Состав крови таблица: Кровь – строение клеток в таблице (биология, 8 класс)

Содержание

Состав и функции крови — урок. Биология, 8 класс.

Общий объём крови у взрослого человека составляет \(4\)— \(6\) л.  \(55\)–\(60\) % приходится на жидкую часть — плазму, а \(40\)–\(45\) % — на форменные элементы: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

 

Рис. \(1\). Состав крови

 

Больше всего в плазме воды — до \(90\) %. В воде растворены минеральные соли и  органические соединения. Часть этих веществ — питательные вещества, переносимые кровью к различным органам.

 

В кровь всё время поступают разные вещества, но состав плазмы остаётся постоянным. Выведение избытка веществ происходит через органы дыхания и выделения. Лёгкие забирают из крови избыток углекислого газа, а почки удаляют с мочой лишнюю воду, избыток минеральных солей и опасные продукты обмена.

 

Рис. \(2\). Состав плазмы

 

Образование форменных элементов крови происходит в красном костном мозге из стволовых клеток

. Красный костный мозг — это кроветворный орган, который находится между костными пластинками губчатого вещества костей. Его масса у взрослого человека составляет около \(4\) % от веса тела.

 

Рис. \(3\). Образование форменных элементов крови

 

К кроветворным органам относятся также лимфатические узлы, селезёнка и др.

Функции крови:

  • дыхательная — переносит кислород от лёгких ко всем клеткам организма и углекислый газ — в обратном направлении.
  • Питательная — переносит питательные вещества, которые всасываются в кишечнике.
  • Выделительная — выносит из тканей продукты обмена в почки и печень.
  • Терморегуляционная
     — при пониженной температуре окружающей среды кровь, нагреваясь, переносит тепло из скелетных мышц и печени к тем органам, которые необходимо согреть (кожа, мозг и др.).
  • Защитная — благодаря лимфоцитам и антителам уничтожаются и нейтрализуются попадающие внутрь организма опасные микробы и вещества; тромбоциты обеспечивают свёртываемость крови.
  • Регуляторная — кровь транспортирует по организму гормоны и другие вещества и обеспечивает гомеостаз (постоянство внутренней среды организма).

Все перечисленные функции крови обусловлены её способностью переносить вещества от одних органов к другим и поэтому их можно объединить в одну функцию

 транспортную.

Источники:

Рис. 1. Состав крови: https://image.shutterstock.com/image-vector/vector-diagram-blood-composition-educational-600w-1687292392.jpg

Рис. 2. Состав плазмы: © ЯКласс

Рис. 3. Образование форменных элементов крови: https://image.shutterstock.com/image-vector/blood-stem-cells-haematopoiesis-editable-600w-1233232918.jpg

Компоненты крови — Служба крови

Размер шрифта А А А Цветовая схема Б Ч Г Ж З Обычная версия Дополнительно

Наша кровь состоит из четырех основных компонентов крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и плазмы.

Если раньше переливали цельную кровь, то современная медицина отдает предпочтение «компонентной терапии», когда пациент при переливании получает только те компоненты крови, которые необходимы именно ему.

Эритроциты (красные кровяные тельца)

Основная функция эритроцитов – перенос кислорода ко всем клеткам нашего тела.

Показанием к переливанию эритроцитов могут стать: больших кровопотери (например, травмы, операции, роды), снижение гемоглобина, которое приводит к сердечно-сосудистой недостаточности, а также лечение тяжелой анемии.

Лейкоциты (белые кровяные тельца)

Лейкоциты являются главными клетками иммунной системы. Лейкоциты также влияют на обмен веществ, снабжают ткани и органы недостающими гормонами, ферментами и другими веществами. Переливание лейкоцитов осуществляется пациентам, страдающим от угрожающих жизни инфекционных заболеваний.

Тромбоциты

Главная функция тромбоцитов – участие в процессе свертывания крови – важной защитной реакции организма, предотвращающей большую кровопотерю при ранении сосудов. Показанием к переливанию донорских тромбоцитов является заболевания системы крови, т.ч. лейкоз, снижение тромбоцитов у пациента, которое обычно связано с проведением химиотерапии, а также при обильных кровотечениях (травмы, роды, проведение хирургических операций).

Плазма

Основой плазмы является вода (90%), в которой растворены разнообразные белки, факторы свертывания, а также другие органические соединения и минеральные вещества. Плазма широко используется в лечебных целях в хирургии, акушерстве и гинекологии, онкологии и других областях медицинской практики. Донорская плазма нужна также для производства важнейших медицинских препаратов:

  • Альбумин — показан к применению при основных видах шока (травматическом, операционном, токсическом), при острой кровопотери, заболеваниях печени и почек. При определенных видах лечения альбумин является наиболее оптимальным препаратом.
  • Иммуноглобулины плазмы составляют группу иммунологических препаратов, обладающих специфической активностью направленного действия против гриппа, клещевого энцефалита, столбняка и других инфекционных болезней. Их широко применяют в клинической практике не только внутривенно, но и внутримышечно.

Читайте также

Современная эффективная деятельность Службы крови стала возможна только благодаря реализации основных направлений ее развития.

Большинство людей знают о донорстве очень мало и потому доверяют самым необоснованным мифам…

Успешные практики организации донорских дней, мнения ведущих экспертов Службы крови

Планируешь донацию? Расскажи об этом своим друзьям!

Обобщающая таблица «Форменные элементы крови» | Материал для подготовки к ЕГЭ (ГИА) на тему:

Форменные элементы

Строение клетки

Место образования

Продолжительность функционирования

Место отмирания

Содержание в 1 мм3 крови

Функции

Эритроциты

Красные безъядерные клетки крови двояковогнутой формы, содержащие белок- гемоглобин

Красный костный мозг

3-4 мес

Селезенка. Гемоглобин разрушается в печени

4,5-5,5 млн.

Перенос О2 из легких в ткани и CO2 из тканей в легкие

Лейкоциты

Белые кровяные амебообразные клетки, имеющие ядро

Красный костный мозг, селезенка, лимфатические узлы

3-5 дней

Печень, селезенка, а также места, где идет воспалительный процесс

6-8 тыс.

Защита организма от болезнетворных микробов путем фагоцитоза. Вырабатывают антитела, создавая иммунитет

Тромбоциты

Кровяные безъядерные тельца

Красный костный мозг

5-7 дней

Селезенка

300-400 тыс.

Участвуют в свертывании крови при повреждении кровеносного сосуда, способствуя преобразованию белка фибриногена в фибрин — волокнистый кровяной сгусток

Клетки крови — материалы для подготовки к ЕГЭ по биологии

Автор статьи — Л.В. Окольнова.

Кровь — соединительная ткань. Это означает, что в ней много межклеточоного вещества.

Жидкая часть крови называется плазма.
Состав:
— вода
— белки (6-8%)
— низкомолекулярные органические вещества
— минеральные вещества

Эритроциты

Клетки, отвечающие за перенос кислорода. Именно поэтому такая форма и нет ядра — все для увеличения площади поверхности.

В легких эритроциты связываются с кислородом, образуя оксигемоглобин — поэтому кровь артерий имеет такой яркий красный цвет.

Доставив кислород к клеткам тела, эритроциты забирают углекислый газ. Образуется

карбоксигемоглобин.

Срок жизни эритроцита — 3 -4 месяца, затем он утилизируется организмов в печени или селезенке

Лейкоциты

Это удивительные клетки.
Отличия от эритроцитов:
— есть ядро,
— нет окраски и постоянной формы тела.

Часто можно встретить такое описание: “амеибойдное движение”. Действительно, они могут менять форму тела, двигаться против тока крови, активно передвигаться в межклеточном пространстве.

Их основная функция — фагоцитоз — поглощение инородных объектов — то, что мы называем иммунитетом.

Гной на ранке имеет белый цвет — это погибшие лейкоциты.

Так же рождаются в красном костном мозге.

Тромбоциты

Тоже без ядра, и тоже бесцветные. По размеру меньше эритроцитов и тромбоцитов.
Основные функции:
— обеспечить организму свертываемость крови;
— “запечатать” поврежденный сосуд

Как сворачивается кровь?

Когда сосуд поврежден, организму необходимо приостановить кровотечение. Для этого он образует тромб.
Тромб — это комочек, состоящий из тромбоцитов, фибрина, лейкоцитов и эритроцитов.

Расскажи друзьям!

Факты о крови и клетках крови

Эта информация поможет вам узнать о различных компонентах крови и их функциях.

Ваша кровь разносит кислород и питательные элементы ко всем клеткам организма. Кроме того, клетки крови противостоят инфекциям и останавливают кровотечение.

Большинство клеток крови вырабатываются в костном мозге. Их образование и замещение происходит непрерывно. Время существования клетки крови до ее замещения называется продолжительностью жизни клетки.

Кровь состоит из четырех компонентов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и плазмы.

Вернуться к началу страницы

Компоненты крови

Эритроциты (красные кровяные тельца)

Красные кровяные тельца несут кислород из легких к тканям организма. Также они несут углекислый газ обратно в легкие.

Эритроциты составляют почти половину от общего объема крови. Продолжительность жизни этих клеток — около 120 дней.

Лейкоциты (белые кровяные тельца)

Лейкоциты противостоят инфекциям и являются важным элементом иммунной системы. Они составляют очень малую часть от общего объема крови (менее 1 %).

Существует три типа лейкоцитов: гранулоциты, моноциты и лимфоциты. Каждый тип играет важную роль.

  • Гранулоциты бывают 3 типов:
    • Нейтрофилы помогают противостоять бактериальным и грибковым инфекциям.
    • Базофилы принимают участие в иммунной реакции организма. Их точная функция изучена недостаточно.
    • Эозинофилы помогают бороться с инфекциями, возбудителями которых являются паразиты.
  • Моноциты разрушают и выводят из организма чужеродные микроорганизмы и отмирающие клетки.
  • Лимфоциты формируют иммунную систему.

Продолжительность жизни лейкоцитов варьируется в широких пределах — от часов до нескольких лет.

Тромбоциты

Тромбоциты — это небольшие фрагменты клеток. Их основной функцией является остановка кровотечения. Они составляют очень малую часть от общего объема крови (менее 1 %). Продолжительность жизни тромбоцитов — около 9–12 дней.

Плазма

Плазма — это бледно-желтая жидкая часть крови, в которой содержатся все клетки крови. Она составляет чуть больше половины от общего объема крови.

Плазма помогает разносить воду, питательные элементы, минеральные вещества, лекарства и гормоны по всему организму. Также она переносит отходы к почкам. Затем почки фильтруют кровь, очищая ее от этих отходов. Плазма состоит из воды, белка, липидов (жиров). Она несет воду, жирорастворительные питательные элементы и другие вещества к различным органам и от них.

Вернуться к началу страницы

Источники информации

Больница Джонса Хопкинса (Johns Hopkins Medicine)
www.hopkinsmedicine.org/health/wellness-and-prevention/facts-about-blood
На этом веб-сайте приводится информация о крови, клетках крови и их количестве.

Американский Красный Крест (American Red Cross)
www.redcrossblood.org
Американский Красный Крест предоставляет различную информацию о компонентах крови и роли клеток крови.

Детская больница в Стэнфорде (Stanford Children’s Health)
www.stanfordchildrens.org
Детская больница в Стэнфорде предоставляет различную информацию о компонентах крови и роли клеток крови.

Вернуться к началу страницы

Что такое кровь функции, составные части, форменные элементы крови таблица, строение и физиология крови человека, плотность, свойства, виды, количество крови в организме

Автор Беликова Ирина На чтение 5 мин Просмотров 3

Кровь — это соединительная ткань внутри организма, которая отличается подвижностью. Она контактирует со всеми клетками в теле через кровеносные сосуды разных размеров. У женщин крови в организме 4 литра, у мужчин — 5 литров. В процентном соотношении эта жидкость составляет не более 8% от общего веса. Ее относят к быстрообновляющимся тканям. Раздел медицины, посвященный изучению крови, называется “гематология”.  

Функции крови

Эта жидкость, постоянно циркулируя по телу, выполняет множество функций, без которых организм не мог бы существовать:

  • транспортная — доставка полезных веществ клеткам;
  • выделительная — выводит продукты обмена веществ через почки и легкие;
  • регуляторная — поддерживает химсостав тела в стабильности, а также его температуру;
  • гуморальная — через плазму гормоны попадают в необходимые клетки;
  • дыхательная — переносит газы: кислород и углекислый газ;
  • стабилизация температуры тела;
  • иммунная.

Свойства и состав крови

Кровь имеет три основных свойства: суспензионные, коллоидные, электролитные. Наш состав крови схож со многими млекопитающими. Условно весь ее объем делят на:

  • ту, что циркулирует в сосудах, ее еще называют периферической;
  • ту, что находится в органах, отвечающих за кроветворение, а также в тканях.

Она включает в себя 2 вида компонентов:

  • Плазму.
  • Форменные элементы.
  • Более подробная структура крови в виде схемы показана на рис. 1.

    Рис. 1. Состав крови

    Плазма

    Плазма — это 52-61% крови. В здоровом состоянии ее состав остается неизменным, благодаря работе легких и почек.

    Важно! Это межклеточное вещество, которое на 90% состоит из воды и на 10% — из органических и неорганических веществ. Основные ее белки: альбумины, глобулины, фибриноген.

    Форменные элементы

    К этой группе относят особые клетки, которые существуют для выполнения конкретных функций.

    Важно! Форменные элементы вырабатывает костный мозг с помощью кроветворных стволовых клеток. Также продуцирование происходит в тимусе, тонком кишечнике, лимфатических узлах, селезенке.

    Основными клетками крови считаются эритроциты. Они имеют желто-зеленую окраску, но из-за гемоглобина (белка) окрашиваются в красный оттенок. К форменным клеткам относят:

  • Эритроциты. Это кровяные тельца, которые имеют двояковогнутую форму. Их отличает выраженный алый оттенок. Ядра у них нет. Эритроциты живут до 120 суток, а затем распадаются в селезенке или печени. Эти клетки обеспечивают дыхательную функцию.
  • Тромбоциты. Это кровяные пластинки без ядра, которые являются фрагментами цитоплазмы клеток костного мозга. Они существуют для реализации защитной функции. Соединяясь с белками в плазме, дают возможность крови сворачиваться, не допуская кровотечения.
  • Лейкоциты. Это большие белые клетки, у которых есть ядро. Они отличаются способностью менять форму и передвигаться. Одним из видов являются лимфоциты. Они могут быть трех типов: B- клетки, Т-клетки, NK-клетки. Лейкоциты вырабатывают антитела, которые не дают вирусам и бактериям распространяться в организме. Эти клетки выполняют крайне важную функцию — иммунную. Они убивают все инородные частицы.
  • Важно! Также часто используют понятие “белая кровь”. Так называют совокупность всех элементов, кроме эритроцитов.

