Кровь — это одна из важнейших жидкостей нашего организма. Она обеспечивает питание органов и тканей, их дыхание, удаление продуктов обмена (то есть транспортную функцию), иммунную защиту от чужеродных антигенов, терморегуляцию, предохранение от последствий повреждения путем свертывания и т.д. Ее функции очень многообразны. Чтобы она могла выполнять их в полном объеме, необходимо поддержание постоянства состава плазмы и набора форменных элементов. Изменение свойств крови, ее состава и функций может быть обусловлено огромным количеством разнообразных патологий. Ключ к пониманию многих из них лежит в знании того, где именно образуются клетки крови, каково значение каждого кроветворного органа в процессе гемопоэза.
Красный костный мозг
Красный костный мозг является ведущим органом кроветворения. Именно в нем начинается формирование всех клеточных элементов крови из единых стволовых клеток-предшественниц. Первоначально у новорожденных он занимает все промежутки между костной тканью, однако со временем происходит его вытеснение из тела длинных трубчатых костей желтым костным мозгом, не участвующим в кроветворении. Это естественный физиологический процесс, заложенный в нашем наборе хромосом.
Из стволовой клетки в красном костном мозге образуются промежуточные клетки-предшественницы миелопоэза и лимфопоэза. Далее два этих процесса идут параллельными курсами. Миелопоэз до конца протекает в красном костном мозге, а лимфопоэз заканчивается здесь на этапе образования бластных форм, дальнейшее развитие которых происходит в других органах кроветворения, куда они поступают с током крови и лимфы. В результате лимфопоэза образуются лимфоциты, а миелопоэза — все остальные разновидности лейкоцитов, тромбоциты и эритроциты.
Развитие клетки-предшественницы миелопоэза идет тремя путями: образуются такие бластные клетки, как проэритробласт, мегакариобласт и миелобласт. В результате их дальнейшей дифференцировки образуются полноценные клетки крови: эритроциты двояковогнутой формы, безъядерные кровяные пластинки — тромбоциты, а также несколько разновидностей лейкоцитов:
- нейтрофилы,
- эозинофилы,
- базофилы,
- моноциты.
Помимо данных форменных элементов в крови присутствуют промежуточные клетки в небольших количествах: ретикулоциты, юные нейтрофилы (имеющие несегментированные ядра) и некоторые другие.
Функции клеточных элементов крови очень разнообразны. Это и участие в обмене веществ, и защитные реакции (например, нейтрофилы и моноциты способны к движению, амебоидному выпячиванию мембраны и фагоцитозу чужеродных антигенов), и процесс свертывания крови. Из этого понятно, что значение красного костного мозга для организма человека трудно переоценить — здесь берут начало клетки, от которых зависит состояние всех органов и тканей. Если кроветворение в костном мозге будет нарушено на любом из этапов (начиная с дифференцировки исходной стволовой клетки и бластных форм, заканчивая вытеснением ядра из предшественника эритроцита и т.п.), то произойдет нарушение состава крови и ее функций.
Такая ситуация возможна при наличии генетических дефектов (например, на уровне хромосом), при нарушениях обмена веществ, дефиците аминокислот и микроэлементов (к примеру, если их слишком мало поступает с пищей), повреждении самого красного костного мозга. Если страдает костный мозг, то нарушение кроветворения будет носить системный характер. Так, при лейкозе страдают не только лейкоциты, но и другие форменные элементы: эритроциты и тромбоциты. В итоге нарушается не только борьба с чужеродными антигенами, но и транспортная функция, свертывание крови, обмен газов между легкими и тканями и т.д. Данный закон равновесия хорошо известен в биологии: при выпадении одного звена постепенно разрушается вся система.
Органы лимфопоэза
Помимо красного костного мозга, большое значение в процессе кроветворения играют органы лимфопоэза. Их роль заключается в продолжении развития промежуточных форм лимфоцитов. Данные клетки являются разновидностью лейкоцитов: они, подобно другим их видам, бесцветные (белые), и их главная функция заключается в иммунной защите. Они распознают все белки, которые закодированы в генах посторонних хромосом, и стремятся разрушить данные антигены. Также они выполняют транспортную функцию, участвуют в обмене веществ.
