Видео физиология кроветворной системы на русском языке. Посмотреть видео физиология кроветворной системы на русском языке.

Видео физиология кроветворной системы на русском языке. Посмотреть видео физиология кроветворной системы на русском языке.

В организме взрослых млекопитающих кроветворение происходит главным образом в костном мозге. На протяжении всей жизни в нем поддерживаются стволовые кроветворные клетки (СКК), образующие все типы форменных элементов крови. В эмбриональном развитии кроветворение происходит в нескольких анатомических образованиях – желточном мешке, аорто-гонадо-мезонефральной области, плаценте и печени. Однако до сих пор не вполне ясно, где именно в ходе развития эмбриона впервые появляются клетки-предшественники, дающие начало СКК зрелого костного мозга. В обзоре рассмотрены современные представления об особенностях кроветворных клеток, образующихся в желточном мешке, аорто-гонадо-мезонефральной области и плаценте, и их вкладе в заселение печени зародыша, а впоследствии и костного мозга взрослого организма.

Костный мозг – основной орган кроветворения у взрослых млекопитающих, в котором на протяжении всей жизни воспроизводятся стволовые кроветворные клетки (СКК) и образуются зрелые клетки крови. СКК взрослого организма способны давать все типы форменных элементов крови (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, моноциты, лимфоциты, эритроциты, тромбоциты).

Кроме того, после деления СКК воспроизводят самих себя, т.е. самоподдерживаются. Благодаря этому они обеспечивают кроветворение неопределенно долгое время. Основным функциональным критерием наличия в ткани СКК является способность к восстановлению кроветворения как после естественной гибели клеток, так и в ходе патологических процессов или действия повреждающих агентов.

Полный набор этих свойств появляется у СКК только после рождения, в результате созревания их предшественников, так называемых пре-стволовых кроветворных клеток (пре-СКК), которые возникают в раннем развитии задолго до формирования костного мозга.

Хотя процесс образования кроветворной системы изучается более 100 лет, остается не ясным вопрос, где впервые возникают клетки, дающие начало СКК, существующим во взрослом организме.

В эмбриональном развитии клетки крови образуются в нескольких органах, функционирующих в разное время, а именно в желточном мешке, области аорты, половых желез и почек (так называемом аорто-гонадо-мезонефросе или АГМ), плаценте и печени (заглавная иллюстрация). Иными словами кроветворение в ходе развития меняет свою локализацию.

По-видимому, его переселение из органа в орган обусловлено не только анатомическими изменениями в процессе развития, но и тем, что в процессе становления кроветворной системы эти органы играют неодинаковую роль. Так, например, основная функция желточного мешка состоит в образовании первых клеток крови, в первую очередь эритроцитов, снабжающих развивающийся эмбрион кислородом.

В то же время остается неясным, работает ли этот орган не только на текущие потребности зародыша, но и на перспективу, то есть участвует ли он в образо-вании полноценных, так называемых дефинитивных СКК, которые в дальнейшем заселят костный мозг и обеспечат кроветворение у взрослого организма.

Дело в том, что образующиеся в желточном мешке кроветворные клетки-предшественники не соответст-вуют важнейшему функциональному критерию дефинитивных СКК – способности восстанавливать кроветворение при трансплантации реципиенту, у которого собственная кроветворная ткань разрушена облучением.

Предшественники взрослого кроветворения, которые этой способностью обладают, появляются в ходе развития организма несколько позже и закладываются практически одновременно в нескольких независимых источниках – в стенке дорзальной аорты и других крупных сосудах, в сердце, а также в плаценте. В этих образованиях они возникают de novo, а затем перемещаются из них в печень.

Функции этих источников, по-видимому, не идентичны. Так, в АГМ образуются лишь единичные СКК, способные заселять кроветворные органы взрослого реципиента, однако здесь массово размножаются их предшественники, пре-СКК, которые впоследствии и мигрируют в печень.

Возможно, АГМ является главным поставщиком пре-СКК для первоначального заселения печени, где они дозревают до стадии СКК, размножаются и приобретают способность давать начало всем типам зрелых клеток крови. Параллельно с печенью размножение СКК идет и в плаценте, но в этом органе, в отличие от печени, они не дифференцируются. Очевидно, основная роль плаценты как кроветворного органа – это наработка СКК.

В печени зародыша собственные предшественники кроветворных клеток не образуются. Кроветворение в ней начинается и поддерживается только за счет миграции клеток, приходящих из желточного мешка, АГМ и плаценты.

В печени СКК не только самоподдерживаются и размножаются, но и впервые в эмбриогенезе образуют все типы кроветворных клеток красного и белого рядов.

Таким образом, печень является основным кроветворным органом развивающегося плода и обеспечивает его потребность как в стволовых, так и в зрелых клетках крови, что становится особенно важным на тех стадиях развития, когда желточный мешок уже прекращает выполнять кроветворную функцию.

В конце внутриутробного периода печень переключается на выполнение специфических функций, свойственных ей во взрослой жизни, а кроветворная активность ней угасает. СКК при этом покидают печень и перемещаются в костный мозг, где к тому моменту уже складываются условия для их существования и самообновления. Попав в костный мозг, СКК прекращают интенсивно делиться и переходят в состояние покоя.

