Количественные и качественные изменения белкового состава плазмы крови

При различных патологических состояниях белковый состав плазмы крови может изменяться.

Основными видами изменений являются:

· Гиперпротеинемия - увеличение содержания общего белка плазмы. Причины: потеря большого количества воды (рвота, диарея, обширные ожоги), инфекционные заболевания (за счёт увеличения количества γ-глобулинов).

· Гипопротеинемия - уменьшение содержания общего белка в плазме. Наблюдается при заболеваниях печени (вследствие нарушения синтеза белков), при заболеваниях почек (вследствие потери белков с мочой), при голодании (вследствие недостатка аминокислот для синтеза белков).

· Диспротеинемия - изменение процентного соотношения белковых фракций при нормальном содержании общего белка в плазме крови, например, снижение содержания альбуминов и увеличение содержания одной или нескольких глобулиновых фракций при различных воспалительных заболеваниях.

 

Основные функции белков плазмы крови:

1) коллоидно-осмотический (белковый) и водный гомеостаз;

2) обеспечение правильного агрегатного состояния крови (жидкого);

3) кислотно-основной гомеостаз, поддержание постоянного уровня кислотности рН (7,34-7,43);

4) иммунный гомеостаз;

5) транспортная (перенос различных веществ);

6) питательная;

7) участие в свертывании крови.

 

Форменные элементы крови:

Эритроциты являются постклеточными структурами, утратившими в процессе развития ядро, органеллы и способность к делению. Их цитоплазма заполнена белковым пигментным включением – гемоглобином, который обусловливает оксифилию эритроцитов. Функции эритроцитов связаны с переносом кислорода и углекислого газа, а также аминокислот, антител, токсинов, лекарственных и других веществ. Количество эритроцитов у взрослого мужчины – 3,9-5,5×10¹² /л., у женщины – 3,7-4,9×10¹², у новорожденного – 6,0-9,0×10¹² /л крови. Оно может колебаться в зависимости от физиологических, психологических, экологических и других факторов.

Большинство эритроцитов (80-90%) имеет форму двояковогнутого диска (дискоциты). Эта форма оптимальная для движения по мелким кровеносным сосудам. Среди остальных встречаются планоциты (с плоской поверхностью), эхиноциты (шиповидные).

Форма эритроцита обусловлена подмембранным слоем цитоскелета (белки спектрин, анкерин), а группа крови (АВО) – антигенным составом гликокаликса. По наличию там ещё одного антигена, резус-фактора.

Гемоглобин состоит из белковой части – глобина, и небелковой группы – гема, содержащей железо, которое придаёт отдельным эритроцитам в свежей крови жёлтый цвет, а самой крови – красный. У человека два типа гемоглобина: НbА (взрослый) и НbF (фетальный – плодный). У взрослых содержится 98% НbА и 2% НbF, у новорожденного – 20% НbА и 80% НbF..

В гипотонической среде эритроциты набухают и разрушаются (гемолиз), в гипертонической – отдают воду и сморщиваются (плазмолиз). Продолжительность жизни эритроцитов равна 120 дням. Старые эритроциты погибают в селезёнке. В течение суток погибает 200 млн. эритроцитов и столько же образуется в красном костном мозге.

Лейкоциты (белые кровяные тельца). В отличие от эритроцитов, в свежей крови они бесцветны; содержат ядро и все органеллы цитоплазмы. После образования в красном костном мозге циркулируют в крови 8-10 часов, а затем, пройдя через стенку посткапиллярных венул, уходят в другие ткани, где выполняют свои специфические функции. Там они способны передвигаться с помощью выростов (псевдоподий). У взрослого человека в 1л крови содержится 3,8-9,0×10⁹ лейкоцитов (примерно в тысячу раз меньше, чем эритроцитов).

По наличию или отсутствию специфических гранул лейкоциты делятся:

зернистые (гранулоциты);

незернистые(агранулоциты);

Различают: нейтрофильные, эозинофильные (ацидофильные) и базофильные гранулоциты.

