Регуляция кроветворения. Восстановление кроветворения Где находятся нервные центры регулирующие процессы кроветворения

Лекция: ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ГЕМОПОЭЗА

Термин внутренняя среда организма предложен французским физиологом Клодом Бернаром . В это понятие включена совокупность жидкостей:

1. Кровь
2. Лимфа
3. Тканевая (интерстициальная, внеклеточная) жидкость
4. Спинно-мозговая, суставная, плевральная и другие жидкости,

которые омывают клетки и околоклеточные структуры тканей, принимая тем самым непосредственное участие в осуществлении обменных реакций организма.

Основой внутренней среды организма является кровь , роль непосредственной питательной среды выполняет тканевая жидкость . Ее состав и свойства специфичны для отдельных органов, соответствуют их структурным и функциональным особенностям. Поступление из крови составных частей тканевой жидкости и их обратный отток в лимфу и снова в кровь избирательно регулируется тканевыми барьерами. Определяя состав крови, лимфы, тканевой жидкости, можно судить об обменных процессах, происходящих в отдельных органах, тканях или в организме в целом.

К. Бернар пришел к заключению, что «постоянство внутренней среды есть условие независимого существования», т.е. для того, чтобы организм функционировал эффективно, составляющие его клетки должны находиться в строго регулируемой среде. Действительно, внутренняя среда организма регулируется множеством специальных механизмов.

Для описания этого состояния в 1929 г. Уолтер Кэннон ввел термин гомеостаз (от греческого homoios – подобный, stasis – состояние). Под гомеостазом понимают сами согласованные физиологические процессы, поддерживающие большинство устойчивых состояний организма, а также регулирующие механизмы, обеспечивающие это состояние.

Живой организм представляет собой открытую систему , непрерывно обменивающуюся материей и энергией с окружающей средой. В этом обмене и поддержании постоянства внутренней среды участвует огромное число органов, систем, процессов и механизмов. Вся их совокупность представлена внешними и внутренними барьерами организма. К внешним барьерам относятся : кожа, почки, органы дыхания, пищеварительный тракт, печень. К внутренним барьерам : гистогематические, гематоэнцефалический, гематокохлеарный – их структурной основой является эндотелий капилляров.

ПОНЯТИЕ О ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ КРОВИ

Под функциональной системой понимают совокупность различных органов, тканей, объединенных общей функцией, и нейрогуморальных механизмов регуляции их деятельности, направленную на достижение определенного конечного результата.

Отталкиваясь от этого определения, становится понятным выдвинутое в 1989 г. Г.Ф. Лангом предложение объединить:

1. Кровь
2. Нейрогуморальный механизма регуляции
3. Органы гемопоэза и гемодиареза – костный мозг, вилочковую железу, лимфатические узлы, селезенку и печень

ввиду тесной их связи под общим названием – функциональная система крови . Компоненты этой системы осуществляют непосредственный контакт с кровным руслом. Такое взаимоотношение обеспечивает не только транспорт клеток, но и поступление различных гуморальных факторов из крови в кроветворные органы.

Главным местом образования клеток крови у человека является костный мозг . Здесь находится основная масса кроветворных элементов. В нем же осуществляются и разрушение эритроцитов, реутилизация железа, синтез гемоглобина, накопление резервных липидов. С костным мозгом связано происхождение популяции В-лимфоцитов , осуществляющих гуморальные реакции иммунитета, т.е. выработку антител.

Центральным органом иммуногенеза является вилочковая железа . В ней происходит образование Т-лимфоцитов , которые участвуют в клеточных реакциях иммунитета, направленных на отторжение тканей. Кроме вилочковой железы (тимуса) ответственными за выработку иммунитета являются селезенка и лимфатические узлы . Селезенка участвует в лимфоцитопоэзе, синтезе иммуноглобулинов, разрушении эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, в депонировании крови. Лимфатические узлы продуцируют и депонируют лимфоциты.

В регуляции деятельности системы крови важную роль играют гуморальные факторы – эритропоэтины, лейкопоэтины, тромбопоэтины . Кроме них действуют и другие гуморальные агенты – андрогены, медиаторы (ацетилхолин, адреналин) – влияют на систему крови не только вызывая перераспределение форменных элементов, но и путем прямого влияния на холино- и адренорецепторы клеток. Определенное влияние оказывает нервная система.

Регуляция системы крови представляет собой регуляцию гемопоэза , т.е. кроветворения, в котором различают эмбриональный гемопоэз – развитие крови как ткани – и постэмбриональный (физиологический) гемопоэз – система физиологической регенерации (восстановления) крови.

ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ГЕМОПОЭЗ (развитие крови как ткани)

Эмбриональный гемопоэз (развитие крови как ткани) происходит у эмбрионов сначала в стенке желточного мешка, затем в селезенке, печени, костном мозге и лимфоидных органах (тимус, лимфатические узлы).

1. Кроветворение в стенке желточного мешка у человека начинается в конце 2-й и в начале 3-й недели эмбрионального развития. В мезенхиме стенки обособляются зачатки сосудистой крови, или кровяные островки. В них клетки округляются, теряют отростки и преобразуются в стволовые клетки крови (СК ). Часть стволовых клеток дифференцируется в первичные клетки крови (бласты ). Большинство первичных кровяных клеток митотически размножается и превращается в первичные эритробласты (предшественники эритроцитов). Из других бластов образуются вторичные эритробласты, а затем вторичные эритроциты или нормоциты (размеры их соответствуют эритроцитам взрослого человека). Часть бластов дифференцируется в гранулоциты – нейтрофилы и эозинофилы. Часть СК не изменяется и разносится током крови по различным органам зародыша, где происходит дальнейшая дифференцировка клеток крови. После редукции желточного мешка основным органом кроветворения временно становится печень.
2. Кроветворение в печени . Печень закладывается примерно на 3-4-й неделе, а на 5-й неделе эмбриональной жизни она становится центром кроветворения. Источником кроветворения в печени являются стволовые клетки, мигрировавшие из желточного мешка. Из СК образуются бласты, дифференцирующиеся во вторичные эритроциты. Одновременно с эритроцитами в печени происходит образование зернистых лейкоцитов – нейтрофилов и эозинофилов. Кроме гранулоцитов образуются гигантские клетки – мегакариоциты – предшественники тромбоцитов. К концу внутриутробного периода кроветворение в печени прекращается.
3. Кроветворение в тимусе . Тимус закладывается в конце первого месяца внутриутробного развития, и на 7-8 неделе он заселяется стволовыми клетками крови, которые дифференцируются в лимфоциты тимуса. Из них образуются Т-лимфоциты, которые в дальнейшем заселяют Т-зоны периферических органов иммунопоэза.
4. Кроветворение в селезенке . Закладка селезенки происходит в конце 1-го месяца эмбриогенеза. Из вселяющихся сюда стволовых клеток крови (СК) происходит образование всех видов форменных элементов крови, т.е. селезенка в эмбриональном периоде представляет собой универсальный орган кроветворения.
5. Кроветворение в лимфатических узлах . Первые закладки лимфатических узлов человека появляются на 7-8-й неделе эмбриогенеза. В этот же период происходит заселение их СК, из которых дифференцируются эритроциты, гранулоциты и мегакариоциты. Из моноцитов дифференцируются из СК лимфатических узлов Т- и В-лимфоциты.
6. Кроветворение в костном мозге . Закладка костного мозга происходит на 2-м месяце эмбриогенеза. Из стволовых клеток крови в костном мозге формируются все форменные элементы крови. Часть стволовых клеток сохраняется в костном мозге в недифференцированном состоянии, они могут расселяться по другим органам и тканям, являясь источником развития клеток крови и соединительной ткани. Таким образом, костный мозг становиться центральным органом , осуществляющим универсальный гемопоэз , и остается им в течение постнатальной жизни. Он обеспечивает стволовыми клетками тимус и другие гемопоэтические органы.

ПОСТЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ГЕМОПОЭЗ

Гемопоэзом называют 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. Развитие эритроцитов называют эритропоэзом, развитие тромбоцитов – тромбоцитопоэзом, развитие лейкоцитов – лейкоцитопоэзом, а именно: гранулоцитов – гранулоцитопоэзом, моноцитов – моноцитопоэзом, лимфоцитов и иммуноцитов – лимфоцитопоэзом и иммуноцитопоэзом. Постэмбриональный гемопоэз совершается в специализированных гемопоэтических тканях – миелоидной , где происходит образование эритроцитов, гранулоцитов, тромбоцитов, агранулоцитов, и лимфоидной , где происходит дифференцировка и размножение Т- и В-лимфоцитов и плазмоцитов. Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови (клеточное обновление), который компенсирует физиологическое разрушение (снашивание) дифференцированных клеток.

Миелоидная ткань – расположена в эпифизах и полостях многих костей и является местом развития всех форменных элементов крови – эритроцитов, гранулоцитов, моноцитов, тромбоцитов, лимфоцитов, а также стволовых клеток крови и соединительной ткани, которая постепенно мигрирует и заселяет такие органы, как тимус, селезенка, лимфатические узлы и др.

Лимфоидная ткань – имеет несколько разновидностей, представленных в тимусе, селезенке, лимфатических узлах. Она выполняет основные 3 функции (см. схему выше) – образование лимфоцитов, образование плазмоцитов и удаление продуктов их распада.

Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями тканей внутренней среды. Они представлены основными двумя клеточными линиями: клетки ретикулярной ткани и гемопоэтические. Клетки ретикулярной ткани выполняют функции опорные и фагоцитирующие, а гемопоэтические клетки развиваются путем дифференцировки из полипотентных стволовых клеток крови (ПСК). Дифференцировка ПСК определяется рядом специфических факторов: эритропоэтинов – для образования эритроцитов, гранулопоэтинов – для миелобластов (гранулоцитов), лимфопоэтинов – для лимфоцитов, тромбопоэтинов – для образования из мегакариобластов тромбоцитов. Указанные вещества занимают ведущее место в регуляции гемопоэза по всем форменным элементам крови.

МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ГЕМОПОЭЗА

В зависимости от вида клеток крови в гемопоэзе различают:

1. Эритропоэз
2. Лейкопоэз
3. Тромбоцитопоэз.

Регуляция эритропоэза

Эритропоэз представляет собой процесс регенерации эритроцитов крови. Механизмов, регулирующих скорость эритропоэза, традиционно два:

1. Гуморальный (именно, на первом месте)
2. Нервный

Возмущающими (запускающими) факторами эритропоэза являются:

1. Естественное уменьшение эритроцитов крови
2. Уменьшение количества О 2 в окружающей среде, следовательно, и в крови – гипоксемия .

Гуморальная регуляция

1. Основным пусковым фактором эритропоэза является гипоксемия . Количество О 2 в крови – это важнейший стимул для увеличения количества эритроцитов в крови.

Механизм: при увеличении количества О 2 в крови наиболее чувствительными органами к этому снижению являются почки, которые омываются кровью по почечным артериям. В этих условиях почки вырабатывают гормоноподобные вещества – эритропоэтины – они выделяются в кровь и приносятся к органам кроветворения (красный костный мозг), где под их влиянием усиливается эритропоэз. В результате количество эритроцитов в крови увеличивается, они присоединяют О 2 , в результате чего его дефицит в крови исчезает. Эритропоэтины действуют на эритропоэз несколькими путями:

1. Они способствуют преобладанию дифференциации стволовых клеток крови (СК) эритроидного ряда;
   1. Ускоряют синтез гемоглобина, в результате чего его количество в крови нарастает;
   2. Ускоряют выход эритроцитов из красного костного мозга (нормальную скорость эритропоэза в красном костном мозге отражает 0,5-1% ретикулоцитов в крови. При увеличении этого количества говорят об увеличении скорости эритропоэза костным мозгом).

1. Продукты метаболизма эритроцитов – второй пусковой фактор эритропоэза, который формируется как результат уменьшения количества эритроцитов в крови.

Механизм : по мере старения эритроцитов (продолжительность жизни до 120 суток) нарушается возможность поддержания структуры эритроцитов. Наступает их гемолиз (макрофаги в селезенке и печени удаляют продукты распада эритроцитов). Поступление этих продуктов распада с омываемой кровью к красному костному мозгу усиливает его деятельность – скорость эритропоэза возрастает, что приводит к восстановлению должного количества эритроцитов в крови.

1. Влияние на скорость эритропоэза гипоксемии через участие гипоталамо-гипофизарной системы – снижение напряжения О 2 в циркулирующей крови (гипоксемия) улавливается хеморецепторами сосудистой системы, возбуждение от них передается через ЦНС на гипоталамус, который теснейшим образом связан с гипофизом (гипоталамо-гипофизарная система). В результате возбуждения в гипофизе происходит выработка ряда тропных гормонов, оказывающих влияния на секреторную деятельность других желез внутренней секреции (щитовидная железа, надпочечники и др.). Особое влияние оказывается на мозговой слой надпочечников, в результате концентрация адреналина в крови нарастает, что приводит к усилению эритропоэза костным мозгом.

Нервная регуляция эритропоэза

Возмущающим фактором также является гипоксемия:

Описанный механизм является экспресс-механизмом, обеспечивающим увеличение количества эритроцитов крови.

Т.о. ГИПОКСЕМИЯ – один из ведущих факторов регуляции эритропоэза. Отсюда, все факторы окружающей среды, вызывающие гипоксемию, влияют и на эритропоэз – мышечная работа, эмоциональные нагрузки, стрессовые ситуации, уменьшение напряжения О 2 в воздухе или снижение атмосферного давления и т.д.

Дополнительный блок информации

Эритропоэз : предшественники эритроцитов – это стволовые клетки красного костного мозга. В них осуществляется синтез гемоглобина. Для образование гема используется железо двух белков: ферритина и сидерофиллина . Суточная потребность организма в железе – 20-25 мг . Большая его часть поступает из отживших и разрушившихся эритроцитов, остальное количество доставляется с пищей.

Для образования эритроцитов необходимы фолиевая кислота и витамин В 12 . Всасывание вит.В 12 пищи сопровождается его взаимодействием с внутренним фактором Касла (внешним фактором Касла называется сам вит. В 12 , поэтому говорят о взаимодействии внешнего и внутреннего факторов Касла для эритропоэза). Внутренний фактор Касла представляет собой гастромукопротеин (выделяется обкладочными или париетальными гландулоцитами и добавочными гландулоцитами или мукоцитами). Образуется комплекс: В 12 (внешний фактор Касла) + внутренний фактор Касла . Этот комплекс с кровью попадает в костный мозг, где под его влиянием обеспечивается синтез глобиновой (белковой) части молекулы гемоглобина. Синтез железосодержащей части молекулы гемоглобина находится под контролем другого витамина – вит. С и вит. В 6 . Вит. В 12 также участвует в образовании липидной части стромы эритроцита.

