Форменные элементы крови: виды и назначение каждой клетки

Форменные элементы крови: что это такое?

Форменные элементы крови относятся к клеточным компонентам, которые отвечают за различные физиологические функции. Три основных типа форменных элементов в крови - это эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эти форменные элементы находятся во взвешенном состоянии в плазме — жидком компоненте крови, который содержит воду, электролиты, белки, гормоны и продукты жизнедеятельности. Производство эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов, известное как кроветворение, происходит в костном мозге. Гематопоэтические стволовые клетки дифференцируются в специфические клетки крови под воздействием различных факторов роста и сигнальных молекул. Баланс и регуляция этих форменных элементов имеют решающее значение для поддержания гомеостаза и поддержки физиологических функций организма.

Любые отклонения в количестве, структуре или функции эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов могут иметь серьезные последствия для здоровья и могут указывать на различные заболевания, включая анемию, лейкемию, нарушения свертываемости крови и нарушения работы иммунной системы. Диагностические тесты, такие как общий анализ крови (ОАК), обычно используются для оценки количества эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов и выявления потенциальных проблем со здоровьем.

Эритроциты

Строение и основная роль эритроцитов

Эритроциты имеют характерную двояковогнутую форму диска, которая обеспечивает большую площадь поверхности для обмена кислорода и углекислого газа. У зрелых эритроцитов отсутствует ядро и другие органеллы. Отсутствие ядра дает больше места для переноса гемоглобина - белка, связывающего кислород.

Основная функция эритроцитов — транспортировка кислорода, чему способствует наличие гемоглобина. Молекулы гемоглобина в эритроцитах связываются с кислородом в легких и выделяют его в ткани по всему организму. Эритроциты также играют роль в транспортировке углекислого газа из тканей обратно в легкие для выведения. Эритроциты способствуют поддержанию pH крови, действуя как буферная система.

Эритроциты имеют ограниченную продолжительность жизни (около 120 дней у человека) и в конечном итоге удаляются из кровообращения селезенкой и печенью. Гемоглобин и другие компоненты перерабатываются, а оставшийся гем превращается в билирубин. Производство эритроцитов регулируется гормоном эритропоэтином, который вырабатывается почками в ответ на низкий уровень кислорода. Этот гормон стимулирует костный мозг для увеличения производства эритроцитов. Количество и вязкость эритроцитов влияют на вязкость крови. Поддержание соответствующего баланса имеет решающее значение для нормального кровотока.

Эритроциты: норма и отклонения

• Взрослые мужчины: от 4,5 до 5,5 миллионов клеток на микролитр (мкл) крови.
• Взрослые женщины: от 4,0 до 5,0 миллионов клеток/мкл.

Важно отметить, что диапазоны могут варьироваться в зависимости от таких факторов, как возраст, пол, высота над уровнем моря (из-за влияния доступности кислорода) и индивидуального состояния здоровья.

Эритроцитоз означает повышенное количество эритроцитов. Возможные причины:

• Обезвоживание
• Хроническое заболевание легких
• Болезнь почек
• Истинная полицитемия (заболевание костного мозга)
• Нахождение на высоте

Анемия характеризуется уменьшением количества эритроцитов или снижением уровня гемоглобина. Возможные причины:

• Дефицит железа
• Дефицит витамина B12 или фолиевой кислоты
• Хронические заболевания (например, хроническая болезнь почек, воспалительные заболевания)
• Гемолиз (разрушение эритроцитов)
• Заболевания костного мозга

Макроцитоз означает наличие эритроцитов большего размера, чем обычно. Возможные причины:

• Дефицит витамина B12
• Дефицит фолиевой кислоты
• Прием некоторых медицинских препаратов
• Болезнь печени

Микроцитоз означает наличие эритроцитов меньшего размера, чем обычно. Возможные причины:

• Дефицит железа
• Талассемия
• Отравление свинцом

Нормоцитарная анемия возникает, когда эритроциты имеют нормальный размер, но общее количество снижается. Возможные причины:

• Хронические болезни
• Острое кровотечение
• Хроническая болезнь почек

Серповидноклеточная анемия – это наследственное заболевание, характеризующееся аномальным уровнем гемоглобина, приводящее к образованию серповидных эритроцитов. Симптомы: боль, анемия и повышенная восприимчивость к инфекциям.

