На что способны лейкоциты. За что отвечают лейкоциты и с чем связано изменение их уровня в крови? Повышение уровня лейкоцитов в крови

Лейкоциты ">

Классификация лейкоцитов.

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, играют важную роль в защите организма от микробов, вирусов, от патогенных простейших, любых чужеродных веществ, т. е. они обеспечивают иммунитет . У взрослых кровь содержит 4-9x10 9 /л (4000-9000 в 1 мкл) лейкоцитов, т. е. их в 500-1000 раз меньше, чем эритроцитов . Увеличение их количества называют лейкоцитозом, а уменьшение - лейкопенией. Лейкоциты делят на 2 группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). В группу гранулоцитов входят нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, а в группу агранулоцитов - лимфоциты и моноциты.

Нейтрофилы

Нейтрофилы - самая большая группа белых кровяных телец, они составляют 50-75% всех лейкоцитов. Свое название они получили за способность их зернистости окрашиваться нейтральными красками. В зависимости от формы ядра нейтрофилы делятся на юные, палочкоядерные и сегментоядерные.

В лейкоформуле юные нейтрофилы составляют не более 1 %, палочкоядерные - 1-5 %, сегментоядерные - 45-70 %. При ряде заболеваний содержание молодых нейтрофилов увеличивается. В крови циркулирует не более 1 % имеющихся в организме нейтрофилов. Основная их часть сосредоточена в тканях. Наряду с этим в костном мозге имеется резерв, превосходящий число циркулирующих нейтрофилов в 50 раз. Выброс их в кровь происходит по первому требованию организма.

Основная функция нейтрофилов - защита организма от проникших в него микробов и их токсинов. Нейтрофилы первыми пребывают на место повреждения тканей, т. е. являются авангардом лейкоцитов. Их появление в очаге воспаления связано со способностью к активному передвижению. Они выпускают псевдоподии, проходят через стенку капилляров и активно перемещаются в тканях к месту проникновения микробов.

Эозинофилы

Эозинофилы составляют 1-5% всех лейкоцитов. Зернистость в их цитоплазме окрашивается кислыми красками (эозином и др.), что и определило их название. Эозинофилы обладают фагоцитарной способностью, но из-за малого количества в крови их роль в этом процессе невелика. Основная функция эозинофилов заключается в обезвреживании и разрушении токсинов белкового происхождения, чужеродных белков, комплексов антиген-антитело.

Базофилы

Базофилы (0-1% всех лейкоцитов) представляют самую малочисленную группу гранулоцитов. Их крупная зернистость окрашивается основными красками, за что они и получили свое название. Функции базофилов обусловлены наличием в них биологически активных веществ. Они, как и тучные клетки соединительной ткани , продуцируют гистамин и гепарин, поэтому эти клетки объединены в группу гепариноцитов. Количество базофилов нарастает во время регенеративной (заключительной) фазы острого воспаления и немного увеличивается при хроническом воспалении. Гепарин базофилов препятствует свертыванию крови в очаге воспаления, а гистамин расширяет капилляры, что способствует рассасыванию и заживлению.

Моноцины

Моноциты составляют 2-10 % всех лейкоцитов, способны к амебовидному движению, проявляют выраженную фагоцитарную и бактерицидную активность. Моноциты фагоцитируют до 100 микробов, в то время как нейтрофилы - лишь 20-30. Моноциты появляются в очаге воспаления после нейтрофилов и проявляют максимум активности в кислой среде, в которой нейтрофилы теряют свою активность. В очаге воспаления моноциты фагоцитируют микробы, а также погибшие лейкоциты, поврежденные клетки воспаленной ткани, очищая очаг воспаления и подготавливая его для регенерации. За эту функцию моноциты называют дворниками организма.

Лимфоциты

Лимфоциты составляют 20 -40% белых кровяных телец. У взрослого человека содержится 10 12 лимфоцитов общей массой 1,5 кг. Лимфоциты в отличие от всех других лейкоцитов способны не только проникать в ткани, но и возвращаться обратно в кровь. Они отличаются от других лейкоцитов и тем, что живут не несколько дней, а 20 и более лет (некоторые на протяжении всей жизни человека).

Лимфоциты представляют собой центральное звено иммунной системы организма. Они отвечают за формирование специфического иммунитета и осуществляют функцию иммунного надзора в организме, обеспечивая защиту от всего чужеродного и сохраняя генетическое постоянство внутренней среды. Лимфоциты обладают удивительной способностью различать в организме свое и чужое вследствие наличия в их оболочке специфических участков - рецепторов, активирующихся при контакте с чужеродными белками. Лимфоциты осуществляют синтез защитных антител, лизис чужеродных клеток, обеспечивают реакцию отторжения трансплантата, иммунную память, уничтожение собственных мутантных клеток. Все лимфоциты делят на 3 группы: Т-лимфоциты (тимусзависимые), В-лимфоциты (бурсазависимые) и нулевые.

