Патология клеток крови

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Тульский государственный университет им. Л.Н. Толстого

Естественнонаучный факультет

Кафедра морфологии, физиологии человека и животных

Курсовая работа

на тему:

Патология клеток крови.

Выполнил: студент 2 курса

ЕНФ, группы «В»

Ярош Денис Игоревич

Проверила: к. б. н., доцент

Кузнецова Л.А.

Тула 2008

План:

I. Введение …………………………………………………………………………… 3

II.                Морфофункциональная характеристика крови …………………………………. 5

1) плазма, её состав …………………………………………………………... 13

2) клетки крови, их строение и функции …………………………………… 16

III.             Патология лейкоцитов (лейкоз) ………………………………………………….. 22

IV.             Заключение ……………………………………………………………………….... 31

V.                Список используемой литературы ……………………………………………….. 32

Введение.

«Кровь надо знать, совсем особый сок…» - так писал Гете.

Человечество всегда понимало, что именно кровь делает жизнь возможной. Задолго до появления современной науки и медицины было замечено, что продолжительное кровотечение приводило к ослаблению организма и смерти не только у человека, но и любого животного. Как будто вместе с кровью вытекала жизнь.

              Даже когда причиной смерти было инфекционное заболевание или удар, не вызывающий кровотечения, или когда человек внезапно загадочно умирал, присутствовал один общий синдром – сердце больше не билось. Другим признаком, отличающим смерть от сна, потери сознания или оцепенения, было прекращение дыхания. В конце концов, дыхание можно было произвольно задержать на пару минут, в то время как сердце не могло по воле человека перестать биться хотя бы на минуту.

              До недавнего времени многие верили, что договор с дьяволом подписываются кровью. Что может быть сильнее, чем скрепленная собственной жизнью бумага, после того как отдана душа?

Мало кто из нас всерьез верит в эти предрассудки. Мы можем наслаждаться бифштексом с кровью и подписывать важные бумаги чернилами, но все равно в устойчивых выражениях сохранилось признание особого предназначения крови.

              О здоровом сильном человеке говорят «кровь с молоком», об аристократе можно сказать, что у него «голубая кровь». О смелом человеке говорят, что у него «верное сердце», тогда как у труса оно «робкое». К крови относятся так, словно это она определяет характер человека, отсюда выражения «благородная кровь» и «дурная кровь». Про потомков одного и того же человека говорят, что у них в жилах течет «одна кровь», и мы говорим о «кровных родственниках», противопоставляя их «родственникам по мужу или жене».

              Хотя чувства не скрываются в сердце, хотя кровь не значит, жизнь и не определяет характер человека, истинные свойства крови намного замечательнее, чем выдуманные человеком мифы, и даже вызывают священный трепет.

              Кровь – река жизни. С другой стороны, кровь, как и все живое, может болеть. И, к сожалению, смертельными для человека болезнями.

              В современном, столь быстро развивающимся обществе мы можем смело сказать, что человечество победило практически все болезни. Однако не стоит забывать о таких болезнях как ВИЧ и рак.

              В своей курсовой работе я хочу рассмотреть такой вид рака как лейкоз. Лейкоз – это злокачественная клоновая опухоль кроветворной ткани, развивающаяся из клетки-предшественницы гемопоэза. Лейкоз занимает ведущее место в структуре детской онкологической патологии – около трети всех случаев опухолей детского возраста.

              Причинами, приводящими к лейкозу, могут быть ионизирующее излучение, воздействие химических веществ (бензол, продукты перегонки нефти, цитостатики и некоторые другие лекарственные средства), иммунодефициты, наследственные хромосомные дефекты и др. Хронический лейкоз имеет наследственный характер.

              Курение является доказанным фактором риска при остром миелоидном лейкозе. Хотя многие люди знают, что курение вызывает рак легкого, лишь некоторые понимают, что курение может влиять на клетки, напрямую не контактирующие с дымом.

