К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты, тромбоциты (кровяные пластинки) (рис. 1).
Количество форменных элементов крови в 1 мм3 показано в таблице 1.
Образование красных кровяных телец в костном мозгу называется эритропоэзом. Эритропоэз регулируется гуморальными факторами; дефицит кислорода (гипоксия) вызывает повышение образования особого вещества, стимулирующего эритропоэз,- эритропоэтина (ЭРП). ЭРП представляет собой гликопротеин, вырабатываемый почками и циркулирующий в крови; действуя непосредственно на костный мозг, он стимулирует образование клеток эритроцитного ряда (ретикулоцитов) и ускоряет их превращение в зрелые эритроциты.
Таблица
Нормальные показатели форменных элементов крови (в 1 мм3)
Форменные элементы |
В среднем |
Границы нормы |
Процент общего числа в среднем |
Общее число |
|||
лейкоцитов |
9000 |
5000-11 00Ю |
|
Эозинофилы |
275 |
100-400 |
3,0 |
Базофилы |
25 |
0,27 |
|
Нейтрофилы |
5000 |
3000-7000 |
55,50 |
Моноциты |
400 |
100-600 |
4,44 |
Лимфоциты |
2000 |
1000-3000 |
22,22 |
• >|>ИТ|ХЩИТ1.1 |
4.7-10" |
4-6-106 |
|
Тромбоциты |
.400 000 |
200 000 400 000 |
Рис.1. Форменные элементы крови
Эритропоэз усиливается под действием андрогенов и гормонов коры надпочечников и уменьшается под влиянием эстрогенов. Образование эритроцитов зависит от достаточного поступления железа и белков, необходимых для синтеза гемоглобина, а также других веществ, например витаминов группы В и особенно В12. Недостаток этих веществ и ряд других нарушений может приводить к различного типа анемиям.
Объем крови в норме составляет в среднем у мужчин - 5200 мл, у женщин - 3900 мл. Его увеличение называется общей гиперволемией, уменьшение - общей гиповолемией.
Показатели гемограммы взрослого человека показаны в таблице 2.
Таблица 2
Некоторые показатели гемограммы взрослого (по В. В. Соколову и И. А. Грибову)
Показатель |
Пол |
Система СИ |
Традиционно сложившаяся система |
Гемоглобин |
М Ж |
130,0-160,0 г/л 120,0-140,0 г/л |
13,0-16,0 г% 12,0-14,0 г% |
Эритроциты |
м ж |
4,0-5,0-1012/л 3,9-4,7-1О12/л |
4,0-5,0 млн. в 1 мкл 3,9-1,7 млн. в 1 мкл |
Цветной показатель |
0,85-1,05 |
0,85-1,05 |
|
Среднее содержание гемоглобина в 1 эритроците - |
30-35 пг |
30-35 пг |
|
Ретикулоциты |
0,2-1% |
2-10% |
|
Тромбоциты |
180,0-320,0-Н)9/л |
180,0-320,0 тыс. в 1 мкл |
|
Лейкоциты |
4,0-9,0-109/л |
4,0-9,0 тыс. в 1 мкл |
|
Нейтрофилы палочкоядер-иые |
1-6% 0,040-0,300-109/л |
1-6% 40-300 в 1 мкл |
|
согмпитоядер-ныо |
47-72% 2,000-5,500109/л |
47-72% 2000-5500 в 1 мкл |
|
1>оиииофилы |
0,5-5% 0.020- 0,30010«/л |
0,5-5% 20-300 в 1 мкл |
Показатель |
Пол |
Система СИ |
Традиционно сложившаяся система |
Базофилы |
0-1% 0-0,065-109/л |
0-1% 0-65 в 1 мкл |
|
Лимфоциты |
19-37% ' 1,200-3,000-109/л |
19-37% 1200-3000 в 1 мкл |
|
Моноциты |
3-11% 0,090-0,600-109/л |
3-11% 90-600 в 1 мкл |
Примечание: показатели, к которым нет обозначений М (мужской) и Ж (женский), относятся к обоим полам.
В норме объем клеток составляет 35-45% объема крови. Увеличение клеточной массы крови называется полицитемией, а уменьшение - олигоцитемией.
