Н. Н. Алипова, канд биол наук О. В. Левашова и канд биол наук М. С. Морозовой под редакцией акад. П. Г. Костюка москва «мир» 1996 ббк 28. 903 Ф50
| Вид материала | Документы |
- Приглашение и программа разнообразие почв и биоты северной и центральной азии, 521.14kb.
- М. А. Ляшко доц., канд физ мат наук; Т. Н. Смотрова доц., канд, 2299.13kb.
- Современные направления развития физической культуры, спорта и туризма, 4493.6kb.
- Отчет о проведении Международной научной конференции-семинара «Современные методы психологии», 97.76kb.
- Образовательная программа дошкольного образования Москва «Просвещение», 5670.3kb.
- Пособие для врачей и среднего медицинского персонала Минск, 5480.63kb.
- Ббк 63. 3(0) Н72, 4378.93kb.
- Тезисы докладов, 4290.75kb.
- Строительные нормы и правила нагрузки и воздействия сниП 01. 07-85* министерство строительства, 1162.86kb.
- Ббк 63. 3(0) Н72, 5546.58kb.
18.4. Лейкоциты
Общие свойства и образование лейкоцитов
Число лейкоцитов. Лейкоциты, или белые (бесцветные) кровяные тельца,-это клетки с ядрами, не содержащие гемоглобина. В 1 мкл крови здорового человека содержится от 4 до 10 тыс. лейкоцитов. В отличие от эритроцитов, число которых в крови здорового человека относительно постоянно, численность лейкоцитов значительно колеблется в зависимости от времени суток и функционального состояния организма. Лейкоцитозом называется состояние, при котором содержание белых кровяных телец превышает 10000 в 1 мкл крови: если же их меньше 4000 в 1 мкл, говорят о лейкопении.
ГЛАВА 18. ФУНКЦИЯ КРОВИ 427
Лейкоцитоз чаще всего наблюдается при воспалительных заболеваниях и в наиболее тяжелой форме-при лейкозах.
Лейкоциты-это не однородные клетки: на основании морфологических особенностей, выполняемых функций и места зарождения выделяют три основные группы лейкоцитов-гранулоциты, моноциты и лимфоциты (табл. 18.5; рис. 18.6). Все они, как и эритроциты, происходят от плюрипотентных стволовых кроветворных (гемопоэтических) клеток. Гранулоциты и моноциты образуются в костном мозгу под влиянием некоторых гормоноподобных гликопротеинов мезенхимального происхождения («колониестимулирующие факторы», КСФ). Структура этих вешеств изучена лишь частично. Предшественники лимфоцитов первыми ответвляются от общего древа стволовых клеток (рис. 18.5); формируются же лимфоциты во вторичных лимфатических органах (с. 440). Специфическим фактором роста для лимфоцитов служит интерлейкин-2, который в свою очередь продуцируется лимфоцитами, активированными антигеном.
У новорожденных и детей, как правило, содержание лейкоцитов выше, чем у взрослых, и составляет около 10000 в 1 мкл крови. Соотношения между различными группами лейкоцитов у них также иные: в раннем детстве относительно преобладают лимфоциты и моноциты.
Подсчет лейкоцитов производят под микроскопом таким же способом, как и подсчет эритроцитов. Поскольку лейкоцитов значительно меньше, чем эритроцитов, кровь для анализа разводят всего в 10 раз в калиброванной пипетке, содержащей 0,3%-ный раствор уксусной кислоты с добавлением метиленового синего. Уксусная кислота разрушает эритроциты, а ядра лейкоцитов окрашиваются в синий цвет. Затем 0,1 мкл раствора переносят в стандартную счетную камеру. Содержание лейкоцитов в I мкл крови вычисляют, исходя из объема камеры и степени разведения.
Миграция лейкоцитов. Все виды лейкоцитов способны к амебоидному движению, благодаря чему они могут выходить (мигрировать) через стенку кровеносных сосудов (этот процесс называют также диапедеэом). Они обладают положительным хемотаксисом по отношению к бактериальным токсинам, продуктам распада бактерий или клеток организма и комплексам антиген-антитело. Лейкоциты способны окружать инородные тела и захватывать их в цитоплазму (фагоцитоз). В лейкоцитах каждого типа содержатся определенные ферменты, в том числе протеазы, пептидазы, диастазы, липазы и дезоксирибонуклеазы. Большая часть (более 50%) лейкоцитов находится за пределами сосудистого русла, в межклеточном пространстве; более 30% присутствуют в костном мозгу. Очевидно, для всех лейкоцитов (за исключением базофилов) кровь играет прежде всего роль переносчика: она доставляет их от места образования (костного мозга и
 |
| Рис. 18-8. Осмотическая резистентность эритроцитов (норма и диапазон отклонений) в крови, разведенной растворами NaCI в соотношении 1:40. По оси абсциссконцентрация раствора в процентах (г/дл). По оси ординат-степень гемолиза (в процентах от полного), определяемая фотометрическим методом [16] |
лимфатической ткани) к тем тканям, где они необходимы.
