Физиология жидких сред оранизма (методичка)

Продолжительность жизни различных форм лейкоцитов различна (от 2-3 дней до 2–3 недель). Долгоживущие лимфоциты (клетки иммунологической памяти) живут десятки лет.

Группы лейкоцитов.

1.Агранулоциты (незернистые). Не содержат зернистости в цитоплазме.

2.Гранулоциты (зернистые). Содержат специфическую зернистость в цитоплазме.

Агранулоциты подразделяются на:

а) Моноциты (2–11 % всех лейкоцитов) — самые крупные клетки крови, имеют размеры 14–20 мкм, ядро — бобовидное, подковообразное, дольчатое, цитоплазма окружает ядро более широкой полосой, светло-голубая. Циркулируют в крови до 70 часов, затем мигрируют в ткани, где дифференцируются в тканевые макрофаги. В этом виде они могут жить месяцами.

Появляются в очаге поражения после нейтрофилов. Завершают процесс фагоцитоза в очагах воспаления, фагоцитируют микроорганизмы, погибшие лейкоциты, собственные поврежденные клетки ткани. Таким образом, они очищают очаг поражения. Способствуют регенерации. В отличие от нейтрофилов, после фагоцитоза не погибают.

Макрофаги являются антиген-презентирующими клетками — перерабатывая антиген, они предоставляют его в активной форме лимфоцитам для запуска специфической иммунной реакции.

Функции моноцитов:

• неспецифическая защита против микроорганизмов;

• являются антиген-презентирующими клетками;

• завершают процесс фагоцитоза в очагах воспаления;

• участие в регуляции иммунного ответа.

б) Лимфоциты (19–37 % всех лейкоцитов) — клетки размером 7–15 мкм. Содержат очень плотное, темное ядро, цитоплазма окружает ядро в виде узкой каймы, окрашивается в голубой или синий цвет основными красителями. В организме осуществляется постоянная циркуляция лимфоцитов через ткань. Они поступают в систему кровообращения постоянно в процессе дренирования лимфы из лимфатических узлов. Несколько часов спустя они поступают обратно в ткани посредством диапедеза и затем снова и снова возвращаются с лимфой в кровь. Продолжительность жизни лимфоцитов составляет месяцы и даже годы.

Функции лимфоцитов:

• реакции клеточного иммунитета (разрушение микроорганизмов, опухолевых клеток, чужеродных и инфицированных вирусами клеток, реакции отторжения трансплантата и т. д.);

• гуморальный иммунитет (синтез антител);

• участие в аллергических реакциях;

•участие в регуляции иммунного ответа;

•иммунологическая память (способность иммунной системы более быстро и эффективно отвечать на антиген при повторном контакте с ним).

По функции и месту созревания лимфоцитов различают:

— Т-лимфоциты — дифференцируются в тимусе. Обеспечивают клеточный иммунитет. Выделяют 2 основные субпопуляции: Т-хелперы и T- киллеры (цитотоксические). Популяция Т-лимфоцитов включает также Т- клетки памяти, регуляторные и другие.

— В-лимфоциты — дифференцируются в костном мозге, селезенке, миндалинах, лимфатических узлах, пейеровых бляшках кишечника, червеобразном отростке. Участвуют в гуморальном иммунитете: В-лимфоциты при стимуляции превращаются в плазматические клетки, синтезирующие специфические антитела, которые связывают и нейтрализуют антигены, подготавливая их к фагоцитозу. Часть активированных В-лимфоцитов превращается в клетки памяти.

Выделяют также 3-ю популяцию лимфоцитов — естественные (натуральные) киллеры (NK-клетки), обеспечивающие противовирусный и противоопухолевый иммунитет. Эти клетки составляют около 5–10% всех циркулирующих лимфоцитов и являются продуцентами белков, способных ―пробуравливать‖ поры в мембране чужеродных клеток, за что они получили название перфоринов. Под влиянием ферментов, проникающих через такие поры внутрь клетки, происходит ее разрушение.

Гранулоциты — клетки диаметром 12–16 мкм, подразделяются на:

а) Нейтрофилы (50–70% от всех лейкоцитов) — имеют мелкую зернистость, которая окрашивается нейтральными красителями. По форме ядра

изрелости нейтрофилы делятся на:

—юные (метамиелоциты) — ядро бобовидное, хроматин рыхлый;

—палочкоядерные — ядро в виде изогнутой палочки, подковки или буквы S;

—сегментоядерные — ядро состоит из 3–5 долек, связанных между собой тонкими перемычками. Это зрелые нейтрофилы.