Эритроциты
Ежедневно костный мозг производит 200 млрд эритроцитов. Средняя продолжительность жизни эритроцитов человека составляет 120 дней. Человеческий организм содержит 25 триллионов красных кровяных телец. А если количество уменьшается хоть на М, это значит, что человек болен. Старые погибающие формы эритроцитов становятся хрупкими, мембрана разрывается, и клетка распадается; освобождающееся при этом железо вновь используется в костном мозгу. Входящий в состав молекулы гемоглобина гем превращается в желчный пигмент - биллирубин, который впоследствии выводится печенью.
Молодые эритроциты в костном мозгу сохраняют ядро и динамический метаболизм. Образование гемоглобина в эритроците сопровождается уменьшением ядра и его вытеснением. Эритроцит - безъядерная клетка, состоящая из оболочки и губчатого вещества, в ячейках которого содержится гемоглобин - железосодержащий пигмент, придающий крови красный цвет. Эритроциты представляют собой двояковогнутые безъядерные диски диаметром около 8,5 мкм. Такая форма и площадь поверхности позволяют эритроцитам образовывать с молекулами кислорода соединения, легко распадающиеся при прохождении эритроцита через капилляры легких, а при прохождении через сосуды других органов - отдавать кислород и связываться с углекислотой, которую гем затем отдает, когда эритроцит вновь попадает в капилляры легких.
В здоровом организме мужчины число эритроцитов в кубическом миллиметре крови колеблется от 4 до 6 млн., составляя в среднем 5 млн., у женщин - в среднем около 4,5 млн.
На численность эритроцитов влияют поступление железа, витаминов группы В, пищевого белка, а также гипоксия, мышечная работа и другие факторы.
В зависимости от числа, размеров эритроцитов и содержания в них гемоглобина могут развиться анемии, которые можно классифицировать следующим образом.
1. Нормоцитарные и нормохромные.
Размеры эритроцитов и содержание в них гемоглобина не изменены, однако число эритроцитов уменьшено; наблюдаются после острой кровопотери в результате того, что плазма восполняется гораздо быстрее, чем число эритроцитов.
2. Микроцитарные и гипохромные (со сниженным содержанием гемоглобина).
Размеры и число эритроцитов и содержание в них гемоглобина снижены. Такие анемии называются железодефицитными.
3. Макроцитарные и гиперхромные.
Число эритроцитов уменьшено, но их размеры и содержание гемоглобина повышены - типичная картина перни-циозной анемии, связанной с дефицитом внешнего фактора(витамин В12) или внутреннего фактора, вырабатываемого слизистой оболочкой желудка.
4. Апластическая анемия.
('иянаиа с нарушением костномозгового кроветворения; можит по^шгп.суШ результате чрезмерного рентгеновского <)Г»луч(чтл или под дойствиом неизвестных причин.
5. Серповидноклеточная анемия.
Характеризуется направильной формой эритроцитов и нарушением транспорта кислорода; эта форма анемии является наследственной.
При полицитемии, наблюдающейся в результате обезвоживания или гиперфункции костного мозга, число эритроцитов повышено.
Лейкоциты
Лейкоциты - белые (бесцветные) кровяные клетки. Они развиваются из одной родоначальной стволовой клетки костного мозга. От этой клетки в конечном счете развиваются одноядерные моноциты и полиморфноядерные базофилы, нейтрофилы и эозинофилы.
Лейкоциты способны активно двигаться, выходить из кровяного русла, передвигаться в межклеточных пространствах.
Именно лейкоциты выполняют защитную функцию: при появлении в организме чужеродных веществ лейкоциты, как по сигналу тревоги, проникают сквозь стенки капилляров и передвигаются к месту повреждения. Они обволакивают инородное вещество и подвергают перевариванию. Этот процесс называется фагоцитозом, а лейкоциты - фагоцитами. При этом происходит ускоренный процесс выработки лейкоцитов. Самыми многочисленными из всех лейкоцитов являются нейтрофилы, и поэтому роль их в фагоцитозе наиболее значительна.