    Кровеносная система

    Кровь может циркулировать по телу благодаря его уникальной анатомии. В работе кровеносной системы принимают участие сердце и сосуды. Сердце — это очень сильная мышца, сокращения которой проталкивают жидкость по сосудам. При этом форменные элементы не проходят через стенки артерий и вен, но плазма может просачиваться сквозь капилляры и трансформироваться в тканевую жидкость.

    Важно! Кровообращение — это замкнутый путь тока крови по сосудам. Оно состоит из 2-х взаимосвязанных циклов: малого и большого круга.

    Малый круг также называют “легочным”: кровь проходит через легкие и набирает кислород, а затем через левое предсердие проходит в левый желудочек и отправляется в большой круг, который охватывает все органы и ткани (рис.2). Артериальная кровь доставляет кислород и одновременно забирает углекислый газ, меняя состав и становясь венозной.

    Рис. 2. Схема кругов кровообращения

    Физико-химические характеристики

    Физико-химические свойства крови значительно влияют на возможность выполнения ею определенных функций. К таким показателям относят:

  • Относительную плотность.
  • Цвет.
  • Вязкость.
  • Коллоидную стабильность.
  • Онкотическое давление.
  • Осмотическое давление.
  • Суспензионную устойчивость.
  • Уровень pH.
  • Температуру.
  • На какие анализы берут кровь?

    Анализы крови — весьма информативный источник, из которого специалист может узнать практически все об организме человека и его состоянии на данный момент. Существует множество разнообразных исследований, которые направлены на получение разных данных. Чаще всего проводят:

    • общий и биохимический анализ крови;
    • на группу крови и резус-фактор;
    • на гормоны.

    Отстоявшаяся жидкость делится на три слоя: снизу оседают красные эритроциты, посередине остается серый слой лейкоцитов, а сверху поднимается плазма желтоватого оттенка.

    Важно! Ионограмма — это анализ, который показывает уровень содержания магния, калия, кальция, фосфора, хлора, натрия в крови, а также ионов других микроэлементов. Даже незначительные отклонения показателей от нормы могут стать причиной нарушений работы органов и плохого самочувствия.

    Группы крови

    Ряд антигенных характеристик эритроцитов позволяет выделить несколько групп крови. Человек рождается с определенной группой и она остается неизменной на протяжении жизни .

    Важно! Кровь делят на 4 группы по системе “АВ0” (I, II, III, IV) и на 2 вида по “резус-фактору” (положительная, отрицательная).

    Эти данные особенно важны при переливании крови — разработана таблица совместимости, которая показывает подойдет человеку кровь или нет (табл.1).

    Таблица 1. Совместимость групп крови

    Кровь донора Кровь реципиента
    0 (I) A (II) B (III) AB (IV)
    0 (I) + + +
    A (II) + + +
    B (III) + + +
    AB (IV) + + +

    Кровь — уникальная по составу жидкость, необходимая организму для поддержания жизнедеятельности. В медицине часто практикуется донорство — забор крови для переливания этому же или другому человеку. Чтобы лучше разобраться в особенностях состава крови, просмотрите предложенное ниже видео.

    Клетки крови человека под микроскопом

    Назад к списку

    Если вы рассмотрели все доступные предметы под микроскопом, то сейчас самое время усложнить технику наблюдения и расширить исследуемые объекты. С помощью прибора можно заглянуть в ту часть природы, из которой состоим мы. Рассмотрим, как выглядят наши клетки крови под микроскопом.

    Оборудование

    Чтобы исследовать кровь, используют разные методы окраски материала: по Романовскому-Гимзе (самый распространенный), по Маю-Грюнвальду, по Паппенгейму или по Райту. Окраска помогает выделить структуру клетки и способствует более детальному ее рассмотрению. Для этого нужно приобрести готовый красящий раствор или порошок, состоящий из азура и эозина. Они всегда есть в продаже в специализированных магазинах.

    Исследуют кровь в домашних условиях с помощью светового микроскопа, используя разное увеличение. Например, при 150х можно рассмотреть множество мелких клеток.


    При среднем увеличении от 400х – 600х различаются эритроциты и среди них лейкоциты.


    Для более глубокого изучения используют увеличение от 1000х и более. В этом случае можно детально рассмотреть структуру каждой клетки.


    Как выглядят клетки крови под микроскопом?

    Наша кровь состоит из нескольких видов клеток, выполняющих три основные функции: 

    • доставляют кислород к органам и тканям;
    • защищают от вредных микроорганизмов;
    • поддерживают постоянную внутреннюю среду.

    Эритроциты под микроскопом

    Самая многочисленная группа круглых клеток — эритроциты. Глядя в микроскоп, вы их увидите сразу. Эритроциты переносят кислород ко всем клеткам организма и имеют розовый цвет. 


    Лейкоциты под микроскопом

    Среди огромного количества эритроцитов вы увидите лейкоциты: лимфоциты, моноциты, базофилы, нейтрофилы и эозинофилы. Подробно их можно разглядеть при увеличении не менее 1000х. Лейкоциты защищают организм человека от различных заболеваний, вызванных вирусами, бактериями, грибками. В борьбе с ними многие лейкоциты погибают.

    Малый лимфоцит


    Средний лимфоцит


    Моноцит


    Базофил 


    Сегментоядерный нейтрофил


    Эозинофил


    Тромбоциты под микроскопом

    Тромбоциты отвечают за свертываемость крови. Это очень маленькие круглые клетки. Если у вас профессиональный микроскоп с увеличением больше 1000х, то вы их точно увидите.


    Мы предоставили небольшой материал о том, как выглядят клетки крови человека под микроскопом с фото, но настоящее исследование с использованием собственного прибора этого не заменит. Если микроскопия станет вашим хобби, то вы откроете для себя потрясающие вещи! Например, вы когда-нибудь задумывались над тем, почему СОЭ (скорость оседания эритроцитов) выше нормы у больного человека? Рассмотрите воспаленную кровь и найдете ответ! Сколько удивительных открытий можно сделать прямо сейчас!

    Здесь даже не нужно покупать очень сложное и дорогостоящее оборудование (пусть этим занимаются лаборатории!), но стоит задуматься о приобретении доступной оптической техники среднего класса. Такая покупка даст потрясающую возможность открыть для себя тайны микромира, не доступного нашему глазу!

    Предлагаем вашему вниманию микроскопы интернет-магазина Veber.ru, с помощью которых вы сможете изучить клетки крови в мельчайших подробностях:

    Назад к списку

    21.2. Компоненты крови — Концепции биологии — 1-е канадское издание

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Перечень основных компонентов крови
    • Сравните эритроциты и лейкоциты
    • Опишите плазму и сыворотку крови

    Гемоглобин отвечает за распределение кислорода и, в меньшей степени, углекислого газа в кровеносных системах человека, позвоночных и многих беспозвоночных.Однако кровь — это больше, чем белки. Кровь на самом деле является термином, используемым для описания жидкости, которая движется по сосудам и включает плазму (жидкую часть, которая содержит воду, белки, соли, липиды и глюкозу), а также клетки (красные и белые клетки) и клеточные фрагменты. называется тромбоцитов . Плазма крови фактически является доминирующим компонентом крови и содержит воду, белки, электролиты, липиды и глюкозу. Клетки отвечают за перенос газов (красные клетки) и иммунный ответ (белые).Тромбоциты отвечают за свертываемость крови. Интерстициальная жидкость, окружающая клетки, находится отдельно от крови, а в гемолимфе они объединены. У человека клеточные компоненты составляют примерно 45 процентов крови, а жидкая плазма — 55 процентов. Кровь составляет 20 процентов внеклеточной жидкости человека и восемь процентов веса.

    Роль крови в организме

    Кровь, похожая на человеческую кровь, показанную в

    .

    Рисунок 21.5 важен для регуляции систем организма и гомеостаза.Кровь помогает поддерживать гомеостаз, стабилизируя pH, температуру, осмотическое давление и устраняя избыточное тепло. Кровь поддерживает рост, распределяя питательные вещества и гормоны и удаляя отходы. Кровь играет защитную роль, транспортируя факторы свертывания крови и тромбоциты для предотвращения кровопотери, а также транспортируя агенты для борьбы с болезнями или лейкоцитов к местам инфекции.

    Рисунок 21.5. Показаны клетки и клеточные компоненты крови человека. Красные кровяные тельца доставляют к клеткам кислород и удаляют углекислый газ.Лейкоциты, включая нейтрофилы, моноциты, лимфоциты, эозинофилы и базофилы, участвуют в иммунном ответе. Тромбоциты образуют сгустки, которые предотвращают потерю крови после травмы.

    Эритроциты , или эритроциты (эритро- = «красный»; -cyte = «клетка»), представляют собой специализированные клетки, которые циркулируют в организме, доставляя кислород к клеткам; они образуются из стволовых клеток в костном мозге. У млекопитающих эритроциты представляют собой маленькие двояковогнутые клетки, которые в зрелом возрасте не содержат ядра или митохондрий и имеют размер всего 7–8 мкм.У птиц и нептичьих рептилий ядро ​​все еще сохраняется в эритроцитах.

    Красный цвет крови обусловлен железосодержащим белком гемоглобином, показанным на рис. 21.6 a . Основная задача этого белка — переносить кислород, но он также переносит и углекислый газ. Гемоглобин упакован в эритроциты со скоростью около 250 миллионов молекул гемоглобина на клетку. Каждая молекула гемоглобина связывает четыре молекулы кислорода, так что каждая красная кровяная клетка несет один миллиард молекул кислорода.В пяти литрах крови человеческого тела содержится примерно 25 триллионов эритроцитов, которые могут переносить до 25 секстиллионов (25 × 10 21 ) молекул кислорода в организме в любой момент времени. У млекопитающих отсутствие органелл в эритроцитах оставляет больше места для молекул гемоглобина, а отсутствие митохондрий также препятствует использованию кислорода для метаболического дыхания. Только у млекопитающих есть безъядерные эритроциты, а у некоторых млекопитающих (например, у верблюдов) даже есть эритроциты с ядром.Преимущество ядерных эритроцитов состоит в том, что эти клетки могут подвергаться митозу. Безъядерные эритроциты метаболизируются анаэробно (без кислорода), используя примитивный метаболический путь для производства АТФ и повышения эффективности транспорта кислорода.

    Не все организмы используют гемоглобин в качестве средства транспорта кислорода. Беспозвоночные, которые используют гемолимфу, а не кровь, используют различные пигменты для связывания кислорода. Эти пигменты используют медь или железо для кислорода. У беспозвоночных есть множество других дыхательных пигментов.Гемоцианин, сине-зеленый медьсодержащий белок, показанный на рис. 21.6 b , обнаружен у моллюсков, ракообразных и некоторых членистоногих. Хлорокруорин, железосодержащий пигмент зеленого цвета, обнаружен в четырех семействах многощетинковых трубчатых червей. Гемеритрин, красный железосодержащий белок, обнаружен у некоторых многощетинковых червей и кольчатых червей и показан на рис. 21.6 c . Несмотря на название, гемеритрин не содержит гемовой группы, и его способность переносить кислород ниже, чем у гемоглобина.

    Рисунок 21.6. У большинства позвоночных (а) гемоглобин доставляет кислород в организм и удаляет некоторое количество углекислого газа. Гемоглобин состоит из четырех белковых субъединиц, двух альфа-цепей и двух бета-цепей, а также гемовой группы, с которой связано железо. Железо обратимо связывается с кислородом и при этом окисляется от Fe2+ до Fe3+. У большинства моллюсков и некоторых членистоногих (b) гемоцианин доставляет кислород. В отличие от гемоглобина, гемолимфа не переносится клетками крови, а свободно плавает в гемолимфе.Медь вместо железа связывает кислород, придавая гемолимфе сине-зеленый цвет. У кольчатых червей, таких как дождевой червь, и у некоторых других беспозвоночных (c) гемеритрин переносит кислород. Как и гемоглобин, гемеритрин содержится в клетках крови и имеет связанное с ним железо, но, несмотря на свое название, гемеритрин не содержит гема.

    Малый размер и большая площадь поверхности эритроцитов обеспечивают быструю диффузию кислорода и углекислого газа через плазматическую мембрану. В легких выделяется углекислый газ, а кислород поглощается кровью.В тканях кислород высвобождается из крови, а углекислый газ связывается для транспортировки обратно в легкие. Исследования показали, что гемоглобин также связывает закись азота (NO). NO является сосудорасширяющим средством, которое расслабляет кровеносные сосуды и капилляры и может способствовать газообмену и прохождению эритроцитов через узкие сосуды. Нитроглицерин, сердечное лекарство от стенокардии и сердечных приступов, превращается в NO, чтобы помочь расслабить кровеносные сосуды и увеличить поток кислорода через тело.

    Отличительной чертой эритроцитов является их гликолипидное и гликопротеиновое покрытие; это липиды и белки, к которым присоединены молекулы углеводов.У людей поверхностные гликопротеины и гликолипиды эритроцитов различаются у разных людей, образуя разные группы крови, такие как A, B и O. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, после чего они разрушаются. и перерабатывается в печени и селезенке фагоцитирующими макрофагами, типом лейкоцитов.

    Белые кровяные тельца, также называемые лейкоцитами (лейко = белые), составляют примерно один процент по объему клеток крови. Роль лейкоцитов сильно отличается от роли эритроцитов: они в основном участвуют в иммунном ответе для выявления и нацеливания на патогены, такие как вторгшиеся бактерии, вирусы и другие чужеродные организмы.Лейкоциты образуются постоянно; некоторые живут только часы или дни, но некоторые живут годами.

    Морфология лейкоцитов значительно отличается от эритроцитов. Они имеют ядра и не содержат гемоглобина. Различные типы лейкоцитов идентифицируются по их микроскопическому виду после гистологического окрашивания, и каждый из них выполняет различную специализированную функцию. Две основные группы, показанные на рис. 21.7, — это гранулоциты, включающие нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, и агранулоциты, включающие моноциты и лимфоциты.

    Рисунок 21.7. (а) Гранулоциты, включая нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, характеризуются дольчатым ядром и зернистыми включениями в цитоплазме. Гранулоциты обычно первыми реагируют на травмы или инфекции. (b) Агранулоциты включают лимфоциты и моноциты. Лимфоциты, включая В- и Т-клетки, отвечают за адаптивный иммунный ответ. Моноциты дифференцируются в макрофаги и дендритные клетки, которые, в свою очередь, реагируют на инфекцию или повреждение.

    Гранулоциты содержат в своей цитоплазме гранулы; агранулоциты названы так из-за отсутствия гранул в их цитоплазме.Некоторые лейкоциты становятся макрофагами, которые либо остаются на одном месте, либо перемещаются с током крови и собираются в местах инфекции или воспаления, где их привлекают химические сигналы от инородных частиц и поврежденных клеток. Лимфоциты являются первичными клетками иммунной системы и включают В-клетки, Т-клетки и естественные клетки-киллеры. В-клетки уничтожают бактерии и инактивируют их токсины. Они также вырабатывают антитела. Т-клетки атакуют вирусы, грибки, некоторые бактерии, трансплантированные клетки и раковые клетки.Т-клетки атакуют вирусы, выделяя токсины, убивающие вирусы. Естественные клетки-киллеры атакуют различные инфекционные микробы и некоторые опухолевые клетки.

