Постнатальный период кроветворения. Кроветворение
ФАКТОРЫ ГЕМОПОЭЗА
Образование клеток крови cтимулируют гемопоэтические факторы роста - фактор стволовых клеток (SCF), колониестимулирующие факторы (CSF) (C olony S timulating F actor), интерлейкины, эритропоэтин, лептин, тромбопоэтин (табл. 6-9). На кроветворение влияют фолиевая кислота и витамин B 12 , участвующие в синтезе ДНК в ходе массового образования новых клеток крови. Дифференцировку кроветворных клеток контролируют транскрипционные факторы.
Транскрипционные факторы - функционируют с ранних стадий развития и регулируют экспрессию генов кроветворных клеток.
SCL - фактор транскрипции в стволовых кроветворных клетках, предшественниках эритроцитов, мегакариоцитов.
NF -Е2 - эритроидный транскрипционный фактор, активирует транскрипцию - и -глобинов, ферментов синтеза гема (порфобилиноген дезаминаза и феррохелатаза).
Транскрипционные факторы GATA - связывающиеся с ДНК белки, узнающие последовательность GATA.
GATA1 (синонимы NF-E1, NF-1, Ery-1, GF-1) поддерживает нормальный эмбриональный и постнатальный гемопоэз, в том числе процессы пролиферации и дифференцировки развивающихся клеток крови; экспрессируется в эритроидных клетках, мегакариоцитах, эозинофилах. GATA1 необходим для выживаемости клеток эритроидного ряда. Одним из генов-мишеней GATA1 является ген Bcl-XL , кодирующий антиапоптозный белок. GATA1 активирует транскрипцию рецептора эритропоэтина EpoR, а также регулирует экспрессию ряда генов, кодирующих ферменты, необходимые для синтеза гема (ALA-S, ALA-D, PBG-D).
Мутации GATA1 являются признаком временного миелопролиферативного нарушения, которое проявляется примерно у 10% новорождённых с синдромом Дауна. Мутации N–«пальца» GATA1 наблюдаются у больных сX-связанной тромбоцитопенией и анемией. Тяжесть болезни зависит от частных мутаций. Например, мутацияD218G ведёт к макротромбоцитопении и средней степени нарушениям эритропоэза, тогда как мутация D218Yвызывает тяжёлую макротромбоцитопению, выраженную анемию и, как следствие, раннюю смертность.
GATA2 экспрессируется кроветворными клетками и играет ключевую роль в регуляции экспрессии гемопоэтических факторов, контролирующих эмбриональный гемопоэз в желточном мешке и печени.
GATA3 экспрессируют T–клетки.
EKLF влияет на эритропоэз, стимулируя экспрессию гена -глобина; возможный переключатель эритропоэза на дефинитивный тип (переключение синтеза c - на -глобин).
Фолиевая кислота и витамин B 12 . При массовом образовании новых клеток крови активно синтезируется ДНК. Для этого необходимы витамин B 12 и фолиевая кислота. Фолаты и витамин B 12 поступают с пищей и всасываются в тонком кишечнике. Для всасывания витамина B 12 в кишечнике необходим (внутренний) фактор Касла , синтезируемый париетальными клетками желудка. Фактор связывает витамин B 12 и защищает его от разрушения ферментами. Комплекс внутреннего фактора с витамином B 12 в присутствии ионов Ca 2+ взаимодействует с рецепторами эпителиальной клетки дистального отдела подвздошной кишки. При этом витамин B 12 поступает в клетку, а внутренний фактор высвобождается. Отсутствие внутреннего фактора приводит к развитию анемии. Из эпителия кишечника витамин B 12 с помощью транскобаламина II переносится в костный мозг (витамин B 12 деметилирует фолаты, предотвращая их выход из клеток; участвует в синтезе ДНК) и в печень (для запасания). Транскобаламин II вырабатывают эпителиальные клетки кишечника. Алиментарный дефицит витамина В 12 в развитых странах встречается редко; исключение составляют грудные дети матерей - строгих вегетарианок. Обычная причина дефицита - нарушение процессов всасывания; одна из причин - дифиллоботриоз [гельминтоз, вызванный Diphyllobothrium latum (Лентец широкий ), эндемичен для некоторых районов России]. Фолаты в качестве кофермента участвуют в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований. Алиментарный дефицит фолиевой кислоты - редкое явление; может развиться у грудного ребёнка, вскармливаемого кипячёным или козьим молоком, а также у детей с тяжёлой анорексией. Нарушение всасывания фолатов наблюдают при синдроме мальабсорбции (болезнь Крона, целиакия), характеризующемся поражением тонкого кишечника. Повышенная потребность в фолатах развивается при состояниях, сопровождающихся усилением метаболических процессов (беременность, хронический гемолиз, злокачественные новообразования). Нарушения метаболизма фолатов могут вызвать некоторые противосудорожные препараты (фенитоин и фенобарбитал).
