костномозговое кроветворение
advertisement
Т.Н. СОБОЛЕВА, Е.Б.ВЛАДИМИРСКАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК КРОВИ В НОРМАЛЬНОМ КРОВЕТВОРЕНИИ Методические рекомендации для врачей-лаборантов и гематологов. - М.: Издательство «ЮНИМЕД-пресс», 2003, 32 с. Методические рекомендации включают в себя следующие разделы: номенклатура клеток крови, основные представления о жизненном цикле клеток, современная схема кроветворения, костномозговое кроветворение; подробно описана морфология клеток крови, расшифровываются методические подходы к оценке миелограммы, приводятся справочные данные о нормальном составе крови и костного мозга. Рекомендации предназначены ддя врачей-лаборантов и гематологов. Рекомендации созданы сотрудниками кафедры клинической лабораторной диагностики ФУВ РГМУ: асе. Т.Н.Соболевой, проф. Е.Б.Владимирской, М.Н.С. И.С.Мейснер. Рецензенты: директор НИИ детской гематологии РФ, профессор А.Г.Румянцев; профессор кафедры клинической лабораторной диагностики ЦОЛИУВ В.ТМорозова. Подписано в печать 15.04.2003 г. Формат бумаги 60x90/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная. Печ. л. 1,5. Тираж 1200 экз. Заказ № 3-23/03. Отпечатано с готовых диапозитивов в типографии «21 Офсетная типография» © Лабпресс, 2003 © Российский государственный медицинский университет, 2003. ISBN 5-94885-007-2 НОМЕНКЛАТУРА КЛЕТОК КРОВИ. ТЕРМИНОЛОГИЯ Клетки крови представлены лейкоцитами, эритроцитами, тромбоцитами. Лейкоциты в свою очередь могут быть подразделены на гранулоциты - клетки, содержащие в цитоплазме специфическую зернистость, и агранулоциты - клетки, не содержащие специфической зернистости в цитоплазме. К гранулоцитам относятся нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты. Эта терминология отражает тинкториальные свойства специфической зернистости цитоплазмы: эозинофильная зернистость по своей реакции щелочная, воспринимает кислую краску эозин, базофильная зернистость имеет кислую реакцию и окрашивается щелочным красителем метиленовым синим, нейтрофильная зернистость имеет нейтральную реакцию, амфотерна, воспринимает в одинаковой степени кислые и щелочные красители. Цитоплазма молодых клеток базофильна, т.е. будучи кислой из-за высокого содержания РНК, красится основными красками в голубой цвет. Цитоплазма зрелых клеток постепенно приобретает щелочную реакцию, поглощает кислые красители (окси-фильна) и окрашивается ими в розовый цвет. К агранулоцитам принадлежат лимфоциты и моноциты, называемые также мононуклеарами. В цитоплазме этих клеток обнаруживается неспецифическая азурофильная зернистость, получившая свое название вследствие способности избирательно окрашиваться азуром - краской, образующейся из метилено-вого синего в щелочной среде. Цитоплазма агранулоцитов всегда базофильна. Все эти различные по функциональным и морфологическим свойствам клеточные элементы объединены общностью гистогенеза и совместным пребыванием в периферической крови (рис. 1). ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ КЛЕТОК КРОВИ Подобно любым другим клеткам живого организма, клетки крови могут находиться в одной из 3 фаз жизненного цикла: фазе деления, фазе временного обратимого покоя, фазе необратимого покоя, т.е. конечной дифференцировки. Делятся клетки крови митотичесюш путем (схема 1), в результате чего происходит равномерное распределение генетического материала и образуются 2 дочерние клетки, идентичные материнской. Для подготовки этого события необходимо удвоение ДНК, чтобы клетка, подошедшая к митозу, содержала тет-раплоидный (4п) набор хромосом. Поэтому синтез ДНК (S-фаза) - важное событие митотического цикла; ему предшествует фаза постмитотического отдыха G,, во время которой ядро клетки еще имеет диплоидный (2п) набор хромосом; предваряет митоз фаза премитотического отдыха G2, в которой клетка имеет уже удвоенное количество ДНК и готовится к митозу. Митоз (М) - стадия расхождения хромосом, заканчивается разделением клетки на 2 дочерние (М-фаза по положению хромосом в свою очередь делится на последовательные стадии: профазу, метафазу, анафазу, телофазу). Все 4 фазы (Gj, S, G2, M) составляют митотический цикл, занимающий у кроветворных клеток около суток. Созревание клеток, т.е. синтез белков, обладающих рецепторной или ферментной активностью и определяющих ее уровень дифференцировки, происходит в клетке между митозами. При этом замедляется синтез ДНК вплоть до его прекращения, что делает клетку не способной к делению. Таким образом только молодые малодифференцированные клетки способны к делению и составляют так называемый пролиферирующий пул костного мозга. СОВРЕМЕННАЯ СХЕМА КРОВЕТВОРЕНИЯ На рисунке 4 представлена современная схема кроветворения, объединяющая все форменные элементы крови с учетом их возрастных и видовых связей (Воробьев А.И., Бриллиант М. Д., 1976). Схема кроветворения построена таким образом, что в каждом горизонтальном ряду располагаются клетки различных видов, находящиеся на одной стадии зрелости, а в каждом вертикальном ряду - клетки одного вида, последовательно проходящие присущие им стадии созревания. В верхней части схемы находятся молодые родоначальные клетки, в нижней - зрелые элементы, между ними - промежуточные стадии созревания. В основе современных представлений о кроветворении лежит умеренно унитарная теория кроветворения, по которой зрелая клетка крови каждого вида происходит из собственной родоначальной клетки, имеющей в свою очередь общего предшественника с родоначальными клетками других видов. Группа клеток-предшественниц гемопоэза неоднородна по функциональным свойствам. И.