Тканини внутрішнього середовища: кров та лімфа
СОДЕРЖАНИЕ: Загальна характеристика та різновиди тканин внутрішнього середовища. Розміри, кількість та характеристика формених елементів крові за їх основними функціями та продуктами синтетичної діяльності. Типи лімфоцитів, їх призначення. Кровотворення (гемопоез).Модуль 2. Загальна гістологія
Лекція № 4. Тема: Тканини внутрішнього середовища: кров та лімфа
Зміст:
1. Тканини внутрішнього середовища. Загальна характеристика.
2. Морфологія та функції крові.
3. Формені елементи крові.
4. Кровотворення (гемопоез).
1. Тканини внутрішнього середовища. Загальна характеристика
Тканини внутрішнього середовища - це велика група тканин, які разом з епітелієм належать до так званих загальних тканин. Тканинами внутрішнього середовища є кров, лімфа і сполучна тканина з усіма її різновидами. Незважаючи на те, що окремі різновиди тканин внутрішнього середовища за зовнішніми ознаками значно відрізняються між собою (наприклад, кров і кісткова тканина), є всі підстави для поєднання їх у єдиний тканинний тип, а саме: спільність походження, будови і функції.
Спільність походження цих тканин є найвагомішою ознакою і полягає у тому, що всі вони розвиваються з мезенхіми. Мезенхіма - найпримітивніша сполучна тканина, яка існує лише на ранніх стадіях ембріонального розвитку. За будовою мезенхіма нагадує сітку, тому що клітини її мають зірчасту або веретеноподібну форму і контактують одна з одною своїми відростками. У петлях сітчастого остова міститься драглиста маса - міжклітинна речовина, щільність якої коливається зі змінами обміну речовин. Із мезенхіми шляхом диференціації розвиваються кров, лімфа і всі види сполучної тканини.
Спільність будови цих тканин полягає у наявності міжклітинної речовини, яка у кількісному відношенні переважає над клітинами. На основі будови міжклітинної речовини можна виділити основні типи тканин внутрішнього середовища: кров та лімфа; власне сполучна тканина; хрящова тканина; кісткова тканина.
Міжклітинна речовина крові та лімфи є рідкою (плазма), а волокнисті структури в ній відсутні, тому ці види тканин внутрішнього середовища мають рідку консистенцію, хоча кров може втрачати плинність за умови перетворення фібриногену на фібрин і згортання.
У власне сполучній тканині кількість волокон може бути помірною (пухка волокниста тканина) або ж більш значною (щільна волокниста тканина). Консистенція залежить від співвідношення основної міжклітинної речовини та волокон (переважно колагенових).
Хрящова тканина містить добре розвинену основну міжклітинну речовину та волокна, в результаті чого цей вид тканин внутрішнього середовища характеризується великою міцністю й пружністю і належить до так званих скелетних тканин.
Кісткова тканина містить добре розвинену основну міжклітинну речовину. Високий ступінь мінералізації (біля 70% кісткової тканини складають фосфорнокислі солі кальцію у формі кристалів гідроксиапатиту) та товсті паралельні пучки колагенових волокон (так звані кісткові пластинки) забезпечують міцність кістки.
Функції тканин внутрішнього середовища різноманітні, але їх звичайно поєднують під загальною назвою опорно-трофічні тканини. Вони виконують такі функції: трофічну, захисну, опорну (механічну). Функціональні особливості різних видів тканин внутрішнього середовища значною мірою залежать від фізико-хімічних властивостей міжклітинної речовини.
2. Морфологія та функції крові
Кров (sапgиіs) - це рідка тканина організму, що циркулює у системі замкнених трубок-судин. Кров становить 1/13, або 5-9 %, маси тіла, що у дорослої людини дорівнює приблизно 5,0-5,5 л. Кров складається із рідкої частини -плазми, яка займає 55-60 % обєму, і формених елементів, обєм яких 40-45%. Плазма - це міжклітинна речовина крові. До формених елементів крові належать еритроцити, лейкоцити та тромбоцити (кровяні пластинки).
Кров виконує низку життєво важливих функцій. Захисна функція крові полягає у забезпеченні гуморального і клітинного імунітету. Дихальна функція забезпечується шляхом переносу кисню та вуглекислоти. Суть трофічної функції - перенесення поживних речовин. Екскреторна функція полягає у виведенні шлаків. Гуморальна функція забезпечується шляхом транспорту гормонів та інших біологічно активних речовин. Гомеостатична функція полягає у підтриманні сталості внутрішнього середовища організму, в тому числі імунного гомеостазу.
Плазма крові - це колоїдний розчин, вязкість якого у 5 разів вища, ніж вязкість води. Плазма містить у собі 90-93% води та 7-10% сухого залишку. В останньому близько 7% складають білки і 3% - інші органічні та мінеральні речовини. Загальна концентрація мінеральних речовин у плазмі крові становить 0,9%; рН плазми 7,36.