Основные этапы кроветворения.
Функциональная система крови включает в свой состав органы кроветворения, кроверазрушения, кровь в сосудистом русле.
Кроветворная ткань представляет собой динамическую, постоянно обновляющуюся систему, механизм регуляции которой действует по принципу обратной связи.
Эмбриональное кроветворение проходит несколько стадий, каждая из которых характеризуется определенным местом преимущественного кроветворения. Вначале гемопоэз проходит в желточном мешке, затем в печени и перед рождением - в костном мозге, который в норме остается единственным органом кроветворения на протяжении всей жизни человека.
Первая волна пролиферативной активности стволовых гемопоэтических клеток в печени приходится на 9-10 неделю гестации.
Второй пик концентрации гранулоцитарно-моноцитарных предшественников приходится на 18-20 неделю гестации. В этот период отличается резкое увеличение их содержания в костном мозге. Полное затухание печеночного кроветворения происходит перед рождением на 40-й неделе.
Гемопоэтические клетки отличаются большим разнообразием как по ультраструктуре, функциональному составу, так и по степени зрелости. Выделяют несколько классов клеток:
o I – класс стволовых клеток.
o II – класс полипотентных и бипотентных клеток. Включает клетки-предшественницы миелопоэза и лимфопоэза.
o III – класс уни- или монопотентных клеток-предшественниц одного ростка.
Клетки 1-3 класса морфологически неразличимы.
o IV класс составляют клетки-родоначальницы рядов. Из бластных клеток четко морфологически отличимы эритробласты и мегакариобласты.
o V класс созревающих и зрелых клеток.
Время от стволовой клетки, вставшей на путь дифференцировки, до выхода зрелой клетки из костного мозга в эритроидном ряду составляют около 12 суток, в гранулоцитарном 13-14 суток. За это время клетки эритроидного ростка проделывают 11-12 делений, а клетки грануцитарного 15-20.
Образующиеся в костном мозге клетки равномерно поступают по мере созревания в кровеносное русло, причем, время циркуляции клеток различного типа также постоянно: эритроциты находятся в кровотоке 120 сут., тромбоциты - 10 суток, а нейтрофилы - 10 часов. В обычных условиях костномозговое кроветворение не только покрывает потребности организма, но и производит довольно большой запас клеток: зрелых нейтрофилов в костном мозге человека содержится в 10 раз больше, чем в кровеносном русле. Что касается ретикулоцитов, то в костном мозге имеется их трехдневный запас.
Основную массу эритроцитов в крови представляют дискоциты (около 90%). Изменение микроэластических свойств эритроцитов и преобразование дискоцита в другие морфологические формы могут вызвать различные агенты.
Структуру мембраны эритроцита можно представить следующим образом: на внешней наружной части расположены липиды, сиаловая кислота, антигенные олигосахариды, адсорбированные протеины. На внутренней поверхности расположены гликолитические ферменты, Na + , K + , АТФ-аза, гликопротеины, Нb.