За образование Т-лимфоцитов отвечает тимус (поэтому они так и называются). Именно здесь происходит их развитие из бластных форм. В тимусе образуются разные виды Т-лимфоцитов, которые в зависимости от выполняемой функции называют киллерами, хелперами или супрессорами. Т-киллеры самостоятельно уничтожают чужеродные антигены, Т-хелперы способствуют формированию гуморального иммунитета против этих антигенов, а супрессоры, обеспечивающие угнетение чрезмерного иммунного ответа, имеют огромное значение для поддержания баланса между защитой и разрушением.
Кроме того, в тимусе происходит уничтожение тех клеток, которые враждебно настроены к собственным тканям: без этого жизнь была бы невозможна — организм человека разрушал бы сам себя изнутри, воспринимая собственные ткани как антигены. Развитие B-лимфоцитов происходит в селезенке. Кроме того, огромное значение для их созревания играют лимфатические узлы и Пейеровы бляшки. Без данных органов не было бы возможности формировать иммунный ответ и защищать организм от носителей чужеродного набора хромосом. Селезенка участвует не только в созидании, но и в разрушении отживших форменных элементов крови. Еще одна ее функция — это выполнение роли депо эритроцитов, откуда при необходимости они поступают в общий кровоток.
Регуляция кроветворения
Процесс кроветворения генетически запрограммирован в нашем наборе хромосом. Он начинается еще в утробе матери: в этот период форменные элементы образуются не только в красном костном мозге, но и в печени и селезенке. В дальнейшем эти два органа утрачивают свое значение в данном процессе (если селезенка все-таки немного в нем участвует, то печень полностью теряет такое свойство, ее главная задача — участие в обмене веществ).
Очень важно, что способность к дифференцировке уже изначально заложена в наборе хромосом стволовой кроветворной клетки: ее гены включаются в определенном порядке, в результате чего происходит образование полноценного форменного элемента. Если вдруг что-то пошло не так, то в крови появляются аномальные клетки (например, эритроциты, имеющие ядра), нарушается равновесие между зрелыми элементами и их предшественниками (к примеру, начинают преобладать юные формы).
Иногда в составе крови можно обнаружить клетки, не имеющие отношения ни к нормальному, ни к патологическому кроветворению. Яркий тому пример — безъядерные разрушенные клетки Гумпрехта, выявляемые при хроническом лимфолейкозе. Они практически бесцветные, поэтому их еще называют клетки-тени.
Образование клеток Гумпрехта происходит не в организме человека, а в процессе приготовления мазка в результате лейколиза при окрашивании. Отсюда ясно, что у них нет никакого физиологического значения. Однако клетки Гумпрехта очень важны для диагностики: выявить их даже проще, чем сами опухолевые клетки с измененным набором генов в составе хромосом.
Зачастую именно наличие клеток Гумпрехта наталкивает врача на мысль о хроническом лимфолейкозе. Клетки-тени (тельца Гумпрехта) являются важнейшим диагностическим признаком данного заболевания.
Огромную роль в регуляции кроветворения играет нервная система, а также целый набор биологически активных веществ, значение которых трудно переоценить. Наиболее известный пример — это вещества эритропоэтины, вырабатываемые почками, известные многим еще из курса школьной биологии. Почки реагируют на газовый состав крови: при дефиците кислорода в кровь поступает больше эритропоэтинов, стимулирующих превращение промежуточных форм в эритроциты.
Все клетки крови берут свое начало из красного костного мозга. Большинство из них продолжает свое развитие здесь, однако лимфоцитам для дальнейшего созревания необходимы и другие органы (иначе они останутся неполноценными). Нормальное кроветворение необходимо для правильного обмена веществ, свертывания крови, борьбы с чужеродными антигенами — носителями инородного набора хромосом, выполнения транспортной, терморегуляторной и других функций. Для человека кровь — основа жизни. Если нарушается ее состав, то целостная система — организм — разваливается.
Оптимальный состав крови человека — это долгая отдельная тема. Отметим лишь, что существуют специальные таблицы, которые показывают, чему должен быть равен тот или иной показатель в зависимости от разных факторов. Даже мелкие отклонения между нормой и имеющимся набором форменных элементов крови могут приводить к нарушениям ее транспортных и иных функций, отклонениям в обмене веществ. Вот почему здоровье органов кроветворения так важно.
Загрузка...