    Одна из причин, по которой ВИЧ создает серьезные проблемы для лечения, заключается в том, что вирус напрямую нацелен на Т-клетки, проникая через рецептор. Оказавшись внутри клетки, ВИЧ размножается, используя собственный генетический механизм Т-клетки. После репликации вируса ВИЧ он передается непосредственно от инфицированной Т-клетки к макрофагам. Присутствие ВИЧ может оставаться незамеченным в течение длительного периода времени, прежде чем разовьются полные симптомы заболевания.

    Тромбоциты и факторы свертывания крови

    Кровь должна свернуться, чтобы залечить раны и предотвратить чрезмерную кровопотерю. Небольшие фрагменты клеток, называемые тромбоцитами (тромбоцитами), притягиваются к месту раны, где они прилипают, расширяя множество выступов и высвобождая свое содержимое. Это содержимое активирует другие тромбоциты, а также взаимодействует с другими факторами свертывания крови, которые превращают фибриноген, водорастворимый белок, присутствующий в сыворотке крови, в фибрин (нерастворимый в воде белок), вызывая свертывание крови.Для работы многих факторов свертывания требуется витамин К, а дефицит витамина К может привести к проблемам со свертываемостью крови. Многие тромбоциты сходятся и слипаются в месте раны, образуя тромбоцитарную пробку (также называемую фибриновым сгустком), как показано на рис. 21.8 b . Пробка или сгусток сохраняется в течение нескольких дней и останавливает потерю крови. Тромбоциты образуются в результате распада более крупных клеток, называемых мегакариоцитами, подобных показанным на рис. 21.8 a . На каждый мегакариоцит образуется 2000–3000 тромбоцитов, при этом в каждом кубическом миллиметре крови находится от 150 000 до 400 000 тромбоцитов.Каждая пластинка имеет форму диска и имеет диаметр 2–4 мкм. Они содержат множество мелких пузырьков, но не содержат ядра.

    Рисунок 21.8. (а) Тромбоциты образуются из крупных клеток, называемых мегакариоцитами. Мегакариоцит распадается на тысячи фрагментов, которые становятся тромбоцитами. б) тромбоциты необходимы для свертывания крови. Тромбоциты собираются в месте раны в сочетании с другими факторами свертывания крови, такими как фибриноген, с образованием фибринового сгустка, который предотвращает потерю крови и позволяет ране заживать.

    Жидкий компонент крови называется плазмой и отделяется путем вращения или центрифугирования крови при высоких оборотах (3000 об/мин или выше). Клетки крови и тромбоциты разделяются центробежными силами на дно пробирки с образцом. Верхний жидкий слой, плазма, на 90 процентов состоит из воды, а также из различных веществ, необходимых для поддержания рН организма, осмотической нагрузки и защиты организма. Плазма также содержит факторы свертывания крови и антитела.

    Компонент плазмы крови без факторов свертывания называется сывороткой .Сыворотка похожа на интерстициальную жидкость, в которой правильный состав ключевых ионов, действующих как электролиты, необходим для нормального функционирования мышц и нервов. Другие компоненты сыворотки включают белки, которые помогают поддерживать pH и осмотический баланс, придавая крови вязкость. Сыворотка также содержит антитела, специализированные белки, важные для защиты от вирусов и бактерий. Липиды, в том числе холестерин, также транспортируются в сыворотке вместе с различными другими веществами, включая питательные вещества, гормоны, метаболические отходы, а также внешние вещества, такие как лекарства, вирусы и бактерии.

    Сывороточный альбумин человека является наиболее распространенным белком в плазме крови человека и синтезируется в печени. Альбумин, составляющий около половины белка сыворотки крови, транспортирует гормоны и жирные кислоты, регулирует рН и поддерживает осмотическое давление. Иммуноглобин представляет собой белковое антитело, продуцируемое в слизистой оболочке и играющее важную роль в опосредованном антителами иммунитете.

    Группы крови, связанные с белками на поверхности эритроцитов

    Эритроциты покрыты антигенами, состоящими из гликолипидов и гликопротеинов.Состав этих молекул определяется генетикой, которая развивалась с течением времени. У людей различные поверхностные антигены сгруппированы в 24 различные группы крови с более чем 100 различными антигенами в каждом эритроците. Две наиболее известные группы крови — это группа АВО, обозначенная цифрой

    .

    Рис. 21.9, и системы Rh. Поверхностными антигенами в группе крови ABO являются гликолипиды, называемые антигеном A и антигеном B. Люди с группой крови A имеют антиген A, люди с группой крови B имеют антиген B, люди с группой крови AB имеют оба антигена, а люди с группой крови O не имеют ни антигена.Антитела, называемые агглютиногенами, обнаруживаются в плазме крови и реагируют с антигенами А или В, если они смешаны. При объединении крови группы А и группы В происходит агглютинация (слипание) крови из-за наличия в плазме антител, которые связываются с противоположным антигеном; это вызывает сгустки, которые коагулируют в почках, вызывая почечную недостаточность. Кровь группы О не имеет ни антигенов А, ни В, поэтому кровь группы О можно вводить всем группам крови. Отрицательная кровь группы О является универсальным донором.Положительная кровь группы AB является универсальным акцептором, поскольку она содержит антигены как A, так и B. Группы крови системы АВО были открыты в 1900 и 1901 годах Карлом Ландштейнером в Венском университете.

    Группа крови Rh была впервые обнаружена у макак-резусов. Большинство людей имеют резус-антиген (Rh+) и не имеют антирезус-антител в крови. У тех немногих людей, у которых нет Rh-антигена и которые являются Rh-, могут вырабатываться анти-Rh-антитела при контакте с Rh+ кровью. Это может произойти после переливания крови или после рождения ребенка Rh+ у резус-женщины.Первое воздействие обычно не вызывает реакции; однако при втором воздействии в крови накопилось достаточно антител, чтобы вызвать реакцию, вызывающую агглютинацию и разрушение эритроцитов. Инъекция может предотвратить эту реакцию.

    Концепция в действии

    Сыграйте в игру о группах крови на веб-сайте Нобелевской премии, чтобы закрепить свое понимание групп крови.

    Резюме

    Конкретные компоненты крови включают эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и плазму, содержащую факторы свертывания крови и сыворотку.Кровь важна для регуляции pH, температуры, осмотического давления организма, циркуляции питательных веществ и удаления отходов, распределения гормонов эндокринных желез и устранения избыточного тепла; он также содержит компоненты для свертывания крови. Эритроциты — это специализированные клетки, которые содержат гемоглобин и циркулируют по телу, доставляя кислород к клеткам. Лейкоциты участвуют в иммунном ответе, чтобы идентифицировать и нацеливаться на вторгшиеся бактерии, вирусы и другие чужеродные организмы; они также перерабатывают компоненты отходов, такие как старые эритроциты.Тромбоциты и факторы свертывания крови вызывают замену растворимого белка фибриногена на нерастворимый белок фибрин в месте раны, образуя пробку. Плазма на 90 процентов состоит из воды, а также различных веществ, таких как факторы свертывания крови и антитела. Сыворотка представляет собой плазменный компонент крови без факторов свертывания крови.

    Упражнения

    1. лейкоциты
      1.  могут быть классифицированы как гранулоциты или агранулоциты
      2. защитить организм от бактерий и вирусов
      3. также называются лейкоцитами
      4. Все вышеперечисленное
    2. В какой момент происходит образование тромбоцитарной пробки?
      1. когда крупные мегакариоциты распадаются на тысячи более мелких фрагментов
      2. , когда тромбоциты рассеиваются в кровотоке
      3. при привлечении тромбоцитов к месту повреждения кровеносного сосуда
      4. ничего из вышеперечисленного
    3. Какой процент крови у человека составляет плазма?
      1. 45 процентов
      2. 55 процентов
      3. 25 процентов
      4. 90 процентов
    4. Эритроциты птиц отличаются от эритроцитов млекопитающих, потому что:
      1. они белые и имеют ядра
      2. у них нет ядер
      3. у них ядра
      4. они борются с болезнью
    5. Опишите причину различных групп крови.
    6. Перечислите некоторые функции крови в организме.
    7. Как лимфатическая система взаимодействует с кровотоком?

    Ответы

    1. Д
    2. С
    3. Б
    4. С
    5. Эритроциты покрыты белками, называемыми антигенами, состоящими из гликолипидов и гликопротеинов. Когда кровь группы А и группы В смешивается, кровь агглютинирует из-за антител в плазме, которые связываются с противоположным антигеном. Кровь группы О не имеет антигенов.Резус-группа крови имеет либо резус-антиген (Rh+), либо отсутствие резус-антигена (Rh–).
    6. Кровь важна для регуляции pH, температуры и осмотического давления организма, циркуляции питательных веществ и выведения отходов, распределения гормонов эндокринных желез, выведения избыточного тепла; он также содержит компоненты для свертывания крови, чтобы предотвратить кровопотерю. Кровь также переносит факторы свертывания и борющиеся с болезнями агенты.
    7. Лимфатические капилляры переносят жидкость из крови в лимфатические узлы.Лимфатические узлы фильтруют лимфу, просачиваясь через соединительную ткань, заполненную лейкоцитами. Лейкоциты удаляют инфекционные агенты, такие как бактерии и вирусы, чтобы очистить лимфу, прежде чем она вернется в кровоток.

    Глоссарий

    плазма
    жидкий компонент крови, остающийся после удаления клеток
    тромбоциты
    (также тромбоцит) небольшой клеточный фрагмент, который скапливается на ранах, вступает в перекрестную реакцию с факторами свертывания крови и образует пробку для предотвращения кровопотери
    эритроцит
    маленькая (7–8 мкм) двояковогнутая клетка без митохондрий (а у млекопитающих без ядра), заполненная гемоглобином, придающим клетке красный цвет; транспортирует кислород по телу
    сыворотка
    плазма без факторов свертывания крови
    лейкоциты
    крупная (30 мкм) клетка с ядрами различных типов, выполняющих различные функции, включая защиту организма от вирусов и бактерий, а также очистку мертвых клеток и других отходов

    Ссылки на таблицы — таблицы, относящиеся к человеческому телу

    Эта страница содержит следующие таблицы:

    Кровь — Состав

    Кровь — Состав Плазма крови

    Кровь — Состав Клетки крови


    Таблица: Кровь — Состав

    Компонент Процент
    55%
    кровяных кровяных клеток 45%

    Как Справка Вы можете включить следующее:

    Веб-сайт: www.table-references.info (Кровь — Состав)

    Если вы хотите напрямую обратиться к представленной таблице с вашего собственного веб-сайта, следующую ссылку можно использовать в вашем якорном заявлении для поля href:

    Правильная таблица будет представлена ​​напрямую. Также можно сослаться на таблицу из документа MsWord или из электронной таблицы MsExcel, если включить приведенную выше ссылку в гиперссылку документа. Гиперссылку можно добавить почти к каждому элементу документа MsWord или к ячейке MsExcel.

    Должен знать: у взрослого человека около 5-6 литров крови. Это примерно 7-8% от общей массы тела. Существование кровообращения было открыто в 1637 году Уильямом Гарвеем. Наше сердце перекачивает кровь примерно за 30 секунд по всему телу. Количество крови, которая будет циркулировать, зависит от частоты пульсации , а также от сосудов. Если сильно потренироваться, сосуды станут на больше , в результате чего по венам сможет циркулировать на больше крови.Также кровяное давление повысится , в результате чего кровь циркулирует быстрее .
    Это означает, что во время тренировки диастолическое артериальное давление снизится (сосуды станут шире) и систолическое артериальное давление повысится (сердце качается быстрее).


    Таблица: Кровь — Состав Плазма крови

    Компонент Процент
    Вода 91% 91%
    Белки 7%
    Соли 1%
    Липис 0.6%
    Глюкоза 0,1%

    В качестве исходной ссылки вы можете включить следующее:

    Веб-сайт: www.table-references.info (Кровь — Состав плазмы крови)

    Если вы хотите напрямую обратиться к представленной таблице с вашего собственного веб-сайта, следующую ссылку можно использовать в вашем якорном заявлении для поля href:

    Правильная таблица будет представлена ​​напрямую. Также можно сослаться на таблицу из документа MsWord или из электронной таблицы MsExcel, если включить приведенную выше ссылку в гиперссылку документа.Гиперссылку можно добавить почти к каждому элементу документа MsWord или к ячейке MsExcel.


    Таблица: Кровь — Состав Клетки крови

    Ссылка Вы можете включают следующее:

    Веб-сайт: www.table-references.info (Кровь — Состав клеток крови)

    Если вы хотите напрямую обратиться к представленной таблице с вашего собственного веб-сайта, можно использовать следующую ссылку в вашем операторе привязки для поля href:

    Правильная таблица будет представлена ​​напрямую. Также можно сослаться на таблицу из документа MsWord или из электронной таблицы MsExcel, если включить приведенную выше ссылку в гиперссылку документа. Гиперссылку можно добавить почти к каждому элементу документа MsWord или к ячейке MsExcel.

    Функция и состав крови | Блог HealthEngine


    Факты о крови
    • Приблизительно 8% массы тела взрослого человека состоит из крови.
    • У самок около 4-5 литров, а у самцов около 5-6 литров. Эта разница в основном связана с различиями в размерах тела между мужчинами и женщинами.
    • Средняя температура 38 градусов по Цельсию.
    • Он имеет рН 7,35-7,45, что делает его слегка щелочным (менее 7 считается кислым).
    • Цельная кровь примерно в 4,5-5,5 раз более вязкая, чем вода, что указывает на то, что она более устойчива к течению, чем вода. Эта вязкость жизненно важна для функции крови, потому что, если кровь течет слишком легко или со слишком большим сопротивлением, это может вызвать перегрузку сердца и привести к серьезным сердечно-сосудистым проблемам.
    • Кровь в артериях имеет более яркий красный цвет, чем кровь в венах, из-за более высокого уровня кислорода в артериях.
    • Искусственный заменитель крови человека не найден.


    Функции крови

    Кровь выполняет три основные функции: транспортную, защитную и регулирующую.