Ведущая роль в смене мест, где в ходе индивидуального развития происходит кроветворение, принадлежит микроокружению. В желточном мешке, АГМ, плаценте и печени оно неодинаково, и это обуславливает различия в поведении кроветворных клеток в этих органах.

Так, под влиянием микроокружения плаценты СКК активно размножаются, а микроокружение печени благоприятствует не только их делению, но и дифференцировке. Ключевую роль в формировании микроокружения, или ниши для СКК, играют мезенхимные стромальные клетки (МСК).

В ходе развития эмбриона МСК появляются в местах кроветворной активности, по-видимому, подготавливая «ложе» для кроветворных клеток, причем обе системы – мезенхимная и кроветворная – развиваются скоординировано. В индивидуальном развитии МСК претерпевают не только количественные, но и функциональные изменения, что отражает процесс созревания кроветворной ниши.

Именно качественные изменения качества кроветворного микроокружения, происходящее параллельно с изменениями СКК, могут иметь определяющее влияние на приобретение последними дефинитивных свойств, присущих клеткам взрослого организма.

Таким образом, эмбриональное кроветворение осуществляется во многих анатомических образованиях, обеспечивающих на протяжении пренатального периода разные этапы формирования и созревания кроветворных клеток.

Кроветворные функции этих образований частично перекрываются, но каждое из них имеет и уникальные особенности: желточный мешок служит первым местом продукции функционально активных клеток крови (примитивных эритроцитов), в АГМ закладываются de novo предшественники дефинитивных СКК, плацента обеспечивает размножение СКК, а печень – их поддержание и дифференцировку в множественных направлениях. Существование нескольких мест для кроветворения способствует, с одной стороны, быстрому образованию первых дифференцированных клеток крови, необходимых эмбриону для выживания и роста, а с другой – продукции множества СКК, которые потребуется организму в дальнейшем, уже после рождения. Однажды возникнув, СКК собираются в печени зародыша для размножения и дифференцировки, после чего заселяют костный мозг. На этом пути они попадают в различные ниши и подвергаются различным воздействиям, способствующим их размножению и функциональному созреванию, в результате чего приобретают свойства СКК взрослого организма.

Хотя эмбриональное развитие кроветворной системы изучается уже много лет, многие вопросы, связанные с происхождением клеток крови в эмбриогенезе, до сих пор остаются без ответа.

Дальнейшее изучение клеточных и молекулярных механизмов формирования СКК в индивидуальном развитии имеет несомненную значимость не только для понимания фундаментальных аспектов функционирования кроветворной системы, но и для совершенствования методов лечения гематологических заболеваний.

Эритропоэз: понятие, физиология, регуляция, схема, патология

Эритропоэз — физиологический процесс образования и дифференцировки красных кровяных клеток – эритроцитов. Данный термин в переводе с древнегреческого языка дословно означает «красный, делать».

Эритроциты берут начало от гемопоэтической стволовой клетки — основной единицы кроветворения. Процесс их деления и созревания длится в среднем 3—7 дней.

Клетки-предшественники чувствительны к гликопротеину, эритропоэтину и прочим стимулирующим факторам.

Красные кровяные тельца были описаны в 1913 году ученым из Англии Артуром Бойкоттом. Жизненный цикл эритроцитов составляет в среднем сто дней. Для поддержания их стабильного уровня в крови постоянно формируются новые эритроидные клетки.

Погибающие клетки захватываются и перевариваются макрофагами. Из кроветворной ткани в кровоток каждую минуту выходит 1,8×109 ретикулоцитов.

Кровопотеря, гемолиз и прочие факторы максимально стимулируют гемопоэз, который увеличивается в 10-12 раз.

Видео: основное об эритропоэезе и гемопоэзе

Эритроциты

Развитие эритроцитов и создание уникальной структурно-функциональной модели происходит путем дифференцировки. Красные клетки крови созревают у детей первых пяти лет жизни в костном мозге всех костей скелета. Бедренная и берцовые кости перестают участвовать в кроветворении к 24 годам. В позвонках, грудине, ребрах, черепе и прочих плоских костях клетки крови образуются всю жизнь.

Эритроциты выполняют жизненно важные функции:

  • дыхательная — транспорт кислорода к тканям и выведение углекислоты из организма;
  • трофическая — доставка аминокислот и прочих питательных веществ к внутренним органам, обеспечение регенерации и репарации;
  • детоксикационная — адсорбция токсинов и их инактивация;
  • метаболическая — содержание большого числа энзимов;
  • коагуляционная — наличие на поверхности клеток плазменных факторов свертывания крови;
  • буферная — регулирование КОС и водно-минерального обмена;
  • депонирующая — хранение воды и микроэлементов;
  • иммуномодулирующая – участие в формировании иммунитета.
Читайте также:  Активация эозинофилов. Взаимодействие эозинофилов с другими клетками.

Особенности физиологии красных телец:

  1. Эритроциты способны выпадать в осадок. Это свойство напрямую зависит от белкового состава крови – чем больше в плазме содержится грубодисперсных глобулинов, тем выше СОЭ.
  2. При замедлении системного кровотока и сгущении крови эритроциты начинают объединяться в крупные агрегаты. Они называются ложными, поскольку распадаются на функционально активные клетки, сохраняющие свою структуру.
  3. Пластичность – обратимая деформация клеток, проходящих через капилляры, артериолы и венулы. Это свойство обусловлено наличием в мембране спектрина – особого белкового соединения.
  4. К физиологическим свойствам красных кровяных телец также относится осмотическая устойчивость и деструкция после длительной циркуляции в кровотоке.