На форму эритроцитов влияют как внешние, так и внутренние факторы. Прежде всего, взаимосвязь между мембраной и состоянием Нв (деоксигенированный, полимеризованный, денатурированный). Примерно с 60-го дня после выхода эритроцитов в кровяное русло снижается активность различных ферментов, прежде всего, гексокиназы, глюкозо-6-фосфатдегидратазы. Это приводит к нарушению гликолиза; в результате уменьшается потенциал энергетических процессов в эритроцитах. Изменения внутриклеточного облика связаны со старением клетки и в итоге приводят к ее разрушению. Ежедневно около 200 млрд. эритроцитов подвергаются деструкции и погибают.
Основная особенность гранулоцитов - это наличие зернистости - азурофильной и специфической. В азурофильной зернистости содержится пероксидаза и различные лизосомальные ферменты. Специфические гранулы отрицательны на пероксидазу и содержат щелочную фосфатазу и основные белки. Так, например, лизоцим обнаруживается в основном в нейтрофилах и моноцитах. В зрелых гранулоцитах лизоцим присутствует в постоянных количествах, примерно 2-4 мкг на 1х10 6 клеток. Дневная продукция лизоцима в организме человека составляет 300 мг. Азурофильные и специфические гранулы являются источником ряда бактерицидных веществ. Часть из них (фагоцитин, лейкин, катионные белки, лактоферин) не обладает ферментативной активностью, изменяет дыхание бактериальных клеток, воздействуя на анионные группировки их мембран. Другие (миелопероксидаза, лизоцим) имеет ферментативную активность и отличаются непосредственным бактерицидным, антивирусным, микоплазмацидным действием. По мере созревания поверхность гранулоцитов приобретает качества, которые способствуют прохождению костномозгового барьера, сосудистой интимы, передвижению и выполнению фагоцитоза.
Схематически функциональные свойства клеток крови можно представить следующим образом:
q эритроциты осуществляют перенос О 2 к тканям.
q лимфоциты ответственны за клеточный и гуморальный иммунитет.
q нейтрофилы и макрофаги - одно из звеньев клеточного иммунитета.
q эозинофилы участвуют в аллергических реакциях.
q базофилы содержат гепарин и гистамин.
q моноциты - источники тканевых макрофагов.
q тромбоциты - один из ведущих компонентов свертывания крови.
Период жизни зрелых клеток крови в сосудистом русле ограничен, и для их постоянного обновления гемопоэз находится под строгим контролем. Считается, что пролиферацию ПСК индуцируют цитокины и стимулирующие рост гормоны, секретирующиеся как кроветворными, так и некроветворными клетками (фибробласты, клетки эндотелия). Растворимые формы таких регуляторных молекул объединены под общим названием «гемопоэтические факторы роста» (ГФР) и включают:
q эритропоэтин (ЭП)
q колониестимулирующие факторы (КСФ)
q интерлейкины (ИЛ)
q факторы стволовой клетки (ФСК)
Согласно унитарной теории кроветворение представляет собой непрерывный процесс пролиферации и дифференциации полипотентной стволовой клетки, которая в зависимости от микроокружения и других гуморальных стимулов производит все основные виды клеток, после созревания выполняющих специфические функции. Этот процесс можно проследить как у зародышей, так и у взрослых животных при исследовании кроветворных и других органов, а также при культивировании кровяных клеток in vivo и in vitro в нормальных и экспериментальных условиях.
Установлено, что у всех животных в течение эмбрионального периода происходит последовательная смена локализации и стабилизации типа кроветворения. В самый ранний период клетки образуются в стенке желточного мешка, где возникают так называемые кровяные островки. Центральные мезенхимные клетки округляются и превращаются в стволовые кроветворные клетки. Периферические же клетки, уплощаясь и растягиваясь, образуют стенку первичных капилляров. Под действием микроокружения мезенхимального эндотелия стенки желточного мешка стволовые клетки вначале дифференцируются в первичные эритроциты-мегалоциты. В последующем возникает популяция вторичных эритроцитов, которые по морфологии не отличаются от аналогичных клеток у взрослых животных. Это самый ранний, первичный мегалобластический тип кроветворения, когда образование клеток крови идет преимущественно в сосудистом русле.