    Транспорт

    Кровь переносит следующие вещества:

    • Газы, а именно кислород (O 2 ) и двуокись углерода (CO 2 ), между легкими и остальной частью тела
    • Питательные вещества из пищеварительного тракта и мест хранения в остальную часть тела
    • Продукты жизнедеятельности, подлежащие детоксикации или удалению печенью и почками
    • Гормоны из желез, в которых они вырабатываются, в клетки-мишени
    • Нагревание кожи для регулирования температуры тела


    Защита

    Кровь играет несколько ролей в воспалении:

    • Лейкоциты, или лейкоциты, уничтожают вторгшиеся микроорганизмы и раковые клетки
    • Антитела и другие белки разрушают патогенные вещества
    • Тромбоцитарные факторы инициируют свертывание крови и помогают свести к минимуму кровопотерю


    Положение

    Кровь помогает регулировать:

    • pH при взаимодействии с кислотами и основаниями
    • Водный баланс путем переноса воды в ткани и из тканей


    Состав крови

    Кровь относится к соединительной ткани и состоит из двух основных компонентов:

    1. Плазма, представляющая собой прозрачную внеклеточную жидкость
    2. Форменные элементы, состоящие из клеток крови и тромбоцитов

    Форменные элементы названы так потому, что они заключены в плазматическую мембрану и имеют определенное строение и форму.Все форменные элементы являются клетками, за исключением тромбоцитов, представляющих собой крошечные фрагменты клеток костного мозга.

    Формованные элементы:

    • Эритроциты, также известные как эритроциты (эритроциты)
    • Лейкоциты, также известные как лейкоциты (лейкоциты)
    • Тромбоциты

     

    Лейкоциты подразделяются на две подкатегории, называемые гранулоцитами, которые состоят из нейтрофилов, эозинофилов и базофилов; и агранулоциты, состоящие из лимфоцитов и моноцитов.

    Форменные элементы можно отделить от плазмы с помощью центрифуги, при которой образец крови вращается в течение нескольких минут в пробирке для разделения компонентов в соответствии с их плотностью. Эритроциты более плотные, чем плазма, поэтому скапливаются на дне пробирки и составляют 45% от общего объема. Этот объем известен как гематокрит. Лейкоциты и тромбоциты образуют узкую пленку кремового цвета, известную как лейкоцитарная пленка, непосредственно над эритроцитами. Наконец, плазма составляет верхнюю часть пробирки, которая имеет бледно-желтый цвет и содержит чуть менее 55% от общего объема.


    Плазма крови

    Плазма крови представляет собой смесь белков, ферментов, питательных веществ, отходов, гормонов и газов. Конкретный состав и функции его компонентов следующие:


    Белки

    Это самые распространенные вещества в плазме по весу, и они играют различные роли, включая свертывание крови, защиту и транспорт. В совокупности они выполняют несколько функций:

    • Они являются важным запасным источником аминокислот для питания клеток.Клетки, называемые макрофагами, в печени, кишечнике, селезенке, легких и лимфатической ткани могут расщеплять белки плазмы, чтобы высвободить их аминокислоты. Эти аминокислоты используются другими клетками для синтеза новых продуктов.
    • Белки плазмы также служат носителями для других молекул. Многие типы малых молекул связываются со специфическими белками плазмы и транспортируются из органов, которые поглощают эти белки, в другие ткани для утилизации. Белки также помогают поддерживать слегка щелочную реакцию крови при стабильном уровне pH.Они делают это, сами выступая в качестве слабых оснований, связывающих избыток ионов H+. Поступая так, они удаляют из крови избыток Н+, что делает ее слегка щелочной.
    • Белки плазмы взаимодействуют определенным образом, вызывая свертывание крови, что является частью реакции организма на повреждение кровеносных сосудов (также известное как повреждение сосудов) и помогает защитить от потери крови и проникновения чужеродных микроорганизмов и вирусы.
    • Белки плазмы регулируют распределение воды между кровью и тканевой жидкостью, создавая так называемое коллоидно-осмотическое давление.

    Существует три основных категории белков плазмы, и каждый отдельный тип белков имеет свои собственные специфические свойства и функции в дополнение к их общей общей роли:

    1. Альбумины , которые являются самыми маленькими и наиболее распространенными белками плазмы. Уменьшение содержания альбумина в плазме может привести к потере жидкости из крови и увеличению жидкости в интерстициальном пространстве (пространстве внутри ткани), что может происходить при нарушениях питания, заболеваниях печени и почек.Альбумин также помогает многим веществам растворяться в плазме, связываясь с ними, поэтому играет важную роль в транспорте плазмой таких веществ, как лекарства, гормоны и жирные кислоты.
    2. Глобулины , которые можно подразделить на три класса от наименьшего до наибольшего по молекулярной массе на альфа-, бета- и гамма-глобулины. К глобулинам относятся липопротеины высокой плотности (ЛПВП), альфа-1-глобулин и липопротеины низкой плотности (ЛПНП), бета-1-глобулин. ЛПВП участвует в транспорте липидов, перенося жиры к клеткам для использования в энергетическом обмене, реконструкции мембран и функционировании гормонов.ЛПВП также, по-видимому, предотвращают проникновение холестерина в стенки артерий и его осаждение. ЛПНП переносят холестерин и жиры в ткани для использования в производстве стероидных гормонов и построении клеточных мембран, но они также способствуют отложению холестерина в стенках артерий и, таким образом, играют роль в заболеваниях кровеносных сосудов и сердца. Таким образом, ЛПВП и ЛПНП играют важную роль в регуляции уровня холестерина и, следовательно, оказывают большое влияние на сердечно-сосудистые заболевания.
    3. Фибриноген , который является растворимым предшественником липкого белка, называемого фибрином, который образует каркас сгустка крови.Фибрин играет ключевую роль в свертывании крови, что обсуждается далее в этой статье в разделе «Тромбоциты».


    Аминокислоты

    Образуются в результате распада тканевых белков или переваривания переваренных белков.


    Азотсодержащие отходы

    Являясь конечными токсичными продуктами распада веществ в организме, они обычно выводятся из кровотока и выводятся почками со скоростью, которая уравновешивает их выработку.


    Питательные вещества

    Те, что всасываются в пищеварительном тракте, транспортируются в плазме крови. К ним относятся глюкоза, аминокислоты, жиры, холестерин, фосфолипиды, витамины и минералы.


    Газы

    Некоторое количество кислорода и углекислого газа переносится плазмой. Плазма также содержит значительное количество растворенного азота.


    Электролиты

    Наиболее распространенными из них являются ионы натрия, на долю которых приходится большая часть осмолярности крови, чем на любое другое растворенное вещество.


    Эритроциты

    Красные кровяные тельца (эритроциты), также известные как эритроциты, выполняют две основные функции:

    1. Для забора кислорода из легких и доставки его к другим тканям
    2. Для захвата углекислого газа из других тканей и выведения его в легкие

    Эритроцит представляет собой дискообразную клетку с толстым ободком и тонким утопленным центром. Плазматическая мембрана зрелых эритроцитов имеет гликопротеины и гликолипиды, определяющие группу крови человека.На его внутренней поверхности находятся два белка, называемые спектрином и актином, которые придают мембране устойчивость и долговечность. Это позволяет эритроцитам растягиваться, сгибаться и складываться, когда они протискиваются через мелкие кровеносные сосуды, и возвращаться к своей первоначальной форме, когда они проходят через более крупные сосуды.

    Эритроциты не способны к аэробному дыханию, что не позволяет им потреблять кислород, который они транспортируют, потому что они теряют почти все свои внутренние клеточные компоненты во время созревания. Утраченные внутренние клеточные компоненты включают их митохондрии, которые обычно обеспечивают клетку энергией, и их ядро, которое содержит генетический материал клетки и позволяет ей восстанавливаться.Отсутствие ядра означает, что эритроциты не могут восстанавливаться. Однако полученная двояковогнутая форма заключается в том, что клетка имеет большее отношение площади поверхности к объему, что позволяет O 2 и CO 2 быстро диффундировать в Hb и из него.

    Цитоплазма эритроцитов состоит в основном из 33% раствора гемоглобина (Hb), который придает эритроцитам красный цвет. Гемоглобин переносит большую часть кислорода и часть углекислого газа, переносимого кровью.

    Циркулирующие эритроциты живут около 120 дней.По мере старения эритроцита его мембрана становится все более хрупкой. Без ключевых органелл, таких как ядро ​​или рибосомы, эритроциты не могут восстанавливаться. Многие эритроциты погибают в селезенке, где они попадают в узкие протоки, распадаются и разрушаются. Гемолиз относится к разрыву эритроцитов, при котором гемоглобин высвобождается, оставляя пустые плазматические мембраны, которые легко перевариваются клетками, известными как макрофаги в печени и селезенке. Затем Hb далее расщепляется на различные компоненты и либо перерабатывается в организме для дальнейшего использования, либо утилизируется.


    Лейкоциты

    Лейкоциты (лейкоциты) также известны как лейкоциты. Их можно разделить на гранулоциты и агранулоциты. Первые имеют цитоплазму, содержащую органеллы, которые при световой микроскопии выглядят как окрашенные гранулы, отсюда и их название. Гранулоциты состоят из нейтрофилов, эозинофилов и базофилов. Напротив, агранулоциты не содержат гранул. Они состоят из лимфоцитов и моноцитов.


    Гранулоциты

    1. Нейтрофилы: Содержат очень мелкие цитоплазматические гранулы, которые можно увидеть под световым микроскопом.Нейтрофилы также называют полиморфноядерными (PMN), потому что они имеют различные формы ядер. Они играют роль в уничтожении бактерий и высвобождении химических веществ, которые убивают или подавляют рост бактерий.
    2. Эозинофилы: Имеют крупные гранулы и выступающее ядро, разделенное на две доли. Они разрушают аллергены и химические вещества, вызывающие воспаление, и выделяют ферменты, выводящие паразитов из строя.
    3. Базофилы: Имеют бледное ядро, обычно скрытое гранулами.Они выделяют гистамин, который увеличивает кровоток в тканях за счет расширения кровеносных сосудов, а также секретируют гепарин, который является антикоагулянтом, который способствует подвижности других лейкоцитов, предотвращая свертывание крови.


    Агранулоциты

    1. Лимфоциты: Они обычно классифицируются как малые, средние или большие. Средние и большие лимфоциты обычно обнаруживаются в основном в волокнистой соединительной ткани и лишь изредка в циркулирующем кровотоке. Лимфоциты уничтожают раковые клетки, клетки, зараженные вирусами, и чужеродные вторгающиеся клетки.Кроме того, они представляют антигены для активации других клеток иммунной системы. Они также координируют действия других иммунных клеток, секретируют антитела и выполняют функцию иммунной памяти.
    2. Моноциты: Они являются самыми крупными форменными элементами. Их цитоплазма имеет тенденцию быть обильной и относительно прозрачной. Они функционируют при дифференцировке в макрофаги, которые представляют собой крупные фагоцитирующие клетки и переваривают патогены, мертвые нейтрофилы и остатки мертвых клеток. Подобно лимфоцитам, они также представляют антигены для активации других иммунных клеток.


    Тромбоциты

    Тромбоциты представляют собой небольшие фрагменты клеток костного мозга и поэтому сами по себе не классифицируются как клетки.

    Тромбоциты выполняют следующие функции:

    1. Секретируют сосудосуживающие средства, которые сужают кровеносные сосуды, вызывая сосудистые спазмы в поврежденных кровеносных сосудах
    2. Формирование временных тромбоцитарных пробок для остановки кровотечения
    3. Секретируют прокоагулянты (факторы свертывания крови), способствующие свертыванию крови
    4. Растворять тромбы, когда они больше не нужны
    5. Переваривать и уничтожать бактерии
    6. Секретирующие химические вещества, привлекающие нейтрофилы и моноциты к очагам воспаления
    7. Секретирующие факторы роста для поддержания внутренней оболочки кровеносных сосудов

    Первые три функции, перечисленные выше, относятся к важным гемостатическим механизмам, в которых играют роль тромбоциты во время кровотечения: сосудистые спазмы, образование тромбоцитарной пробки и свертывание крови (коагуляция).


    Сосудистый спазм

    Это быстрое сужение поврежденного кровеносного сосуда и самая немедленная защита от потери крови. Травма стимулирует болевые рецепторы. Некоторые из этих рецепторов напрямую иннервируют близлежащие кровеносные сосуды и вызывают их сужение. Через несколько минут в дело вступают другие механизмы. Повреждение гладкой мускулатуры самого кровеносного сосуда вызывает более длительную вазоконстрикцию, когда тромбоциты выделяют химический сосудосуживающий агент, называемый серотонином.Это поддерживает сосудистый спазм достаточно долго, чтобы другие гемостатические механизмы вступили в действие.


    Тромбоцитарная пробка

    В нормальных условиях тромбоциты обычно не прилипают к стенке неповрежденных кровеносных сосудов, поскольку слизистая оболочка сосуда имеет тенденцию быть гладкой и покрыта репеллентом для тромбоцитов. Когда сосуд разрывается, тромбоциты выпускают длинные шиповидные отростки, чтобы прикрепиться к стенке сосуда, а также к другим тромбоцитам. Затем эти расширения сокращаются и сближают стенки сосуда.Образовавшаяся масса тромбоцитов известна как тромбоцитарная пробка и может уменьшить или остановить незначительное кровотечение.


    Коагуляция

    Это последняя и самая эффективная защита от кровотечения. Во время кровотечения важно, чтобы кровь свертывалась быстро, чтобы свести к минимуму кровопотерю, но не менее важно, чтобы кровь не свертывалась в неповрежденных сосудах. Коагуляция представляет собой очень сложный процесс, направленный на свертывание крови в соответствующих количествах. Целью коагуляции является превращение белка плазмы фибриногена в фибрин, представляющий собой липкий белок, который прилипает к стенкам сосуда.Клетки крови и тромбоциты прилипают к фибрину, и образовавшаяся масса помогает закрыть разрыв в кровеносном сосуде. Именно образование фибрина делает коагуляцию такой сложной, поскольку в нее вовлечены многочисленные химические реакции и множество факторов коагуляции.


    Производство крови

    Гемопоэз

    Гемопоэз – образование форменных элементов крови. Кроветворные ткани относятся к тканям, вырабатывающим кровь. Самая ранняя кроветворная ткань, которая развивается, — это желточный мешок, который также участвует в переносе питательных веществ желтка эмбриона.У плода клетки крови вырабатываются костным мозгом, печенью, селезенкой и тимусом. Это меняется во время и после рождения. Печень перестает вырабатывать клетки крови примерно во время рождения, а селезенка перестает вырабатывать их вскоре после рождения, но продолжает вырабатывать лимфоциты на всю жизнь. С младенческого возраста все форменные элементы образуются в красном костном мозге. Лимфоциты дополнительно продуцируются в лимфоидных тканях и органах, широко распространенных в организме, в том числе в тимусе, миндалинах, лимфатических узлах, селезенке и участках лимфоидной ткани в кишечнике.


