- Каковы функции крови?
- Как клетки тела получают кислород и питательные вещества?
- Как организм справляется с болезнями?
- Кроветворение
- Строение и функции эритроцитов
- Строение и функции тромбоцитов
- Строение и функции лейкоцитов. Фагоцитоз
- Иммунитет
- Органы иммунной системы
- знать особенности строения форменных элементов крови
- знать определения понятий: антиген, антитело, иммунитет, кроветворение, фагоцитоз
- знать основы учения И. И. Мечникова о защитных свойствах крови
- уметь объяснять взаимосвязь строения форменных элементов крови с выполняемыми функциями
- уметь называть процессы, происходящие при иммунном ответе на примере локального воспаления и системной вирусной/бактериальной инфекции
Кроветворение
Продолжительность жизни форменных элементов крови невелика, поэтому в организме человека происходит процесс формирования новых клеток крови, в образовании которых участвуют органы кроветворения: красный костный мозг, тимус (вилочковая железа), селезёнка, лимфатические узлы. В этих органах появляются и проходят этапы созревания форменные элементы крови — эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.
Кроветворение — процесс образования и развития форменных элементов крови.
Строение и функции эритроцитов
Рис. 1. Эритроциты человека
Эритроциты — самые многочисленные красные клетки крови. В 1 мм3 крови взрослого человека их содержится около 4,5–5 млн. У зрелых эритроцитов нет ядра. Форма эритроцитов напоминает двояковогнутую линзу (рис. 1). Такая форма позволяет эритроцитам проникать в мельчайшие капилляры, а также увеличивает площадь поверхности эритроцита для переноса кислорода. Живут эритроциты приблизительно 120 дней, а разрушаются в селезёнке и печени. Основная функция эритроцитов — транспортная. Она осуществляется с помощью специального белка гемоглобина.
Рис. 2. Роль гемоглобина в транспорте кислорода
Гемоглобин — особый белок, содержащий железо (рис. 2). Он способен связываться с кислородом в лёгких, образуя разрывное соединение — оксигемоглобин. Одна молекула гемоглобина способна перенести четыре молекулы кислорода. В тканях оксигемоглобин отдаёт кислород клеткам, связывается с углекислым газом и превращается в новое разрывное соединение — карбогемоглобин. Гемоглобин способен необратимо связываться с угарным газом, формируя карбоксигемоглобин, что может привести к удушью.
При понижении в крови уровня эритроцитов и/или гемоглобина ухудшается передача кислорода в ткани и возникает кислородное голодание клеток. Развивается заболевание малокровие (анемия). Чаще всего оно возникает при недостатке железа в организме или при проблемах с его усваиванием и переработкой.
Строение и функции тромбоцитов
Рис. 3. Тромбоциты (модель)
Вы не раз замечали, что вытекающая из ранки кровь довольно быстро темнеет, густеет и застывает (то есть сворачивается), образуя на месте повреждения плотную корочку. Это «аварийно–спасательная служба» нашего организма. Потеря 30 % крови для человека смертельна, поэтому в крови существуют особые округлые безъядерные клетки тромбоциты, или кровяные пластинки (рис. 3). Образуются тромбоциты в красном костном мозге отшнуровыванием от гигантских кровяных клеток — мегакариоцитов. Продолжительность жизни кровяных пластинок 8–11 дней. В 1 мм3 крови взрослого человека их содержится около 200–300 тысяч. Основная функция — участие в свёртывании крови, препятствующем кровопотерям организма. Если происходит травма и кровь выходит из сосуда, тромбоциты слипаются и разрушаются. При этом они выделяют ферменты, которые вызывают цепочку химических реакций, далее образуется тромб.
Строение и функции лейкоцитов. Фагоцитоз
Рис. 4. Разные виды лейкоцитов
Лейкоциты — белые бесформенные клетки крови, содержащие ядро (рис. 4). Количество лейкоцитов в крови может сильно варьироваться в зависимости от состояния организма. В среднем их насчитывается около 6–8 тысяч
в 1 мм3 крови взрослого человека.
Лейкоциты способны к амебоидному движению и выходу за пределы кровяного русла в ткани. Долгое время учёные не могли определить функцию этих белых клеток крови. Лишь в 1882 году наш соотечественник — учёный Илья Ильич Мечников — на основе опыта с прозрачными личинками морской звезды сделал вывод, что эти клетки выполняют функцию защиты от чужеродных агентов. Он назвал эти клетки фагоцитами («пожирателями»), а явление — фагоцитозом.
Фагоцитоз — процесс поглощения и переваривания лейкоцитами бактерий и других генетически чужеродных агентов — антигенов.
