Изучение красной крови

1. Строение эритроцитов.

Двояковогнутая форма  эритроцитов обеспечивает большую  площадь поверхности, поэтому общая  поверхность эритроцитов в 1,5-2,0 тысячи раз превышает поверхность тела животного. Часть эритроцитов имеют  шарообразную форму с выступами(шипиками), такие эритроциты называются эхиноцитами. Некоторые эритроциты – куполообразной формы – стомациты.

Эритроцит состоит из тонкой сетчатой стромы, ячейки которой заполнены  пигментом гемоглобином и более  плотной оболочки.

Оболочка эритроцитов, как  и всех клеток, состоит из двух молекулярных липидных слоёв, в которые встроены белковые молекулы. Одни молекулы образуют ионные каналы для транспорта веществ, другие являются рецепторами, или имеют  антигенные свойства. В мембране эритроцитов высокий уровень холинэстеразы, что предохраняет их от плазменного(внесинаптического) ацетилхолина.

Через полупроницаемую мембрану эритроцитов хорошо проходят кислород и углекислый газ, вода, ионы хлора, бикарбонаты. Ионы калия и натрия проникают через мембрану медленно, а для ионов кальция, белковых и липидных молекул мембрана не проницаема. Ионный состав эритроцитов отличается от состава плазмы крови: внутри эритроцитов  поддерживается более высокая концентрация ионов калия и меньшая натрия, чем в плазме крови. Градиент концентраций указанных ионов сохраняется  за счет работы натрий-калиевого насоса.

2. Функции эритроцитов:

1.      перенос кислорода от лёгких к тканям и диоксида углерода от тканей к лёгким.

2.      поддержание рН крови (гемоглобин и оксигемоглобин составляют одну из буферных систем крови)

3.      поддержание ионного гомеостаза за счёт обмена ионами между плазмой и эритроцитами.

4.      участие в водном и солевом обмене.

5.      адсорбция токсинов, в том числе продуктов распада белка, что уменьшает их концентрацию в плазме крови и препятствует переходу в ткани

6.      участие в ферментативных процессах, в транспорте питательных веществ – глюкозы, аминокислот.

4. Количество эритроцитов в крови:

В среднем у крупного рогатого скота в 1 л крови содержится (5-7)•1012 эритроцитов. коэффициент 1012 называется «тера», и общий вид записи следующий: 5-7 Т/л. У свиней в крови содержится 5-8 Т/л, у коз до 14 Т/л. У коз большое количество эритроцитов обусловлено тем, что они очень маленького размера, поэтому объём всех эритроцитов у коз такой же как и у других животных.

Содержание эритроцитов  в крови у лошадей зависит  от их породы и хозяйственного использования: у лошадей шаговых пород – 6-8 Т/л, у рысистых – 8-10, а у верховых до 11 Т/л. Чем больше потребность организма в кислороде и питательных веществах, тем больше эритроцитов содержится в крови. У высокопродуктивных коров уровень эритроцитов соответствует верхней границе нормы, у низкомолочных – нижней.

У новорожденных животных количество эритроцитов в крови всегда больше, чем у взрослых. Так у телят 1-6-месячного возраста содержание эритроцитов доходит до 8-10 Т/л и стабилизируется на уровне свойственном взрослым к 5-6 годам. У самцов в крови содержится больше эритроцитов, чем у самок.

Лейкоциты относятся к  белым (бесцветным) кровяным клеткам. У  них имеются ядро и цитоплазма. Общее количество лейкоцитов в крови меньше, чем эритроцитов. У млекопитающих оно составляет примерно 0,1?0,2 %, у птиц - около 0,5?1,0 % от числа эритроцитов. У взрослого человека натощак в 1 мкл крови содержится 6000-8000 лейкоцитов. Однако их численность колеблется в зависимости от времени суток и функционального состояния организма. Увеличение количества лейкоцитов называется лейкоцитозом, уменьшение - лейкопенией.

Важный вклад в изучение защитных свойств лейкоцитов внесли Илья Мечников и Пауль Эрлих. Мечников обнаружил и изучил явление фагоцитоза, и впоследствии разработал фагоцитарную теорию иммунитета. Эрлиху принадлежит открытие различных видов лейкоцитов. В 1908 за свои заслуги учёные совместно были удостоены Нобелевской премии.

 

 

 

1. Строение лейкоцитов

 

Лейкоциты - это белые  круглые тельца крови, которые ответственны в организме за иммунитет и  защитные силы. Главные функции лейкоцитов - это защита организма от различных  инфекций - бактериальных и вирусных, от паразитов, поддержание в норме  параметров внутренней среды организма  и участие в регенерации тканей. Образование лейкоцитов (лейкопоэз) проходит в костном мозге и лимфатических узлах.