Л.Чертков, А.И.Воробьев, М.Д.Бриллиант (1973,1974) разделяют их на 3 самостоятельных класса (первые 3 горизонтальные ряда в схеме кроветворения). Свойствами стволовых клеток, т.е. способностью к клеточным дифференцировкам по всем направлениям кроветворения, обладают только полипотентные клетки-предшественницы I класса. К клеткам-предшественницам II класса относят частично детерминированные полипотентные и бипо-тентные клетки, т.е. элементы с ограниченными возможностями дифференци-ровки. В процессе дальнейшего созревания образуются унипотентные клетки-предшественницы Ш класса, обладающие способностью к трансформации только в определенный клеточный вид. Основная масса клеток-предшественниц находится в покоящемся состоянии (фаза G0) вне митотического цикла, морфологически представляет собой мелкие лимфоидные клетки, не отличимые от зрелых лимфоцитов. Постоянство количественного состава этого клеточного пула поддерживается пролиферацией относительно небольшого количества элементов: в митотическом цикле находится 10% клеток I класса, 40% II класса, и до 75% - III класса. Подготавливаясь к делению, эти клетки приобретают морфологические черты, характерные для бластных клеток. Именно эти клетки, по-видимому, идентифицировались раньше как гемоцитобласты. В соответствии с современной теорией кроветворения их принято называть « недифференцируемые бласты». IV класс в схеме кроветворения составляют морфологически распознаваемые пролиферирующие элементы. К ним относятся «бластные» клетки-родоначальницы каждого специфического вида клеток (лимфобласты, монобласты, миелобласты, эритробласты, мегакариобласты) и пролиферирующие костномозговые элементы (промиелоциты, миелоциты, промоноциты, пролимфоциты, про-нормобласты, базофильные и полихроматофильные нормобласты, промегака-риоциты, мегакариоциты). V класс созревающих клеток объединяет дифференцированные клетки, потерявшие способность к делению, но не достигшие еще стадии функциональной зрелости. К ним относятся метамиелоциты, оксифильные нормобласты, ретикулоциты, палочкоядерные лейкоциты. VI класс объединяет морфологически и функционально зрелые клеточные элементы, обычно присутствующие в периферической крови. МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК КРОВИ Морфология недифференцируемых бластов (бластная форма стволовых клеток) и родоначальных клеток отдельных специфических рядов (миелобласт, мегакариобласт, лимфобласт, монобласт, эритробласт) характеризуется следующими общими чертами молодости клетки: а) большое ядро круглой или овальной формы, занимающее большую часть клетки; б) нежная тонкопетлистая структура ядра с равномерной окраской и калибром нитей хроматина; в) наличие в ядре нуклеол (ядрышек) - пузырьков, заполненных базофиль-ным веществом РНК; г) базофилия цитоплазмы, обусловленная большим количеством РНК в молодых клетках (рис.4, бласты). Наиболее четко и закономерно эти признаки проявляются у недифференцируемых бластов. Характерным признаком последних является также отсутствие зернистости в цитоплазме. Таковы нормальные недифференцируемые бласты, встречающиеся в костном мозге здоровых людей. Их число в норме незначительно (1-4%). Большое число недифференцируемых бластов в костном мозге и крови гематолог видит только при лейкозе. Морфология лейкозных бластов во многом отличается от приведенного здесь описания. По мере созревания клетки постепенно накапливают признаки, позволяющие нам относить их в следующий по зрелости класс. Поэтому всегда имеются переходные формы от одной стадии зрелости к другой, четкая идентификация которых затруднена. Существует правило: если возникает сомнение, к какой стадии - более молодой или более зрелой - относить клетку, надо считать ее более зрелой генерацией, поскольку в ней уже выразилась тендеция к дальнейшей дифференцировке. Лейкоцитарный росток (рис. 2) Гранулоцитарный ряд. Родоначальная клетка этого ряда - миелобласт - характеризуется всеми перечисленными выше признаками молодости. От недифференцируемого бласта его отличает несколько более грубая структура ядра и наличие в цитоплазме скудной неспецифической азурофильной зернистости алого цвета. Миелобласт не имеет еще видовой (нейгрофильной, эозинофильной или базофильной) специфичности. Промиелоцит по своей зрелости и морфологическим чертам занимает промежуточное положение между миелобластом и миелоцитом. Промиелоцит обладает видовой специфичностью: он бывает нейтрофильным, эозинофильным или базофильным. Промиелоцит - самая крупная клетка в нормальном миелоидном ряду (диаметр до 25 мкм), содержит много цитоплазмы. Ядро промиелоцита крупное, часто овальной формы, располагается иногда эксцентрично. Структура его еще молодая (тонкопетлистая), но более грубая, чем у миелобласта. Нуклеолы, как правило, не встречаются, но могут быть единичные и как бы «обломанные». Окраска цитоплазмы негомогенна: наряду с базофильными участками встречаются окси-фильные (преобладание тех или иных тинкториальных свойств зависит от близости промиелоцита по степени