              Вещества, вызывающие рак, и содержащиеся в табачном дыму, проникают в кровоток и распространяются по организму. Одна пятая случаев острого миелоидного лейкоза вызывается курением. Курящие люди должны предпринять попытку прекращения курения.

              Эта болезнь уносит тысячи жизней. И, к сожалению, мы ничего не можем сделать с этим прискорбным фактом.

Морфофункциональная характеристика крови.

              До середины XVII века кровь представлялась только как смесь жидкой и плотной частей. Естественно, что и функции крови оставались загадкой. Только в 1658 году голландский натуралист Ян Сваммердам с помощью примитивных микроскопов того времени увидел в крови крошечные тельца, названные почти столетие спустя эритроцитами за их красноватый цвет. Еще через 100 лет в крови были обнаружены бесцветные клетки - лейкоциты, которые удалось увидеть под микроскопом благодаря тому, что мазки крови научились окрашивать. Существенный вклад в эти исследования внес немецкий ученый, Нобелевский лауреат Пауль Эрлих, предложивший не только способы окрашивания клеток, но и названия для различных форм лейкоцитов. Примерно в то же время (1864) немецкий биохимик Эрнст Хоппе-Зейлер описал состав красящего вещества эритроцитов и предложил для него название "гемоглобин".

              С середины XIX века кровь становится объектом пристального внимания ученых, работающих в разных областях биологии. Наука о крови - гематология развивалась в значительной степени под влиянием запросов медицины, которая имеет дело с большим числом болезней крови, таких, как анемии разного происхождения, гемофилия, лейкозы. Кроме того, развитие гематологии, как и других наук, было стимулировано развитием новых методов исследования, достижениями физики и химии.

              Благодаря тому, что кровь для исследований гораздо легче получить, чем другие ткани, различные ее компоненты используют во многих экспериментах для выяснения общих закономерностей жизнедеятельности организма на клеточно-молекулярном уровне. Например, изучение мембран эритроцитов позволило уточнить картину общего строения мембран животных клеток. В середине XX века благодаря трудам Нобелевского лауреата Лайнуса Полинга и других ученых сложилось представление о молекулярных болезнях. Толчком для этого послужило открытие механизма развития серповидноклеточной анемии, которая, как, оказалось, возникает при замене всего лишь одного аминокислотного остатка в молекуле гемоглобина.

              Масса крови у взрослых млекопитающих и человека составляет 6,5-7,0% массы тела, у новорожденных - до 10%. Количество крови увеличивается от 200-350 мл при рождении до 3500-5000 мл в зрелом возрасте. Оно может значительно увеличиться при напряженной физической работе и уменьшиться при длительном ограничении подвижности (гиподинамии). Примерно 80% всей крови быстро циркулирует по кровеносным сосудам, совершая полный оборот в теле взрослого человека за 50с. Меньшая часть (около 20%) движется медленно, задерживаясь в сосудах кожи, печени, селезенки, называемых депо крови. В капиллярах, где происходят основные процессы обмена между кровью и окружающими тканями, скорость движения крови не превышает 3 мм/с. В каждый момент времени примерно 75% крови находится в венах и венулах, а около 20% - в артериях и артериолах.

              Функции крови. Примитивные многоклеточные организмы (губки, актинии, медузы) живут в море, и «кровью» для них является морская вода. Вода омывает их со всех сторон и свободно проникает в ткани, доставляя питательные вещества и унося продукты метаболизма. Высшие организмы не могут обеспечить свою жизнедеятельность таким простым способом. Их тело состоит из миллиардов клеток, многие из которых объединены в ткани, составляющие сложные органы и органные системы. У рыб, например, хотя они и живут в воде, не все клетки находятся настолько близко к поверхности тела, чтобы вода обеспечивала эффективную доставку питательных веществ и удаление конечных продуктов метаболизма. Еще сложнее дело обстоит с наземными животными, вовсе не омываемыми водой. Ясно, что у них должна была возникнуть собственная жидкая ткань внутренней среды – кровь, а также распределительная система (сердце, артерии, вены и сеть капилляров), обеспечивающая кровоснабжение каждой клетки. Функции крови значительно сложнее, чем просто транспорт питательных веществ и отходов метаболизма. С кровью переносятся также гормоны, контролирующие множество жизненно важных процессов; кровь регулирует температуру тела и защищает организм от повреждений и инфекций в любой его части.