Гранулоциты
Название этих клеток связано с наличием в их цитоплазме гранул, выявляемых обычными методами фиксации и окрашивания. Все типы гранулоцитов образуются в костном мозгу, поэтому их называют клетками миелоидного ряда. Диаметр гранулоцитов в сухом мазке колеблется от 10 до 17 мкм. Гранулоциты составляют около 60% (50%-70%) всех лейкоцитов крови. Время пребывания гранулоцитов в кровеносном русле может быть очень мало; максимальное же время равно примерно 2 сут, т. е. сроку жизни этих клеток. В зависимости от тинкториальных свойств гранул гранулоциты подразделяют на нейтрофильные, эозинофильные и базофильные. Содержание этих трех форм в крови представлено в табл. 18.5.
Нейтрофильные гранулоциты. На долю нейтрофилов приходится около 50-70% всех лейкоцитов (и большая часть гранулоцитов); их абсолютное содержание равно примерно 4500 в 1 мкл крови. Их
| Таблица 18.5. Содержание лейкоцитов в 1 мкл крови здорового человека (по [27]) | |||
| | Среднее значение | % | Границы нормы |
| Гранулоциты Нейтрофилы Эозинофилы Базофилы Моноциты Лимфоциты | 4130 165 44 456 2185 | (59) (2) (<1) (7) (31) | 712-7588 0-397 0-112 66-846 1029-3341 |
| Все лейкоциты | 7000 | | 2800-11 200 |
428 ЧАСТЬ V. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ
называют также полиморфноядерными лейкоцитами. Время их нахождения в кровеносном русле очень мало (в среднем 6-8 ч), так как эти клетки быстро мигрируют в слизистые оболочки. Около 50% всех нейтрофилов, находящихся в кровеносных сосудах, не разносятся с током крови, а прилипают к стенкам сосудов, особенно в легких и селезенке [30]. Эти «резервные клетки» могут быстро мобилизовываться при стрессовых ситуациях (под действием гормонов кортизола и адреналина). При острых инфекционных заболеваниях число нейтрофилов в крови быстро нарастает.
Нейтрофильные гранулоциты-это самые важные элементы неспецифической защитной системы крови (см. также с. 446). Они способны получать энергию путем анаэробного гликолиза и поэтому могут существовать даже в тканях, бедных кислородом: воспаленных, отечных или плохо кровоснабжаемых. В таких тканях они продуцируют цитотоксические вещества, в состав которых входят свободные радикалы кислорода; подобные вещества разрушают клеточные оболочки. Нейтрофилы фагоцитируют бактерии и продукты распада тканей и разрушают их своими лизосомными ферментами (такими, как протеазы, пептидазы, оксидазы, дезоксирибонуклеазы и липазы). Гной состоит главным образом из нейтрофилов и их остатков. Лизосомные ферменты, высвобождающиеся при распаде нейтрофилов, вызывают размягчение окружающих тканей, т.е. формирование гнойного очага (абсцесса).
Из клеточных мембран активированных нейтрофилов выделяется арахидоновая кислота-ненасыщенная жирная кислота, которая служит предшественником лейкотриенов, тромбоксанов и простагландинов [29]. Эта группа паракринных веществ
(с. 412) играет важную роль в регуляции просвета и проницаемости кровеносных сосудов и в запуске таких процессов, как воспаление, боль и свертывание крови (см. ниже). Схема образования эйкозаноидов, имеющих наибольшее значение для функций крови, представлена на рис. 18.9.
По нейтрофилам можно определить пол человека: при наличии женского генотипа по меньшей мере 7 из 500 нейтрофилов содержат особые, специфические для пола образования-так называемые барабанные палочки, «головки» которых, диаметром 1,5-2 мкм, соединены с одним из сегментов ядра тонкими хроматиновыми мостиками (рис. 18.10). Этот признак пола может оказаться полезным, например, при решении вопроса о терапии в случаях аномалий развития первичных половых органов (гермафродитизма).