До білків плазми належать:
альбуміни, які становлять близько 4%; вони звязують та переносять з кровю цілу низку речовин;
глобуліни становлять 1,1-3,1%, поділяються на альфа-, бета- і гамма-глобуліни (імуноглобуліни); в останній фракції містяться антитіла;
фібриноген, кількість якого 0,2-0,4%, важливий тим, що завдяки його здатності переходити у нерозчинну форму - фібрин - здійснюється процес згортання крові.
Плазма, з якої видалений фібрин, називається сироваткою крові. Це жовтувата, прозора рідина, яка використовується для виготовлення багатьох лікарських препаратів.
3. Формені елементи крові
Еритроцити, або червонокрівці, у ссавців і людини є нерухомими, високо диференційованими клітинами, які у процесі розвитку втратили ядро та всі цитоплазматичні органели і пристосовані до виконання практично єдиної функції - дихальної, що здійснюється завдяки наявності в них дихального пігменту - гемоглобіну. Загальна кількість еритроцитів у крові однієї людини становить близько 25х1012. Загальний обєм еритроцитів у людини - 2 л. Під час аналізів крові вміст усіх формених елементів подається на одиницю обєму - 1 л. Отже, кількість еритроцитів дорівнює у чоловіків від 3,9х1012 до 6,01012 в 1 л, у жінок - від 3,7х1012 до 5,5х1012 в 1 л (табл. 1). Більша концентрація еритроцитів спостерігається у крові новонароджених дітей - від 6,01012 до 9,01012 в 1 л, а також старих людей - до 6,01012 в 1 л. Число еритроцитів у здорових людей може коливатися залежно від фізичного навантаження, перебування в умовах розрідженої атмосфери, дії гормонів тощо. Зокрема, жіночі статеві гормони гальмують розвиток еритроцитів, унаслідок чого вміст червонокрівців у крові жінок менший, ніж у чоловіків. Підвищення кількості еритроцитів в одиниці обєму крові позначається терміном еритроцитоз або поліцитемія, а зниження - терміном еритроцитопенія.
Таблиця 1. Розміри та кількість формених елементів крові людини
| Тип формених елементів | Розміри в мазку крові | Кількість в 1 л крові |
| Еритроцит | 7,1-7,9 мкм (у середньому 7,5 мкм) | У чоловіків: 3,9 - 6 x1012 У жінок: 3,7-5,5 1012 |
| Лейкоцит | 4-10 x 109 | |
| Нейтрофіл | 10-12 мкм | 57-72 % |
| Еозинофіл | 12—14 мкм | 0,5-5 % |
| Базофіл | 11-12 мкм | 0-1 % |
| Лімфоцит | 4,5-18 мкм | 19-38 % |
| Моноцит | 18-20 мкм | 3-11 % |
| Тромбоцит | 2—3 мкм | 200-400 х 109 |
Еритроцити у людини здебільшого мають форму двоввігнутих дисків, їх називають дискоцитами. У нормі дискоцити становлять 80 % від загальної кількості еритроцитів. Трапляються й інші форми еритроцитів - планоцити (мають плоску поверхню), сфероцити (кулясті), ехіноцити (мають шипи) тощо. Така різноманітність форм у нормі позначається терміном фізіологічний пойкілоцитоз (від грецького пойкілос - різноманітний, цитос - клітина). Коли ж кількість змінених форм еритроцитів перевищує 20%, те ж явище має назву патологічного пойкілоцитозу. Форму еритроцитів підтримують бета-сіалоглікопротеїн в еритроцитарній мембрані та спеціальний каркас, побудований з білка спектрину, який зсередини прилягає до плазмолеми і повязаний з нею іншим білком - анкерином.
Діаметр еритроцита у людини 7,1-7,9 мкм, товщина клітини на краях 2—2,5 мкм, у центрі — до 1 мкм. Заглибина еритроцита у тонкій центральній частині має назву фізіологічної екскавації. Така форма клітини забезпечує збільшення її поверхні і прискорює насичення гемоглобіну киснем. В умовах норми 75% усіх еритроцитів мають вищеназвані розміри. Це так звані нормоцити. Частина клітин має діаметр понад 8 мкм. Це макроцити, їх кількість - 12,5%. Решта еритроцитів може мати діаметр 6 мкм і менший. Це мікроцити. Якщо кількість макро- і мікроцитів перевищує 25%, це явище має назву анізоцитозу.
Під світловим мікроскопом у мазках крові еритроцити мають вигляд безструктурних округлих дисків, фарбуються оксифільно. Оксифілія зумовлена наявністю гемоглобіну. Центральна (тонка) частина еритроцита фарбується менш інтенсивно. Електронна мікроскопія свідчить, що еритроцит покритий плазмолемою товщиною близько 20 нм. На її зовнішній поверхні розташовані антигенні олігосахариди, які зумовлюють групову належність еритроцитів, фосфоліпіди, сіалова кислота. Усередині еритроцита розташований електронно-щільний вміст - численні гранули гемоглобіну розмірами 4—5 нм.