Созревая в костном мозге, нейтрофилы задерживаются в нем на 3–5 дней, составляя костномозговой резерв гранулоцитов. Находящиеся в кровотоке нейтрофилы могут быть условно разделены на две группы: свободно циркулирующие и занимающие краевое (пристеночное) положение в сосудах.

Вкровеносном русле нейтрофилы находятся 8—12 ч, а затем мигрируют в ткани.

Нейтрофилы первыми появляются в очаге воспаления. Основная функция нейтрофилов заключается в фагоцитозе — процессе поглощения и последующего внутриклеточного разрушения микроорганизмов и других чужеродных агентов. 1 нейтрофил способен фагоцитировать 20–30 бактерий. Гранулы нейтрофилов содержат ферменты и вещества, обладающие высокой

бактерицидной активностью (миелоперексидаза, лизоцим, коллагеназа, лактоферрин и др.). Являются носителями рецепторов к IgG, белкам комплемента, цитокинам.

В стимулированных нейтрофилах, подвергшихся действию токсинов, иммунных комплексов и других биологически активных веществ, резко увеличивается поглощение кислорода и быстро расходуются значительное его количество. Это явление известно как «респираторный взрыв». При этом образуются токсичные для микроорганизмов H2O2, супероксид O2– и гидроксильный радикал ОH–.

Осуществляя фагоцитоз, нейтрофильные гранулоциты погибают, а освобождающиеся при этом лизосомальные ферменты разрушают окружающие ткани и вызывают формирование гнойного очага. В состав гноя обычно входят разрушенные нейтрофилы и продукты распада ткани.

б) Эозинофилы (0,5–5% всех лейкоцитов). Содержат зернистость, окрашиваемую кислыми красителями. Длительность пребывания эозинофилов в кровотоке не превышает нескольких часов, после чего они проникают в ткани. Эозинофилы содержат гистаминазу (разрушающую гистамин), ингибиторы дегрануляции тучных клеток и базофилов, антипаразитарный протеин, способный лизировать личинки паразитов. Вырабатывают плазминоген (участвуют в фибринолизе). Имеют рецепторы к IgE, IgG, IgM. Эозинофилы обладают способностью к хемотаксису и фагоцитозу. Количество их увеличивается при аллергических реакциях, глистных инвазиях, интоксикациях, а также в период выздоровления.

Функции эозинофилов:

•участие в противопаразитарной иммунологической защите (цитотоксический эффект в борьбе с гельминтами, их яйцами и личинками);

•обезвреживание и разрушение токсинов белкового происхождения, комплексов антиген-антитело;

•участие в аллергических реакциях: нейтрализация избытка гистамина и других биологически активных веществ;

•фагоцитоз;

•влияние на свертывающую систему крови (плазминоген).

в) Базофилы (0–1% всех лейкоцитов). Зернистость окрашивается основными красителями, крупная, представляет собой гранулы, содержащие гистамин (расширяет кровеносные сосуды) и гепарин (препятствует свертыванию крови). Базофилы способствуют миграции нейтрофилов, а также рассасыванию погибших тканей и заживлению. В базофильных гранулоцитах и тканевых базофилах (тучные клетки) содержатся также серотонин, медленно реагирующее вещество анафилаксии, фактор активации тромбоцитов, фактор хемотаксиса эозинофилов.

Мембрана базофилов имеет рецепторы к иммуноглобулину Е (IgE), играющему роль в патогенезе аллергический реакций. При попадании в

организм аллергена он образует комплекс антиген-антитело с IgE, адсорбированном на поверхности базофилов и тучных клеток, что приводит к их дегрануляции с выбросом гистамина и других биологически активных веществ и возникновению аллергической реакции (крапивница, бронхиальная астма, анафилактический шок и др.).

Функции базофилов:

•регуляция проницаемости сосудов и свертываемости крови (гистамин, гепарин);

•участие в воспалительных реакциях;

•участие в аллергических реакциях.

Лейкоцитарная формула — это процентное соотношение всех видов лейкоцитов периферической крови. Лейкоцитарная формула, наряду с изучением изменений числа лейкоцитов имеет диагностическое значение (таблица 1).

Таблица 1 – Лейкоцитарная формула

В лейкоцитарной формуле отмечаются 2 «перекреста» изменения лейкоцитов. Первый — в возрасте 3–7 дней (снижение процента нейтрофилов и возрастание процента лимфоцитов) и 2-й — в возрасте 4–6 лет (возрастание процента нейтрофилов и снижение процента лимфоцитов). Поэтому у детей в возрасте с одной недели и до 4-6 лет в отличие от взрослых в лейкоцитарной формуле преобладают лимфоциты (детский физиологический лимфоцитоз и нейтропения).

