Кровь здорового человека под микроскопом. Диагностика по крови: как это делается. Новогодняя елка под микроскопом

Человеческая кровь состоит из клеток и жидкой части, или сыворотки. Жидкая часть — это раствор, в котором содержится определенное количество микро- и макроэлементов, жиров, углеводов и белков. Клетки крови принято разделять на три основных группы, каждая из которых имеет свои особенности строения и функции. Рассмотрим каждую из них более внимательно.

Эритроциты, или красные клетки крови

Эритроциты — это довольно большие клетки, которые имеют весьма характерную форму двояковогнутого диска. Красные тельца не содержат ядра — на его месте расположена молекула гемоглобина. Гемоглобин — это довольно сложное соединение, которое состоит из белковой части и атома двухвалентного железа. Образуются эритроциты в костном мозге.

Красные клетки крови имеют множество функций:

Газообмен — это одна из главных функций крови. Непосредственное участие в этом процессе берет именно гемоглобин. В мелких легочных сосудах кровь насыщается кислородом, который соединяется с железом гемоглобина. Эта связь обратимая, поэтому оксиген остается в тех тканях и клетках, где он нужен. Одновременно при потере одного атома кислорода, гемоглобин соединяется с углекислым газом, который переносится к легким и выводиться в окружающую среду.
Кроме того, на поверхности красных кровяных клеток есть специфические полисахаридные молекулы, или антигены, которые определяют резус-фактор и группу крови.

Белые клетки крови, или лейкоциты

Лейкоциты — это довольно большая группа разных клеток, основная функция которых состоит в защите организма от инфекций, токсинов и инородных тел. Эти клетки имеют ядро, могут менять свои очертания и проходить сквозь ткани. Образуются в костном мозге. Лейкоциты принято делить на несколько отдельных видов:

Нейтрофилы — многочисленная группа лейкоцитов, имеющих способность к фагоцитозу. В их цитоплазме содержится множество гранул, наполненных ферментами и биологически активными веществами. При проникновении в организм бактерий или вирусов, нейтрофил перемещается к чужеродной клетке, захватывает ее и уничтожает.
Эозинофилы — клетки крови, которые выполняют защитную функцию, уничтожая патогенные организмы путем фагоцитоза. Работают в слизистой оболочке дыхательных путей, кишечника и мочевыводящей системе.
Базофилы — малочисленная группа небольших овальных клеток, которые берут участие в развитие воспалительного процесса и анафилактического шока.
Макрофаги — клетки, которые активно уничтожают вирусные частички и но имеют в цитоплазме скопления гранул.
Моноциты — характеризируются специфической функцией, так как могут или развивать, или, наоборот, тормозить воспалительный процесс.
Лимфоциты — лейкоциты, отвечающие за иммунную реакцию. Их особенность заключается в возможности формировать устойчивость к тем микроорганизмам, которые уже хотя бы раз проникали в человеческую кровь.

Кровяные пластинки, или тромбоциты

Тромбоциты — это мелкие, крови человека овальной или округлой формы. После активации на внешней образуются выступы, в результате чего она напоминает звезду.

Тромбоциты выполняют ряд довольно важный функций. Основное их предназначение — формирование так называемого кровяного сгустка. На место ранения первыми попадают именно тромбоциты, которые под влиянием ферментов и гормонов начинают слипаться, образовывая тромб. Этот сгусток закупоривает рану и останавливает кровотечение. Кроме того, эти клетки крови отвечают за целостность и устойчивость сосудистых стенок.

Можно сказать, что кровь — это довольно сложная и многофункциональная разновидность соединительной предназначена для поддержания нормальной жизнедеятельности.

Организм человека - это настолько сложный и слаженный "механизм", что большинство из нас даже представить не может! Эта серия фотографий, сделанных с помощью электронной микроскопии, поможет вам чуть больше узнать о своём организме и увидеть то, что мы в своей обычной жизни увидеть не можем. Добро пожаловать в органы!

Альвеолы лёгких с двумя красными кровяными тельцами (эритроцитами). (фото CMEABG-UCBL / Phanie)

30-кратное увеличение основания ногтя.

Радужная оболочка глаза и прилегающие структуры. В правом нижнем углу - край зрачка (синим цветом). (фото STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY)

Красные кровяные тельца вываливаются (если можно так сказать) из разорванного капилляра.

Нервное окончание. Это нервное окончание было вскрыто, чтобы увидеть везикулы (оранжевого и синего цветов), содержащие химические вещества, которые используются для передачи сигналов в нервной системе. (фото TINA CARVALHO)

Свернувшаяся кровь.

Красные кровяные тельца в артерии.

Лёгкие человека.

Рецепторы вкуса на языке.

Ресницы, 50-кратное увеличение.

Подушечка пальца, 35-кратное увеличение. (фото Richard Kessel)

Потовая пора, выходящая на поверхность кожи.