Эозинофильные гранулоциты. Содержание эозинофилов в крови равно 100-350 в 1 мкл (2-4% всех лейкоцитов периферической крови). Эта величина претерпевает выраженные суточные колебания: в конце второй половины дня и рано утром содержание эозинофилов примерно на 20% меньше среднего суточного, а в полночь приблизительно на 30% больше. Колебания связаны с уровнем секреции глюкокортикоидов корой надпочечников. Повышение содержания кортикоидов в крови приводит к снижению числа эозинофилов, и наоборот. Эозинофилы обладают способностью к фагоцитозу. Они содержат крупные овальные ацидофильные гранулы, состоящие из аминокислот, белков и липидов. Значительное увеличение числа эозинофилов (выше предела суточных колебаний) называют эозинофи-
 |
| Рис. 18.9. Образование и действие производных арахидоновой кислоты (эйкозаноидов) -соединений, оказывающих паракринное влияние на функции крови. Изображенные на рисунке метаболические пути действуют и в других клетках организма, хотя их количественное соотношение может быть различным |
ГЛАВА 18. ФУНКЦИЯ КРОВИ 429
 |
| Рис. 18.10. Половой хроматин («барабанные палочки») в гранулоците женщины |
лией. Особенно часто это состояние наблюдается при аллергических реакциях, глистных инвазиях и так называемых аутоиммунных заболеваниях, при которых в организме вырабатываются антитела против собственных клеток.
Базофнльные гранулоциты. 0,3-1% всех лейкоцитов крови (около 50 клеток на 1 мкл) приходится на долю базофилов. Время присутствия этих клеток в кровеносном русле составляет в среднем 12 ч. Их диаметр в сухом мазке равен 7-11 мкм. Крупные гранулы в цитоплазме базофилов интенсивно окрашиваются основными красителями и содержат гепарин и гистамин в виде солеподобных соединений. Недавно было обнаружено, что после приема жирной пищи содержание базофилов в периферической крови увеличивается. Эти клетки выделяют гепарин и тем самым активируют липолиз в сыворотке, происходящий под действием так называемого просветляющего фактора. Возможно, гепарин представляет собой простетическую группу сывороточной липазы-фермента (или ферментного комплекса), разрывающего эфирные связи триглицеридов, соединенных с полипептидами в составе хиломикронов крови. В результате действия этого фермента плазма, мутность которой обусловлена наличием жиров, становится более прозрачной, а
содержание в ней свободных жирных кислот повышается.
На поверхности базофилов расположены IgE-специфичные рецепторы, к которым присоединяются антитела IgE (с. 444). Последние в свою очередь могут связывать антигены (например, при воздействии пыльцы в случае сенной лихорадки). В результате образования на поверхности базофилов этого иммунного комплекса из гранул этих клеток высвобождается гистамин, вызывающий аллергические реакции, такие как расширение сосудов, покраснение кожи, зудящую сыпь и в некоторых случаях спазм бронхов.
Моноциты
Вторую группу лейкоцитов, не содержащих цитоплазматических гранул, составляют моноциты. Диаметр этих клеток в сухом мазке равен 12-20 мкм. На долю моноцитов приходится 4-8% всех лейкоцитов крови (в среднем 450 клеток в 1 мкл). Моноциты образуются в костном мозгу; в кровь выходят не окончательно созревшие клетки. Содержание неспецифической эстеразы в моноцитах выше, чем в прочих лейкоцитах. У них более чем у каких-либо других форменных элементов крови выражена способность к фагоцитозу. После 2-3-дневного пребывания в крови моноциты выходят в окружающие ткани; здесь они растут, и содержание в них лизосом и митохондрий увеличивается. Достигнув зрелости, моноциты превращаются в неподвижные клетки гистиоциты, или тканевые макрофаги. Активированные моноциты и тканевые макрофаги продуцируют цитотоксины, лейкотриены (рис. 18.9), интерлейкин-1 (с. 441), интерфероны (с. 447) и факторы, стимулирующие рост эндотелиальных и гладкомышечных клеток. Вблизи воспалительного очага эти клетки могут размножаться делением. Гистиоциты образуют ограничивающий вал вокруг тех инородных тел, которые не могут быть разрушены (или слабо разрушаются) ферментами. Эти клетки всегда в больших количествах присутствуют в лимфатических узлах, стенках альвеол, а также синусах печени, селезенки и костного мозга.
Лимфоциты
В организме взрослого человека 25-40% всех лейкоцитов крови составляют лимфоциты (1000-3000 клеток в 2 мкл), у детей доля этих клеток равна 50%. Состояние, при котором число лимфоцитов превышает этот уровень (т.е. более 4000 клеток в 1 мкл у взрослых и соответствующее увеличение у детей), называется лимфоцитозом; падение же содержания лимфоцитов ниже нормальной величины называется лимфопенией. Лимфоциты образуются во многих органах: лимфатических узлах,
■Ш ЧАСТЬ V. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ
миндалинах, пейеровых бляшках, червеобразном отростке, селезенке, вилочковой железе (тимусе) и костном мозгу. Лимфоциты являются функциональными элементами специфической иммунной системы (с. 440 и далее).
Если к культуре лимфоцитов, полученных из крови, добавить растительный белок фитогемагглютинин, то можно убедиться в том, что эти клетки, ранее считавшиеся высокодифференшрованными и не способными к делению, значительно увеличиваются, начинают митотически делиться, интенсивно синтезировать РНК, ДНК, белки и ферменты. Очевидно, что подобные изменения, возникающие под действием антигенов in situ, играют специфическую защитную роль, так как способствуют усиленной выработке иммуноглобулинов.
Число лейкоцитов: методы подсчета и патологические сдвиги
Для подсчета различных типов лейкоцитов мазок на стекле взятой из капилляра крови высушивают на воздухе н окрашивают стандартной смесью кислых и основных красителей (например, по методу Гимза). Микроскопическое исследование при большом увеличении позволяет выявить различные типы клеток по признакам их строения и сродства к тем или иным красителям. Производят подсчет по крайней мере 100 лейкоцитов, и долю каждого из видов этих клеток выражают в процентах.
При инфекционных заболеваниях наблюдаются характерные изменения в соотношении различных форм лейкоцитов. Острые бактериальные инфекции сопровождаются нейтрофильным лейкоцитозом и снижением числа лимфоцитов и эозинофилов. В дальнейшем борьба с инфекцией вступает в стадию моноцитоза; это служит признаком победы организма над патогенными бактериями. Наконец, последняя стадия борьбы с патогенным агентом-это стадия очищения, в которой участвуют лимфоциты и эозинофилы. Хронические инфекционные заболевания сопровождаются лимфоцитозом.
В таблицах, используемых в клинике для оценки содержания различных форм лейкоцитов, клетки с менее сегментированными ядрами обычно указывают слева. Поэтому при относительном увеличении содержания этих клеток говорят о «сдвиге влево». Ранее полагали, что ядра более зрелых гранулоцитов состоят из большего числа сегментов, однако последние радиоавтографические исследования существование такой связи не подтвердили. Очевидно, степень сегментации ядра является генетически обусловленным свойством лейкоцитов (однако при ряде заболеваний, например пернициозной анемии, образуются гранулоциты с необычно большим числом сегментов).
Патологическое снижение числа лейкоцитов (лейкопения или-в наиболее тяжелой форме -агранулоиитоз) приводит к резкому угнетению защитных сил организма в борьбе с бактериальной инфекцией. При лейкопении прежде всего уменьшается число нейтрофилов. Уменьшение числа лейкоцитов может быть связано как с угнетением лейкопоэза, так и с усиленным удалением этих клеток из крови. Размножение стволовых клеток белого ростка и созревание их коммитированных предшественников в костном мозгу могут быть подавлены теми же физическими. (ионизирующее излучение) и химическими
(бензол, цитостатики и т. д.) факторами, что и продукция эритроцитов. Лейкопения наблюдается также при наиболее тяжелых острых инфекционных заболеваниях типа сепсиса или милиарного туберкулеза, сопровождающихся увеличением селезенки (спленомегалией).
Противоположное состояние - неконтролируемая, злокачественная пролиферация лейкоцитов-характерно для лейкозов. Лейкоциты, образующиеся при этом заболевании в избыточном количестве, как правило, малодифференцированы и не способны выполнять свои физиологические функции, в частности защиту организма от патогенных бактерий. Причины возникновения лейкозов у человека пока неизвестны. В зависимости от происхождения лейкозных клеток различают лимфолейкоз, при котором имеет место чрезмерная продукция лимфоцитов, и миелолейкоз, характеризующийся избыточной пролиферацией клеток миелоидного ряда (рис. 18.5, с. 422).