Ядерный сдвиг лейкоцитарной формулы влево — увеличение содержания в крови молодых форм нейтрофилов (палочкоядерные, миелоциты, метамиелоциты). Отмечается при инфекционных, воспалительных заболеваниях, лейкозах.

Появление значительного количества нейтрофилов с гиперсегментированными ядрами (ядрами, содержащими более 5 сегментов) называется сдвигом формулы вправо и расценивается как дегенеративное изменение клеток. Может наблюдаться, например, при мегалобластных анемиях, применении некоторых лекарственных препаратов, а также при редкой наследственной аномалии лейкоцитов.

Для оценки интенсивности лейкопоэза вычисляют индекс регенерации

(ИР).

ИР

миелоциты метамиелоциты палочкоядерные

количество сегментоядерных

В норме ИР = 0,05–0,1. При тяжелых воспалительных процессах он повышается до 1–2. Является показателем тяжести болезни и реакции организма на патогенный фактор, а также эффективности лечения.

При характеристике изменений состава лейкоцитов необходимо оценивать как относительное (процентное), так и абсолютное содержание разновидностей лейкоцитов (их количество в единице объѐма крови, лейкоцитарный профиль), которое рассчитывается исходя из общего числа лейкоцитов и процентного содержания соответствующих клеток. Отклонение относительного содержания клеток не всегда отражает изменение их истинного абсолютного количества.

Количество лейкоцитов в норме составляет (4–9) × 109/л.

Увеличение количества лейкоцитов в крови выше верхней границы физиологической нормы называется лейкоцитозом. Различают следующие виды лейкоцитоза:

Физиологический или перераспределительный — обусловлен перераспределением лейкоцитов между сосудами различных органов. К физиологическим видам лейкоцитоза относятся:

Пищеварительный — после приема пищи в результате поступления лейкоцитов в циркуляцию из депо крови; большое количество лейкоцитов скапливается в подслизистом слое кишечника, где они выполняют защитную функцию.

Миогенный — под влиянием тяжелой мышечной работы количество лейкоцитов возрастает в 3–5 раз; при этом лейкоцитоз может быть как перераспределительным, так и истинным за счет усиления лейкопоэза.

Беременных — лейкоцитоз преимущественно местного характера (в подслизистой оболочке матки); его значение заключается в предупреждении попадания инфекции в организм роженицы.

Новорожденных (связан с резкой активацией иммунитета при контакте

сантигенами внешней среды).

При болевых воздействиях.

При эмоциональных воздействиях.

Патологический (реактивный) — характерен для инфекционных, воспалительных заболеваний и обеспечивает повышение реактивности организма.

При большинстве острых бактериальных инфекций в крови увеличивается число нейтрофилов (нейтрофильный лейкоцитоз). При вирусных и

хронических инфекциях происходит увеличение числа лимфоцитов (лимфоцитоз), при паразитарных инфекциях наблюдается эозинофилия.

Лейкоз — неконтролируемая злокачественная пролиферация лейкоцитов. Лейкоциты в этих случаях мало дифференцированы и не выполняют свои физиологические функции.

Лейкопения — уменьшение количества лейкоцитов в крови ниже нижней границы физиологической нормы. Она возникает в результате различных причин:

угнетение лейкопоэза — при токсических и радиационных воздействиях на костный мозг (лучевая болезнь, применение ряда лекарственных веществ, метастазы злокачественных образований в костный мозг);

интенсивное разрушение лейкоцитов (при обширных гнойно-вос- палительных процессах); продукты распада лейкоцитов стимулируют лейкопоэз, но с течением времени он становится недостаточным, чтобы восполнить убыль лейкоцитов;

скопление лейкоцитов в расширенных капиллярах легких, печени, кишечника при гемотрансфузионном или анафилактическом шоке (перераспределительная лейкопения).

Основным методом оценки системы крови является общий анализ крови, который включает определение количества эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, гемоглобина, а также подсчет лейкоцитарной формулы и оценку морфологии клеток в окрашенных мазках периферической крови, определение СОЭ. При необходимости проводят также определение числа ретикулоцитов, количество которых отражает регенераторную эритропоэтическую функцию костного мозга.

В настоящее время для проведения гематологических исследований широко используют автоматические гематологические анализаторы, в

основе работы которых лежит кондуктометрический метод. Помимо проведения развернутого анализа крови, современные гематологические анализаторы определяют такие параметры как гематокрит, средний объем эритроцита, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, средний объем тромбоцитов и т. д.

