Жизнь под микроскопом. Состав крови человека

Многие из нас в общих чертах знают, из чего состоит кровь. Но как выглядят эти частицы, если увеличить их многократно?

Фантастические фотографии, сделанные с помощью микроскопа, показывают нам внутренний мир, недоступный глазу. Что мы там увидим - давайте разбираться по порядку.

Система крови человека состоит из собственно крови, органов образования и разрушения крови (костный мозг, лимфоузлы, вилочковая железа, селезенка, печень).

Сама же кровь – это смесь жидкой части (плазмы) и кровяных телец (форменные элементы или клетки крови)

Предлагаем посмотреть на то, как выглядят частицы крови в многократном увеличении.

Состав крови

Плазма

Плазма - это жидкость, по которой курсируют кровяные тельца. Она на 90% состоит из воды, и имеет растворенные в ней вещества.
Что мы видим в окуляр микроскопа, когда рассматриваем плазму?

В основном, конечно, воду. Это неудивительно, ведь вода - это основа. Но что еще можно заметить, если внимательно наблюдать? В состав жидкости также входит глюкоза - источник жизненной энергии организма, а также соли, липиды и другие продукты обмена веществ.

Но, пожалуй, самая важная роль отводится белкам: эти маленькие частицы выполняют множество функций. Например, они транспортируют вещества из плазмы в клетки организма и обратно, а также поддерживают этот самый процесс. Кроме того, белки плазмы отвечают за наш иммунитет и за густоту.

Форменные элементы крови

Что такое форменные элементы? Это клетки, которые циркулируют в жидкости и выполняют различные функции для поддержания жизнедеятельности человека.

Созревание и дифференциация клеток крови происходит в костном мозге. В нем есть стволовые клетки, из которых происходит развитие остальных кровяных телец: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Затем уже эти зрелые клетки выходят в сосудистое русло и продолжают свое существование соответственно жизненному циклу.

Эритроциты

Эритроциты, как мы знаем, это кровяные тельца красного цвета. Они являются самыми многочисленными представителями клеток крови в ее составе. Изучая препарат крови под микроскопом, можно легко отличить эритроциты от остальных клеток: они имеют форму двояковогнутого диска и приличный диаметр 7-8 мкм. Такие параметры дают ему возможность для переноса на себе различных веществ для газообмена и питания тканей организма.

Исследуя каплю крови под микроскопом, вы в принципе, сразу увидите скопление именно этих телец: их очень много, и они имеют красный или розовый цвет.

Рис. 1. Сгусток крови под сканирующим электронным микроскопом. Эритроциты, оплетенные фибрином

Эритроциты — это узкоспециализированные клетки крови. Их функции:

• перенос кислорода и обмен его на углекислый газ: транспортировка осуществляется от тканей к легким и наоборот;
• перенос питательных веществ: например, углеводов и белков;
• транспортировка биологически активных веществ: например, монооксида азота, который поддерживает состояние и расслабленность стенок сосудов;
• защита: эритроциты способны задерживать некоторые токсины и доставлять их до печени, где последние обезвреживаются;
• свертываемость крови: эритроциты принимают непосредственное участие в этом процессе;
• регуляторная функция: эти клетки следят за постоянным pH крови и регулируют его посредством связывания углекислого газа гемоглобином.

Зрелые эритроциты не имеют цитоплазматических органелл и ядра в составе, поэтому они просто не способны к синтезу. Но зато они очень пластичны, то есть могут деформироваться, не повреждая свою структуру при проходе по кровеносным сосудам.

Число эритроцитов в крови взрослых мужчин и женщин определяется специально разработанными нормами, однако при этом, у детей есть особенности в процессе роста и развития.

Сколько живут эритроциты? Их цикл составляет 3-4 месяца, затем в селезенке они разрушаются. Продукты распада связываются, уничтожаются и выводятся из организма.

Лейкоциты

Кто помнит, у каких кровяных телец есть свое ядро? Конечно, у лейкоцитов - кровяных телец белого или серого цвета с диаметром всего до 20 мкм. Эти частицы растут и созревают внутри костного мозга. После этого часть телец остается в резерве, а другая, большая часть, выходит в сосудистое русло. Также лейкоциты располагаются в тканях организма.

Найти лейкоциты под микроскопом можно только при очень большом увеличении (не менее 1000-кратного).

Чем занимаются лейкоциты, путешествуя по крови?