Структура красных кровяных телец максимально адаптирована для реализации жизненно важных функций. Эти узкоспециализированные клетки мобильны. Они обеспечивают диффузию газов, взаимодействуют с гемоглобином, быстро делятся и проникают в системный кровоток.

Эритроциты на 50% состоят из протеинов, на 40% из липидов и на 10% из углеводов. Клетки способны деформироваться и циркулировать по сосудам малого калибра. Такая способность обусловлена их гибкостью и пластичность. Эритроциты имеют дисковидную форму с углубленным центром.

Эти безъядерные элементы не содержат органелл – их цитоплазма наполнена гемоглобином.

Для изучения формы, структуры и размера эритроцитов проводят микроскопическое исследование мазка крови. Морфологические и тинкториальные свойства клеток помогают поставить диагноз разных видов анемии.

Физиология

Эритропоэз начинается под воздействием стимулирующих факторов. Основным из них является гипоксия тканей — нехватка кислорода и ишемия органа. В ответ на происходящие изменения в организме почки синтезируют гормон эритропоэтин.

Именно он запускает процесс образования эритроцитов. Влиянием этого биологически активного вещества обусловлена пролиферация и дифференциация клеток-предшественников. Процесс кроветворения ускоряется, эритроциты массово выходят в системный кровоток.

Гормоны оказывают непосредственное воздействием на процесс образования железосодержащего белка — гемоглобина. Они стимулируют синтез рибонуклеиновой кислоты, обеспечивающей секрецию необходимых энзимов.

Эритропоэтины улучшают кровоснабжение кроветворной ткани и ускоряют, таким образом, гемопоэз, протекающий в эритробластических островках костного мозга.

  • На начальных стадиях развития плода эритропоэз осуществляется в зародышевом органе – желточном мешке.
  • С 5 недели эмбрионального развития – в печени.
  • С 16 недели беременности эритроциты продуцируются в фетальной селезенке.
  • С 20 недели гестации этот процесс осуществляется в костном мозге.

Процесс образования форменных элементов происходит вне синусов костного мозга и называется эктраваскуляторным. Когда ребенок появляется на свет, его кроветворная ткань уже полностью сформирована. Постнатальный гемопоэз обеспечивает физиологическую регенерацию крови – ее обновление.

Факторы, стимулирующие эритропоэз:

  1. физическое перенапряжение,
  2. кровопотеря,
  3. курение,
  4. подъем в горы,
  5. кардиоваскулярные патологии,
  6. хронические бронхолегочные заболевания,
  7. химиотерапия,
  8. длительная и интенсивная витаминотерапия.

Результатом повышенной продукции эритроцитов является эритроцитоз. Он бывает физиологическим и патологическим.

Факторы, угнетающие эритропоэз:

  1. стойкая дисфункция почек,
  2. гипопротеинемия,
  3. авитаминозы,
  4. нехватка железа в организме и прочих микроэлементов,
  5. хронические патологии в стадии декомпенсации,
  6. острые инфекции,
  7. неоплазии недоброкачественного течения,
  8. тяжелые интоксикации,
  9. поражение костномозговых структур,
  10. онкогематологические расстройства — лейкоз.

Нарушение кроветворения приводит к развитию серьезного заболевания крови – анемии.

В крайне редких случаях эритропоэз осуществляется не в костном мозге, а в печеночной ткани и селезенке. Причинами подобного отклонения являются особые состояния, патологические процессы и некоторые обстоятельства.

Схема и стадии

Эритроциты во время своего развития проходят несколько сменяющих друг друга стадий. Гемангиобласт – первичная стволовая клетка, закладывающаяся в онтогенезе. Этот предок всех эндотелиальных и кровеобразующих структур трансформируется в гемоцитобласт – плюрипотентную клетку.

Из нее образуется множество различных клеточных элементов, но не целый организм. Мультипотентная стволовая клетка – общий миелоидный предшественник, способный формировать клетки тканей, из которых сам был получен, и превращаться в унипотентную клетку. Она дифференцируется в сторону эритропоэза.

Именно с этого звена гемопоэза начинается эритроидная линия.

Схема процесса:

  • Колониеобразующая единица эритроцитопоэза — лимфоцитоподобная клетка, не имеющая специальных морфологических характеристик, способная к самообновлению и дифференциации.
  • Она непрерывно делится и дает начало базофильным клеткам — проэритробластам. Это первый визуально определяемый элемент эритроцитарного ряда, способный к образованию гемоглобина. Его круглое ядро занимает более половины клетки, окрашивается в темно-фиолетовый цвет и имеет тонкодисперсную структуру хроматина.
  • В результате его деления образуются базофильные эритробласты. В отличии от своих предшественников они содержат относительно мелкие ядра, базофильную цитоплазму и много рыхлого гетерохроматина.
  • Митотическое деление базофильных эритробластов заканчивается появлением полихроматофильных эритробластов, имеющих в ядре конденсированный хроматин.
  • Митозы этих клеток дают начало нормобластам, которые прочным кольцом окружают ретикулярную клетку, охватывают ее своими утолщенными отростками и образуют эритробластические островки. Ортохроматические эритробласты не имеют органелл. В их цитоплазме содержится много гемоглобина, а в ядре – глыбок гетерохроматина.
  • После выталкивания ядра из тела клетки образуются ретикулоциты. Они синтезируют и накапливают гемоглобин благодаря работе особого рибосомального аппарата. Ретикулоциты выходят из органа кроветворения и попадают в просвет кровеносных сосудов.
  • Непосредственно в кровотоке они трансформируются в зрелые эритроцитарные клетки, не имеющие ядра, органелл и рецепторных белков на поверхности. Эритроциты доставляют кислород к органам и удаляют из низ углекислый газ. Процесс созревания длится 24 часа.

