Эритроциты и лейкоциты: что это и чем они отличаются

Кровь – особая жидкая ткань организма, отличающаяся от других тканей. Части крови получили собственные названия – плазма и форменные элементы. Такое название «форменные элементы» ввели, так кровь содержит необычные образования, не являющимися клетками (они имеют столько серьезные отличия от привычных видов клеток, что их нельзя назвать таковыми), но имеющие собственную форму и структуру. Одними из них являются эритроциты и лейкоциты.

Содержание:

• Эритроциты
• Строение красных кровяных телец
• Жизнь и смерть эритроцитов
• Роль эритроцитов в организме
• Лейкоциты
• Виды лейкоцитов
• Формирование лейкоцитов
• Функции лейкоцитов
• Сравнение красных и белых кровяных телец
• Отличия между эритроцитами и лейкоцитами

Эритроциты

Пожалуй, главную задачу крови выполняют именно эритроциты — красные кровяные тельца, основная функция которых — транспорт кислорода и углекислого газа. 300 лет назад их называли «красными кровяными шариками», впервые они были найдены не в крови человека, а лягушки.

Позже, известный биолог А. Левенгук обнаружил их и в человеческой крови. Долгое время люди пребывали в полном неведении относительно функций этих клеток, и только в девятнадцатом веке ученые смогли выяснить назначение эритроцитов.

Строение красных кровяных телец

Чтобы наиболее эффективно выполнять свое предназначение, эритроциты должны:

• Иметь наибольшую площадь своей поверхности.
• Содержать в себе как можно больше гемоглобина.
• Проходить через самые мелкие сосуды.

Все эти пункты клетки выполняют благодаря своей необычному телу. В отличие от заблуждений прошлых веков, эритроциты имеют вовсе не шарообразную форму – тело кровяной клетки представляет собой двояковогнутый диск, то есть приплюснутый посредине. Благодаря такой форме, достигается увеличение площади поверхности клетки относительно ее объема (по сравнению с шаром).

Строение эритроцита

Также дисковидная форма помогает этим клеткам сворачиваться «в трубочку» при продвижении по мельчайшим сосудам. И хотя диаметр обычного эритроцита составляет примерно 8 мкм, он способен, «свернувшись», пройти в капилляр диаметром до 2-3 мкм.

Для максимального насыщения эритроцита гемоглобином многие органоиды или вовсе не присутствуют (как ядро), или представлены в малом количестве. Гемоглобин составляет 90% сухого вещества красных кровяных телец. Эритроциты содержат в своем теле такое большое количество гемоглобина из-за его способностей:

1. При избытке в среде кислорода (то есть в легких) гемоглобин способен присоединять его к себе, превращаясь в оксигемоглобин. Он окрашивает насыщенную кислородом кровь в алый цвет.
2. В тканях с низким содержанием кислорода белок отщепляет от себя кислород в окружающую среду.

Жизнь и смерть эритроцитов

Процесс кроветворения, итогом которого является эритроцит, получил название эритропоэз. Все клетки крови происходят из особого класса стволовых клеток костного мозга. В результате деления стволовой клетки одна клетка будет сохранять ее свойства, а другая с каждым последующим делением будет приобретать все более характерные для зрелых клеток качества.

Эритропоэз

Принципиально важно, что из стволовых клеток могут образовываться предшественники любых клеток крови, а из их близких потомков – унипотентых клеток – предшественницы только одного вида. При дальнейшем делении из простых близких потомков получаются морфологически распознаваемые клетки, их называют кроветворными ростками или клетками предшественниками.

Эритробласт (первая стадия бласты) имеет ядро. Они способны к делению (в отличие от эритроцитов, не имеющих ядра), поэтому образуют большое количество клеток следующего поколения – проэритробласт. Их основная задача заключается в созревании, которое выражается в синтезе и накоплении гемоглобина.

После нескольких промежуточных стадий будущий эритроцит становится метарубрицитой: именно на этой стадии развития клетка будет избавляться от лишних органоидов. Следующая ступень взросления эритроцита получила имя ретикулоцит или «юный эритроцит». На этой стадии клетки выходят из костного мозга и попадают в общее кровеносное русло, они еще имеют «сеточку» из самопереваренных органоидов, но после 30-45 часов полностью избавятся от остатков и превратятся в зрелых эритроцитов.

В среднем, эритроциты живут 3-4 месяца, продолжительность жизни определяется способностью проходить через мелкие сосуды (при старении теряется прежняя пластичность и клетка становится более жесткой). Если клетка неспособна выполнять свою функцию, она разрушается. Тогда за дело берутся макрофаги (один из видов лейкоцитов), расположенные на внутренней поверхности сосудов – они заглатывают эритроцитов.

Роль эритроцитов в организме

Первостепенная задача эритроцитов – снабжение всех частей организма кислородом и обратный перенос углекислого газа от органов к легким. По сути, это единственная функция эритроцитов – особенности их строения и химического состава не позволяют выполнять еще какие-либо другие задачи.

Лейкоциты

Открытие лейкоцитов случилось лишь чуть более ста лет назад, с этого времени началось изучение их возможностей великим русским физиологом И.И. Мечниковым, труды которого легли в основу новой науки – иммунологии. Белые клетки крови очень разнообразны по строению и функциям. Но у них есть и сходства: все они имеют ядро, попадают в кровь из костного мозга и по мере перемещения выходят за пределы сосудистого русла (свои функции они могут выполнять как в крови, так и в тканях).

Виды лейкоцитов

В цитоплазме лейкоцитов могут содержаться гранулы – скопления продуктов, вырабатываемых клеткой. Лейкоциты, содержащие гранулы, называются гранулоцитами. В зависимости от окрашивания гематоксилином и эозином среди гранулоцитов выделяют:

• Нейтрофилы (нейтральные бледно-розовые клетки)
• Базофилы (содержат кислые вещества в гранулах, благодаря чему окрашиваются гематоксилином в синий цвет)
• Эозинофилы (из-за большого количества щелочных белков в цитоплазме окрашиваются преимущественно эозином в оранжевый цвет).

Лейкоциты, не содержащие гранулы, называются агранулоцитами. Среди них выделяют моноцитов и лимфоцитов.

Строение лейкоцитов

Видов лейкоцитов много, каждый из них имеет собственные особенности строения. Самые большие лейкоциты – нейтрофилы, имеют сегментированное ядро и большое число гранул, содержащих вещества, необходимые для уничтожения микроорганизмов и погибшей ткани. Базофилы содержат гранулы веществ, обеспечивающих воспалительные реакции: гистамин, гепарин, серотонин. Эозинофилы имеют двухлопастное ядро, численность этих клеток не превышает 5% от общего количества лейкоцитов в организме.

Моноциты – самые крупные среди лейкоцитов клетки (16-20 мкм в диаметре) с большим ядром, считаются центральными клетками иммунной системы, за счет того, что могут контролировать лимфоцитов и наиболее продуктивно борются с «вторженцами».

Лимфоциты сравнительно мелкие (8-9 мкм), составляют 30% всех лейкоцитов в крови; почти всю клетку занимает ядро, а по краю виден узенький ободок цитоплазмы.

Формирование лейкоцитов

Как и эритроциты, лейкоциты формируются из стволовых клеток костного мозга. Клетками предшественниками лейкоцитов являются три белых ростка – предки различных лейкоцитов:

• Гранулоцитарный росток формирует: нейтрофилов (их родоначальницами являются миелобласты), эозонофилов (их родоначальницы – эозофильные бласты) и базофилов (родоначальницы – базофильные бласты)
• Лимфоцитарный росток формирует – лимфоцитов (клетки-родоначальницы — лимфобласты)
• Моноцитарный росток формирует– моноцитов (клетки-родоначальницы — монобласты).

Функции лейкоцитов

Основная функция лейкоцитов – защитная, которая заключается в: нейтрализации и удалении чужеродных веществ (токсинов, продуктов жизнедеятельности бактерий); защите от вторжений и уничтожении уже проникших бактерий, вирусов, простейших; уничтожение старых, дефектных и поврежденных собственных клеток.

В зависимости от видов, лейкоциты будут иметь различные способы защиты, так как каждый вид имеет особое строение и собственные особенности для выполнения задачи:

1. Выделение веществ, необходимых для поддержания иммунитета и сопротивления организму вирусам и болезням: альфа-интерферон, лизоцим и протеолитические ферменты – выделяются нейтрофилами; гистамин, гепарин, серотонин – выделяются базофилами; моноциты движутся в крови, затем попадают в ткани и превращаются в тканевых макрофагов, они выделяют лизоцим, гидроперекиси – от них зависит невосприимчивость человека к инфекциям.
2. Активная борьба и уничтожение инородных тел или мертвых тканей организма: основная функция тканевых макрофагов – проглатывание чужеродных клеток, бактерий и активация иммунной системы. Не менее важны и лимфоциты: В-лимфоциты, после активации будут выделять антитела; Т-лимфоциты, которые делятся: на Т-хелперов (способствующих активации и функционированию В- и Т- лимфоцитов) и на Т-киллеров (впрыскивающих в чужеродные или зараженные вирусом клетки перфорин, который уничтожает пораженную клетку).

Сравнение красных и белых кровяных телец

Если сравнивать эритроциты и лейкоциты в плане сложности задач или их важности, то победителем не выйдет никто – человек не может жить как без эритроцитов, так и без лейкоцитов. При этом, практически ничего общего у них нет, единственное, что их связывает — место появления и «место обитания» (однако лейкоциты способны существовать и вне кровеносной системы). Процесс появления обоих форменных элементов одинаково сложный, что бы получить конечный результат в виде зрелого эритроцита или лейкоцита потребуется несколько стадий изменения кроветворных ростков.

Несомненно, лейкоциты будут отличаться от эритроцитов большим видовым разнообразием, обусловленным сложностью и разносторонностью их задачи; эритроцитам же не нужны другие виды, так как их функция заключается в транспорте кислорода и углекислого газа, с чем они превосходно справляются, газы, переносимые ими, не могут подвергнуться мутации и стать серьезной опасностью для организма, что напротив, может случиться с врагами лейкоцитов — вирусами, клетками и бактериями.

Поэтому лейкоциты имеют так много способов борьбы с инородными телами, ведь могут появиться новые опасные болезни или измениться старые, поэтому клетки должны максимально быстро найти способ защиты организма и уничтожения «незваных гостей».

Отличия между эритроцитами и лейкоцитами

Задачи, выполняемые этими маленькими «тельцами» жизненно необходимы для человека: без эритроцитов люди не могли бы дышать, а без лейкоцитов человек бы не имел иммунитета как такового.

Контролировать количество форменных элементов очень важно, поэтому врачи так часто назначают анализы крови, мочи. Снижение количества эритроцитов и концентрации гемоглобина в крови вызовет анемию и серьезную опасность для больного, наличие избытка эритроцитов в моче свидетельствует о заболевании почек, низкая численность лейкоцитов в крови может означать бактериальное инфекционное или же вирусное заболевание (например, тяжелую форму гриппа или гепатит). Поэтому следует не реже раза в шесть месяцев сдавать кровь на анализ: некоторые заболевания протекают практически безболезненно и без явных внешних признаков или вообще бессимптомно, позднее выявление может привести к нежелательным последствиям: осложнениям, появлению хронической болезни, долгому и трудному лечению.