В своем развитии эритроциты проходят несколько стадий. Ретикулоциты – это последние предшественники зрелых форм эритроцитов. Количество ретикулоцитов в процентном отношении является показателем скорости эритропоэза. В норме количество ретикулоцитов в крови составляет 0,5-1% от общего числа эритроцитов, что служит показателем нормальной скорости эритропоэза. Скорость эритропоэза может возрастать в несколько раз при обильных и быстрых кровопотерях, патологическом разрушении зрелых форм, в условиях гипоксии и гипоксемии. В плазме крови в этих условиях появляются в значительных концентрациях особые ускоряющие эритропоэз вещества – эритропоэтины (Карно и Дефляндер, 1906 г.). Они представляют собой гормон гликопротеиновой природы, синтезируемый почками и печенью, а также подчелюстными слюнными железами. Эритропоэтин в небольших концентрациях постоянно присутствует в плазме крови человека. Основной клеткой-мишенью для эритропоэтинов являются ядерные эритроидные предшественники в костном мозгу. Эритропоэтин увеличивает скорость образования гемоглобина. Помимо эритропоэтина на кроветворение оказывают влияние андрогены и ряд медиаторов (адреналин и норадреналин).

Продолжительность жизни эритроцитов – до 120 дней. При этом непрерывно образуются новые клетки и отмирают старые. Разрушение отживших эритроцитов происходит разными путями:

1. Они гибнут от механического травмирования во время движения по сосудам;
2. Часть фагоцитируется мононуклеарной фагоцитарной системой печени и селезенки;
3. Старые эритроциты гемолизируются непосредственно в кровяном русле.

При разрушении эритроцитов гемоглобин распадается на гем и глобин. От гема отделяется железо. Оно сразу же используется для создания новых молекул гемоглобина. Возникающий избыток железа (если он возникает) запасается впрок в печени, селезенке, слизистой оболочке тонкой кишки: здесь эти молекулы железа вступают в соединение со специфическими белками, конечным итогом этой реакции является появление ферритина и гемосидерина .

ЛЕЙКОПОЭЗ

Лейкопоэз находится в прямой зависимости от распада лейкоцитов: чем больше их распадается, тем больше образуется. Стимулирующее влияние на лейкопоэз оказывают:

1. Уменьшение количества лейкоцитов в циркулирующей крови;
2. Продукты распада тканей, микроорганизмов;
3. Увеличение концентрации токсинов белкового происхождения в крови и тканях;
4. Нуклеиновые кислоты;
5. Гормоны гипофиза – АКТГ, СТГ (тропные гормоны гипофиза);
6. Нанесение болевых раздражителей.

Все перечисленные факторы являются возмущающими для системы лейкопоэза. Пути же реализации этих воздействий, опять-таки, традиционны: нервный и гуморальный. На первом месте необходимо отмечать все-таки гуморальный путь регуляции.

Разрушение и появление новых лейкоцитов происходит непрерывно. Они живут часы, дни, недели, часть лейкоцитов не исчезает на протяжении всей жизни человека. Место лейкодиареза : слизистая оболочка пищеварительного тракта, а также ретикулярная ткань.

ТРОМБОЦИТОПОЭЗ

Физиологическим регулятором процесса тромбоцитопоэза являются тромбопоэтины. Химически они связаны с высокомолекулярной белковой фракцией, относящейся к гамма-глобулинам. В зависимости от места образования и механизма действия различают тромбоцитопоэтины короткого и длительного действия. Первые образуются в селезенке и стимулируют выход тромбоцитов в кровь. Вторые содержатся в плазме крови и стимулируют образование эритроцитов в костном мозге. Особенно интенсивно тромбоциты вырабатываются после кровопотерь. Спустя несколько часов их число может удвоиться.

Нервная регуляция

Фактов, свидетельствующих о существовании специализированной системы, регулирующей кроветворение, не существует. Однако обильная иннервация кроветворных тканей, наличие в них большого числа интерорецепторов указывают на то, что эти органы включены в систему рефлекторных взаимодействий. Впервые идея нервной регуляции кроветворения и перераспределения форменных элементов крови была высказана С.П. Боткиным. Позднее это положение получило дальнейшее развитие в разнообразных методических условиях и было экспериментально подтверждено В.Н. Черниговским и А.Я. Ярошевским. Эти авторы показали наличие двусторонних связей кроветворных органов с центральными структурами нервной системы, следовательно, возможно существование безусловно-рефлекторных регулирующих механизмов работы этих органов. В настоящее время доказано наличие и условно-рефлекторного механизма регуляции гемопоэза. Т.о., гемопоэз может регулироваться как безусловнорефлекторно, так и условнорефлекторно.

Стенка желточного мешка (на 2-3й неделе внутриутробного развития)

Стволовая клетка крови мигрирует

1. Селезенка (с 1й недели эмбрионального развития) – универсальный орган кроветворения

2. Печень (с 3-4-5й недели эмбрионального развития) – бласты, грануло- и мегакариоциты

3. Тимус (с 7-8й недели эмбрионального развития) - лимфоциты

4. Лимфатические узлы (с 9-10й недели эмбрионального развития) – эритроциты, Т- и В-лимфоциты, гранулоциты

5. Красный костный мозг (с 12й недели эмбрионального развития и в постнатальной жизни) – является центральным органом кроветворения, обеспечивает универсальный гемопоэз

ритроциты

Тромбоциты

Лейкоциты

Агранулоциты:

Моноциты

Лимфоциты

Гранулоциты:

Нейтрофилы

Базофилы

Эозинофилы

Красный костный мозг (миелоидная ткань)

Тимус

1. Образование лимфоцитов
2. Образование плазмоцитов
3. Удаление клеток и продуктов их распада

Лимфоидная ткань миндалин и кишечника

Лимфатические узлы

Селезенка

Форменные элементы крови

Органы гемопоэза

(Лимфоид-ная ткань)

Регуляция эритропоэза

Гипоксия

1)усиливает пролиферацию клеток-предшественников эритроидного ряда и всех готовых к делению эритробластов;

2)ускоряет синтез Hb во всех эритроидных клетках и ретикулоцитах;

3)ускоряет образование ферментов, участвующих в формировании гема и глобина;

4)усиливает кровоток в сосудах красного костного мозга, увеличивает выход в кровь ретикулоцитов

Почки (уровень оксигенации почек)

Сам эритропоэз

Эритропения

приводит к анемиям

Эритроцитоз

Возникает истинный (абсолютный) и относительный

Обеспечивается:

1. В 12 + внутренний фактор Касла (предохраняет от расщепления ферментами пищеварительных соков);
2. В 9 (фолиевая кислота);
3. В 6 (пиридоксин) – участвует в образовании гема;
4. Вит. С – поддерживает все этапы эритропоэза;
5. Вит. Е (α-токоферол) – защищает мембрану эритроцитов от перекисного окисления, т.е. от гемолиза;
6. В 2 – регулирует скорость окислительно-восстановительных реакций (гипорегенеративная анемия)

Необходимы для образова-ния нуклео-протеинов, деления и созревания ядер клеток

Гипоксемия

Возбуждение от хеморецепторов сосудов передается через центростремительные нервы к стволовой части мозга

Активация центров симпатической нервной системы

Активация симпато-адреналовой системы

Повышенный выброс адреналина (медиатора симпатической нервной системы)

Под действием симпатических влияний рефлекторно происходит повышенный выброс эритроцитов из селезенки (емкостные сосуды)

Регуляция гемопоэза (эритропоэза)

Гипоксемия

Хеморецепторы

ЦНС

Гипоталамус

ЦНС

Гипофиз

Тропные гормоны (АКТГ, СТГ)