Нейтрофильные лейкоциты – самая многочисленная группа лейкоцитов, составляющая 60-75% от общего количества. В норме в крови человека находятся нейтрофилы раз ной степени зрелости: юные – самые молодые клетки с бобовидным ядром, – не превышают 0,5%; палочкоядерные нейтрофилы – более зрелые, – имеют ядро в виде S-образной палочки или подковы, составляют 1-6%; все остальные – сегментоядерные, зрелые клетки. Ядро последних содержит 3-5 сегментов, соединенных перемычками. Диаметр нейтрофилов в мазке крови 10-15 мкм. Продолжительность жизни нейтрофилов – 7-10 дней. Основная функция нейтрофилов – фагоцитоз. Они захватывают и переваривают в основном мелкие частицы и микроорганизмы, поэтому названы микрофагами. В процессе фагоцитоза бактерии сначала повреждаются с помощью специфических гранул (при этом в нейтрофиле происходит респираторный взрыв: резко усиливаются окислительные процессы, приводящие к появлению активных форм кислорода, участвующих в разрушении бактерий), а затем перевариваются ферментами лизосом – неспецифических гранул. Часть нейтрофилов при этом погибают и вместе с убитыми бактериями и разрушенными элементами ткани в очаге воспаления образуют беловатую густую жидкость – гной.

Эозинофильные лейкоциты составляют 0,5-5% от общего количества лейкоцитов крови. Их диаметр в мазке крови 12-17 мкм. В периферической крови юные и палочкоядерные формы эозинофилов встречаются редко, преобладают сегментоядерные клетки. Через 3-12 часов они покидают кровяное русло и функционируют в тканях около 10 дней. Отличительным признаком эозинофилов является наличие, кроме первичной (азурофильной) зернистости, представляющей лизосомы, специфических (эозинофильных) гранул. Последние составляют 95% и заполняют почти всю цитоплазму. Электронномикроскопически в них обнаруживают слоистое кристаллическое тело. В них содержатся главный основной белок, пероксидаза, гистаминаза и др. Эозинофилы способны связывать гистамин, адсорбируя на плазмолемме; фагоцитировать гистамин-содержащие гранулы и разрушать их с помощью фермента гистаминазы. Кроме того, они тормозят выделение гистамина из тучных клеток. Тем самым они тормозят аллергические и воспалительные реакции, медиатором которых является гистамин. Специфической функцией эозинофилов является также антипаразитарная – повреждая оболочку паразитов, они вызывают их гибель.

Базофильные лейкоциты – самые малочисленные и мелкие гранулоциты: 0,5-1% и около 9-12 мкм в мазке крови. Продолжительность жизни до месяца. В цитоплазме клеток содержатся гранулы двух типов: азурофильные (лизосомы) и базофильные (специфические). Базофильные гранулы крупные, содержат гистамин (расширяя мелкие кровеносные сосуды и усиливая их проницаемость, они стимулирует аллергические и воспалительные реакции) и гепарин (препятствует свёртыванию крови).

Лимфоциты в крови взрослых составляют 20-35%. Раз меры в мазке крови 5-10 мкм. Лимфоциты отличаются от остальных лейкоцитов круглым ядром с узким базофильным ободком цитоплазмы вокруг. Морфологически выделяют малые (зрелые) лимфоциты (5-6 мкм), средние (7-10 мкм) и большие (молодые) 10-12 мкм. По функции лимфоциты делят на Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты образуются в тимусе из костномозговых предшественников, а В-лимфоциты – в красном костном мозге. Дальнейшая дифференцировка этих клеток происходит в периферических органах кроветворения (лимфатических узлах, селезенке и др.).

Т-лимфоциты составляют около 65% и дифференцируются на Т-киллеры, Т-хелперы, Т-супрессоры и Т-клетки памяти. Т-киллеры – эффекторные клетки клеточного иммунитета (обеспечивают трансплантационный и противоопухолевый иммунитет). Т-хелперы обеспечивают влияние на В- и Т- лимфоциты, стимулируя гуморальный и клеточ ный иммунитет (именно они поражаются при СПИДе вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). Т-супрессоры тормозят иммунные реакции. Т-клетки памяти долгое время сохраняют информацию об антигене. В-лимфоциты составляют около 30% циркулирующих лимфоцитов. Они превращаются в плазмоциты и В-клетки памяти. Плазмоциты находятся в рыхлой соединительной ткани и вырабатывают антитела, инак тивирующие антигены, т. е. обеспечивают гуморальный иммунитет. В-клетки памяти участвуют в иммунном ответе на повторное поступление антигенов.Морфологически разные лимфоциты между собой не отличаются; их можно различить только иммуногистохимически. Кроме В- и Т-лимфоцитов, имеется ещё один класс лимфоцитов – естественные киллеры или большие гранулированные лимфоциты. Они составляют 5% всех лимфоцитов и с помощью белка перфорина и протеолитических ферментов гранзимов способны разрушать клетки-мишени (клетки, заражённые вирусом и опухолевые клетки).