Или белые кровяные тельца , являются ядросодержащими клетками диаметром 4-20 мкм. По месту расположения лейкоциты можно разделить на три пула: клетки, находящиеся в органах кроветворения, где происходит их образование, созревание и формируется некоторый резерв лейкоцитов; содержащиеся в крови и лимфе; лейкоциты тканей, где они выполняют свои защитные функции. В свою очередь лейкоциты крови представлены двумя пулами: циркулирующими, которые подсчитываются при проведении общего анализа крови и краевым или пристеночным пулом, к которому относят лейкоциты, ассоциированные со стенками сосудов, в особенности посткапиллярных венул.

Количество лейкоцитов

В здоровых людей в состоянии покоя содержание лейкоцитов составляет от 4 . 10 9 до 9 . 10 9 клеток/л (4000-9000 в 1 мм 3 , или мкл). Увеличение количества лейкоцитов в крови выше нормы (более 9 . 10 9 /л) называется лейкоцитозом, а уменьшение (менее 4 . 10 9 /л) — лейкопенией. Лейкоцитозы и лейкопении бывают физиологическими и патологическими.

Физиологический лейкоцитоз наблюдается у здоровых людей после приема пищи, особенно, богатой белком («пищеварительный» или перераспределительный лейкоцитоз); во время выполнения и после мышечной работы («миогенный» лейкоцитоз до 20 . 10 9 клеток/л); у новорожденных (также до 20 . 10 9 лейкоцитов/л) и у детей до 5-8 лет (/9-12/ . 10 9 лейкоцитов/л); во 2 и 3 триместрах беременности (до /12-15/ .10 9 лейкоцитов/л). Патологический лейкоцитоз имеет место при острых и хронических лейкозах, многих острых инфекционных и воспалительных заболеваниях. инфаркте миокарда, обширных ожогах и других состояниях.

Физиологическая лейкопения наблюдается у жителей Заполярья и полярников, при белковом голодании и во время глубокого сна. Патологическая лейкопения характерна для некоторых бактериальных инфекций (брюшного тифа, бруцеллеза) и вирусных заболеваний (грипп, корь и др.), системной красной волчанке и других аутоиммунных заболеваниях, медикаментозных (действии цитостатиков), токсических (бензол), алиментарно-токсических (употребление в пищу перезимовавших злаков) поражениях, лучевой болезни.

Физиологические лейкоцитозы. Лейкопении

В норме количество лейкоцитов у взрослых людей колеблется от 4,5 до 8,5 тыс. в 1 мм 3 , или (4,5-8,5) . 10 9 /л.

Увеличение числа лейкоцитов носит название лейкоцитоза, уменьшение — лейкопении. Лейкоцитозы могут быть физиологическими и патологическими, а лейкопении встречаются только при патологии.

Различают следующие виды физиологических лейкоцитозов:

• пищевой - возникает после приема пищи. При этом число лейкоцитов увеличивается незначительно (в среднем на 1-3 тыс. в мкл) и редко выходит за границу верхней физиологической нормы. Большое количество лейкоцитов скапливается в подслизистой основе тонкой кишки. Здесь они осуществляют защитную функцию — препятствуют попаданию чужеродных агентов в кровь и лимфу. Пищевой лейкоцитоз носит перераспределительный характер и обеспечивается поступлением лейкоцитов в кровоток из депо крови;
• миогенный — наблюдается после выполнения тяжелой мышечной работы. Число лейкоцитов при этом может возрастать в 3-5 раз. Огромное количество лейкоцитов при физической нагрузке скапливается в мышцах. Миогенный лейкоцитоз носит как перераспределительный, гак и истинный характер, гак как при нем наблюдается усиление костномозгового кроветворения;
• эмоциональный - возникает при болевом раздражении, носит перераспределительный характер и редко достигает высоких показателей;
• при беременности большое количество лейкоцитов скапливается в подслизистой основе матки. Этот лейкоцитоз в основном носит местный характер. Его физиологический смысл состоит не только в предупреждении попадания инфекции в организм матери, но и в стимулировании сократительной функции матки.

Лейкопении встречаются только при патологических состояниях.