За хімічним складом еритроцити мають 60% води і 40% сухого залишку. 95% сухого залишку складає гемоглобін і лише 5% - інші речовини. Таким чином, гемоглобін становить одну третину загальної маси еритроцита. У крові дорослої людини міститься близько 600 г гемоглобіну, тобто в 100 г крові 15 г гемоглобіну. Гемоглобін - це складний білок, побудований з білкової частини - глобіну та небілкової групи - гему, що містить залізо. Гемоглобін є пігментом, який надає крові червоного кольору. Він здатний легко приєднувати кисень, утворюючи в легенях нестійку сполуку - оксигемоглобін, який легко розпадається і віддає кисень тканинам. Частково гемоглобін звязується з вуглекислотою, утворюючи карбгемоглобін, але більша частина вуглекислоти переноситься плазмою крові. Гемоглобін також легко утворює сполуку з чадним газом (СО), яка має назву карбоксигемоглобіну. Спорідненість гемоглобіну із чадним газом в 300 разів вища, ніж із киснем, тому в атмосфері зі значним вмістом чадного газу гемоглобін стає заблокованим, недоступним для кисню, і організм у таких випадках гине від задухи (нестачі кисню).
У людини є два типи гемоглобіну — НbА, характерний для дорослих, і НbF, характерний для плода. У дорослого НbА становить 98% і лише 2% становить НbF. У крові новонародженої дитини міститься 80% НbF і лише 20% НbА. Ряд захворювань крові (так звані гемоглобінози, або гемоглобінопатії) супроводжуються появою у крові інших типів гемоглобінів. Еритроцитам властива висока еластичність і пружність, завдяки чому вони здатні проходити судинами меншого діаметра, ніж вони самі. При цьому еритроцити можуть витягуватися у довжину до 20 разів і вигинатися.
Середній термін життя еритроцитів людини — 120 діб. Беручи до уваги загальне число еритроцитів у організмі та середню тривалість їхнього життя, можна підрахувати, що протягом доби руйнується 200 мільйонів еритроцитів і стільки ж утворюється їм на зміну. У крові, таким чином, можна знайти різні за віком еритроцити: молоді, функціонально зрілі і такі, що старіють. Молоді форми еритроцитів мають назву ретикулоцитів. Вони не повністю насичені гемоглобіном, їм властива поліхроматофілія. У своїй цитоплазмі ретикулоцити містять сітчасту структуру (звідси походить назва цих клітин).У нормі кількість рети-кулоцитів становить 1-5 % від загального числа еритроцитів. Збільшення їх кількості є діагностичною ознакою посиленого кровотворення.
Лейкоцити, або білокрівці, — це клітини крові, які на відміну від еритроцитів мають ядро і всі цитоплазматичні органели, не мають пігменту, здатні довиходу із судин та активного пересування шляхом утворення псевдоподіи; виконують захисну функцію; основний термін життя проводять поза судинами. У дорослої людини в 1 л крові міститься від 4,0x109 до 10,0x109 лейкоцитів. Збільшення кількості лейкоцитів позначають терміном лейкоцитоз, а зменшення — терміном лейкопенія.
Усі лейкоцити залежно від наявності чи відсутності у їхній цитоплазмі специфічної зернистості поділяють на гранулоцити, які містять зернистість, та агранулоцити, які її не містять. Залежно від фарбування зернистості гістологічними барвниками гранулоцити поділяють на три групи: нейтрофільні, ацидофільні та базофільні. Серед нейтрофільних гранулоцитів (залежно від форми ядра) визначають юні, паличкоядерні та сегментоядерні. Агранулоцити поділяють на лімфоцити і моноцити.
Нейтрофільні гранулоцити становлять 65-70% від загальної кількості лейкоцитів. Діаметр клітини у свіжій краплі крові становить 7-9 мкм, у мазку - 10-12 мкм. Цитоплазма фарбується слабко оксифільно. Зернистість дрібна, її погано видно як на свіжих, так і на фіксованих фарбованих препаратах. У разі фарбування за методом Романовського-Гімзи зернистість набуває рожево-фіолетового кольору. Розміри гранул 0,2-0,5 мкм. Гранули нейтрофілів поділяються на первинні (азурофільні) і вторинні (нейтрофільні, специфічні). Первинні гранули - це лізосоми. Вони містять різноманітні гідролази, мієлопероксидазу, а також білки з бактерицидними властивостями, зокрема лізоцим.
Вторинні гранули - це так звана специфічна зернистість, її вміст 80-90% від усієї зернистості у зрілих нейтрофілах. Для хімічного складу вторинних гранул нейтрофілів характерна наявність лужної фосфатази, основних катіонних білків, фагоцитинів, лізоциму; тут відсутні лізосомальні ферменти і пероксидаза.
У цитоплазмі нейтрофілів слабко розвинені органели: є небагато мітохондрій, невеликий комплекс Гольджі, іноді зустрічаються елементи ендоплазматичної сітки. Характерна наявність включень - глікогену, ліпідів. Таким чином, нейтрофіли містять повний набір речовин, за допомогою яких вони руйнують фагоцитовані мікроорганізми. Нейтрофільні гранулоцити мають здатність активно рухатися, пересуватися у тканинах до вогнища запалення і фагоцитувати мікроорганізми та інші дрібні частинки. I.I. Мечников назвав їх мікрофагами.
