Общие сведения о кроветворении

КРОВЬ

Физиология крови

Гемопоэтические клетки отличаются большим раз­нообразием как по функциональным свойствам, так и по степени зрелости. Такие функции, как транспорт кислорода, гемостаз, фагоцитоз и иммунная защита осуществляются клетками различных линий дифференцировки. В каждой из этих линий можно выделить не­сколько классов клеток.

К первому относятся морфологически нераспозна­ваемые клетки-предшественники. Второй класс состав­ляют способные к делению морфологически распозна­ваемые клетки-предшественники. В эритроидном ряду сюда относятся проэритробласты, базофильные и полихроматофильные эритробласты, а в гранулоцитарном — миелобласты, промиелоциты и миелоциты. Тре­тий класс составляют неспособные к делению клетки-предшественники, которые созревают, подвергаясь морфологическим изменениям.

В эритроидном ряду это ортохромные эритроблас­ты, нормобласты и ретикулоциты, а в гранулоцитарном ряду — юные и палочкоядерные формы.

После созревания клетки покидают очаг кроветво­рения (у взрослого человека — костный мозг) и попада­ют в кровеносное русло, где находятся, в зависимости от вида клетки, от нескольких часов до нескольких месяцев. Основную свою функцию эритроциты и тром­боциты осуществляют, находясь в кровеносном русле, а гранулоциты и макрофаги — поступая в ткани.

Для клеток-предшественников, способных к деле­нию, можно определить временные параметры митотического цикла, то есть период времени между двумя последовательными митозами. Митотический цикл вклю­чает в себя, кроме митоза, фазу G,, когда происходит подготовка клетки к синтезу ДНК, S-фазу, во время которой клетка удваивает количество ДНК (хромосом) с тем, чтобы обеспечить равной долей наследственного ма­териала две дочерние клетки, и фазу G,, включающую в себя период подготовки к митотическому делению.

Функционирование костного мозга как органа за­висит от многих факторов, среди которых основная роль принадлежит: наличию и концентрации витамина В₁₂ и фолиевой кислоты, железа для синтеза гемоглобина (ес­тественно, вместе с белками, жирами и сахарами); со­стоянию микроокружения; пролиферации родоначальных клеток; регуляции специфическими (эритропоэтины и другие поэтины, колониестимулирующий фактор и др.) гормонами; уровню контроля обратных связей (количество нейтрофилов, лимфоцитов, тромбоцитов, концентрации кислорода и др.).

Очаги кроветворения имеются у взрослого челове­ка в 206 костях скелета. При рождении только костные полости являются местами кроветворения. К 18 годам развития организма гемопоэтическая ткань обнаружи­вается в позвонках, ребрах, тазовых костях, скулах, проксимальных эпифизах бедренных и плечевых кос­тей и т.д. Отношение числа клеток-предшественников в костном мозге к зрелым клеткам периферической кро­ви остается постоянным всю жизнь. В этом плане кост­ный мозг более быстро отвечает на запрос клеток, чем объем циркулирующей крови. Прямые измерения объема костных полостей показывают, что их объем увеличи­вается от 1,4% веса тела при рождении до 4,8% у взрос­лых. В то время как объем крови уменьшается от 8% веса тела при рождении до 7% у взрослого человека. Это было определено изотопным методом. Схематичес­кое распределение кроветворения по костям скелета взрослого человека и ребенка представлено на рис. 1.

Рис. 1. Схематическое распределение кроветворе­ния по костям скелета взрослого человека и ребенка.

Масса красного костного мозга равняется пример­но 50% общей массы всей костномозговой субстанции и составляет 1400 г, что соответствует весу печени. Для поддержания клеточного состава крови на должном уровне в организме взрослого человека весом 70 кг ежесуточно должно вырабатываться 2x10" эритроцитов, 45x10" нейтрофилов, 10^э моноцитов и 175х10^э тром­боцитов. Промежуток времени от стволовой клетки, вставшей на путь дифференцировки, до зрелой клетки из костного мозга в эритроидном ряду составляет око­ло 12 суток, в гранулоцитарном — 13—14 суток. За это время клетки эритроидного ростка проделывают 11— 12 делений, а клетки гранулоцитарного — 15—20. У здоровых людей эти показатели стабильны, хотя в условиях повышенной потребности (острая кровопотеря, инфекция) процессы созревания костномозговых предшественников ускоряются.

Гемопоэтические факторы роста: эритропоэтин, все типы КСФ, ИЛ-1,3,4,5,6 обладают рядом общих биоло­гических свойств: являются гликопротеинами, имеют высокую биологическую активность; низкий уровень в крови и тканях в условиях нормы; быстрое повышение концентрации в ответ на кровопотерю, инфекцию, ан­тигенную стимуляцию и другие индукторы; могут действовать дистантно и локально; отличаются от клас­сических полипептидных гормонов, так как продуци­руются многими типами клеток (фибробласты, эндотелиальные клетки, стромальные клетки, макрофаги, лимфоциты).

Имеется предположение, что некоторые цитокины, включая ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-6, ГМ-КСФ и Г-КСФ явля­ются продуктами генов, происходящих из одного об­щего посредством генной дупликации или дивергенции.

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 суток, тромбоциты — 10 суток, а нейтрофилы — около 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.

В среднем у человека за 70 лет жизни (при весе 70 кг) нарабатывается эритроцитов 460 кг, гранулоцитов — 5400 кг, тромбоцитов — 40 кг и лимфоцитов — 275 кг.

Свойственный современной эпохе динамизм соци­альных изменений, интенсификация и планетарный размах хозяйственной деятельности приводят к глобаль­ным изменениям в сфере обитания человека. В своей повседневной жизни человек постоянно сталкивается со все возрастающим воздействием самых различных факторов: физических, химических, биологических и т.д. Система кроветворения прямо или косвенно реаги­рует на действие этих факторов.

На рис. 2 перечислены экологические факторы, ока­зывающие воздействие на кроветворение. Звездочками на рисунке обозначены:

* — гемоглобинопатия;

** — изолированное проживание отдельных народ­ностей;

*** — города;

**** — спутники, подводные корабли и т.д.

В связи с этим особенно остро встает вопрос о том, что следует считать гематологической нормой. Иными словами, в каких пределах варьируются параметры нормального кроветворения и где начинается патоло­гия? Для ответа на эти вопросы был проведен анализ доступной литературы за последние 100 лет и резуль­татов многолетнего опыта собственных исследований клеток крови и костного мозга человека.

Миелограмма по своей сути является отражением хода пролиферации и дифференцировки костномозго­вых элементов гемопоэза. В табл. 1 приведены резуль­таты вариабельности основных показателей норматив­ных миелограмм, опубликованных различными автора­ми, включая и собственный материал. Данные представ­лены за период с 1938 по 1985 гг.

Половые различия миелограмм настолько малы, что их оценка не рассматривалась.

Произошли ли изменения в показателях миелограмм за последние 50 лет?

Для ответа на этот вопрос были сравнены пределы колебаний показателей в работах 30-х и 70—80-х годов (табл. 2). Видно, что пределы колебаний примерно одни и те же. Иными словами, в показателях миелограмм за 50 лет существенных изменений не произошло.

Клинический анализ периферической крови — одно из самых распространенных лабораторных исследова­ний. Вопрос о нормативах периферической крови имеет исключительное значение для практической медицины и физиологии.

Таблица 1

Дата добавления: 2015-07-26