При формировании печени стволовые клетки с кровью попадают в этот орган, где микроокружение иное, когда помимо вросшего в нее мезенхимального эндотелия из желточного мешка проявляются клетки эпителия из энтодермы. Поэтому стволовая клетка, кроме эритроцитов, начинает продуцировать зернистые лейкоциты и мегакарноциты, причем эти клетки развиваются преимущественно экстраваскулярно. Это так называемый печеночный период кроветворения. В последующем внутрь губчатой паренхимы печени врастает соединительная ткань, которая делит ее на дольки. Этот процесс начинается во второй половине и заканчивается у различных видов животных в разное время, обычно к концу эмбрионального периода или в начале висутробной жизни. С изменением структуры органон кроветворение в печени прекращается.
С затуханием кроветворения в печени эта функция осуществляется в специализированных тканях или органах (селезенка, красный костный мозг, лимфатические узлы, тимус). В селезенке вначале осуществляется эритропоэз, гранулоцитопоэз и мегакариоцитопоэз, а в последующем с образованием в ней трабекулярного аппарата и «красной и белой пульпы» развивается лимфопоэз.
Усложнение структуры органа изменяет микроокружение стволовой клетки и приводит к изменению степени дифференцировки в миелоидном направлении. По мере развитая в селезенке лимфоидных образований в виде мальпигиевых телец миелоидное кроветворение в ней к концу внутриутробного периода или в первые месяцы жизни прекращается. Однако это происходит не у всех животных, в частности, у представителей отряда грызунов и некоторых видов эта функция сохраняется почти на протяжении всей жизни. Это так называемые животные с «неустоявшимся» типом кроветворения.
В костном мозге в конце внутриутробного периода осуществляются все виды кроветворения, за исключением лимфопоэза. Однако некоторые авторы признают его центральным органом образования B-лимфоцитов. Возможно, они появляются в нем в ранний внутриутробный период, хотя, по нашим данным, лимфоидных микроскоплений в костном мозге крупного рогатого скота не обнаружено.
В тимусе и лимфатических узлах происходит только лимфоцитообразование. Из стволовых клеток дифференцируются лимфоциты тимуса и мигрирующие Т-лимфоциты, которые заселяют T-зоны лимфатических узлов и селезенки. После рождения специфическая ткань тимуса у большинства животных постепенно начинает атрофироваться и замещается жиром.
Лимфоидные органы и рассеянные лимфоидные образования (миндалины, солитарные фолликулы и др.) после рождения получают наибольшее развитие и постепенно снижают свои кроветворные функции к кощу жизни животных. Таким образом, кроветворение во внеутробном периоде жизни осуществляется в костном мозге, селезенке и лимфатических узлах, т. с. в органах и тканях со специализированной функцией. В костном мозге осуществляется эритропоэз по нормобластическому типу, все виды гранулоцитопоэзa и мегакарноцитопоэза. В селезенке и лимфатических узлах большинства животных происходит образование лимфоцитов, причем T- и В-популяций.
Однако у многих видов животных в первые месяцы жизни нередко в печени и селезенке обнаруживают остаточные проявления мислопоэза, в том числе эритропоэза, гранулоцитопоэза, мегакариоцитопоэза с соответствующими незрелыми морфологическими элементами.
самостоятельной работы студентов по теме:
КРОВЕТВОРЕНИЕ, ИЛИ ГЕМОПОЭЗ.
I . Учебная программа по теме.
Гемоцитопоэз и иммуноцитопоэз. Развитие крови как ткани (эмбриональный гемопоэз). Постэмбриональный гемопозз и иммунопоэз - физиологическая регенерация крови. Унитарная теория кроветворения. Классы гемопоэтических элементов. Стволовые и полустволовые клетки, их свойства и роль. Понятие о колониеобразующих единицах (КОЕ) клеток крови. Бластные, дифференцирующиеся и зрелые клетки. Характеристика миелоидной и лимфоидной тканей и роль микроокружения для развития гемопоэтических клеток. Регуляция гемопоэза и иммунопоэза.
II . Учебно-методическая литература.
1. Арцішэўскі А.А. Гісталогія з асновамі цыталогіі і эмбрыялогіі. – Мн.: Тэхналогія, 2000. – С. 67-73.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология. – СПб.: Сотис, 1999. – С. 218-282.