Як уже згадувалося вище, за формою ядра (відповідно до віку клітини) визначають три види нейтрофілів. Юні нейтрофіли є наймолодшими формами, ядро в них має форму боба. Їх кількість невелика і становить 0-1%. Паличкоядерні нейтрофіли мають ядро, яке нагадує літеру 5 або С. Їх вміст - 1-6%. Сегментоядерні нейтрофіли є зрілими формами. Їхнє ядро складається із кількох сегментів, зєднаних тонкими перетяжками. Кількість сегментів від 2 до 5, частіше 3-4, ядерний хроматин фарбується за методом Романовського у темно-фіолетовий колір. У нейтрофілах жінок є приядерні сателіти — невеликі скупчення статевого хроматину; здебільшого вони мають форму барабанних паличок.
Еозинофільні гранулоцити становлять 0,5-5% від загальної кількості лейкоцитів. Діаметр клітини у свіжій краплі крові 9-10 мкм, у мазку - 12-14 мкм, тобто вони за розмірами більші, ніж нейтрофіли. Цитоплазма фарбується слабко базофільно. Специфічна зернистість великих розмірів (0,7-1,5 мкм), її добре видно. На свіжих препаратах вона блискуча, тому що добре заломлює світло. На препаратах, фарбованих за методом Романовського, специфічна зернистість ацидофілів яскраво-рожевого кольору.
Еозинофіли у червоному кістковому мозку проходять ті ж стадії розвитку, що й нейтрофіли, тобто існують юні, паличкоядерні та сегментоядерні еозинофіли. Але оскільки вміст цих клітин у крові невеликий, юні і паличкоядерні форми еозинофілів трапляються дуже рідко і під час підрахунків не враховуються. Ядро в сегментоядерних ацидофілах найчастіше складається з двох, рідше - з трьох сегментів. Сегменти більші, ніж у нейтрофілів. Структура ядра ніжніша, сегменти більш правильної форми. Еозинофільні лейкоцити рухомі, здатні до фагоцитозу, однак їхня фагоцитарна активність нижча, ніж у нейтрофілів. Вони беруть участь у захисних реакціях організму на сторонній білок, в алергійних та анафілактичних реакціях. Завдяки наявності ферменту гістамінази еозинофіли здатні до інактивації гістаміну. Крім того, вони можуть накопичувати цю речовину, фагоцитуючи гранули, що містять гістамін, а також адсорбувати його на цитолемі, що містить рецептори до гістаміну.
Кількість еозинофілів зростає за наявності алергійних захворювань, деяких інфекцій, гельмінтозів. Еозинофіли перебувають у крові 3-8 год, після чого мігрують у сполучну тканину органів, де реалізують свою фізіологічну активність.
Базофільні гранулоцити або базофіли, становлять 0-1 % від загальної кількості лейкоцитів. Діаметр їх у краплі крові 9 мкм, на мазках - 11-12 мкм. Цитоплазма фарбується слабко оксифільно. Специфічна зернистість фарбується за Романовським інтенсивно базофільно, метахроматично (в пурпурово-фіолетовий колір), добре розчиняється у воді. Розміри гранул 0,5-1,2 мкм. Метахромазія гранул зумовлена наявністю у них кислого глікозаміноглікану гепарину. Крім того, в гранулах містяться гістамін, серотонін, пероксидаза, кисла фосфатаза, а також фермент синтезу гістаміну - гістидиндекарбоксилаза. Ядро базофілів не має певної форми (сегментоване, бобоподібне, рідше - сферичне тощо), розташоване в центрі клітини, порівняно бідне на гетерохроматин. Ядро фарбується менш інтенсивно, ніж зернистість, унаслідок чого остання прикриває ядро, маскує його.
Базофіли-малорухомі клітини, майже не здатні до фагоцитозу. Їхня функція полягає у метаболізмі гістаміну та гепарину. Гепарин є нативним антикоагулянтом, тому базофіли беруть участь у регуляції процесу згортання крові. Гістамін зумовлює різке розширення судин, появу набряків тощо. Такі явища виникають у разі дегрануляції базофілів, які, таким чином, беруть участь в алергійних реакціях.
Лімфоцити у крові дорослих становлять 19-38 % від загальної кількості лейкоцитів. Залежно від розмірів на рівні світлової мікроскопії розрізняють три види лімфоцитів: малі мають діаметр 4,5-7 мкм і становлять за кількістю 2/3 від усіх лімфоцитів крові; середні мають діаметр 7-10 мкм і становлять 1/3 усіх лімфоцитів; великі, діаметром понад 10 мкм, у крові дорослих не спостерігаються, їх можна знайти лише в лімфі грудної протоки. Малі лімфоцити мають велике кулясте ядро, яке займає майже всю клітину, розташоване у центрі або ексцентрично. У ядрі багато гетерохроматину, великі грудочки його розташовані компактно. Цитоплазма фарбується базофільно (за Романовським у блакитний колір) й оточує ядро у вигляді вузької облямівки або півмісяця. У цитоплазмі є світла перинуклеарна зона. Середні й великі лімфоцити мають більшу кількіаь цитоплазми, їхні ядра містять ніжнішу хроматинову структуру.