Железы внутренней секреции (щитовидная железа, надпочечники)

Гормоны

Ствол мозга

Депо эритроцитов (селезенка)

Выброс эритроцитов

Увеличение напряжения О 2 крови

Усиление эритропоэза

Красный костный мозг

Продукты распада эритроцитов

Почки, печень

Эритропоэтины

Гуморальный путь регуляции

Нервный путь регуляции

Регуляция лейкопоэза

Возмущающие факторы (a , b , c , d , e , f )

Рецепторы сосудистой системы, болевые рецепторы

ЦНС

Гипоталамус

Гипофиз выделяет гормоны

Симпатическая нервная система

АКТГ

СТГ

Надпочечники

Глюкокортикоиды

Красный костный мозг и другие органы лейкопоэза

Количество лейкоцитов

Лейкопоэтины

Почки, печень

Кровь, состоящая из плазмы и форменных элементов, образуется в результате взаимодействия многих органов и систем организма. В данном разделе рассмотрены механизмы создания форменных элементов крови (поддержание определенного уровня компонентов плазмы зависит от функции печени , почек и других органов и рассматривается в соответствующих разделах).
У взрослого человека форменные элементы крови образуются (кроветворения) в костном мозге. Кроветворения - многостадийный процесс клеточных дифференцировок, в результате которого в кровь выходят зрелые форменные элементы - лейкоциты, эритроциты, тромбоциты. Большинство клеток крови являются конечными, неспособными к самообновлению элементами. Постоянный процесс обновления заключается в гибели части клеток и замене их новообразованными. Схема кроветворения основывается на гипотезе А. А. Максимова, которая была предложена еще в начале нашего века, о унитарное (Из общей клетки) происхождения всех клеток крови.
На данном этапе процесс развития клеток в костном мозге, его регулирования изучены сравнительно неплохо. Хотя остаются еще белые пятна, которые касаются как морфологии, так и тонкостей некоторых механизмов. Механизмы, обеспечивающие дифференцировку (регуляторы кроветворения), должны поддерживать процесс создания форменных элементов на таком уровне, чтобы в периферической крови не возник дефицит клеток. Поскольку развитие клеток в костном мозге продолжается в течение многих суток, то заметный прирост клеток, связан с увеличением количества форменных элементов крови, будет ощущаться на периферии лишь через несколько суток.
В реальной жизни возникают состояния, требующие изменения активности кроветворения. Чаще возникает потребность в активизации создания какого-то одного типа клеток. В связи с отсутствием настоящего депо эритроцитов при возникновении потребности в повышенном снабжении организма кислородом (при кровопотере и т.д.) возникает необходимость в усиленном эритропоэза. В отличие от этого, всегда довольно много тромбоцитов, особенно лейкоцитов содержится в депо. В случае необходимости они, исходя из депо, быстро пополняют пул циркулирующих клеток и доходят до места инфекции или участка повреждения сосудов. Поэтому, например, интенсификация процесса лейкоцитов наблюдается лишь при длительном существовании в организме очага инфекции. Указанные различия накладывают отпечаток и на скорость изменения активности систем регулирования для красного и других побегов кроветворения.
Кроветворные клетки происходят от одной клетки-предшественницы. Это так называемая стволовая клетка. Одной из характерных свойств ее является самоподдержания. Оно заключается в том, что при делении одна из дочерних клеток остается стволовой, а вторая может стать на путь дальнейшего дифференцирования и пролиферации. После нескольких делений эта клетка образует класс полипотентных клеток, то есть способных дифференцироваться во все клетки крови.
При выращивании культуры клеток in vitro заметили, что каждая клетка-предшественница образует колонии, состоящие из дочерних клеток, которые прошли ту или иную стадию дифференцировки и пролиферации. Поэтому такие клетки называются колониеобразующих единиц.
Дальнейшее развитие клеток связан с формированием унипотентних клеток, которые превращаются во время своего развития только в соответствующий тип форменных элементов крови. Первой «видшнуровуеться» клетка, которая дает колонию лимфоцитов. Клетки, оставшиеся еще содержат плюропотентний потенциал - они могут дать начало всем клеткам, за исключением лимфоцитов. После нескольких разделов и эти клетки превращаются в предшественницы строго специализированного побега крови. Появляются предшественницы колоний эритроидного, нейтрофильного, эозинофильные, базофильные, моноцитарного и мегакариоцитарного рядов.
Ввважають, что в норме для формирования зрелых клеток крови клетка-предшественник должна осуществить не менее И-г-12 делений. Продолжительность каждого митотического цикла в среднем составляет около суток, поэтому, например, к выходу эритроцитов в кровь проходит 12 дней. Эти особенности кроветворения необходимо учитывать в гематологической практике. Так, при лейкозе тип патологических клеток зависит от уровня «повреждения». Процесс может включать один побег кроветворения или несколько (на менее зрелом уровне).

Кроветворение (гемопоэз) - сложный процесс образования, развития и созревания форменных элементов крови. Кроветворение осуществляется в специальных органах кроветворения. Часть кроветворной системы организма, которая непосредственно связана с выработкой красных клеток крови, называется эритроном . Эритрон не является каким-либо одним органом, а рассеян по всей кроветворной ткани костного мозга.

По современным представлениям единой материнской клеткой кроветворения является клетка-предшественник (стволовая клетка ), из которой через ряд промежуточных стадий образуются эритроциты, лейкоциты, лимфоциты, тромбоциты.

Эритроциты образуются интраваскулярно (внутри сосуда) в синусах красного костного мозга. Поступающие в кровь из костного мозга эритроциты содержат базофильное вещество, окрашивающееся основными красителями. Такие клетки получили название ретикулоцитов . Содержание ретикулоцитов в крови здорового человека составляет 0,2-1,2% . Продолжительность жизни эритроцитов 100-120 дней . Разрушаются красные кровяные тельца в клетках системы макрофагов.

Лейкоциты образуются экстраваскулярно (вне сосуда). При этом гранулоциты и моноциты созревают в красном костном мозге, а лимфоциты в вилочковой железе, лимфатических узлах, миндалинах, аденоидах, лимфатических образованиях желудочно-кишечного тракта, селезенке. Продолжительность жизни лейкоцитов до 15-20 дней . Отмирают лейкоциты в клетках системы макрофагов.

Тромбоциты образуются из гигантских клеток мегакариоцитов в красном костном мозге и легких. Так же как и лейкоциты, тромбоциты развиваются вне сосуда. Проникновение кровяных пластинок в сосудистое русло обеспечивается амебовидной подвижностью и активностью их протеолитических ферментов. Продолжительность жизни тромбоцитов 2-5 дней , а по некоторым данным до 10-11 дней . Разрушаются кровяные пластинки в клетках системы макрофагов.

Образование форменных элементов крови происходит под контролем гуморальных и нервных механизмов регуляции.

Гуморальные компоненты регуляции гемопоэза в свою очередь можно разделить на две группы: экзогенные и эндогенные факторы.

К экзогенным факторам относятся биологически активные вещества - витаминыгруппы В,витаминС, фолиевая кислота, а также микроэлементы: железо, кобальт, медь, марганец. Указанные вещества, влияя на ферментативные процессы в кроветворных органах, способствуют созреванию и дифференцировке форменных элементов, синтезу их структурных (составных) частей.

К эндогенным факторам регуляции гемопоэза относятся: фактор Касла, гемопоэтины, эритропоэтины, тромбоцитопоэтины, лейкопоэтины, некоторые гормоны желез внутренней секреции. Гемопоэтины - продукты распада форменных элементов (лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов) оказывают выраженное стимулирующее влияние на образование форменных элементов крови. Физиология крови 4

Лекция 8

Лейкоциты.