Лейкоциты

Строение и основная роль лейкоцитов

В отличие от эритроцитов, лейкоциты имеют ядро и являются полноценными клетками. Существует две основные категории в зависимости от их внешнего вида под микроскопом: гранулоциты и агранулоциты. Гранулоциты - нейтрофилы, эозинофилы и базофилы - имеют гранулы в цитоплазме. Агранулоциты - лимфоциты и моноциты - не имеют гранул. Гранулы - это небольшие пузырьки, содержащие ферменты, антимикробные белки и другие вещества, участвующие в иммунных реакциях. Цитоплазма лейкоцитов содержит различные органеллы и структуры, включая митохондрии и эндоплазматический ретикулум.

Лейкоциты обладают рецепторами на своей поверхности, которые позволяют им распознавать определенные молекулы, такие как патогены или другие клетки, и связываться с ними. Лейкоциты могут менять форму, протискиваясь через стенки кровеносных сосудов и перемещаясь к местам инфекции или повреждения (процесс, известный как хемотаксис).

Лейкоциты, особенно нейтрофилы и моноциты, поглощают и переваривают патогены, мертвые клетки и мусор. Лимфоциты, особенно В-клетки, производят антитела, которые распознают и нейтрализуют патогены. Лейкоциты играют ключевую роль в воспалительной реакции, выделяя химические сигналы, которые привлекают другие иммунные клетки к месту инфекции или повреждения. Они помогают удалить вредные агенты и поврежденные ткани, способствуя заживлению. Лимфоциты постоянно циркулируют в кровотоке и лимфатической системе, отслеживая наличие аномальных клеток, патогенов или инородных веществ. Лейкоциты выделяют цитокины, сигнальные молекулы, которые регулируют иммунные реакции, воспаление и связь между различными клетками. Эозинофилы участвуют в аллергических реакциях и защите от паразитарных инфекций. Моноциты могут дифференцироваться в макрофаги, которые играют роль в восстановлении тканей и удалении клеточного мусора. Т- и В-лимфоциты памяти «запоминают» конкретные патогены, с которыми они столкнулись ранее, что позволяет обеспечить более быструю и целенаправленную реакцию при повторном воздействии.

Лейкоциты являются важнейшими компонентами иммунной системы, защищают организм от инфекций, регулируют воспаление и способствуют восстановлению тканей. Скоординированные действия различных типов лейкоцитов позволяют иммунной системе эффективно реагировать на широкий спектр проблем.

Лейкоциты: норма и отклонения

Общее количество лейкоцитов: от 4000 до 11000 клеток на микролитр (мкл) крови.

Лейкоцитоз - повышение количества лейкоцитов. Возможные причины:

• Инфекции (бактериальные, вирусные, грибковые)
• Воспаление или повреждение тканей
• Лейкемия
• Стресс или физическая нагрузка

Лейкопения - снижение количества лейкоцитов. Возможные причины:

• Заболевания костного мозга
• Вирусные инфекции (например, ВИЧ)
• Химиотерапия или лучевая терапия
• Аутоиммунные заболевания

Нейтропения - снижение количества нейтрофилов. Возможные причины:

• Заболевания костного мозга
• Инфекции (особенно тяжелые бактериальные инфекции)
• Лекарства (например, химиотерапевтические препараты)

Лимфоцитоз - увеличение количества лимфоцитов. Возможные причины:

• Вирусные инфекции (например, вирус Эпштейна-Барра)
• Хронический лимфоцитарный лейкоз (ХЛЛ)
• Аутоиммунные заболевания

Эозинофилия - повышение количества эозинофилов. Возможные причины:

• Аллергия или астма
• Паразитарные инфекции
• Аутоиммунные заболевания
• Некоторые виды рака

Моноцитоз - повышение количества моноцитов. Возможные причины:

• Хронические инфекции
• Воспалительные состояния
• Некоторые виды рака

Тромбоциты

Основная роль тромбоцитов

Тромбоциты — это не полноценные клетки, а небольшие дискообразные клеточные фрагменты. Они намного меньше красных или белых кровяных клеток, обычно их диаметр составляет от 2 до 4 микрометров. У зрелых тромбоцитов нет ядра, но они содержат другие органеллы и клеточные структуры. Тромбоциты содержат гранулы, наполненные различными веществами, включая ферменты, факторы свертывания крови и химические вещества, участвующие в восстановлении кровеносных сосудов.

Тромбоциты играют решающую роль в гемостазе, процессе предотвращения и остановки кровотечения. Он включает в себя четыре основных этапа:

• Вазоконстрикция: сужение кровеносных сосудов для уменьшения кровотока.
• Первичный гемостаз: образование временной «тромбоцитарной пробки» в месте повреждения кровеносного сосуда. Тромбоциты прилипают к обнаженному коллагену и другим поверхностям в месте повреждения.
• Вторичный гемостаз: активация каскада свертывания крови, приводящая к образованию стабильного тромба.
• Ретракция сгустка: после образования сгустка крови тромбоциты сокращаются, стягивая разорванные участки кровеносного сосуда вместе и уменьшая размер сгустка.

