Кровь. 
Цитология, гистология и эмбриология

Кровь — жидкая соединительная ткань, циркулирующая по сосудам и выполняющая транспортную, дыхательную, регуляторную, гомеостатическую, защитную функции. Кровь составляет 5…9% массы тела животных и состоит из форменных элементов и межклеточного вещества, или плазмы, составляющей 60% от общего объема крови.

Жидкую составную часть крови называют плазмой. Она содержит 90…92% воды и 8…10% сухих веществ, в составе которых около 9% органических и 1% минеральных веществ. Основные органические вещества плазмы крови — белки (альбумины, глобулины, фибриноген), жиры (фосфолипиды, холестерин), углеводы (глюкоза), аминокислоты и др. Альбумины обеспечивают перенос различных веществ: свободных жирных кислот, билирубина и др. Иммунные белки (антитела), большинство которых содержится в у-глобулиновой фракции, называют иммуноглобулинами (Ig). Фибриноген участвует в процессах свертывания крови.

Различают следующие форменные элементы крови: эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки (тромбоциты у рыб, амфибий, рептилий, птиц).

Эритроциты (от лат. erythros — красный) — форменные элементы, приспособленные для транспорта кислорода и диоксида углерода. Это самые многочисленные клетки, в 1 мкл крови эритроцитов содержится в 950. Л000 раз больше, чем лейкоцитов. У рыб, амфибий, рептилий, птиц эритроциты овальной формы, они содержат ядро с сильно конденсированным хроматином. У млекопитающих эритроциты безъядерные, имеют форму двояковогнутого диска со средним диаметром 5…7 мкм (рис. 36). Дисковидная форма увеличивает общую поверхность эритроцита в 1,64 раза по сравнению с поверхностью шара такого же диаметра, что способствует ускорению проникновения кислорода в эритроцит.

У животных одного вида эритроциты почти одинаковой величины и появление в крови эритроцитов другой величины и формы считается признаком патологии. Определение количества эритроцитов—важная составная часть общего клинического анализа крови. В 1 мкл крови у позвоночных содержится несколько миллионов эритроцитов (табл. 4).

Рис. 36. Состав крови крупного рогатого скота (по Г. Г. Тинякову):

1 — базофил; 2, 6 и 9— нейтрофилы; 3, 7— эозинофил; 4— эритроциты; 5— средний лимфоцит; 8— кровяные пластинки; 10— большой лимфоцит; 11 — моноцит; 12— малый лимфоцит.

Цитоплазматическая мембрана (плазмолемма) эритроцитов толщиной 20 нм содержит поверхностные олигосахаридные компоненты, гликопротеиды которых определяют групповые свойства крови. Плазмолемма проницаема для газов и анионов. Она обеспечивает активный перенос ионов натрия и глюкозы.

Важные свойства мембраны: эластичность и пластичность необходимы для движения эритроцитов по капиллярной сети.

Коллоидное содержимое цитоплазмы на 34% состоит из гемоглобина, в котором содержатся белковые цепи — глобины и простетическая небелковая часть — гем. Сложное соединение хромопротеида в небелковой части содержит двухвалентное железо, способное образовывать непрочные связи с молекулой кислорода. Именно благодаря гемоглобину осуществляется дыхательная функция эритроцитов. В капиллярах легких при высокой концентрации кислорода молекулы кислорода соединяются с атомами железа — образуется оксигемоглобин. При низкой концентрации кислорода в капиллярах других органов связи между кислородом и железом легко разрываются, кислород отсоединяется и образуется восстановленный гемоглобин — дезоксигемоглобин, придающий венозной крови синевато-вишневый цвет. Обладая большой суммарной поверхностью, эритроциты кроме транспортировки газов участвуют в переносе адсорбированных на оболочке аминокислот, ферментов и др.

Наличие гемоглобина в эритроцитах обусловливает выраженную оксифилию при окраске мазка крови по Романовскому— Гимзе (смесь кислого красителя эозина и основного — азура). Эритроциты при этом окрашиваются в красный цвет эозином, причем центральная часть клетки окрашивается слабее. Физиологической нормой считается, когда бледно окрашенная центральная часть составляет около трети диаметра эритроцита. При некоторых формах анемии бледно окрашенная центральная часть цитоплазмы увеличена — это гипохромные эритроциты.