За даними електронної мікроскопії серед лімфоцитів розрізняють чотири типи клітин:
Малі світлі лімфоцити. їх найбільше - 70-75%. Вони мають світлу цитоплазму з невеликою кількістю вільних рибосом, містять також усі інші органели.
Малі темні лімфоцити. їх 12-13%. Вони мають темну електронно-щільну цитоплазму, багато вільних рибосом, незначну кількість мітохондрій і дуже рідко містять інші органели.
Середні лімфоцити. їх 10-12%. Хроматин пухкий, добре видно ядерце. У цитоплазмі містяться практично всі органели.
Плазмоцити або лімфоплазмоцити. Вони становлять 1-2%. Характерна їхня ознака - концентрично розташовані навколо ядра канальні ендоплазматичної сітки.
За походженням та імунними функціями лімфоцити поділяють на два основних різновиди - Т- і В-лімфоцити (табл. 2). Т-лімфоцити, або тимусзалежні лімфоцити, утворюються у тимусі, забезпечують реакції клітинного імунітету і регуляцію гуморального імунітету. Це лімфоцити-довгожителі, які можуть жити кілька (навіть кілька десятків) років. Вони становлять 80% усіх лімфоцитів периферійної крові. Серед Т-лімфоцитів розрізняють кілька субпопуляцій: Т-кілери, або клітини-вбивці, специфічний цитотоксичний ефект яких забезпечує протипухлинний і трансплантаційний імунітет; Т-гелпери (помічники) мають здатність специфічно розпізнавати антиген і посилювати утворення антитіл В-лімфоцитами; Т-супресори пригнічують здатність В-лімфоцитів до продукції антитіл; Т-клітини памяті - лімфоцити, що довший час зберігають інформацію про антиген. Дія Т-лімфоцитів на В-лімфоцити реалізується за допомогою спеціальних розчинних речовин - лімфокінів, які продукуються ними у відповідь на дію антигенів.
В - (або бурсазалежні) лімфоцити утворюються у птахів у фабрицієвій сумці, а в людини - в червоному кістковому мозку, а також, можливо, у лімфатичних вузликах травного каналу. В-лімфоцити забезпечують гуморальний імунітет. Вони живуть недовго (тижні, місяці) і становлять близько 20 % усіх лімфоцитів крові. В-лімфоцити здатні перетворюватися в ефекторні клітини — плазмоцити, які продукують захисні білки-імуноглобуліни (антитіла).
Таблиця 2. Типи лімфоцитів і їхні головні функції
| Тип лімфоцитів | Головні функції |
| В-лімфоцит | Має мембранні рецептори; під впливом специфічних антигенів активується, розмножується мітозом, диференціюється у плазматичні клітини, що виробляють антитіла (імуноглобуліни) |
| В-лімфоцит памяті | Активований В-лімфоцит, який дає швидшу та інтенсивнішу відповідь на повторну дію того ж антигена |
| Т- лімфоцит цитотоксичний (Т-кілер) | Має рецептори Т-клітин що не є імуноглобулінами; розпізнає антигени, асоційовані з головним комплексом гістосумісності; виробляє перфорин та інші білки, що руйнують чужі клітини, інфіковані вірусами, деякі пухлинні клітини |
| Т-гелпер | Має рецептори Т-клітин; підвищує активність інших Т- і В-лімфоцитів |
| Т-супресор | Має рецептори Т-клітин; знижує активність інших Т- і В-лімфоцитів |
| Т-лімфоцит памяті | Має рецептори Т-клітин (ТСК+); забезпечує швидшу та інтенсивнішу відповідь на повторну дію того ж антигена |
| Природна клітина-вбивця (МК-клітина) | Не має рецепторів Т-клітин; атакує інфіковані вірусами клітини та клітини пухлин без попередньої активації |
Чітких морфологічних відмінностей між Т- і В-лімфоцитами не знайдено. Електронно-мікроскопічні дані свідчать, що у В-лімфоцитах краще розвинена гранулярна ендоплазматична сітка, а у Т-лімфоцитах міститься багато лізосом. Т-лімфоцити та їхні ядра менші за розмірами і в ядрах більше гетерохроматину. Т-лімфоцити містять кислу фосфатазу, а В-лімфоцити - лужну.
Моноцити становлять 3-11% від загальної кількості лейкоцитів. За діаметром ці клітини найбільші серед білокрівців, особливо на мазках, унаслідок сильного розпластування їх на склі (18-20 мкм). У краплі свіжої крові їхні розміри значно менші (10—12 мкм). Цитоплазма фарбується базофільно, але не так яскраво, як у лімфоцита, а має димчасто-сірий відтінок. У цитоплазмі знаходяться усі органели, численні лізосоми. Ядро найчастіше бобоподібне, але може бути й іншої форми (у вигляді вісімки тощо). Дрібні зерна гетерохроматину розсіяні по всьому ядрі. Моноцити рухомі, здатні до фагоцитозу і піноцитозу. їхня здатність до адгезії зумовлена фагоцитарною активністю.
