наверх
← Ко всем материалам
24 августа 2022
525
Фонд борьбы с лейкемией

О крови

Как образуются и работают клетки крови.

Что такое кровь?

Кровь состоит из двух основных компонентов ‒ жидкой части (плазмы) и погруженных в нее клеток крови. Плазма, в свою очередь, состоит из воды, а также содержит белки и другие вещества: электролиты, витамины, питательные вещества. К белкам, например, относятся антитела, которые защищают нас от инфекций.

По системе сосудов кровь циркулирует по всему организму и обеспечивает нормальное течение жизненно важных процессов. Главные функции крови ‒ транспорт веществ, регуляция процессов обмена и защита организма, поэтому можно сказать, что с помощью клеток крови мы дышим, питаемся, справляемся с инфекциями, а при нарушении их работы страдает весь организм.

Какие бывают клетки крови?

Существует три типа клеток крови: эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

Эритроциты ‒ дискообразные клетки без ядра. Они очень пластичны и благодаря этому могут «протискиваться» в самые маленькие капилляры. Каждый эритроцит содержит гемоглобин ‒ белок, который носит на себе кислород и окрашивает эти клетки и всю кровь в красный цвет.

В крошечных кровеносных сосудах легких эритроциты собирают кислород из вдыхаемого воздуха и переносят его в кровотоке ко всем органам, где он необходим для обмена веществ. Так же эритроциты забирают от клеток углекислый газ, с кровотоком транспортируют его обратно в легкие, и мы выдыхаем его.

Кроме того, эритроциты могут собирать и отдавать другие вещества ‒ водород и азот. Это очень важная функция, потому что водород участвует в образовании кислот или щелочей в составе крови, непосредственно влияя на ее кислотно-щелочной баланс ‒ pH. Азот регулирует тонус сосудов: когда эритроциты отдают азот, кровеносные сосуды расширяются и артериальное давление падает.

Тромбоциты ‒ мелкие безъядерные пластинки. Это главные клетки системы свертывания крови, их работа ‒ остановка кровотечения при повреждении сосуда. Скапливаясь на его внутренней стороне, они образуют сгусток-затычку ‒ тромб, который надежно фиксируется с помощью белковых нитей-закрепителей.

Лейкоциты ‒ белые кровяные тельца, которые защищают организм от инфекций. Эти клетки делят на две группы: гранулоциты и агранулоциты.

Гранулоциты содержат гранулы ‒ пузырьки с активными веществами, которые работают, как пули, что позволяет гранулоцитам не только узнавать чужеродные организму клетки (инфекционных агентов), но и уничтожать их. К этой группе относятся нейтрофилы, которые защищают нас от бактериальных и грибковых инфекций; эозинофилы ‒ содержат гранулы с веществами, обладающими высокой антипаразитарной активностью, выброс которых способствует началу воспалительной реакции; и базофилы ‒ они высвобождают гистамины, которые запускают аллергическую реакцию в ответ на появление раздражителя.

Агранулоциты ‒ клетки без гранул, в этой группе выделяют моноциты и лимфоциты. Из моноцитов в тканях образуются макрофаги, которые поглощают и переваривают разные «отходы», в том числе бактерии и поврежденные или чужеродные клетки. Лимфоциты ‒ самые высокоточные клетки иммунной системы, они отличаются узкой специализацией ‒ могут узнать портрет конкретного «преступника» и запустить атаку на него. Таким образом они борются с инфекционными агентами и злокачественными заболеваниями. Лимфоциты делятся на два класса: B-клетки ‒ производят антитела, которые метят чужеродную клетку, и Т-клетки ‒ уничтожают помеченную В-клеткой чужеродную клетку или агента.

Лейкоциты живут в крови от нескольких часов до нескольких дней, тромбоциты циркулируют 5‒9 дней, а эритроциты могут находиться в кровотоке до 120 дней.

Основные признаки поражения клеток крови?

Если снижено число тромбоцитов (такое нарушение называется тромбоцитопенией), то легко возникают и плохо останавливаются кровотечения. Могут появляться синяки, даже при отсутствии очевидной травмы.

Если мало эритроцитов (анемия), снижается уровень гемоглобина и кислород не доставляется к клеткам в нужном объеме. Из-за этого мы ощущаем слабость, усталость, быстро устаем от привычных нагрузок.

При недостаточном количестве лейкоцитов (лейкопения) организм особенно склонен к инфекциям. В этом случае человек часто болеет и плохо восстанавливается после перенесенных заболеваний.

Как образуются клетки крови?

Образование новых клеток крови называется кроветворением, или гемопоэзом. Исходная точка этого процесса ‒ гемопоэтическая стволовая клетка (ГСК), которая обладает неограниченным потенциалом и может стать прародительницей любой клетки крови. Во «взрослом возрасте» все клетки крови формируются от общей предшественницы в костном мозге ‒ губчатом материале в центре костей.

Путь образования клеток можно представить в виде генеалогического древа с потомками ‒ ростками. На каждом этапе развития клетки становятся все более специализированными и вместе с тем теряют способность изменить свой путь ‒ они становятся предшественниками тромбоцитов, эритроцитов, гранулоцитов, моноцитов или лимфоцитов. 