Лейкоциты , или белые кровяные тельца,- бесцветные клетки, содержащие ядро и протоплазму. Размер их 8-20 мкм. В крови здоровых людей в состоянии покоя количество лейкоцитов колеблется в пределах 4,0-9,0- 10 9 /л (4000-9000 в 1 мм 3). Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом , уменьшение - лейкопенией .

Лейкоциты делятся на две группы: зернистые лейкоциты, или гранулоциты , и незернистые, или агранулоциты .

Зернистые лейкоциты отличаются от незернистых тем, что их протоплазма имеет включения в виде зерен, которые способны окрашиваться различными красителями. К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы . Нейтрофилы по степени зрелости делятся на миелоциты, метамиелоциты (юные нейтрофилы), палочко-ядерные и сегментоядерные. Основную массу в циркулирующей крови составляют сегментоядерные нейтрофилы. Миелоциты и метамиелоциты в крови здоровых людей не встречаются.

Агранулоциты не имеют в своей протоплазме включений. К ним относятся лимфоциты и моноциты .

Процентное соотношение между отдельными видами лейкоцитов называют лейкоцитарной формулой

При ряде заболеваний характер лейкоцитарной формулы меняется. При острых воспалительных процессах (острый бронхит, пневмония) увеличивается количество нейтрофильных лейкоцитов (нейтрофилия). При аллергических состояниях (бронхиальная астма, сенная лихорадка) преимущественно возрастает содержание эозинофилов (эозинофилия). Эозинофилия наблюдается также при глистных инвазиях. Для вялотекущих хронических заболеваний (ревматизм, туберкулез) характерно увеличение количества лимфоцитов (лимфоцитоз). Таким образом, анализ лейкоцитарной формулы имеет диагностическое значение.

Свойства лейкоцитов. Амебовидная подвижность - способность лейкоцитов активно передвигаться за счет образования протоплазматических выростов - ложноножек (псевдоподий). Под диапедезом следует понимать свойство лейкоцитов проникать через стенку капилляра. Кроме того, лейкоциты могут поглощать и переваривать инородные тела и микроорганизмы - фагоцитоз .

Лейкоциты, поглощающие и переваривающие микроорганизмы, называют фагоцитами . Лейкоциты поглощают не только попавшие в организм бактерии, но и отмирающие клетки самого организма.

Функции лейкоцитов . Одной из важнейших функций, выполняемых лейкоцитами, является защитная . Лейкоциты способны вырабатывать специальные вещества - лейкины , которые вызывают гибель микроорганизмов, попавших в организм человека. Некоторые лейкоциты (базофилы, эозинофилы) образуют антитоксины - вещества, обезвреживающие продукты жизнедеятельности бактерий, и обладают, таким образом, дезинтоксикационным свойством. Лейкоциты способны к выработке антител . Антитела могут длительное время сохраняться в организме, поэтому повторное заболевание человека становится невозможным . Наконец, лейкоциты (базофилы, эозинофилы) имеют отношение к процессам свертывания крови и фибринолиза - защитным реакциям организма.

Лейкоциты стимулируют регенеративные (восстановительные) процессы в организме, ускоряют заживление ран.

Моноциты принимают активное участие в процессах разрушения отмирающих клеток и тканей организма за счет фагоцитоза.

Ферментативная функция . Лейкоциты содержат различные ферменты, необходимые для осуществления процесса внутриклеточного пищеварения.

Иммунитет - невосприимчивость организма к инфекционным и неинфекционным агентам и веществам, обладающим антигенными свойствами. Иммунная система - совокупность всех лимфоидных органов (вилочковая железа, селезенка, лимфатические узлы) и скопление лимфоидных клеток. Основным элементом лимфоидной системы является лимфоцит .

Различают гуморальный и клеточный иммунитет. Гуморальный иммунитет обеспечивается преимущественно за счет В-лимфоцитов . В-лимфоциты в результате сложных взаимодействий с Т-лимфоцитами и моноцитами превращаются в плазмоциты - клетки, продуцирующие антитела. В результате развития гуморального иммунитета организм освобождается от чужеродных веществ (бактерии, вирусы и др.), которые попадают в него из окружающей среды. Клеточный иммунитет (реакция отторжения пересаженной ткани, уничтожение генетически переродившихся клеток собственного организма) обеспечивается главным образом Т - лимфоцитами . В реакциях клеточного иммунитета могут принимать также участие и макрофаги (моноциты ).

Тромбоциты.

Тромбоциты , или кровяные пластинки , представляют собой образования овальной или округлой формы диаметром 2-5 мкм. Количество в крови тромбоцитов составляет 180-320 х 10 9 /л (180 000-320 000 в 1 мм 3). Увеличение содержания тромбоцитов в периферической крови называется тромбоцитозом , уменьшение - тромбоцитопенией .

Свойства тромбоцитов. Тромбоциты способны к фагоцитозу и передвижению за счет образования ложноножек (псевдоподий). К физиологическим свойствам тромбоцитов также относятся их способность прилипать к чужеродной поверхности и склеиваться между собой под влиянием разнообразных причин. Тромбоциты очень легко разрушаются. Они способны выделять и поглощать некоторые биологически активные вещества: серотонин, адреналин, норадреналин. Все рассмотренные особенности кровяных пластинок обусловливают их участие в остановке кровотечения.

Функции тромбоцитов. Тромбоциты принимают активное участие в процессе свертывания крови и фибринолиза (растворение кровяного сгустка).

В пластинках обнаружены биологически активные соединения, за счет которых они участвуют в остановке кровотечения (гемостазе).

Кроме того, тромбоциты выполняют защитную функцию за счет склеивания (агглютинации) бактерий и фагоцитоза, они способны вырабатывать некоторые ферменты (амилолитические, протеолитические и др.), необходимые не только для нормальной жизнедеятельности пластинок, но и для процесса остановки кровотечения. Тромбоциты оказывают влияние на состояние гистогематических барьеров, изменяя проницаемость стенки капилляров (выделение в кровоток серотонина и особого белка - протеина S).

Количество форменных элементов в крови зависит от ряда постоянно действующих факторов:

1 - разрушение клеток, закончивших жизненный цикл;

2 - новообразование клеток в кроветворном аппарате;

3 - перераспределение между циркулирующим и депонированным пулом;

4 - миграция лейкоцитов между кровью и тканями.

Несмотря на такую динамику, концентрация эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов поддерживается в крови на удивительно постоянном уровне благодаря сложным нейро-гуморальным регуляторным механизмам. При многих состояниях, как физиологических, так и патологических, содержа­ние тех или иных клеток в крови изменяется - либо уменьшается, либо увеличивается, но даже и тогда организм удерживает постоянный, но но­вый уровень клеточного состава крови. После таких более или менее дли­тельных изменений количество форменных элементов в крови снова воз­вращается в границы физиологической нормы.

Известно рефлекторное влияние ЦНС на процессы перераспределения клеток между циркулирующей кровью и кровяными депо, на вымывание зрелых клеток из синусов костного мозга в кровоток. Под влиянием нерв­ной системы образуются гормоны, оказывающие, вместе с нервными ме­диаторами воздействие на депонирование крови, кроветворение и функции клеток крови. В костном мозге имеется большое скопление нервных окон­чаний, осуществляющих двустороннюю информационную связь его с отде­лами головного мозга. Считается, что симпатическая нервная система сти­мулирует образование клеток, а парасимпатическая - угнетает.

