Лейкоциты , или белые кровяные тельца , - клетки крови, имеющие ядра. В 1 мм³ крови их 4-9 тыс. (число лейкоцитов может сильно колебаться, возрастая при многих заболеваниях).
Лейкоциты обеспечивают защитную функцию крови.
Продолжительность жизни лейкоцита - несколько дней (затем они разрушаются в селезёнке).
В крови человека находится несколько разновидностей лейкоцитов, каждая из которых выполняет определённые функции.
Фагоциты
Некоторые лейкоциты способны к захвату и уничтожению чужеродных частиц, молекул и клеток, проникших в кровь, - фагоцитозу .
Лейкоциты способны к активному амебоидному движению и могут переходить через стенку капилляров и проникать в ткани, где они поглощают и переваривают чужеродные частицы.
Они также могут распознавать и уничтожать раковые и старые, отмирающие клетки.
Явление фагоцитоза было открыто русским микробиологом Ильёй Ильичом Мечниковым (создателем фагоцитарной теории иммунитета). Он обнаружил, что некоторые лейкоциты способны двигаться подобно амёбам и захватывать чужеродные частицы в крови. Эти клетки И.И. Мечников назвал фагоцитами , то есть пожирателями, а открытое явление - фагоцитозом .
Фагоцитоз - поглощение твердых частиц пищи клеткой.
Если чужеродных тел проникло в организм очень много, то фагоциты, поглощая их, сильно увеличиваются в размерах и в конце концов разрушаются. При этом освобождаются вещества, вызывающие местную воспалительную реакцию, которая сопровождается отёком, повышением температуры и покраснением пораженного участка. Эти вещества также привлекают новые лейкоциты к месту внедрения чужеродных тел. Гной, который образуется в тканях при воспалении, - это скопление погибших лейкоцитов.
Лимфоциты
Другие лейкоциты (лимфоциты ) вырабатывают особые белки (антитела ), которые распознают и связывают (обезвреживают) чужеродные клетки и вырабатываемые ими вредные для организма вещества (токсины). Связанные антителами вредоносные частицы не могут проникнуть в ткани человека и становятся безвредными.
Образование антител происходит с участием особого вида лейкоцитов, встречающихся не только в крови, но и в лимфе. Поэтому их называют лимфоцитами .
Т–лимфоциты способны связываться с антигенами чужеродных частиц и вызывать их разрушение.
В–лимфоциты выделяют химические вещества - антитела . Антитела, присоединяясь к антигенам ускоряют их захват фагоцитами, либо приводят к химическому разрушению или склеиванию и осаждению антигенов.
Обычно антитела действуют против возбудителя одного заболевания (например, против возбудителя кори). Наличие в крови антител к возбудителю определённой болезни создает невосприимчивость организма к повторным заболеваниям этой болезнью.
Именно благодаря B-лимфоцитам (клеткам памяти при иммунном ответе) у человека появляется иммунитет к перенесенным заболеваниям (единожды проконтактировав с болезнетворным агентом (бактерией, вирусом, химическим соединением), эти клетки запоминают агент и приспосабливаются к его устранению). И именно благодаря им возможен эффект от вакцинации (прививок).
Кровь, беспрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов, выполняет в организме важнейшие функции: транспортную, дыхательную, регуляторную и защитную. Она обеспечивает относительное постоянство внутренней среды организма.
Кровь - это разновидность соединительной ткани, состоящей из жидкого межклеточного вещества сложного состава - плазмы н взвешенных в ней клеток - форменных элементов крови: эритроцитов (красных кровяных клеток), лейкоцитов (белых кровяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок). В 1 мм 3 крови содержится 4,5–5 млн. эритроцитов, 5–8 тыс. лейкоцитов, 200–400 тыс. тромбоцитов.