Лейкоциты различаются размером и функциями.
|
Лейкоциты
|
|
|
Зернистые Их цитоплазма имеет зернистую структуру. К ним относятся:
|
Незернистые Их цитоплазма имеет незернистую структуру. К ним относятся:
|
Иммунитет
Рассмотрим подробно работу некоторых лейкоцитов. При попадании в организм антигенов число лейкоцитов резко возрастает для того, чтобы остановить развитие инфекции.
Иммунитет — это совокупность реакций организма для защиты от проникающих в него антигенов извне (бактерии, вирусы, споры грибов и т. д.) или изнутри (мутировавшие клетки, вирусные и бактериальные токсины)
Примером местной воспалительной реакции может служить заноза (рис. 5). При повреждении кожных покровов из кровеносного сосуда в ткань начинают перемещаться лейкоциты. Главная роль принадлежит макрофагам, которые осуществляют основную работу — фагоцитоз. Во время развития воспалительной реакции можно наблюдать покраснение места поражения, ощущать боль и повышение температуры. Многие лейкоциты погибают в месте воспаления, формируя гной жёлто-зелёного цвета. Гной вокруг занозы — это мёртвые клетки лейкоцитов и бактерий.
Рис. 5. Воспалительная реакция на примере занозы
Когда макрофаги не в состоянии побороть инфекцию, подключаются другие лейкоциты, которые называются Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Важная задача зрелых В-лимфоцитов — производить антитела.
Антитела — это небольшие белковые молекулы, которые специфично взаимодействуют с антигенами.
Антитела прикрепляются к антигенам чужеродных микроорганизмов. Благодаря антителам они становятся видимыми для макрофагов или для определённых Т- лимфоцитов (киллерных клеток), которые способны уничтожить патоген или заражённую клетку.
Среди Т-лимфоцитов выделяют клетки киллеры и хелперы. Т-хелперы распознают антигены при взаимодействии и подают сигнал В-лимфоцитам, чтобы те активизировались для выработки антител. Также они отвечают за то, чтобы организм помнил тех возбудителей болезни, с которыми он уже контактировал в прошлом. Т-киллеры уничтожают клетки организма, заражённые вирусами, а также раковые клетки.
Органы иммунной системы
Рис. 6. Органы иммунной системы
Органы иммунной системы подразделяются на центральные и периферические. Центральные — это красный костный мозг и тимус. Периферические — это миндалины, селезёнка, лимфатические узлы, диффузная лимфоидная ткань и аппендикс (рис. 6).
Красный костный мозг отвечает за кроветворение. Именно в нём формируются все клетки крови.
Тимус, или вилочковая железа находится в верхнем отделе грудной клетки. В нём вырабатываются гормоны, поддерживающие иммунный ответ организма и стимулирующие выработку антител. Также вилочковая железа отвечает за развитие и распределение лимфоцитов, которые в неё поступают из красного костного мозга.
Миндалины — скопления лимфоидной ткани, расположенные в области носоглотки и ротовой полости. В миндалинах распознаются вдыхаемые чужеродные антигены.
Селезёнка располагается в левом подреберье и отвечает за определение антигенов в крови, а также служит местом разрушения эритроцитов.
Задача лимфоузлов — пропускать через себя лимфу и задерживать чужеродные антигены. При попадании инфекции в организм на лимфатические узлы значительно усиливается нагрузка, так как в них увеличивается количество лимфоцитов. В этот момент они становятся более крупными, болезненными и твёрдыми.
Аппендикс. В аппендиксе сосредоточено много лимфоидной ткани, которая стимулирует иммунитет, улучшает защитные свойства организма, содержит полезную микрофлору и регулирует уровень лакто- и бифидобактерий в кишечнике.
Если все органы иммунной системы работают правильно, то они справляются с вирусами и вредоносными бактериями.
Хорошо укрепляют иммунитет правильное питание, занятия спортом, прогулки на свежем воздухе, снижение стресса в повседневной жизни.
Выводы
К форменным элементам крови относятся эритроциты, тромбоциты и лейкоциты, выполняющие разные функции в организме. Форменные элементы крови образуются в результате процесса кроветворения. Невосприимчивость к чужеродным веществам осуществляется с помощью согласованной работы иммунной системы.
Контрольные вопросы
1. Какое строение и функции имеет эритроцит?
2. Какие клетки участвуют в свёртывании крови?
3. Какую важную функцию выполняют лейкоциты? Как их строение связанно с выполняемой функцией?
4. Назовите типы лейкоцитов и их функции.
5. Что такое иммунитет?
6. Какие органы участвуют в формировании иммунитета?