Эритроциты на каждой стадии кроветворения имеют особые морфологические, тинкториальные, микроскопические, биохимические и иммунологические свойства. Во время дифференцировки клеток уменьшается размер ядра. Оно постепенно сморщивается и полностью исчезает. Цитоплазма, наоборот, увеличивается в объеме, изменяет свой цвет,  накапливает гемоглобин.

Регуляция

Существуют различные виды регуляция эритропоэза — гуморальная, нервная, с помощью ретикулярных клеток, витаминов и минералов.

Гуморальная регуляция осуществляется по принципу отрицательной обратной связи. Благодаря гормону эритропоэтину процессы образования юных эритроидных клеток и распада старых, деформированных телец четко сбалансированы и непрерывны.

Уровень эритроцитов в крови сохраняется относительно стабильным и обеспечивает полноценное кровоснабжение и оксигенацию тканей.

Гипоксия органов, вызванная сосудистым спазмом, малокровием или иной патологией, стимулирует секрецию эритропоэтина, который усиливает продукцию красных телец и повышает их концентрацию в крови. Когда кровоснабжение органов восстанавливается, секреция эритропоэтина понижается.

К другим гормонам, контролирующим эритропоэз, относятся: кортизол, андрогены, глюкокортикоиды, инсулин, соматотропный и тиреоидные гормоны, катехоламины, интерлейкины, плацентарный пролактин. Они увеличивают продукцию эритропоэтина или непосредственно стимулируют гемопоэз. Подавляют эритропоэз эстрогены, кейлоны, глюкагон, ацетилхолин, интерфероны, факторы некроза опухолей.

  1. Рост и развитие организма человека сопровождаются усилением интенсивности эритропоэза.
  2. При гипергликемии и гипотиреозе развивается анемия, а при тиреотоксикозе возникает эритроцитоз.
  3. При сильном стрессе повышается продукция эритроцитов, и улучшается кровоснабжение тканей.
  4. Гипофункция надпочечников сопровождается эритропенией, а гиперкортицизм — эритроцитозом.

Нервная регуляция происходит следующим образом: симпатическая система активизирует эритропоэз, а парасимпатическая – тормозит.

Ретикулярные клетки влияют на процесс кроветворения двумя способами:

    • Фагоцитоз — процесс поглощения и переваривания клеточных оболочек, разрушения зрелых эритроцитов с пороками развития, прекращения метаболизма ядер эритробластов.
    • Рофеоцитоз — перенос ферритина, образовавшегося после распада аномальных эритроцитов, молодым ортохроматическим эритробластам.

Макрофаги оказывают непосредственное воздействие на пролиферацию и созревание эритроидных клеток. Они поглощают ядра нормобластов, обеспечивают эритробласты железом и питательными веществами, стимулируют синтез эритропоэтина и гликозаминогликанов, которые повышают концентрацию факторов роста в островках.

Для осуществления эритропоэза критически необходимы некоторые витамины и минералы:

  1. кобаламин — запускает секрецию глобина,
  2. фолиевая кислота — принимает участие в образовании ДНК ядерных форм,
  3. пиридоксин – обеспечивает продукцию гема,
  4. рибофлавин — формирование липидной оболочки эритроцитов,
  5. витамин С — ускоряет усвоение железа,
  6. витамин РР – укрепляет строму из липидов и предотвращает гемолиз,
  7. медь — позволяет железу быстрее всосаться в кишечнике и включиться в структуру гема,
  8. никель и кобальт – образование железосодержащего белка крови,
  9. цинк — входит в состав жизненно необходимых энзимов,
  10. селен — защита клеток от свободных радикалов.

Нехватка одного из них может вызвать нарушение эритроцитопоэза, а именно дифференцировки и деления стволовых клеток.

Видео: подробные лекции о гемопоэзе

Патология

Под воздействием неблагоприятных эндогенных и экзогенных факторов эритропоэз нарушается. Основные гематологические синдромы обусловлены количественными и качественными изменениями структуры и функций эритроцитов. У больных развиваются тяжелые заболевания, в основе которых лежит эритропения или эритроцитоз.

Анемия — патологический процесс, обусловленный низким уровнем эритроцитов и гемоглобина в крови. Это самое распространенное гематологическое расстройство. Оно бывает самостоятельным — вызванным нарушением гемопоэза, а также вторичным — возникающим при заболеваниях внутренних органов.