В организме человека количество крови составляет в среднем 4,5–5 л или 1/13 массы его тела. Плазма крови по объему составляет 55–60%, а форменные элементы 40–45%. Плазма крови представляет собой желтоватую полупрозрачную жидкость. В ее состав входит вода (90–92%), минеральные и органические вещества (8–10%), 7% белков. 0,7% жиров, 0.1% - глюкозы, остальная часть плотного остатка плазмы - гормоны, витамины, аминокислоты, продукты обмена веществ.
Форменные элементы крови
Эритроциты - безъядерные красные кровяные клетки, имеющие форму двояковогнутых дисков. Такая форма увеличивает поверхность клетки в 1.5 раза. Цитоплазма эритроцитов содержит белок гемоглобин - сложное органическое соединение, состоящее из белка глобина и пигмента крови гема, в состав которого входит железо.
Основная функция эритроцитов - транспортировка кислорода и углекислого газа. Эритроциты развиваются из ядерных клеток в красном костном мозге губчатого вещества кости. В процессе созревания они теряют ядро и поступают в кровь. В 1 мм 3 крови содержится от 4 до 5 млн. эритроцитов.
Продолжительность жизни эритроцитов 120–130 дней, затем в печени и селезенке они разрушаются, и из гемоглобина образуется пигмент желчи.
Лейкоциты - белые кровяные тельца, содержащие ядра и не имеющие постоянной формы. В 1 мм 3 крови человека их содержится 6–8 тысяч.
Лейкоциты образуются в красном костном мозге, селезенке, лимфатических узлах; продолжительность их жизни 2–4 дня. Разрушаются они также в селезенке.
Основная функция лейкоцитов - защита организмов от бактерий, чужеродных белков, инородных тел. Совершая амебоидные движения, лейкоциты проникают через стенки капилляров в межклеточное пространство. Они чувствительны к химическому составу веществ, выделяемых микробами или распавшимися клетками организма, и передвигаются по направлению к этим веществам или распавшимся клеткам. Вступив с ними в контакт, лейкоциты своими ложноножками обволакивают их и втягивают внутрь клетки, где при участии ферментов они расщепляются.
Лейкоциты способны к внутриклеточному пищеварению. В процессе взаимодействия с инородными телами многие клетки гибнут. При этом вокруг чужеродного тела накапливаются продукты распада, и образуется гной. Лейкоциты, захватывающие различные микроорганизмы и переваривающие их, И. И. Мечников назвал фагоцитами, а само явление поглощения и переваривания - фагоцитозом (поглощающим). Фагоцитоз - защитная реакция организма.
Тромбоциты (кровяные пластинки) - бесцветные, безъядерные клетки округлой формы, играющие важную роль в свертывании крови. В 1 л крови находится от 180 до 400 тыс. тромбоцитов. Они легко разрушаются при повреждении кровеносных сосудов. Тромбоциты образуются в красном костном мозге.
Форменные элементы крови, помимо вышеуказанного, выполняют очень важную роль в организме человека: при переливании крови, свертывании, а также в выработке антител и фагоцитозе.
Переливание крови
при некоторых заболеваниях или кровопотерях человеку делают переливание крови. Большая потеря крови нарушает постоянство внутренней среды организма, кровяное давление падает, уменьшается количество гемоглобина. В таких случаях в организм вводят кровь, взятую у здорового человека.
Переливанием крови пользовались с давних времен, но часто это заканчивалось смертельным исходом. Объясняется это тем, что донорские эритроциты (то есть эритроциты, взятые у человека, отдающего кровь), могут склеиваться в комочки, которые закрывают мелкие сосуды и нарушают кровообращение.
Склеивание эритроцитов - агглютинация - происходит в том случае, если в эритроцитах донора имеется склеиваемое вещество - агглютиноген, а в плазме крови реципиента (человека, которому переливают кровь) находится склеивающее вещество агглютинин. У различных людей в крови есть те или иные агглютинины и агглютиногены, и в связи с этим кровь всех людей разделена на 4 основные группы по их совместимости
Изучение групп крови позволило разработать правила ее переливания. Лица, дающие кровь, называются донорами, а лица, получающие ее, - реципиентами. При переливании крови строго соблюдают совместимость групп крови.