СИСТЕМА ГЕМОСТАЗА. ТРОМБОЦИТЫ, ИХ СТРОЕНИЕ, РОЛЬ В ГЕМОСТАЗЕ.

Жидкое состояние крови и замкнутость (целостность) кровеносного русла являются необходимыми условиями жизнедеятельности. Эти условия создает

система свертывания крови (система гемокоагуляции), сохраняющая циркулирующую кровь в жидком состоянии и восстанавливающая целостность

путей ее циркуляции посредством образования кровяных тромбов (пробок, сгустков) в поврежденных сосудах.

Система свертывания крови является составной частью большой системы регуляции агрегатного состояния крови (система РАСК), которая поддерживает гомеостаз и обеспечивает :

сохранение жидкого состояния крови в норме;

свертывание крови в экстремальных состояниях; а также поддержание на оптимальном уровне факторов свертывания на случай травмирования органов, тканей, сосудов.

восстановление стенок капилляров и других сосудов после их повреждения под действием тех или иных факторов.

В настоящее время существует много противоречивых определений процессов свертывания крови и систем, обеспечивающих остановку кровотечения, антисвертывание и фибринолиз. Понятие «система PACK» позволяет выделить не системы, а основные механизмы ее деятельности:

1)механизмы гемостаза (их несколько) обеспечивают остановку кровотечения;

2)механизмы антисвертывания поддерживают жидкое состояние крови;

3)механизмы фибринолиза обеспечивают растворение тромба (кровяного сгустка) и восстановление просвета сосуда (реканализация).

В систему гемокоагуляции входит кровь и ткани, которые продуцируют, используют и выделяют из организма необходимые для данного процесса вещества, а также нейрогуморальный регулирующий аппарат.

Основоположником современной ферментативной теории свертывания крови был профессор Александр Александрович Шмидт (1872). Его теорию поддержал и уточнил немецкий врач Пауль Моравиц (1905).

Нарушение свертывания крови является основой многих болезней, приводящих к гибели людей. Знания в области гемокоагуляции помогают решать ряд вопросов, связанных с патогенезом, лечением и профилактикой многих заболеваний (гипертоническая болезнь, атеросклероз, инфаркт миокарда, тромбоз, инсульт, кровоточивость, гемофилии различных типов и др.).

Под термином «гемостаз» понимают комплекс реакций, направленных на остановку кровотечения при травме сосудов.

Гемостаз (остановка кровотечения) — осуществляется вследствие: а) спазма кровеносных сосудов;

б) свертывания крови и образования кровяного сгустка, закупоривающего повреждение кровеносного сосуда.

В осуществлении гемостаза принимают участие:  сосудистая стенка;

 форменные элементы крови, в первую очередь тромбоциты;  свертывающая система крови (коагулянты);

 противосвертывающая система крови (антикоагулянты и факторы фибринолиза)

Собственно процесс свертывания крови (коагуляция с образованием красного кровяного сгустка) проходит в 3 фазы:

1.Образование протромбиназы (тромбопластина).

2.Образование тромбина.

3.Образование фибрина.

Предфаза включает сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, послефаза включает 2 параллельно протекающих процесса: ретракцию (уплотнение) и фибринолиз (лизис) сгустка. Сосудисто-тромбоцитарная реакция на повреждение первой обеспечивает остановку кровотечения из микрососуда (первичный, сосудисто-тромбоцитарный гемостаз), затем происходит формирование и закрепление тромба (вторичный, коагуляционный гемостаз).

Тромбоциты. Роль тромбоцитов в гемостазе.

Тромбоциты или кровяные пластинки (бляшки Биццоцеро) — имеют дисковидную форму диаметром от 2 до 5 мкм, толщиной около 0,5 мкм. В крови содержится (150–450) × 109/л. Образуются в костном мозге путем отшнуровки фрагментов цитоплазмы мегакариоцита. Две трети тромбоцитов находятся в крови, остальные депонированы в селезенке (селезеночный пул): Продолжительность жизни тромбоцитов — 5–11 дней. Старые тромбоциты фагоцитируются в селезѐнке, печени и костном мозге, а также служат источником питания для эндотелиоцитов большинства сосудов.

Строение. У тромбоцита нет ядра, центральная часть содержит фиолетовые гранулы, называется грануломером. Периферическая часть

(гиаломер) содержит циркулярные пучки микротрубочек (необходимы для сохранения овальной формы тромбоцита), а также актин, миозин, гельзолин и другие сократительные белки, нужные для изменения формы тромбоцитов, их взаимной адгезии и агрегации, а также для ретракции образовавшегося при агрегации тромбоцитов сгустка крови. По периферии тромбоцита расположены также анастомозирующие мембранные канальцы, открывающиеся во внеклеточную среду и необходимые для секреции содержимого α-гранул (рис. 3).