При окрашивании капли крови бриллиантовым крезиловым синим в мазке можно обнаружить молодые формы эритроцитов, содержащие зернисто-сетчатые структуры — это ретикулоциты, которые являются предшественниками эритроцитов. Ретикулоциты подсчитывают для получения информации о скорости образования эритроцитов. Обнаружение ретикулоцитов в крови в большем количестве по сравнению с нормой — признак усиленного эритропоэза.

Макрофаги селезенки путем фагоцитоза захватывают эритроциты в период между 100…130 сут после выхода из красного костного мозга. При этом от гемоглобина отщепляется железо, которое с помощью белка плазмы крови транспортируется главным образом в костный мозг, где вновь используется развивающимися эритроцитами при синтезе гемоглобина. Таким образом, железо, освобождающееся из разрушенных эритроцитов, почти полностью доступно для повторного использования. Избыток железа аккумулируется в макрофагах селезенки или печени в виде гранул гемосидерина, из оставшейся части молекулы образуются пигменты желчи, мочи и кала.

Эритроциты обладают свойством противостоять осмотическим и механическим воздействиям и др. При значительных изменениях концентрации солей в окружающей среде, например при помещении крови в гипотонический раствор, эритроциты набухают, приобретают сферическую форму; мембрана перестает удерживать гемоглобин, который выходит в окружающую жидкость, — явление гемолиза. Выход гемоглобина из эритроцитов может происходить в организме при действии змеиного яда, токсинов, выделяемых некоторыми бактериями и возбудителями паразитарных болезней. Гемолиз эритроцитов развивается также при переливании крови, несовместимой по группе, поэтому при введении в кровь животным жидкостей важно следить за тем, чтобы вводимый раствор был изотоническим.

У эритроцитов по сравнению с плазмой и лейкоцитами крови относительно большая плотность (удельный вес), если кровь предварительно обработать веществами, препятствующими свертыванию, и поместить в сосуд, то отмечают оседание эритроцитов. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) имеет диагностическое и прогностическое значения.

Лейкоциты — клетки крови, выполняющие многообразные функции, прежде всего защищают организм от чужеродного влияния путем фагоцитарной активности, формируют гуморальный и клеточный иммунитет, а также участвуют в восстановительных процессах при тканевом повреждении.

Лейкоцитов в крови в 600…800 раз меньше, чем эритроцитов. Увеличение количества лейкоцитов — лейкоцитоз — характерный признак многих патологических процессов.

Лейкоциты образуются в кроветворных органах, поступают в кровь и непродолжительное время находятся в сосудистом русле. Затем они мигрируют в соединительную ткань вокруг сосудов и в органы, где осуществляют свою основную функцию. Для многих лейкоцитов тканевая фаза жизни является завершающей.

Особенность лейкоцитов — подвижность: в цитоплазме, непосредственно около цитоплазматической мембраны, имеется комплекс микрофиламентов, с помощью которых приводится в движение клеточная поверхность и образуются псевдоподии. Изменяя внешнюю форму, лейкоциты способны активно перемещаться между клетками эндотелия сосудов, проникать через базальные мембраны и клетки эпителия, мигрировать в основном веществе соединительной ткани. Классификация лейкоцитов основана на морфологических признаках, выявляемых при световой микроскопии мазков крови (см. цв. вкл., рис. VI).

В цитоплазме зернистых лейкоцитов, или гранулоц и т о в, отмечают специфическую зернистость. Зрелые зернистые лейкоциты имеют сегментированное ядро, поэтому их называют сегментоядерными.

Выделяют три вида клеток: нейтрофилы, их зернистость окрашивается кислыми и основными красителями; эозинофилы — кислыми; базофилы — основными красителями.

Нейтрофилы составляют от 25 до 70% всех лейкоцитов, у лошадей, северных оленей, собак — до 65…70% — это так называемый нейтрофильный профиль крови. Размеры нейтрофилов колеблются от 8 до 15 мкм. Эти клетки обладают высокой фагоцитарной активностью и названы И. И. Мечниковым микрофагами.

