Физиология лейкоцитов

Реферат

 

Физиология лейкоцитов

 

лейкоцитоз лейкопения защитный зернистый

 

 

 

 

Введение

 

 

Лейкоциты относятся к  белым (бесцветным) кровяным клеткам. У  них имеются ядро и цитоплазма. Общее количество лейкоцитов в крови меньше, чем эритроцитов. У млекопитающих оно составляет примерно 0,1?0,2 %, у птиц - около 0,5?1,0 % от числа эритроцитов. У взрослого человека натощак в 1 мкл крови содержится 6000-8000 лейкоцитов. Однако их численность колеблется в зависимости от времени суток и функционального состояния организма. Увеличение количества лейкоцитов называется лейкоцитозом, уменьшение - лейкопенией.

 

Важный вклад в изучение защитных свойств лейкоцитов внесли Илья Мечников и Пауль Эрлих. Мечников обнаружил и изучил явление фагоцитоза, и впоследствии разработал фагоцитарную теорию иммунитета. Эрлиху принадлежит  открытие различных видов лейкоцитов. В 1908 за свои заслуги учёные совместно  были удостоены Нобелевской премии.

 

 

 

 

1. Лейкоциты. Строение  лейкоцитов

 

 

Лейкоциты - это белые круглые  тельца крови, которые ответственны в организме за иммунитет и  защитные силы. Главные функции лейкоцитов - это защита организма от различных  инфекций - бактериальных и вирусных, от паразитов, поддержание в норме  параметров внутренней среды организма и участие в регенерации тканей. Образование лейкоцитов (лейкопоэз) проходит в костном мозге и лимфатических узлах.

 

Лейкоциты - это очень распространенные клетки, имеющие ядро и способные  к амебоидному движению. Скорость их движения может доходить до 40 мкм/мин. При наличии определенных химических раздражителей лейкоциты могут  выходить через эндотелий капилляров (диапедез) и устремляться к раздражителю: микробам, распадающимся клеткам  данного организма, инородным телам  или комплексам антиген - антитело. По отношению к ним лейкоциты  обладают положительным хемотаксисом. Своей цитоплазмой лейкоциты  способны окружить инородное тело и  с помощью специальных ферментов  переварить его (фагоцитоз). Один лейкоцит может захватывать до 15?20 бактерий. Помимо того, лейкоциты выделяют ряд  важных для защиты организма веществ. К ним прежде всего относятся антитела, обладающие антибактериальными и антитоксическими свойствами, вещества фагоцитарной реакции и заживления ран.

 

В лейкоцитах содержится целый  ряд ферментов, в том числе  протеазы, пептидазы, диастазы, липазы, дезоксирибонуклеазы. В обычных  условиях ферменты находятся в изолированном  состоянии в лизосомах. Лейкоциты  способны адсорбировать некоторые  вещества и переносить их на своей  поверхности. Более 50 % всех лейкоцитов располагается за пределами сосудистого  русла, 30 % - в костном мозгу. Следовательно, по отношению к лейкоцитам кровь  выполняет функцию переносчика, доставляя их от места образования  к различным органам.

 

Количество лейкоцитов у  взрослого здорового человека колеблется от 4 до 8 в 109 клеток на литр. Наблюдаются  суточные колебания числа лейкоцитов: во время сна их количество уменьшается (физиологическая лейкопения), в  то время как при физической работе, эмоциональных состояниях и приеме пищи увеличивается (физиологический  лейкоцитоз). Так, при умеренном обеде  в течение первых 30 минут число  лейкоцитов в крови несколько  уменьшается, а затем в течение  последующих 3-4 часов - увеличивается (пищевой  лейкоцитоз). Об этих изменениях количества лейкоцитов следует помнить при  назначении человеку сдачи крови  на анализ.

 

 

 

 

2. Физиология лейкоцитов

 

 

.1Функции лейкоцитов

 

 

Общими функциями лейкоцитов являются:

 

1. Защитная. Она заключается  в том, что они принимают  участие в формировании специфического  и неспецифического иммунитетов.  Основными механизмами, лежащими  в основе иммунитета, являются:

 

1.1. фагоцитоз, т. е. способность  белых клеток захватывать в  цитоплазму, гидролизировать или  лишать жизненных условий микроорганизмы. Учение о фагоцитарной деятельности  лейкоцитов, имеющее огромное значение  для защиты организма от внедрения  патогенных микроорганизмов, было  высказано выдающимся отечественным  ученым И. И. Мечниковым;

 

1.2. выработка специфических  антител;

 

1.3. образование антитоксических  веществ, в том числе интерферона,  участвующих в формировании неспецифического  иммунитета.

 

2. Транспортная. Заключается  в том, что лейкоциты способны  адсорбировать на своей поверхности  некоторые вещества, содержащиеся  в плазме крови, например, аминокислоты, ферменты и др. и транспортировать  их к местам использования.

 

3. Синтетическая. Проявляется  в том, что некоторые белые  клетки синтезируют биологически  активные вещества, необходимые  для жизнедеятельности (гепарин,  гистамин и т. д.).

 

4. Гемостатическая. Лейкоциты  принимают участие в свертывании  крови, выделяя лейкоцитарные  тромбопластины.

 

5. Санитарная. Лейкоциты принимают  участие в рассасывании погибших  тканей при различных травмах  благодаря тому, что в них содержится  большое количество различных  ферментов, способных гидролизировать  многие вещества (протеазы, нуклеазы, гликозидазы, липазы, фосфорилазы,  локализованные в лизосомах). Способность  лизосомных ферментов гидролизовать  все классы макромолекул послужило  основанием для вывода о том,  что эти органеллы являются  местом внутриклеточного пищеварения.

 

 

.2 Виды лейкоцитов

 

 

В зависимости от строения (наличия в цитоплазме зернистости) лейкоциты делятся на две группы: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты).

 

К зернистым относятся три группы лейкоцитов:

 

1. Нейтрофильные лейкоциты  или нейтрофилы. Зернистость цитоплазмы  лейкоцитов этой группы окрашивается  не основными, а кислыми красками. Зернистость очень нежная и  мелкая. Это круглые клетки диаметром  10-12 мкм. По возрасту различают  три группы лейкоцитов: юные, палочкоядерные  и сегментоядерные, имеющие 3-5 сегментов. Нейтрофильные лейкоциты  выполняют следующие функции:

 

.1. Защитная, заключающаяся в том, что нейтрофилы представляют собой микрофаги, способные захватывать микроорганизмы. Кроме того, нейтрофилы вырабатывают такие вещества как интерферон (белок вырабатывается при проникновении в организм микробов, в том числе вирусов, действующих на них губительно), антитоксические факторы, вещества, усиливающие фагоцитарную активность и др. Судьба микроорганизмов, попадающих в нейтрофилы, зависит от бактерицидных систем, которые могут быть двух видов: а) ферментативные - к ним относится лизоцимная, включающая фермент лизоцим, способный губительно действовать на микроорганизмы;лактоферриновая - способная отщеплять железо от ферментов микроорганизмов и лишать их возможности жизненных условий; пероксидазная, способная вызвать окисление, в результате которого микроорганизм погибает; б) неферментативная бактерицидная система, представленная катионными белками, которые способны увеличивать проницаемость мембран микроорганизмов, адсорбируясь на ее поверхности, в результате чего содержимое их изливается в окружающую среду и они гибнут. Однако, надо помнить, что не все микроорганизмы подвержены действию бактерицидных систем (например, возбудители туберкулеза, сибирской язвы).

 

.2. Нейтрофилам присуща  также транспортная функция, заключающаяся  в том, что нейтрофилы способны  на своей поверхности адсорбировать  некоторые вещества, содержащиеся  в плазме крови и транспортировать  их к местам использования  (аминокислоты, ферменты и др.).

 

2. Базофильные лейкоциты  или базофилы. Полиморфная зернистость  их цитоплазмы окрашивается основными  красками в синий цвет. Размеры  базофилов колеблются от 8 до 10 мкм.  Ядро базофила имеет бобовидную  форму. Базофилы выполняют следующие  функции:

 

.1. Защитную. Они являются  фагоцитами и вырабатывают некоторые  антитоксические вещества.

 

.2. Транспортную. На их  поверхности располагаются многочисленные  специфические рецепторы, связывающие  некоторые белки, в результате  чего там формируются иммунные  комплексы.

 

.3. Синтетическую, связанная с выработкой активных веществ: гистамина, гепарина и др.

 

3. Эозинофильные лейкоциты  или эозинофилы, имеющие в цитоплазме  крупную мономорфную зернистость,  способную окрашиваться кислыми  красителями в красный цвет (тутовая  ягода). Это клетки округлой формы,  диаметром 10-12 мкм, ядро, как правило,  состоит из двух сегментов.  Эозинофилам присущи следующие  функции:

 

.1. Защитная: выработка антитоксических  веществ и фагоцитарная способность.

 

.2. Синтетическая - выработка  биологически активных веществ  (гистаминазы и др.).

 

.3. Транспортная.

 

Продолжительность жизни  зернистых лейкоцитов от 5 до 12 суток, образуются они в красном костном  мозге. Процесс их образования называется гранулопоэзом, который имеет место  в клетках красного костного мозга  и начинается с материнской (стволовой) клетки. Затем следует клетка-предшественница  и за ней лейкопоэтинчувствительная  клетка, на которую действуют специфический  гормон -индуктор-лейкопоэтин и направляет развитие клетки по белому ряду (лейкоцитарному). Следующей клеткой является миелобласт, затем промиелоцит, далее миелоцит, юная форма лейкоцитов (метамиелоцит), палочкоядерные и сегментоядерные лейкоциты.

 

Незернистые лейкоциты (агранулоциты). К ним относятся лимфоциты  и моноциты.

 

Моноциты - круглые крупные  клетки, диаметр которых достигает 20 мкм, с большим рыхлым бобовидным ядром. Продолжительность жизни  моноцитов от нескольких часов до 2-х суток. Моноциты выполняют защитную и транспортную функции. Защитная функция  проявляется в том, что моноциты способны к фагоцитозу (макрофаги) и  выработке антител.

 

Проводя много часов в  межклеточном пространстве, моноциты увеличиваются в размерах и становятся макрофагами, которые приобретают  способность к более быстрому передвижению и увеличивают фагоцитарную активность (захватывают 100 и более  микроорганизмов). Показано, что если нейтрофилы играют первостепенную роль в сопротивлении острым инфекциям, то моноциты приобретают большое  значение при хронических инфекционных заболеваниях. Кроме выработки антител, моноциты также участвуют в синтезе  таких веществ неспецифического иммунитета, как интерферон, лизоцим  и др. Моноциты образуются в клетках  красного костного мозга от стволовой  клетки (монопоэз), протекающий следующим  образом: стволовая клетка, лейкопоэтинчувствительная  клетка на которую действует гормон-индуктор, монобласт, промоноцит, моноцит.

 

Лимфоциты. Они имеют округлую форму, диаметр 8-10 мкм, но могут быть и больших размеров. Лимфоциты  имеют компактное ядро округлой формы, цитоплазмы практически нет, поэтому  фагоцитарная активность отсутствует. Основная функция лимфоцитов - защитная. Это иммунокомпетентные клетки, принимающие  участие в формировании специфического иммунитета, которых часто называют солдатами иммунологического фронта. Различают 3 вида лимфоцитов: Т-лимфоциты (60%), В-лимфоциты (30%), О-лимфоциты (10%). Установлено существование двух защитных систем лимфоцитов, несущих различные иммунологические функции в зависимости от характера рецепторов мембран. Система В-лимфоцитов представлена В-лимфоцитами, образующимися у животных в бурсе, а у человека в красном костном мозге. Эти клетки покидают костный мозг и заселяются в периферическую лимфоидную ткань, (пейеровы бляшки кишечника, миндалины), проходя дальнейшую дифференцировку. Система В-лимфоцитов специализируется на выработке антител и формирует гуморальный иммунитет крови. Антитела или иммуноглобулины - это белки, синтезируемые в организме на присутствие чужеродных веществ - антигенов, в качестве которых могут быть белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты. Антитела проявляют специфичность в отношении определенного участка молекулы антигена, который называется антигенно-детерминантной.

 

 

.3 Лейкоцитоз

 

 

Лейкоцитоз - состояние крови, при котором повышается число  лейкоцитов.

 

Истинный лейкоцитоз возникает  при усилении образования лейкоцитов и выхода их из костного мозга. Если же увеличение содержания лейкоцитов в крови связано с поступлением в циркуляцию тех клеток, которые  в обычных условиях прикреплены  к внутренней поверхности сосудов, такой лейкоцитоз называют перераспределительным. Именно перераспределением лейкоцитов объясняются колебания в течение  дня. Так, количество лейкоцитов обычно несколько повышается к вечеру, а  также после еды.

 

Физиологический лейкоцитоз наблюдается в предменструальный  период, во второй половине беременности, через 1-2 недели после родоразрешения.

 

Физиологический перераспределительный  лейкоцитоз может наблюдаться после  приёма пищи, после физического или  эмоционального напряжения, воздействия  холода или тепла.

 

Лейкоцитоз как патологическая реакция чаще всего свидетельствует  об инфекционном или асептическом воспалительном процессе в организме. Кроме того, лейкоцитоз часто выявляется при  отравлениях нитробензолом, анилином, в начальную фазу лучевой болезни, как побочный эффект некоторых медикаментов, а также при злокачественных  новообразованиях, острой кровопотере  и многих других патологических процессах. В наиболее тяжёлой форме лейкоцитоз проявляется при лейкозах.

 

Повышение уровня (лейкоцитоз):

 

Острые инфекции, особенно если их возбудителями являются кокки (стафилококк, стрептококк, пневмококк, гонококк). Хотя целый ряд острых инфекций (тиф, паратиф, сальмонеллез и  др.) может в отдельных случаях  привести к лейкопении (снижению числа  лейкоцитов)

 

Некоторые причины лейкоцитоза:

 

Воспалительные состояния; ревматическая атака

 

Интоксикации, в том числе  эндогенные (диабетический ацидоз, эклампсия, уремия, подагра)

 

Злокачественные новообразования

 

Травмы, ожоги

 

Острые кровотечения (особенно если кровотечение внутреннее: в брюшную  полость, плевральное пространство, сустав или в непосредственной близости от твердой мозговой оболочки)

 

Оперативные вмешательства

 

Инфаркты внутренних органов (миокарда, легких, почек, селезенки)

 

Миело- и лимфолейкоз

 

Результат действия адреналина и стероидных гормонов

 

 

.4 Лейкопения

 

 

Лейкопения характеризует  течение некоторых инфекционных заболеваний. Наблюдающаяся в последние  годы неинфекционная лейкопения связана  главным образом с повышением радиоактивного фона, применением ряда лекарственных препаратов и т.д. Особенно резкой она бывает при поражении  костного мозга в результате лучевой  болезни.