Уникальная ткань: как устроена кровь

Гематология – это раздел медицины, название которого переводится с греческого языка как «учение о крови». Гематологи изучают не только структуру и функции крови и кроветворных органов, механизмы кроветворения, но и биологию возникновения и развития этих органов.

Патологии крови

Все обилие информации выше было целью сформировать понятие следующее: патологией может поражаться любое клеточное звено крови – эритроциты, тромбоциты или лейкоциты. Недуг может приводить к нарушению структуры клетки, из-за чего страдает ее качество, или к изменению ее количества. Отдельно стоит нарушение свертывания крови.

В зависимости от причины, заболевания крови делятся на такие основные группы:

  • Наследственные — например, эритремия, талассемия, серповидно-клеточная анемия, гемофилия.
  • Приобретенные — геморрагическая анемия, агранулоцитоз, ДВС-синдром, в том числе аутоиммунные и опухолевые патологии.
  • Инфекционные — малярия, инфекционный мононуклеоз.

Всего наименований болезней крови – почти 100. Чтобы облегчить их восприятие, рассмотрим заболевания каждого ростка по-отдельности.

Описания болезней и первые попытки изучения механизмов их возникновения

Наиболее значительными проблемами современной гематологии являются анемические состояния и наследственные заболевания крови, которые сегодня пока еще не поддаются лечению.

В начале своего развития гематология сводилась к тому, что ученые, в первую очередь, подробно описывали симптоматику и составляли клинико-морфологическую классификацию различных болезней крови.

До того, как массово началось изучение причин возникновения и механизмов развития болезней, относящихся к гематологии, прошел еще не один век. Только в 1870 году французский врач Л. Ш. Малассе ввел в лабораторную практику специальную камеру, позволяющую осуществлять подсчет клеточных элементов крови. В 1878 году немецкий ученый П. Эрлих ввел методы окраски крови, позволяющие производить полноценный анализ.

В 1892 году русский ученый И. И. Мечников представил учение о фагоцитозе – процессе поглощения клетками и тканями человеческого организма частицы бактерий, вирусов, грибов. Это положило начало такой науке, как иммунология и дало ответ на многие вопросы, связанные с гематологией.

Симптоматика патологий

Болезни крови и кроветворных органов имеют очень разные симптомы. Это зависит от вовлеченности клеток в патологические изменения. Анемии проявляются симптомами недостаточности кислорода в организме, а геморрагические васкулиты вызывают кровоточивость. В связи с этим общей клинической картины для всех заболеваний крови нет.

Условно выделяют проявления болезней крови и органов кроветворения, который в той или иной мере присущи им всем. Большинство таких заболеваний вызывают общую слабость, повышенную утомляемость, головокружение, одышку, тахикардию, проблемы с аппетитом. Возникает стабильное повышение температуры тела, продолжительные воспаления, зуд, сбои в ощущении вкуса и запаха, боли в костях, подкожные кровоизлияния, кровоточивость слизистых оболочек разных органов, боли в области печени, снижение работоспособности. При появлении упомянутых признаков заболевания крови человеку необходимо обратиться к специалисту как можно скорее.

Устойчивый набор симптомов связан с возникновением различных синдромов (анемический, геморрагический). Такие симптомы у взрослых и детей возникают при различных заболеваниях крови. У анемических заболеваний крови симптомы следующие:

  • побледнение кожи и слизистых;
  • иссушение или переувлажнение кожи;
  • кровотечения;
  • головокружение;
  • проблемы с походкой;
  • упадок сил;
  • тахикардия.

Органы кроветворения (центральные)

Красный костный мозг

Прежде всего, давайте договоримся: красный костный мозг не имеет никакого отношения к головному мозгу или к спинному мозгу. Этот орган называется мозгом потому, что он является центром кроветворения, то есть самым главным компонентом кроветворной системы.

Органы кроветворения (центральные)

Красный костный мозг (medulla ossium rubra) — это скопление клеток крови и их предшественников разной степени зрелости.  Красный костный мозг — это множество стволовых клеток, то есть совершенно незрелых, из которых может получится любая клетка. Также в красном костном мозге имеются более зрелые клетки-предшественники форменных элементов крови.