Тромбоциты выделяют факторы роста, которые стимулируют процесс заживления и способствуют восстановлению тканей. Эти клетки также играют роль в иммунном ответе, взаимодействуя с лейкоцитами и выделяя вещества, модулирующие воспаление. Тромбоциты выделяют факторы роста, которые способствуют образованию новых кровеносных сосудов — процесс, известный как ангиогенез. Они также взаимодействуют с различными факторами свертывания крови, способствуя образованию и стабилизации сгустков крови. Тромбоциты способствуют начальным стадиям заживления ран, предотвращая чрезмерное кровотечение и способствуя восстановлению поврежденных кровеносных сосудов.

Тромбоциты: норма и отклонения

Норма по количеству тромбоцитов: от 150 000 до 450 000 тромбоцитов на микролитр (мкл) крови.

Тромбоцитоз - повышение количества тромбоцитов. Возможные причины:

• Воспалительные состояния
• Хронические инфекции
• Железодефицитная анемия
• Некоторые виды рака
• Постспленэктомия (удаление селезенки)

Тромбоцитопения - снижение количества тромбоцитов. Возможные причины:

• Иммунная тромбоцитопения (ИТП)
• Вирусные инфекции (например, ВИЧ, гепатит)
• Лекарства (например, некоторые антибиотики, химиотерапевтические препараты)
• Заболевания костного мозга
• Аутоиммунные заболевания

Тромбоцитемия - стойкое повышение количества тромбоцитов. Возможные причины:

• Эссенциальная тромбоцитемия (заболевание костного мозга)
• Хронический миелолейкоз (ХМЛ)
• Истинная полицитемия

Аномальная функция или структура тромбоцитов. Возможные причины:

• Болезнь фон Виллебранда
• Нарушения функции тромбоцитов
• Наследственные заболевания, влияющие на функцию тромбоцитов

Нарушения агрегации тромбоцитов - нарушение способности тромбоцитов слипаться и образовывать тромбы. Возможные причины:

• Аспирин или другие антитромбоцитарные препараты
• Наследственные нарушения функции тромбоцитов
• Приобретенные нарушения, влияющие на функцию тромбоцитов

Заболевания, связанные с нарушением форменных элементов крови

Различные заболевания и состояния могут поражать эритроциты, тромбоциты и лейкоциты, например:

• Анемия – это состояние, характеризующееся уменьшением количества эритроцитов или уменьшением количества гемоглобина в крови. Причины: дефицит железа, дефицит витамина B12, дефицит фолиевой кислоты, хронические заболевания, гемолитические анемии и наследственные заболевания, такие как серповидно-клеточная анемия.
• Полицитемия – это увеличение количества эритроцитов. Причины: первичная истинная полицитемия (заболевание костного мозга), вторичная полицитемия, вызванная такими состояниями, как хроническая гипоксия или некоторые опухоли.
• Лейкемия — это рак крови и костного мозга, характеризующийся перепроизводством аномальных лейкоцитов. Причины: генетические мутации, воздействие определенных химических веществ или радиации.
• Лимфома — это рак, поражающий лимфатическую систему, включая лимфоциты (разновидность лейкоцитов). Причины: генетические факторы, вирусные инфекции (например, вирус Эпштейна-Барра), иммунодефицитные состояния.
• Тромбоцитопения – это уменьшение количества тромбоцитов в крови. Причины: иммунная тромбоцитопеническая пурпура (ИТП), лекарственные препараты, вирусные инфекции, заболевания костного мозга.
• Тромбоцитоз – это увеличение количества тромбоцитов. Причины: реактивный тромбоцитоз вследствие воспаления или инфекции, миелопролиферативные заболевания.
• Гемофилия — это генетическое заболевание, которое влияет на способность крови правильно свертываться. Причины: Наследственные генетические мутации, влияющие на факторы свертывания крови.
• Миелодиспластические синдромы (МДС) - группа заболеваний, характеризующихся неэффективной выработкой клеток крови в костном мозге. Причины: генетические мутации, воздействие определенных токсинов или химиотерапия.
• Апластическая анемия — это состояние, при котором костный мозг не может производить достаточное количество клеток крови. Причины: идиопатические (неизвестная причина), воздействие некоторых лекарств или токсинов, вирусные инфекции.
• Серповидноклеточная анемия — это генетическое заболевание, поражающее эритроциты, в результате чего они становятся жесткими и приобретают форму полумесяца. Причины: Наследственные генетические мутации.