Кровеносные сосуды, идущие от соска зрительного нерва (места вступления зрительного нерва в сетчатку).

Яйцеклетка, дающая начало новому организму, является самой большой клеткой в человеческом организме: её вес равен весу 600 сперматозоидов.

Сперматозоиды. Лишь один сперматозоид проникает в яйцеклетку, преодолевая слой небольших клеток, которые её окружают. Как только он в неё попадает, уже никакой другой сперматозоид сделать это уже не сможет.

Эмбрион человека и сперматозоиды. Яйцеклетка была оплодотворена 5 дней назад, при этом некоторые оставшиеся сперматозоиды всё ещё к ней прилипают.

8-дневный эмбрион в начале своего жизненного цикла...

Начнем с клеток, которых больше всего находится в крови – эритроцитов. Многие из нас знают, что эритроциты переносят кислород к клеткам органов и тканей, тем самым обеспечивая дыхание каждой мельчайшей клетки. За счет чего они способны это делать?

Эритроцит, – какой он? Каково его строение? Что такое гемоглобин?

Итак, эритроцит – это клетка, имеющая особую форму двояковогнутого диска. В клетке нет ядра, а большую часть цитоплазмы эритроцита занимает специальный белок – гемоглобин . Гемоглобин имеет очень сложную структуру, состоит из белковой части и атома железа (Fe). Именно гемоглобин и является переносчиком кислорода.

Происходит данный процесс следующим образом: имеющийся атом железа присоединяет молекулу кислорода, когда кровь находится в легких человека во время вдоха, затем кровь по сосудам проходит через все органы и ткани, где кислород открепляется от гемоглобина и остается в клетках. В свою очередь, из клеток выделяется углекислый газ, который присоединяется к атому железа гемоглобина, кровь вновь возвращается в легкие, где происходит газообмен – углекислый газ вместе с выдохом удаляется, вместо него присоединяется кислород и весь круг повторяется вновь. Таким образом, гемоглобин переносит к клеткам кислород, а из клеток забирает углекислый газ. Именно поэтому человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ. Кровь, в которой эритроциты насыщены кислородом, имеет ярко алую окраску и называется артериальной , а кровь, с эритроцитами, насыщенными углекислым газом, имеет темно – красный цвет и называется венозной .

В крови человека эритроцит живет 90 – 120 дней, после чего разрушается. Явление разрушения эритроцитов называется гемолиз. Гемолиз происходит в основном в селезенке. Часть эритроцитов подвергается разрушению в печени или непосредственно в сосудах.

Подробную информацию о расшифровке общего анализа крови читайте в статье: Общий анализ крови

Антигены группы крови и резус - фактора

На поверхности эритроцитов имеются специальные молекулы – антигены. Антигенов существует несколько разновидностей, поэтому кровь разных людей отличается друг от друга. Именно антигены формируют группу крови и резус - фактор. Например, наличие антигенов 00 – формирует первую группу крови, антигены 0А – вторую, 0В – третью и антигены АВ – четвёртую. Резус – фактор определяется наличием или отсутствием антигена Rh на поверхности эритроцита. Если антиген Rh имеется на эритроците, то кровь положительного резус – фактора, если же отсутствует, то кровь, соответственно,с отрицательным резус - фактором. Определение группы крови и резус – фактора имеет огромное значение при переливании крови. Разные антигены «враждуют» друг с другом, что вызывает разрушение эритроцитов и человек может погибнуть. Поэтому переливать можно только кровь одинаковой группы и одного резус – фактора.

Откуда же появляется эритроцит в крови?

Эритроцит развивается из особой клетки – предшественницы. Данная клетка - предшественница располагается в костном мозгу и называется эритробласт . Эритробласт в костном мозгу проходит несколько стадий развития, чтобы превратиться в эритроцит и за это время несколько раз делится. Таким образом, из одного эритробласта получается 32 - 64 эритроцита. Весь процесс созревания эритроцитов из эритробласта проходит в костном мозгу, а готовые эритроциты поступают в кровяное русло взамен «старых», подлежащих разрушению.

Ретикулоцит, предшественник эритроцита
Помимо эритроцитов в крови имеются ретикулоциты . Ретикулоцит – это немного «недозрелый» эритроцит. В норме у здорового человека их количество не превышает 5 - 6 штук на 1000 эритроцитов. Однако в случае острой и большой кровопотери, из костного мозга выходят и эритроциты, и ретикулоциты. Это происходит, потому что резерв готовых эритроцитов недостаточен для восполнения кровопотери, а для созревания новых требуется время. В силу данного обстоятельства костный мозг «выпускает» немного «незрелые» ретикулоциты, которые, однако, уже могут выполнять основную функцию – переносить кислород и углекислый газ.

Какой формы бывают эритроциты?

В норме 70-80% эритроцитов имеют сферическую двояковогнутую форму, а остальные 20-30% могут быть различной формы. Например, простая сферическая, овальная, надкусанная, чашеобразная и т.д. Форма эритроцитов может нарушаться при различных заболеваниях, например эритроциты в форме серпа характерны для серповидно – клеточной анемии , овальной формы бывают при недостатке железа, витаминов В 12 , фолиевой кислоты .

Подробную информацию о причинах сниженного гемоглобина (аненмии) читайте в статье: Анемия

Лейкоциты, виды лейкоцитов - лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноцит. Строение и функции различных видов лейкоцитов.

Лейкоциты – большой класс клеток крови, который включает в себя несколько разновидностей. Рассмотрим разновидности лейкоцитов подробно.

Итак, прежде всего, лейкоциты делятся на гранулоциты (имеют зернистость, гранулы) и агранулоциты (не имеют гранул).
К гранулоцитам относятся:

базофилы

Агранулоциты включают следующие виды клеток:

Нейтрофил, внешний вид, строение и функции

Нейтрофилы – самая многочисленная разновидность лейкоцитов, в норме в крови их содержится до 70% от общего количества лейкоцитов. Именно поэтому подробное рассмотрение видов лейкоцитов начнем именно с них.

Откуда такое название – нейтрофил?
В первую очередь узнаем, почему нейтрофил так называется. В цитоплазме этой клетки имеются гранулы, которые окрашиваются красителями, имеющими нейтральную реакцию (рН = 7,0). Именно поэтому данную клетку так и назвали: нейтро фил – имеет сродство к нейтр альным красителям. Данные нейтрофильные гранулы имеют вид мелкой зернистости фиолетово – коричневого цвета.

Как выглядит нейтрофил? Как он появляется в крови?
Нейтрофил имеет округлую форму и необычную форму ядра. Ядро его представляет собой палочку или же 3 – 5 сегментов, соединенных между собой тонкими тяжами. Нейтрофил с ядром в форме палочки (палочкоядерный) – это «молодая» клетка, а с сегментарным ядром (сегментоядерный) – «зрелая» клетка. В крови большинство нейтрофилов сегментоядерные (до 65%), палочкоядерные в норме составляют лишь до 5%.

Откуда же нейтрофилы приходят в кровь? Нейтрофил образуется в костном мозгу из своей клетки – предшественницы – миелобласта нейтрофильного . Как и в ситуации с эритроцитом, клетка – предшественница (миелобласт) проходит несколько стадий созревания, в течение которых также делится. В итоге из одного миелобласта созревает 16-32 нейтрофила.

Где и сколько живет нейтрофил?
Что же происходит с нейтрофилом дальше после его созревания в костном мозгу? Зрелый нейтрофил проживает в костном мозгу 5 дней, после чего выходит в кровь, где живет в сосудах 8 – 10 часов. Причем костномозговой пул зрелых нейтрофилов в 10 – 20 раз больше, чем сосудистый пул. Из сосудов они уходят в ткани, из которых уже не возвращаются в кровь. В тканях нейтрофилы живут 2 – 3 дня, после чего подвергаются разрушению в печени и селезенке. Итак, зрелый нейтрофил живет только 14 суток.

Гранулы нейтрофила – что это?
В цитоплазме нейтрофила имеется около 250 видов гранул. Эти гранулы содержат специальные вещества, которые помогают выполнять нейтрофилу его функции. Что же содержится в гранулах? В первую очередь, это ферменты , бактерицидные вещества (уничтожающие бактерии и прочие болезнетворные агенты), а также регуляторные молекулы, которые контролируют деятельность самих нейтрофилов и других клеток.

Какие функции выполняет нейтрофил?
Что же делает нейтрофил? Каково его предназначение? Основная роль нейтрофила – защитная. Эта защитная функция реализуется за счет способности к фагоцитозу . Фагоцитоз – это процесс, в течение которого нейтрофил подходит к болезнетворному агенту (бактерии , вирусу), захватывает его, помещает внутрь себя и при помощи ферментов своих гранул убивает микроб. Один нейтрофил способен поглотить и обезвредить 7 микробов. Помимо этого данная клетка участвует в развитии воспалительной реакции. Таким образом, нейтрофил – одна из клеток, обеспечивающих иммунитет человека. Работает нейтрофил, осуществляя фагоцитоз, в сосудах и тканях.

Эозинофилы, внешний вид, строение и функции

Как выглядит эозинофил? Почему так называется?
Эозинофил, как и нейтрофил, имеет округлую форму и палочковидную или сегментарную форму ядра. Гранулы, расположенные в цитоплазме данной клетки, достаточно крупные, одинакового размера и формы, окрашиваются в ярко – оранжевый цвет, напоминая красную икру. Гранулы эозинофила окрашиваются красителями, имеющими кислую реакцию (рН эозинофил – имеет сродство к эозин у.

