкоцитов погибает, часть перемещается в ткани, где дозревают и превращаются в макрофагов. Это самые крупные клетки с большим круглым или овальным ядром, голубой цитоплазмой и большим числом вакуолей, из-за чего кажутся пенистыми. Продолжительность жизни макрофагов – несколько месяцев. Они могут постоянно находиться в одном месте (резидентные клетки) или перемещаться (блуждающие).

Моноциты образуют регуляторные молекулы и ферменты. Они способны формировать воспалительную реакцию, но также могут и тормозить ее. Кроме этого, они участвуют в процессе заживления ран, помогая ускорить его, способствуют восстановлению нервных волокон и костной ткани. Главная их функция – фагоцитоз. Моноциты уничтожают вредные бактерии и сдерживают размножение вирусов. Они способны выполнять команды, но не могут различать специфические антигены.

Тромбоциты

Эти клетки крови представляют собой маленькие безъядерные пластинки и могут иметь круглую или овальную форму. Во время активации, когда они находятся у поврежденной стенки сосуда, у них образуются выросты, поэтому они выглядят как звезды. В тромбоцитах есть микротрубочки, митохондрии, рибосомы, специфические гранулы, содержащие вещества, необходимые для свертывания крови. Эти клетки снабжены трехслойной мембраной.

Производятся тромбоциты в костном мозге, но совершенно другим путем, чем остальные клетки. Кровяные пластинки образуются из самых крупных клеток мозга – мегакариоцитов, которые, в свою очередь, образовались из мегакариобластов. У мегакариоцитов очень большая цитоплазма. В ней после созревания клетки появляются мембраны, разделяющие ее на фрагменты, которые начинают отделяться, и таким образом появляются тромбоциты. Они выходят из костного мозга в кровь, находятся в ней 8-10 дней, затем погибают в селезенке, легких, печени.

Кровяные пластинки могут иметь разные размеры:

• самые мелкие – микроформы, их диаметр не превышает 1,5 мкм;
• нормоформы достигают 2-4 мкм;
• макроформы – 5 мкм;
• мегалоформы – 6-10 мкм.

Тромбоциты выполняют очень важную функцию – они участвуют в формировании кровяного сгустка, который закрывает повреждение в сосуде, тем самым не давая крови вытекать. Кроме этого, они поддерживают целостность стенки сосуда, способствуют быстрейшему ее восстановлению после повреждения. Когда начинается кровотечение, тромбоциты прилипают к краю повреждения, пока отверстие не будет полностью закрыто. Налипшие пластинки начинают разрушаться и выделять ферменты, которые воздействуют на плазму крови. В результате образуются нерастворимые нити фибрина, плотно закрывающие место повреждения.

Заключение

Клетки крови имеют сложное строение, и каждый вид выполняет определенную работу: от транспортировки газов и веществ до выработки антител против чужеродных микроорганизмов. Их свойства и функции на сегодняшний день изучены не до конца. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное количество каждого вида клеток. По их количественным и качественным изменениям медики имеют возможность заподозрить развитие патологий. Состав крови – это первое, что изучает врач при обращении пациента.

Клетки крови человека. Строение клеток крови

В анатомическом строении тела человека различают клетки, ткани, органы и системы органов, которые осуществляют все жизненно важные функции. Таких систем всего насчитывается около 11:

• нервная (ЦНС);
• пищеварительная;
• сердечно-сосудистая;
• кроветворная;
• дыхательная;
• опорно-двигательная;
• лимфатическая;
• эндокринная;
• выделительная;
• половая;
• кожно-мышечная.

Каждая из них имеет свои особенности, строение и выполняет определенные функции. Мы же рассмотрим ту часть кровеносной системы, которая является ее основой. Речь пойдет о жидкой ткани человеческого организма. Изучим состав крови, клетки крови и их значение.

Анатомия сердечно-сосудистой системы человека

Самым главным органом, образующим данную систему, является сердце. Именно этот мышечный мешочек играет основополагающую роль в циркуляции крови по организму. От него отходят разные по размерам и направлениям кровеносные сосуды, которые разделяются на:

• вены;
• артерии;
• аорты;
• капилляры.

Перечисленные структуры осуществляют постоянную циркуляцию специальной ткани организма - крови, которая омывает все клетки, органы и системы в целом. У человека (как и у всех млекопитающих) выделяют два круга кровообращения: большой и малый, и такая система называется замкнутой.

Основные функции ее следующие:

• газообмен - осуществление транспорта (то есть движения) кислорода и диоксида углерода;
• питательная, или трофическая - доставка необходимых молекул от органов пищеварения ко всем тканям, системам и так далее;
• экскреторная - вывод вредных и отработанных веществ от всех структур к выделительным;
• доставка продуктов эндокринной системы (гормонов) ко всем клеткам организма;
• защитная - участие в иммунных реакциях посредством специальных антител.