B-лимфоциты (B-клетки) — это тип лимфоцитов, обеспечивающий гуморальный иммунитет. У взрослого человека и млекопитающих B-лимфоциты образуются в костном мозге из стволовых клеток, у эмбрионов — в печени и костном мозге.

Главная функция B-лимфоцитов — это выработка антител. Воздействие антигена стимулирует образование клона B-лимфоцитов, специфического к данному антигену. Затем происходит дифференцировка новообразованных B-лимфоцитов в плазматические клетки, вырабатывающие антитела. Эти процессы проходят в лимфоидных органах, регионарных к месту попадания в организм чужеродного антигена.

В различных органах проходит накопление клеток, продуцирующих иммуноглобулины разных классов:

1) в лимфоузлах и селезенке находятся клетки, продуцирующие иммуноглобулины М и иммуноглобулины G;

2) в пейеровых бляшках и других лимфоидных образованиях слизистых оболочек находятся клетки, продуцирующие иммуноглобулины А и Е.

Контакт с любым антигеном инициирует образование антител всех пяти классов, но после включения регуляторных процессов в специфических условиях начинают преобладать иммуноглобулины определенного класса.

В норме в организме в небольших количествах присутствуют антитела практически ко всем существующим антигенам. Антитела, полученные от матери, присутствуют в крови новорожденного. Антителообразование в плазматических клетках, которые образуются из B-лимфоцитов, тормозит выход в дифференцировку новых B–лимфоцитов по принципу обратной связи. Новые B-клетки не выйдут в дифференцировку, пока в данном лимфоузле не начнется гибель клеток, продуцирующих антитела, и только в случае, если в нем будет еще антигенный стимул.

Моноциты – самые крупные форменные элементы крови (в мазке крови достигают 18-20 мкм). Их количество – 6-8% от всех лейкоцитов. Моноциты имеют крупное, чаще бобовидное ядро и слабобазофильную цитоплазму. В последней содержатся мелкие азурофильные гранулы – лизосомы; хорошо развиты все органеллы. В тканях моноциты превращаются в макрофаги рыхлой соединительной ткани и многих органов (клетки Купфера печени, клетки Лангерганса эпидермиса кожи, береговые клетки лимфоузлов, макрофаги селезёнки и альвеол лёгких). Они образуют макрофагическую, или мононуклеарную фагоцитарную систему организма. Их основной функцией является фагоцитоз бактерий, чужеродных частиц, остатков разрушенных клеток, а также презентация антигенов лимфоцитам и секреция активаторов лимфоцитов – интерлейкинов. Они также выделяют ряд защитных факторов, повреждающих вирусы (интерферон) и бактерии (лизоцим).

Кровяные пластинки, или тромбоциты. Являются фрагментами цитоплазмы надклеточных структур (симпластов) красного костного мозга – мегакариоцитов. Число тромбоцитов в крови составляет 200-300×10⁹/л (в 20 раз меньше, чем эритроцитов), размер – 2-3 мкм. Каждая пластинка состоит из двух частей: грануломера и гиаломера. Гиаломер – прозрачная часть, находится на периферии тромбоцита и состоит из микротрубочек, микрофиламентов и канальцев. Грануломер – интенсивно окрашенная часть, находится в центре и содержит гранулы, остатки органелл, а также включения гликогена. α-гранулы содержат факторы свертывания крови, а ß-гранулы – серотонин, гистамин, адреналин, поглощаемые из плазмы крови. Содержимое гранул выделяется по открытой системе канальцев, связанных с плазмолеммой.

Тромбоциты участвуют в свёртывании крови (сначала быстро слипаются и закрывают дефект стенки кровеносного сосуда – белый тромб), а затем стимулируют превращение растворимого в плазме крови фибриногена в нерастворимый фибрин, нити которого задерживают эритроциты и образуется красный тромб. В результате кровотечение из повреждённого кровеносного сосуда прекращается.Продолжительность жизни тромбоцитов – 7-10 дней, они погибают в селезёнке.