    Эритропоэз

    Эритропоэз конкретно относится к продукции эритроцитов или эритроцитов (эритроцитов). Они образуются в результате следующей последовательности клеточных трансформаций:

    Проэритробласт имеет рецепторы для гормона эритропоэтина (ЭПО). Как только рецепторы ЭПО установлены, клетка занимается производством исключительно эритроцитов. Затем эритробласты размножаются и синтезируют гемоглобин (Hb), который представляет собой белок, транспортирующий красный кислород.Затем ядра эритробластов отбрасываются, давая начало клеткам, называемым ретикулоцитами. Общая трансформация гемоцитобластов в ретикулоциты включает уменьшение размера клеток, увеличение числа клеток, синтез гемоглобина и потерю клеточного ядра. Эти ретикулоциты покидают костный мозг и попадают в кровоток, где созревают в эритроциты, когда их эндоплазматический ретикулум исчезает.


    Лейкопоэз

    Лейкопоэз относится к продукции лейкоцитов (лейкоцитов).Он начинается, когда некоторые типы гемоцитобластов дифференцируются в три типа коммитированных клеток:

    1. В-предшественники, которым суждено стать В-лимфоцитами
    2. Т-предшественники, которые становятся Т-лимфоцитами
    3. Гранулоцитарно-макрофагальные колониеобразующие единицы, переходящие в гранулоциты и моноциты

    Эти клетки имеют рецепторы для колониестимулирующих факторов (КСФ). Каждая CSF стимулирует развитие определенного типа лейкоцитов в ответ на определенные потребности. Зрелые лимфоциты и макрофаги секретируют несколько типов CSF в ответ на инфекции и другие иммунные вызовы.Красный костный мозг хранит гранулоциты и моноциты до тех пор, пока они не потребуются в кровотоке. Однако циркулирующие лейкоциты недолго остаются в крови. Гранулоциты циркулируют в течение 4-8 часов, а затем мигрируют в ткани, где живут еще 4-5 дней. Моноциты путешествуют по крови в течение 10-20 часов, затем мигрируют в ткани и трансформируются в различные макрофаги, которые могут жить до нескольких лет. Лимфоциты отвечают за долгосрочный иммунитет и могут сохраняться от нескольких недель до десятилетий.Они постоянно перерабатываются из крови в тканевую жидкость, в лимфу и, наконец, обратно в кровь.


    Тромбопоэз

    Тромбопоэз относится к продукции тромбоцитов в крови, потому что раньше тромбоциты называли тромбоцитами. Это начинается, когда гемоцитобласт вырабатывает рецепторы для гормона тромбопоэтина, который вырабатывается печенью и почками. Когда эти рецепторы находятся на месте, гемоцитобласт становится фиксированной клеткой, называемой мегакариобластом.Это реплицирует его ДНК, образуя большую клетку, называемую мегакариоцитом, которая распадается на крошечные фрагменты, которые попадают в кровоток. Около 25-40% тромбоцитов хранится в селезенке и высвобождается по мере необходимости. Остальные свободно циркулируют в крови и живут около 10 дней.


    Возрастные изменения крови

    Свойства крови меняются с возрастом. Считается, что эти изменения могут способствовать учащению образования тромбов и атеросклероза у пожилых людей.Некоторые из наиболее заметных результатов этих изменений включают в себя:

    1. Повышение уровня фибриногена
    2. Повышение вязкости крови
    3. Повышение вязкости плазмы
    4. Повышенная жесткость эритроцитов
    5. Повышенное образование продуктов распада фибрина
    6. Более ранняя активация системы свертывания крови

    Считается, что повышенный уровень фибриногена в плазме крови связан либо с его быстрой выработкой, либо с более медленной деградацией. По мере старения фибриноген и вязкость плазмы, как правило, имеют положительную корреляцию, при этом повышение вязкости плазмы в значительной степени связано с повышением уровня фибриногена.

    Вязкость крови зависит от таких факторов, как скорость сдвига, гемокрит, деформируемость эритроцитов, вязкость плазмы и агрегация эритроцитов. Хотя задействовано много факторов, синдром повышенной вязкости может быть вызван увеличением только одного фактора. Состояние повышенной вязкости вызывает вялый кровоток и снижение снабжения тканей кислородом.

    Также обнаружено возрастное увеличение различных факторов свертывания крови, положительная корреляция с фибриногеном и отрицательная корреляция с альбумином плазмы.Агрегация как тромбоцитов, так и эритроцитов увеличивается с возрастом, при этом агрегация эритроцитов, по-видимому, является основным фактором, ответственным за повышение вязкости крови при низких скоростях сдвига.

    Снижение деформируемости эритроцитов (увеличение жесткости) относится к их способности деформироваться под действием сил течения. Менее деформируемые клетки оказывают большее сопротивление кровотоку в микроциркуляторном русле, что влияет на доставку кислорода к тканям. Исследования показали, что у пожилых людей менее жидкие мембраны эритроцитов.

    Также было обнаружено, что H+ в крови положительно коррелирует с возрастом, делая кровь немного более кислой с возрастом. Это приводит к набуханию клетки, что делает эритроциты менее деформируемыми. Это запускает цикл дальнейшего повышения вязкости крови и ухудшения показателей кровотока.

    Поскольку старение вызывает уменьшение общего количества воды в организме, объем крови уменьшается из-за меньшего количества жидкости в кровотоке. Количество эритроцитов и соответствующие уровни гемоглобина и гемокрита снижаются, что способствует усталости человека.Большинство лейкоцитов остаются на исходном уровне, хотя количество лимфоцитов и их способность бороться с бактериями снижается, что приводит к снижению способности противостоять инфекциям.

    В целом повышение уровня фибриногена является наиболее распространенным и значительным изменением в крови при старении, поскольку оно способствует повышению вязкости плазмы, агрегации эритроцитов и увеличению вязкости крови при низких скоростях сдвига. Пожилой возраст связан с состоянием гиперкоагуляции крови, что делает пожилых людей более восприимчивыми к образованию тромбов и атеросклерозу.

    Дополнительная информация

    Компонент
    Компонент процент
    эритроцитов 95% 95%
    9
    тромбоциты крови 5%
    Для получения дополнительной информации о крови, группах крови, анализах крови, а также о донорстве и переливании крови см. Кровь .

     

    Каталожные номера

    1. Аймани Р.С., Рифкинд Дж.М. Гемореологические изменения при старении человека. Геронтология 1998; 44 (2): 111-120
    2. Коагуляционный каскад [онлайн]. 2003 [цитировано 9 сентября 2007 г.]. Доступно по адресу: URL: http://labtestsonline.org/understanding/analytes/ coag_cascade/ coagulation_cascade.html
    3. Мариб Э.Н. Анатомия и физиология человека. 4-е изд. Менло-Парк, Калифорния: Бенджамин/Каммингс; 1998.
    4. Саладин К.С. Анатомия и физиология – единство формы и функции. 3-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл; 2004.
    5. Шервуд Л. Физиология человека – от клеток к системам. 5-е изд. Бельмонт, Калифорния: Брукс/Коул; 2004.

    Весь контент и средства массовой информации в блоге HealthEngine создаются и публикуются в Интернете только в информационных целях.Он не предназначен для замены профессиональной медицинской консультации, и на него нельзя полагаться как на медицинский или личный совет. Всегда обращайтесь за советом к своему врачу или другому квалифицированному медицинскому работнику по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть относительно вашего здоровья или состояния здоровья. Никогда не пренебрегайте советом медицинского работника и не откладывайте его поиск из-за того, что вы прочитали что-то на этом веб-сайте. Если вы считаете, что у вас может возникнуть неотложная медицинская помощь, позвоните своему врачу, обратитесь в отделение неотложной помощи ближайшей больницы или немедленно позвоните в службу неотложной помощи.

    клеток крови | Техасский институт сердца

    Кровь на самом деле является тканью. Он толстый, потому что состоит из множества клеток, каждая из которых выполняет свою работу. На самом деле, кровь примерно на 80% состоит из воды и на 20% из твердого вещества.

    Кровеносная система — это путь, по которому клетки вашего тела получают необходимый им кислород и питательные вещества, но фактическим переносчиком кислорода и питательных веществ является кровь.Кровь состоит в основном из плазмы, которая представляет собой желтоватую жидкость, на 90 % состоящую из воды. Помимо воды, плазма содержит соли, сахар (глюкозу) и другие вещества. И, самое главное, плазма содержит белки, которые переносят важные питательные вещества к клеткам организма и укрепляют иммунную систему организма, чтобы она могла бороться с инфекцией.

    В организме среднестатистического мужчины находится от 10 до 12 литров крови. Средняя женщина имеет от 8 до 9 пинт. Чтобы дать вам представление о том, сколько это крови, 8 пинт равны 1 галлону (подумайте о галлоне молока).

    Что такое кровь?

    Кровь на самом деле является тканью. Он толстый, потому что состоит из множества клеток, каждая из которых выполняет свою работу. На самом деле, кровь примерно на 80% состоит из воды и на 20% из твердого вещества.

    Кровь состоит в основном из плазмы, но с плазмой циркулируют 3 основных типа клеток крови:

    • Тромбоциты способствуют свертыванию крови. Свертывание останавливает отток крови из организма при разрыве вены или артерии. Тромбоциты также называют тромбоцитами .
    • Красные кровяные тельца переносят кислород. Из трех типов эритроциты самые многочисленные. На самом деле у здорового взрослого человека их около 35 триллионов. Организм создает эти клетки со скоростью около 2,4 миллиона в секунду, и каждая из них имеет продолжительность жизни около 120 дней. Красные кровяные тельца также называют эритроцитами .
    • Лейкоциты предотвращают инфекцию. Эти клетки, которые бывают разных форм и размеров, жизненно важны для иммунной системы. Когда организм борется с инфекциями, он производит их во все возрастающем количестве.Тем не менее, по сравнению с количеством эритроцитов в организме, количество лейкоцитов невелико. У большинства здоровых взрослых эритроцитов примерно в 700 раз больше, чем белых. Лейкоциты также называют лейкоцитами .

    Кровь также содержит гормоны, жиры, углеводы, белки и газы.

    Что делает кровь?

    Кровь переносит кислород из легких и питательные вещества из пищеварительного тракта в клетки организма. Он также уносит углекислый газ и все продукты жизнедеятельности, которые не нужны организму.(Почки фильтруют и очищают кровь.) Кровь также

    • Помогает поддерживать оптимальную температуру тела
    • Переносит гормоны к клеткам организма
    • Посылает антитела для борьбы с инфекцией
    • Содержит факторы свертывания, помогающие свертыванию крови и заживлению тканей организма
    Группы крови

    Существует 4 разных группы крови: A, B, AB и O. Гены, которые вы унаследовали от своих родителей (1 от матери и 1 от отца), определяют вашу группу крови.

    Кровь всегда производится клетками внутри ваших костей, поэтому ваше тело обычно может заменить кровь, потерянную из-за небольших порезов или ран. Но когда из-за больших ран теряется много крови, ее приходится возмещать путем переливания крови (крови, сданной другими людьми). При переливании крови группы крови донора и реципиента должны быть совместимы. Людей с группой крови О называют универсальными донорами, потому что они могут сдавать кровь кому угодно, но получать переливание могут только от других людей с группой крови О.

    Клеточные компоненты состава крови | Каков состав крови? — Видео и стенограмма урока

    Клеточные компоненты крови

    Клеточные компоненты крови состоят из ряда различных клеток крови или клеточных фрагментов, включая эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.Произведенные в костном мозге, эритроцитов составляют около 40-45% объема крови и, следовательно, представляют собой самый большой клеточный компонент крови. Красные кровяные тельца имеют двояковогнутую форму с неглубокими углублениями по обеим сторонам клетки.

    Иллюстрация эритроцита.

    В зависимости от потребностей организма гормон эритропоэтин, вырабатываемый почками, инициирует образование эритроцитов.Поскольку у них нет связанных с мембраной ядер, эритроциты гибки и способны проходить даже через самые узкие кровеносные сосуды в организме человека. Типичная продолжительность жизни эритроцита составляет около 120 дней. Красные кровяные тельца являются важными компонентами крови, поскольку они содержат гемоглобин , железосодержащий белок, отвечающий за перенос кислорода у человека.

    Лейкоциты представляют собой второй клеточный компонент крови. Хотя лейкоциты составляют всего 1% от общего объема крови, они являются важными элементами, составляющими часть иммунной системы.В крови обнаруживаются два основных типа лейкоцитов — нейтрофилы и лимфоциты. Нейтрофилы являются важными иммунными клетками, участвующими в нейтрализации инфекций, вызванных бактериями и грибками. Эти клетки обычно недолговечны, выживая в организме человека менее 24 часов. В результате они постоянно вырабатываются костным мозгом. Лимфоциты , второй тип лейкоцитов, также являются иммунными клетками, которые включают Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Т-лимфоциты отвечают за клеточный иммунитет, а В-лимфоциты вырабатывают антитела, борющиеся с инфекцией.

    Тромбоциты представляют собой третье клеточное или сформированное содержимое крови. Тромбоциты не являются настоящими клетками, а представляют собой клеточные фрагменты. Составляя менее 1% от общего объема крови, тромбоциты участвуют в каскаде свертывания крови, который предотвращает чрезмерную кровопотерю из-за травм или ран. Когда человек получает травму, такую ​​как порез, тромбоциты образуют фиброзный сгусток, который используется в качестве основы для последующего восстановления и восстановления тканей. У людей типичная продолжительность жизни тромбоцитов составляет около 10 дней.

    В следующей таблице представлены основные характеристики клеточных компонентов крови:

      Срок службы Функция % Объем крови
    Эритроциты 120 дней Транспортировка кислорода, газообмен 40-45% 
    Лейкоциты 1 день или менее Иммунная функция   0.7-1%
    Тромбоциты 10 дней Образование тромбов <1%

    Компоненты крови Процент

    Процент каждого компонента, обнаруженного в крови, включает:

    • Плазма: 55%
    • Эритроциты: 40-45%
    • Лейкоциты: 0,7-1%
    • Тромбоциты: менее 1%

    Лейкоциты состоят из пяти различных типов клеток, включая два, которые обсуждались ранее в этом уроке.Эти пять типов лейкоцитов включают: моноциты, лимфоциты, нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Моноциты составляют 2-8% лейкоцитов. Моноциты отвечают за нейтрализацию и избавление организма от нежелательных бактерий. Т- и В-лимфоциты составляют 20-40% всех лейкоцитов. Как упоминалось ранее, лимфоциты продуцируют антитела и другие компоненты, связанные с клеточно-опосредованным иммунитетом.

    Нейтрофилы составляют 40-60% лейкоцитов.Являясь первой линией иммунной защиты в организме человека, нейтрофилы фагоцитируют или разрушают патогены, такие как бактерии и грибки. Базофилы составляют от 0,5 до 1% всех лейкоцитов. Базофилы выделяют гистамин, химическое вещество, участвующее в аллергической реакции организма на различные аллергены, или вещества, провоцирующие аллергическую реакцию в организме. Также в аллергическую реакцию организма вовлечены эозинофилов . Эти клетки составляют 1-4% от общего объема лейкоцитов и играют важную роль в уничтожении паразитов, бактерий и раковых клеток.