• распознают сигналы внутренней оболочки сосудов и других клеток крови своими рецепторами;
• активируют способность ответить на сигналы каскадом реакций. Они могут изменить скорость движения крови, стимулировать сцепление поверхностей, а также способны изменять подвижность и использовать псевдоподы для безопасного перемещения сквозь стенки капилляров или венулы;
• активированные лейкоциты в поврежденных тканях запускают реакцию фагоцитоза. Это процесс, при котором происходит поглощение и последующее переваривание бактерий, различных микроорганизмов и инородных тел. А еще происходит выделение пероксида водорода, иммуноглобулинов, цитокинов, и других веществ, которые способствуют заживлению тканей.

Защитная функция - одна из важнейших у лейкоцитов. Каждый подвид выполняет свою специфическую функцию.

Количество лейкоцитов по видам изучают по лейкоцитарной формуле. Принимая общее количество лейкоцитов за 100%, высчитывают содержание отдельных видов, выраженное и в процентах, и количественно.

На микроскопическом уровне лейкоциты еще разделяют на:

• зернистые (гранулоциты) — нейтрофилы эозинофилы, базофилы;
• незернистые (агранулоциты) — лимфоциты, моноциты.

Нейтрофилы (составляют от половины и больше всех лейкоцитов) и моноциты (составляют 2-4% всех лейкоцитов) находятся, в основном, в тканях организма. Эти клетки полифункциональны:

• они поглощают бактерии, вирусы и других микроорганизмов с целью защиты;
• они переносят или образуют защитные белки;
• принимают участие в фибринолизе и остановке кровотечения.

Отличие нейтрофила от моноцита в том, что он может нейтрализовать 20-30 бактерий, но при этом может сам же и разрушиться. А моноцит более стойкий и активный. К тому же, он участвует в фагоцитировании (поглощении) поврежденных клеток воспаленной ткани, погибших лейкоцитов и микробов.

Эозинофилы (составляют до 5% всех лейкоцитов):

• это клетки, защищающие организм от личинок паразитов;
• помогают иммунной системе защищать организм от крупных нефагоцитируемых паразитов.

Базофилы (составляют 0-1% всех лейкоцитов):

• производят связывающие вещества для нейтрофилов и эозинофилов;
• регулируют локальный кровоток и обеспечивают проходимость через капилляры посредством выделения гормнов;
• участвуют в жировом обмене.

Лимфоциты (составляют примерно треть всех лейкоцитов):

• формируют и запускают защитные функции клеточного и гуморального иммунитета;
• контролируют клетки организма с точки зрения иммунной.

Лимфоциты от остальных видов лейкоцитов отличает долголетие. Они живут до 20 лет, а не несколько дней.

Рис. 2. Кровяные тельца под микроскопом: эритроциты (красные), тромбоциты (серые) и лейкоциты (зеленые).

Тромбоциты

Посмотрев в окуляр профессионального электронного микроскопа (с супер сильным увеличением), вы увидите тромбоциты. Они выглядят как безъядерные пластинки дисковидной или сферической формы, имеют крохотный диаметр всего 1-5 мкм. (см. рис. 2).

Тромбоциты, как и остальные кровяные клетки, зарождаются в костном мозге. 30% всех тромбоцитов находятся в клетках селезенки, а остальная часть в сосудистом русле. Средняя продолжительность жизни 1-2 недели.

Свойства тромбоцитов:

• адгезия — прилипание к чужеродной, и скорее всего поврежденной поверхности с помощью рецепторов;
• активация — процесс, который происходит за счет ионов кальция. Она необходима для изменения формы и размеров тромбоцита, чтобы (для улучшения контакта с поверхностью), взаимодействие с другими клетками и выделение ими сосудосуживающих и коагуляционных веществ;
• агрегация — приклеивание тромбоцитов друг к другу (одна из реакций каскада свертывания крови при повреждениях тканей и сосудов).

Функции тромбоцитов:

• ангиотрофическая — поставка факторов роста для сосудистой стенки, влияние на обменные процессы в эндотелии, участие в ликвидации повреждений сосудистых стенок и последующем их восстановлении;
• гемостатическая — запуск первичного гемостаза через адгезию и агрегацию, локальное выделение сосудосуживающих веществ для уменьшения кровотока, ускорение реакций вторичного гемостаза и образование фибринового тромба;
• защитная — склеивание бактерий, фагоцитоз, эндо- и экзоцитоз иммуноглобулинов.

Заключение

Фотографии крови в большом увеличении показывают нам часть нашего с вами внутреннего мира. Одну из важных составляющих, без которой организм не смог бы функционировать.

Изучая кровь человека, можно многое понять о состоянии и функционировании организма. Любые отклонения от нормы ведут к сдвигу формулы крови, изменению её состава. Поэтому исследование крови — первый этап не только при диагностике заболеваний органов и систем, но и при плановой диспансеризации, планировании беременности, подготовке ко всевозможным исследованиям и операциям.