Лейкоциты - это очень  распространенные клетки, имеющие ядро и способные к амебоидному движению. Скорость их движения может доходить до 40 мкм/мин. При наличии определенных химических раздражителей лейкоциты могут выходить через эндотелий капилляров (диапедез) и устремляться к раздражителю: микробам, распадающимся клеткам данного организма, инородным телам или комплексам антиген - антитело. По отношению к ним лейкоциты обладают положительным хемотаксисом. Своей цитоплазмой лейкоциты способны окружить инородное тело и с помощью специальных ферментов переварить его (фагоцитоз). Один лейкоцит может захватывать до 15?20 бактерий. Помимо того, лейкоциты выделяют ряд важных для защиты организма веществ. К ним прежде всего относятся антитела, обладающие антибактериальными и антитоксическими свойствами, вещества фагоцитарной реакции и заживления ран.

В лейкоцитах содержится целый  ряд ферментов, в том числе  протеазы, пептидазы, диастазы, липазы, дезоксирибонуклеазы. В обычных условиях ферменты находятся в изолированном состоянии в лизосомах. Лейкоциты способны адсорбировать некоторые вещества и переносить их на своей поверхности. Более 50 % всех лейкоцитов располагается за пределами сосудистого русла, 30 % - в костном мозгу. Следовательно, по отношению к лейкоцитам кровь выполняет функцию переносчика, доставляя их от места образования к различным органам.

Количество лейкоцитов у  взрослого здорового человека колеблется от 4 до 8 в 109 клеток на литр. Наблюдаются  суточные колебания числа лейкоцитов: во время сна их количество уменьшается (физиологическая лейкопения), в  то время как при физической работе, эмоциональных состояниях и приеме пищи увеличивается (физиологический  лейкоцитоз). Так, при умеренном обеде  в течение первых 30 минут число  лейкоцитов в крови несколько  уменьшается, а затем в течение  последующих 3-4 часов - увеличивается (пищевой  лейкоцитоз). Об этих изменениях количества лейкоцитов следует помнить при  назначении человеку сдачи крови  на анализ.

 

 

2.Функции лейкоцитов:

1. Защитная. Она заключается в том, что они принимают участие в формировании специфического и неспецифического иммунитетов. Основными механизмами, лежащими в основе иммунитета, являются:

1.1. фагоцитоз, т. е. способность белых клеток захватывать в цитоплазму, гидролизировать или лишать жизненных условий микроорганизмы. Учение о фагоцитарной деятельности лейкоцитов, имеющее огромное значение для защиты организма от внедрения патогенных микроорганизмов, было высказано выдающимся отечественным ученым И. И. Мечниковым;

1.2. выработка специфических антител;

1.3. образование антитоксических веществ, в том числе интерферона, участвующих в формировании неспецифического иммунитета.

2. Транспортная. Заключается в том, что лейкоциты способны адсорбировать на своей поверхности некоторые вещества, содержащиеся в плазме крови, например, аминокислоты, ферменты и др. и транспортировать их к местам использования.

3. Синтетическая. Проявляется в том, что некоторые белые клетки синтезируют биологически активные вещества, необходимые для жизнедеятельности (гепарин, гистамин и т. д.).

4. Гемостатическая. Лейкоциты принимают участие в свертывании крови, выделяя лейкоцитарные тромбопластины.

5. Санитарная. Лейкоциты принимают участие в рассасывании погибших тканей при различных травмах благодаря тому, что в них содержится большое количество различных ферментов, способных гидролизировать многие вещества (протеазы, нуклеазы, гликозидазы, липазы, фосфорилазы, локализованные в лизосомах). Способность лизосомных ферментов гидролизовать все классы макромолекул послужило основанием для вывода о том, что эти органеллы являются местом внутриклеточного пищеварения.

 

3. Виды лейкоцитов

В зависимости от строения (наличия в цитоплазме зернистости) лейкоциты делятся на две группы: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты).

К зернистым относятся три группы лейкоцитов:

1. Нейтрофильные лейкоциты или нейтрофилы. Зернистость цитоплазмы лейкоцитов этой группы окрашивается не основными, а кислыми красками. Зернистость очень нежная и мелкая. Это круглые клетки диаметром 10-12 мкм. По возрасту различают три группы лейкоцитов: юные, палочкоядерные и сегментоядерные, имеющие 3-5 сегментов. Нейтрофильные лейкоциты выполняют следующие функции:

1. Защитная, заключающаяся в том, что нейтрофилы представляют собой микрофаги, способные захватывать микроорганизмы. Кроме того, нейтрофилы вырабатывают такие вещества как интерферон (белок вырабатывается при проникновении в организм микробов, в том числе вирусов, действующих на них губительно), антитоксические факторы, вещества, усиливающие фагоцитарную активность и др. Судьба микроорганизмов, попадающих в нейтрофилы, зависит от бактерицидных систем, которые могут быть двух видов: а) ферментативные - к ним относится лизоцимная, включающая фермент лизоцим, способный губительно действовать на микроорганизмы;лактоферриновая - способная отщеплять железо от ферментов микроорганизмов и лишать их возможности жизненных условий; пероксидазная, способная вызвать окисление, в результате которого микроорганизм погибает; б) неферментативная бактерицидная система, представленная катионными белками, которые способны увеличивать проницаемость мембран микроорганизмов, адсорбируясь на ее поверхности, в результате чего содержимое их изливается в окружающую среду и они гибнут. Однако, надо помнить, что не все микроорганизмы подвержены действию бактерицидных систем (например, возбудители туберкулеза, сибирской язвы).