Очевидно, что функции очень значительны. Именно поэтому настолько важно строение клеток крови, их роль и вообще характеристика. Ведь кровь - это и есть основа деятельности всей соответствующей системы.

Состав крови и значение ее клеток

Что представляет собой эта красная, со специфическим вкусом и запахом жидкость, которая появляется на любом участке тела при малейшем ранении?

По своей природе кровь является разновидностью соединительной ткани, состоящей из жидкой части - плазмы и форменных элементов клеток. Их процентное соотношение примерно 60/40. Всего в крови насчитывается около 400 различных соединений, как гормональной природы, так и витаминов, белков, антител и микроэлементов.

Объем данной жидкости в организме взрослого человека составляет около 5,5-6 литров. Потеря 2-2,5 из них смертельно опасна. Почему? Потому что кровь выполняет ряд жизненно необходимых функций.

1. Обеспечивает гомеостаз организма (постоянство внутренней среды, в том числе и температуры тела).
2. Работа клеток крови и плазмы приводит к распространению по всем клеткам важных биологически активных соединений: белков, гормонов, антител, питательных веществ, газов, витаминов, а также продуктов обмена.
3. Благодаря постоянству состава крови поддерживается определенный уровень кислотности (рН не должна превышать значение 7,4).
4. Именно данная ткань заботится о выведении из организма лишних, вредных соединений через выделительную систему и потовые железы.
5. Жидкие растворы электролитов (солей) выходят с мочой, что обеспечивается исключительно работой крови и органов выделения.

Переоценить значение, которое имеют клетки крови человека, сложно. Рассмотрим более подробно строение каждого структурного элемента этой важной и уникальной биологической жидкости.

Плазма

Вязкая жидкость желтоватого цвета, занимающая до 60% от общей массы крови. Состав очень разнообразен (несколько сотен веществ и элементов) и включает в себя соединения из различных химических групп. Так, в эту часть крови входят:

• Белковые молекулы. Считается, что каждый белок, существующий в организме, присутствует изначально в плазме крови. Особенно много альбуминов и иммуноглобулинов, играющих важную роль в защитных механизмах. Всего известно около 500 наименований белков плазмы.
• Химические элементы в форме ионов: натрий, хлор, калий, кальций, магний, железо, йод, фосфор, фтор, марганец, селен и другие. Здесь присутствует практически вся Периодическая система Менделеева, примерно 80 наименований из нее находятся в плазме крови.
• Моно-, ди- и полисахариды.
• Витамины и коферменты.
• Гормоны почек, надпочечников, половых желез (адреналин, эндорфин, андрогены, тестостероны и другие).
• Липиды (жиры).
• Ферменты как биологические катализаторы.

Самыми важными структурными частями плазмы являются клетки крови, которых насчитывается 3 основные разновидности. Они - вторая составляющая данной разновидности соединительной ткани, их строение и выполняемые функции заслуживают отдельного внимания.

Эритроциты

Мельчайшие клеточные структуры, размеры которых не превышают 8 мкм. Однако их количество - свыше 26 триллионов! - заставляет забыть о ничтожных объемах отдельной частицы.

Эритроциты - клетки крови, которые представляют собой лишенные обычных составных частей структуры. То есть в них нет ни ядра, ни ЭПС (эндоплазматической сети), ни хромосом, ни ДНК и так далее. Если с чем-либо сравнивать эту клеточку, то лучше всего подойдет двояковогнутый пористый диск - своеобразная губка. Вся внутренняя часть, каждая пора заполнена специфической молекулой - гемоглобином. Это белок, химическую основу которого составляет атом железа. Он легко способен взаимодействовать с кислородом и диоксидом углерода, что и является основной функцией эритроцитов.

То есть красные клетки крови просто наполнены гемоглобином в количестве 270 миллионов на одну штуку. Почему красные? Потому что именно такой цвет придает им железо, составляющее основу белка, а из-за подавляющего большинства эритроцитов в составе крови человека, она и приобретает соответствующий цвет.

По внешнему виду, при рассмотрении в специальный микроскоп, красные клетки крови - округлые структуры, будто сплющенные с верхней и нижней частей к центру. Их предшественниками являются стволовые клетки, вырабатываемые в костном мозге и депо селезенки.

Функция

Роль эритроцитов объясняется наличием гемоглобина. Эти структуры собирают кислород в легочных альвеолах и разносят его по всем клеткам, тканям, органам и системам. При этом совершается газообмен, ведь отдавая кислород, они забирают углекислый газ, который также транспортируют к местам выведения - легким.

В разном возрасте активность эритроцитов неодинакова. Так, например, у плода вырабатывается особый фетальный гемоглобин, который осуществляет транспорт газов на порядок интенсивнее, чем обычный, характерный для взрослых.

