«Зміни кількості еритроцитів та вмісту гемоглобіну в онтогенезі»

ЗМІСТ

Вступ

У процесі індивідуального розвитку людини поступово формується система крові, що об’єднує органи кровотворення, кров, яка циркулює по судинах, лейкоцити, що виходять із кров’яного русла в тканини, органи, в яких відбувається руйнування формених елементів крові, а також механізми регуляції цієї системи.

Кровотворення (гемопоез) – процес виникнення і дозрівання формених елементів крові. Органи, в яких відбувається гемопоез, називають органами кровотворення.

Кров, тканинна рідина, лімфа утворюють внутрішнє середовище організму і безпосередньо приймають участь у процесах обміну речовин і підтримці гомеостазу організму. Разом з нервовою системою кров встановлює зв’язок між окремими органами, завдяки чому організм функціонує як єдине ціле.

Кров містить 3 різновиди клітин: еритроцити (без'ядерні клітини, що мають форму двоввігнутого диска), лейкоцити (ядерні клітини кулястої форми, що містять різного типу гранули) і тромбоцити (фрагменти цитоплазми розташованих в кістковому мозку гігантських клітин - мегакаріоцитів).

1. Кров: поняття, загальний склад.

Кров – рідка тканина внутрішнього середовища, що забезпечує життєдіяльність організму. Функції крові: дихальна, транспортна, трофічна, видільна, регуляторна, терморегуляторна, гомеостатична, захисна.

Кров складається з рідкої частини – плазми (55–60%) і форме­них елементів – еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів (40–45%).

Рисунок 1 – Склад крові людини.

У кровоносних судинах циркулює не вся кров, частина її міститься у кров’яних депо – печінці (20%), селезінці (16%), шкірі (10%), за рахунок яких підтримується постійна кількість циркулюючої крові. Клітини крові живуть певний час, після чого руйнуються. У кровотворних органах (кістковому мозку, лімфатичних вузлах, селезінці) відбувається безперервне утворення нових клітин крові.

2. Процес внутрішньоутробного кровотворення.

Процес внутрішньоутробного кровотворення включає 3 етапи:

1. Жовтковий етап. Починається з 3-й і триває до 9-го тижня. Гемопоез відбувається в судинах жовткового мішка (зі стовбурових клітин утворюються примітивні первинні еритробласти (мегалобластів), що містять HbP.

Рисунок 2 – Судинне поле 8-денного зародка: 1 - мезенхіма, 2 - первинні кров'яні клітини, 3 - ендотелій, 4 - утворюються гемоцити. Мегалобласти (унизу) в порівнянні з еритроцитами дорослого (вгорі).

2. Печінковий (гепатолієнальний) етап. Починається з 6-го тижня і триває майже до народження. Спочатку в печінці відбувається як мегалобластичний, так і нормобластичний еритропоез, а з 7-го місяця відбувається тільки нормобластичний ерітропоез. Поряд з цим відбувається гранулоціто-, мегакаріоцито-, моноцито- і лімфоцитопоез. З 11-го тижня по 7-й місяць в селезінці присходит ерітроцито-, гранулоцито-, моноцито- і лімфоцитопоеза.

Рисунок 3 – Печінка на висоті активності кроветворного процесу, 4 міс внутрішньоутробного розвитку.

3. Кістково-мозковий (медулярний) етап. Починається з кінця 3-го місяця і продовжується в постнатальному онтогенезі. В кістковому мозку всіх кісток (починаючи з ключиці) зі стовбурових клітин відбувається еритропоез по нормобластичному типу, гранулоцито-, моноцито-, мегакаріоцитопоз і лімфопоез. Роль органів лімфопоезу в цей період виконують селезінка, тимус, лімфовузли, мигдалики і Пейєрових бляшки.

Рисунок 4 – Локалізація кровотворення в анте- і постнатальному періодах.

І - антенатальний період, міс.; II - постнатальний період, роки; а - селезінка; б - печінка; в - жовтковий мішок; г - гомілка; д - стегно; є - ребра; ж - грудина; з - хребці.

У дітей з віком відзначається поступове зменшення мієлоїдній тканини в кістковому мозку і виявляється функціональна лабільність кроветворного апарату. Зберігається можливість повернення до мегалоблаcтичного типу кровотворення.

