Материал: Тема 1 клетка Вопрос Химический состав, организация плазмолеммы. Функции плазмолеммы

Тема 5: «КРОВЬ»

Вопрос 1. Кровь. Основные компоненты крови как ткани – плазма и форменные элементы. Функции крови.

Кровь как ткань состоит из клеток (форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов (для ВВВ – кровяных пластинок)) и плазмы – межклеточного вещества. Если у плазмы удалить белки системы свертывания крови, то она называется сывороткой. Свернувшаяся кровь состоит из тромба, включающего форменные элементы и некоторые белки плазмы, и сыворотки – прозрачной жидкости, сходной с плазмой, но лишённой фибриногена. Общий объём крови составляет примерно 5 литров, около одного из которых находятся в селезёнке.

Плазма крови состоит на 90% из воды, 9% органических и 1% неорганических веществ:

1. 
   белки плазмы (около 6%):
   

• 
  Альбумины – водорастворимые белки, синтезируемые в печени и обуславливающие онкотические свойства (вязкость, буферные свойства), участвуют в транспорте низкомолекулярных соединений, связывая и перенося мало- и нерастворимые метаболиты, гормоны и т.д.;
  
• 
  Глобулины – солерастворимые белки, являющиеся в основном иммуноглобулинами или антителами (белки комплемента, участвующие в неспецифической защите клеток хозяина и инициирующие реакции воспаления, и альфа₂-макроглобулины);
  
• 
  Белки системы свёртывания крови – коагулянты (фибриноген) и антикоагулянты, обеспечивающие равновесие между процессами формирования и разрушения тромба;
  
• 
  Ферменты крови, активность котрых используется в диагностике;
  
• 
  Транспортные белки, переносящие катионы металлов (альбумины, трансферрин, гаптоглобин и др.);
  
• 
  Патологические белки плазмы, появляющиеся при определенных заболеваниях.
  

2. 
   углеводы плазмы – глюкоза;
   
3. 
   липиды, находящиеся в виде липидных везикул и участвующие в транспорте жирорастворимых веществ;
   
4. 
   нуклеиновые кислоты;
   
5. 
   неорганические компоненты: натрий, кальций, калий, медь, железо, хлор, фосфаты, карбонаты и т.д.
   

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки (тромбоциты).

Функции крови:

1. 
   Транспорт газов, питательных веществ, гормонов, белков, ионов, продуктов метаболизма;
   
2. 
   Гомеостаз – поддержание постоянства внутренней среды организма, проявляющееся в регуляции температуры тела, осмотического равновесия и кислотно-щелочного баланса;
   
3. 
   Защитная – с помощью крови, главным образом лейкоцитов, осуществляются уничтожение микроорганизмов и участие в воспалительных и иммунных реакциях;
   
4. 
   Гемокоагуляция – при нарушении целостности сосудистой стенки тромбоциты и плазменные факторы свёртывания образуют тромб, препятствующий потере крови.
   

Вопрос 2. Содержание форменных элементов в 1 л крови взрослого человека. Формула крови.

Форменные элементы	Содержание в 1 литре крови человека
	В организме мужчин	В организме женщин
Эритроциты	4,0-5,2 x1012 (влияние андрогенов)	3,9-4,9 x1012
Лейкоциты	3,8-9,8 x109
Тромбоциты	190-405x109
Лейкоцитарная формула (сдвиг лейкоцитарной формулы влево — это увеличение процента юных и палочкоядерных нейтрофилов):
базофилы эозинофилы нейтрофилы лимфоциты моноциты юные палочко-ядерные сегменто-ядерные 0-0.5% 1-5% 0-1% 1-6% 60-65% 20-35% 2-8%

*снижение количества форменных элементов крови – (эритро-, лейко-)пения, увеличение – (эритро-, лейко-)цитоз.

Вопрос 3. Эритроциты. Количественные характеристики, строение, функции.

Эритроциты – самые многочисленные клетки крови. ЭТО ЕДИНСТВЕННЫЕ БЕЗЪЯДЕРНЫЕ КЛЕТКИ ОРГАНИЗМА. Диаметр: 7-8 мкм, их количество у женщин - 3,9-4,9 x10¹², а у мужчин - 4,0-5,2 x10¹² (обусловлено влиянием андрогенов). Продолжительность циркуляции крови – 120 дней. Явление изменения размера нормоцита (эритроцита) – анизоцитоз: всё, что больше 9 мкм – макроциты; всё, что меньше 7 мкм – микроциты.

Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска (любое её изменение - пойкилоцитоз), что обусловлено рядом причин:

• 
  Такая форма позволяет проходить через самые мелкие кровеносные сосуды;
  
• 
  Такая форма обеспечивает максимальную площадь поверхности при минимальных затратах гемоглобина;
  
• 
  Такая форма создаёт минимальное расстояние для диффузии газов.
  

Основная функция эритроцитов – газообмен. Кроме того, эритроциты также обеспечивают транспорт низкомолекулярных биоактивных веществ и фармокологических препаратов. Явление недостаточности эритроцитов либо гемоглобина в них – анемия.

Вопрос 4. Особенности строения плазмолеммы эритроцита и его цитоскелета.

Плазмолемма эритроцита пластична, что позволяет клетке деформироваться и легко проходить по узким капиллярам диаметром до 3-4 мкм, при размерах клетки в 7-8 мкм.



Основу плазмолеммы эритроцита составляет билипидный слой, пронизанный главным трансмембранным белком эритроцита – белком полосы 3, который является полифункциональным гликопротеином, участвующим в транспорте анионов Cl^- и HCO₃^- через фосфолипидный бислой и служащим главным транспортёром глюкозы. Данный белок состоит из двух доменов:

1. 
   трансмембранного, контролирующего транспорт ионов;
   
2. 
   цитоплазматического, который имеет участки связывания со спектрином и гемоглобином.
   

Основной белок примембранного цитоскелета – спектрин, представляющий длинные и гибкие нити примембранного скелета, образующие тетрамеры. С нитями спектрина соединяется актин – также белок примембранного цитоскелета, связывающий тетрамеры спектрина в единую сеть.

С комплексом спектрин-актин связывается белок полосы 4.1, который стабилизирует данный комплекс. Кроме того, белок анкирин, соединяясь со спектрин-актиновым комплексом, прикрепляет его к мембране через белок полосы 3.

Вопрос 5. Виды гемоглобина и связь с формой эритроцита.

Практически весь объём эритроцита (95%) – органеллы, практически полностью лишённой органелл, – заполнен гемоглобином, молекула которого состоит из четырех полипептидных цепей глобина, каждая из которых ковалентно связана с одной молекулой гема. Гемоглобин выполняет функцию переноса кислорода.

Типы гемоглобина:

1. 
   Эмбриональные гемоглобины появляются у 19-дневного эмбриона и присутствуют в эритроидных клетках в первые 3-6 месяцев беременности;
   
2. 
   Фетальный гемоглобин появляется на 8-36 неделях беременности и составляет до 95% всего гемоглобина плода. К 8 месяцам после рождения его содержание не превышает 1%;
   
3. 
   Дефинитивные гемоглобины составляют 96-98% всего гемоглобина в постнатальном периоде. Остальные1,5-3% приходятся на гемоглобин А₂, а а 0,5-1% - на фетальный гемоглобин.
   

Вопрос 6. Ретикулоциты. Количество, строение.

Ретикулоциты — незрелые эритроциты, поступающие в кровоток из костного мозга. Они содержат рибосомы, митохондрии, комплекс Гольджи. Окончательная дифференцировка в эритроциты происходит в течение 24–48 часов после выхода в кровоток. Количество поступающих в кровоток ретикулоцитов в норме равно количеству эритроцитов, гибнущих в печени, селезенке и костном мозге.. Ретикулоциты составляют около 1% всех циркулирующих в крови эритроцитов. Повышение содержания ретикулоцитов в крови свидетельствует о недостаточности транспорта кислорода, что может быть связано непосредственно со снижением количества эритроцитов.

Вопрос 7. Гибель и разрушение эритроцитов. Участие макрофагов в обмене железа.

Гибель эритроцитов происходит вследствие действия внутриклеточных факторов и микроокружения. Так как синтез ферментов в эритроците невозможен, с течением времени в нем снижается обмен веществ, нарушается форма, происходит деградация белков, появляются новые антигены, что влечет за собой распознавание таких эритроцитов макрофагами и их фагоцитирование. В эритроцитах антиген стареющих клеток появляется на поверхности клеточной мембраны вследствие деградации белка полосы 3 и служит меткой для их идентификации и устранения.

В норме в сутки из кровотока удаляется 0,5-1,5% общей массы эритроцитов, которые разрушаются в селезёнке, печени и костном мозге. Гемоглобин закончивших жизненный цикл эритроцитов разделяется на гем и цепи глобина, расщепляющиеся до аминокислот.

При разрушении эритроцитов в селезёнке, печени и красном костном мозге железо, высвободившееся из гема, транспортируется трансферрином в костный мозг. Часть этого железа включается в состав ферритина (в гепатоцитах, макрофагах костного мозга и селезёнки) и гемосидерина (в клетках фот Купффера и макрофагах костного мозга). Некоторое количество железа остаётся в лабильном состоянии в связи с трансферрином.

Необходимо отметить, что до 95% железа, необходимого для синтеза гема, извлекается из разрушенных эритроцитов и лишь 5% его поступает в организм с пищей, накапливается в эпителиальных клетках слизистой тонкого кишечника и с помощью трансферрина переносит его в красный костный мозг и в печень. После этого железо поступает в эритробласты, а трансферрин возвращается в плазму.

Кроме апоптоза, эритроциты могут разрушаться под действием факторов окружающей среды или при наличии внутренних дефектов клетки путём гемолиза. В результате гибели эритроцита содержимое клетки выходит в плазму, где a- и b‑димеры гемоглобина связываются гаптоглобином и транспортируются в печень для разрушения.

Участие макрофагов. После того как макрофаг поглощает часть молекул железа, например, после фагоцитоза старых эритроцитов, немедленно начинается синтез апоферритина, который накапливается в цитоплазме, связывает железо, образуя ферритин. Макрофаг насыщается железом в течение 4 ч, после чего в условиях перегрузки железом в цитоплазме молекулы ферритина агрегируют в мембранно-связанные частицы, в которых молекулы ферритина кристаллизуются, формируя гемосидерин. Гемосидерин "упакован" в лизосомах и включает комплекс, состоящий из ферритина, окисленных остатков липидов и других компонентов. Гранулы гемосидерина представляют собой внутриклеточные отложения железа; гемосидерин не растворим в воде, поэтому железо гемосидерина с трудом подлежит мобилизации и практически не используется организмом.

Вопрос 8. Лейкоциты: количество, классификация и общая характеристика.

Лейкоциты – ядерные клетки шаровидной формы. В 1 литре крови взрослого человека содержится 3,8-9,8 x10⁹ лейкоцитов. В цитоплазме лейкоцитов находятся гранулы: специфические, или вторичные и азурофильные (лизосомы). В зависимости от типа гранул лейкоциты УСЛОВНО подразделяют на гранулоциты (зернистые), содержащие специфические и азурофильные гранулы, и агранулоциты (незернистые), содержащие только азурофильные гранулы. Гранулоциты содержат дольчатое ядро разнообразной формы, а агранулоциты – недольчатое (мононуклеарные лейкоциты).

К зернистым относятся нейтрофилы (40-75% от общего числа лейкоцитов) – фагоцитоз, эозинофилы (1-5%) – участвуют в аллергических реакциях, препятствуя их развитию и выполняют антипаразитарную функцию, базофилы (0-1%) – участвуют в аллергических реакциях, в процессах свёртывания крови, т.к. имеют гранулы гепарина, и регулируют тканевую проницаемость за счёт наличия гистамина.

К незернистым лейкоцитам относятся моноциты (3-9%) и лимфоциты (20-40%). Основной функцией моноцитов является фагоцитоз. Кроме того моноциты участвуют в иммунных реакциях в качестве антиген-представляющей клетки, а также при слиянии большого количества моноцитов образуются комплексы для нейтрализации инородных тел. Лимфоциты по функции и по происхождению подразделяются на тимус-зависимые (Т-лимфоциты), В-лимфоциты и NK-клетки. Их основная функция – участие в иммунных реакциях.