Любому реципиенту можно вводить кровь I группы, так как ее эритроциты не содержат агглютиногены и не склеиваются, поэтому лиц с I группой крови называют универсальными донорами, но им самим можно вводить кровь только I группы.
Кровь людей II группы можно переливать лицам, имеющим II и IV группы крови, кровь III группы - лицам III и IV. Кровь от донора IV группы можно переливать только лицам данной группы, но им самим можно переливать кровь всех четырех групп. Людей с IV группой крови называют универсальными реципиентами.
Переливанием крови лечат малокровие. Оно может быть вызвано влиянием различных отрицательных факторов, в результате чего в крови уменьшается количество эритроцитов, или понижается содержание в них гемоглобина. Малокровие возникает и при больших потерях крови, при недостаточном питании, нарушениях функций красного костного мозга и др. Малокровие излечимо: усиленное питание, свежий воздух помогают восстановить норму гемоглобина в крови.
Процесс свертывания крови осуществляется при участии белка протромбина, который переводит растворимый белок фибриноген в нерастворимый фибрин, образующий сгусток. В обычных условиях в кровеносных сосудах отсутствует активный фермент тромбин, поэтому кровь остается жидкой и не свертывается, но есть неактивный фермент протромбин, который образуется при участии витамина К в печени и костном мозге. Неактивный фермент активируется в присутствии солей кальция и переводится в тромбин при действии на него фермента тромбопластина, выделяемого красными кровяными тельцами - тромбоцитами.
При порезе или уколе оболочки тромбоцитов нарушаются, тромбопластин переходит в плазму и кровь свертывается. Образование тромба в местах повреждения сосудов - защитная реакция организма, предохраняющая его от кровопотери. Люди, у которых кровь не способна свертываться, страдают тяжелым заболеванием - гемофилией.
Иммунитет
Иммунитет - это невосприимчивость организма к инфекционным и неинфекционным агентам и веществам, обладающим антигенными свойствами. В иммунной реакции невосприимчивости, кроме клеток-фагоцитов, принимают участие и химические соединения - антитела (особые белки, обезвреживающие антигены - чужеродные клетки, белки и яды). В плазме крови антитела склеивают чужеродные белки или расщепляют их.
Антитела, обезвреживающие микробные яды (токсины), называют антитоксинами. Все антитела специфичны: они активны только по отношению к определенным микробам или их токсинам. Если в организме человека есть специфические антитела, он становится невосприимчивым к данным Инфекционным заболеваниям.
Открытия и идеи И. И. Мечникова о фагоцитозе и значительной роли в этом процессе лейкоцитов (в 1863 г. он произнес свою знаменитую речь о целебных силах организма, в которой впервые излагалась фагоцитарная теория иммунитета) легли в основу современного учения об иммунитете (от лат. «иммунис» - освобожденный). Эти открытия позволили достигнуть больших успехов в борьбе с инфекционными заболеваниями, которые на протяжении веков были подлинным бичом человечества.
Велика роль в предупреждении заразных болезней предохранительных и лечебных прививок - иммунизации с помощью вакцин и сывороток, создающих в организме искусственный активный или пассивный иммунитет.
Различают врожденный (видовой) и приобретенный (индивидуальный) виды иммунитета.
Врожденный иммунитет является наследственным признаком и обеспечивает невосприимчивость к тому или иному инфекционному заболеванию с момента рождения и наследуется от родителей. Причем иммунные тела могут проникать через плаценту из сосудов материнского организма в сосуды эмбриона или же новорожденные получают их с материнским молоком.
Приобретенный иммунитет делят на естественный и искусственный, а каждый из них разделяют на активный и пассивный.
Естественный активный иммунитет вырабатывается у человека в процессе перенесения инфекционного заболевания. Так, люди, перенесшие в детстве корь или коклюш, уже не заболевают ими повторно, так как у них в крови образовались защитные вещества - антитела.