Моноцити перебувають у кровяному руслі недовго - від 36 до 104 год, після чого виходять із судин і в тканинах перетворюються на макрофаги-гістіоцити, які є кінцевою стадією диференціації цих клітин крові. Моноцити, таким чином, належать до макрофагічної системи організму.
Тромбоцити, або кровяні пластинки, - це фрагменти цитоплазми гігантських клітин кісткового мозку - мегакаріоцитів. Мегакаріоцити мають розміри до кількох десятків мікрометрів, а розміри тромбоцитів -2-3 мкм, тому кажуть, що гіганти кісткового мозку народжують карликів крові. Кількість тромбоцитів 200-400х109 в 1 л крові. Підрахувати ці формені елементи важко через здатність їх склеюватися у конгломерати. Підвищення вмісту тромбоцитів у периферійній крові позначається терміном тромбоцитоз і спостерігається у разі великих травм, лейкозів. Зниження кількості тромбоцитів - тромбоцитопенія - може супроводжувати різні форми патології.
Кожна кровяна пластинка складеться з гіаломера, що є її основою і фарбується слабко оксифільно, та грануломера (або хромомера), який має вигляд базофільних (азурофільних) зерняток у центрі пластинки. Грануломер не містить у собі ДНК. Ззовні кровяні пластинки оточені плазмолемою. У гіаломері міститься крайовий пучок мікротрубочок, який допомагає тромбоциту підтримувати форму. Тут також містяться актинові та міозинові мікрофіламенти.
Функція тромбоцитів - участь у процесах згортання крові. Тромбоцити містять фермент тромбопластин, який бере участь у перетворенні фібриногену на фібрин. Крім того, кровяні пластинки швидко розпадаються, склеюються у конгломерати, навколо яких виникають нитки фібрину. Це сприяє утворенню тромба, що закриває ушкоджену судину. Фактор ретракції згустка у гіаломері сприяє його ущільненню. Тромбоцити також виділяють речовини, що спричиняють звуження судини у разі її ушкодження та зменшення проникності судинної стінки.
Основні функції формених елементів крові підсумовано у табл. 3.
Таблиця 3. Характеристика формених елементів крові за їх основними функціями та продуктами синтетичної діяльності
| Формені елементи крові | Основні функції | Продукти синтезу |
| Еритроцити | Транспорт кисню | Гемоглобін |
| Нейтрофіли | Фагоцитоз бактерій | Специфічні гранули та лізосоми (азурофільні гранули) |
| Еозинофіли | Захист від гельмінтів; модуляція запальних та алергійних процесів | Специфічні гранули, біологічно активні речовини |
| Базофіли | Вивільнення гістаміну та інших медіаторів запалення | Специфічні гранули, що містять гістамін та гепарин |
| Моноцити | Перетворення на клітини макрофагічної системи у тканинах; фагоцитоз найпростіших, вірусів, клітин організму, що старіють | Гранули, що містять лізосомні ферменти |
| В-лімфоцити | Перетворення на антитіло-продукуючі клітини (плазмоцити) | Імуноглобуліни |
| Т-лімфоцити | Забезпечення реакцій клітинного імунітету; участь у реакціях гуморального імунітету | Речовини, що контролюють активність інших лейкоцитів (інтерлейкіни) |
| Цитотоксичні Т-лімфоцити (кілери) | Руйнування клітин пухлин або клітин, інфікованих вірусами | Речовини, що руйнують клітини (перфорини) |
| Тромбоцити | Згортання крові | Фактори згортання крові |
Гемограма. Лейкоцитарна формула. У крові здорової людини формені елементи знаходяться у певних кількісних співвідношеннях, що називають гемограмою. Відсоткові співвідношення різних видів лейкоцитів у мазку периферійної крові складають лейкоцитарну формулу (табл. 4).
Таблиця 4. Зразки гемограми та лейкоцитарної формули здорової людини.
Гемограма
| Показник | Значення |
| Гематокрит (співвідношення формені елементи: плазма) | 45% : 55% |
| Кількість еритроцитів | 4-5 х 1012 в 1 л |
| Кількість ретикулоцитів | 2-10 на 1 тис. еритроцитів |
| Кількість лейкоцитів | 4-9 х109в1л |
| Кількість тромбоцитів | 180 -320 х 109 в 1л |
| Швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ) | 6-12 мм/год |
| Гемоглобін | 130-160 г/л |
Лейкоцитарна формула
| Гранулоцити | Агранулоцити, % | |||||
| базофільні | ацидофільні | нейтрофільні | лімфоцити | моноцити | ||
| юні | паличко-ядерні | сегменто-ядерні | ||||
| 0-1 % | 0,5-5 % | 0,5-1 % | 1-6 % | 47-72 % | 20-40 % | 3-11 % |
Гемограма та лейкоцитарна формула можуть змінюватися у разі різних захворювань. Ці зміни використовуються у медицині для діагностики відповідних хвороб.