Особенно тяжелая лейкопения может наблюдаться в случае поражения костного мозга — острых лейкозах и лучевой болезни. При этом изменяется функциональная активность лейкоцитов, что приводит к нарушениям специфической и неспецифической защиты, попутным заболеваниям, часто инфекционного характера, и даже смерти.

Свойства лейкоцитов

Лейкоциты обладают важными физиологическими свойствами, обеспечивающими выполнение их функций: 1) распознавать сигналы других клеток крови и эндотелия их рецепторами; 2) способностью активироваться и отвечать на действие сигналов рядом реакций среди которых: остановка движения в токе крови, адгезия — прикрепление к стенке сосуда, активация амебовидной подвижности, изменение формы и перемещение через неповрежденную стенку капилляра или венулы. В тканях активированные лейкоциты перемещаются к местам повреждений и запускают в действие их защитные механизмы: фагоцитоз — поглощение и переваривание микроорганизмов и чужеродных тел, секрецию водорода пероксида, цитокинов, иммуноглобулинов, веществ, способствующих заживлению повреждения и пр.

Лимфоциты являются непосредственными участниками реакций клеточного и гуморального иммунитета.

Функции лейкоцитов

Защитная - заключается в уничтожении лейкоцитами микроорганизмов путем их фагоцитоза или действием на них другими бактерицидными лейкоцитарными факторами; противоопухолевом действии на опухолевые клетки самого организма; противогельминтном действии; антитоксической активности; участии в формировании различных форм иммунитета, а также в процессах свертывания крови и фибринолизе.

Регенеративная - высвобождение лейкоцитами факторов способствующих заживлению поврежденных тканей.

Регуляторная - образование и высвобождение цитокинов, ростовых и других факторов, регулирующих гемоцитопоэз и иммунный ответ.

Защитная функция является одной из важнейших функций, выполняемых лейкоцитами. В ее реализации каждый вид лейкоцитов играет свою уникальную роль. Нейтрофилы и моноциты являются полифункциональными клетками: основными фагоцитами бактерий, вирусов и других микроорганизмов; ими образуются или переносятся белки системы комплемента, интерфероны, лизоцим; они принимают участие в остановке кровотечения и фибринолизе.

Фагоцитоз осуществляется за несколько стадий: хемотаксиса — приближения фагоцита к объекту фагоцитоза по градиенту хемоаттрактанта; аттракции — привлечении лейкоцита к объекту, его узнавании и окружении; поглощения и уничтожения (киллинга) жизнеспособных объектов и разрушения (переваривания) фрагментов фагоцитированного объекта лизосомальными ферментами. Фагоцитоз в здоровом организме обычно является завершенным, т.е. он заканчивается полным уничтожением чужеродного объекта. В отдельных случаях имеет место незавершенный фагоцитоз, который не обеспечивает полноценной противомикробной защитной функции. Фагоцитоз является одним из компонентов неспецифической резистентности (устойчивости) организма к действию инфекционных факторов.

Базофилы продуцируют хемоаттрактанты для нейтрофилов и эозинофилов; регулируют агрегатное состояние крови, локальный кровоток (микроциркуляцию) и проницаемость капилляров (за счет выделения гепарина, гистамина, серотонина); секретируют гепарин и принимают участие в жировом обмене.

Лимфоциты обеспечивают формирование и реакции специфического клеточного (Т-лимфоциты) и гуморального (В-лимфоциты) иммунитета, а также иммунологический надзор за клетками организма и трансплантационный иммунитет.

Лейкоцитарная формула

Между числом отдельных видов лейкоцитов, содержащихся в крови, существуют определенные соотношения, процентное выражение которых называют лейкоцитарной формулой (табл. 1).

Это означает, что если общее содержание лейкоцитов принять за 100%, то содержание в крови отдельного вида лейкоцитов составит определенный процент от их общего количества в крови. Например, в нормальных условиях содержание моноцитов равно 200-600 клеток в 1 мкл (мм 3), что составляет 2-10% от общего содержания всех лейкоцитов равного 4000-9000 клеток в 1 мкл (мм 3) крови (см. табл. 11.2). При ряде физиологических и патологических состояний нередко выявляется увеличение или уменьшение содержания какого-либо вида лейкоцитов.

Увеличение количества отдельных форм лейкоцитов обозначают как нейтрофилез, эозино- или базофилия, моноцитоз или лимфоцитоз. Уменьшение же содержания отдельных форм лейкоцитов получило соответственно название нейтро-, эозино-, моноцито- и лимфопении.

