Около 90 % сухого вещества эритроцитов составляет гемоглобин.
В крови взрослого человека в норме циркулирует примерно 25 триллионов эритроцитов. Представить себе это количество можно так: если уложить все эритроциты рядом друг с другом, то получившейся цепочкой (длиной около 200 000 км) можно было бы опоясать земной шар по экватору 5 раз.
Эритроцит живет в среднем 120 дней, а затем гибнет (разрушается). Причем тут возможны два варианта. Во-первых, старые эритроциты подвергаются фагоцитозу, то есть пожираются клетками-фагоцитами, которые для того и предназначены, чтобы уничтожать почему-либо не нужные организму клетки – как чужеродные, например, микробные, так и собственные, «отслужившие свой срок». Фагоцитов особенно много в печени и селезенке, поэтому эти органы называют «кладбищем эритроцитов». Во-вторых, старые эритроциты (они становятся более круглыми) прямо в кровяном русле подвергаются гемолизу – растворению.
Некоторые эритроциты «не доживают» отпущенный им срок и разрушаются из-за механического повреждения во время циркуляции по сосудам (этот процесс называется фрагментоз). Обычно это в чем-то дефектные эритроциты. То есть среди эритроцитов в организме, как и во всей живой природе, происходит своего рода естественный отбор.
Каждые сутки в человеческом организме образуется и разрушается около 200–250 миллиардов эритроцитов. Эритроцит образуется из клетки-предшественника, имеющей, как и все «нормальные» клетки, ядро, – эритробласта, который затем последовательно проходит несколько стадий превращения в нормобласт.
На стадии «зрелого» нормобласта происходит выталкивание ядра и образование «нормального» эритроцита, который так и называется – нормоцит. Но иногда ядро выталкивается на более ранних стадиях, то есть из «недозрелых» нормобластов, и из такой клетки образуется ретикулоцит , то есть соответственно недозрелый эритроцит. Впрочем, через 1–2 суток после выхода из костного мозга в кровь ретикулоциты «дозревают» и становятся нормальными, «взрослыми» эритроцитами-нормоцитами.
Около 90 % сухого вещества эритроцитов составляет гемоглобин – так называемый дыхательный фермент. По химической структуре он представляет собой соединение белка (глобина) и 4 молекул гема, каждая из которых имеет в своем составе атом железа. Атом железа отличается тем, что имеет большое число свободных электронов, благодаря чему легко образует различные комплексы, в частности, способен присоединять (и отдавать) молекулу кислорода.
Гемоглобин в крови содержится в виде 3 физиологических соединений. Гемоглобин, который «взял» кислород и несет его к тканям, называется оксигемоглобин (HbO2). Именно он придает ярко-алую окраску артериальной крови.
Гемоглобин, отдавший кислород тканям, превращается в так называемый восстановленный гемоглобин, или дезоксигемоглобин (Hb). Он циркулирует в венозной крови и придает ей более темный цвет. Гемоглобин, присоединивший углекислый газ и несущий его к легким, называется карбгемоглобин и тоже находится в артериальной крови.
При разрушении эритроцитов гемоглобин выходит в плазму крови, от него отщепляются молекулы гема, и он превращается в желчный пигмент билирубин . Билирубин с желчью поступает в кишечник и выводится из организма с калом и мочой – в форме соответственно стеркобилина и уробилина. Каждые сутки примерно 8 г гемоглобина (около 1 %), находящегося в крови, превращается в билирубин.
Лейкоциты
Лейкоциты подразделяют на две основные группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, а к агранулоцитам – лимфоциты и моноциты.
Нейтрофилы
Нейтрофилы – самая многочисленная группа лейкоцитов, они составляют 50–75 % всех белых кровяных телец. Нейтрофилами они называются потому, что их зернистость можно окрашивать нейтральными красками.
Нейтрофилы различают «по возрасту»: молодые и зрелые формы. Молодые – это («по старшинству», начиная с самых младших) миелоциты, юные (метамиелоциты), палочкоядерные; зрелые – это сегментоядерные. В крови здорового человека подавляющее большинство нейтрофилов представлены зрелыми формами – сегментоядерными, а юных и палочко-ядерных (молодых) должно быть не более 1 % и 5 % соответственно.
При этом в крови человека циркулирует не более 1 % нейтрофилов, имеющихся в организме; 99 % их сосредоточены в различных тканях. В частности, резерв нейтрофилов в костном мозге в 50 раз превышает их количество в крови. По первому требованию организма происходит дополнительный выброс нейтрофилов в кровь. С чем же связано это «первое требование»?
Нейтрофилы – главные защитники организма. Нейтрофилы первыми устремляются в место повреждения тканей, так как они наиболее подвижные из всех лейкоцитов. В случае надобности нейтрофил выпускает псевдоподии («ложноножки»), проникает через стенку капилляра и спешит туда, где какой-нибудь микроб «нарушил границу» – попал в организм. Нейтрофилы движутся со скоростью 40 мкм в минуту, что совсем не мало для такой малютки, не превышающей в диаметре 10–15 мкм.
Дальше нейтрофил нападает на врага – микробную клетку или собственные разрушающиеся клетки организма – и буквально пожирает его, и это называется фагоцитозом (от греч. фаго – «пожираю» и цитос – «клетка»), а клетки, способные осуществлять подобные действия, – фагоцитами . Затем фагоцит переваривает и уничтожает то, что «съел», благодаря собственным ферментам и другим веществам. Причем один нейтрофил способен «съесть» (то есть уничтожить) 20–30 бактерий. Иногда, впрочем, он погибает сам в этом неравном бою, и тогда бактерии остаются победителями на поле боя и продолжают размножаться.
Но нейтрофилы способны и к более тонким и сложным методам борьбы: например, они выделяют специальные вещества (лизосомные белки), которые пагубно воздействуют на бактерии, а также интерферон, обладающий противовирусным действием. Нейтрофилы вовсе не всегда так активны и агрессивны, а только тогда, когда в этом возникает необходимость, о чем они узнают по повышению уровня гормонов в крови, в частности, адреналина и ацетилхолина, и некоторых других веществ, а также по увеличению концентрации токсинов – продуктов жизнедеятельности микробов.
Эозинофилы
Эти клетки крови называются эозинофилами потому, что зернистость в их цитоплазме окрашивается кислыми красками, в частности, эозином. Эозинофилы тоже умеют пожирать микробов (то есть обладают фагоцитарной способностью), но их слишком мало, поэтому они не играют заметной роли в процессе фагоцитоза.
Зато они способны обезвреживать и разрушать аллергены. В частности, они вырабатывают фермент (гистаминазу), который разрушает гистамин. А без гистамина не обходится ни одна аллергическая реакция. (Именно поэтому при аллергии применяются антигистаминные препараты – тавегил, супрастин, кларитин и др.) Гистамин содержится в гранулах базофилов и так называемых тучных клеток, а эозинофилы способны «пожирать» эти гранулы.
Эозинофилы вырабатывают также белок плазминоген, который участвует в растворении кровяного сгустка, когда тот уже не нужен.
Базофилы
Базофилы – самая малочисленная группа гранулоцитов: они составляют 0–1 % всех лейкоцитов. Зернистость базофилов хорошо окрашивается щелочными, или основными, красками. Вспомните школьную химию: щелочи иначе называются основаниями. А основание по-латыни – «базис», поэтому эти клетки и называются базофилами. Базофилы вырабатывают гистамин, а также гепарин. Гистамин расширяет капилляры в очаге воспаления, а гепарин препятствует свертыванию крови. Благодаря этому кровообращение в области воспаления улучшается, что способствует стиханию воспалительного процесса.
Моноциты
Моноциты относятся к агранулоцитам – то есть не имеют зернистости. Эти клетки способны двигаться наподобие амеб и обладают выраженной фагоцитарной и бактерицидной активностью. Если один нейтрофил может убить 20–30 бактерий, то моноцит – до 100.
К очагу воспаления моноциты прибывают несколько позже нейтрофилов, и как раз к тому времени, когда там образуется кислая среда, в которой нейтрофилы теряют активность. Моноциты же в кислой среде, наоборот, максимально «оживляются». Они пожирают микробов, погибшие лейкоциты, поврежденные воспалением клетки тканей и таким образом очищают это место и подготавливают его для регенерации. За это моноциты получили название (у физиологов) «дворники организма».
Моноциты, прибывшие в ткани, превращаются в макрофаги («большие пожиратели»). Но они не просто пожирают; они перерабатывают поглощенные чужеродные вещества и переводят их в особое соединение – иммуноген, который совместно с лимфоцитами (см. ниже) формирует уже специфический иммунный ответ, то есть строго определенную защитную реакцию на строго определенное чужеродное вещество.