2. Нейтрофилам присуща  также транспортная функция, заключающаяся  в том, что нейтрофилы способны  на своей поверхности адсорбировать  некоторые вещества, содержащиеся  в плазме крови и транспортировать  их к местам использования  (аминокислоты, ферменты и др.).

2. Базофильные лейкоциты или базофилы. Полиморфная зернистость их цитоплазмы окрашивается основными красками в синий цвет. Размеры базофилов колеблются от 8 до 10 мкм. Ядро базофила имеет бобовидную форму. Базофилы выполняют следующие функции:

1. Защитную. Они являются  фагоцитами и вырабатывают некоторые  антитоксические вещества.

2. Транспортную. На их  поверхности располагаются многочисленные  специфические рецепторы, связывающие  некоторые белки, в результате  чего там формируются иммунные  комплексы.

3. Синтетическую, связанная с выработкой активных веществ: гистамина, гепарина и др.

3. Эозинофильные  лейкоциты или эозинофилы, имеющие в цитоплазме крупную мономорфную зернистость, способную окрашиваться кислыми красителями в красный цвет (тутовая ягода). Это клетки округлой формы, диаметром 10-12 мкм, ядро, как правило, состоит из двух сегментов. Эозинофилам присущи следующие функции:

1. Защитная: выработка антитоксических  веществ и фагоцитарная способность.

2. Синтетическая - выработка  биологически активных веществ  (гистаминазы и др.).

3. Транспортная.

Продолжительность жизни  зернистых лейкоцитов от 5 до 12 суток, образуются они в красном костном  мозге. Процесс их образования называется гранулопоэзом, который имеет место в клетках красного костного мозга и начинается с материнской (стволовой) клетки. Затем следует клетка-предшественница и за ней лейкопоэтинчувствительная клетка, на которую действуют специфический гормон -индуктор-лейкопоэтин и направляет развитие клетки по белому ряду (лейкоцитарному). Следующей клеткой является миелобласт, затем промиелоцит, далее миелоцит, юная форма лейкоцитов (метамиелоцит), палочкоядерные и сегментоядерные лейкоциты.

Незернистые лейкоциты (агранулоциты). К ним относятся лимфоциты и моноциты.

Моноциты - круглые крупные клетки, диаметр которых достигает 20 мкм, с большим рыхлым бобовидным ядром. Продолжительность жизни моноцитов от нескольких часов до 2-х суток. Моноциты выполняют защитную и транспортную функции. Защитная функция проявляется в том, что моноциты способны к фагоцитозу (макрофаги) и выработке антител.

Проводя много часов в  межклеточном пространстве, моноциты увеличиваются в размерах и становятся макрофагами, которые приобретают  способность к более быстрому передвижению и увеличивают фагоцитарную активность (захватывают 100 и более  микроорганизмов). Показано, что если нейтрофилы играют первостепенную роль в сопротивлении острым инфекциям, то моноциты приобретают большое  значение при хронических инфекционных заболеваниях. Кроме выработки антител, моноциты также участвуют в синтезе  таких веществ неспецифического иммунитета, как интерферон, лизоцим  и др. Моноциты образуются в клетках  красного костного мозга от стволовой  клетки (монопоэз), протекающий следующим образом: стволовая клетка, лейкопоэтинчувствительная клетка на которую действует гормон-индуктор, монобласт, промоноцит, моноцит.

Лимфоциты. Они имеют округлую форму, диаметр 8-10 мкм, но могут быть и больших размеров. Лимфоциты имеют компактное ядро округлой формы, цитоплазмы практически нет, поэтому фагоцитарная активность отсутствует. Основная функция лимфоцитов - защитная. Это иммунокомпетентные клетки, принимающие участие в формировании специфического иммунитета, которых часто называют солдатами иммунологического фронта. Различают 3 вида лимфоцитов: Т-лимфоциты (60%), В-лимфоциты (30%), О-лимфоциты (10%). Установлено существование двух защитных систем лимфоцитов, несущих различные иммунологические функции в зависимости от характера рецепторов мембран. Система В-лимфоцитов представлена В-лимфоцитами, образующимися у животных в бурсе, а у человека в красном костном мозге. Эти клетки покидают костный мозг и заселяются в периферическую лимфоидную ткань, (пейеровы бляшки кишечника, миндалины), проходя дальнейшую дифференцировку. Система В-лимфоцитов специализируется на выработке антител и формирует гуморальный иммунитет крови. Антитела или иммуноглобулины - это белки, синтезируемые в организме на присутствие чужеродных веществ - антигенов, в качестве которых могут быть белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты. Антитела проявляют специфичность в отношении определенного участка молекулы антигена, который называется антигенно-детерминантной.