Естественный пассивный иммунитет обусловлен переходом защитных антител из крови матери, в организме которой они образуются, через плаценту в кровь плода. Пассивным путем и через материнское молоко дети получают иммунитет по отношению к кори, скарлатине, дифтерии и др. Через 1–2 года, когда антитела, полученные от матери, разрушаются или частично удаляются из организма ребенка, восприимчивость его к указанным инфекциям резко возрастает.
Искусственный активный иммунитет возникает после прививки здоровым людям и животным убитых или ослабленных болезнетворных ядов - токсинов. Введение в организм этих препаратов - вакцин - вызывает заболевание в легкой форме и активизирует защитные силы организма, вызывая в нем образование соответствующих антител.
С этой целью в стране проводится планомерная вакцинация детей против кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита, туберкулеза, столбняка и других, благодаря чему достигнуто значительное снижение числа заболеваний этими тяжелыми болезнями.
Искусственный пассивный иммунитет создается путем введения человеку сыворотки (плазма крови без белка фибрина), содержащей антитела и антитоксины против микробов и их ядов-токсинов. Сыворотки получают главным образом от лошадей, которых иммунизируют соответствующим токсином. Пассивно приобретенный иммунитет сохраняется обычно не больше месяца, но зато проявляется сразу же после введения лечебной сыворотки. Своевременно введенная лечебная сыворотка, содержащая уже готовые антитела, часто обеспечивает успешную борьбу с тяжелой инфекцией (например, дифтерией), которая развивается так быстро, что организм не успевает вырабатывать достаточное количество антител и больной может умереть.
Иммунитет фагоцитозом и выработкой антител защищает организм от инфекционных заболеваний, освобождает его от погибших, переродившихся и ставших чужеродными клеток, вызывает отторжение пересаженных чужеродных органов и тканей.
После некоторых инфекционных заболеваний иммунитет не вырабатывается, например, против ангины, которой можно болеть много раз.
Фагоцитоз — это защитный механизм организма, поглощающий твердые частицы. В процессе уничтожения вредоносных веществ выводятся шлаки, токсины, отходы разложения. Активные клетки способны вычислять посторонние включения тканей. Они начинают быстро атаковать агрессора, расщепляя его на простейшие частицы.
Сущность явления
Фагоцитоз — это защита против болезнетворных микроорганизмов. Отечественный ученый Мечников И.И. проводил опыты по исследованию явления. Он вводил в организм морских звезд и дафний инородные включения и фиксировал результаты наблюдений.
Этапы фагоцитоза были зафиксированы через микроскопическое обследование морских обитателей. В качестве возбудителя использовались споры грибков. Поместив их в ткани морской звезды, ученый заметил движение активных клеток. Подвижные частицы нападали снова и снова пока полностью не покрыли собой инородное тело.
Однако после превышения количества вредоносных составляющих животное сопротивляться было не в состоянии и погибло. Защитным клеткам дано название фагоциты, состоящее из двух греческих слов: пожирать и клетка.
Активные частицы защитного механизма
Выделяют действие лейкоцитов и макрофагов как результат фагоцитоза. Это не единственные клетки на страже здоровья тела, у животных активными частицами выступают ооциты, плацентные «стражники».
Явление фагоцитоза осуществляется двумя защитными клетками:
- Нейтрофилами — создаются в костном мозге. Относятся к гранулоцитарным частицам крови, структура которых выделяется своей зернистостью.
- Моноцитами — вид лейкоцитов, выходят из костного мозга. Молодые фагоциты обладают большой подвижностью и осуществляют строение основного защитного барьера.
Избирательная защита
Фагоцитоз — это активная защита организма, при которой уничтожаются только патогенные клетки, полезные частицы без осложнений проходят барьер. Для анализа состояния здоровья человека применяется количественная оценка путем лабораторных исследований крови. Повышенная концентрация лейкоцитов говорит о текущем воспалительном процессе.