Вікові зміни крові. Кількість еритроцитів у новонароджених дітей більша, ніж у дорослих, і дорівнює від 6,0х1012 до 9,0х1012 в 1 л. Кількість лейкоцитів під час народження дитини також більша і сягає 10-30х109 в 1 л. Відрізняється від дорослих і дитяча лейкоцитарна формула, яка змінюється протягом перших 14-15 років життя. Ці зміни стосуються співвідношення нейтрофілів і лімфоцитів. Під час народження дитини відсотковий вміст згаданих лейкоцитів такий самий, як і в дорослої людини, тобто біла кров має нейтрофільний профіль (нейтрофілів більше, ніж лімфоцитів). Далі кількість нейтрофілів починає знижуватися, а лімфоцитів - рости і на 4-5-ту добу постнатального періоду відсоток нейтрофілів і лімфоцитів стає однаковим (приблизно по 45%). Процес зниження кількості нейтрофілів і росту числа лімфоцитів триває протягом 1-2 років, коли стабілізується так звана дитяча лейкоцитарна формула, яка має лімфоцитарний профіль (65% лімфоцитів і 25% нейтрофілів). У наступний період кількість лімфоцитів починає знижуватися, а нейтрофілів - зростати, що знову призводить до зрівнювання їхнього відсоткового співвідношення на 4-5-му році життя дитини. Процес зниження числа лімфоцитів і зростання нейтрофілів продовжується до 14-15 років, коли лейкоцитарна формула стає такою, як і в дорослого.
Якщо описані зміни формули зобразити графічно, то дві криві, якими позначено відсотковий вміст нейтрофілів і лімфоцитів, перетнуться двічі - на 4-5-ту добу та на 4-5-му році життя. Тому означені періоди отримали назву першого і другого фізіологічних перехресть (табл. 5).
Таблиця 5. Особливості лейкоцитарної формули у дітей різного віку
Вид лейкоцитів (вміст у %) |
Вік | ||||
| 1 день | 5 днів | 1 рік | 5 років | 14 років | |
| Нейтрофільні гранулоцити | 64 | 45 | 25 | 45 | 60 |
| Лімфоцити | 24 | 45 | 65 | 45 | 28 |
Лімфа (Lутрhа) являє собою жовтувату рідину, яка циркулює по лімфатичних судинах. Вона складається із лімфоплазми та формених елементів. Хімічний склад лімфоплазми близький до плазми крові, але вона містить менше білка. Серед білків у лімфоплазмі переважають альбуміни; вона містить також нейтральні жири, цукри, мінеральні речовини. Формені елементи лімфи представлені переважно лімфоцитами (95-98%), незначною кількістю інших видів лейкоцитів, іноді трапляються еритроцити. Склад лімфи у різних частинах тіла неоднаковий. Наприклад, лімфа, що відтікає від кишки, має багато жирів; лімфа, що пройшла через лімфатичні вузли, збагачена лімфоцитами. Розрізняють периферійну лімфу (перед впаданням до лімфатичних вузлів), проміжну (після проходження через лімфатичні вузли) і центральну (лімфу грудної і правої лімфатичної проток).
Лімфа утворюється шляхом фільтрації тканинної рідини у лімфатичні капіляри. Тканинна рідина, у свою чергу, утворюється за рахунок надходження води, білків та інших речовин з кровоносних капілярів у міжклітинний простір. З лімфатичних капілярів лімфа надходить у периферійні лімфатичні судини, по них - у лімфатичні вузли, і по системі грудної та правої лімфатичної проток вливається до лівої і правої підключичних вен у ділянці злиття з внутрішніми яремними венами.
4. Кровотворення (гемопоез)
Формені елементи крові, які здебільшого є високоспеціалізованими клітинами, мають обмежений термін життя. Наприклад, еритроцити живуть близько 120 діб, гранулоцити перебувають у крові 10-20 год, а в тканинах 24-48 год, моноцити циркулюють у крові 30-60 год, тромбоцити живуть 2-3 доби. Сталість якісного та кількісного складу формених елементів крові досягається їх постійним утворенням, розвитком, що й позначають терміном гемоцитопоез (від грецького гайма - кров, цитос - клітина, поезіс - творення), або кровотворення (гемопоез). У процесі кровотворення компенсується природна втрата віджилих формених елементів, тому гемопоез можна розглядати як процес фізіологічної регенерації крові.
Після народження кровотворення відбувається в органах, які мають назву кровотворних. До них належать червоний кістковий мозок плоских та епіфізів довгих трубчастих кісток - тут утворюються еритроцити, гранулоцити, моноцити, тромбоцити і попередники лімфоцитів; селезінка, лімфатичні вузли, тимус - у цих органах здійснюється диференціація і розмноження Т- і В-лімфоцитів та плазмоцитів. Гемопоетичну тканину червоного кісткового мозку називають мієлоїдною, а процес утворення еритроцитів, гранулоцитів, моноцитів і тромбоцитів позначають терміном мієлопоез. Кровотворну тканину, яка розташована в селезінці, лімфатичних вузлах і тимусі (а також систему цих органів), називають лімфоїдною, а процес утворення у них лімфоцитів і плазмоцитів - лімфопоезом.