Нейтрофилы лишь несколько часов циркулируют в сосудистой крови. В их цитоплазме обнаруживают небольшое количество включений гликогена, в периферической зоне содержатся микрофиламенты, обеспечивающие движение клетки. Характерным для нейтрофилов является наличие двух разновидностей гранул, окрашивающихся как основными, так и кислыми красителями.

У птиц гранулы окрашиваются эозином в ярко-красный цвет, т. е. имеют выраженное сродство к кислым красителям, поэтому их называют псевдоэозинофилами.

Гранулы нейтрофилов представляют собой лизосомы, содержащие гидролитические ферменты, в том числе пероксидазу. В гранулах содержатся также щелочная фосфатаза, основной катионный белок и фагоцитины, обладающие антибактериальной активностью. Благодаря совместному действию многочисленных ферментов, содержащихся в гранулах, нейтрофилы могут переваривать макромолекулы.

В крови обнаруживают нейтрофилы различной степени дифференциации: предшественники сегментированных форм —палочкоядерные имеют ядро в виде буквы S; юные содержат бобовидное ядро; зрелые сегментоядерные с ядром из нескольких сегментов, соединенных тонкими перемычками. Соотношение трех видов нейтрофилов (палочкоядерных, юных, сегментоядерных) имеет диагностическое значение, так как при многих патологических состояниях уменьшается количество сегментоядерных и нарастает количество палочкоядерных и юных нейтрофилов, поступающих в сосудистую кровь из красного костного мозга. Обогащение крови менее дифференцированными (молодыми) формами нейтрофилов получило название «сдвиг влево». Это связано с тем, что при выведении лейкограммы незрелые клетки принято записывать слева, а зрелые — справа. Резкий сдвиг влево наблюдают при тяжелых септических инфекциях.

Благодаря хемотаксису (направленному движению) нейтрофилы мигрируют из кровеносных капилляров в соединительную ткань, где накапливаются в очаге воспаления и осуществляют фагоцитарную функцию, обеспечивают очищение очага воспаления от микроорганизмов и продуктов распада. В процессе фагоцитоза нейтрофилы погибают, вместе с бактериями и остатками разрушенных тканей образуют массу, называемую гноем. Нейтрофилез — увеличение в лейкоцитарной формуле процента нейтрофилов — наиболее типичен для воспалительных процессов.

Эозинофилы составляют 2…12% всех лейкоцитов сосудистой крови. Эозинофилы крупнее нейтрофилов, имеют диаметр

12… 18 мкм. Ядро зрелых эозинофилов сегментированное, чаще состоит из двух сегментов. Иногда встречаются палочкоядерные и юные формы эозинофилов.

Для эозинофилов характерна относительно крупная специфическая зернистость цитоплазмы. Гранулы, как правило, равномерно и плотно заполняют площадь цитоплазмы. Гранулы ярко окрашиваются в оранжево-красный или красный цвет, т. е. обладают оксифилией. Гистохимическими методами в зернистости выявлены различные ферменты: кислая фосфатаза, пероксидаза, гистаминаза, арилсульфатаза и др.

Эозинофилы обладают хемотаксисом. Хемотаксическими веществами являются комплексы антиген—антитело, гистамин и другие низкомолекулярные факторы, выделяемые тканевыми базофилами. Во время фагоцитоза происходит дегрануляция эозинофилов, высвобождение из гранул многих ферментов, с помощью которых осуществляется инактивация гистамина и других медиаторов воспаления. Таким образом, эозинофилы выполняют антигистаминную функцию и ограничивают воспалительный процесс. Эозинофилы участвуют в иммунных реакциях при паразитарных болезнях. В защитном механизме важнейшее значение имеет прямой контакт эозинофилов с возбудителем, поэтому эти гранулоциты скапливаются вокруг внедрившихся в организм паразитов.

Базофилы — самая малочисленная разновидность зернистых лейкоцитов. Они составляют 0,5…2% всех лейкоцитов. В крови птиц базофилов 3…4%, земноводных — до 20%. В окрашенных мазках крови диаметр базофилов несколько меньше, чем других зернистых лейкоцитов, — 10… 12 мкм.