              Транспортная функция. С кровью и кровоснабжением тесно связаны практически все процессы, имеющие отношение к пищеварению и дыханию – двум функциям организма, без которых жизнь невозможна. Связь с дыханием выражается в том, что кровь обеспечивает газообмен в легких и транспорт соответствующих газов: кислорода – от легких в ткани, диоксида углерода (углекислого газа) – от тканей к легким. Транспорт питательных веществ начинается от капилляров тонкого кишечника; здесь кровь захватывает их из пищеварительного тракта и переносит во все органы и ткани, начиная с печени, где происходит модификация питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), причем клетки печени регулируют их уровень в крови в зависимости от потребностей организма (тканевого метаболизма). Переход транспортируемых веществ из крови в ткани осуществляется в тканевых капиллярах; одновременно в кровь из тканей поступают конечные продукты, которые далее выводятся через почки с мочой (например, мочевина и мочевая кислота. Кровь переносит также продукты секреции эндокринных желез – гормоны – и тем самым обеспечивает связь между различными органами и координацию их деятельности.

              Регуляция температуры тела. Кровь играет ключевую роль в поддержании постоянной температуры тела у гомойотермных, или теплокровных, организмов. Температура человеческого тела в нормальном состоянии колеблется в очень узком интервале около 37 С. Выделение и поглощение тепла различными участками тела должны быть сбалансированы, что достигается переносом тепла с помощью крови. Центр температурной регуляции располагается в гипоталамусе – отделе промежуточного мозга. Этот центр, обладая высокой чувствительностью к небольшим изменениям температуры проходящей через него крови, регулирует те физиологические процессы, при которых выделяется или поглощается тепло. Один из механизмов состоит в регуляции тепловых потерь через кожу посредством изменения диаметра кожных кровеносных сосудов кожи и соответственно объема крови, протекающей вблизи поверхности тела, где тепло легче теряется. В случае инфекции определенные продукты жизнедеятельности микроорганизмов либо продукты вызванного ими распада тканей взаимодействуют с лейкоцитами, вызывая образование химических веществ, стимулирующих центр температурной регуляции в головном мозге. В результате наблюдается подъем температуры тела, ощущаемый как жар.

              Защита организма от повреждений и инфекции. В осуществлении этой функции крови особую роль играют лейкоциты двух типов: полиморфноядерные нейтрофилы и моноциты. Они устремляются к месту повреждения и накапливаются вблизи него, причем большая часть этих клеток мигрирует из кровотока через стенки близлежащих кровеносных сосудов. К месту повреждения их привлекают химические вещества, высвобождаемые поврежденными тканями. Эти клетки способны поглощать бактерии и разрушать их своими ферментами. Таким образом, они препятствуют распространению инфекции в организме. Лейкоциты принимают также участие в удалении мертвых или поврежденных тканей. Процесс поглощения клеткой бактерии или фрагмента мертвой ткани называется фагоцитозом, а осуществляющие его нейтрофилы и моноциты – фагоцитами. Активно фагоцитирующий моноцит называют макрофагом, а нейтрофил – микрофагом. В борьбе с инфекцией важная роль принадлежит белкам плазмы, а именно иммуноглобулинам, к которым относится множество специфических антител. Антитела образуются другими типами лейкоцитов – лимфоцитами и плазматическими клетками, которые активируются при попадании в организм специфических антигенов бактериального или вирусного происхождения (либо присутствующих на клетках, чужеродных для данного организма). Выработка лимфоцитами антител против антигена, с которым организм встречается в первый раз, может занять несколько недель, но полученный иммунитет сохраняется надолго. Хотя уровень антител в крови через несколько месяцев начинает медленно падать, при повторном контакте с антигеном он вновь быстро растет. Это явление называется иммунологической памятью. При взаимодействии с антителом микроорганизмы либо слипаются, либо становятся более уязвимыми для поглощения фагоцитами. Кроме того, антитела мешают вирусу проникнуть в клетки организма хозяина.