Гемопоэз — процесс образования форменных элементов крови: эритроцитов (эритропоэз), тромбоцитов (тромбопоэз) и лейкоцитов (лейкопоез).

Различают эмбриональный гемопоэз, который приводит к развитию крови как ткани и происходит в эмбриональный период и постэмбриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.

Кроветворные органы – красный костный мозг, тимус, лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные образования по ходу желудочно-кишечного тракта и дыхательной системы и главная их функция – образование форменных элементов крови.

Эритропоэз.

В эмбриональном периоде кроветворение осуществляется вначале в кровяных островках желточного мешка, затем примерно спустя 5 недель эмбрионального развития – в печени. Селезенка включается в процесс кроветворения с 16 недели внутриутробного развития. Первые гемопоэтические элементы появляются в костном мозге на 2-ом месяце эмбрионального развития, однако миелоидный период кроветворения начинается на 4-5-м месяцах эмбрионального развития, вытесняя постепенно кроветворение в печени и селезенке. Костномозговой эритропоэз осуществляется вне синусов, в строме костного мозга, то есть эктраваскуляторно. К моменту рождения ребенка костный мозг развивается полностью, а экстрамедуллярное кроветворение практически завершается. Постэмбриональный период кроветворения начинается после рождения ребенка и продолжается на протяжении всей жизни. Гемопоэз осуществляется в специализированных гемопоэтических тканях: миелоидной (эпифизы трубчатых костей и полости многих губчатых костей) и лимфоидной (тимус, селезенка, лимфатические узлы). В миелоидной ткани образуются эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. В лимфоидной ткани идет дальнейшая дифференцировка и созревание лимфоцитов, а также плазматических клеток – основных продуцентов антител.

Постэмбриональный гемопоэз обеспечивает процессы физиологической регенерации крови, то есть её обновление, что компенсирует физиологические процессы разрушения дифференцированных клеток крови.

В условиях нормы функциональная активность органов кроветворения и кроверазрушения строго сбалансирована, что обеспечивает относительное постоянство содержания эритроцитов и других клеток в периферической крови. Разрушение эритроцитов происходит примерно после 120-дневного пребывания их в системной циркуляции при участии тканевых макрофагов селезенки, лимфатических узлов, печени. Гемоглобин, освобождающийся в процессе распада эритроцитов, трансформируется в билирубин в клетках моноцитарно-макрофагальной системы, а затем в гембилирубин (непрямой билирубин), вступая во взаимодействие с белками крови или липопротеидами. Гембилирубин в свою очередь элиминируется из системного кровотока печеночными клетками, где превращается в прямой билирубин (соединение билирубина с глюкуроновой кислотой). Прямой билирубин вместе с желчью поступает в кишечник, постепенно превращается в другие желчные пигменты (стеркобилиноген, уробилиноген) которые, выделяясь с калом и мочой, придают им окраску. При внутриклеточном разрушении эритроцитов основным продуктом, образующимся после распада гемоглобина, является билирубин, а при внутрисосудистом гемолизе большие количества гемоглобина соединяются с α2-гликопротеином-гаптоглобином, который не проникает в мочу.

Основным регулятором эритропоэза является эритропоэтин – гликопротеид, интенсивно вырабатывающийся в условиях гипоксии. При гипоксических состояниях различного генеза концентрация эритропоэтина возрастает в десятки раз по сравнению с нормой. Основным источником синтеза эритропоэтина являются почки (до 90 %), печень (около 10 %), а также макрофаги костного мозга и селезенки. Для эритропоэтина характерен мембранный тип рецепции эритропоэтинчувствительными клетками костного мозга с последующими активацией митоза и дифференцировки клеток, в частности, стимуляцией транспорта железа в эритрокариоцитах, синтеза цепей глобина, ферментов образования гема, синтеза мембранных белков и эритроцитарных антигенов.

Эритропоэз стимулируется под влиянием катехоламинов, глюкокортикоидов, андрогенов, гормонов щитовидной железы, инсулина, плацентарного пролактина, ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-9, ИЛ-11, КСФ, фолиевой кислоты, витаминов С, В12, железосодержащих препаратов.