3. Гистология / Под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной. – М.: Медицина, 1999. – С. 180-198.
4. Гистология в вопросах и ответах / Под ред. Б.А. Слуки. – Мозырь: Белый ветер, 2000. – С. 70-74.
5. Гистология / Под ред. Э.Г. Улумбекова, Ю.А. Челышева. – М.: ГЭОТАР, 2001. – С. 116-126.
6. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н. Гистология, цитология и эмбриология: Учебник для мед. вузов. – М.: ООО “Медицинское информационное агентство”, 2005. – С. 309-324.
7. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н, Горячкина В.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии. – М.: Медицина, 2006. – С. 128-148.
8. Руководство по гистологии. – СПб.: СпецЛит, 2001. – Т. 1. – С. 220-248.
III . Краткий конспект.
Гемопоэз – это процесс образования форменных элементов крови. Различают эмбриональный и постэмбриональный гемопоэз. Под эмбриональным гемопоэзом понимают процесс образования крови как ткани, под постэмбриональным – процесс физиологической и репаративной регенерации крови.
Эмбриональный гемопоэз происходит с 3-й недели развития зародыша в мезенхиме желточного мешка (мезобластический этап), с 5-й недели – в печени (печеночный этап), с 8-й недели – в тимусе, с 4-5-го месяца – в селезенке и красном костном мозге (медуллярный этап).
1. Мезобластический этап. В стенке желточного мешка скопления мезенхимных клеток образуют кровяные островки. Периферические клетки островков соединяются между собой и дифференцируются в эндотелий будущих сосудов. Центральные клетки островков округляются и вступают в эритропоэз. Процесс образования эритроцитов происходит внутри сосуда и называется интраваскулярным. Поскольку образующиеся в результате эритроциты по размеру больше обычных эритроцитов, часто содержат ядра, его еще именуют мегалобластическим. Осуществляется он по схеме: первичные стволовые клетки → мегалобласты → мегалоциты (первичные эритроциты). Позже мегалобластический тип кроветворения в желточном мешке становится нормобластическим, т. е. приводит к образованию обычных эритроцитов. Одновременно вне сосудов – экстраваскулярно из бластов начинают образовываться первичные лейкоциты – гранулоциты.
2. Печеночный этап. Кроветворение в печени происходит только экстраваскулярно, по ходу кровеносных капилляров, врастающих внутрь печеночных долек вместе с мезенхимой. Причем образуются все форменные элементы крови, т. е. у эмбриона печень является универсальным кроветворным органом. Процесс кроветворения повторяет обычную схему и заканчивается образованием клеток нормальных размеров.
3. Медуллярный этап. Выселяющиеся из печени стволовые клетки оседают в закладках тимуса, лимфоузлов, селезенки и красного костного мозга. Кроветворение во всех этих органах происходит также экстраваскулярно. В тимусе стволовые клетки дифференцируются в Т-лимфоциты, завершая свое антигеннезависимое созревание. В лимфоузлах и селезенке вначале образуются все виды форменных элементов крови (в лимфоузлах до 15-й недели развития, в селезенке – до рождения). Затем преобладает лимфоцитопоэз – антигензависимое созревание В- и Т-лимфоцитов. Красный костный мозг тоже в начале образует все клетки крови, но потом его начинают покидать предшественники Т-лимфоцитов. У взрослого человека в костном мозге формируются все виды клеток крови, кроме Т-лимфоцитов. На протяжении всего последующего онтогенеза здесь сохраняются стволовые клетки.
Постэмбриональный гемопоэз осуществляется только в миелоидной ткани красного костного мозга – миелопоэз и лимфоидной ткани – лимфопоэз .
Согласно унитарной теории процесс кроветворения начинается со стволовой кроветворной клетки. Миелопоэз включает: образование эритроцитов, моноцитов, тромбоцитов, базофильных, оксифильных и нейтрофильных гранулоцитов крови. Лимфопоэз – образование Т- и В-лимфоцитов.