              рН крови. pH – это показатель концентрации водородных (H) ионов, численно равный отрицательному логарифму (обозначаемому латинской буквой «p») этой величины. Кислотность и щелочность растворов выражают в единицах шкалы рН, имеющей диапазон от 1 (сильная кислота) до 14 (сильная щелочь). В норме рН артериальной крови составляет 7,4, т.е. близок к нейтральному. Венозная кровь из-за растворенного в ней диоксида углерода несколько закислена: диоксид углерода (СО2), образующийся в ходе метаболических процессов, при растворении в крови реагирует с водой (Н2О), образуя угольную кислоту (Н2СО3). Поддержание рН крови на постоянном уровне, т.е., другими словами, кислотно-щелочного равновесия, исключительно важно. Так, если рН заметно падает, в тканях снижается активность ферментов, что опасно для организма. Изменение рН крови, выходящее за рамки интервала 6,8–7,7, несовместимо с жизнью. Поддержанию этого показателя на постоянном уровне способствуют, в частности, почки, поскольку они по мере надобности выводят из организма кислоты или мочевину (которая дает щелочную реакцию). С другой стороны, рН поддерживается благодаря присутствию в плазме определенных белков и электролитов, обладающих буферным действием (т.е. способностью нейтрализовать некоторый избыток кислоты или щелочи).

              Группы крови. У человека и высших животных на поверхности клеток крови, особенно эритроцитов, имеются генетически обусловленные факторы – т.н. вещества групп крови. Эти факторы имеют огромное значение при переливании крови, поскольку именно они в основном определяют совместимость крови донора и реципиента. Они служат также объектом генетических исследований и используются в судебной медицине (например, при установлении отцовства).

              Факторы групп крови – это макромолекулы, относящиеся к классу мукополисахаридов; они присутствуют на поверхности эритроцитов и представляют собой группу особых антигенов, т.н. агглютиногенов. Кроме того, в плазме крови большинства людей содержатся антитела, или агглютинины, реагирующие с определенными агглютиногенами. Такого рода иммунная реакция возникает в случае переливания несовместимой крови. При этом мембраны донорских эритроцитов, несущие определенные агглютиногены, реагируют с агглютининами, присутствующими в плазме реципиента; в результате этого взаимодействия донорские эритроциты агглютинируют, т.е. слипаются друг с другом, так как между ними образуются мостики из антител.

Система АВ0. Основные агглютиногены крови были впервые описаны в 1900 г.      К. Ландштейнером, который обозначил их буквами А и В. Эти два фактора дают четыре группы крови: А, В, АВ (в крови имеются оба фактора) и 0 (оба фактора отсутствуют). Эти антитела отсутствуют в крови новорожденных, но появляются уже в младенчестве – возможно, при контакте со сходными антигенами каких-то бактерий; действительно, при содержании экспериментальных животных в стерильных условиях изоагглютинины (т.н. естественные антитела) у них не образуются. Не считая исключительных случаев, большинство антител против факторов эритроцитов, не входящих в систему АВ0, образуется лишь после контакта организма с эритроцитами, несущими эти факторы.