К анемиям, обусловленным нарушением кровообразования относятся:

нормобластный и мегалобластный типы эритропоэза (при анемии)

  • Мегалобластная анемия отличается пониженной концентрацией крупных эритроцитов, содержащих много гемоглобина. В происхождении патологии «виноваты» клетки-предшественники – мегалобласты. В клетках костного мозга нарушается синтез ДНК. Вместо нормальных эритроцитов образуются эритробласты. Они являются функционально неактивными – не связывают кислород и не транспортируют его к органам и тканям. Патологический процесс обусловлен дисбалансом между ядром и протоплазмой, нарушением деления клеток и развития хромосом.
  • Железодефицитная анемия связана с нехваткой железа в организме и низким уровнем гемоглобина в эритроцитах. Микроэлемент поступает в ЖКТ с пищей, связывается в кишечнике с белком трансферрином, всасывается в кровь и направляется в костный мозг, где встраивается в молекулу гемоглобина. Патология проявляется трофическими расстройствами — шелушением кожи, сухостью слизистых, выпадением волос, ломкостью ногтей.
  • В12 – дефицитная анемия – недостаточность витамина В12, необходимого для дифференциации красных кровяных телец. Данный элемент поступает в организм с пищей, связывается с внутренним фактором Касла и участвует в кроветворении. Он необходим для синтеза ДНК и является катализатором этой реакции. У больных с анемией возникают признаки поражения ЖКТ и нервной системы.
Читайте также:  Полиоксидоний - инструкция по применению, аналоги, отзывы и формы выпуска (таблетки 12 мг, свечи 6 мг и 12 мг, уколы в ампулах для инъекций 3 мг и 6 мг) лекарственного препарата для лечения иммунодефицитов у взрослых, детей и при беременности

различные изменения в созревании эритроцитов

К более редким формам анемии, обусловленной нарушением эритропоэза, относятся: метапластическая, фолиеводефицитная, сидеробластная, апластическая. Клинически все виды анемии проявляются признаками астеновегетативного синдрома – бледностью кожи, тахикардией, головокружением, слабостью, бессилием, плохим настроением.

Эритроцитоз — патологическое состояние, при котором увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина в крови. Сама жидкость густеет, что затрудняет ее движение по сосудам и нарушает кислородный обмен. Количество эритроцитов и гемоглобина в крови увеличивается под воздействием различных факторов — физиологических и патологических.

При обезвоживании организма, связанном с профузными поносами, рвотой, гипергидрозом, или задержке жидкости, вызванной отеком легких, шоком, кардиоваскулярной недостаточностью, увеличивается концентрация красных телец в крови.

Когда количество эритроцитов становится чрезмерным, повышается вязкость крови — она сгущается. Возможна агглютинация, склеивание эритроцитов и увеличение объема циркулирующей крови.

У больных поднимается кровяное давление, возникает головная боль, головокружение и багровый цианоз, нарушается зрение, увеличиваются печень и селезенка, развиваются носовые кровотечения, тромбозы, инфаркты, инсульты.

Видео: лекция об анемиях – от костного мозга до селезенки

Кроветворение: процессы и главные факторы | Научные статьи

Постоянство клеточного состава крови, его обновление осуществляются благодаря взаимосвязи крови и органов, образующих ее элементы (кроветворных).

В костном мозге созревают красные кровяные тельца, зернистые лейкоциты и тромбоциты. Общий вес его у взрослого человека приблизительно составляет 1500 г. Лимфатические узлы, селезенка образуют лимфоциты и моноциты.

Особенности процесса образования клеток крови: теории и факты

Процесс образования клеток крови идет непрерывно в течение всей человеческой жизни, интенсивность его строго соответствует потребностям организма.

По одной из современных теорий следует, что клетки крови человека — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты происходят из единой родоначальной материнской клетки, так называемой «стволовой».

Путем ее деления и развития появляются клепки, предопределяющие различные ветви кроветворения: образование эритроцитов, зернистых лейкоцитов (гранулоцитов), незернистых лейкоцитов (агранулоцитов), тромбоцитов.

Порожденная общей «стволовой» клеткой, каждая из этих ветвей имеет и свою собственную родоначальную клетку. В процессе деления и постепенного созревания и преобразования этих костномозговых элементов появляются зрелые клетки, поступающие в кровь.

К чести русской науки следует оказать, что мысль о происхождении всех клеток крови из единого источника принадлежит знаменитому русскому ученому-гистологу А. А. Максимову, создавшему еще в 1900—1914 гг. свою теорию кроветворения. Эти исследования нашли подтверждение и дальнейшее развитие в трудах советских исследователей.

Вместе с тем в некоторыми учеными высказывалась мысль о том, что еще до рождения человека в кроветворных органах предопределен вид каждой кроветворной линии — гранулоцитарной, эритроцитарной, лимфоцитарной. В пользу такой точки зрения приводятся данные биохимических исследований клеток крови и костного мозга.

Так, советские биохимики П. Ф. Сейц и П. С. Луганова обнаружили, что для определенных линий кроветворных элементов характерен определенный вид энергетического обмена.

На основании этих данных они полагали, что и происхождение клеточных форм на каком-то этапе должно быть различным, поскольку характерный тип обмена (как группа крови, резус-фактор), возникший в клетке в начальном периоде ее развития, сохраняется во всех клеточных популяциях (производных данной линии).

Из всего сказанного можно сделать заключение о том, что кровь обладает многообразными функциями, имеющими первостепенное значение для существования организма. Всякое нарушение постоянства состава этой внутренней среды организма чревато далеко идущими последствиями, приводящими к нарушению здоровья человека.