Это всего лишь несколько примеров. На форменные элементы крови могут влиять многие другие состояния. Нарушения, влияющие на клетки крови, могут быть результатом генетических факторов, инфекции, аутоиммунных реакций, воздействия токсинов или злокачественных новообразований. Диагностика и лечение часто включают лабораторные тесты, визуализирующие исследования и специализированные процедуры для оценки количества, морфологии и функции клеток крови.

Как диагностируется нарушение форменных элементов крови?

Диагностика нарушений функций эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов включает различные диагностические тесты и процедуры, позволяющие оценить состав, количество и функциональность этих клеток. Некоторые распространенные диагностические подходы включают следующие:

• Общий анализ крови дает обзор клеточных компонентов крови, включая эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Оцениваемые параметры: количество эритроцитов (RBC), концентрация гемоглобина (Hb), гематокрит (Hct), количество лейкоцитов (WBC), количество тромбоцитов (Plt), дифференциальный подсчет лейкоцитов (пропорции разных типов лейкоцитов).
• Мазок периферической крови - это микроскопическое исследование тонкого слоя крови на предметном стекле, позволяющее визуализировать морфологию клеток крови. Помогает выявлять аномальные формы, размеры или включения клеток, обнаруживать незрелые или аномальные лейкоциты, оценивать морфологию тромбоцитов.
• Аспирация и биопсия костного мозга - дает информацию о производстве и созревании клеток крови в костном мозге.
• Проточная цитометрия используется для анализа характеристик отдельных клеток в образце крови.
• Коагуляционные тесты оценивают способность крови к свертыванию и могут помочь диагностировать нарушения свертываемости крови или состояния, связанные с чрезмерной свертываемостью. Включают в себя: протромбиновое время (PT), активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), анализы функции тромбоцитов.
• Генетическое тестирование может быть проведено для выявления наследственных заболеваний, влияющих на выработку или функцию клеток крови. Примеры: обследование на гемоглобинопатии (например, серповидноклеточная анемия, талассемия), выявление генетических мутаций, связанных с нарушениями свертываемости крови.
• Исследования сывороточного ферритина и железа - эти тесты оценивают уровень и запасы железа в организме, предоставляя информацию о потенциальных причинах анемии. Тесты включают в себя: сывороточный ферритин, сывороточное железо, общая железосвязывающая способность (TIBC), насыщение трансферрина.
• Визуализирующие исследования могут использоваться для оценки селезенки, печени и лимфатических узлов на наличие отклонений, связанных с заболеваниями крови. Примеры: УЗИ, магнитно-резонансная томография (МРТ), компьютерная томография (КТ).

Что делать при нарушении форменных элементов крови?

Если форменные элементы крови выходят за пределы нормального диапазона, важно обратиться к врачу для дальнейшего обследования и лечения. Аномалии в эритроцитах, лейкоцитах и тромбоцитах могут указывать на различные основные заболевания, поэтому необходима тщательная оценка для определения причины и соответствующего курса действий. Вот общие шаги, которые можно предпринять:

• Запишитесь на прием к врачу, например, к терапевту или гематологу, чтобы обсудить аномальные результаты анализа крови.
• Медицинский работник может назначить дополнительные анализы, чтобы собрать больше информации о конкретной природе аномалий клеток крови. Тесты могут включать визуализирующие исследования, генетическое тестирование, аспирацию костного мозга или специальные анализы крови.
• Подробный анамнез и физическое обследование необходимы для понимания контекста аномальных результатов анализа крови. Информация о симптомах, семейном анамнезе, лекарствах и факторах образа жизни может быть актуальной.
• Врач будет работать над определением основной причины аномалий клеток крови. Это может включать такие состояния, как анемия, инфекции, нарушения свертываемости крови, аутоиммунные заболевания или гематологические злокачественные новообразования.
• Лечение будет зависеть от конкретного диагноза и основной причины. Варианты лечения могут включать лекарства, изменение образа жизни, переливание крови, добавки железа, химиотерапию или другие таргетные методы лечения.
• В зависимости от основного состояния для поддержания общего состояния здоровья могут быть рекомендованы изменения образа жизни, такие как изменения в питании, физические упражнения и управление стрессом.
• В некоторых случаях для получения более специализированной помощи может потребоваться направление к таким специалистам, как гематологи, онкологи или ревматологи.