              Группы крови АВ0 имеют первостепенное значение при подборе крови для переливания. Если донорская кровь относится к группе А, В или АВ, а у реципиента группа крови 0, то имеющиеся в крови у реципиента антитела     (анти-А, анти-В или оба сразу) вызовут агглютинацию донорских эритроцитов и их разрушение (гемолиз). При этом эритроциты теряют гемоглобин и другие вещества, что приводит к тяжелым последствиям для реципиента – шоку, кровотечению и нарушению функции почек. Благодаря современным методам лечения смертность в связи с переливанием несовместимой крови значительно уменьшилась. Точно так же кровь групп А и АВ нельзя переливать больным с группой В, а кровь групп В и АВ – больным с группой А. Поскольку в случае группы крови 0 эритроциты вообще не несут антигенов и потому не агглютинируют при контакте с анти-А или анти-В антителами, создается впечатление, что кровь группы 0 – универсальная донорская кровь, которую можно переливать любому человеку. Подобное мнение предопределило, в частности, широкое использование этой крови для переливания в военных условиях. Однако такая практика довольно опасна – главным образом потому, что кровь донора и кровь реципиента различаются между собой не только антигенами группы АВ0. Кроме того, сыворотка донорской крови группы 0 (в которой имеются антитела анти-А и анти-В) может привести к агглютинации эритроцитов реципиента, несущих антигены А, В или АВ (именно поэтому переливают обычно не цельную кровь группы 0, а выделенную из нее эритроцитарную массу). По тем же причинам нельзя считать универсальными реципиентами людей с группой АВ. Согласно статистическим исследованиям, группа 0 – самая распространенная в мире. У индейцев центральных районов Америки она выявляется в 90–95% случаев; однако среди североамериканских индейцев менее 25% имеют группу 0, а 75% – группу А. У эскимосов больше всего распространена группа А, но группа 0 тоже встречается часто. Во всем мире группа В – довольно редкая; она полностью отсутствует во многих племенах американских индейцев и у австралийских аборигенов. Если группа В статистически редкая, то еще реже встречается группа АВ. Только в тех популяциях, где высока частота группы В, распространенность группы AB достигает 10%. Резус-система. Еще одна важная и весьма сложная система факторов крови – это резус-система (Rh). Ее название происходит от вида обезьян Macacus rhesus, на которых в 1940 К. Ландштейнер и А.Винер проводили свои эксперименты. Они обнаружили, что при введении эритроцитов этой обезьяны кролику у него вырабатываются антитела, вызывающие у части людей агглютинацию эритроцитов вне зависимости от группы крови по системе АВ0. Соответствующая группа крови получила название резус-положительной (Rh+). У остальных людей резус-фактор отсутствует, т.е. их кровь резус-отрицательная (Rh–).

              Гены, кодирующие резус-фактор, находятся в трех близко расположенных хромосомных локусах, обозначаемых С или с, D или d, и Е или е. Таким образом, возможно довольно много генотипов, которые определяются различными комбинациями этих локусов (ССDDЕЕ, СсDDее, ссDDЕе и т.д.). Однако на практике термин «резус-положительный» относится к людям, у которых есть хотя бы один локус D (в комбинации DD или Dd), а «резус-отрицательный» – к носителям комбинации dd. Это правило связано с введением в клиническую практику только определенных методов типирования крови. Большинство людей, не относящихся к европеоидной расе (в том числе все жители Океании и австралийские аборигены), – резус-положительны. Жители Азии и американские индейцы имеют в основном генотип cDE или CDe; африканцы и афроамериканцы – главным образом генотип cDe. У европейцев и белых американцев доминирует генотип CDe, причем около 15% из них – резус-отрицательные. Резус-система достаточно важна: при переливании резус-положительной донорской крови резус-отрицательным реципиентам у них могут вырабатываться антитела против резус-фактора, и в этом случае при повторном переливании Rh+-крови у таких реципиентов возникает очень опасная реакция гемолиза (разрушения) эритроцитов донорской крови.

Плазма, ее состав.