Существует распространенное заболевание, которое провоцируют эритроциты. Клетки крови, вырабатываемые в недостаточном количестве, приводят к анемии - серьезной болезни общего ослабления и истончения жизненных сил организма. Ведь нарушается нормальное снабжение тканей кислородом, что вызывает их голодание и, как следствие, быструю утомляемость и слабость.

Срок жизни каждого эритроцита - от 90 до 100 дней.

Тромбоциты

Еще одни важные клетки крови человека - тромбоциты. Это плоские структуры, размеры которых в 10 раз меньше, чем эритроцитов. Такие мелкие объемы позволяют им быстро скапливаться и слипаться между собой для выполнения своего прямого назначения.

В составе организма этих стражей порядка насчитывается около 1,5 триллиона штук, количество постоянно пополняется и обновляется, так как срок жизни их, увы, очень мал - всего около 9 дней. Почему стражи порядка? Это связано с функцией, которую они выполняют.

Значение

Ориентируясь в пристеночном сосудистом пространстве, клетки крови тромбоциты тщательно следят за исправностью и целостностью органов. Если вдруг где-то возникает разрыв тканей, они реагируют незамедлительно. Слипаясь между собой, они словно запаивают место повреждения и восстанавливают структуру. Кроме того, именно им во многом принадлежит заслуга свертывания крови на ране. Поэтому роль их заключается именно в обеспечении и восстановлении целостности всех сосудов, покровов и так далее.

Лейкоциты

Белые клетки крови, которые получили свое название за абсолютную бесцветность. Но отсутствие окраски нисколько не уменьшает их значимости.

Округлой формы тельца подразделяются на несколько основных видов:

Размеры данных структур достаточно значительны по сравнению с эритроцитами и тромбоцитами. Достигают 23 мкм в диаметре и живут всего несколько часов (до 36). Функции их варьируются в зависимости от разновидности.

Белые клетки крови обитают не только в ней. На самом деле они только используют жидкость для того, чтобы добраться до необходимого пункта назначения и выполнить свои функции. Лейкоциты есть во многих органах и тканях. Поэтому конкретно в крови их количество невелико.

Роль в организме

Общее значение всех разновидностей белых телец - обеспечить защиту от чужеродных частиц, микроорганизмов и молекул.

Это основные функции, которые выполняют лейкоциты в организме человека.

Стволовые клетки

Срок жизни, который имеют клетки крови, незначителен. Лишь некоторые виды лейкоцитов, отвечающих за память, могут существовать всю жизнь. Поэтому в организме функционирует кроветворная система, состоящая из двух органов и обеспечивающая восполнение всех форменных элементов.

К ним относятся:

Особенно большое значение имеет костный мозг. Он располагается в полостях плоских костей и вырабатывает абсолютно все клетки крови. У новорожденных детей в этом процессе принимают участие и трубчатые образования (голень, плечо, кисти и стопы). С возрастом остается такой мозг только в тазовых костях, но его хватает, чтобы обеспечить весь организм форменными элементами крови.

Еще один орган, в котором не вырабатываются, но запасаются на экстренные случаи достаточно объемные количества кровяных телец - селезенка. Это своеобразное «кровяное депо» каждого человеческого организма.

Зачем нужны стволовые клетки?

Стволовые клетки крови - самые важные недифференцированные образования, играющие роль в гемопоэзе - образовании самой ткани. Поэтому их нормальное функционирование - залог здоровья и качественной работы сердечно-сосудистой и всех остальных систем.

В тех случаях, когда человек теряет большое количество крови, которое сам мозг восполнить не может или не успевает, необходим подбор доноров (также это необходимо в случае обновления крови при лейкозах). Процесс этот сложный, зависит от множества особенностей, например, от степени родства и сопоставимости людей друг с другом по другим показателям.

Нормы клеток крови в медицинском анализе

Для здорового человека существуют определенные нормы количества форменных кровяных элементов при расчете на 1 мм 3 . Эти показатели следующие:

1. Эритроциты - 3,5-5 миллионов, белок гемоглобин г/л.
2. Тромбоциты тыс.
3. Лейкоциты - от 2 до 5 тысяч.

Эти показатели могут варьироваться в зависимости от возраста и здоровья человека. То есть кровь - показатель физического состояния людей, поэтому ее своевременный анализ - залог успешного и качественного лечения.

Кровь под микроскопом и группы крови человека

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.

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.

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.

Кровь больного человека

Кровь здорового человека

Кровь здорового человека (электронный микроскоп)

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.

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

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.

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.

Сворачиваемость крови (электронный микроскоп)

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.

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.

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.

Эритроциты или красные кровяные тельца (электронный микроскоп)

Эритроциты или красные кровяные тельца

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.

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.

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.

Лейкоциты или белые кровяные тельца (электроннный микроскоп)

Макрофаги уничтожают инородные элементы. Они хорошие.

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.

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.