Характер лейкоцитарной формулы зависит от возраста человека, условий проживания и других состояний. В физиологических условиях у здорового человека абсолютные лимфоцитоз и нейтропения имеют место в детском возрасте, начиная с 5-7-х суток жизни до 5-7 лет (явление «лейкоцитарных ножниц» у детей). Лимфоцитоз и нейтропения могут развиваться у детей и взрослых, живущих в тропиках. Лимфоцитоз отмечается также у вегетарианцев (при преимущественно углеводном питании), а нейтрофилия — характерна для «пищеварительного», «миогенного» и «эмоционального» лейкоцитоза. Нейтрофилия и сдвиг лейкоцитарной формулы влево отмечаются при острых воспалительных процессах (пневмония, ангина и др.), а эозинофилия — при аллергических состояниях и глистных инвазиях. У больных с хроническими заболеваниями (туберкулез, ревматизм) может развиваться лимфоцитоз. Лейкопения, нейтропения и сдвиг лейкоцитарной формулывправо с гиперсегментацией ядер нейтрофилов являются дополнительными признаками В 12 - и фолиеводефицитной анемии. Таким образом, анализ содержания отдельных форм лейкоцитов но лейкоцитарной формуле имеет важное диагностическое значение.

Таблица 1. Лейкоцитарная формула кроки взрослою здоровою человека

Виды и характеристика лейкоцитов

Лейкоциты, или белые клетки крови, представляют собой образования различной формы и величины. По строению лейкоциты делятся на зернистые , или гранулоциты , и незернистые , или агранулоциты. К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, к агранулоцитам — лимфоциты и моноциты. Свое наименование клетки зернистого ряда получили от способности окрашиваться красками: эозинофилы воспринимают кислую краску (эозин), базофилы — щелочную (гематоксилин), нейтрофилы — и ту, и другую.

Характеристика отдельных видов лейкоцитов:

• нейтрофилы - самая большая группа белых кровяных телец, они составляют 50-75% всех лейкоцитов. В крови циркулирует не более 1% имеющихся в организме нейтрофилов. Основная их часть сосредоточена в тканях. Наряду с этим, в костном мозге имеется резерв, превосходящий число циркулирующих нейтрофилов в 50 раз. Выброс их в кровь происходит по «первому требованию» организма.

Основная функция нейтрофилов — защита организма от проникших в него микробов и их токсинов. Нейтрофилы первыми прибывают в место повреждения тканей, т.е. являются авангардом лейкоцитов. Их появление в очаге воспаления связано со способностью к активному передвижению. Они выпускают псевдоподии, проходят через стенку капилляров и активно перемещаются в тканях к месту проникновения микробов. Скорость их движения достигает 40 мкм в минуту, что в 3-4 раза превышает диаметр клетки. Выход лейкоцитов в ткани называют миграцией. Контактируя с живыми или мертвыми микробами, с разрушающимися клетками собственного организма или чужеродными частицами, нейтрофилы фагоцитируют их, переваривают и уничтожают за счет собственных ферментов и бактерицидных веществ. Один нейтрофил способен фагоцитировать 20-30 бактерий, но при этом может погибнуть сам (в таком случае бактерии продолжают размножаться);

• эозинофилы составляют 1-5% всех лейкоцитов. Эозинофилы обладают фагоцитарной способностью, но из-за малого количества в крови их роль в этом процессе невелика. Основная функция эозинофилов — обезвреживание и разрушение токсинов белкового происхождения, чужеродных белков, комплексов антиген- антитело. Эозинофилы фагоцитируют гранулы базофилов и тучных клеток, которые содержат много гистамина; продуцируют фермент гистаминазу, разрушающую поглощенный гистамин.

При аллергических состояниях, глистной инвазии и антибактериальной терапии количество эозинофилов возрастает. Это связано с тем, что при данных состояниях разрушается большое количество тучных клеток и базофилов, из которых освобождается много гистамина, для нейтрализации которого необходимы эозинофилы. Одной из функций эозинофилов является выработка плазминогена, что определяет их участие в процессе фибринолиза;

• базофилы (0-1% всех лейкоцитов) — самая малочисленная группа гранулоцитов. Функции базофилов обусловлены наличием в них биологически активных веществ. Они, как и тучные клетки соединительной ткани, продуцируют гистамин и гепарин. Количество базофилов нарастает во время регенеративной (заключительной) фазы острого воспаления и немного увеличивается при хроническом воспалении. Гепарин базофилов препятствует свертыванию крови в очаге воспаления, а гистамин расширяет капилляры, что способствует процессам рассасывания и заживления.

Значение базофилов возрастает при различных аллергических реакциях, когда из них и тучных клеток под влиянием комплекса антиген-антитело освобождается гистамин. Он определяет клинические проявления крапивницы, бронхиальной астмы и других аллергических заболеваний.