Как осуществляется кроветворение: механизмы

Процессы разрушения красных кровяных шариков и их образования строго сбалансированы. Если организм теряет какое-то количество крови, то не проходит 2—3 недель, как снова восстанавливается исходный уровень числа эритроцитов и концентрации гемоглобина. При этом всегда наблюдается значительное убыстрение образования красных кровяных телец (эритропоэза) в костном мозге.

Не вызывает сомнений факт существования в организме особых механизмов регуляции эритропоэза, хорошо выявляемых тогда, когда под влиянием каких-либо причин резко уменьшается количество эритроцитов и в связи с этим развивается кислородное голодание — гипоксия.

Законно предположить, что уменьшение снабжения организма кислородом автоматически приводит к увеличению продукции красных кровяных телец.

  • Хорошо известно, что у жителей высокогорья, а так же у альпинистов, достигающих больших высот, число эритроцитов заметно повышается по сравнению с исходной нормой.
  • И наоборот, если в барокамере создать повышенное давление кислорода, то через некоторое время можно отметить постепенное затухание, «вялость» красного кроветворения, вплоть до полного его прекращения.

Возникает вопрос о механизме «эритроцитостимулирующего» действия кислородного голодания. Большим количеством исследований установлено, что этот фактор убыстряет кроветворение через посредство особого вещества, стимулирующего эрицропоэз и получившего название «эритропоэтин».

В 1906 г. два французских исследователя — Карно и Дефляндер — обнаружили, что сыворотка крови, взятая у кроликов через 20 часов после массивной кровопотери и введенная другому здоровому кролику, способствовала у последнего приросту эритроцитов на 2—3 млн. в 1 мм3 крови, а также увеличению количества гемоглобина.

Последующие эксперименты показали, что кислородная недостаточность любого происхождения способна повышать эритростимулирующие свойства кровяной сыворотки.

Наиболее убедительные доказательства существования в организме стимулятора красного кроветворения были представлены в опытах на искусственно сращенных между собой (наподобие сиамских близнецов) крысах.

Этот интересный опыт выглядел так: одна из крыс дышала газовой смесью, содержащей пониженное количество кислорода, а ее партнер — воздухом с нормальным содержанием кислорода. И оказалось, что у обоих животных в костном мозге происходило одинаковое разрастание клеток «красного ряда», а в периферической крови — значительное увеличение эритроцитов.

Объяснить это можно следующим образом: у крысы под влиянием кислородного голодания образуется вещество эритростимулирующего действия, т. е. эритропоэтин, который переходит с кровью через сращенные кровеносные сосуды в организм партнера и вызывает у него активизацию кроветворения.

В каком месте организма образуется эритропоэтин?

Многочисленные клинические наблюдения и особенно опыты на животных представили убедительные аргументы в пользу почечного происхождения эритропоэтина.

Было показано, что двустороннее удаление почек ликвидирует способность организма образовывать эритропоэтин в ответ на кровопотерю или на недостачу кислорода по другой причине. Последующая же подсадка почки, взятой от другого животного, вызывала очень быстрое восстановление эритропоэза в костном мозге.

Роль витамина В12 в кроветворении

В кроветворении принимают участие различные витамины, среди которых особая роль принадлежит витамину В12, содержащему кобальт.

Источником витамина В12 служат продукты животного происхождения; в растительных продуктах он отсутствует. Благодаря этому витамину поддерживается нормальный процесс созревания эритроцитов у здорового человека.

В сутки взрослому человеку необходимо 3—5 мг витамина В12. Как показали современные исследования, витамин В12, попавший в организм с пищей, всасывается в кишечнике лишь при соединении его с особым белком — гастромукопротеином (который иначе называется «внутренний фактор»).

Гастромукопротеин вырабатывается у человека железами желудка и обладает способностью образовывать с витамином В12 комплексное соединение. Оказалось, что этот белок предохраняет витамин от пожирания микроорганизмами, заселяющими кишечник. Таким образом, он выступает в роли «проводника» витамина В12 и спасает его от разрушающего действия микробов.

Всосавшийся витамин накапливается в печени и затем используется для целей кроветворения по мере необходимости.

Установлено, что витамин B12 принимает активное участие в образовании соединений, являющихся составными частями нуклеиновых кислот, — тех самых кислот, коими так богаты ядра клеток и которые определяют основные наследственные признаки организма.

В случае нехватки витамина B12 задерживается синтез нуклеиновых кислот, в результате чего неизбежно нарушается деление постоянно размножающихся кроветворных клеток. Тогда в костном мозге вместо нормальных эритробластов появляются огромные, медленно созревающие клетки, получившие название мегалобластов (от греческого слова «мегалос» — огромный).

На этой почве происходит развитие тяжелого малокровия — злокачественная анемия.

Роль гормонов и нервной системы в кроветворении

Вся сложная, необыкновенно подвижная система крови находится под постоянным влиянием эндокринной и нервной систем. Гормоны (от греческого слова «гормао» — возбуждаю), выделяемые эндокринными органами (железами внутренней секреции), попадают непосредственно в кровь.

Через нее гормоны осуществляют связь одних органов и систем с другими. Они оказывают регулирующее влияние на различные функции организма, в том числе и на кроветворение. Так воздействуют гормоны, вырабатываемые передней долей гипофиза, щитовидной железой, корой надпочечников, половыми железами.

Значительное влияние на процессы кроветворения и распределения элементов крови в сосудах и депо оказывает и, нервная система.