В гуморальной регуляции кроветворения главную роль играют различ­ные гемопоэтины - вещества, влияющие на размножение и дифференцировку клеток красного костного мозга.

В раннем эмбриональном периоде гемопоэз начинается в желточном мешке. Здесь первичные стволовые клетки размножаются и затем заселяют печень, селезенку и красный костный мозг. После рождения красный ко­стный мозг становится единственным органом, где образуются эритроци­ты, гранулоциты, моноциты, предшественники лимфоцитов и тромбоциты. Другие лимфоидные органы - тимус, селезенка, лимфоузлы - продолжают выполнять только лимфопоэтическую функцию.

Стволовые клетки красного костного мозга способны к самообновле­нию. Это значит, что в процессе их деления образуются дочерние клетки, часть которых превращается в будущие эритроциты, лейкоциты или тром­боциты, а часть сохраняют свойства стволовых клеток. Тем самым поддер­живается постоянное количество клеток крови взамен старых, и одновре­менно сохраняется пул стволовых клеток. Процесс кроветворения про­должается в течение всей жизни, и сколько клеток погибает и разрушается, столько же образуется новых форменных элементов из стволовых клеток.

Деление стволовых клеток и развитие их в различных направлениях ре­гулируется гемопоэтическими факторами роста (ГФР). Это - вещества, об­разующиеся в разных органах и клетках. Некоторые гемопоэтины посту­пают в красный костный мозг с кровью, другие образуются клетками, ок­ружающими очаги кроветворения в костном мозге.

Гемопоэтическое микроокружение - это клеточные и неклеточные эле­менты кроветворных органов. К ним относятся фибробласты, эндотелиоци-ты, остеобласты, адипоциты. Сами они не участвуют в кроветворении, но образуют нишу (матрикс), где стволовые клетки и их потомки размножа­ются (пролиферируют) и дифференцируются до перемещения в кровоток.

Стромальные клетки красного костного мозга окружают гемопоэтиче-ские клетки, образуя с ними межклеточные контакты, и секретируют гемо-поэтические факторы роста (ГФР). Эги вещества называются также коло-ниестимулирующими факторами (КСФ), поскольку клетки каждого на­правления гемопоэза располагаются колониями, это клоны - потомство одной клетки, являющиеся ее точной копией. ГФР (КСФ) являются глико-протеинами, это - гормоны, необходимые для выживания, пролиферации, дифференцировки всех гемопоэтических клеток. Вещества, подобные им по функциям, синтезируются также моноцитами и Т-лимфоцитами, они называются интерлейкинами.

К гемопоэтическим факторам относятся следующие вещества:

1 - интерлейкины (ИЛ). Синтезируется Т-лимфоцитами и моноцитами, влияют на развитие стволовых клеток в разных направлениях. После встре­чи с антигенами активированные моноциты и Т-лимфоциты значительно увеличивают секрецию интерлейкинов.

Особое значение имеют ИЛ-7, 2, 4, 6, они стимулируют стволовые клетки к образованию лимфоцитов.

2 - колоние-стимулирующие факторы (КСФ). Синтезируются в мак­рофагах, фибробластах, Т-лимфоцитах. Определяют развитие стволовых клеток в направлении развития гранулоцитов и моноцитов и регулируют их количество в крови.

3 - эритропоэтины - гормоны, образующиеся в почках и в меньшей сте­пени - в печени. Эритропоэтины ответственны за истинные эритроцитозы.

4 - тромбоцитопоэтины образуется эндотелиоцитами микроциркуля-горного русла. Регулируют численность тромбоцитов.

5 - гормоны тимуса - тимопоэтин, тимулин, тимазин, тимусораствори-мый факторы. Они регулируют пролиферацию и дифференцировку лимфо­цитов во всех лимфоидных органах.

Регуляция эритропоэза. Дифференцировка и пролиферация стволовых клеток в направлении эритропоэза регулируется КСФ микроокружения. Заключительные стадии эритропоэза (последние 10-18 делений) контроли­руются эритропоэтинами. Секреция эритропоэтинов в небольшом количе­стве происходит непрерывно, но увеличивается при гипоксии - недоста­точном содержании кислорода в тканях. Такое состояние возникает в плод­ном периоде, а также в условиях высокогорья, при длительных физических нагрузках.

В организме образуются также ингибиторы эритропоэтинов, они уменьшают образование эритроцитов. У здоровых животных ингибиторы эритропоэтинов имеют значение, например, после рождения, когда содер­жание эритроцитов постепенно уменьшается до уровня, свойственному взрослому организму.

Регуляция лейкопоэза и моноцитопозза. Начальные стадии образова­ния гранулоцитов и моноцитов из стволовых клеток регулируются интер­лейкинами (ИЛ-3, 5), образующимися Т-лимфоцитами, и КСФ - Г-КСФ (гранулоцитарно-колониестимулирующими факторами) и ГМ-КСФ гранолоцитарно-макрофагальными КСФ), которые синтезируются стро-мальными клетками красного костного мозга. На более поздних этапах дифференцировки большую роль играют гормоны гемопоэтического мик­роокружения - КСФ.

Регуляция лимфоцитопоэза. Начальные стадии дифференцировки стволовых клеток в направлении лимфопоэза индуцируются КСФ микро­окружения, а более поздние - интерлейкинами, секретируемыми лимфоци­тами и моноцитами. В-лимфоциты все стадии клеточной дифференцировки проходят в красном костном мозге и выходят в кровоток, имея на поверх­ности иммуноглобулиновые рецепторы. Затем они заселяют вторичные органы иммунной системы - селезенку, лимфоузлы. Предшественники Т-лимфоцитов на ранней стадии дифференцировки переносятся в тимус, здесь они приобретают соответствующие маркеры и рецепторы и в зрелом состоянии выходят в кровоток. Процессы в тимусе контролируются тими-ческими гормонами и клетками микроокружения.

Регуляция тромбоцитопоэза. Тромбоциты образуются из мегакарио-цитов - гигантских клеток красного костного мозга. Развитие стволовых клеток в направлении тромбоцитопоэза осуществляется при воздействии на них тромбоцитопоэтинов - гормонов, образующихся в печени и в почках. Другие гемопоэические факторы - ИЛЗ, 6 и 11 - имеют меньшее значение. В заключительной стадии развития мегакариоциты превращаются в клетки с большим количеством нитевидных отростков.

Эти отростки проникают в синусы красного костного мозга и там из них выбрасываются тромбоциты.

При этом сами мегакариоциты не погибают, их структура восстанавливает­ся и в них формируется новое поколение тромбоцитов.

На процессы кроветворения оказывают влияние гормоны эндокринных желез - тимуса, надпочечников, щитовидной железы, половых желез. Так, мужские половые гормоны стимулируют эритропоэз, женские - угнетают. Адренокорикотропный гормон гипофиза уменьшает содержание эозинофилов в крови и увеличивает количество нейтрофилов. Глюкокортикоиды (гормоны коры надпочечников) вызывают инволюцию тимуса, уменьшают содержание лимфоцитов и эозинофилов в крови.

Большое значение имеют кормовые факторы. Для полноценного крове­творения необходимо достаточное содержание в кормах белка, аминокислот, витаминов, минеральных веществ. Более полно изучен этот вопрос по отно­шению к эритропоэзу. Для синтеза гемоглобина и образования эритроцитов необходимы железо, кобальт, медь, марганец. Из витаминов важную роль играют цианкобаламин (В 12), фолиевая кислота, аскорбиновая кислота.