              После отделения взвешенных в крови клеточных элементов остается водный раствор сложного состава, называемый плазмой. Как правило, плазма представляет собой прозрачную или слегка опалесцирующую жидкость, желтоватый цвет которой определяется присутствием в ней небольшого количества желчного пигмента и других окрашенных органических веществ. Однако после потребления жирной пищи в кровь попадает множество капелек жира (хиломикронов), в результате чего плазма становится мутной и маслянистой. Плазма участвует во многих процессах жизнедеятельности организма. Она переносит клетки крови, питательные вещества и продукты метаболизма и служит связующим звеном между всеми экстраваскулярными (т.е. находящимися вне кровеносных сосудов) жидкостями; последние включают, в частности, межклеточную жидкость, и через нее осуществляется связь с клетками и их содержимым. Таким образом, плазма контактирует с почками, печенью и другими органами и тем самым поддерживает постоянство внутренней среды организма, т.е. гомеостаз. Среди растворенных в плазме веществ – низкомолекулярные органические соединения (мочевина, мочевая кислота, аминокислоты и т.д.); большие и очень сложные по структуре молекулы белков; частично ионизированные неорганические соли. К числу наиболее важных катионов (положительно заряженных ионов) относятся катионы натрия (Na+), калия (K+), кальция (Ca2+) и магния (Mg2+); к числу важнейших анионов (отрицательно заряженных ионов) – хлорид-анионы (Cl–), бикарбонат (HCO3–) и фосфат (HPO42– или H2PO4–). Основные белковые компоненты плазмы – альбумин, глобулины и фибриноген.

              Электролиты образуют определенное соотношение водородных (Н+) и гидроксильных (ОН-) ионов, так что активная реакция крови (рН) равна примерно 7,35 (слабощелочная). Такое кислотно-основное состояние крови (КОС) является оптимальным для всех процессов обмена веществ, прежде всего для активности ферментов. КОС крови поддерживается благодаря наличию в крови специальных буферных систем.

              Белки плазмы в силу их способности присоединять воду создают онкотическое, а электролиты и другие молекулы - коллоидно-осмотическое давление крови, притягивающее воду из тканей. Благодаря значительной молекулярной массе (от 70 до 1300 кД) белки придают крови определенную вязкость, замедляющую скорость движения крови по сосудам, а ионизация аминокислотных остатков в полипептидных цепях придает белкам определенные буферные свойства, необходимые для поддержания КОС на оптимальном уровне.               Кроме того, каждый белок выполняет важную специальную функцию: альбумин (53% всех белков) обеспечивает транспорт веществ; глобулины (40%) - транспорт липидов, железа, меди, оксидазную и иммунную активность; фибриноген (5%) - свертывание крови; ферритин - транспорт железа, необходимого для синтеза гемоглобина и цитохромов; церулоплазмин - транспорт меди; эритропоэтин - активацию кроветворения; альфа-амилаза - расщепление углеводов; 12 белков системы комплемента - иммунную активность.

              Содержание белков служит показателем здоровья, оно уменьшается при длительном голодании, когда исчерпан собственный жировой запас. Содержание фибриногена возрастает во время беременности, так как этот белок нужен для свертывания крови при родах. Увеличение уровня некоторых разновидностей (изоферментов) лактатдегидрогеназы, обычно находящихся в мышечных клетках, служит для врача сигналом повреждения сердечной мышцы, например при ее инфаркте. Уровень амилазы весной снижается по сравнению с другими сезонами года, возможно, под влиянием явлений геомагнетизма.

              В организме взрослого человека происходит постоянное обновление белков крови: за сутки разрушается и вновь синтезируется около 17 г альбумина и 5 г глобулинов. Половина альбумина обновляется за 10-15 дней, а глобулина - за 5 дней. Процессы ускоряются в несколько раз при усиленном распаде белков - в состоянии эмоционального и физического стресса, во время борьбы организма с инфекциями, при беременности. В растущем организме биосинтез белков превышает их распад, это называют положительным азотистым балансом. К старости азотистый баланс меняет знак на обратный.

Клетки крови, их строение и функции.

              Кровь состоит из форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов и межклеточного жидкого вещест­ва — плазмы крови, содержащей ряд белков, в том числе — альбумины, глобулины, фибриноген, ферменты, питательные вещества, минеральные соли и т. д.