    Составляя почти 8% массы тела человека, поддержание надлежащего объема крови имеет важное значение для общего состояния здоровья человека. Объем плазмы, первого компонента крови, в значительной степени контролируется почками, которые отвечают за определение содержания электролитов в крови. Поскольку плазма состоит в основном из воды, концентрация электролитов определяет количество плазмы в крови.

    Гематопоэз представляет собой процесс образования новых клеточных компонентов крови.Происходя в основном в костном мозге, гемопоэз контролируется эритропоэтином, гормоном, вырабатываемым почками. Когда в организме низкие концентрации кислорода и гемоглобина, стимулируется выработка эритропоэтина, что приводит к дифференцировке гемопоэтических стволовых клеток в различные клеточные компоненты крови.

    Гемопоэтические стволовые клетки, расположенные в костном мозге, способны превращаться в любой из клеточных компонентов крови, таких как эритроциты, лимфоциты, базофилы и эозинофилы.Когда эти клеточные компоненты достигают оптимального уровня, продукция эритропоэтина подавляется или уменьшается. Поскольку разные компоненты крови имеют разную продолжительность жизни, от одного до 120 дней, этот цикл постоянно происходит в организме человека, чтобы поддерживать оптимальные уровни всех клеточных компонентов крови человека. Когда клетки крови старые или поврежденные, они удаляются из организма селезенкой.

    Образование красных и белых кровяных телец.

    Краткий обзор урока

    Кровь представляет собой ткань и жидкость, ответственные за газообмен, иммунную функцию и транспорт питательных веществ в организме человека.Кровь состоит из двух основных частей: плазмы и клеточных (или сформированных) элементов . Состоящая в основном из воды, плазма составляет 55% от общего объема крови и содержит такие вещества, как электролиты (натрий, калий и кальций), гормоны (креатинин) и питательные вещества (глюкоза и жиры). Клеточный (или сформированный) компонент включает эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Составляя от 40 до 45% объема крови, эритроцитов представляют собой двояковогнутые клетки, ответственные за перенос кислорода и питательных веществ, а также за удаление продуктов жизнедеятельности из организма.

    Лейкоциты , составляющие около 1% объема крови, включают ряд иммунных клеток, таких как:

    • Моноциты : нейтрализуют нежелательные бактерии
    • Лимфоциты : вырабатывают антитела и другие компоненты, связанные с клеточно-опосредованным иммунитетом
    • Нейтрофилы : фагоцитоз грибов и бактерий
    • Базофилы : секреция гистамина и медиатор аллергической реакции
    • Эозинофилы : участвуют в аллергических реакциях

    Тромбоциты представляют собой клеточные фрагменты, участвующие в свертывании крови.Тромбоциты составляют менее 1% объема крови. Гомеостаз крови опосредуется процессом, известным как гемопоэз . Когда кислорода и компонентов крови мало, вырабатывается гормон эритропоэтин , что приводит к производству новых клеточных компонентов.

    Пищеварение, производство молока, состав молока и состав крови молочных коров, получающих кормление обработанными формальдегидом семенами льна или подсолнечника

    https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(03)73859-4Получить права и содержание

    Сорок среднелактационных коров голштинской породы со средней живой массой 635 кг (SE = 8) были распределены на 25-й неделе лактации в десять групп по четыре коровы, заблокированных на одинаковые даты отела, чтобы определить влияние обработки формальдегидом семян льна и подсолнечника на состав жирных кислот. крови и молока, удоя, потребления корма и кажущейся усвояемости.Коров кормили полным смешанным рационом на основе травяного силоса и добавок для потребления вволю в течение 10-недельного периода. Коровы в каждом блоке получали одну из четырех изонитрогенных добавок на основе необработанного цельного льняного семени, цельного льняного семени, обработанного формальдегидом, необработанного цельного семени подсолнечника или цельного семени подсолнечника, обработанного формальдегидом. Коровы, получавшие цельное льняное семя по сравнению с подсолнечным, сохраняли большее потребление сухого вещества (СВ) (20,3 против 18,9 кг/сутки). Потребление DM, выраженное в процентах от массы тела, было увеличено при добавлении формальдегида к семенам масличных культур (3.24 против 2,98%). Молочная продуктивность была одинаковой у коров, которых кормили льняным семенем, и коров, которых кормили подсолнечником. Обработка семян льна и подсолнечника формальдегидом увеличила производство молока в среднем на 2,65 кг/сутки. Эффективность скорректированного по жиру молока на килограмм потребления сухого вещества повышалась при обработке формальдегидом (1,31 против 1,21) и была выше при использовании семян подсолнечника, чем льна (1,33 против 1,21). Концентрация белка в молоке была выше у коров, которых кормили льняным семенем (3,38%), по сравнению с теми, которые кормили семенами подсолнечника (3,38%).21%) и формальдегид не оказали влияния. Кажущаяся усвояемость DM не зависела от типа семян, но она была выше у коров, получавших семена, обработанные формальдегидом. Коровы, получавшие льняное семя, обработанное формальдегидом, имели наибольшую очевидную усвояемость кислотно-детергентных и нейтрально-детергентных волокон по сравнению с коровами, получавшими другие рационы. Кажущаяся усвояемость жирных кислот была выше для семян подсолнечника, чем для рационов на основе семян льна. В целом обработка формальдегидом оказала ограниченное влияние на состав жирных кислот молока, что позволяет предположить, что формальдегид не очень эффективен в защите полиненасыщенных жирных кислот от биогидрогенизации в рубце.Кормление льняным семенем привело к самому низкому соотношению омега-6 и омега-3 жирных кислот. Данные свидетельствуют о том, что как льняное семя, так и семена подсолнечника являются приемлемыми источниками жира для коров в середине лактации, и что льняное семя увеличивает процент молочного белка по сравнению с семенами подсолнечника.

    Ключевые слова

    ключевые слова

    Flaxseed

    производство молока

    подсолнечника

    жирных кислот

    1 abbrviation Key

    FOFLA

    Дополнение на основе формальдегида, обработанного цельного flaxseed

    FOSUN

    Дополнение на основе формальдегида, обработанного цельного семян подсолнечника

    UNFLA

    добавка на основе необработанного цельного льняного семени

    UNSUN

    добавка на основе необработанного цельного семени подсолнечника

    Рекомендуемые статьи

    Copyright © 2003 American Dairy Science Association.Опубликовано Elsevier Inc. Все права защищены.

    Сравнение фенотипов состава подмножества лейкоцитов крови новорожденных и взрослых людей

    Abstract

    Состав субпопуляции периферических лейкоцитов человека зависит от изменчивости генотипа и разнообразия пренатального и постнатального влияния окружающей среды. Мы количественно оценили этот состав у взрослых и новорожденных и сравнили средние значения и диапазоны дисперсии различных подмножеств у них. Мы подтвердили более высокую частоту моноцитов и регуляторных Т-клеток (Tregs), аналогичную частоту нейтрофилов и более низкую частоту CD8 Т-клеток, NKT-клеток, В1-клеток и гамма-дельта Т-клеток в неонатальной пуповинной крови.В отличие от предыдущих отчетов, мы обнаружили более высокие частоты эозинофилов и В-клеток, более высокие отношения CD4:CD8, более низкие частоты Т-клеток и iNKT-клеток и аналогичные частоты CD4-Т-клеток и NK-клеток у новорожденных. Мы охарактеризовали подмножества моноцитов и подмножества дендритных клеток (ДК) гораздо более подробно, чем сообщалось ранее, используя недавно описанные поверхностные маркеры и стратегии гейтирования, и обнаружили, что у новорожденных была более низкая частота патрулирования моноцитов и более низкие миелоидные дендритные клетки (мДК): плазмоцитоидные ДК (пДК). ) коэффициенты.Наши данные вносят вклад в эталонные значения этих параметров для Южной Азии. Мы обнаружили, что диапазоны дисперсии различаются между различными подмножествами лейкоцитов, что предполагает дифференциальную детерминацию вариации. Кроме того, некоторые подмножества были более рассеяны у взрослых, чем у новорожденных, что предполагает влияние постнатальных источников изменчивости, в то время как некоторые демонстрируют противоположную картину, предполагающую влияние вариаций процесса развития. Вместе эти данные и анализ открывают интересные биологические возможности для будущих исследований.

    Образец цитирования: Прабху С.Б., Ратхор Д.К., Наир Д., Чаудхари А., Раза С., Канодиа П. и др. (2016) Сравнение фенотипов состава подмножества лейкоцитов крови новорожденных и взрослых людей. ПЛОС ОДИН 11(9): е0162242. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162242

    Редактор: Xu G. Yu, Massachusetts General Hospital, США

    Получено: 10 мая 2016 г.; Принято: 21 августа 2016 г .; Опубликовано: 9 сентября 2016 г.

    Авторское право: © 2016 Prabhu et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Доступность данных: Все соответствующие данные содержатся в документе и в его файлах вспомогательной информации.

    Финансирование: Работа частично поддержана грантами Департамента биотехнологии (АГ № BT/PR12849/MED/15/35/2009; ВБ № BT/PR14420/Med/29/213/2010; к SR № BT/PR-14592/BRB/10/858/2010, к SB BT/MB/01/THSTI-ChBC/2009 и к UCMN № BT/PR14723/MED/15/44/2010), а также от Департамент науки и технологий правительства Индии (до VB № SR/SO/HS-0005/2011 и № EMR/2015/001074; до SR № SB/SO/HS/210/2013).Национальный институт иммунологии и Трансляционный институт медицинских наук и технологий поддерживаются Департаментом биотехнологии правительства Индии. Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Введение

    Человеческие популяции демонстрируют значительное межиндивидуальное разнообразие иммунного фенотипа и функции [1,2].Такая изменчивость иммунных фенотипов на уровне популяции, вероятно, поддерживает пластичность в ответ на различные патогенные вызовы окружающей среды и может помочь в адаптации к новым патогенным угрозам [3]. Считается, что разнообразие фенотипов пропорций и концентраций лейкоцитов в крови зависит от генетических [4,5], экологических [6–8] и эпигенетических [9–11] факторов. Имеются данные о том, что социально-географические различия влияют на иммунный фенотип и функцию [12–15].Такие различия между странами, возможно, могут быть связаны с различиями в генетической структуре, микробно-антигенной нагрузке или статусе питания[16] населения. Эпидемиологические исследования показывают, что даже в этнически и географически однородной популяции иммунные параметры варьируют от человека к человеку. На индивидуальном уровне реагирование на колебания окружающей среды имеет важное значение для иммунитета; следовательно, недавнее воздействие окружающей среды, а также кумулятивное воздействие антигенных стрессоров в течение всей жизни могут влиять на количество и концентрацию лейкоцитов в устойчивом состоянии в крови.Генетические наследуемые факторы также изменяют индивидуальные реакции в физиологии и заболеваниях [1,2,17]. Генетические исследования с использованием близнецов и полногеномные ассоциативные исследования выявили некоторые генетические локусы, связанные с различными иммунными фенотипами, хотя и с некоторыми противоречивыми результатами [4,6,18].

    Эти модулирующие детерминанты потенциально могут влиять на любую стадию развития и функционирования иммунной системы. Иммунная система имеет множество клонов и типов клеток с различной историей дифференцировки и скоростью созревания.Следовательно, возможно, что относительный вклад генетических, эпигенетических и средовых модуляторов изменчивости может варьироваться от линии к линии. Также возможно, что разные линии/подлинии имеют разную врожденную чувствительность к колебаниям окружающей среды и состоянию питания. Степень и детерминанты такого разнообразия клонов иммунных клеток, таким образом, представляют значительный интерес. Интересно, что при рождении нормальный новорожденный должен подвергаться относительно небольшому воздействию окружающей среды.Следовательно, вполне вероятно, что изменчивость специфических линий лейкоцитов, присутствующих в неонатальной пуповинной крови, может быть в большей степени связана с различиями в истории дифференцировки линии во время эмбриогенеза, в то время как факторы окружающей среды, как ожидается, будут в значительной степени способствовать изменчивости, наблюдаемой у взрослых.

    Для дальнейшего изучения этих вопросов мы провели обширное проточно-цитометрическое фенотипирование лейкоцитов периферической крови взрослых, а также лейкоцитов пуповинной крови новорожденных.Хотя эталонные значения для основных категорий иммунных клеток, которые необходимы для клинических целей, были получены как для взрослых, так и для новорожденных [19, 20], такие данные нелегко получить, особенно в незападных условиях, для многих недавно определенных подмножеств иммунных клеток. . Кроме того, эти данные позволяют выявить новые интересные различия в некоторых специфических субпопуляциях лейкоцитов между взрослыми и новорожденными. Наши данные также показывают, что степень рассредоточения между людьми широко варьируется для разных подмножеств лейкоцитов крови.Кроме того, чтобы исследовать возможную основу количественного разнообразия подмножеств лейкоцитов, мы сравниваем распределение подмножеств лейкоцитов между взрослыми и новорожденными. Наши данные демонстрируют интересные различия между взрослыми и новорожденными в отношении специфических подмножеств лейкоцитов крови и определяют специфические подмножества лейкоцитов, которые более широко распространены как у взрослых, так и у новорожденных, что дает возможность для дальнейшей работы по выяснению биологических основ популяционных различий в иммунных ответах. фенотипы.

    Методы

    Дизайн исследования и протоколы обработки образцов

    Это было аналитическое перекрестное исследование случай-контроль. Интересным результатом была характеристика частот и концентраций различных линий и субпопуляций лейкоцитов. Для расчета объема выборки на основании предварительных данных использовали отношение частот CD4 к CD8 Т-лимфоцитам в крови взрослых (АВ) и пуповинной крови (КП) доношенных новорожденных (1,60 ± 0,78 и 2,14 ± 0,78). — 1,14 соответственно) для обнаружения различий с мощностью 90% при p = 0.05 уровень значимости (двусторонний). Требуемый размер выборки составлял шестьдесят девять образцов AB и CB.

    Взрослые добровольцы были здоровыми взрослыми людьми в возрасте от 18 до 55 лет, у которых на момент забора крови не было никаких заболеваний. Добровольцы с документально подтвержденными хроническими инфекционными или неинфекционными заболеваниями, приемом лекарств, иммунизацией в течение последних 4 недель, госпитализацией в течение последних 3 месяцев, переливанием крови в течение последних 6 месяцев и женщины-добровольцы, которые были беременны, были исключены. 10 мл АБ собирали из локтевой вены в гепаринизированные пробирки и немедленно транспортировали в лабораторию.

    CB было собрано у доношенных новорожденных от здоровых матерей, рожденных нормальными вагинальными родами. Новорожденные, у которых были какие-либо материнские антенатальные факторы риска, были исключены. Двадцать пять мл CB собирали сразу после родов плаценты из вены пуповины путем венепункции на перерезанном конце пуповины, прикрепленной к плаценте. Кровь для проточной цитометрии разливали в пробирки с гепарином и сразу же доставляли в лабораторию.