Однако для использования указанных веществ из корма необходимо, чтобы они всосались из кишечника. Поэтому нормальное функционирова­ние пищеварительной системы - залог полноценного кроветворения. Так, для всасывания цианкобаламина и защиты его от конкурентного использо­вания микрофлорой кишки необходим гастромукопротеин (муцин), содер­жащийся в желудочном соке. Эта функция гастромукопротеина была от­крыта русским терапевтом Боткиным И.М., и муцин желудочного сока по­лучил название «внутренний фактор кроветворения», а витамин В12, изу­ченные Каслом, назван «внешним фактором кроветворения», поскольку он поступает извне, с кормом. Вместе они составляют «фактор кроветворе­ния», или фактор Боткина-Касла.

31.Обмен веществ между кровью, тканями и лимфой. Механизм образова­ния тканевой жидкости. Лимфа, её состав, свойства и значение для ор­ганизма.

В образовании тканевой (интерстициальной) жидкости участвуют сле­дующие факторы:

- гидростатическое давление крови, или давление крови на стенку сосуда;

- онкотическое давление крови, или давление коллоидов, удерживающих воду внутри сосуда;

- проницаемость сосудистых стенок.

Если гидростатическое давление больше онкотического, то при доста­точной проницаемости капилляров происходит выпотевание, или транссу­дация плазмы крови за пределы сосуда. Такие условия имеют место в ар­териальной части капилляров, здесь гидростатическое давление равно 35-40 мм. рт. ст., а онкотическое 25-35 мм. Образующийся транссудат назы­вается тканевой жидкости. От плазмы крови тканевая жидкость отличается меньшим содержанием белков - до 3 % вместо 6-8 % в плазме.

После обмена веществами между клетками ткани и тканевой жидкостью последняя частично всасывается в венозные отделы капилляров и венулы, а частично - в лимфатические капилляры.

В венозной части капилляров гидростатическое давление крови, равное 15-20 мм рт. ст. оказывается меньше онкотического, которое осталось прежним. В венозное русло всасывается вода и вещества с небольшой мо­лекулярной массой.

Макромолекулы всасываются не в кровеносные капил­ляры, а в лимфатические, имеющие большую порозность.

Лимфа - это та часть тканевой жидкости, которая отводится от тканей через лимфатическую систему. По сравнению с плазмой крови в лимфе меньше питательных веществ, нет кислорода, значительно больше продук­тов жизнедеятельности клеток - не только конечных продуктов метаболиз­ма, но и веществ, синтезированных клетками для организма (белки, гликопротеины, липопротеиды, полисахариды). В лимфе, оттекающей от лимфоидных органов, содержатся лимфоциты.

Значение лимфы: дренаж тканей, отвод от тканей белков и других мак­ромолекул, возврат лимфоцитов.

Вся лимфа, оттекающая от органов, собирается в два крупных лимфати­ческих протока - грудной и шейный, которые впадают в переднюю полую вену, где лимфа смешивается с венозной кровью.

32.Факторы неспецифической резистентности организма .

Ниженазванные факторы защищают организм от любого чужеродного агента.

Естественные биологические барьеры - кожа, слизистые оболочки, гистогематические барьеры. Кожа осуществляет механическую защиту; с постоянно слущивающимся ороговевшим эпидермисом удаляются про­никшие между клетками микробы; выделяющийся пот обладает высокой бактерицидной активностью за счет и содержащихся в нем кислот и бакте­рицидных веществ. Слизистые оболочки дыхательных, мочеполовых и пи­щеварительных путей непроницаемы для большинства макромолекул, па­разитов, бактерий и вирусов. Вместе со слизью и отмирающими клетками удаляются, смываются и посторонние частицы. В секретах слизистых обо­лочек содержатся антибактериальные вещества, например - лизоцим. Бак­терицидным действием обладают слюна, желудочный сок, желчь, слезная жидкость, сперма.

Гистогематические барьеры - это барьеры, образованные рядом биоло­гических мембран между кровью и тканями. К ним относятся: гематоэнцефалический барьер (между кровью и мозгом), гематотимический (между кровью и тимусом), плацентарный (между матерью и плодом) и др. Они защищают органы от тех агентов, которые все же проникли в кровь через кожу или слизистые оболочки.

Фагоцитоз - процесс поглощения клетками инородных частиц и их пе­реваривание. К фагоцитам относятся микрофаги и макрофаги. Микрофаги - это гранулоциты, наиболее активными фагоцитами являются нейтрофилы. Легкие и подвижные, нейтрофилы первыми устремляются навстречу раз­дражителю, поглощают и своими ферментами расщепляют инородные час­тицы независимо от их происхождения и свойств. Эозинофилы и базофилы обладают слабо выраженной фагоцитарной активностью. К макрофагам относятся моноциты крови и тканевые макрофаги - блуждающие или фик­сированные в определенных участках.

Фагоцитоз протекает в 5 фаз.

1. Положительный хемотаксис - активное движение фагоцитов на­встречу химическим раздражителям.

2. Адгезия - прилипание чужеродной частицы к поверхности фагоцита. Происходит перестройка рецепторных молекул, они сближаются и концентрируются, затем запускаются сократительные механизмы цитоскелета, и мембрана фагоцита как бы наплывает на объект.

3. Образование фагосомы - втягивание внутрь фагоцита частицы, ок­руженной мембраной.

4. Образование фаголизосомы - слияние лизосомы фагоцита с фагосомой. Переваривание чужеродной частицы, то есть ее ферментативное расщепле­ние

5. Удаление ненужных продуктов из клетки.

Лизоцим - фермент, гидролизирующий гликозидные связи полиаминосахаров в оболочках многих микроорганизмов. Результатом этого является повреждение структуры мембраны и образование в ней дефектов (крупных пор), через которые вода проникает внутрь микробной клетки и вызывает ее лизис.

Лизоцим синтезируется нейтрофилами и моноцитами, он содержится в сыворотке крови, в секретах экзокринных желез. Очень высокая концен­трация лизоцима в слюне, особенно у собак, и в слезной жидкости.

В-лизины. Это ферменты, активирующие растворение клеточных мем­бран, в том числе микроорганизмов, их собственными ферментами. 6-лизины образуются при разрушении тромбоцитов в процессе свертывания крови, они содержатся в высокой концентрации в сыворотке крови.

Система комплемента. В систему комплемента входят: комплемент, пропердин и ионы магния. Пропердин- это бел­ковый комплекс, обладающий противомикробной и противовирусной ак­тивностью, но он действует не изолированно, а в комплексе с магнием и комплементом, активируя и усиливая его действие.

Комплемент («дополнение») - это группа белков крови, обладающих ферментативной активностью и взаимодействующих между собой по типу каскадной реакции, то есть первые активированные ферменты активируют ферменты следующего ряда путем расщепления их на фрагменты, эти фрагменты также обладают ферментативной активностью, поэтому число участников реакции лавинообразно (каскадно) возрастает.

Компоненты комплемента обозначают латинской буквой С и порядко­выми номерами - С1, С2, СЗ и т.д.

Компоненты комплемента синтезируются тканевыми макрофагами в печени, коже, слизистой кишки, а также эндотелием сосудов, нейтрофила­ми. Они постоянно находятся в крови, но в неактивном состоянии, и их содержание не зависит от внедрения антигена.

Активация системы комплемента может осуществляться двумя путями - классическим и альтернативным.