По общепринятой схеме гемопоэза различают шесть классов дифференцировки. К первому классу относят стволовую кроветворную клетку (ССК) ; ко второму – полустволовую клетку (ПСК) ; к третьему – унипотентные клетки (УПК) ; к четвертому – бласты ; к пятому – созревающие или дифференцирующиеся клетки ; к шестому – зрелые клетки крови . Клетки I-III классов похожи на малые лимфоциты, друг от друга морфологически не отличимые, а определятся по поверхностным антигенам, так как на данных стадиях гемопоэза дифференцировка идет лишь на уровне генома. СКК делятся относительно редко. Благодаря тому, что при делении не менее 50% дочерних клеток полностью идентичны материнским СКК, способны к самоподдержанию популяции. Полипотентны, т. е. могут давать начало всем форменным элементам крови. ПСК – являются частично детерминированными, т. е. способность у них к дифференцировке сужается. Также ограничивается и способность к самоподдержанию. Именно эти клетки приобретают чувствительность к регуляторам гемопоэза, которые определяют направление дифференцировки из олигопотентных ПСК в унипотентные - УПК . Эритропоэтин стимулирует образование КоЕ-ГнЭ колониеобразующих единиц нейтрофильных гранулоцитов и эритоцитов, лейкопоэтин – образование КоЕ-ГМ (колониеобразующих единиц нейтрофилов, базофилов, эозинофилов и моноцитов), тромбопоэтин – КоЕ-МГЦЭ (колониеобразующих единиц тромбоцитов). УПК – каждая из них дает развитие только одному типу клеток крови. Бласты – молодые клетки, в отличие от первых трех классов имеют большие размеры, большое светлое ядро и светлую цитоплазму. Созревающие клетки – многочисленные дифференцирующиеся клетки, последовательно переходящие друг в друга, морфологически хорошо различимые. Зрелые клетки – дифференцированные форменные элементы крови. Дифференцировка клеток пятого класса в процессе миелопоэза выражается появлением ряда морфологических особенностей и для конкретных видов клеток состоит в следующем.
При эритропоэзе в связи с необходимостью синтеза гемоглобина увеличивается количество РНК и рибосом, поэтому цитоплазма бластов приобретает резко базофильную окраску и клетки называются – базофильные эритробласты . Они способны к делению. В дальнейшем количество синтезируемого гемоглобина в цитоплазме увеличивается и наряду с базофильными, она приобретает оксифильные свойства. Клетки по прежнему способны к делению и получили название полихроматофильные эритробласты . По мере дальнейшей дифференцировки количество рибосом еще больше снижается, цитоплазма накапливает гемоглобин и в оксифильных эритробластах окрашивается только оксифильно. Эти клетки уже не делятся. Уменьшаются их размеры, ядро сначала уменьшается, уплотняется, а затем выталкивается из клетки. Оксифильные эритробласты превращаются в ретикулоциты – клетки шестого класса (зрелые клетки). Они не имеют ядра, но часть цитоплазмы занята рудиментами органелл (эндоплазматической сети, митохондрий), поэтому содержит меньше гемоглобина. Способны выходить из костного мозга в кровь и составляют 2-8% от общего количества эритроцитов. Освобождаясь от всех органелл, ретикулоциты превращаются в эритроциты.
При гранулоцитопоэзе первые клетки пятого класса – промиелоциты уже приобретают в цитоплазме азурофильную зернистость, которая образована первичными (неспецифическими гранулами). Хотя развитие клеток идет по трем направлениям (оксифильные, нейтрофильные, базофильные), специфических гранул еще нет, поэтому они не отличаются друг от друга. Промиелоциты имеют большие округлые ядра и способны к делениям. На стадии миелоцитов в цитоплазме кроме первичных, появляются вторичные, специфические гранулы для каждого из трех типов клеток – нейтрофильные, эозинофильные и базофильные . Ядра по-прежнему округлые, клетки способны к делению. На последующих стадиях развития форма ядра меняется: у метамиелоцитов – на бобовидную (в крови они называются юные гранулоциты), у палочкоядерных гранулоцитов – на изогнутую палочку и у сегментоядерных гранулоцитов (зрелых клеток) ядро превращается в несколько сегментов, разделенных перетяжками. В связи с изменением структуры и формы ядра все эти клетки теряют способность к делениям. Размеры зрелых клеток уменьшаются.