Рисунок 3 – Строение тромбоцита

Вцитоплазме рассеяны узкие, неправильной формы мембранные трубочки, составляющие плотную тубулярную систему; трубочки содержат циклооксигеназу (необходима для окисления арахидоновой кислоты и образования тромбоксана A2), необходимого для агрегации тромбоцитов.

Вцитоплазме видны мелкие скопления гликогена и крупные гранулы нескольких типов:

α (альфа)-гранулы содержат различные белки и гликопротеины, принимающие участие в процессах свертывания крови: фибронектин (укрепляет тромб на поврежденной поверхности), фибриноген, антигепариновый фактор 4, тромбоцитарный фактор роста (стимулирует пролиферацию фибробластов, ускоряя заживление ран), фактор фон Виллебранда (WB) (после выхода в плазму способствует адгезии тромбоцитов), ингибитор активатора плазминогена (связывается с тканевым активатором плазминогена, создавая локальный антифибринолитический потенциал);

δ (дельта)-гранулы — небелковые гранулы высокой электроннооптической плотности, содержат серотонин, гистамин, ионы Са2+, АДФ, АТФ.

Кальций регулирует адгезию, образование тромбоксана А2, АДФ, способствует агрегации. Серотонин и катехоламины обеспечивают сокращение сосудов в местах их повреждений.

Третий тип мелких гранул — λ (лямбда)-гранулы — содержит лизосомные ферменты.

Выступающие наружу части молекул интегральных белков плазматической мембраны, богатые полисахаридными боковыми цепями (гликопротеины), создают внешнее покрытие липидного бислоя — гликокаликс. Здесь же адсорбированы факторы коагуляции и иммуноглобулины. На наружных частях гликопротеиновых молекул находятся

рецепторные места. После их соединения с агонистами возникает сигнал активации, передающийся к внутренним частям периферической зоны тромбоцитов.

Так, гликопротеин Ib (GP Ib) важен для адгезии тромбоцитов, он связывается с фактором фон Виллебранда и подэндотелиальной соединительной тканью.

Гликопротеин IIb-IIIa (GP IIb-IIIa) — рецептор фибриногена, фибронектина, тромбоспондина, витронектина, фактора фон Виллебранда; эти факторы способствуют адгезии и агрегации тромбоцитов, опосредуя формирование между ними «мостиков» из фибриногена.

Тромбоцитарные факторы свертывания принято делить на эндогенные (образующиеся в самих тромбоцитах) и экзогенные (факторы плазмы, адсорбированные на поверхности тромбоцитов).

Эндогенные факторы тромбоцитов принято обозначать арабскими цифрами, в отличие от плазменных факторов, которые обозначаются римскими цифрами. Наиболее изучены 11 эндогенных тромбоцитарных факторов.

Фактор 1 тромбоцитов — тромбоцитарный акцелератор-глобулин

— участвует в образовании протромбиназы и ускоряет образование тромбина из протромбина.

Фактор 2 тромбоцитов — акцелератор тромбина,

фибринопластический фактор — ускоряет превращение фибриногена в фибрин.

Фактор 3 тромбоцитов (3ТФ) — тромбоцитарный тромбопластин,

мембранный фосфолипидный фактор — представляет собой липопротеид. Служит матрицей для взаимодействия плазменных факторов гемокоагуляции, образования их активных комплексов. Необходим для эндогенного образования протромбиназы, способствующей превращению протромбина в тромбин. Фактор 3 выделяется при агрегации тромбоцитов.

Фактор 4 тромбоцитов — антигепариновый — обладает выраженной антигепариновой активностью. Снижение количества тромбоцитов повышает чувствительность крови к гепарину.

Фактор 5 тромбоцитов — свертываемый — по своим свойствам сходен с фибриногеном плазмы. Интенсивно выделяется из тромбоцитов под влиянием тромбина. Фактор 5 тромбоцитов принимает участие в агрегации тромбоцитов и тем самым способствует созданию прочного тромба.

Фактор 6 тромбоцитов — тромбостенин, представляет собой сократительный белок тромбоцитов, напоминающий актомиозин мышечных волокон. При сокращении тромбостенина происходит ретракция кровяного сгустка. При этом тромбоциты подтягиваются друг к другу, что в свою очередь приводит к сближению нитей фибрина. Сгусток обезвоживается, становится более компактным.