Количество базофилов резко возрастает при лейкозах, стрессовых ситуациях и слегка увеличивается при воспалении;

• моноциты составляют 2-4% всех лейкоцитов, способны к амебовидному движению, проявляют выраженную фагоцитарную и бактерицидную активность. Моноциты фагоцитируют до 100 микробов, в то время как нейтрофилы — лишь 20-30. Моноциты появляются в очаге воспаления после нейтрофилов и проявляют максимум активности в кислой среде, в которой нейтрофилы теряют активность. В очаге воспаления моноциты фагоцитируют микробы, а также погибшие лейкоциты, поврежденные клетки воспаленной ткани, очищая очаг воспаления и подготавливая его для регенерации. За эту функцию моноциты называют «дворниками организма».

Они циркулируют до 70 ч, а затем мигрируют в ткани, где образуют обширное семейство тканевых макрофагов. Кроме фагоцитоза, макрофаги участвуют в формировании специфического иммунитета. Поглощая чужеродные вещества, они перерабатывают их и переводят в особое соединение - иммуноген , который совместно с лимфоцитами формирует специфический иммунный ответ.

Макрофаги участвуют в процессах воспаления и регенерации, обмене липидов и железа, обладают противоопухолевым и противовирусным действием. Это связано с тем, что они секретируют лизо- цим, интерферон, фиброгенный фактор, усиливающий синтез коллагена и ускоряющий формирование фиброзной ткани;

• лимфоциты составляют 20-40% белых кровяных телец. У взрослого человека содержится 10 12 лимфоцитов общей массой 1,5 кг. Лимфоциты, в отличие от всех других лейкоцитов, способны не только проникать в ткани, но и возвращаться обратно в кровь. Они отличаются от других лейкоцитов и тем, что живут не несколько дней, а 20 лет и более (некоторые — на протяжении всей жизни человека).

Лейкопоэз

Лейкопоэз — это процесс образования, дифференцировки и созревания лейкоцитов периферической крови. В нем выделяют мислопоэз и лимфопоэз. Миелопоэз — процесс образования и дифференцировки в красном костном мозге гранулоцитов (нейтрофилов, базофилов и эозинофилов) и моноцитов из ПСГК. Лимфопоэз — процесс образования в красном костном мозге и в лимфоидных органах лимфоцитов. Он начинается образованием из ПГСК в красном костном мозге В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов в тимусе и других первичных лимфоидных органах и завершается дифференцировкой и развитием лимфоцитов после воздействия на них антигенов во вторичных лимфоидных органах — селезенке, лимфатических узлах и лимфоидной ткани желудочно-кишечного и дыхательного трактов. Моноциты и лимфоциты способны к дальнейшему дифференцированию и рециркуляции (кровь → тканевая жидкость → лимфа → кровь). Моноциты могут превращаться в тканевые макрофаги, остеокласты и другие формы, лимфоциты — в клетки памяти, хелперы, плазматические и др.

В регуляции образования лейкоцитов важную роль играют продукты разрушения лейкоцитов (лейкопоэтины), которые стимулируют клетки микроокружения ПСГК — Т-клетки, макрофаги, фибробласты и эндотелиальные клетки костного мозга. В ответ клетки микроокружения образуют ряд цитокинов, ростовых и других раннедействующих факторов, стимулирующих лейкопоэз.

В регуляции лейкопоэза участвуют катехоламины (как гормоны мозгового вещества надпочечников, так и нейромедиаторы симпатического отдела АНС). Они стимулируют миелопоэз и вызывают лейкоцитоз за счет мобилизации пристеночного пула нейтрофилов.

Простагландины группы Е, кейлоны (тканеспецифические ингибиторы, вырабатываемые нейтрофилами), интерфероны угнетают образование гранулоцитов и моноцитов. Гормон роста вызывает лейкопению (за счет угнетения образования нейтрофилов). Глюкокортикоиды вызывают инволюцию тимуса и лимфоидной ткани, а также лимфопению и эозинопению. Подавляют гемопоэз гранулоцитов кейлоны, лактоферрин, образуемые зрелыми гранулоцитами. Вызывают лейкопению многие токсические вещества, ионизирующие излучения.

Важным условием нормального лейкопоэза является поступление в организм достаточного количества энергии, белка, незаменимых жирных и аминокислот, витаминов, микроэлементов.

Г-КСФ, другие цитокины и ростовые факторы используются для контроля лейкопоэза и процессов дифференцировки стволовых клеток при их трансплантации с лечебными целями и выращивании искусственных органов и тканей.