В цитоплазме базофилов имеется неравномерно распределенная зернистость, различная по величине и форме. При окраске по Романовскому—Гимзе зернистость красно-вишневого цвета, т. е. обладает метахромазией и окрашивается в цвет, отличающийся от цвета основного красителя (азура). Это обусловлено особой формой полимеризации молекул красителя при взаимодействии с гепарином, входящим в состав гранул. Кроме гепарина имеются гранулы, содержащие высокоактивное вещество — гистамин.

На поверхности базофилов расположены специальные рецепторы, с помощью которых связываются иммуноглобулины. Присоединение антигенов (аллергенов) и образование комплекса антиген-антитело вызывают дегрануляцию и выход значительного количества гепарина и гистамина. Таким образом, базофилы участвуют в иммунологических реакциях организма, в частности в реакциях аллергического типа.

Незернистые лейкоциты (агранулоциты) характеризуются отсутствием специфической зернистости в цитоплазме и несегментированными ядрами. В группе агранулоцитов выделяют два вида клеток: моноциты и лимфоциты.

Моноциты составляют от 1 до 8% всех лейкоцитов сосудистой крови. Это самые крупные из лейкоцитов, их диаметр —.

18…20 мкм и более. Чаще всего моноциты имеют ядро бобовидной формы, содержащее конденсированный хроматин и мелкие ядрышки. Это клетки с относительно большим количеством голубовато-серой цитоплазмы, содержащей липиды, гликоген, гидролазу, пероксидазу, лизоцим, которые обеспечивают антибактериальное действие.

Моноциты, циркулирующие в крови, являются предшественниками тканевых макрофагов, поэтому их относят к системе мононуклеарных фагоцитов. После пребывания в сосудистой крови (12…36 ч) моноциты мигрируют через эндотелий капилляров в ткани и превращаются в фиксированные и подвижные макрофаги. В большом количестве моноциты мигрируют из кровяного русла в ткани при воспалительных реакциях.

Лимфоциты — многочисленная группа лейкоцитов у большинства животных, составляет 40…65% общего числа лейкоцитов крови, так называемый лимфоцитарный профиль крови. У животных (лошади, собаки, свиньи, северные олени) с нейтрофильным профилем крови лимфоцитов содержится 20…40%.

При световой микроскопии окрашенных мазков крови различают лимфоциты: малые, имеющие диаметр до 8 мкм, средние —.

8,5… 11 мкм, большие — более II мкм.

Малые лимфоциты составляют основную массу (до 90%) всех лимфоцитов. Они характеризуются выраженным преобладанием объема ядра над объемом цитоплазмы. Ядро чаще всего с крупными конгломератами конденсированного хроматина. Незначительное количество базофильной цитоплазмы обнаруживают в виде узкого ободка. Для средних и больших лимфоцитов более характерны ядра слегка бобовидной формы с меньшим количеством конденсированного хроматина и отчетливо заметным ядрышком, а также более широкий ободок цитоплазмы.

Различают два основных класса лимфоцитов: Ти В-лимфоциты.

Т-лимфоциты (тимусзависимые) дифференцируются в корковом веществе долек тимуса из клеток красного костного мозга. Дифференциация выражается в появлении поверхностных маркеров антигенов и многочисленных рецепторов, с помощью которых происходит распознавание чужеродных антигенов и иммунных комплексов.

В-лимфоциты (бурсозависимые) свое название получили потому, что у птиц этот вид лимфоцитов образуется из стволовых предшественников в фабрициевой сумке (Bursa). У животных В-лимфоциты образуются в миелоидной ткани красного костного мозга.

Более 70% малых лимфоцитов сосудистой крови относятся к Т-лимфоцитам, среди которых значительное количество долгоживущих клеток памяти (10 лет и более), тогда как большинство В-лимфоцитов короткоживущие (недели, месяцы).

Циркулирующие в крови Ти В-лимфоциты представляют собой подвижную популяцию относительно функционально неактивных клеток. Вне сосудистого русла они скапливаются в определенных участках периферических лимфоидных органов, где могут при действии соответствующих антигенов подвергаться активации, превращаться в активные формы, размножаться и дифференцироваться в клетки клеточного и гуморального иммунитета, а также создавать увеличенный фонд клеток памяти.