Фагоцитоз — это защитный барьер против огромного количества возбудителей:
- бактерий;
- вирусов;
- сгустков крови;
- опухолевых клеток;
- спор грибов;
- токсинов и шлаковых включений.
Показатели лейкоцитов периодически меняются, правильные выводы выстраиваются после нескольких общих анализов крови. Так, у беременных женщин количество чуть завышено, и это нормальное состояние организма.
Низкие показатели фагоцитоза отмечаются при длительных хронических заболеваниях:
- туберкулезе;
- пиелонефрит;
- инфекциях дыхательных путей;
- ревматизме;
- атопическом дерматите.
Активность фагоцитов меняется под воздействием некоторых веществ:
- холестерин;
- соли кальция;
- антитела;
- гистамин.
Авитоминозы, применение антибиотиков, кортикостероидов угнетают защитный механизм. Фагоцитоз выступает помощником иммунитету. Принудительная активация происходит тремя путями:
- Классический — проводится по принципу антиген-антитело. Активаторами выступают иммуноглобулины IgG, IgM.
- Альтернативный — используются полисахариды, вирусные частицы, опухолевые клетки.
- Лектиновый — применяется группа белков, проходящих через печень.
Последовательность уничтожения частиц
Для понимания процесса защитного механизма определены стадии фагоцитоза:
- Хемотаксис — период проникновения инородной частицы в организм человека. Характеризуется обильным выделением химического реагента, служащего сигналом к активности для макрофагов, нейтрофилов, моноцитов. Иммунитет человека напрямую зависит от активности защитных клеток. Все пробужденные клетки атакуют область внедрения постороннего тела.
- Адгезия — распознавание инородного тела за счет рецепторов фагоцитами.
- Подготовительный процесс защитных клеток к атаке.
- Поглощение — частицы постепенно закрывают чужеродную субстанцию своей мембраной.
- Формирование фагосомы — завершение окружения инородного тела мембраной.
- Создание фаголизосомы — пищеварительные ферменты выбрасываются внутрь капсулы.
- Киллинг — убийство вредоносных частиц.
- Выведение остатков расщепления частиц.
Стадии фагоцитоза рассматриваются медициной для понимания внутренних процессов развития любого заболевания. Врач обязан разбираться в основах явления для диагностики воспаления.
Анализ крови пациента после острой кровопотери показал низкий уровень гемоглобина, увеличение числа ретикулоцитов, сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Чем обусловлен низкий показатель гемоглобина? Какие лейкоцитарные гемопоэтические клетки будут видны в этом случае в мазке крови?
Ответ: Низкий показатель гемоглобина обусловлен большой кровопотерей, количество эритроцитов в крови на литр снижено, следовательно, показатель гемоглобина упал; увеличение числа ретикулоцитов засчет выброса из красного костного мозга в качестве компенсации недостаточного количества эритроцитов; сдвиг лейкоцитарной формулы влево обусловлен воспалением, либо нехваткой зрелых форм вследствие кровопотери. В этом случае в мазке крови будут видны юные и палочкоядерные формы нейтрофилов.
У экспериментальных мышей сразу после рождения удалили вилочковую железу. Как это отразится на иммунных реакциях? С какими форменными элементами крови связаны эти нарушения?
Ответ: Мыши не будут иметь специфической иммунной защиты организма; эти нарушения связаны с Т-лимфоцитами крови, так как их дозревание Т-лимфоцитов с момента детерминации про-Т-лимфоцитов происходит в тимусе (+ не происходит отторжения чужеродных трансплантантов и распознавание чужеродных антигенов).
Форменные элементы крови были отделены от плазмы центрифугированием и помещены в питательную среду. Какие из них могут дать колонии?
Ответ: Колонии могут дать Стволовые Клетки Крови (СКК), которые могут оказаться в кровеносном русле.
Известно, что при лучевом поражении больше всего страдают функции красного костного мозга, желудочно-кишечного тракта и половых желез. Какие морфологические особенности сближают эти органы в отношении чувствительности к радиации?