Незрелые или молодые клетки-предшественницы называются бластами.

Каждый следующий шаг развития наделяет клетку все более четкими характеристиками и функциями. Через 5‒6 превращений клетка обретает определенные и специфические признаки. Например, образуются гранулы для гранулоцитов с веществами, способными уничтожать инфекционных агентов, или происходит потеря ядра для формирования эритроцита или тромбоцита. Некоторые клетки «дозревают», уже покинув костный мозг.

Существует два основных вида клеток-предшественниц ‒ миелоидные и лимфоидные. Конечные продукты миелоидного предшественника ‒ эритроциты, тромбоциты, гранулоциты и моноциты. Гранулоциты пройдут стадии развития от миелобласта до созревшего нейтрофила, эозинофила, базофила. От того же миелобласта образуются и моноциты, которые за пределами костного мозга, в тканях организма, превратятся в макрофаги. Эритроциты берут начало от проэритробласта, тромбоциты ‒ от мегакариобласта.

Из общего лимфоидного предшественника образуются Т- и B-лимфоциты, а также клетки натуральные киллеры.

Кроветворение происходит в режиме нон-стоп: за сутки в организме образуется огромное количество клеток ‒ примерно 200 миллиардов эритроцитов, 10 миллионов лейкоцитов и 400 миллиардов тромбоцитов.

К чему приводит нарушение развития клеток?

Сбой в процессе развития может произойти на любой стадии образования клетки. Если поражается ГСК, костный мозг начинает производить нефункциональные или злокачественные клетки вместо здоровых зрелых клеток, в результате чего развиваются острые лейкозы (миелоидные, Т- или В-клеточные). Поражение более поздних предшественников может стать причиной хронического лейкоза, поражение лимфоцитов ‒ причиной лимфомы. Изменение зрелого варианта B-лимфоцита ‒ плазматической клетки вызывает множественную миелому.

Стадия развития пораженной клетки обычно фигурирует в диагнозе лимфомы или лейкоза, например острый миелоидный лейкоз или острый лимфобластный лейкоз. Это значит, что клетка вместо того, чтобы следовать по нормальному пути развития, начала бесконтрольно делиться раньше обретения функций здоровой клетки. В результате активного деления аномальные клетки постепенно вытесняют из костного мозга другие ростки кроветворения.

Что влияет на образование клеток крови?

Кроветворение должно соответствовать нуждам организма ‒ поэтому этот процесс четко регулируется. При снижении уровня клеток одного вида через специальные сигналы-стимуляторы клетке-предшественнице передается информация о необходимости их усиленного производства. Если, например, возрастают потребности в доставке кислорода к клеткам организма (при беременности или активных занятиях спортом), будут производиться эритроциты. Ведь именно они смогут на гемоглобине «привезти» недостающий кислород всем клеткам крови. Этот заказ будет выполнен в костном мозге.

Помимо костного мозга в регуляции клеток крови участвуют другие органы ‒ лимфатические узлы, селезенка и печень. Они дирижируют производством, разрушением и функционированием клеток. Поэтому при поражении любого из органов кроветворения страдают клетки крови. Это можно увидеть по изменениям в анализах.

Какие тесты помогают оценить работу системы кроветворения?

Общий анализ крови показывает количественное и качественное соотношение разных клеток крови. Это простой, доступный и при этом один из самых информативных тестов в гематологии, по его показателям можно заметить снижение или, наоборот, избыточное производство определенной фракции клеток.

Анализ крови на показатели гемостаза поможет оценить риски кровотечения или тромбоза.

Кровь участвует в важнейших процессах в организме:

1. Транспорт веществ

Доставка полезных компонентов (гормонов, витаминов, питательных молекул) к клеткам тела и выведение продуктов их обмена (детоксикация).

2. Регуляция процессов обмена

Доставленные в кровотоке гормоны и активные вещества воздействуют на клетки и передают сигналы/команды от нервной и эндокринных систем в органы и ткани. Также кровь поддерживает баланс веществ, уровень кислотности и содержание гормонов, необходимые для функционирования организма.

3. Детоксикация

Выведение продуктов обмена клеток и токсинов и перенос их к почкам и печени, которые перерабатывают и удаляют их из организма.

4. Теплообмен

Кровь поддерживает температуру тела благодаря свойствам плазмы, которая может забирать и отдавать тепло, а также за счет изменения скорости кровотока. Когда сосуды расширены, ток крови замедляется, и это приводит к потере тепла. Если мы мерзнем, происходит спазм сосудов и сбережение тепла.

5. Дыхание

Эритроциты переносят кислород из вдыхаемого легкими воздуха к каждой клетке организма и выводят углекислый газ обратно к легким, чтобы мы могли его выдохнуть.

6. Защита от инфекций

С помощью доставки иммунных клеток (лейкоцитов), антител и молекул воспаления.

7. Защита от кровотечений

При повреждении сосуда тромбоциты формируют тромб и «заклеивают» повреждение.

8. Защита от злокачественных заболеваний

Лейкоциты уничтожают измененные клетки до того, как они успевают размножиться.

Поделиться