Различают три основные популяции Т-лимфоцитов:

Т-киллеры (цитотоксические лимфоциты);

Т-хелперы (помощники);

Т-супрессоры (угнетающие), отличающиеся поверхностными маркерами, биологическими свойствами и выполняющие специфические функции, которые составляют основу клеточного иммунитета.

Т-лимфоциты синтезируют ряд факторов белкового происхождения: лимфокины, активирующие макрофаги, являющиеся хемотаксическим фактором для нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, обладающих противовирусной активностью (интерферон, лимфотоксин) и т. д.

Цитотоксические лимфоциты (Т-киллеры) путем контактного воздействия или с помощью близкодействующих токсических медиаторов (лимфокинов) разрушают чужеродные клетки-мишени, или изменившиеся клетки организма. Такой тип обезвреживания антигенов (не сопровождающийся выработкой растворимых антител) называют клеточным иммунитетом, который характерен при отторжении трансплантатов, при реакциях гиперчувствительности замедленного типа и разрушении опухолевых клеток, аутоиммунных реакциях.

Эффекторными клетками В-лимфоцитов, участвующих в гуморальном иммунном ответе, являются зрелые плазматические клетки, способные продуцировать иммуноглобулины. Активность В-лимфоцитов регулируют Т-хелперы и Т-супрессоры. Т-хелперы синтезируют медиаторы, которые способствуют дифференциации В-лимфоцитов в плазматические клетки, продуцирующие антитела.

Т-супрессоры подавляют процессы деления В-лимфоцитов и образование плазмоцитов, т. е. оказывают тормозящий эффект на антителообразование. При развитии гуморального иммунного ответа В-лимфоциты превращаются в плазмоциты с участием Т-хелперов, В-лимфоцитов и макрофагов. Хотя на часть антигенов некоторых бактерий В-лимфоциты отвечают самостоятельно. Этим антигенам свойственна особая структура молекул, позволяющая концентрироваться им на поверхности В-лимфоцитов без помощи Т-хелперов.

Для разграничения и выявления морфологически сходных, но функционально разнородных Ти В-лимфоцитов используют иммунологические методы, основанные на определении рецепторов клеточной поверхности. Для идентификации В-лимфоцитов по поверхностным иммуноглобулинам используют метод иммунофлуоресценции. Идентификация Т-лимфоцитов in vitro основана на способности к спонтанному образованию розеток с эритроцитами барана.

Кровяные пластинки — безъядерные элементы сосудистой крови млекопитающих, представляют собой небольшие цитоплазматические фрагменты, отделившиеся от мегакариоцитов красного костного мозга. В 1 мкл крови содержится 250 000…350 000 кровяных пластинок.

При световой микроскопии в окрашенных мазках крови отдельные пластинки имеют вид диска величиной 1…3 мкм, с гомогенной наружной частью — гиаломером (от лат. gialos — стекло, meros — часть), с окрашенными зернами — грануломерами.

Кровяные пластинки обеспечивают основные этапы остановки кровотечения — гемостаза. В участке повреждения эндотелия сосуда и обнажения базальной мембраны происходит оседание и агрегация (слипание) пластинок. Пластинки становятся шаровидными и выделяют ряд соединений, содержащихся в гранулах, которые ускоряют агрегацию пластинок. В результате агрегации пластинок образуется сгусток (белый тромб), препятствующий выходу форменных элементов крови из поврежденного сосуда.

Вследствие изменения поверхности кровяных пластинок активируются факторы свертывания, находящиеся в плазме крови, которые приводят к появлению нерастворимого фибрина, заполняющего пространство между коагулированными пластинками. В последующем для образования кровяного сгустка имеет значение содержащийся в пластинках тромбостенин (сократительный белок). В сосудистой крови пластинки циркулируют около 9. Л0 сут, после чего происходит фагоцитоз, главным образом макрофагами селезенки.

Недостаток в крови пластинок — тромбоцитопения может быть обусловлена нарушением функции мегакариоцитов или очень быстрым удалением кровяных пластинок из крови. Тромбоцитопению также наблюдают при паразитарных болезнях, инфекционной анемии лошадей, лучевой болезни. Сходные по функции с кровяными пластинками, тромбоциты рыб, амфибий, рептилий, птиц представлены овальными клетками с ядром.