??? Ответ: Наличие стволовых клеток. В ККМ происходят нарушения в СКК, в половых железах происходят нарушения в половых клетках. Все эти органы сближают активно делящиеся клетки, а во время деления клетка наиболее чувствительна к неблагоприятным факторам, в том числе радиации.
Периферические органы кроветворения и иммуногенеза.
При пересадке чужеродной ткани в организме реципиента возникают защитные реакции, приводящие к гибели трансплантата. Какие клетки участвуют в реакции отторжения? В каких органах реципиента и где образуются эти клетки?
Ответ: Т-киллеры, образуются в ККМ, антигеннезависимую дифференцировку проходят в тимусе, антигензависимую в лимфоидных образованиях – лимфоузлах, миндалинах, селезенке.?
Инфекционное воспаление вызывает защитные реакции в регионарных лимфатических узлах, в числе которых происходит увеличение количества плазмоцитов в мозговых тяжах и синусах. Каким образом увеличивается количество плазмоцитов? Какую роль они играют?
Ответ: Плазмоциты – продукт антигензависимой дифференцировки В-лимфоцитов, которая происходит после активирования В-клетки Т2-хелпером. Плазмоциты продуцируют на свою поверхность антитела (иммуноглобулины G и А), которые слущиваются с поверхности плазмоцита и действуют на антиген дистантно (гуморальный иммунитет).
Исследователь в гистологических препаратах селезенки выявил повышенное содержание железа. Что является источником железа в селезенке? О нем свидетельствует увеличение его содержания?
Ответ: Стареющие или патологические эритроциты, это свидетельствует о повышенном старении эритроцитов или мутациях, приводящих к гибели этих клеток крови.
В целях изучения реактивности лимфатических узлов экспериментальному животному ввели в приносящий лимфатический сосуд витальный краситель. В каких клетках лимфатического узла можно обнаружить частицы красителя? Какие структуры способствуют задерживанию инородных частиц в лимфатическом узле?
Ответ: В макрофагах по краям синусов в красной пульпе, в плазмоцитах.
Новорожденным мышам удалили вилочковую железу, а через некоторое время взяли для гистологического исследования селезенку и лимфатические узлы. Какие изменения можно ожидать в этих органах? С какими клеточными элементами они связаны?
Ответ: Тимус – место созревания Т-лимфоцитов. В белой пульпе селезенки не будет Т-лимфоцитов, которые образуют там периартериальную зону, муфтообразные скопления вокруг пульпарных артерий. В лимфоузлах скопления Т-лимфоцитов обозначаются как паракортикальная зона (между корковым и мозговым веществом лимфоузла).
Исследователь обнаружил, что брыжеечные лимфатические узлы у животных в период активного пищеварения крупнее, чем у голодных. Чем можно объяснить этот факт? В каких зонах лимфатических узлов будут наблюдаться отличия?
Ответ: в период активного пищеварения чужеродные частицы с током крови попадают в регионарные лимфатические узлы, там в паракортикальной зоне они захватываются Антиген Представляющими клетками, которые их перерабатывают и выставляют на свою поверхность пептидные детерминанты(пептидные последовательности из 8-16 аминокислот), там дальше эти детерминанты опознаются Т0-хелперами, которые дифференцируются либо в Т1-хелперы и запускают клеточный иммунитет, либо в Т2-хелперы и запускают развитие гуморального иммунитета.
Но, вспомним,что в лимфоидной ткани брыжейки и миндалин преобладают В1-лимфоциты, тогда гуморальный иммунитет будет идти без активации Т2-хелперами В2-лимфоцитов, а при непосредственном контакте В1-лимфоцита с антигеном, при этом будут синтезироваться IgM, а не IgG, как в случае гуморального ответа с участием Т2-хэлперов и В2-лимфоцитом.Такая реакция (В1-лимфоцитов) намного быстрее, но менее специфична по отношению к антигену (не происходит реаранжировки генов, замены Сh цепей).