Відповідно до періодів кровотворення існують 3 різних типи гемоглобіну: примітивний, ембріональний (фетальний) і гемоглобін дорослих.

3. Кількісні параметри еритроцитів, їх зміни

Еритроцити – найбільш численні формені елементи крові. Їхня головна функція - транспорт газів. Вміст еритроцитів істотно змінюється в онтогенезі. У новонароджених воно досить високе (5,5 млн.), що обумовлено переміщенням крові з плаценти в кровотік дитини під час пологів, а також посиленим еритроцитозом, що стимулюється гіпоксією останніх днів ембріонального розвитку. Показником еритропоезу є наявність ядерних форм еритроцитів (600 в 1 мм3) та ретикулоцитів (42% всіх еритроцитів).

Зневоднення організму в перші дні після народження підвищує вміст еритроцитів до 7,5 млн. У наступні місяці організм дитини росте, а нові еритроцити не утворюються. Цим обумовлений "спад третього місяця" – зниження еритроцитів до 3,5 млн. Падіння їхнього числа пов'язане з поліпшенням постачання О2. При цьому "зайві" еритроцити піддаються гемолізу, що збільшує в 2 рази виділення із сечею білірубіна. Висока концентрація продуктів розпаду еритроцитів нерідко викликає розвиток жовтяниці новонароджених.

У дітей дошкільного і молодшого шкільного віку число еритроцитів трохи нижче, ніж у дорослих жінок. Стабілізація відбувається після початку вироблення статевих гормонів.

Сухий залишок еритроцитів містить біля 95 % гемоглобіну, решта припадає на долю ліпідів, вуглеводів, солей, ферментів. У еритроцитах більше іонів калію, ніж натрію.

В одному літрі крові міститься наступна кількість еритроцитів:

новонароджені     – (5,9-6,7) × 10¹²/л (Т/л), де Т (тера)=10¹²

дорослі: жінки      – (3,7-4,7) × 10¹²/л

               чоловіки – (4,0-5,1) × 10¹²/л.

В одному літрі крові міститься така кількість ретикулоцитів:

новонароджені     – 160-180 Г/л (2,7 %)

дорослі: жінки     – 7,4-56,4 Г/л (0,2-1,2 %)

              чоловіки – 8,0-61,2 Г/л (0,2-1,2 %)

Для літніх людей характерна схильність до еритропенії (зниження до 4 млн.). Причина - ослаблення еритропоезу та гемоліз еритроцитів внаслідок зменшення еластичності судинної стінки.

При народженні кількість еритроцитів складає 5,8 млн., у перший день життя їх кількість збільшується до 7,2 млн., у 1 місяць – 4,7 млн., на 6-му місяці – 4,1 млн., з 2-ох до 4-ох років – 4,6млн., від 10-ти до 15 років – 4,8 млн., а в 16–18 років досягає значень, характерних для дорослих, – 4,5–5 млн.

Велику кількість еритроцитів при народженні пов’язують з недостатнім постачанням киснем плода в останні дні ембріонального розвитку. Після народження умови газообміну поліпшуються. Частина еритроцитів зростає, а гемоглобін, що міститься в середині їх, перетворюється на пігмент білірубін. Утворення великої кількості білірубіну може стати причиною так званої жовтяниці новонароджених, коли шкіра і слизові оболонки забарвлюються у жовтий колір.

Середній діаметр еритроцита у новонароджених становить 8,12мкм; у 1 місяць – 7,83 мкм; у 1 рік – 7,35 мкм; у 3–5 років – 7,30 мкм; у 10 років – 7,36 мкм; у 14–17 років (як і у дорослих) – 7,50 мкм.

Тривалість життя еритроцита у немовляти складає 12 днів, на 10-му дні життя – триває 36 днів, а в один рік, як і у дорослих, – 120 днів.

У новонароджених мінімальна резистентність еритроцитів нижча, ніж у дорослих (0,48–0,52% розчин NaCl порівняно з 0,44–0,48%); проте, вже до 1-го місяця вона набуває властивостей, як у дорослих.