зрелости к миелобласту или миелоциту). Особенно характерна для морфологии промиелоцита его зернистость, часто располагающаяся не только в цитоплазме, но и на ядре. Промиелоцитарная зернистость -специфическая (нейтрофильная, эозинофилъная или базофильная), что и определяет принадлежность промиелоцита к одному из рядов гранулоцитов. Будучи специфической, промиелоцитарная зернистость еще незрелая и имеет некоторые особенности, отличающие ее от зрелой специфической зернистости. Нейтрофильная промиелоцитарная зернистость очень обильная, полиморфная, состоит из крупных гранул, различающихся по величине и цвету (розовые, красные, фиолетовые, синие, коричневые). Эозинофильная промиелоцитарная зернистость очень обильная, состоит из объемных гранул, напоминающих шарики. В отличие от зрелой эозинофильной зернистости она синего и коричневого цвета. Базофильная промиелоцитарная зернистость, грубая, менее обильная, чем у других промиелоцитов, но более обильная, чем у зрелого базофила, напоминает небрежные мазки краски фиолетового и грязно-синего цвета, Миелоцит - зрелая для костного мозга клетка. Цитоплазма ее оксифильная. Зернистость, специфическая и зрелая, соответствует специфическому клеточному типу: по ее морфологии и тинкториальным свойствам различают миело-циты нейтрофильные, эозинофильные и базофильные. Ядро у миелоцита круглое или овальное, располагается часто эксцентрично. Структура его грубая. Д.Н. Крюков называл ядра миелоцитов полосатыми. Различают два вида миелоцитов: материнские и дочерние. Материнские -более крупные клетки, по зрелости близки к промиелоцитам, дочерние миело-циты - более мелкая генерация, образующаяся в результате деления и созревания материнских форм. Дочерний миелоцит - последняя клетка в гранулоцитар-ном ряду, способная к делению. Дальнейшее созревание миелоидных элементов выражается только в изменении формы ядра. Метамиелоцит имеет ядро бобовидной формы, оно занимает менее половины клетки, структура его зрелая. У палочкоядерного лейкоцита ядро в виде узкой ленты без перемычек. Ядро сегментоядерного гранулоцита состоит из 2-4 сегментов, соединенных тонкими перемычками. Цитоплазма нейтрофильных лейкоцитов имеет низкое содержание РНК и щелочную реакцию, поэтому красится она кислыми компонентами краски Романовского в розовый цвет (оксифилия). В цитоплазме содержатся мелкие плотные нейтрофильные гранулы (диаметром 0,2-0,5 мкм) коричневого и фиолетового цвета. В определенных условиях, особенно при инфекциях, зернистость становится грубой и более базофильной (патологическая токсигенная зернистость). (Нормальная грануляция лучше всего видна при рН краски 6-7, патологическая - при рН 5,4). Цитоплазма эозинофильных лейкоцитов - практически не видна, она заполнена обильной крупной (0,6 - 0,7 мкм) однородной зернистостью; гранулы объемные, похожи на шарики, окрашиваются эозином в оранжевый цвет, по морфологии и цвету напоминают кетовую икру. У зрелых базофилов ядро лапчатой формы, поэтому в этом ряду выделяют только миелоцит и зрелую сегментоядерную форму. Зернистость базофила крупная, гранулы имеют разную форму и величину, могут быть похожи на небрежные мазки краски, окрашиваются краской Романовского в фиолетовый и грязно-синий цвет. Гранулы хаотично разбросаны в клетке, видны и над поверхностью ядра. Зернистость базофилов растворима в воде, в связи с чем в цитоплазме часто хорошо различимы ячейки - места нахождения растворившейся зернистости. Лимфатический ряд Лимфобдасту (рис. За) присущи те же черты молодости, что и другим родо-начальным клеткам гемопоэза. Отличают его меньшее число нуклеол (1-2), несколько более грубая структура хроматина и значительно более интенсивная окраска цитоплазмы с выраженным ободком перинуклеарного просветления. От миелобласта лимфобласт отличается отсутствием азурофильной зернистости и отрицательной реакцией на миелопероксидазу. Пролимфоцит (рис. 3d)- промежуточная форма между лимфобластом и лимфоцитом, характеризуется более нежной, чем у лимфоцита, структурой ядра и иногда остатками нуклеол в нем. Он меньше лимфобласта, характер и окраска цитоплазмы такие же, как и лимфоцита. Лимфобласты и пролимфоциты бывают нередкой находкой в нормальной крови недоношенных и новорожденных детей. Лимфоцит (рис. 3g) - состоит из круглого или слегка бобовидного ядра грубой структуры (напоминает поверхность скорлупы грецкого ореха) и ба-зофильной цитоплазмы с ободком перинуклеарного просветления. Иногда в цитоплазме содержится азурофильная зернистость. Лимфоциты периферической крови неоднородны по морфологии (рис.5). Особенно ярко проявляется полиморфизм этой популяции у детей. Схематично лимфоциты можно разделить на следующие группы: а) малый лимфоцит - маленькая клетка, чуть больше эритроцита, с круглым или бобовидным ядром и очень узким ободком цитоплазмы (рис.5а); б) широкоцитоплазменный лимфоцит - клетка, значительно большая по величине, имеет широкий ободок светлой или голубой цитоплазмы, часто с базо-фильным четким контуром, иногда с бахромчатыми краями, может содержать азурофильную зернистость (рис. 5h-l); в) лимфоциты с плазматизацией цитоплазмы, по тинкториальным свойствам напоминающие плазматические клетки. Плазмобласт (иммунобласт) (рис. Зс) - клетка, родоначальная для плазматических клеток, образуется в результате