Эритропоэз угнетается при повышенной оксигенации тканей, когда снижается образование эритропоэтина, а также под влиянием эстрогенов, глюкагона, ацетилхолина, интерферонов, ФНО-а, ИЛ-1, ИЛ-5, эритроцитарных кейлонов.

Тромбоцитопоэз — это процесс образования тромбоцитов периферической крови. Тромбоциты, наименьшие из форменных элементов крови, образуются путем «отшнуровывания» от самых крупных (40 до 100 мкм) костномозговых клеток — мегакариоцитов. Их уникальность состоит в том, что содержание ДНК у большинства этих клетках в 8 и более раз превышает таковое в диплоидных клетках, например в лимфоцитах. Длительность преобразования ПСГК в мегакариоциты составляет 8-9 дней. Зрелые клетки располагаются как в красном костном мозге, так и в легких (после миграции). Каждый мегакариоцит в зависимости от его величины образует от 2000 до 8000 тромбоцитов.

Продукция тромбоцитов и дифференцирование коммитированных унипотентных стволовых клеток — предшественников мегакариоцитов контролируется главным образом тромбопоэтином (ТПО). Этот гормон синтезируется в основном клетками печени и секретируется из них с постоянной скоростью.

Начальные этапы дифференцирования ПСГК по мегакариоцитарному пути поддерживают ИЛ-3 и ИЛ-5, а «отшнуровывание» тромбоцитов от мегакариоцитов ускоряют ИЛ-6 и ИЛ-11. Признаки апоптоза мегакариоцитов отмечаются с момента отшнуровывания тромбоцитов, и завершение этого процесса осуществляется при их захвате и разрушении макрофагами легких и (или) красного костного мозга. Примерно 30% образовавшихся тромбоцитов депонируется в селезенке.

Лейкопоэз — это процесс образования, дифференцировки и созревания лейкоцитов периферической крови. В нем выделяют мислопоэз и лимфопоэз.

Миелопоэз — процесс образования и дифференцировки в красном костном мозге гранулоцитов (нейтрофилов, базофилов и эозинофилов) и моноцитов из ПСГК.

Лимфопоэз — процесс образования в красном костном мозге и в лимфоидных органах лимфоцитов. Он начинается образованием из ПГСК в красном костном мозге В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов в тимусе и других первичных лимфоидных органах и завершается дифференцировкой и развитием лимфоцитов после воздействия на них антигенов во вторичных лимфоидных органах — селезенке, лимфатических узлах и лимфоидной ткани желудочно-кишечного и дыхательного трактов. Моноциты и лимфоциты способны к дальнейшему дифференцированию и рециркуляции (кровь → тканевая жидкость → лимфа → кровь). Моноциты могут превращаться в тканевые макрофаги, остеокласты и другие формы, лимфоциты — в клетки памяти, хелперы, плазматические и др.

В регуляции образования лейкоцитов важную роль играют продукты разрушения лейкоцитов (лейкопоэтины), которые стимулируют клетки микроокружения ПСГК — Т-клетки, макрофаги, фибробласты и эндотелиальные клетки костного мозга. В ответ клетки микроокружения образуют ряд цитокинов, ростовых и других раннедействующих факторов, стимулирующих лейкопоэз.

Образование лейкоцитов регулируется также действием факторов, стимулирующих и угнетающих лейкопоэз отдельных форм лейкоцитов. Ведущую роль в регуляции образования отдельных форм лейкоцитов играют сигналы активированных лейкоцитов крови. Например, нейтрофильные лейкоциты активируются при микробной или вирусной инфекции и образуют при этом ГМ-КСФ, ИЛ-3, необходимые для стимуляции образования в красном костном мозге большего количества нейтрофилов. Активированные при паразитарной инфекции эозинофилы и базофилы образуют ИЛ-5, ИЛ-3, ГМ-КСФ, необходимые для стимуляции образования в красном костном мозге большего количества эозинофилов и базофилов. Активированные моноциты образуют М-КСФ, В-лимфоциты — ИЛ- 1,4,5,6,7 и т.д.

Заключение.

Кровь – это важная часть организма, одна из самых удивительных тканей в человеческом теле. Ее функции разнообразны, а значение не возможно переоценить. Кровь-основа жизни.

 

 

Список используемой литературы: