Урок биологии на тему; Эритроциты и лейкоциты

Урок биологии на тему; Эритроциты и лейкоциты

Сколько живет эритроцит человека

Форменными элементами крови называют клетки крови — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты (рис. 56). Они образуются в кроветворном органе — красном костном мозге, заполняющем губчатое вещество костной ткани.

Эритроциты , или красные кровяные тельца, — это маленькие безъядерные клетки, имеющие форму двояковогнутого диска.

Функция эритроцитов заключается в доставке кислорода в ткани. Переносчиком кислорода в эритроцитах является красный пигмент — гемоглобин . Это сложный белок, в состав которого входит атом железа. Именно железо связывает кислород из вдыхаемого нами воздуха (это происходит в лёгких), и кровь становится артериальной (ярко-алого цвета).

В тканях кислород отщепляется от гемоглобина (кровь становится тёмно-вишнёвой) и через тончайшие стенки кровеносных капилляров поступает в клетки, где кислород необходим для клеточного дыхания. Освободившись от кислорода, гемоглобин связывает углекислый газ (СО2), образующийся в реакциях обмена веществ во всех клетках, и выносит его с током крови в лёгкие, откуда этот газ выдыхается во внешнюю среду.

Рис. 56. Форменные элементы крови

Необходимо знать, что особенно легко гемоглобин соединяется с угарным газом (СО), образуя прочное соединение. Химическое сродство гемоглобина к СО почти в 300 раз выше, чем к О2. Гемоглобин, соединившийся с угарным газом, надолго теряет способность переносить кислород из лёгких в ткани. В результате в тканях возникает кислородное голодание, что отражается на работе головного мозга и других органов и может привести к смерти.

Внимание! В доме с печным отоплением преждевременное закрытие печной заслонки при неполном сгорании угля может привести к образованию опасного для здоровья и жизни угарного газа. Пострадавшего следует немедленно вынести на свежий воздух.

Эритроциты живут в организме 120–130 дней и разрушаются в основном в печени. Количество эритроцитов в крови — около 5,5 млн в 1 мм 3 . В среднем в минуту убывает 150 тыс. эритроцитов.

Часто встречается заболевание, называемое малокровием или анемией . При этом заболевании наблюдается недостаток гемоглобина в эритроцитах или снижение выработки эритроцитов в красном костном мозге. Поэтому кровь приносит в ткани слишком мало кислорода, необходимого для разложения крупных органических молекул (окисления), в ходе которого выделяется энергия, используемая клетками. А если энергии не хватает, то человек не может долго работать или учиться, постоянно выглядит усталым, не может запомнить прочитанное и т. п. Чаще всего причиной анемии является нехватка железа в организме.

Теплокровность человека обусловлена, в частности, особенностью строения эритроцитов, обеспечивающих доставку в клетки кислорода. Поэтому представляет большой интерес сравнить строение эритроцитов теплокровного организма и холоднокровного (например, лягушки). Предлагаем вам провести такое интересное исследование в ходе лабораторной работы (инструкция приведена в конце параграфа).

Составьте самостоятельно и запишите в тетрадь тезис, поясняющий взаимосвязь таких понятий, как «теплокровность», «гемоглобин», «эритроциты».

Лейкоциты , или белые клетки крови, имеют ядра. У взрослого человека в 1 мм 3 крови содержится 4–9 тыс. лейкоцитов. В течение суток количество лейкоцитов в крови колеблется: в утренние часы их меньше, а после приёма пищи и при мышечных нагрузках число их увеличивается. Количество лейкоцитов значительно возрастает в том случае, если организм поражён какой-либо инфекцией. Большинство лейкоцитов живут в крови только несколько дней, а затем разрушаются, главным образом в селезёнке.

Лейкоциты различаются по форме и своим функциям, но все они участвуют в защите организма от инфекций . Такие разновидности лейкоцитов, как моноциты и нейтрофилы , получили общее название фагоциты (от греч. phagos — «пожиратель»). Они способны передвигаться, подобно амёбам, с помощью ложноножек и захватывать, поглощать и уничтожать чужеродные частицы, проникающие в кровь, то есть осуществлять фагоцитоз (рис. 57, А ). Фагоциты, в отличие от других клеток крови, могут выходить из кровеносных сосудов в ткани и там продолжать фагоцитоз болезнетворных агентов. Кроме того, фагоциты участвуют в разрушении старых отмирающих клеток, а также, что очень важно, переродившихся и смертельно опасных раковых клеток. Явление фагоцитоза было открыто великим русским микробиологом Ильёй Ильичом Мечниковым в 1882 г. Это явление легло в основу учения о защитных свойствах организма — иммунитете .

Рис. 57. Защитная функция лейкоцитов: А — фагоцитоз; Б — образование комплекса антиген-антитело

Прокомментируйте рисунок 57, изображающий процесс фагоцитоза. Поясните, какие клетки крови получили название фагоциты.

Большую группу лейкоцитов (20–30 % от их общего числа) составляют лимфоциты . Образуясь в красном костном мозге, как и другие клетки крови, своё созревание они завершают в лимфатических узлах (В-лимфоциты) и в особой железе — тимусе (Т-лимфоциты).

Именно В-лимфоциты способны распознавать химическую структуру чужеродных веществ, которые получили название антигены , и вырабатывать в ответ специальные белки — антитела . Антитела реагируют на антигены и соединяются с ними, при этом образуется комплекс антиген-антитело , доступный для фагоцитов (рис. 57, Б ). На каждый новый антиген лимфоциты вырабатывают свой, особый вид антител, кроме того, запоминают «врага» и при повторной встрече быстро его распознают и уничтожают. Т-лимфоциты участвуют в разнообразных процессах, обеспечивающих успешную работу В-лимфоцитов.

Читайте также:  Какая должна быть лунка после удаления зуба, фото

К форменным элементам крови относятся тромбоциты — очень маленькие безъядерные клетки, образующиеся в красном костном мозге. Их в среднем 200–300 тыс. в 1 мм 3 . В случае повреждения сосуда и возникновения кровотечения тромбоциты разрушаются, и из них выделяются вещества, запускающие процесс свёртывания крови для остановки кровотечения.

1 . Заполните в тетради таблицу «Строение и функции клеток крови».

Анализ крови на эритроциты: разбираем результаты

Об эритроцитах так или иначе слышали все. Это понятие знакомо еще из школьного курса анатомии и кажется довольно простым. Однако роль этих кровяных клеток в нормальном функционировании организма и их чувствительность к различного рода патологическим процессам – предмет полноценных научных исследований, в результате которых возник такой метод диагностики, как исследование крови на эритроциты.

Что же скрывается за цифрами и обозначениями в бланке анализа крови? Почему микроскопическая красная клетка так важна для нас? Давайте разберемся.

Когда назначается анализ на эритроциты?

Эритроцитами называются кровяные тельца, несущие в себе красный пигмент – гемоглобин. По своим химическим свойствам это белок, который играет ключевую роль в процессах обмена железа и переноса кислорода от легких к тканям. Каждую секунду красный костный мозг здорового человека продуцирует 2,4 млн эритроцитов, срок жизни которых составляет 100–120 дней.

Содержание эритроцитов обозначается в бланке анализа крови как RBC. Отдельно анализ на эритроциты не делается, он входит в общий анализ крови, который назначают в следующих случаях:

  • Профилактическое и диспансерное наблюдение, в том числе беременных.
  • Базовое обследование при госпитализации.
  • Диагностика анемий.
  • Диагностика заболеваний кроветворной системы.
  • Мониторинг текущего лечения.

Если для уточнения диагноза требуется более широкий спектр показателей, чем в стандартном общем (клиническом) анализе, назначается исследование крови с припиской «с СОЭ», он более дорогой и подробный. Также можно сделать анализ СОЭ (скорости оседания эритроцитов) отдельно.

Что собой представляет процедура забора крови?

Специальная подготовка для сдачи крови на анализ не требуется. Рекомендуется брать кровь не ранее, чем через 4 часа после последнего приема пищи. По возможности накануне следует избегать высоких эмоциональных и физических нагрузок, приема алкогольных напитков. Перед тем как войти в процедурный кабинет, лучше отдохнуть 10–15 минут. Кровь берут из подушечки пальца левой руки при помощи одноразового скарификатора либо шприцом из вены. Более качественный биоматериал для анализа – венозная кровь, поэтому для взрослых чаще применяют этот метод. В течение суток уже можно получить результат на руки.

Показатели эритроцитов в анализе крови: норма и патологии

Бланк анализа представляет собой таблицу, в которой указаны названия параметров крови, полученные количественные показатели и их референсные значения (диапазон нормы).

Уровень эритроцитов в крови

Эритроциты по своему количеству являются основными клетками крови, их в несколько раз больше, чем лейкоцитов и тромбоцитов. Референсные значения в анализе крови начинают различаться у мальчиков и девочек с началом полового созревания, поскольку рост тестостерона стимулирует кроветворение.

Норма эритроцитов в крови . У детей референсные значения одинаковы для обоих полов, а в возрасте старше 12 лет для мужского пола в норме характерен более высокий показатель. При подсчете учитываются и «молодые» эритроциты – ретикулоциты.

Эритроциты, млн/мкл (х106)

1 – 14 дней

14 дней – 4,3 недели

4,3 недели – 4 месяца

4 – 6 месяцев

6 – 9 месяцев

9 – 12 месяцев

1 – 3 года

3 – 6 лет

6 – 9 лет

9 – 12 лет

12 – 15
лет

15 – 18
лет

18 – 45
лет

45 – 65
лет

Старше
65 лет

Избыток эритроцитов (в том числе ретикулоцитов) в крови называется эритроцитозом. Он может наблюдаться при обезвоживании, ставшем последствием диареи, рвоты, чрезмерного потоотделения, диабета, обширных ожогов, перитонита. Физиологически повышены эритроциты в крови людей, находящихся в режиме кислородной недостаточности, – жителей высокогорных районов, летчиков, альпинистов, спортсменов. Если причина патологическая, то речь может идти о болезнях дыхательной и сердечно-сосудистой систем, поликистозе почек, дисфункции костного мозга – эритремии.

Когда анализ крови показывает, что эритроциты (в том числе ретикулоциты) понижены, речь идет об эритропении. Физиологической причиной последней может быть гипергидратация, а патологической – анемии различного происхождения.

Гемоглобин

Нормальные показатели гемоглобина у детей не зависят от пола. С подросткового возраста начинается ощутимая разница референсных значений у мужчин и женщин: «женский» гемоглобин как правило пониже, что является следствием более низкой нормы эритроцитов, которые его переносят.

Читайте также:  Реакция микропреципитации с нетрепонемным антигеном (RPR)

Повышенные по сравнению с нормой значения гемоглобина могут быть обусловлены физиологическими причинами, такими же, как в случае с эритроцитами: обезвоживанием и дефицитом кислорода. В остальных случаях чрезмерно высокий гемоглобин может сигнализировать, например, о недостаточности сердечно-сосудистой или дыхательной систем, поликистозе почек, патологии костного мозга – эритремии. Пониженные значения гемоглобина наблюдаются физиологически при гипергидратации (перенасыщении организма жидкостью и, как следствие, разбавлении концентрации эритроцитов в крови) и патологически – при анемиях различного происхождения.

Референсные значения приведены в таблице:

Уровень гемоглобина, г/дл

1 – 14 дней

2 – 4,3 недели

4,3 – 8,6 недель

8,6 недель – 4 месяца

4 – 6 месяцев

6 – 9 месяцев

9 – 12 месяцев

1 год – 5 лет

5 – 10 лет

10 – 12 лет

12 – 15
лет

15 – 18
лет

18 – 45
лет

45 – 65
лет

Более 65
лет

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)

Если в пробирку с кровью добавить антикоагулянт (вещество, предотвращающее свертываемость), кровь постепенно разделится на два слоя: сверху будет прозрачная плазма, а на дне – осевшие эритроциты. СОЭ оценивается по высоте плазмы в миллиметрах (за 1 час).

10 лет

10 – 50 лет

Более 50 лет

Слишком быстрое выпадение эритроцитов в осадок может иметь физиологические причины: пожилой возраст, беременность, послеродовой период, менструации. Также высокая СОЭ наблюдается во время воспалительных процессов, интоксикаций, инфекционных заболеваний, коллагенозов, при инфаркте миокарда, травмах и переломах, анемии, кровопотерях, почечных патологиях, злокачественных опухолях. Возможно повышение СОЭ и во время приема лекарств: эстрогенов, глюкокортикоидов. Медленное выпадение эритроцитов в осадок бывает при недостаточном питании, снижении мышечной массы, беременности, гипергидратации, приеме кортикостероидов.

Форма эритроцитов

Здоровый эритроцит имеет форму сплюснутой по центру, гладкой и округлой пластинки с упругими стенками. Отклонения бывают редко, однако могут сказать о многих патологиях:

  • Сфероцитоз – эритроциты имеют сферическую форму из-за патологии клеточной мембраны. Такие эритроциты становятся более хрупкими, легко разрушаются в селезенке. Это приводит к анемии. Лечится удалением селезенки: хотя эритроциты сохраняют ненормальную форму, они уже не разрушаются. Сходная патология – эллиптоцитоз, при которой эритроциты имеют форму овальной лепешки. Оба отклонения носят наследственный характер.
  • Акантоцитоз (звездчатость эритроцитов) встречается при поражениях печени, наследственных дефектах.
  • Серповидный эритроцитоз – следствие малярии, возникает из-за разрывов оболочки эритроцита. Гемоглобин в таком эритроците может кристаллизоваться и перестать выполнять свои функции.

Эритроцитарные индексы

Это не специфические показателями для каких-либо заболеваний, но в совокупности с другими могут помочь при уточнении диагноза.

Средний объ е м
эритроцитов,
MCV, фл

Сколько живет эритроцит человека

Постановка проблемы: «В 5 л крови человека может раствориться около 10 мл кислорода, а для удовлетворения потребности организма его нужно около 200 мл в 1 мин. Как организм человека получает нужное количество кислорода?»
Ожидаемый ответ: «Если кровь не обеспечивает потребностей организма человека в кислороде, связывая его физически, то есть растворяя в себе, значит, в крови должны быть вещества, способные химически связывать кислород и в виде соединений транспортировать его к тканям».
Действительно, такие химические вещества в крови есть, и они называются дыхательными пигментами.

Дыхательные пигменты и их значение
Дыхательные пигменты — это вещества крови и гемолимфы, обратимо связывающие молекулярный кислород. При высоких концентрациях кислорода пигмент легко его присоединяет, а при низких — быстро отдает.
По своей природе дыхательные пигменты — сложные белки, в состав которых помимо собственно белковой части входит еще и металл. Такие сложные белки называются металлопротеидами. В крови животных разных систематических групп присутствуют разные дыхательные пигменты. Например, у некоторых улиток и ракообразных гемолимфа содержит гемоцианин (медьсодержащий белок, окисленная форма которого имеет синий цвет, восстановленная — бесцветная), y головоногих моллюсков и некоторых кольчатых червей — гемоэритрин, а кровь некоторых червей содержит хлорокруонин (железосодержащий белок, окисленная форма которого имеет красный, а восстановленная — зеленый цвет). Ну а самым распространенным дыхательным пигментом у животных является гемоглобин.
Постановка проблемного вопроса: «Почему среди всех дыхательных пигментов наибольшее распространение получил гемоглобин?»
Ожидаемый ответ: «Наверное, по сравнению с другими пигментами гемоглобин может связывать больше кислорода».
Действительно, гемоглобин способен присоединять больше кислорода, чем другие дыхательные пигменты. Гемоглобин относится к железосодержащим пигментам. Он присутствует в крови некоторых моллюсков, кольчатых червей и всех позвоночных животных. Окисленная форма гемоглобина имеет оранжево-красный (алый) цвет (артериальная кровь), а восстановленная форма — пурпурно-красный цвет (венозная кровь).
Связывающая способность некоторых пигментов по отношению к кислороду приведена в таблице 1.
Таким образом, гемоглобин по сравнению с другими дыхательными пигментами может обратимо связать больше кислорода, то есть он обладает большей кислородной емкостью (кислородная емкость крови, или КЕК, — это максимальное количество кислорода, обратимо связываемое дыхательными пигментами). Поэтому в ходе эволюции выбор был сделан в пользу гемоглобина.

Читайте также:  Роды с рубцом на матке после кесарева сечения и не только

Кислородная емкость крови
у разных животных
Кислородная емкость крови у разных форм животных зависит от условий их обитания и образа жизни. Усложнение организмов в ходе эволюции, выход животных из воды на сушу, появление терморегуляции, возрастание интенсивности окисления были бы невозможны без повышения КЕК.
Постановка проблемного вопроса: «Каким образом в ходе эволюции животных была повышена кислородная емкость крови?»
Ожидаемый ответ: «КЕК можно повысить, увеличивая концентрацию гемоглобина в крови».
Действительно, повышая концентрацию гемоглобина в крови, можно увеличить КЕК. У большинства беспозвоночных животных (моллюски, некоторые кольчатые черви) гемоглобин растворен в плазме крови. По мере роста активности животных потребность в кислороде все возрастала, но дальнейшее увеличение концентрации дыхательного пигмента в плазме приводило к повышению вязкости крови и затрудняло ее передвижение по капиллярам, то есть ухудшало снабжение тканей кислородом.
Постановка проблемного вопроса: «Как же можно увеличить содержание гемоглобина в крови, не увеличивая ее вязкости?»
Ожидаемый ответ: «Пигмент может быть изолирован от плазмы путем «упаковки» в особые клетки».
Действительно, локализация пигмента в клетках дает возможность увеличить его содержание в крови без одновременного увеличения числа частиц в растворе, то есть без увеличения вязкости. У позвоночных животных гемоглобин находится в специальных клетках крови — эритроцитах.

Выполнение лабораторной работы
В ходе выполнения лабораторной работы предстоит выяснить, что представляют собой эритроциты, как они приспособлены к выполнению газовой (дыхательной) функции.

Инструктивная карточка
Тема «Изучение постоянных препаратов крови лягушки и человека, выявление особенностей строения эритроцитов человека в связи с выполняемыми функциями».
Оборудование: микроскопы, микропрепараты «Кровь лягушки» и «Кровь человека».
Ход работы
1. Исследуйте микропрепарат «Кровь лягушки» под микроскопом.
2. Опишите форму и строение эритроцитов лягушки, сделайте рисунок.
3. Рассмотрите микропрепарат «Кровь человека» под микроскопом. Найдите эритроциты и зарисуйте их в тетради.
4. Сравните эритроциты лягушки и человека, заполните таблицу 2.
5. Сделайте вывод о том, каково значение выявленных различий в организации эритроцитов лягушки и человека.
Обсуждение результатов лабораторной работы.
В ходе лабораторной работы учащиеся должны выявить следующие особенности эритроцитов человека по сравнению с лягушкой:
1. Очень малые размеры — их диаметр составляет 7-8 мкм и приблизительно равен диаметру кровеносных капилляров. Эритроциты же лягушки очень велики — до 22,8 мкм в диаметре, но их количество невелико — 0,38 млн в 1 мм3 крови.
2. Большая концентрация эритроцитов в крови человека и большая суммарная площадь поверхности (в 1 мм3 крови содержится около 5 млн эритроцитов, суммарная площадь их поверхности составляет около 3 тыс. м2).
3. Эритроциты всех млекопитающих, кроме верблюдов, имеют необычную форму двояковогнутого диска. Это увеличивает площадь поверхности эритроцита.
4. Отсутствие ядер в зрелых эритроцитах человека (молодые эритроциты ядра имеют, но они в дальнейшем исчезают) позволяет разместить больше молекул гемоглобина в эритроците (в зрелом эритроците их около 265х106).
Таким образом, строение эритроцитов человека идеально подходит для выполнения ими газовой функции. Благодаря особенностям строения эритроцитов кровь быстро и в больших количествах насыщается кислородом и доставляет его в химически связанном виде в ткани. А это одна из причин (наряду с четырехкамерным сердцем, полным разделением венозного и артериального кровотоков, прогрессивными изменениями в строении легких и т. д.) гомойотермности (теплокровности) млекопитающих, в том числе и человека.

Образование и гибель эритроцитов. Малокровие
Процесс образования эритроцитов носит название эритропоэза (а процесс кроветворения называется гемопоэзом), ткань, в которой он происходит, называют кроветворной (гемопоэтической).
Постановка вопроса: «Где расположена кроветворная ткань?»
Ожидаемый ответ (на основе ранее изученного материала): «У младенцев кроветворная ткань содержится во всех костях, а у взрослых людей — в так называемых плоских костях (кости черепа, ребра, грудина, позвонки, ключицы, лопатки)».
Продолжительность жизни эритроцитов у взрослых людей составляет около 3 месяцев, после чего они разрушаются в печени или селезенке. Белковые компоненты эритроцита расщепляются на составляющие их аминокислоты, а железо удерживается печенью и хранится в ней в составе белка ферритина. Железо может в дальнейшем использоваться при образовании новых эритроцитов.
Каждую секунду в организме человека разрушается от 2 до 10 млн эритроцитов. Скорость paспада эритроцитов и замещения их новыми зависит от содержания в атмосфере кислорода, доступного для переноса кровью. Низкое содержание кислорода стимулирует эритропоэз. Благодаря этому оказывается возможной адаптация человека, например, к пониженному содержанию кислорода в горах.

​Олег ПЕТУНИН, заведующий кафедрой естественно-научных и математических дисциплин Кузбасского регионального ИПКиПРО, доктор педагогических наук, профессор, отличник народного просвещения, победитель Всероссийского конкурса «Учитель года России»-1996

Ссылка на основную публикацию
Упражнения от запора – у взрослых, для работы кишечника, йога
Физические упражнения для борьбы с запорами Спортсменам, людям физического труда практически неведома проблема запора. Наоборот, офисные работники, так называемые „белые...
Ультразвуковая диагностика варикозного расширения и тромбоза вен малого таза у женщин — Бурков С
Ультразвуковая диагностика варикозного расширения и тромбоза вен малого таза у женщин SonoAce-R7 Универсальный ультразвуковой сканер высокого класса, ультракомпактный дизайн и...
Ультразвуковая оценка носовой кости в I триместре беременности — Андреева Е
Что такое ТВП? Содержание: Нормы толщины воротникового пространства Вероятность развития хромосомных заболеваний Что делать, если ТВП не в норме? Особое...
Упражнения при артрите коленного сустава – показания, польза, вред и потенциальные противопоказания
Лечебная физкультура при ревматоидном артрите Ревматоидный артрит характеризуется деформацией суставов, ограничением их подвижности и развитием контрактур (обездвиженности). Для уменьшения симптомов...
Adblock detector