Где формируется эозинофил, сколько он живет?
Как и нейтрофил, эозинофил образуется в костном мозгу из клетки – предшественницы – эозинофильного миелобласта . В процессе созревания проходит те же стадии, что и нейтрофил, однако имеет другие гранулы. Гранулы эозинофила содержат ферменты, фосфолипиды и белки. После полного созревания эозинофилы живут несколько дней в костном мозгу, затем выходят в кровь, где циркулируют 3 – 8 часов. Из крови эозинофилы уходят в ткани, контактирующие с внешней средой – слизистые оболочки дыхательных путей, мочеполового тракта и кишечника. В общей сложности эозинофил живет 8 – 15 суток.

Что делает эозинофил?
Как и нейтрофил, эозинофил осуществляет защитную функцию благодаря способности к фагоцитозу. Нейтрофил подвергает фагоцитозу болезнетворные агенты в тканях, а эозинофил на слизистых дыхательных и мочевыводящих путей, а также кишечника. Таким образом, нейтрофил и эозинофил выполняют сходную функцию, только в разных местах. Поэтому эозинофил также является клеткой, обеспечивающей иммунитет .

Отличительной чертой эозинофила является его участие в развитии аллергических реакций. Поэтому у людей, имеющих аллергию на что – либо обычно повышается количество эозинофилов в крови.

Базофил, внешний вид, строение и функции

Как они выглядят? Почему так называются?
Данный вид клеток в крови самый малочисленный, их содержится лишь 0 – 1% от общего числа лейкоцитов. Имеют округлую форму, палочкоядерное или сегментоядерное ядро. В цитоплазме содержатся различные по величине и форме гранулы темно – фиолетового цвета, которые имеют внешний вид, напоминающий черную икру. Данные гранулы называются базофильной зернистостью . Зернистость названа базофильной, поскольку окрашивается красителями, имеющими щелочную (basic) реакцию (рН >7).Да и вся клетка названа так, потому что имеет сродство к основным красителям: баз офил – bas ic.

Откуда берется базофил?
Базофил также образуется в костном мозгу из клетки – предшественницы – базофильного миелобласта . В процессе созревания проходит те же стадии, что и нейтрофил и эозинофил. Гранулы базофила содержат ферменты, регуляторные молекулы, белки, участвующие в развитии воспалительной реакции. После полного созревания базофилы выходят в кровь, где живут не более двух суток. Далее эти клетки покидают кровяное русло, уходят в ткани организма, однако что происходит с ними там – на сегодняшний день неизвестно.

Какие функции возложены на базофил?
Во время циркуляции в крови базофилы участвуют в развитии воспалительной реакции, способны уменьшать свертывание крови, а также принимают участие в развитии анафилактического шока (вид аллергической реакции). Базофилы продуцируют специальную регуляторную молекулу интерлейкин IL– 5, которая увеличивает количество эозинофилов в крови.

Таким образом, базофил – клетка, участвующая в развитии воспалительных и аллергических реакций.

Моноцит, внешний вид, строение и функции

Что такое моноцит? Где он вырабатывается?
Моноцит является агранулоцитом, то есть в данной клетке отсутствует зернистость. Это крупная клетка, немного треугольной формы, имеет большое ядро, которое бывает округлой формы, бобовидной, лопастное, палочковидное и сегментированное.

Моноцит образуется в костном мозгу из монобласта . В своем развитии проходит несколько стадий и несколько делений. В итоге зрелые моноциты не имеют костномозгового резерва, то есть после образования сразу выходят в кровь, где и живут 2 – 4 суток.

Макрофаг. Что это за клетка?
После этого часть моноцитов погибает, а часть уходит в ткани, где немного видоизменяется – «дозревает» и становится макрофагами. Макрофаги – это самые большие клетки в крови, которые имеют ядро овальной или округлой формы. Цитоплазма голубого цвета с большим количеством вакуолей (пустот), которые придают ей пенистый вид.

В тканях организма макрофаги живут несколько месяцев. Попав из кровяного русла в ткани, макрофаги могут стать резидентными клетками или блуждающими. Что это значит? Резидентный макрофаг все время своей жизни проведет в одной и той же ткани, на одном и том же месте, а блуждающий постоянно перемещается. Резидентные макрофаги различных тканей организма по-разному называются: например, в печени это купферовские клетки, в костях – остеокласты, в головном мозгу – микроглиальные клетки и т.д.

Что делают моноциты и макрофаги?
Какие же функции выполняют эти клетки? Моноцит крови продуцирует различные ферменты и регуляторные молекулы, причем эти регуляторные молекулы могут способствовать как развитию воспаления, так и, наоборот, тормозить воспалительную реакцию. Что делать в данный конкретный момент и в определенной ситуации моноциту? Ответ на этот вопрос не зависит от него, необходимость усилить воспалительную реакцию или ослабить принимается организмом в целом, а моноцит лишь выполняет команду. Помимо этого моноциты участвуют в заживлении ран, помогая ускорить этот процесс. Также способствуют восстановлению нервных волокон и росту костной ткани. Макрофаг же в тканях сосредоточен на выполнении защитной функции: он фагоцитирует болезнетворные агенты, подавляет размножение вирусов.

Лимфоцит внешний вид, строение и функции

Внешний вид лимфоцита. Этапы созревания.
Лимфоцит – округлая клетка различных размеров, имеющая крупное круглое ядро. Лимфоцит образуется из лимфобласта в костном мозгу, так же как и другие клетки крови, несколько раз делится в процессе созревания. Однако в костном мозгу лимфоцит проходит лишь «общую подготовку», после чего окончательно созревает в тимусе, селезенке и лимфоузлах. Такой процесс созревания необходим, поскольку лимфоцит – это иммунокомпетентная клетка, то есть клетка, обеспечивающая всё разнообразие иммунных реакций организма, создавая тем самым его иммунитет.
Лимфоцит, прошедший «специальную подготовку» в тимусе, называется Т – лимфоцит, в лимфоузлах или селезенке – В – лимфоцит. Т – лимфоциты меньше В – лимфоцитов по размеру. Соотношение Т и В – клеток в крови 80% и 20% соответственно. Для лимфоцитов кровь является транспортной средой, которая доставляет их к тому месту в организме, где они необходимы. Живет лимфоцит в среднем 90 дней.

Что обеспечивают лимфоциты?
Основная функция и Т- , и В-лимфоцитов – защитная, которая осуществляется за счет участия их в иммунных реакциях. Т – лимфоциты преимущественно фагоцитируют болезнетворные агенты, уничтожая вирусы. Иммунные реакции, осуществляемые Т-лимфоцитами, называются неспецифической резистентностью . Неспецифической она является потому, что в отношении всех болезнетворных микробов эти клетки действуют одинаково.
В – лимфоциты, напротив, уничтожают бактерии, вырабатывая против них специфические молекулы – антитела . На каждый вид бактерий В – лимфоциты вырабатывают особенные антитела, способные уничтожать только этот вид бактерий. Именно поэтому В – лимфоциты формируют специфическую резистентность . Неспецифическая резистентность направлена в основном против вирусов, а специфическая – против бактерий.

Участие лимфоцитов в формировании иммунитета
После того как В – лимфоциты однажды встречались с каким-либо микробом, они способны формировать клетки памяти. Именно наличие таких клеток памяти обуславливает устойчивость организма к инфекции, вызываемой данной бактерий. Поэтому с целью формирования клеток памяти используют прививки против особенно опасных инфекций . В этом случае в организм человека в виде прививки вводится ослабленный или мертвый микроб, человек переболевает в легкой форме, в результате формируются клетки памяти, которые и обеспечивают устойчивость организма к данному заболеванию на протяжении всей жизни. Однако некоторые клетки памяти сохраняются на всю жизнь, а некоторые живут определенный промежуток времени. В этом случае прививки делают несколько раз.

Тромбоцит, внешний вид, строение и функции

Структура, образование тромбоцитов, их виды

Тромбоциты – маленькие клетки круглой или овальной формы, не имеющие ядра. При активации образуют «выросты», приобретая звездчатую форму. Образуются тромбоциты в костном мозгу из мегакариобласта . Однако образование тромбоцитов имеет особенности, нехарактерные для других клеток. Из мегакариобласта образуется мегакариоцит , который является самой большой клеткой костного мозга. Мегакариоцит имеет огромную цитоплазму. В результате созревания в цитоплазме вырастают разделительные мембраны, то есть происходит разделение единой цитоплазмы на небольшие фрагменты. Данные небольшие фрагменты мегакариоцита «отшнуровываются», и это и есть самостоятельные тромбоциты.Из костного мозга тромбоциты выходят в кровоток, где живут 8 – 11 дней, после чего гибнут в селезенке, печени или легких.

В зависимости от диаметра тромбоциты делят на микроформы, имеющие диаметр около 1,5 микрон, нормоформы с диаметром 2 - 4 микрона, макроформы - диаметр 5 микрон и мегалоформы - диаметром 6 – 10 микрон.

За что отвечают тромбоциты?

Эти маленькие клетки выполняют очень важные функции в организме. Во-первых, тромбоциты поддерживают целостность сосудистой стенки и помогают ее восстановлению при повреждениях. Во-вторых, тромбоциты останавливают кровотечение, образуя тромб . Именно тромбоциты первыми оказываются в очаге разрыва сосудистой стенки и кровотечения. Именно они, слипаясь между собой, образуют тромб, который «заклеивает» поврежденную стенку сосуда, тем самым, останавливая кровотечение.

Таким образом, клетки крови являются важнейшими элементами в обеспечении основных функций человеческого организма. Тем не менее, некоторые их функции по сей день остаются неизученными.

Общий клинический анализ крови – это самый распространенный диагностический тест, который назначает пациенту врач. За последние десятилетия технология этого рутинного, но очень информативного исследования проделала колоссальный рывок – она стала автоматической. В помощь врачу лабораторной диагностики, орудием труда которого был обычный световой микроскоп, пришли высокотехнологичные автоматические гематологические анализаторы.

В этом посте мы расскажем, что именно происходит внутри «умной машины», видящей нашу кровь насквозь, и почему ей следует верить. Мы будем рассматривать физику процессов на примере гематологического анализатора UniCel DxH800 мирового бренда Beckman Coulter. Именно на этом оборудовании выполняются исследования, заказанные в сервисе лабораторной диагностики LAB4U.RU . Но для того, чтобы понять технологию автоматического анализа крови, мы разберемся с тем, что видели врачи-лаборанты под микроскопом и как они интерпретировали эту информацию.

Параметры анализа крови

Итак, в крови содержится три вида клеток:

лейкоциты, обеспечивающие иммунную защиту;
тромбоциты, отвечающие за свертываемость крови;
эритроциты, осуществляющие транспорт кислорода и углекислого газа.

Эти клетки находятся в крови в совершенно определенных количествах. Их обуславливают возраст человека и состояние его здоровья. В зависимости от условий, в которых находится организм, костный мозг производит столько клеток, сколько их требуется организму. Поэтому, зная количество определенного вида клеток крови и их форму, размер и другие качественные характеристики, можно уверенно судить о состоянии и текущих потребностях организма. Именно эти ключевые параметры – количество клеток каждого вида, их внешний вид и качественные характеристики – составляют общий клинический анализ крови.

При проведении общего анализа крови производят подсчет количества эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. С лейкоцитами сложнее: их несколько видов, и каждый вид выполняет свою функцию. Выделяют 5 разных видов лейкоцитов:

нейтрофилы, нейтрализующие в основном бактерии;
эозинофилы, нейтрализующие иммунные комплексы антиген-антитело;
базофилы, участвующие в аллергических реакциях;
моноциты – главные макрофаги и утилизаторы;
лимфоциты, обеспечивающие общий и местный иммунитет.

В свою очередь, нейтрофилы по степени зрелости разделяют на:

палочкоядерные,
сегментоядерные,
миелоциты,
метамиелоциты.

Процент каждого вида лейкоцитов в их общем объеме называют лейкоцитарной формулой, которая имеет важное диагностическое значение. Например, чем более выражен бактериальный воспалительный процесс, тем больше нейтрофилов в лейкоцитарной формуле. Наличие нейтрофилов разной степени зрелости говорит о тяжести бактериальной инфекции. Чем острее процесс, тем больше в крови палочкоядерных нейтрофилов. Появление в крови метамиелоцитов и миелоцитов говорит о крайне тяжелой бактериальной инфекции. Для вирусных заболеваний характерно увеличение лимфоцитов, при аллергических реакциях – увеличение эозинофиллов.

Помимо количественных показателей, крайне важна морфология клеток. Изменение их обычной формы и размеров также свидетельствует о наличии определенных патологических процессов в организме.

Важный и наиболее известный показатель – количество в крови гемоглобина – сложного белка, обеспечивающего поступление кислорода к тканям и выведение углекислого газа. Концентрация гемоглобина в крови – главный показатель при диагностике анемий.

Еще один из важных параметров – это скорость оседания эритроцитов (СОЭ). При воспалительных процессах у эритроцитов появляется свойство слипаться друг с другом, образуя небольшие сгустки. Обладая большей массой, слипшиеся эритроциты под действием силы тяжести оседают быстрее, чем одиночные клетки. Изменение скорости их оседания в мм/ч является простым индикатором воспалительных процессов в организме.

Как было: скарификатор, пробирки и микроскоп

Забор крови

Вспомним, как раньше сдавали кровь: болезненный прокол подушечки скарификатором, бесконечные стеклянные трубочки, в которые собирали драгоценные капли выжатой крови. Как лаборант одним стёклышком проводил по другому, где находилась капля крови, царапая на стекле номер простым карандашом. И бесконечные пробирки с разными жидкостями. Сейчас это уже кажется какой-то алхимией.

Кровь брали именно из безымянного пальца, на что были вполне серьезные причины: анатомия этого пальца такова, что его травмирование дает минимальную угрозу сепсиса в случае инфицирования ранки. Забор крови из вены считался куда более опасным. Поэтому анализ венозной крови не был рутинным, а назначался по необходимости, и в основном в стационарах.

Стоит отметить, что уже на этапе забора начинались значительные погрешности. Например, разная толщина кожи дает разную глубину укола, вместе с кровью в пробирку попадала тканевая жидкость – отсюда изменение концентрации крови, кроме того, при давлении на палец клетки крови могли разрушаться.

Помните ряд пробирок, куда помещали собранную из пальца кровь? Для подсчета разных клеток действительно нужны были разные пробирки. Для эритроцитов – с физраствором, для лейкоцитов – с раствором уксусной кислоты, где эритроциты растворялись, для определения гемоглобина – с раствором соляной кислоты. Отдельный капилляр был для определения СОЭ. И на последнем этапе делался мазок на стекле для последующего подсчета лейкоцитарной формулы.

Анализ крови под микроскопом

Для подсчета клеток под микроскопом в лабораторной практике использовался специальный оптический прибор, предложенный еще в ХIX веке русским врачом, именем которого этот прибор и был назван – камера Горяева. Она позволяла определить количество клеток в заданном микрообъеме жидкости и представляла собой толстое предметное стекло с прямоугольным углублением (камерой). На нее была нанесена микроскопическая сетка. Сверху камера Горяева накрывалась тонким покровным стеклом.

Эта сетка состояла из 225 больших квадратов, 25 из которых были разделены на 16 малых квадратов. Эритроциты считались в маленьких исчерченных квадратах, расположенных по диагонали камеры Горяева. Причем существовало определенное правило подсчета клеток, которые лежат на границе квадрата. Расчет числа эритроцитов в литре крови осуществлялся по формуле, исходя из разведения крови и количества квадратов в сетке. После математических сокращений достаточно было посчитанное количество клеток в камере умножить на 10 в 12-й степени и внести в бланк анализа.

Лейкоциты считали здесь же, но использовали уже большие квадраты сетки, поскольку лейкоциты в тысячу раз больше, чем эритроциты. После подсчета лейкоцитов их количество умножали на 10 в 9-й степени и вносили в бланк. У опытного лаборанта подсчет клеток занимал в среднем 3-5 мин.

Методы подсчета тромбоцитов в камере Горяева были очень трудоемки из-за малой величины этого вида клеток. Оценивать их количество приходилось только на основе окрашенного мазка крови, и сам процесс был тоже весьма трудоемким. Поэтому, как правило, количество тромбоцитов рассчитывали только по специальному запросу врача.

Лейкоцитарную формулу , то есть процентный состав лейкоцитов каждого вида в общем их количестве мог определять только врач – по результатам изучения мазков крови на стеклах.

Визуально определяя находящиеся в поле зрения различные виды лейкоцитов по форме их ядра, врач считал клетки каждого вида и общее их количество. Насчитав 100 в совокупности, он получал требуемое процентное соотношение каждого вида клеток. Для упрощения подсчета использовались специальные счетчики с отдельными клавишами для каждого вида клеток.

Примечательно, что такой важный параметр, как гемоглобин, определялся лаборантом визуально (!) по цвету гемолизированной крови в пробирке с соляной кислотой. Метод был основан на превращении гемоглобина в солянокислый гематин коричневого цвета, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию гемоглобина. Полученный раствор солянокислого гематина разводили водой до цвета стандарта, соответствующего известной концентрации гемоглобина. В общем, прошлый век

Как стало: вакуумные контейнеры и гематологические анализаторы

Начнем с того, что сейчас полностью поменялась технология забора крови. На смену скарификаторам и стеклянным капиллярам с пробирками пришли вакуумные контейнеры. Использующиеся теперь системы забора крови малотравматичны, процесс полностью унифицирован, что значительно сократило процент погрешностей на этом этапе. Вакуумные пробирки, содержащие консерванты и антикоагулянты, позволяют сохранять и транспортировать кровь от точки забора до лаборатории. Именно благодаря появлению новой технологии стало возможным сдавать анализы максимально удобно – в любое время, в любом месте.

На первый взгляд, автоматизировать такой сложный процесс, как идентификация клеток крови и их подсчет, кажется невозможно. Но, как обычно, все гениальное просто. В основе автоматического анализа крови лежат фундаментальные физические законы. Технология автоматического подсчета клеток была запатентована в далеком 1953 году американцами Джозефом и Уолессом Культерами. Именно их имя стоит в название мирового бренда гематологического оборудования Bеckman&Coulter.

Подсчет клеток

Апертурно-импедансный метод (метод Культера или кондуктометрический метод) основан на подсчете количества и оценке характера импульсов, возникающих при прохождении клетки через отверстие малого диаметра (апертуру), по обе стороны которого расположены два электрода. При прохождении клетки через канал, заполненный электролитом, возрастает сопротивление электрическому току. Каждое прохождение клетки сопровождается появлением электрического импульса. Чтобы выяснить, какова концентрация клеток, необходимо пропустить через канал определенный объем пробы и сосчитать количество появившихся импульсов. Единственное ограничение – концентрация пробы должна обеспечивать прохождение через апертуру только одной клетки в каждый момент времени.

За прошедшие более 60 лет технология автоматического гематологического анализа прошла большой путь. Вначале это были простые счетчики клеток, определяющие 8-10 параметров: количество эритроцитов (RBC), количество лейкоцитов (WBC), гемоглобин (Hb) и несколько расчетных. Такими были анализаторы первого класса .

Второй класс анализаторов определял уже до 20 различных параметров крови. Они существенно выше по уровню в дифференциации лейкоцитов и способны выделять популяции гранулоцитов (эозинофилы + нейтрофилы + базофилы), лимфоцитов и интегральной популяции средних клеток, куда относились моноциты, эозинофилы, базофилы и плазматические клетки. Такая дифференциация лейкоцитов успешно использовалась при обследовании практически здоровых людей.

Самыми технологичными и инновационными анализаторами на сегодняшний день являются машины третьего класса , определяющие до сотни различных параметров, проводящие развернутое дифференцирование клеток, в том числе по степени зрелости, анализирующие их морфологию и сигнализирующие врачу-лаборанту об обнаружении патологии. Машины третьего класса, как правило, снабжены еще и автоматическими системами приготовления мазков (включая их окраску) и вывода изображения на экран монитора. К таким передовым гематологическим системам относятся оборудование BeckmanCoulter, в частности система клеточного анализа UniCel DxH 800 .

Современные аппараты BeckmanCoulter используют метод многопараметрической проточной цитометрии на основе запатентованной технологии VCS (Volume-Conductivity-Scatter). VCS-технология подразумевает оценку объема клетки, ее электропроводимость и светорассеяние.

Первый параметр – объем клетки – измеряется с использованием принципа Культера на основе оценки сопротивления при прохождении клеткой апертуры при постоянном токе. Величину и плотность клеточного ядра, а также ее внутренний состав определяют с помощью измерения ее электропроводности в переменном токе высокой частоты. Рассеяние лазерного света под разными углами позволяет получить информацию о структуре клеточной поверхности, гранулярности цитоплазмы и морфологии ядра клетки.

Полученные по трем каналам данные комбинируются и анализируются. В результате клетки распределяются по кластерам, включая разделение по степени зрелости эритроцитов и лейкоцитов (нейтрофилов). На основе полученных измерений этих трех размерностей определяется множество гематологических параметров – до 30 в диагностических целях, более 20 в исследовательских целях и более ста специфичных расчетных параметров для узкоспециализированных цитологических исследований. Данные визуализируются в 2D- и 3D-форматах. Врач-лаборант, работающий с гематологическим анализатором BackmanCoulter, видит результаты анализа на мониторе примерно в таком виде:

А далее принимает решение – надо ли их верифицировать или нет.

Стоит ли говорить, что информативность и точность современного автоматического анализа во много раз выше мануального? Производительность машин подобного класса – порядка сотни образцов в час при анализе тысяч клеток в образце. Вспомним, что при микроскопии мазка врачом анализировалось только 100 клеток!

Однако несмотря на эти впечатляющие результаты, именно микроскопия до сих пор пока остается «золотым стандартом» диагностики. В частности, при выявлении аппаратом патологической морфологии клеток образец анализируется под микроскопом вручную. При обследовании больных с гематологическими заболеваниями микроскопия окрашенного мазка крови проводится только вручную опытным врачом-гематологом. Именно так, вручную, дополнительно к автоматическому подсчету клеток, выполняется оценка лейкоцитарной формулы во всех детских анализах крови по заказам, сделанным с помощью лабораторного онлайн-сервиса LAB4U.RU.

Вместо резюме

Технологии автоматизированного гематологического анализа продолжают активно развиваться. По существу они уже заменили микроскопию при выполнении рутинных профилактических анализов, оставив ее для особо значимых ситуаций. Мы имеем в виду детские анализы, анализы людей, имеющих подтвержденные заболевания, особенно гематологические. Однако в обозримом будущем и на этом участке лабораторной диагностики врачи получат аппараты, способные самостоятельно выполнять морфологический анализ клеток с использованием нейронных сетей. Снизив нагрузку на врачей, они в то же время повысят требования к их квалификации, поскольку в зоне принятия решений человеком останутся только нетипичные и патологические состояния клеток.

Количество информативных параметров анализа крови, увеличившиеся многократно, поднимает требования к профессиональной квалификации и врача-клинициста, которому необходимо анализировать сочетания значений массы параметров в диагностических целях. На помощь врачам этого фронта идут экспертные системы, которые, используя данные анализатора, предоставляют рекомендации по дальнейшему обследованию пациента и выдают возможный диагноз. Такие системы уже представлены на лабораторном рынке. Но это уже тема отдельной статьи.

Теги: Добавить метки