4. Гемоглобіновий склад крові

Еритроцити транспортують гази завдяки наявності на мембрані гемоглобіну. У ембріонів присутній HbF (фетальний). Він має більшу спорідненість до кисню, чим HbA матері. Це забезпечує ефективне постачання О2 тканинам плоду. Починаючи з 7 міс. виявляється "лугостійкий" гемоглобін, що до 3-м років заміщається на HbА. Сутність змін - підвищення компактності молекули, що знижує спорідненість до О2 і сприяє його утилізації тканинами. У новонароджених загальний вміст Hb підвищений на 50%, а подальша динаміка відповідає зміні кількості еритроцитів.

Рисунок 5 – Будова гемоглобіну.

На 12 тижні внутрішньоутробного розвитку є 100 % НвF; на 20 тижні – 90 % НвF; у новонароджених – 60-85 % НвF; в 1-2 роки – 2,5 % НвF; у дорослих – НвF

Таблиця 1 – Основні лабораторні діагностичні критерїі забезпеченості залізом (за даними О.В. Мазуріна, І.М. Воронцова, 2000).

Вік дитини, роки	Гемоглобін, г/100 мл	Гематокрит, %	Середній об'єм еритроцита (у флеях)	Середня концентрація гемоглобіну в еритроциті (г/100мл)
середнє значення	не нижче ніж	середнє значення	не нижче ніж	середнє значення	не нижче ніж	середнє значення	не нижче ніж
0,5-4	12,5	11	36	32	80	72	28	24
5-10	13,5	11,5	38	33	83	75	29	25
11-14: хлопчики, дівчатка	13,5 14	12 12	39 41	34 35	85 85	77 77	29 29	26 26
15-18: юнаки, дівчата	13,5 15	12 13,5	40 43	34 37	88 88	79 79	30 30	27 27

Для крові новонароджених характерним є підвищений вміст гемоглобіну. Але вже з перших днів після народження кількість гемоглобіну починає знижуватися і такий низький рівень залишається до кінця 1 року життя. Потім кількість гемоглобіну поступово збільшується.

Зниження кількості гемоглобіну, як і еритроцитів, у грудному віці явище фізіологічне (фізіологічна анемія), але погіршення умов життя може сприяти посиленню цього зниження і розвитку хвороби.

У дітей старших року кількість гемоглобіну поступово наростає відповідно до зміни вмісту еритроцитів.

У різні періоди онтогенезу можна виділити існування декількох типів гемоглобіну.

Так, у крові плода міститься примітивний гемоглобін та фетальний або ембріональний гемоглобін (НвF). До 12 тижнів внутрішньоутробного розвитку примітивний гемоглобін зникає. У цей час у плода знаходиться тільки фетальний гемоглобін. На 20 тиждень внутрішньоутробного розвитку він зменшується до 90 % і починає наростати гемоглобін дорослих (НвА). На момент народження НвF складає 70 %, а НвА – 30 %. Після народження спостерігається поступове зменшення фетального гемоглобіну. Так, на 20 тиждень він становить 10 %, на 25-5 %, у 1-2 роки – 2,5 %, а в дорослих – 0-1 %.

Між фетальним гемоглобіном і гемоглобіном дорослих є відмінності. Так, білкова частина гемоглобіну А має два поліпептидні ланцюжки α- і два ланцюжки β, а гемоглобіну F – два α- і два γ. Щодо функціональних відмінностей, то слід сказати, що фетальний гемоглобін має більшу спорідненість до кисню, ніж гемоглобін дорослих.

5. Інволюційні зміни.

У літніх людей збільшується об’єм еритроцитів, що пояснюється порушенням стану їх мембран під впливом продуктів перекисного окислення. Макроцитоз особливо виражений в осіб, котрі зловживають алкоголем та нікотином. Тривалість життя еритроцитів збільшується до 145 днів; знижується кількість ретикулоцитів у периферичній крові, що вказує на зменшення інтенсивності еритропоезу. У багатьох літніх людей спостерігається дефіцит заліза, фолієвої кислоти та вітаміну В₁₂, тобто провідних чинників еритропоезу. Проте, в цілому, число еритроцитів і рівень гемоглобіну зменшуються незначно – відповідно до 5×10¹² г/л і 135–120 г/л. Незначно підвищується з віком ШОЕ, що спричинене збільшенням вмісту глобулінів у крові; осмотична резистентність еритроцитів зростає, а кислотна знижується.