    Все образцы были обработаны и окрашены в течение 3 часов после доставки и проанализированы методом проточной цитометрии в течение 12 часов после окрашивания.Общее количество лейкоцитов оценивали с использованием стандартных клинико-гематологических лабораторных процедур.

    Исследование было рассмотрено и одобрено институциональными комитетами по этике человека участвующих учреждений [(1) Институциональный комитет по этике (человеческие исследования), Трансляционный институт медицинских наук и технологий — Ethics/THS/1.8.1(4) от 08-10- 2012, (2) Комитет по этике, Медицинский колледж Мулана Азад — F.2/IEC/MAMC/11/No 63 от 01-03-2012, (3) Комитет по этике, В.М. Медицинский колледж и больница Сафдарджанг — No.47-11-EC (32/51) от 13 января 2012 г. и (4) Институциональный комитет по этике, больница общего профиля Гургаона – Ethics/GGH/2012/1.4 от 19 октября 2012 г.). Методики, использованные в исследовании, соответствовали утвержденным руководствам. Все экспериментальные протоколы, использованные в этом исследовании, были одобрены Институциональным комитетом по этике (человеческие исследования) Института трансляционных медицинских наук и технологий.

    Перед флеботомией у всех взрослых добровольцев было получено информированное письменное согласие. Для образцов пуповинной крови у матери было взято информированное письменное согласие в течение самого антенатального периода.Подходящим и желающим участникам (взрослым добровольцам и матерям новорожденных) была предоставлена ​​подробная письменная и устная информация об исследовании на местном языке, и было получено информированное письменное согласие (отпечаток большого пальца в случае неграмотных) в присутствии свидетеля.

    Неонатальные образцы, о которых сообщалось в этом исследовании, являются подгруппой неонатальных образцов, проанализированных и описанных ранее [21]. Сюда были включены те образцы доношенных новорожденных с нормальной массой тела, которые были получены за тот же период времени и проанализированы в тандеме с образцами взрослых.

    Проточная цитометрия

    Хлорид аммония использовали для лизиса эритроцитов цельной крови, как описано ранее [22]. Лейкоциты промывали и окрашивали с использованием пяти различных коктейлей для проточной цитометрии. Использовали следующие меченные флуорохромом моноклональные антитела: CD45 (2D1), CD16 (3G8), CD14 (M5E2), CD11c (B-ly6), CD56 (NCAM16.2), CD25 (M-A251), CD3 (OKT- 3), CD4 (RPA-T4), CD8 (RPA-T8), TCRgamma/delta (g/d) (B1), CD45RA (HI100), CD62L (DREG-56), CD19 (HIB19), CD20 (2H7) , CD27 (M-T271), линия (LIN: CD3, CD14, CD16, CD19, CD20, CD56), HLA-DR (L243), CD123 (7G3) (все из BD Biosciences, Сан-Хосе, Калифорния), CD66b (G10F5 ), CD163 (GHI/61), TCR Va24-Ja18 (6B11), CD43 (10G7), CD10 (HI10a) (все от BioLegend Inc.Сан-Диего, Калифорния). Каждая лунка для окрашивания содержала 3 миллиона клеток, окрашивание проводили на льду в течение 30 минут с последующей промывкой в ​​PBS. Клетки фиксировали в 2% параформальдегиде и анализировали проточной цитометрией (FACSCanto II или FACSAria III, BD Biosciences, Сан-Хосе, Калифорния) с использованием FlowJo (TreeStar, Ashland, OR).

    Статистический анализ

    Сравнение AB и CB для различных подмножеств лейкоцитов было выполнено с использованием критерия Манна-Уитни без предположения о нормальности и значении p <0.05 считается значительным. Сравнение относительной изменчивости проводилось с использованием теста Брауна-Форсайта после нормализации каждого набора данных относительно его медианы, и значение p <0,05 считалось значимым.

    Результаты

    Представлены демографические характеристики новорожденных и взрослых добровольцев (табл. 1 и табл. 2). Стратегии гейтирования, используемые для проточной цитометрической идентификации субпопуляций лейкоцитов (рис. 1 и табл. 3), были приняты после предыдущих отчетов [21].Таким образом, было подсчитано двадцать девять подмножеств, на различных уровнях классификации, общего количества CD45-экспрессирующих лейкоцитов.

    Рис. 1. Стратегии проточной цитометрии, используемые для идентификации подмножества лейкоцитов с использованием маркерных молекул (указаны в таблице 3).

    На общем количестве лейкоцитов CD45+ (A) CD66b использовали для различения моноцитов (CD66b-ve) (рис. 1D) и популяции CD66b+ve, состоящей из нейтрофилов (CD66b+ CD16+), незрелых нейтрофилов (CD66b+ CD16- CD45 тусклых) и эозинофилов ( CD66b+ CD16- CD45 яркий) (фиг. 1B и 1C).Моноциты были классифицированы на классические (CD14+ CD16-), воспалительные (CD14+ CD16+) и патрулирующие (CD14 тусклые CD16+) (рис. 1D и 1E). В-клетки были включены как клетки CD19+ (рис. 1F). Плазмобласты (CD19+, CD20 и CD38+) были исключены (рис. 1G). Оставшиеся В-клетки были дополнительно включены как клетки памяти В (CD19+CD27+CD43-), наивные В (CD19+CD27-) и В1В (CD19+CD27+CD43+) клетки (рис. 1H). Незрелые В-клетки (рис. 1I) были закрыты как CD10+CD43+ на наивных В-клетках (рис. 1Н). В коктейле NK и Т-клеток клетки CD3-CD56+ представляют собой NK-клетки, тогда как клетки CD3+CD56+ представляют собой NKT-клетки (рис. 1J).CD3+CD56-клетки (рис. 1J) дополнительно анализировали на наличие γδ Т-клеток (рис. 1K), CD4 и CD8 Т-клеток (рис. 1M). iNKT-клетки включены в популяцию NKT-клеток (рис. 1L). Клетки CD25-TCR γδ- CD8+ были дополнительно подразделены на подмножества памяти (рис. 10). В то время как Tregs были идентифицированы как клетки CD25+ популяции CD4 (рис. 1P), клетки CD25-TCR γδ — CD4 (рис. 1Q) были дополнительно подразделены на подмножества памяти (рис. 1R). DC были идентифицированы как клетки линии HLA-DR+ (рис. 1S), а дополнительные подмножества были охарактеризованы, как показано на рис. 1T.Для клеточных популяций, которые не имеют четкого контура, контроли FMO показаны на S1 рис.

    .

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162242.g001

    Сравнение фенотипов лейкоцитов взрослых и новорожденных

    Общая концентрация лейкоцитов (TLC) была выше в CB, чем в AB (рис. 2A), как и ожидалось [19]. CB показал более высокие частоты моноцитов (рис. 2C), эозинофилов (рис. 2D) и В-клеток (рис. 2E) и более низкие частоты общих Т-клеток (рис. 2G) и Т-клеток CD8 (рис. 2I) по сравнению с AB.Частота нейтрофилов (рис. 2B), NK-клеток (рис. 2F), CD4 Т-клеток (рис. 2H) и дендритных клеток (рис. 2J) была одинаковой. Поскольку концентрации всех этих основных подмножеств были выше в CB (рис. 2K-2S), как и следовало ожидать из различий TLC, здесь дополнительно описаны только частоты клеток для дополнительных клеточных подмножеств. Однако расчетные концентрации клеток на мкл крови для всех подмножеств лейкоцитов для AB и CB также приведены для справки (таблица 4 и таблица 5).

    Среди подмножеств клеток моноцитов CB показал более высокую частоту классических моноцитов и более низкую частоту патрулирующих моноцитов по сравнению с AB (рис. 3A и 3B).Частота воспалительных моноцитов была одинаковой (рис. 3С). В линии дендритных клеток (рис. 3E-3G) CB показал более низкое соотношение миелоидных дендритных клеток (mDC) к плазмоцитоидным дендритным клеткам (pDC) по сравнению с AB (рис. 3G). Частота незрелых нейтрофилов была значительно выше в CB по сравнению с AB (рис. 3D).

    В линии Т-клеток CB показал более высокое соотношение CD4/CD8, более высокую частоту предполагаемых регуляторных Т-клеток (Tregs), более низкую частоту гамма-дельта Т-клеток, NKT-клеток и iNKT-клеток (рис. 3H–3L).Как и ожидалось, в CB не было обнаружено дискретных популяций Т- или В-клеток памяти или плазмобластов. Мы использовали стробирование с использованием CD45RA и CD62L для дифференциации наивных, центральной памяти, эффекторной памяти и Т-клеток EMRA (таблица 2). Среди подмножеств B-клеток частоты B1 B-клеток были ниже в CB (рис. 3N), а частоты незрелых наивных B-клеток были выше в CB по сравнению с AB (рис. 3M).

    Сравнение самцов и самок пуповины и взрослых особей приведено в таблице S1. Тем не менее, размер выборки недостаточно велик, чтобы сделать однозначную интерпретацию.

    Различия в фенотипе периферических лейкоцитов на уровне популяции между новорожденными и взрослыми популяциями, а также между различными линиями лейкоцитов

    В качестве меры разброса значений для каждой лейкоцитарной линии мы исследовали относительную дисперсию для всех частот линий в AB и CB, используя медианно-нормализованную дисперсию, чтобы учесть различия в медианных значениях. Разброс значений для большинства подмножеств лейкоцитов был поразительно сходным между AB и CB (таблица 6).Однако для некоторых подмножеств (Treg, незрелые нейтрофилы, незрелые В-клетки и классические моноциты) вариация была выше в AB, чем в CB (рис. 4), в то время как она была выше в CB, чем в AB для NKT-клеток и патрулирующих моноцитов (рис. 4).

    Интересно, что степень дисперсии на уровне популяции также различалась между разными линиями лейкоцитов. Например, частота плазмобластов или незрелых нейтрофилов, которые могут отражать временное недавнее микробное воздействие, показала гораздо большую вариабельность во взрослой популяции, чем классические моноциты (рис. 4).

    Обсуждение

    Мы подробно охарактеризовали фенотип лейкоцитов пуповинной крови взрослого человека и новорожденного с точки зрения ряда клеточных сублиний. Наши данные о частоте иммунных клеток и количестве клеток будут способствовать разработке эталонных стандартов для выбранной этногеографической популяции в этом исследовании. Одним из ограничений данного исследования является то, что не изучаются возрастные группы детей младшего возраста. Это важно, поскольку в это время происходят основные изменения иммунных фенотипов.Сравнение подмножеств лейкоцитов между AB и CB показывает некоторые интересные результаты. Некоторые из наблюдаемых здесь различий согласуются с предыдущими отчетами, такими как более высокие значения TLC [19], более высокие моноциты [19,20], более низкие Т-клетки CD8 [20,23], более низкие NKT-клетки [20,23–25], низшие гамма-дельта Т-клетки [20,24], высшие Treg [26], низшие B1 B-клетки [27] и аналогичные нейтрофилы [19] при ХБ. Однако следует отметить, что для идентификации клеток Treg мы не использовали FoxP3 в качестве маркера. В то время как в популяции CB это не является серьезной проблемой, в AB идентификация популяции Treg как CD4+CD25+, вероятно, выявляет недавно активированные CD4 T-клетки в дополнение к клеткам Treg, таким образом, несколько ложно увеличивая эффективную частоту клеток Treg.Более высокие уровни эозинофилов, более низкие частоты iNKT-клеток и аналогичные частоты Т-клеток CD4, а также более высокие отношения CD4/CD8, которые мы обнаруживаем при ХБ, отличаются от более ранних отчетов [19,20,25,28]. Что касается различий, которые наблюдаются в Т-клетках (ниже в CB), В-клетках (выше в CB) и NK-клетках (сходные в CB и AB), наше исследование либо подтверждает [20,25,29], либо отличается от [ 20] существующей литературы. Однако мы представляем эти данные не как сравнение между популяциями, а как референтные значения для изученной нами популяции.

    Хотя подмножества моноцитов [30,31] и подмножества DC [32,33] были ранее охарактеризованы при ХБ, они следуют старой терминологии и стратегиям классификации. В одном из предыдущих исследований частота субпопуляций моноцитов, определяемая маркерами CD14 и CD16 (классические моноциты — CD14++, CD16- и воспалительные моноциты — CD14+CD16+), оказалась одинаковой при AB и CB [30], тогда как в другом исследовании сообщается о воспалительных моноцитах (CD14+). CD16+) ниже в ЦБ [31]. В обеих этих статьях не упоминаются патрулирующие моноциты.В отличие от этих исследований, мы обнаруживаем преобладающую разницу в патрулирующих моноцитах (ниже в CB) и отсутствие различий в классических или воспалительных моноцитах. Точно так же для подмножеств DC в предыдущих исследованиях использовались разные стратегии в их стробировании и использовании поверхностных маркеров для характеристики подмножеств DC. Один из них следует старой терминологии и стратегии гейтирования [CD1c (для миелоидных ДК) и BDCA 2 и 4 (для «лимфоидных» ДК)] и сообщает о снижении «лимфоидных» ДК и аналогичной частоте миелоидных ДК в CB [32].Другое исследование, в котором используется стратегия гейтирования, аналогичная нашей, сообщает о более низкой частоте миелоидных ДК и более высокой частоте плазмоцитоидных ДК в CB [33]. Таким образом, наши результаты противоречат существующим исследованиям; мы находим сходную частоту плазмоцитоидных ДК в АБ и ЦБ и меньшую частоту миелоидных ДК в ЦБ. Поскольку в большинстве этих предыдущих исследований сообщаются данные из развитых стран, обнаруженные нами различия, вероятно, послужат многообещающей отправной точкой для изучения генетической и/или экологической регуляции этих признаков.В дополнение к этому мы провели предварительный анализ гендерных сегрегированных различий, если таковые имеются, в частотах подмножества клеток AB и CB. Однако размер выборки недостаточен для детального анализа.

    CB показывает более высокие частоты двух незрелых подмножеств, незрелых В-клеток и незрелых нейтрофилов, что позволяет предположить, что эти компартменты все еще созревают при рождении. Отсутствие плазмобластов и истинных Т-клеток памяти предполагает ограниченную, если таковая имеется, активную адаптивную внутриутробную иммунную стимуляцию. Очень низкие частоты явно ненаивных Т-клеток в CB, вероятно, являются артефактом анализа, поскольку они не выглядят как четко разные популяции.