При моноцитопоэзе в классе дифференцирующихся клеток (пятом) различают только промоноциты – крупные клетки с круглым, большим ядром. Цитоплазма лишена гранул. Затем они превращаются в зрелые клетки. В зрелом моноците ядро обычно бобовидной формы, а в цитоплазме появляется азурофильная зернистость.
При тромбоцитозе особенности дифференцировки связаны с необходимостью накопления в бластах массы цитоплазмы, т. к. в дальнейшем тромбоциты образуются путем ее отщепления. Появившиеся мегакариобласты при дальнейшем развитии теряют способность к митозу и делятся путем эндомитоза. В результате образуются два вида клеток пятого класса - промегакариоциты и мегакариоциты. Они обладают большим объемом цитоплазмы и ядра. Причем ядра имеют полиплоидный набор хромосом и глубокие впячивания. В цитоплазме накапливаются азурофильные гранулы. На стадиях образования тромбоцитов (шестой класс) в цитоплазме мегакариоцита появляется демаркационная мембранная система, разделяющая ее на фрагменты. Наружные фрагменты цитоплазмы проникают в щели капилляров красного костного мозга и отделяются, образуя тромбоциты.
60. Гемограмма и лейкоцитарная формула. Возрастные особенности. Значение в диагностике заболеваний.
В медицинской практике анализ крови играет большую роль. При клинических анализах исследуют химический состав крови, определяют количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, резистентность эритроцитов, быстроту их оседания – скорость оседания эритроцитов (СОЭ) и др.
Качественный состав крови (анализ крови) определяется такими понятиями, как гемограмма и лейкоцитарная формула.
Гемограмма – количественное содержание форменных элементов крови в одном литре.
Лейкоцитарная формула – это процентное содержание отдельных форм лейкоцитов.
Возрастные изменения в крови.
Число эритроцитов в момент рождения и в первые часы жизни выше, чем у взрослого человека, и достигает 6,0 – 7,0х10^12 в 1 л. К 10-14 сут оно равно тем же цифрам, что и во взрослом организме.
В последующие сроки происходит снижение числа эритроцитов с минимальными показателями на 3-6 м месяце жизни (физиологическая анемия). Число эритроцитов становится таким же, как и во взрослом организме, в период полового созревания. Для новорожденных характерно наличие анизоцитоза (разнообразие размеров) с преобладанием макроцитов, увеличенное содержание ретикулоцитов, а также присутствие незначительного числа ядросодержащих предшественников эритроцитов.
Число лейкоцитов у новорожденных увеличено и достигает 10,0 – 30,0х10^9 в 1 л.
В течение 2 нед после рождения число их падает до 9,0-15,0х10^9 в 1 л. Количество лейкоцитов достигает к 14-15 годам уровня, который сохраняется у взрослого. Соотношение числа нейтрофилов и лимфоцитов у новорожденного такое же, как и у взрослых, - 4,5 – 9,0х10^9 в 1 л.
В последующие сроки содержание лимфоцитов возрастает, а нейтрофилов падает, и, т.о., к 4-м суткам количество этих видов лейкоцитов уравнивается (первый физиологический перекрест лейкоцитов). Дальнейший рост числа лимфоцитов и падение нейтрофилов приводят к тому, что на 1-2 году жизни лимфоциты составляют 65%, а нейтрофилы – 25%. Новое снижение числа лимфоцитов и повышение нейтрофилов приводят к выравниванию обоих показателей у 4-летних детей (второй физиологический перекрест). Постепенное снижение содержания лимфоцитов и повышение нейтрофилов продолжаются до полового созревания, когда количество этих видов лейкоцитов достигает нормы взрослого.
61.Этапы кроветворения в эмбриональном и постэмбриональных периодах развития.
Гемопоэз – развитие крови. Различают эмбриональный гемопоэз, который происходит в эмбриональный период и приводит к развитию крови как ткани, и постэмбриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.
Эмбриональный гемопоэз.
В развитии крови как ткани в эмбриональный период можно выделить 3 основных этапа:
Мезобластический (желточный), когда начинается развитие клеток крови во внезародышевых органах и появляется первая регенерация стволовых клеток крови. (с 3-й по 9-ю неделю)
Печеночный (гепатотимусолиенальный), который начинается в печени с 5-6-й недели развития плода, когда печень становится основным органом гемопоэза, в ней образуется вторая регенерация СКК. Кроветворение в печени достигает максимума через 5 мес и завершается перед рождением.
Медуллярный (костномозговой) (медулло-тимусолимфоидный)– появление третьей генерации СКК в костном мозге, где гемопоэз начинается с 10-й недели и постепенно нарастает к рождению, а после рождения красный костный мозг становится центральным органом гемопоэза.
Желточный этап.
Начиная со 2-3 недели эмбриогенеза, в мезенхиме желточного мешка в результате пролиферации мезенхимных клеток образуются «кровяные островки», представляющие собой очаговые скопления мезенхимных клеток. Затем происходит дивергентная дифференцировка этих клеток. Периферические клетки, ограничивающие островки, уплощаются, соединяются между собой и образуют эндотелиальную выстилку сосуда. Центральные клетки округляются, превращаясь в стволовые кроветворные клетки. Из этих клеток в сосудах, т.е. интраваскулярно начинается процесс образования первичных эритроцитов. Они характеризуются:
Крупными размерами и называются мегалобластами. В их цитоплазме накапливается гемоглобин, ядро у некоторых удаляется, а в других сохраняется. В результате образуются первичные эритроциты, отличающиеся бОльшими, чем у нормацитов размерами;
Наличием ядра;
Такой тип кроветворения называется мегабластическим. Он характерен для ранних этапов эмбриогенеза. Одновременно начинается нормобластическое кроветворение с образованием нормоцитов, содержащих фетальный гемоглобин.
Часть стволовых клеток оказывается вне сосудов (экстраваскулярно) и из них начинают развиваться зернистые лейкоциты, которые затем мигрирует в сосуды.
Начиная с 4-й недели эмбриогенеза желточный этап кроветворения угасает и к концу 3-го месяца он полностью прекращается.
Итог этапа – образование стволовых клеток крови первой генерации.
На 3-й неделе в мезенхиме тела зародыша начинают формироваться сосуды. На первых порах они являются пустыми щелевидными образованиями. Из желточного мешка СКК мигрируют в тело зародыша и заселяют закладки будущих кроветворных органов.
Второй этап – гепатотимусолиенальный начинается на 5-й неделе эмбриогенеза в печени, экстраваскулярно – по ходу капилляров, врастающих с мезенхимой внутрь печени. В печени активно развиваются стволовые клетки второй генерации и из них образуются эритроциты и гранулоциты до конца 5-го месяца, затем процесс гемоцитопоэза там постепенно снижается. Тимус начинает заселяться СКК, начиная с 7-8 недели, дает начало Т-лимфоцитам.
Селезенка заселяется СКК на 7-8 неделе, в ней экстраваскулярно начинается универсальное кроветворение, т.е. происходит миело- и лимфоцитопоэз. Особенно активно кроветворение происходит в селезенке с 5 по 7-й месяцы, затем миелоидное кроветворение постепенно угасает и к концу эмбриогенеза оно полностью прекращается. Лимфоидное кроветворения осуществляется здесь как в эмбриогенезе, так и в постнатальном периоде.
Третий период эмбрионального кроветворения – медулло-тимусолиенальный. Закладка костного мозга осуществляется во 2-м месяце эимбриогенезе. Кроветворение в нем начинается с 4-го месяца закладка СКК третьей генерации, а с 6-го месяца он является основным органом миелоидного и частично лимфоидного кроветворения, т.е. органом универсального гемоцитопоэза. В это же время в тимусе, селезенке и лимфатических узлах происходит лимфоидное кроветворение.
Постэмбриональный гемопоэз.
Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови. (клеточное обновление), который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток.