Різні теорії кровотворення, які існували до недавніх часів, грунтувалися на виділенні однієї або кількох родоначальних клітин, з яких утворюються усі види зрілих формених елементів. Поліфілетичні теорії, згідно з якими існують дві, три і більше вихідних клітинних форм (вони мали назви дуалістична, тріалістична тощо), нині мають лише історичний інтерес. Тепер загальновизнаною є унітарна теорія кровотворення, згідно з якою усі зрілі формені елементи крові походять з однієї загальної родоначальної клітини. Уперше основи цієї теорії сформулював ще на початку XX ст. російський гістолог О.О. Максимов, який вважав, що така клітина існує і має морфологію малого лімфоцита. Нині ці уявлення підтверджені численними експериментами, які грунтуються на нових методах досліджень і дають змогу отримувати клітинні клони (група клітин, що утворюються з однієї клітини), або кровотворні колонії, у селезінці смертельно опромінених мишей (метод колонієутворення). Дані, отримані в цих дослідах, стали підґрунтям сучасної унітарної теорії кровотворення, згідно з якою усі зрілі формені елементи крові походять з єдиної вихідної клітини, яку називають стовбуровою кровотворною клітиною (СКК).
Популяція СКК має такі ознаки:
1) поліпотентність, тобто здатність диференціюватися у напрямках усіх видів формених елементів крові;
здатність до самопідтримання протягом часу, близького до терміну існування організму людини: число мітозів, яке здійснює одна клітина, може перевищувати 100;
незважаючи на високу здатність до проліферації, стовбурова клітина у нормі поділяється дуже рідко, перебуваючи у G0-фазі клітинного циклу, однак під дією, наприклад, радіації вона може дуже скоро почати проліферацію;
СКК знаходяться у стані постійної та інтенсивної репопуляції, тобто мігрують з одних кровотворних органів до інших через кров; доказом цього є факт, що СКК завжди можна знайти у крові у вигляді клітин, здатних відновити гемопоез опромінених тварин.
Морфологічно СКК не ідентифіковані, що повязано з їх малою концент-рацією у кістковому мозку (10 3—104). Описано морфологію так званого кандидата у стовбурову клітину крові, отриманого спеціальними методами. Ця клітина подібна до лімфоцитів кісткового мозку. Форма її кругла або овальна, діаметр 8 мкм, ядерно-цитоплазматичне відношення більше трьох (тобто клітина ядерного типу). Діаметр ядра 5 мкм, воно овальне або кругле з хвилястими краями, із щільними скупченнями хроматину біля ядерної мембрани. Обідок цитоплазми тонкий, багато поодиноких рибосом, невелика кількість мітохондрій та канальців гранулярної ендоплазматичної сітки; комплекс Гольджі спостерігається дуже рідко.
Згідно із сучасною схемою кровотворення у всіх гістогенетичних рядах, що завершуються утворенням зрілих формених елементів крові, виділяють такі класи клітин:
I клас - плюрипотентні клітини-попередники (СКК);
клас - частково детерміновані клітини-попередники (потенції цих клітин частково обмежені щодо подальшої диференціації, тобто з них можуть утворюватися уже не всі види формених елементів);
клас - уніпотентні клітини-попередники (ці клітини здатні розвиватися лише в одному напрямку під впливом гормоноподібних речовин, які мають назву гемопоетинів; у різних гістогенетичних рядах існують різні гемопоетини);
клас - морфологічно розпізнавані проліферативні клітини-попередники (на відміну від клітин перших трьох класів, які морфологічно не ідентифіковані й існування яких доведено лише експериментальним шляхом, клітини IV класу можна розпізнати на мазках кісткового мозку, вони здатні до мітотичного поділу);
клас - клітини, що дозрівають (втрачають здатність до мітотичного поділу і зазнають змін, повязаних із їх перетворенням у зрілі формені елементи);
клас - зрілі клітини, здатні до виходу в кров.
Окремі гістогенетичні ряди клітин крові мають такі назви: еритропоез, гра-нулоцитопоез, моноцитопоез, тромбоцитопоез, лімфопоез.
Література:
1. Луцик О.Д., Іванова А.Й., Кабак К.С., Чайковський Ю.Б. Гістологія людини. - К.: Книга плюс, 2003. - 3-тє видання. - 592 с.
2. Новак В.П., Пилипенко М.Ю., Бичков Ю.П. Цитологія, гістологія, ембріологія.: Підручник. – К.: ВІРА-Р, 2001. – 288 с.
3. Практикум з цитології, ембріології та загальної гістології / За ред. Е.Ф. Баринова та Ю.Б.Чайковського. - К.: 1999.