Вы наверняка видели множество картинок, подобных этой:

Это — типичная схема кроветворения. В самом верху таблицы вы видите одну клетку — это стволовая клетка. Особенность стволовой клетки в том, что она может превратиться в любую кроветворную клетку. Её ещё называют «полипатентная», от латинских слов «поли» — «много» и «потенция» — «возможность». Следующая ступень, вторая — выбор между лимфатическим ростком и миелоцитарным ростком. Далее клетка будет становится всё более зрелой, и в конце (самая нижняя строчка) мы получим готовый форменный элемент крови — эритроцит, тромбоцит или лейкоцит.

Так вот, представьте, что таких клеток, как стволовая клетка в верхней части схемы, очень много. И клеток, в которые они дифференцируются (вторая и следующие ступени) тоже очень много. Все эти клетки разной степени зрелости (кроме Т-лимфоцитов, они отправляются в тимус), которые  собраны в одном месте. Это и есть красный костный мозг.

Органы кроветворения (центральные)

Возьмём обычную плоскую кость, например, грудину (sternum), я её обозначил цифрой 1. Распилим её поперёк и в центре разреза (2) мы увидим тёмно-малиновую мякоть — это и будет красный костный мозг, в котором находятся стволовые клетки и все их дозревающие потомки.

Посмотрите на отличную иллюстрацию из гистологического атласа В.Г. Елисеева. Это красный костный мозг под микроскопом. Не точь-в-точь с реальным изображением, но здесь очень наглядно показана структура. По сути, мы видим табличку, которую мы рассматривали парой абзацев выше, только в естественных условиях.

Органы кроветворения (центральные)

Гистологический препарат красного костного мозга примечателен разнообразием клеток. Здесь находится много клеток разной степени зрелости, разной формы и размера. Давайте рассмотрим иллюстрацию препарата красного костного мозга поподробнее:

  1. Зрелый эритроцит;
  2. Мегакариоцит. Огромная незрелая клетка, которая дозреет до тромбоцита;
  3. Лимфобласт. Предшественник зрелого лимфоцита, 4-й уровень зрелости. Обратите внимание на очень крупное ядро — это очень характерно для всех незрелых клеток;
  4. Базофильный метамиелоцит. Клетка 5-го уровня зрелости (то есть 5-я строчка в кроветворной таблице). Всего уровней зрелости 6, так что ей остался один шаг до зрелого базофила.
Читайте также:  Если белок в крови повышен, что это значит

Макроскопически красный костный мозг — это тёмно-красная полужидкая масса.

Органы кроветворения (центральные)

Красный костный мозг находится, преимущественно, в плоских костях. Прежде всего, это таз (pelvis), грудина и череп (cranium), точнее, кости черепа. Красный костный мозг располагается ещё и в эпифизах трубчатых костей, но там его значительно меньше.

На этой картинке красным цветом выделены те участки костей, внутри которых содержится красный костный мозг.

Внутри кости располагаются синусы — небольшие углубления, через которые свежеприготовленные зрелые форменные элементы крови попадают в общий кровоток. В нормальном, здоровом организме через эти синусы проходят только зрелые эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

Органы кроветворения (центральные)

Состав крови

Плазма

Плазма — это сложный биохимический раствор, содержащий различное количество минеральных веществ, белков, растворённых жиров, факторов свёртывания крови, иммунных комплексов, жизненно важных гормонов и прочего. Также в плазме содержится продукты распада, токсины и чужеродные агенты.

Плазма состоит из 95% воды, но это не мешает ей удерживать идеальный баланс плотности жидкости (1, 025 до 1, 029 г/мл). Резкое изменение плотности приведёт к повреждению форменных элементов крови. Благодаря буферным системам крови pH плазмы в норме равняется 7, 36—7, 42. Это гарантирует нормальное протекание биохимических реакций и благоприятные условия для клеток крови.

Свежезамороженная плазма включена в перечень ВОЗ наиболее важных лекарств, необходимых в базовой системе здравоохранения. Плазму используют в лечении множества заболеваний, поэтому она требуется во многих донорских центрах.

Форменные элементы крови

Различают белые клетки крови — лейкоциты, красные клетки крови — эритроциты и кровяные пластинки — тромбоциты. В живом организме важен баланс. Любое изменение в количестве или качестве клеток приводит к серьёзным заболеваниям.