Классический путь активации первого компонента системы (С1) требу­ет обязательного присутствия в крови иммунных комплексов, состоящих из антигена и антитела. Это - быстрый и эффективный путь. Альтернативный путь активации наступает в отсутствии иммунных комплексов, тогда акти­ватором становятся поверхности клеток и бактерий.

Начиная с активации компоненты СЗ, запускается общий путь после­дующих реакций, который заканчивается образованием мембраноатакующего комплекса - группы ферментов, обеспечивающих лизис (растворение) объекта ферментативной атаки. В активации СЗ - ключевого компонента комплемента - участвуют пропердин и ионы магния. Белок СЗ связывается с мембраной микробной клетки. Микроорганизмы, несущие на поверхности активированный СЗ, легко поглощаются и разрушаются фагоцитами. Кроме того, освобождающиеся фрагменты комплемента привлекают к месту реак­ции других участников - нейтрофилов, базофилов и тучных клеток.

Значение системы комплемента:

1 - усиливает соединение антигена с антителом, адгезию и фагоцитар­ную активность фагоцитов, то есть способствует опсонизации клеток, подготавливает их к последующему лизису;

2 - способствует растворению (лизису) иммунных комплексов и выве­дению их из организма;

3 - участвует в воспалительных процессах (освобождение гистамина из тучных клеток, местная гиперемия, повышение проницаемости сосудов), в процессах свертывания крови (разрушение тромбоцитов и освобождение тромбоцитарных факторов свертывания крови).

Интерфероны - вещества противовирусной защиты. Они синтезируют­ся некоторыми лимфоцитами, фибробластами, клетками соединительной ткани. Интерфероны не уничтожают вирусы, но, образуясь в зараженных клетках, связываются с рецепторами рядом расположенных, здоровых кле­ток. Далее включаются внутриклеточные ферментные системы, блоки­рующие синтез белков и собственных клеток, и вирусов. Тем самым очаг инфекции локализуется и не распространяется на здоровую ткань.

Т.о., факторы неспецифической резистентности имеются в организме постоянно, они действуют независимо от конкретных свойств антигенов, они не усиливаются при контакте организма с чужеродными клетками или веществами. Это - примитивный, древний способ защиты организма от чужеродных веществ. Он не «запоминается» организмом. Хотя многие из названных факторов участвуют и при иммунном ответе организма, но ме­ханизмы активации комплемента или фагоцитов неспецифичны. Так, меха­низм фагоцитоза является неспецифическим, он не зависит от индивиду­альных свойств агента, а осуществляется против любой чужеродной части­цы - будь то клетка, или частица коллоидного серебра, или зерно чертеж­ной туши. Это не исключает того, что фагоцитоз осуществляется и в про­цессе иммунной защиты против конкретного антигена.

Также и лизоцим: его физиологическое значение заключается в регуля­ции проницаемости клеток организма путем разрушения полисахаридных комплексов клеточных мембран, а не реакция на микробы.

В системе профилактических мероприятий в ветеринарии существенное место занимают меры по повышению естественной резистентности живот­ных. Они включают в себя правильное, сбалансированное питание, доста­точное количество в кормах белков, липидов, минеральных веществ и ви­таминов. Большое значение в содержании животных отводится солнечной инсоляции, дозированной физической нагрузке, обеспечению хорошим санитарным состоянием, снятию стрессовых ситуаций.

При стойловом содержании сельскохозяйственных животных следует наиболее полно использовать для повышения естественной резистентности летние месяцы, уделять больше внимания пастбищному периоду. При круглогодовом стойловом содержании ответственность ветеринарных и зоотехнических специалистов по созданию оптимальных условий содержа­ния и кормления животных во много раз возрастает.

Орган кроветворения (гемопоэза) – это самый большой по объёму и по активности орган человеческого организма. Расположен он главным образом в костях. Около 20-30% красного костного мозга – это эритропоэтическая ткань (то есть ткань, вырабатывающая эритроциты). Созревают эритроциты в красном костном мозге 12 суток. Продолжительность их жизни в кровяном русле 120 суток. Ежедневно в организме взрослого человека вырабатывается и разрушается 2*10 11 (двести миллиардов) эритроцитов.

Таким образом, костный мозг работает как орган, обеспечивающий необходимый уровень гемоглобина и необходимое количество эритроцитов в крови. Образование эритроцитов (эритропоэз) в красном костном мозге зависит от многих факторов. Регуляцию кроветворения (гемопоэза):

На эритропоэз влияют главным образом:

• - витамин В12 (кобаламин, цианкобаламин, внешний фактор Касла)
• - фолиевая кислота
• - железо
• - специфические гормоны (цитокины – интерлейкин 3, эритропоэтин )
• - неспецифические гормоны (андрогены - мужские половые гормоны)

На лейкопоэз влияют главным образом:

• - Лейкопоэтины;
• - Нуклеиновые кислоты
• - Продукты распада тканей;
• - Соматотропный гормон СТГ ;
• - Адренокортикотропный гормон АКТГ .

В этих процессах принимают также участие микроэлементы и белки

Главная роль в регуляции образования и созревания эритроцитов (эритропоэза) принадлежит эритропоэтину. Эритропоэтин – почечный гормон, контролирует и регулирует эритропоэз Вследствие недостатка гормона эритропоэтина у пациентов развивается выраженная нормохромная анемия (с низким количеством эритроцитов в крови, но нормальным содержанием гемоглобина в каждом эритроците). Из-за низкого количества эритроцитов уровень гемоглобина в крови снижается до 50-80 г/л при норме у женщин 110-152 г/л и у мужчин 120-172 г/л. Таким больным показано лечение препаратами рекомбинантного человеческого эритропоэтина. Эффективность такого лечения снижается при дефиците железа в организме.

Состав и количество форменных элементов, циркулирующих в сосудистом русле, зависят как от изменений внутренней среды организма, так и от разного рода внешних воздействий. Клетки крови не иннервируются и поэтому кровь - это жидкая ткань организма, которая всегда считалась автономной. Сложилось мнение, что состав и число форменных элементов периферической крови зависит только от гуморальной регуляции, то есть, от различных химических веществ, циркулирующих в крови.

В настоящее время доказано, что кровь, как и другие системы организма, регулируется нейро-гуморальным путем. Впервые идею нервной регуляции кроветворения и перераспределения элементов крови выдвинул С. П. Боткин в 1883 году.

Доказательства нервной регуляции системы крови следующие:

• 1) Наличие интерорецепторов кроветворных органов;
• 2) При длительном раздражении блуждающего нерва происходит перераспределение лейкоцитов в крови - увеличивается их количество в сосудах желудочно - кишечного тракта;
• 3) Раздражение симпатических нервов вызывает противоположный эффект. Доказано, что в перераспределении лейкоцитов главную роль играет гипоталамическая область.
• 4) При раздражении барорецепторов желудка происходит увеличение содержания лейкоцитов в крови на 90 - 120%.
• 5) При раздражении хеморецепторов воротной вены веществами, всосавшихся в капиллярах ворсинок происходит пищевой лейкоцитоз.
• 6) На время еды вырабатывается условный рефлекс (повышается содержание лейкоцитов).
• 7) Снижение атмосферного давления повышает содержание эритроцитов в крови.
• 8) Болевые раздражения умеренной силы усиливают лейкоцитоз.
• 9) Нервные раздражения влияют и на скорость свертывания крови. Боль, раздражение симпатических нервов и выделение адреналина увеличивает скорость оседания. Можно выработать условный рефлекс, используя как условный раздражитель звонок, а как безусловный - болевое раздражение. В гуморальной регуляции системы крови большое значение имеют различные вещества, поступающие в кровь.