Особенности крови и органов кроветворения у детей

Для всей кроветворной системы ребенка характерна крайняя функциональная неустойчивость (лабильность), легкая ранимость самыми незначительными экзогенными факторами.

Читайте также:  Мерцательная аритмия и трепетание предсердий. Послеоперационные нарушения ритма сердца.

Уменьшение количества гемоглобина, эритроцитов, появление незрелых элементов красной крови, лейкоцитоза с образованием молодых клеток наблюдаются у детей значительно чаще и развиваются быстрее, чем у взрослых.

Образование очагов экстрамедуллярного кроветворения, а иногда и полный возврат к эмбриональному типу могут быть обусловлены у детей не только тяжелой анемией и лейкемией, как у взрослого, но часто происходят под влиянием различных инфекций, интоксикаций и других вредно действующих факторов (бронхопневмония, пиелонефрит, отит и др.). Кровь на инфекции, анализ — детская клиника «Маркушка»

Периферическая кровь здорового ребенка

Эритроцитарная система: эритропоэз начинается со стволовой клетки костного мозга, чувствительной к эритропоэтину (гликопротеин, производимый в ответ на тканевую гипоксию в печени плода и почке ребенка), и идет путем дифференцировки ее в эритробласт, затем в пронормоцит, базофильный нормоцит, полихроматофильный нормоцит, оксифильный нормоцит, ретикулоцит.

Из предположительно 18 делений, происходящих в процессе превращения стволовой клетки в зрелый эритроцит, эритропоэтин существенно стимулирует заключительные 8-10 делений. Предшествующие деления клетки, дающие начало эритропоэтинчувствительным эритроидным клеткам-предшественникам, в основном независимы от эритропоэтина.

Продолжительность жизни эритроцитов — 100-120 дн. С помощью фагоцитирующих макрофагов селезенки, печени, легких, лимфатических узлов за сутки в среднем разрушается 1,4 % эритроцитов.

Состав периферической крови у ребенка

Состав периферической крови у ребенка в первые дни жизни после рождения претерпевает значительные изменения. Сразу же после рождения красная кровь характеризуется повышенным содержанием гемоглобина и большим числом эритроцитов. С конца 1-х — начала 2-х суток жизни происходит снижение содержания гемоглобина и эритроцитов.

Для крови новорожденного характерны отчетливый анизоцитоз, отмечаемый в течение 5-7 дн., макроцитоз (несколько больший в первые дни жизни диаметр эритроцитов — до 8,5- 9 мкм при норме 7,5 мкм).

Кровь новорожденного содержит много молодых эритроцитов, что говорит об активно протекающих процессах эритропоэза. В течение нескольких первых дней жизни в крови удается обнаружить ядросодержащие формы эритроцитов, чаще нормоциты и эритробласты.

Количество ретикулоцитов в первые часы жизни колеблется от 8 до 42 %.

Большое содержание эритроцитов и гемоглобина, а также незрелых форм эритроцитов в периферической крови в первые дни жизни свидетельствует об интенсивном эритропоэзе как реакции на недостаточность снабжения плода кислородом в период внутриутробного развития и во время родов.

После рождения в связи с установлением внешнего дыхания гипоксия сменяется гипероксией

После рождения в связи с установлением внешнего дыхания гипоксия сменяется гипероксией. Это вызывает снижение эритропоэза и падение количества эритроцитов и уровня гемоглобина.

Эритроциты, продуцируемые внутриутробно, обладают укороченной продолжительностью жизни по сравнению с таковой у детей старшего возраста и более склонны к гемолизу. Продолжительность жизни эритроцитов у детей первых дней жизни составляет 12 дн.

, что в 10 раз меньше, чем у взрослых и детей старшего возраста.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) зависит от многих химических и физических свойств крови.

У новорожденного СОЭ составляет 2 мм/ч, у детей раннего и старшего возраста — 4- 8 мм/ч, у взрослых — 5-8 мм/ч.

Более медленное оседание эритроцитов у новорожденных объясняется низким содержанием в крови фибриногена и холестерина, а также сгущением крови, особенно ярко выраженным в первые часы после рождения.

Лейкоцитарная система

Лейкоцитарная система: лейкопоэз начинается со стволовой клетки костного мозга и идет путем дифференцировки ее в миелобласт, затем в базофильные, нейтрофильные и эозинофильные сегментоядерные клетки через фазы: промиелоцит — миелоцит — палочкоядерные клетки.

Нейтрофилы непрерывно поставляются в кожу, слизистые оболочки и другие периферические ткани. Их ежедневный оборот составляет порядка 100 млрд. клеток. Длительность жизни гранулоцитов — от 14 до 23 дн. Большую часть своей жизни нейтрофилы проводят в костном мозге.

На пути к периферическим тканям нейтрофилы проводят около 10 ч., находясь во внутрисосудистом пространстве, и в любой момент только половина внутрисосудистых клеток находится в движении, а другая обратимо прилипает к эндотелиальной поверхности сосудов (пристеночные клетки).

Последние — это запасной пул зрелых клеток, которые могут быть востребованы в случае инфекции или воспаления.

Особенности количества лейкоцитов

Имеются особенности и количества лейкоцитов. В периферической крови в первые дни после рождения число лейкоцитов составляет 18-20 -109/л, причем нейтрофилы преобладают (60—70 %). Лейкоцитарная формула сдвинута влево за счет большого количества палочкоядерных форм и в меньшей степени метамиелоцитов (юных).