Вікові зміни системи крові впливають на структуру захворюваності у старих людей. Серед захворювань крові у людей після 70 років найпоширенішими є лейкози (до 55 % серед захворювань системи кровообігу). У літніх людей часто зустрічаються анемії, що мають важкий перебіг і складні у лікуванні. Найчастіше розвиваються залізодефіцитні анемії, пов’язані з дефіцитом фолієвої кислоти, та проявляються гіпоксією, серцево-судинною недостатністю, м’язевою слабкістю, трофічними розладами (ламкість нігтів, сухість шкіри), зміною смаку та нюху. У випадку дефіциту фолієвої кислоти і вітаміну В₁₂ виникає мегалобластна анемія, що супроводжується розладами ходьби, діареєю, набряками, симптомами декомпенсації серцевої діяльності. У літніх людей понижена функція кісткового мозку призводить до апластичних анемій, пов’язаних з імунними механізмами, що проявляються у гіпоксії, кровоточивості ясен, проявах інфекційно-запальних процесів.

Висновки

Ріст і розвиток організму призводить до збільшення розмірів тіла і загальних витрат енергії, що призводить до зростання потреби в кисні і до інтенсивного розвитку систем, що здійснюють доставку і транспорт кисню. У міру індивідуального розвитку організму поліпшуються нейрогуморальна регуляція та координація діяльності механізмів, що обслуговують обмін газів між зовнішнім середовищем і тканинами, удосконалюються метаболічні процеси в тканинах. Істотну роль у цих процесах відіграють вікові зміни системи крові та кровообігу.

Загальна кількість крові але відношенню до ваги тіла новонародженого становить 15%, у однорічних дітей - 11%, а у дорослих - 7-8%, у хлопчиків воно дещо більше, ніж у дівчаток. У спокої в судинному руслі циркулює тільки частина крові, приблизно 40-45% крові, решта кров знаходиться в депо: капілярах печінки, селезінки та підшкірної клітковини - і включається в кровотік при підвищеному навантаженні (гіпертермії, м'язовій роботі, при крововтраті і т.п .).

У новонароджених питома вага крові дещо вище, ніж у дітей більш старшого віку (1,06-1,08 уел. Од.). Густина крові встановлюється в перші місяці життя (1,052-1,063 уел. Од.) І зберігається до кінця життя. В'язкість крові у новонароджених в два рази більше, ніж у дорослих (10,0-14,8 ум. Од.), До кінця першого місяця вона знижується і досягає 4,6 ум. од., такі показники зберігаються до похилого віку.

Перелік використаних джерел

1. Анатомія людини. /За ред. Сапіна М.Р. У 2-х томах. - М.: Медицина, 1997.

2. Атлас клітин крові та кісткового мозку (під ред. Г.І. Козинця). - М.: В«Тріада-ХВ», 1998, - 160 с.

3. Вікові особливості системи крові/А.А. Маркосян, Х.Д. Ломазова. - Москва, 2002.

4. Хрестоматія з вікової фізіології: навчальний посібник: /Упоряд. М.М. Безруких, В.Д. Сонькін, Д.А. Фарбер. - Москва: Академія, 2002. - С. 81-102.

5. . Гематологія. Новітній довідник. /За ред. Абдулкадирова К.М.М., 2004. - 928 с

6. Єрмолаєв Ю.А. Вікова фізіологія. Навчальний посібник для студентів педагогічних вузів. - М.: Вища школа, 1985, 384 с.

7. Курепін М.М. Анатомія людини. - М.: Просвещение, 1979.

8. Патологічна фізіологія/За ред. В.В. Новицького, Є.Д. Гольдберга - Томськ, 2001 - з 136-141

9. Інструкція з гематології в 3 т, т. 1. /За ред. Воробйова А.І. Вид. В«НьюдіамедВ». М., 2002, 280 с

10. . Шиффман Фред. Дж., Патофізіологія крові, С-Пб., 2000

11. Чеботарьова В.Д., Майданник В.Г. Пропедевтична педіатрія: Навчальний посібник. - К., 1999. - 578 c.