Число лейкоцитов в крови изменчиво и в норме колеблется от 5 000 до 11 000 в 1 мм3; при ряде заболеваний, а также при интенсивной физической нагрузке число лейкоцитов резко возрастает (лейкоцитоз).
Но существуют болезни, при которых количество лейкоцитов уменьшается (например гипопластическая анемия), что ведет к снижению иммунитета.
Патологический лейкоцитоз возникает как защитная реакция организма при воспалениях, некрозе тканей (например при инфаркте), после большой кровопотери, при травмах, аллергиях и т. д.
Зернистые лейкоциты обладают способностью выделять фермент протеазу, пептазу, дезаминазу, амилазу.
Лимфоциты - кровяные клетки, относящиеся к группе лейкоцитов. На их долю приходится более 20% общего числа лейкоцитов; играют важнейшую роль в защите организма от инфекций, в повышении иммунитета: они фиксируют токсины и участвуют в образовании антител. Могут превращаться в так называемые плазматические клетки, вырабатывающие гамма-глобулин. Их количество колеблется от 19-37 в 1 мкл крови.
Тромбоциты и свертывание крови
Тромбоциты - безъядерные питоплазматические образования, их называют пластинками. Содержание тромбоцитов в крови человека варьирует от 200 тыс. до 400 тыс. в 1 мм3. Тромбоциты играют важную роль в остановке кровотечения (в свертывании крови). Скапливаясь в области разрыва сосуда (агрегация тромбоцитов), они вместе с тромбопластинами способствуют образованию кровяного сгустка. При свертывании крови образуется плотный сгусток из нитей фибрина (тромб). Фибрин представляет собой нерастворимый белок, образующийся из фибриногена в результате его активации ферментом тромбином.
Под временем свертывания понимают промежуток времени, в течение которого кровь, помещенная в пробирку при температуре 37 "С, образует сгусток; в норме оно равно 3-8 минутам.
Свертыванию крови препятствуют антикоагулянти. Некоторые вещества (оксалаты и цитраты) в пробирке предупреждают образование сгустка, удаляя (осаждая) кальций из крови. Образующийся в организме гепарин в норме препятствует свертыванию, подавляя активность тромбина, протромбина и тромбопластина. Дикумарин - вещество, впервые найденное в доннике (трава), препятствует утилизации витамина К и тем самым нарушает образование протромбина.
Гемоглобин
Гемоглобин - это кислородперенбсящий пигмент эритроцитов. В легких он связывает кислород (насыщается), а в тканях - отдает его. Гемоглобин представляет собой белок с молекулярным весом около 60 тысяч. Его молекула состоит из четырех субъединиц, каждая из которых содержит геМ - железосодержащее производное порфирина. Это производное связано с более сложной полипептидной структурой, часто называемой глобиновой частью молекулы. В этой части имеются две а (альфа) и две Р (бета) полипептидные цепи (рис. 2), каждая из которых содержит более 140 аминокислотных остатков. Железо, которое содержится в геме, способно образовывать с молекулами кислорода соединения, легко распадающиеся при прохождении эритроцита через капилляры легких, а при прохождении через сосуды других органов - отдавать кислород и связываться с углекислотой, которую гем затем отдает, когда эритроцит вновь попадает в капилляры легких. Кровь, протекающая по артериям, насыщена кислородом, имеет ярко-алый цвет, после поглощения кислорода тканями и связывания с углекислотой кровь приобретает темно-красный цвет (венозная).
Рис. 2. Молекула гемоглобина (НЬ). А. Четыре субъединицы (а и Р), образующие молекулу гемоглобина. Каждая субъединица состоит из полипептидной цепи и тема (Н). Б. Отдельная субъединица гемоглобина. Гем встроен в полипептидную цепь, представляющую собой линейную последовательность аминокислот (светлые кружки). В начале цепи - аминогруппа (NH3), в конце - карбоксильная группа (СООН). (Perutz M. F. Scientific American, 239, № 6, 92, 1978.)
В здоровом организме 4-5 млн. эритроцитов в 1 мкм. Содержание гемоглобина в крови здорового человека: у мужчин - 130-160 г/л, у женщин - 115-145 г/л. 1 г гемоглобина способен связать 1,3 мл кислорода.