бластгрансформации В-лимфоцита в ответ на антигенную стимуляцию. Характеризуется известными признаками молодости. От родоначальных клеток других рядов отличается более интенсивной окраской ядра и ярким фиалковым оттенком цитоплазмы. Проплазмоцит (рис. 3f) имеет большое ядро более грубой структуры, чем у плазмобласта, без нуклеол, которое иногда располагается эксцентрично; цитоплазма насыщенного сине-фиолетового цвета. Плазматическая клетка (плазмоцит) (рис. 31) имеет маленькое ядро грубой глыбчатой структуры, которое располагается обычно эксцентрично. Цитоплазма интенсивно базофильная с выраженным перинуклеарным просветлением, часто вакуолизирована. Моноцитарный ряд. Идентификация монобласта (рис. ЗЬ) сложна, так как для него характерны те же признаки молодости, что и для недифференцируемого бласта. От последнего он отличается несколько большей величиной и склонностью к ядерному полиморфизму. Промоноцит (рис. Зе) по морфологии очень близок к моноциту, но имеет более нежную, чем моноцит, структуру ядра. Моноцит (Рис. 3h) - самая большая клетка периферической крови (диаметром 14-20 мкм). Имеет характерное строение и форму ядра. Структура ядра грубая, но рыхлая, без выраженных скоплений красящего вещества, форма ядра может быть разной - от круглой до лентовидной и фрагментированной; отличительное свойство отсутствие ровного контура. Цитоплазма, как правило, широкая, серо-голубая с пылевидной азурофильной зернистостьо, иногда вакуо-лизированная. При реконвалесценции от острых инфекций часто, особенно у детей, встречаются моноциты с интенсивно базофильной, почти фиалковой цитоплазмой. Мегакариоцитарный росток (рис. 6) Мегакариобласт - родоначальная клетка мегакариоцитарного ростка костного мозга. Эта клетка крупнее других родоначальных кроветворных элементов, имеет большое ядро нежной сетчатой структуры, содержащее 1 -2 нуклео-лы, и узкий ободок базофильной цитоплазмы. Промегакариоцит - в 1,5-2 раза крупнее мегакариобласта, ядро более грубое, полиморфное, многолопастное, без нуклеол. Цитоплазма базофильная, по величине превалирует над ядром, содержит скудную азурофильную зернистость. На этой стадии начинается образование тромбоцитов. Мегакариоцит - зрелая форма с грубыми полиплоидными ядрами, широкой цитоплазмой и обильной грубой зернистостью. Мегакариоциты являются основными продуцентами тромбоцитов. Последние образуются из цитоплазмы ме-гакариоцитов, содержащей гранулы, располагаются скоплениями, иногда в виде цепочек или ленточек, исходящих из цитоплазмы гигантской клетки. Метамегакариоцит - мегакариоцит, цитоплазма которого почти полностью распалась на тромбоциты. По данным Г.А.Алексеева, отшнуровка тромбоцитов наблюдается у 40-50% мегакариоцитов костного мозга взрослого человека. Тромбоциты - это круглые или овальные клетки диаметром 2-4 мкм. Центральная часть тромбоцита представляет собой скопление гранул и носит название грануломера. Гранулы окружены голубоватой или розоватой цитоплазмой, Эритроидный росток.(рис. 7). Особенностью номенклатуры клеток этого ряда является окончание «бласт» у всех ядросодержащих элементов независимо от степени зрелости. Клетки нормобластического ростка отличаются еще одной особенностью - строгой субординацией по размеру: каждая последующая (по зрелости) генерация меньше предыдущей. Эритробласт - родоначальная клетка эритропоэза - отличается от родо-начальных клеток других ростков кроветворения более интенсивной окраской ядра и цитоплазмы. Диаметр эритробласта 16-20 мкм, ядро круглое или овальное диаметром 12-14 мкм. В ядре, как правило, выявляется одна или несколько нуклеол интенсивной сине-фиолетовой окраски. Цитоплазма окружает ядро узким ободком, имеет четкие контуры, иногда одно или два почковидных выпячивания («ушки»). Окрашена цитоплазма в интенсивный ярко-синий цвет. Пронормобласт отличается от эритробласта меньшим размером и отсутствием нуклеол в ядре. Базофильный нормобласт - более мелкая клетка (диаметр ядра 7,5-9 мкм). Ядро занимает меньшую часть клетки, чем в предыдущих стадиях. Структура ядра грубая, распределение хроматина неравномерное. Цитоплазма синяя, но окрашена менее интенсивно, чем у эритробласта. Полихроматофильный нормобласт. Эта стадия характеризуется наличием значительного количества гемоглобина в цитоплазме, изменяющего её тинкто-риальные свойства. Гемоглобин имеет щелочную реакцию, и цитоплазма нор-мобласта, содержащего достаточное количество гемоглобина, теряет свою кислую реакцию, наряду с основным красителем голубого цвета начинает воспринимать кислые розовые краски, окрашиваясь в разные оттенки сиреневого цвета, т.е. становится полихроматофильной. Синтез ДНК в ядре на этой стадии замедляется, структура ядра становится еще более грубой, ядро напоминает колесо со спицами, занимает все меньшую часть клетки. На полихроматофильной стадии клетки проходят несколько митотических циклов, накапливая гемоглобин в цитоплазме. Различают две генерации поли- хроматофильных нормобластов: ранние, или материнские (более крупные, по цвету цитоплазмы ближе к базофильным) и поздние, или дочерние (более мелкие, с преобладанием розового оттенка в окраске цитоплазмы). Оксифильный нормобласт - самая маленькая клетка в нормобластическом ряду. Окраска цитоплазмы идентична цвету эритроцитов в данном мазке. Ядро маленькое, пикнотичное, напоминает вишнёвую косточку. На этой стадии происходит выталкивание ядра из клетки, и нормобласт превращается в ретикулоцит. Ретикулоцит - промежуточная стадия между нормобластом и эритроцитом. Ретикулоцит содержит сетчатую (ретикулярную) грануляцию, сначала в виде глы-бок, а затем, по мере созревания ретикулоцитов, в виде клубков, сеточки или отдельных пылинок. Эта грануляция является остатком органелл (митохондрий, рибосом и др.) нормобластов, содержащих РНК. При обычной паноптической окраске ретикулоциты, содержащие много базофильного вещества, принимают сиреневый оттенок и называются полихроматофилами. Ретикулярная субстанция выявляется только при специальной суправитальной окраске ярким крезиловым голубым или азуром II в виде синих образований на зеленоватом фоне. Нормальные эритроциты представляют собой двояковогнутые диски, структурно приспособленные к движению в кровеносном русле. Форма красной клетки и ее эластичность облегчают прохождение через капилляры с диаметром, меньшим диаметра клетки. Двояковогнутая форма способствует также быстрой и равномерной диффузии кислорода в эритроцит и увеличивает его поверхность. В окрашенном мазке эритроциты выглядят как круглые и овальные тельца с центральным просветлением. В норме диаметр их 5,5-9,5 мкм, основную массу, более 2/3, составляют клетки диаметром 7,5-8,3 мкм. Распределение эритроцитов по величине диаметра называется кривой Прайс-Джонса. Колебания размера эритроцитов, наблюдаемые в норме, носят название «физиологического анизоцитоза». У недоношенных и новорожденных детей в возрасте до 2 недель в крови преобладают макроциты, кривая Прайс-Джонса сдвигается вправо, средний диаметр эритроцитов достигает 8,5-9 мкм. Наличие эритроцитов неправильной формы характеризуется термином «пойкилоцитоз». Физиологический пойкилоцитоз не превышает 8% от числа всех эритроцитов. КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ КОСТНОГО МОЗГА В НОРМЕ ( в процентах) Клеточная форма Новорожденные Возраст 3 года Взрослые Ретикулярные клетки 0.6- 1.9 Недифференцируемые бласты 0.7-2.1 Миелобласты 0.8- 1.8 Нейтрофилы: промиелоциты 4.2 - 6.2 миелоциты 8.1 - 12.3 метамиелоциты 6.8-8.8 палочкоядерные 20.0 - 25.2 сегментоядерные 18.0-23.6 Эозинофилы (всех генераций) 2.7-5.3 Базофилы 0. - 0.3 Эритробласты и пронормобласты 1.0- 1.8 Нормобласты: базофильные 2.5-5.1 полихроматофильные 6.9-10.6 оксифильные 5.9- 10.0 Лимфоциты 2.0-4.8 Моноциты 0-0.1 0.1 - 1.4 1.3-2.7 0.8-3.3 2.8-5.8 8.5- 11.9 7.1 -9.0 14.0-25.4 13.3-22.5 2.8-6.8 0-0.1 0.8 - 2.0 1.4-3.4 7.5- 11.2 5.5-7.3 6.7-14.6 0-0.2 0-0.3 3.2-5.0 53.8- 113.8 170.8-296.8 0.1 -1.6 0.1 -1.1 0.2-1.7 1.0-4.1 7.0- 12.2 8.0- 15.0 12.8-23.7 13.1 -24.1 0.5-5.8 0-0.5 0.3-2.3 1.4-4.6 8.9-16.9 0.8-5.6 4.3- 13.7 0.7-3.1 0.1-1.8 2.1 -4.5 20 - 160 41.6- 195.0 Плазматические клетки 0-0.1 3.0-4.4 Количество мегакариоцитов (клеток в 1 мкл) 51.8- 108.2 Количество миелокариоцитов (тыс. в 1 мкл) 146.5-222.5 Лейкоэритробластное отношение КОСТНОМОЗГОВОЕ КРОВЕТВОРЕНИЕ Единственным кроветворным органом человека является костный мозг. Кроветворный костный мозг располагается в губчатых костях скелета и в эпифизах трубчатых костей. Кроветворный, или красный, костный мозг отличается обильной васкуляризацией. Его сосудистая сеть образуется двумя источниками: центральной артерией кости и множественными кортикальными артериями. Концевые капилляры этих двух сосудистых систем, соединяясь, образуют костномозговые синусы. Кроветворение происходит на костномозговых балках вне сосудистых синусов. Для проникновения в циркуляцию созревшие клетки крови должны преодолеть естественную преграду - стенку синуса, являющуюся барьером между кроветворным костным мозгом и циркуляцией. Итак, единственным «домом» кроветворных клеток в организме человека является костный мозг. В том, что это так, убеждает весь опыт по пересадке костного мозга: введенные в вену кроветворные клетки донора в условиях приживления осаждаются и дают клоны кроветворных клеток только в костном мозге. Этот «эффект дома» обеспечивается так называемым стромалъным микроокружением кроветворного костного мозга. В морфологическом плане стромой костного мозга является выстилка костномозговых балок, на которой и располагаются островки кроветворных клеток. Состоит строма из клеток (фибробласты, жировые клетки, макрофаги и эндотелиальные клетки) и экстрацеллюлярного матрикса - продукта экскреции клеток стромы (фибронектин, коллаген, тромбоспондин, витронектин, ламинин, глюкозаминогликаны). Экстрацеллюлярный матрикс обеспечивает прилипание кроветворных клеток, является средой их обитания. Стромальные клетки выделяют большое количество специфических регулирующих факторов, без которых невозможна пролиферация стволовых клеток, дальнейшая пролиферация, дифференцировка и функционирование их потомков. Индуктивная функция стромалъного микроокружения обеспечивается, по мнению одних авторов, клеточной кооперацией составляющих его элементов, по мнению других исследователей, ведущая роль в этом принадлежит фибробластам. Кроветворение в костном мозге происходит островками, состоящими из клеток определенного вида. Рассмотрим и мы каждый росток кроветворения в отдельности. В гранулоцитарном ростке способностью к делению обладают миелобласты, промиелоциты и миелоциты. В процессе созревания миелобласта в миелоцит клет- ка проходит 4-6 митотических циклов, образует 16-64 миелоцита. Именно поэтому в костном мозге зрелых генераций закономерно больше, чем молодых. Миелоцит обладает резервом «пролиферативной мощности». При обычном запросе на гранулоциты миелоцит до выхода из пролиферативного пула проходит 2 митотических цикла, но при повышенных требованиях (например, инфекция) число митозов в этой стадии дифференцировки может увеличиться до 4-х, что и создает дополнительную продукцию гранулоцитов. Кроме того, обычно часть миелоцитов выходит измитотического цикла в фазу временного покоя Go, создавая миелоцитарный костномозговой резерв. При повышении митотической стимуляции значительная часть этого резерва может снова вернуться в митотический цикл и, тем самым, быстро увеличить продукцию гранулоцитов. Непролиферативный пул гранулоцитов имеет свои кинетические особенности: превратившись в палочко- и сегментоядерные элементы, они не спешат покинуть костный мозг, задерживаясь в нем на 5-7 дней. Зрелые гранулоциты костного мозга составляют так называемый гранулоцитарный костномозговой резерв, их число довольно значительно, в 2-3 раза превышает число молодых клеток и почти в 30 раз число циркулирующих. Этот резерв самый мощный и лабильный в организме. Быстрое развитие нейтрофилеза при бактериальных инфекциях (пневмония, аппендицит и др.) обусловлено быстрой мобилизацией костномозгового резерва. Нарастание сдвига формулы нейтрофи-лов периферической крови влево, особенно в сочетании с лейкопенией, является неблагоприятным прогностическим признаком, свидетельствующим об истощении этого резерва. Основным событием эритропоэза является синтез гемоглобина, который начинается уже на стадии базофильного нормобласта. Количество гемоглобина контролирует синтез ДНК: чем больше гемоглобина в цитоплазме нормобласта, тем медленнее происходит синтез ДНК, который прекращается при содержании гемоглобина 27 пг в расчете на клетку. При нормобластическом эритро-поэзе содержание гемоглобина достигает 27 пг обычно на стадии оксифильно-го нормобласта, синтез ДНК прекращается, ядро становится пикнотичным, маленьким, выталкивается из клетки, после чего клетка переходит в следующую стадию - ретикулоцит. Таким образом полихроматофильные нормобласты последняя генерация в эритропоэтическом ростке, способная к делению. В нормальном эритропоэзе работает и другой механизм: в небольшом проценте клеток (около 5%) нарушается синхронизм в синтезе гемоглобина и ДНК, синтез ДНК происходит медленно, в результате чего клетка подходит к митозу с содержанием гемоглобина, равным 27 пг, что блокирует митоз. Эти клетки не способны к дальнейшему нормальному развитию, обречены на гибель или образуют мегалоциты - гигантские эритроциты с резко укороченной продолжительностью жизни. Это явление получило название неэффективного эритропоэза, физиологическое значение его до конца неясно. Однако при дефиците витамина В12 и/или фолиевой кислоты удельный вес неэффективного эритропоэза резко увеличивается, красный росток становится мегалобластическим. Тромбоцитопоэз отличается от образования других элементов крови. Мегака-риоцит - уникальная клетка, развивающаяся по эндомитотическому пути, т.е. митоз ядра не сопровождается разделением цитоплазмы. В результате такого эндо-митотического пути развития образуются клетки гигантского размера, многоядерные и полиплоидные (16-128 п), из их цитоплазмы образуются тромбоциты. Итак, созрев в костном мозге, клетки должны проникнуть в циркуляцию. Как говорилось выше, кроветворение происходит вне костномозговых синусов, и, чтобы проникнуть внутрь, клетки крови должны преодолеть барьер в виде стенки сосудистого синуса. Эта преграда состоит из трех слоев: с внутренней стороны синуса - слой эндотелиальных клеток, затем базальная мембрана, к ним снаружи вплотную примыкают адвентициальные клетки и мегакариоциты. Под давлением растущих островков кроветворной ткани в эндотелиальных клетках временно образуются так называемые миграционные поры - узкие отверстия диаметром 1,0-1,2 мкм, через которые зрелые клетки проникают внутрь синусов. Для прохождения через такие узкие отверстия клетки должны обладать эластичной мембраной, способностью к деформации без повреждения и быстрому восстановлению формы. По-видимому, наличие этих свойств определяет зрелость клетки и избирательную способность к выходу ее из костного мозга. На пути к эн-дотелиальной стенке клеткам крови приходится проходить иногда и сквозь другие клеточные элементы, например, мегакариоциты. Такое прохождение одних клеточных элементов сквозь другие получило название эмпириополизиса. Физиологический смысл его пока еще изучен мало, не исключено, что в процессе эмпириополизиса клетки обмениваются некими сигналами, необходимыми для их метаболизма. Особое значение этот процесс имеет для эритропоэза. Зафиксировано, что в ряде случаев, именно во время эмпириополизиса оксифильных нормобластов через мегакариоциты и эндотелиальные клетки происходит их обезъядривание. Следует иметь ввиду, что образование тромбоцитов происходит внутри синусов при проникновении «псевдоподии» цитоплазмы мегакарио-цита через эндотелиальную стенку. Судьба клеток, попавших в периферическую кровь, различна. Эритроциты осуществляют свои функции в циркуляции и заканчивают жизнь спустя 100-120 дней в ретикулогистиоцитарной системе преимущественно селезенки, подвергаясь фагоцитозу. Тромбоциты также живут и работают в русле крови. Иная судьба у гранулоцитов и моноцитов. Функции этих клеток, основной из которых является фагоцитоз, связаны с пребыванием в тканях. По образному выражению Картрайта, они рождены в костном мозге, чтобы умереть в тканях. Периферическая кровь осуществляет их транспорт к тканям, пребывание их в циркуляции краткосрочно (от нескольких часов до 2-3 суток), выход из кровеносного русла случаен. В циркуляции гранулоцитов есть своя особенность: они разделены на 2 равных по объему пула - собственно циркулирующий и краевой пул,- между которыми происходит постоянный обмен. Моноциты образуются из общего с гранулоцитами предшественника, но живут значительно дольше последних. Попадая в ткани, они превращаются в тканевые макрофаги, к которым, в частности, относятся свободные и фиксированные макрофаги лимфоузлов, селезенки и костного мозга, гистиоциты соединительной ткани, купферовские клетки печени, альвеолярные макрофаги легких, клетки Лангерганса кожи, остеокласты костной ткани, мик-роглия нервной ткани, дендритические клетки, плевральные и перитонеаль-ные макрофаги и др. Т-лимфоциты окончательно созревают в тимусе. Зрелые Т- и В-лимфоциты расселяются соответственно по Ти В-зависимым зонам лимфатических органов, периодически рециркулируют в крови и лимфе. Встретившись с антигеном, при взаимодействии с макрофагами и Т-хелперами, лимфоциты претерпевают процесс бласттрансформации, превращаются в иммунобласты, многократно делятся, созревают и превращаются в клетки-эффекторы иммунного ответа (Т-лимфоциты, которые осуществляют клеточный иммунитет, и плазматические клетки, обеспечивающие гуморальный иммунитет), а также клетки памяти. Продолжительность жизни В-лимфоцитов измеряется неделями, Т-лимфоцитов -месяцами, а клеток памяти годами и десятками лет. Таким образом клетки крови, образуясь в общем доме - костном мозге, имеют разную судьбу, различную длительность жизни и кинетику. При этом систему крови в целом характеризует большая лабильность при сохранении постоянства количественного и качественного состава ее отдельных звеньев. Это осуществляется путем четкой регуляции, основанной на принципах обратной связи: увеличение клеток в одном из звеньев гемопоэза приводит к адекватному сокращению их числа на предыдущем этапе. Регуляция пролиферации клеток в костном мозге, их пребывания в костномозговом хранилище, выхода в циркуляцию, а оттуда в ткани происходит гуморальным путем. В эритропоэзе универсальным регулятором является эритропоэтин, выделяемый почечной тканью, усиление его образования вызывается тканевой гипоксией. В тромбоцитопоэзе таким фактором является тромбопоэтин. В грануло-цитопоэзе регуляция изучена лучше, известны как стимуляторы пролиферации и активного функционирования лейкоцитов (колониестимулирующие факторы), так и ингибиторы их образования, выделение которых контролируется числом клеток в циркуляции. Динамическое равновесие, характеризующее систему крови в целом, позволяет судить о её состоянии по исследованию количественного и качественного состава одного из звеньев. Наиболее доступным и простым для изучения является состав периферической крови (таблица 2). Без анализа крови не обходится ни одно обследование больного, ни один диагноз, это первый и необходимый шаг для оценки кроветворения. При обнаружении каких-либо изменений состава крови, наводящих на мысль о нарушении кроветворения, необходимо исследование пунктата костного мозга. ОЦЕНКА МИЕЛОГРАММЫ При аспирации костного мозга всегда происходит насасывание крови, тем большее, чем больше получено аспирата. Поэтому не следует стремиться к получению большого количества. Наши исследования показали, что 0,3-0,5 мл пунктата совершенно достаточно для диагностических целей, при этом разведение кровью обычно не превышает 2,5 раз. Процентное соотношение клеточных элементов пунктата называется мие-лограммой. Данные о составе миелограмм взрослых и детей приведены в таблице 1, из которой видно, что существенные отличия между ними отсутствуют. Правда, при пункции детей раннего возраста иногда обнаруживается значительное увеличение (до 50%) числа лимфоцитов в пунктате, что может быть объяснено попаданием иглы в островки лимфопоэза, чаще встречающиеся у детей этой возрастной группы. В пунктатах костного мозга кроме собственно элементов крови встречаются и клетки стромы. К ним следует относить фибробласты, клетки сосудистого эндотелия, остеобласты, остеокласты, макрофаги. Их содержание в миелограм-ме незначительно (0,1-2,0%). Для оценки миелограммы важно не столько процентное содержание каждого элемента гемопоэза, сколько их взаимное соотношение. Судить о составе миелограммы следует по специально рассчитанным костномозговым индексам, характеризующим эти соотношения. Для правильной интерпретации полученных данных необходим подсчет мие-локариоцитов и мегакариоцитов в счетной камере (абсолютное содержание миелокариоцитов в пунктате). Нормальным можно считать число миелокарио-цитов 80.000-180.000 в 1 мкл, мегакариоцитов - 20-160 в 1 мкл. Индекс соотношения лейко/эритро вычисляется как отношение процентного содержания клеток белого и красного ростков и в норме равен 2:1-4:1. Это означает, что в нормальном костном мозге число белых клеток в 2-4 раза превышает количество красных. Связано это с двумя обстоятельствами: большей напряженностью гранулоцитопоэза (длительность жизни гранулоцитов много меньше, чем эритроцитов) и наличием костномозгового гранулоцитарного резерва-хранилища. Увеличение индекса при богатом костном мозге (выше 180.000/мкл) свидетельствует о гиперплазии белого ростка. Типичный пример - развернутая стадия хронического миелолейкоза. Увеличение индекса при бедном пунктате (менее 80.000/мкл) может отражать редукцию красного ростка (апластическая анемия) или большую примесь крови. Уменьшение индекса лейко/эритро при богатом костном мозге свидетельствует о гиперплазии красного ростка (типичный пример - гемолитическая анемия), при бедном костном мозге - о преимущественной редукции гранулоцитарного ростка (например, при агранулоцитозе). Индекс созревания нейтрофилов выражает соотношение молодых и зрелых нейтрофилов: промиелоциты + миелоциты + метамиелоциты нд. со р.неитр. палочкоядерные + сегментоядерные нейтрофилы В норме он составляет 0,6-0,8. Увеличение этого индекса при богатом костном мозге свидетельствует о задержке созревания нейтрофилов, при бедном костном мозге - о повышенном выходе зрелых клеток из костного мозга и истощении гранулоцитарного резерва. Уменьшение индекса созревания нейтрофилов на фоне богатого костного мозга может говорить о задержке элиминации гранулоцитов, на фоне бедного клеточными элементами - чаще всего о значительной примеси крови. Признаки большой степени разведения костного мозга кровью следующие: а) бедность пунктата клеточными элементами; б) отсутствие мегакариоцитов; в) резкое увеличение индекса лейко/эритро; г) снижение индекса созревания нейтрофилов; д) приближение процентного содержания сегментоядерных нейтрофилов и/ или лимфоцитов к их числу в периферической крови. Индекс созревания нормобластов выражает отношение числа гемоглобини-зированных форм эритрокариоцитов к их общему числу: В норме он составляет 0,8-0,9. Очевидно, что уменьшение этого индекса отражает задержку гемогло-бинизации, преобладание молодых базофильных форм (пример: В 12-дефицит-ная анемия или некоторые формы гипоплазии кроветворения). Увеличение величины показателя наблюдается при преобладании гемоглобинизированных форм и, следовательно, говорит об ускорении гемоглобинизации (например, при постгеморрагической или гемолитической анемиях). Следует помнить также, что при нормальном эритропоэзе преобладают по-лихроматофильные нормобласты: их в 2 - 4 раза больше базофильных форм а оксифильных в 1,5 - 2 раза больше, чем базофильных. Это можно записать так: базофильн.: полихромат.: оксифильн. = 1 : (2-н4): (1,5н-2). При гемолитической или острой постгеморрагической анемии пик могут составить оксифилъные нормобласты, при дефиците железа вмиелог-раммеувеличивается число полихроматофильных форм. Таким образом, анализ парциальных эритронормобластограмм может ориентировать врача в отношении характера анемии, запасов и обмена железа. В заключение следует сказать, что для суждения о состоянии кроветворения недостаточен один лишь подсчет миелограммы. Для правильной оценки полученных данных необходимо знание состава периферической крови, клинических проявлений болезни и анамнеза больного. ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ В НОРМЕ У ВЗРОСЛЫХ (В таблице приведены нормальные величины, утвержденные МЗ СССР в приказах №№ 290, 960 и 1175 «Об унификации клинических лабораторных методов исследований»). показатель, единицы измерения гемоглобин, г/л эритроциты, 10 /л цветовой показатель нормальные значения мужчины женщины 130 — 160 120—150 4.0 — 5.6 3.7 — 4.7 лейкоциты1, 10 /л 0.86— 4.0— 1.05 8.8 о формула, %, (10 /л) нейтрофилы: палочкоядерные сегментоядерные эозинофилы базофилы лимфоциты моноциты тромбоциты2, 10 /л 1 —6 47 —72 0.5 — 5 0—1 19—37 3 —1 1 180.0— (0.040 — 0.300) (2.000 —5.500) (0.002 — 0.300) (0.000 — 0.065) (1.200 — 3.000) (0.090 — 0.600) 320.0 СОЭ3, мм/час о ретикулоциты, %. (10 /л) 1 — 10 2—12 гематокрит,% средний объем эритроцита (MCV), мкм3, фл среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН), пг средняя концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС), % 40 — 48 | 2—15 (8 — 66) | 36 — 42 80—100 26 —34 30—38 эритрограмма микроциты (< 6,9 мкм), % нормоциты (7 — 8 мкм) , % макроциты (> 8.1 мкм) , % Средний диаметр эритроцита, мкм 15.3 68 16.9 7.55 осмотическая стойкость эритроцитов: минимальный гемолиз максимальный гемолиз 0.48 —0.46% NaCl 0.34 —0.32% NaCl Количество лейкоцитов колеблется в течение суток (максимум - вечерние часы); повышение наблюдается при мышечной работе, эмоциональном напряжении, приеме белковой пищи, резкой смене температуры окружающей среды. 2 Возбуждение симпатико-адреналовой системы и физические упражнения увеличивают показатель. 3 Повышается у здоровых при беременности, после вакцинации, при сухоядении и голодании. 1 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1.Е.Н.МОСЯГИНА, Н.А.ТОРУБАРОВА, Е.Б.ВЛАДИМИРСКАЯ. Болезни крови у детей. Атлас, М, 1981. 2. М.Г.АБРАМОВ. Гематологический атлас. М.,1985. 3. Н.С.КИСЛЯК, Р.В.ЛЕНСКАЯ. Клетки крови у детей в норме и при пато-логии-.М., 1978. 4. Руководство по гематологии. Под ред. А.И.ВОРОБЬЕВА; М. 1985.