    Помимо сравнения подмножеств лейкоцитов между AB и CB по показателям центральной тенденции, мы также сравнили относительную степень разброса данных в этих группах. Эта биологическая изменчивость может быть связана с пространственно-временными вариациями воздействия окружающей среды, а также с генетической неоднородностью. Группы взрослых и новорожденных в нашем исследовании были из одного и того же этногеографического пула, и можно ожидать, что они проявят аналогичную генетическую гетерогенность. Однако они, конечно, будут различаться в отношении состояний созревания и воздействия окружающей среды.Действительно, отсутствие плазмобластов и Т- и В-лимфоцитов памяти в CB соответствовало незначительному микробному воздействию.

    Когда мы сравнили разброс данных для каждой подгруппы лейкоцитов в AB и CB, AB показал более высокий разброс данных в некоторых случаях, таких как незрелые нейтрофилы, незрелые В-клетки, Treg и классические моноциты. Это может свидетельствовать о значительном влиянии постнатальных факторов окружающей среды на эти подмножества. Tregs, вероятно, образуются исключительно из тимуса у новорожденных, тогда как индуцированные антиген-специфические Tregs также образуются на периферии в ответ на воздействие антигена у взрослых, что является потенциальным дополнительным источником гетерогенности.Количество нейтрофилов варьирует в ответ на острое микробное воздействие путем модуляции продукции костного мозга [34], что делает это вероятным объяснением большей дисперсии в группе АБ, чем в группе CB. Потребуется дополнительная работа для объяснения большей относительной дисперсии классических моноцитов и незрелых В-клеток в АВ.

    Некоторые субпопуляции, такие как NKT-клетки и патрулирующие моноциты, показали большую относительную дисперсию в CB. Вполне вероятно, что такие подмножества лейкоцитов демонстрируют больший «шум» во время незрелого развития новорожденного.Меньшая известность всех этих подмножеств в CB поддерживает такую ​​​​возможность. Однако следует отметить, что частоты незрелых В-клеток, которые, как можно было бы ожидать, попадут в ту же категорию, не показали более высокой дисперсии в CB.

    Примечательно, что для многих подмножеств лейкоцитов относительный разброс данных был сопоставим между AB и CB. Гетерогенность у новорожденных, которая, как ожидается, должна быть обусловлена ​​генетическими/эпигенетическими факторами, по-видимому, остается относительно неизменной у взрослых, у которых постнатальное разнообразие переживаний окружающей среды, по-видимому, не способствует дальнейшим существенным вариациям, несмотря на способность всех подмножеств лейкоцитов к энергично реагируют на многие раздражители окружающей среды.Таким образом, генетические/эпигенетические факторы могут оказывать основное влияние на размеры ниш субпопуляции лейкоцитов.

    Эта возможность поддерживается, хотя и несколько противоречиво, в предыдущих работах [4-6,9,10] и было бы интересно исследовать ее дальше.

    Другим важным открытием в нашем анализе относительного разброса данных была вариация в разбросе между различными подмножествами лейкоцитов. Некоторые из этих различий могут быть связаны с различной чувствительностью разных подмножеств к актуальным воздействиям окружающей среды.Таким образом, при АБ дисперсия частот плазмобластов больше, чем у большинства других субпопуляций лейкоцитов. Это согласуется с временным характером популяции плазмобластов крови [35]. Однако различия в дисперсии между различными субпопуляциями лейкоцитов обнаружены не только в АБ, но и в ЦБ. Это может свидетельствовать об эволюционном отборе гетерогенности размера ниши для отдельных субпопуляций лейкоцитов.

    Таким образом, это исследование способствует получению эталонных значений для подмножеств лейкоцитов в изучаемой этногеографической популяции, особенно в незападных условиях.Наши данные также выявляют различия в некоторых специфических подмножествах лейкоцитов между взрослыми и новорожденными, а также в степени дисперсии между отдельными людьми и между подмножествами. Будущая работа будет необходима для изучения потенциального биологического понимания основы количественного разнообразия подмножеств лейкоцитов.

    Благодарности

    Работа частично поддержана грантами Департамента биотехнологии (А.Г. № BT/PR12849/MED/15/35/2009; В.Б. № BT/PR14420/Med/29/213/2010; С.Р. № БТ/ПР-14592/БРБ/10/858/2010; к С.Б. БТ/МБ/01/ТХСТИ-ЧВС/2009; и в U.C.M.N. № BT/PR14723/MED/15/44/2010), а также от Департамента науки и технологий правительства Индии (в адрес V.B. № SR/SO/HS-0005/2011 и № EMR/2015/001074; в адрес S.R. # SB/SO/HS/210/2013). Национальный институт иммунологии и Трансляционный институт медицинских наук и технологий поддерживаются Департаментом биотехнологии правительства Индии.

    Вклад авторов

    1. Концептуализация: СЗ ​​СС UCMN SaRa AG VB.
    2. Курирование данных: RT SiRa AB KCA HKC SA NA UM.
    3. Формальный анализ: СБП.
    4. Финансирование приобретения: SaRa VB AG SB UCMN.
    5. Методика: СБП ДКР ДН АЦ СайРа ПК.
    6. Администрация проекта: СЗ ​​СС UCMN SB.
    7. Ресурсы: RT SiRa AB KCA HKC SA NA UM UCMN NW SB SS.
    8. Надзор: SaRa VB.
    9. Визуализация: СБП.
    10. Письмо – первоначальный проект: SBP.
    11. Написание – рецензирование и редактирование: SaRa VB AG SB SS UCMN.

    Каталожные номера

    1. 1. Цанг Дж.С., Шварцберг П.Л., Котляров Ю., Бьянкотто А., Се З., Жермен Р.Н. и соавт. Глобальный анализ иммунных вариаций человека выявил исходные предикторы поствакцинального ответа. Клетка. 2014; 157: 499–513. пмид:24725414
    2. 2. Маджумдер П.П., Саркар-Рой Н., Стаатс Х., Рамамурти Т., Майти С., Чоудхури Г. и др.Геномные корреляты изменчивости иммунного ответа на пероральную противохолерную вакцину. Eur J Hum Genet. 2013; 21: 1000–1006. пмид:23249958
    3. 3. Лашанс Дж., Тишкофф С.А. Популяционная геномика адаптации человека. Annu Rev Ecol Evol Syst. 2013; 44: 123–143. пмид:25383060
    4. 4. Орру В., Стери М., Соле Г., Сидор С., Вирдис Ф., Деи М. и др. Генетические варианты, регулирующие уровень иммунных клеток в норме и при болезни. Клетка. 2013; 155: 242–256. пмид:24074872
    5. 5.Эванс Д.М., Фрейзер И.Х., Мартин Н.Г. Генетические и экологические причины изменения базального уровня клеток крови. Твин Рес Хам Генет. 1999;2: 250–257.
    6. 6. Бродин П., Джоджич В., Гао Т., Бхаттачарья С., Ангел К.Дж.Л., Фурман Д. и др. Изменения в иммунной системе человека в значительной степени обусловлены ненаследственными влияниями. Клетка. 2015; 160: 37–47. пмид:25594173
    7. 7. Маршан А., Пильгрен М., Гетгебюр Т., Вайс Х.А., Ота М.О.С., Шлегель-Хаутер С.Э. и др. Преобладающее влияние детерминантов окружающей среды на устойчивость и созревание авидности ответов антител на вакцины у младенцев.J заразить дис. 2006; 193: 1598–1605. пмид:16652290
    8. 8. Макгилливрей Д.М., Коллманн Т.Р. Роль факторов окружающей среды в модулировании иммунных реакций в раннем возрасте. Иммунные вакцины. 2014;5: 434.
    9. 9. Обата Ю., Фурусава Ю., Хасэ К. Эпигенетические модификации иммунной системы в норме и при болезнях. Иммунол Селл Биол. 2015; 93: 226–232. пмид:25666097
    10. 10. Хуан Э, Уэллс, Калифорния. Основное состояние врожденного иммунного ответа определяется на стыке генетических, эпигенетических и средовых влияний.J Immunol Baltim Md 1950. 2014; 193: 13–19.
    11. 11. Папаро Л., ди Костанцо М., ди Скала С., Козенца Л., Леоне Л., Ночерино Р. и др. Влияние питания в раннем возрасте на эпигенетические механизмы регуляции иммунной системы. Питательные вещества. 2014;6: 4706–4719. пмид:25353665
    12. 12. Лабуда Л.А., де Йонг С.Е., Мёрс Л., Амоа А.С., Мбоу М., Атеба-Нгоа У. и др. Различия во врожденных реакциях цитокинов у европейских и африканских детей. ПЛОС ОДИН. 2014;9.
    13. 13.Ворку С., Кристенссон Б., Бьоркман А., Ислам Д. Более высокая доля CD8+ Т-клеток в крови у здоровых взрослых из Эфиопии и Бангладеш по сравнению со Швецией. Trans R Soc Trop Med Hyg. 1997; 91: 618–622. пмид:9463685
    14. 14. Коллманн ТР. Различия между популяциями во врожденном иммунном ответе на вакцинные адъюванты. Иммунные вакцины. 2013;4: 81.
    15. 15. Лалор М.К., Бен-Смит А., Горак-Столинска П., Вейр Р.Э., Флойд С., Блиц Р. и др. Популяционные различия в иммунных реакциях на вакцинацию против бациллы Кальметта-Герена в младенчестве.J заразить Dis. 2009; 199: 795–800. пмид:19434928
    16. 16. Khoo A-L, Chai LYA, Koenen HJPM, Sweep FCGJ, Joosten I, Netea MG и др. Регуляция цитокиновых ответов в зависимости от сезонности статуса витамина D у здоровых людей. Клин Эксп Иммунол. 2011; 164: 72–79. пмид:21323660
    17. 17. Хараламбиева И.Х., Овсянникова И.Г., Панкрац В.С., Кеннеди Р.Б., Якобсон Р.М., Поланд Г.А. Генетическая основа межиндивидуальных вариаций иммунного ответа на вакцину против кори: новое понимание и новые подходы к вакцинам.Эксперт Rev Вакцины. 2013; 12: 57–70. пмид:23256739
    18. 18. Казанова Дж.Л., Абель Л. Разделение врожденного и приобретенного иммунитета у человеческих близнецов. Клетка. 2015; 160: 13–15. пмид:25594170
    19. 19. Хоффман Р., младший Э.Дж.Б., Зильберштейн Л.Е., Хеслоп Х., Вейц Дж., Анастази Дж. Гематология: диагностика и лечение. Эльзевир Науки о здоровье; 2013.
    20. 20. Бек Р., Лам-По-Танг PR. Сравнение нормальных диапазонов лимфоцитов пуповинной крови и крови взрослых: возможное объяснение снижения тяжести реакции «трансплантат против хозяина» после трансплантации пуповинной крови.Иммунол Селл Биол. 1994; 72: 440–444. пмид:7835989
    21. 21. Ратор Д.К., Наир Д., Раза С., Сайни С., Сингх Р., Кумар А. и др. Доношенные индийские новорожденные с недостаточным весом демонстрируют различия в фенотипе лейкоцитов пуповинной крови: перекрестное исследование. PloS Один. 2015;10: e0123589. пмид:25898362
    22. 22. Фусс И.Дж., Каноф М.Е., Смит П.Д., Зола Х. Выделение цельных мононуклеарных клеток из периферической крови и пуповинной крови. Curr Protoc Immunol Ed John E Coligan Al. 2009; Глава 7: Unit7.1.
    23. 23. Юретич Э., Узаревич Б., Петровецкий М., Юретич А. Двухцветный проточный цитометрический анализ лимфоцитов недоношенных и доношенных новорожденных. Иммунобиология. 2000; 202: 421–428. пмид:11205372
    24. 24. Муша Н., Йошида Ю., Сугахара С., Ямагива С., Коя Т., Ватанабэ Х. и др. Экспансия CD56+ NK-Т и гамма-дельта-Т-клеток из пуповинной крови новорожденных. Клин Эксп Иммунол. 1998; 113: 220–228. пмид:9717971
    25. 25. Д’Арена Г., Мусто П., Каскавилла Н., Ди Джорджио Г., Фузилли С., Зендоли Ф. и др.Проточная цитометрическая характеристика лимфоцитов пуповинной крови человека: иммунофенотипические особенности. Гематология. 1998; 83: 197–203. пмид:9573672
    26. 26. ван Гент Р., ван Тилбург С.М., Ниббельке Э.Е., Отто С.А., Гайзер Дж.Ф., Янссенс-Корпела П.Л. и др. Уточненная характеристика и референтные значения детских Т- и В-клеточных компартментов. Clin Immunol Orlando Fla. 2009; 133: 95–107.
    27. 27. Гриффин Д.О., Холодик Н.Е., Ротштейн Т.Л. Клетки B1 человека в пуповине и периферической крови взрослых экспрессируют новый фенотип CD20+ CD27+ CD43+ CD70-.J Эксперт Мед. 2011; 208: 67–80. пмид:21220451
    28. 28. Bienemann K, Iouannidou K, Schoenberg K, Krux F, Reuther S, Feyen O, et al. Частота клеток iNKT в периферической крови детей и подростков европеоидной расы: абсолютное количество клеток iNKT стабильно от рождения до взрослого возраста. Сканд Дж. Иммунол. 2011; 74: 406–411. пмид:21671972
    29. 29. Морбах Х., Эйххорн Э.М., Лизе Дж.Г., Гиршик Х.Дж. Референтные значения для субпопуляций В-клеток от младенчества до взрослой жизни. Клин Эксп Иммунол.2010; 162: 271–279. пмид:20854328
    30. 30. Sohlberg E, Saghafian-Hedengren S, Bremme K, Sverremark-Ekström E. Подмножества моноцитов пуповинной крови аналогичны взрослым и демонстрируют мощные цитокиновые ответы, стимулированные пептидогликаном. Иммунология. 2011; 133: 41–50. пмид:21323661
    31. 31. Педраса-Санчес С., Хайс А.Г., Рамачандра Л., Аречавалета-Веласко Ф., Кинг С.Л. Снижение частоты субпопуляции моноцитов CD14+ CD16+ с высокой экспрессией Toll-подобного рецептора 4 в пуповинной крови по сравнению с кровью взрослых способствует липополисахаридной гипореактивности у новорожденных.Клин Вакцина Иммунол CVI. 2013; 20: 962–971. пмид:23595503
    32. 32. Darmochwal-Kolarz D, Rolinski J, Buczkowski J, Tabarkiewicz J, Leszczynska-Gorzelak B, Zych I, et al. В пуповинной крови здоровых новорожденных преобладают незрелые миелоидные дендритные клетки CD1c(+). Иммунол Летт. 2004; 91: 71–74. пмид:14757372
    33. 33. Дрохан Л., Хардинг Дж.Дж., Холм Б., Кордоба-Тонгсон Э., Деккер С.Л., Холмс Т. и др. Избирательные дефекты развития субпопуляций антигенпрезентирующих клеток пуповинной крови.Хум Иммунол. 2004; 65: 1356–1369. пмид:15556686
    34. 34. Саммерс С., Рэнкин С.М.

    Написать ответ

    Ваш адрес email не будет опубликован.