Лейкоциты

Всегда на страже здоровья. Лейкоциты первые, кто вступает в бой с чужеродными микроорганизмами. Лейкоциты или белые кровяные клетки образуют «белую кровь».

По наличию или отсутствию специфических гранул лейкоциты делятся на две группы — гранулоциты и агранулоциты.

Гранулоциты — подгруппа белых клеток крови, характеризующихся наличием специфических гранул. В свою очередь их подразделяют на три группы, в зависимости от восприятия специального красителя

  • Нейтрофильные;

  • Эозинофильные;

  • Базофильные;

Агранулоциты – К ним относятся лимфоциты и моноциты, содержащие одно ядро овальной формы и не имеющие зернистости. Являются основой гуморального иммунитета.

  • Моноциты;
  • Лимфоциты;
Читайте также:  Хронический миелолейкоз

Лейкоциты в крови здоровых мужчин и женщин содержатся в следующем соотношении:

Нейтрофилы сегментоядерные – от 47 до 72%;

Нейтрофилы палочкоядерные – от 1 до 6%;

Эозинофилы – от 1 до 4%;

Базофилы – около 0,5%;

Лимфоциты – от 19 до 37%;

Моноциты – от 3 до 11%.

Норма лейкоцитов от 4×10⁹ до 9×10⁹. Снижение лейкоцитов называется лейкопения, а повышение лейкоцитоз. Эти показатели играют важную роль в диагностики воспалительных заболеваний, например, выраженный лейкоцитоз проявляется при обострениях большинства бактериальных инфекций.

Клетки рождаются в красном костном мозге. Лейкоциты, в зависимости от вида, живут от нескольких часов до нескольких лет. Они способны двигаться к месту недавнего разрушения погибшего лейкоцита. Массовая гибель лейкоцитов в зоне поражения образует гной.

ВИЧ и лейкоциты

Т-хелперы – это уникальные клетки, способные заметить чужеродный агент и подать сигнал о помощи более крупным лейкоцитам. ВИЧ поражает в большей степени Т-хелперов, поэтому иммунитет теряет защитные-сигнальные свойства, что даёт развитие серьёзным инфекционным заболеваниям.

​Лейкоцит

Эритроциты

Эритроциты – красные кровяные тельца, имеют уникальную двояковогнутую поверхность и очень эластичны. Основная функция – транспорт кислорода и углекислого газа. В плазме эритроцита содержится важный белок – гемоглобин.

Гемоглобин– сложный железосодержащий белок, который окрашивает кровь в характерный цвет. Одна молекула гемоглобина может нести до четырёх молекул кислорода.

Зрелый эритроцит очень уникальная клетка, он не имеет ядра, что обеспечивает большую площадь для транспортировки газов, а также способен переносить питательные вещества и некоторые ферменты. Эритроцит не способен к самовоспроизведению. Он рождается в красном костном мозге.

Содержание эритроцитов в крови

  • У мужчин — 3,9 –5,5⋅1012 на литр (3,9 – 5,5 млн в1 мм³);
  • У женщин — 3,9 –4,7⋅1012 на литр (3,9 – 4,7 млн в1 мм³).

Снижение эритроцитов называется эритропения, а повышение эритроцитоз. Снижение гемоглобина вызывает анемию, что приводит к гипоксии (кислородное голодание) тканей. Эритроцитоз опасен образованием тромбов из-за большого количества эритроцитов.

Эритроцит​

Тромбоциты

Тромбоциты – это очень маленькие кровяные пластинки, которые отрываются от гигантской клетки мегакариоцита. Мегакариоциты — это крупные клетки костного мозга. Они имеют крупное ядро.

Важнейшими свойствами тромбоцита является способность к склеиванию. При необходимости они начинают склеиваться и образовывают тромб. Тромб участвует в закупорке повреждённого сосуда и остановки кровотечения.

Тромбоцит способен не только склеиваться с себе подобными, но и прикрепляться к чужеродным агентам, выделяя специальный белок для переваривания незваного гостя.

Повышение тромбов в крови называется тромбоцитоз, что приводит к неуправляемому образованию тромбов в крови. Снижение тромбоцитов называется тромбоцитопения. Тогда у пациентов возникает проблемы с остановкой кровотечения, и они могут погибнуть от мелкого кровоизлияния.

​Тромбоцит