С возрастом лейкоцитарная формула претерпевает значительные изменения

Это выражается в снижении числа нейтрофилов и увеличении количества лимфоцитов.

На 5-й день жизни их число сравнивается (так называемый первый перекрест), составляя около 40-44 % в формуле белой крови при соотношении нейтрофилов и лимфоцитов 1:1.

Затем происходит дальнейшее увеличение числа лимфоцитов (к 10-му дню до 55-60 %) на фоне снижения количества нейтрофилов (приблизительно 30 %). Соотношение между нейтрофилами и лимфоцитами составит уже 1:2.

Постепенно к концу 1-го месяца жизни исчезает сдвиг формулы влево, из крови полностью исчезают миелоциты, содержание палочкоядерных форм снижается до 4-5 %.

К началу 2-го года жизни число лимфоцитов начинает уменьшаться, а число нейтрофилов расти соответственно на 3-4 % клеток в год, и в 5 лет наблюдается «второй перекрест», при котором количество нейтрофилов и лимфоцитов вновь сравнивается (соотношение 1:1). После 5 лет процент нейтрофилов постепенно нарастает по 2-3 % в год и к 10-12 годам достигает величин, как у взрослого человека, — около 60 %. Соотношение нейтрофилов и лимфоцитов снова составляет 2:1.

Такой параллелизм изменений нейтрофилов и лимфоцитов можно объяснить общностью их функциональных свойств, играющих роль в иммунитете. Продолжительность жизни лимфоцитов — 100-300 дн.

Абсолютный и относительный нейтрофилез в первые дни после рождения объясняется поступлением в организм ребенка через плаценту материнских гормонов, сгущением крови в первые часы внеутробной жизни, рассасыванием внутритканевых кровоизлияний, адаптацией организма к внешним условиям.

Содержание эозинофилов, базофилов, моноцитов практически не претерпевает существенных изменений в процессе роста ребенка. Количество лейкоцитов в дальнейшем снижается до (7,6-7,9)х10(9)/л.

Тромбоциты

Тромбоциты, как и все другие клетки крови, ведут свое начало от стволовой клетки костного мозга с последующей дифференциацией: тромбопоэтинчувствительная клетка — мегакариобласт — промегакариобласт — мегакариоцит — тромбоцит. Около 35-40 % циркулирующих тромбоцитов ежедневно разрушаются вследствие старения и непрерывно протекающего в организме процесса свертывания.

Тромбоциты принимают непосредственное участие в процессе гемостаза. Активность тромбоцитарных факторов свертывания крови у новорожденных и детей грудного возраста понижена. Продолжительность кровотечения не изменена, время свертывания крови может быть удлинено, особенно у детей с выраженной желтухой (свыше 6-10 мин.).

Гематокритное число, дающее представление о процентном соотношении между форменными элементами и плазмой крови, меняется в зависимости от возраста. Гематокритная величина повышается при цианотических врожденных пороках сердца, при состоянии дегидратации и др. Уменьшение гематокрита наблюдается при анемиях и заболеваниях, сопровождающихся гидремией.

Периферическая кровь у недоношенных детей

Красная кровь здорового недоношенного ребенка при рождении характеризуется эритробластозом, ретикулоцитозом, повышенным количеством эритроцитов и гемоглобина, а также анизоцитозом и пойкилоцитозом.

Вскоре после рождения отмечается постепенное падение содержания эритроцитов и гемоглобина, и на 2-3-м месяце жизни у большинства недоношенных развивается анемия, известная под названием «ранняя анемия недоношенных». В основе патогенеза ее лежат повышенный гемолиз и функциональная незрелость костномозгового кроветворения.

Причиной интенсивного гемолиза является преобладание в крови недоношенных детей нестойких эритроцитов, содержащих фетальный гемоглобин.

Таким образом, у здоровых недоношенных детей анемию на 2-3-м месяце жизни можно рассматривать как проявление адаптации при замене экстрамедуллярного кроветворения костномозговым. У больных детей ранняя анемия чаще сопровождается более выраженными изменениями содержания эритроцитов и гемоглобина и имеет длительное течение.

К началу 4-го месяца наблюдается спонтанное увеличение уровня эритроцитов и гемоглобина, однако спустя месяц отмечается повторное снижение показателей и развивается поздняя анемия недоношенных, обусловленная недостатком железа в организме. В отличие от ранней, поздняя железодефицитная анемия поддается профилактике и эффективному лечению препаратами железа.

Кровь у детей в возрасте после года

Кровь у детей в возрасте после года также имеет свои особенности. Количество гемоглобина у детей старше 1 года отчетливо нарастает, постепенно приближаясь к цифрам взрослого человека, хотя и в этом возрасте имеются значительные индивидуальные колебания.

Возрастает параллельно и количество эритроцитов; абсолютные количества их и темпы нарастания у детей различных возрастов подвержены довольно широким индивидуальным колебаниям. Число эритроцитов с суправитальной зернистостью постепенно уменьшается, достигая к школьному возрасту цифр, свойственных взрослым, то есть около 2 %.

Цветной показатель колеблется от 0,85 до 0,95.

Следует отметить, что в последнее время и у детей, и у взрослых в периферической крови отмечаются некоторые изменения: определенно выявляется тенденция к снижению числа лейкоцитов (у детей — в возрасте от 2 до 15 лет).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector