Характеристика клеток различных классов схемы кроветворения

Класс I– Предшественниками всех клеток являются плюрипотентные гемопоэтические стволовые клетки костного мозга. Содержание стволовых клеток не превышает в кроветворной ткани долей процента. Стволовые клетки дифференцируются по всем росткам кроветворения (это и означает плюрипотентность); они способны к самоподдержанию, пролиферации, циркуляции в крови, миграции в другие органы кроветворения.

Класс II– полустволовые, ограниченно полипотентные клетки – предшественницы: а) миелопоэза; б) лимфоцитопоэза. Каждая из них дает клон клеток, но только миелоидных или лимфоидных. В процессе миелопоэза образуются все форменные элементы крови, кроме лимфоцитов — эритроциты, гранулоциты, моноциты и тромбоциты. Миелопоэз происходит в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых и полостях многих губчатых костей. Ткань, в которой происходит миелопоэз, называется миелоидной. Лимфопоэз происходит в лимфатических узлах, селезёнке, тимусе и костном мозге.

Класс III– унипотентные клетки-предшественницы, они могут дифференцироваться только в одном направлении, при культивировании этих клеток на питательных средах они образуют колонии клеток одной линии, поэтому их называют также колониеобразующими единицами (КОЕ). Частота деления этих клеток и способность дифференцироваться дальше зависят от содержания в крови особых биологически активных веществ – поэтинов, специфичных для каждого ряда кроветворения. Эритропоэтин – регулятор эритропоэза, гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) регулируют продукцию нейтрофилов и моноцитов, гранулоцитарный КСФ (Г-КСФ) регулирует образование нейтрофилов.

В этом классе клеток существует предшественник В-лимфоцитов, предшественник Т-лимфоцитов.

Клетки трех названных классов схемы кроветворения, морфологически нераспознаваемые, существуют в двух формах: бластной и лимфоцитоподобной. Бластную форму приобретают делящиеся клетки, находящиеся в фазе синтеза ДНК.

Класс IV –морфологически распознаваемых пролиферирующих бластных клеток, начинающих отдельные клеточные линии: эритробласты, мегакариобласты, миелобласты, монобласты, лимфобласты. Эти клетки крупные, имеют большое рыхлое ядро с 2–4 ядрышками, цитоплазма базофильная. Часто делятся, дочерние клетки все вступают на путь дальнейшей дифференцировки.

Класс V –класс созревающих (дифференцирующихся) клеток, характерных для своего ряда кроветворения. В этом классе может быть несколько разновидностей переходных клеток – от одной (пролимфоцит, промоноцит) до пяти – в эритроцитарном ряду.

Класс VI– зрелые форменные элементы крови с ограниченным жизненным циклом. Только эритроциты, тромбоциты и сегментоядерные гранулоциты являются зрелыми конечными дифференцированными клетками. Моноциты – не окончательно дифференцированные клетки. Покидая кровеносное русло, они дифференцируются в тканях в конечные клетки – макрофаги. Лимфоциты при встрече с антигенами превращаются в бласты и снова делятся.

Гемопоэз на ранних стадиях развития эмбрионов млекопитающих начинается в желточном мешке, продуцирующем эритроидные клетки примерно с 16—19 дня развития, и прекращается после 60-го дня развития, после чего функция кроветворения переходит к печени и начинается лимфопоэз в тимусе. Последним из кроветворных органов в онтогенезе развивается красный костный мозг, играющий главную роль в гемопоэзе взрослых особей. После окончательного формирования костного мозга гемопоэтическая функция печени угасает.

Большинство циркулирующих форменных элементов крови составляют эритроциты – красные безъядерные клетки, их в 1000 раз больше, чем лейкоцитов; поэтому: 1) гематокрит зависит от количества эритроцитов; 2)СОЭ зависит от количества эритроцитов, их величины, способности к образованию агломератов, от температуры окружающей среды, количества белков плазмы крови и соотношения их фракций. Повышенное значение СОЭ может быть при инфекционных, иммунопатологических, воспалительных, некротических и опухолевых процессах.

В норме количество эритроцитов в 1 л крови у мужчин — 4,0—5,010¹², у женщин —3,7—4,710¹². У здорового человека эритроциты в 85% имеют форму диска с двояковогнутыми стенками, в 15% - другие формы. Диаметр эритроцита 7-8мкм. Наружная поверхность клеточной мембраны содержит молекулы, определяющие группу крови, и другие антигены. Содержание гемоглобина в крови у женщин составляет 120—140 г/л, у мужчин — 130—160 г/л. Уменьшение числа эритроцитов характерно для анемий, увеличение - называется эритроцитозом (полицитемией). В крови взрослых содержится 0,2-1,0% ретикулоцитов.

Ретикулоциты- это молодые эритроциты с остатками РНК, рибосом и других органелл, выявляемых при специ­альной (суправитальной) окраске в виде гранул, сетки или нитей. Ретикулоциты образуются из нормоцитов в костном моз­ге, после чего поступают в перифе­рическую кровь.

При ускорении эритропоэза доля ретикулоцитов возраста­ет, а при замедлении снижается. В случае усиленного разрушения эритроцитов доля ре­тикулоцитов может превышать 50%. Резкое увеличение эритропоэза сопровождается появлением в крови ядерных эритроидных клеток (эритрокариоцитов) – нормоцитов, иногда даже эритробластов.

Рис. 1. Ретикулоциты в мазке крови.

Основная функция эритроцита состоит в транспорте кислорода от легочных альвеол к тканям и двуокиси углерода (СО₂) – обратно из тканей к легочным альвеолам. Двояковогнутая форма клетки обеспечивает наибольшую площадь поверхности газообмена, позволяет ей значительно деформироваться и проходить через капилляры с просветом 2-3 мкм. Такая способность к деформации обеспечивается за счет взаимодействия между белками мембраны (сегмент 3 и гликофорин) и цитоплазмы (спектрин, анкирин и белок 4.1). Дефекты этих белков ведут к морфологическим и функциональным нарушениям эритроцитов. Зрелый эритроцит не имеет цитоплазматических органелл и ядра и поэтому не способен к синтезу белков и липидов, окислительному фосфорилированию и поддержанию реакций цикла трикарбоновых кислот. Он получает большую часть энергии через анаэробный путь гликолиза и сохраняет ее в виде АТФ.
Приблизительно 98% массы белков цитоплазмы эритроцита составляет гемоглобин (Hb), молекула которого связывает и транспортирует кислород. Длительность жизни эритроцитов 120 дней. Наиболее устойчивы к воздействиям молодые клетки.
Постепенное старение клетки или ее повреждение приводит к появлению на ее поверхности «белка старения» - своеобразной метки для макрофагов селезенки и печени.

ПАТОЛОГИЯ «КРАСНОЙ» КРОВИ

АНЕМИИ

Анемия - это снижение концентрации гемоглобина в единице объема крови, чаще всего при одновременном уменьшении числа эритроцитов.

Различные виды анемий выявляются у 10-20% населения, в большинстве случаев у женщин. Наиболее часто встречаются анемии, связанные с дефицитом железа (около 90% всех анемий), реже анемии при хронических заболеваниях, еще реже анемии, связанные с дефицитом витамина В12 или фолиевой кислоты, гемолитические и апластические.

Общие признаки анемий являются следствием гипоксии: бледность, одышка, сердцебиение, общая слабость, быстрая утомляемость, снижение работоспособности. Снижение вязкости крови объясняет возрастание СОЭ. Появляются функциональные шумы в сердце вследствие турбулентного тока крови в крупных сосудах.

В зависимости от выраженности снижения уровня гемоглобина выделяют три степени тяжести анемии: легкая - уровень гемоглобина выше 90 г/л; средняя - гемоглобин в пределах 90-70 г/л; тяжелая - уровень гемоглобина менее 70 г/л.

КЛАССИФИКАЦИЯ АНЕМИЙ

В клинической практике наиболее распространена следующая классификация анемий:

1.Анемии, обусловленные острой кровопотерей - постгеморрагические

2. Анемии вследствие повышенного разрушения эритроцитов - гемолитические

3. Анемии вследствие нарушения продукции эритроцитов

· Железодефицитные

· Хронических заболеваний

· Мегалобластные

· Сидеробластные

· Апластические

ДИАГНОСТИКА АНЕМИЙ

Для выявления анемии необходимы:

1. Врачебный осмотр
2. Общий клинический анализ крови с обязательным определением:
• Количества эритроцитов
• Количества ретикулоцитов
• Гемоглобина
• Гематокрита
• Среднего объема эритроцитов (MCV)
• Ширины распределения эритроцитов по объему (RDW)
• Среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH)
• Средней концентрации гемоглобина в эритроците (MCHC)
• Количества лейкоцитов
• Количества тромбоцитов

Дополнительные методы исследования используются для более детальной диагностики отдельных видов анемии.

В настоящее время определение большинства показателей выполняют на автоматических гематологических анализаторах, одновременно от 5 до 24 параметров.

Эритроцитарные индексы (MCV, MCH, MCHC):

MCV (mean corpuscular volume) — средний объём эритроцита в кубических микрометрах (мкм) или фемтолитрах (фл) - норма 80—95 фл. В старых анализах указывали: микроцитоз, нормоцитоз, макроцитоз.

MCH (mean corpuscular hemoglobin) — среднее содержание гемоглобина в отдельном эритроците в абсолютных единицах (норма 27—31 пг), соответствует отношению «гемоглобин/количество эритроцитов».

MCHC (mean corpuscular hemoglobin concentration)— средняя концентрация гемоглобина в эритроците (норма 320—370 г/л), отражает степень насыщения эритроцита гемоглобином, соответствует отношению «гемоглобин/гематокрит». Снижение MCHC наблюдается при заболеваниях с нарушением синтеза гемоглобина. Норма МСНС 30-38 г/дл.

Цветовой показатель (ЦП) отражает относительное содержание гемоглобина в эритроците в сравнении с условной нормой. Клинически ЦП аналогичен МСН и коррелирует с МСV. В норме ЦП 0,85-1,05. ЦП определяют по формуле:

ЦП = 0,03× , где Нb – показатель Hb больного, Эр – число эритроцитов (цифры, стоящие перед 10¹²/л).

Острая постгеморрагическая анемия (ОПГА) развивается при быстрой потере 8-20% ОЦК. Клинические проявления и гематологические показатели меняются в зависимости от стадии.

1 стадия.Сразу после кровопотери в течение нескольких часов, несмотря на тяжелое состояние больного, анемия не определяется. Содержание эритроцитов и гемоглобина, а также гематокрит в норме, поскольку при кровопотере происходит эквивалентное уменьшение содержания форменных элементов и плазмы крови. Состояние крови на этой стадии характеризуется как нормоцитемическая гиповолемия.

Главным нарушением при массивной острой кровопотере является не уменьшение количества циркулирующих эритроцитов, а грозныерасстройства гемодинамики, характерные для гиповолемического шока:падение артериального давления, снижение сердечного выброса, уменьшение перфузии большинства органов и тканей.

Симптомы: головокружение, обморочное состояние, тошнота, бледность кожных покровов, сухость и обложенность языка, жажда, холодный пот; малый, частый пульс; резко сниженное артериальное давление. Чаще всего больной испытывает острую боль.

Снижение АД, болевой синдром – активируют симпатоадреналовую систему. Под влиянием больших доз адреналина наблюдаются:

- спазм периферических сосудов, перераспределение кровотока в центральные органы;

- мобилизация депонированной крови из вен, печени, селезенки;

- мобилизация интерстициальной жидкости в ишемизированных тканях;

- резкое уменьшение диуреза, вплоть до полного прекращения мочеотделения (спазм приносящих артериол корковых нефронов – уменьшение скорости клубочковой фильтрации, активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, стимуляция секреции АДГ).

Задержка воды в организме, перемещение жидкости из интерстиция в сосуды приводит к разведению крови – гемодилюции.

2 стадия – гемодилюционная. Через 2 - 3 дня после кровопотери снижается уровень гемоглобина, число эритроцитов в единице объема крови, гематокрит. Эти изменения являются результатом гемодилюции. Цветовой показатель остается нормальным в связи с тем, что в крови циркулируют зрелые эритроциты, находившиеся в сосудистом русле до кровопотери. Состояние крови на этой стадии характеризуется как олигоцитемическая нормоволемия.

Содержание лейкоцитов и тромбоцитов на этой и последующей стадии несколько превышает нормальные показатели, что связано с мобилизацией этих клеток в циркуляцию. Возрастает синтез белков крови, особенно альбуминов, необходимых для поддержания онкотического давления плазмы.

3 стадия – регенераторая (костномозговая). Гипоксия, развившаяся как следствие анемии, вызывает секрецию почками эритропоэтина, он, в свою очередь, стимулирует эритропоэз. Через 4-5 дней в крови появляются молодые клетки эритроидного ряда, содержащие ядро (эритрокариоциты), увеличивается содержание ретикулоцитов в крови. Анемия на этой стадии умеренно гипохромная, регенераторная, нормобластическая.

Хроническая постгеморрагическая анемия,представляющая собой одно из самых массовых заболеваний человечества,развивается в результате длительных, небольших по объему кровопотерь, которые не изменяют показателей общего кровообращения, но формируют дефицит железа. Эта анемия будет рассмотрена в разделе железодефицитных анемий.

Гемолитические анемии

Основным признаком гемолитических анемий является повышенный распад эритроцитов и укорочение продолжительности их жизни. Стареющие и поврежденные эритроциты фагоцитируются макрофагами костного мозга, печени, селезенки (внутриклеточный гемолиз). Образовавшийся в результате распада эритроцитов билирубин циркулирует в крови в виде непрямого (неконъюгированного) билирубина, который транспортируется в печеночную клетку, где соединяется с глюкуроновой кислотой. Образовавшийся билирубин-диглюкуронид(конъюгированный, прямой билирубин) проникает из печеночных клеток в желчные ходы и выделяется вместе с желчью в кишечник. При гемолитических анемиях продолжительность жизни эритроцитов укорачивается до 12 - 14 дней.

Патологический гемолиз может быть внутрисосудистым, внутриклеточным или смешанным.

Усиленный гемолиз характеризуется следующими признаками:

- уровень непрямого билирубина повышен;

- желтуха – если уровень общего билирубина выше 85,5 мкмоль/л;

- увеличение стеркобилина в кале – темный цвет кала;

- повышение уровня уробилина в моче - темный цвет мочи;

- возможно повышение уровня прямого билирубина вследствие усиленного желчеобразования и развития механической желтухи;

- гемосидероз - механизмов экскреции железа не существует, поэтому железо накапливается во внутренних органах в виде гемосидерина.

Внутрисосудистый гемолиз характеризуется:

- снижением уровня гаптоглобина (белка плазмы, связывающего гемоглобин);

- появлением свободного гемоглобина в крови – при массивном гемолизе, когда уровень гемоглобина превышает гемоглобин-связывающую способность гаптоглобина;

- повышением уровня калия, появлением лактатдегидрогеназы в крови;

- появлением фрагментированных эритроцитов (шистоцитов);

- гемосидерозом клеток канальцевого эпителия почек (при массивном гемолизе).

Внесосудистый гемолиз характеризуется:

- гепато-спленомегалией;

- гемосидерозом внутренних органов (не почек);

- возможным умеренным снижением гаптоглобина.

Другой особенностью гемолитических анемий являетсяусиленный эритропоэз. Незначительно повышенный гемолиз может быть компенсирован увеличением выработки эритроцитов. Анемия формируется, если гемолиз в 6 – 8 раз превышает физиологический.

Показатели усиления эритропоэза:

- гиперплазия эритроидного ростка костного мозга, лейко-эритробластическое отношение в норме 4-2:1 изменяется на 1:1-2;

- увеличение содержания ретикулоцитов в крови, часто – присутствие эритрокариоцитов (ядросодержащих эритроидных клеток).

- косвенным показателем гиперпластических процессов в костном мозге является деформация костей при наследственных формах гемолитических анемий: «башенный череп», удлиннение трубчатых костей,

так называемый «игольчатый периостоз» черепа.