Tekst źródłowy strony Histologia/Krew szpik kostny i odnowa komórek krwi

==KREW==
Krew jest płynem ustrojowym, który pełni funkcję transportową i zapewnia komunikację pomiędzy poszczególnymi układami organizmu. Krew należy do płynnej tkanki łącznej. Krąży w naczyniach krwionośnych (układ krwionośny zamknięty) lub w jamie ciała (układ krwionośny otwarty). Zawiera 4 główne składniki:
* erytrocyty
* leukocyty
* trombocyty
* osocze
Komórki krwi stanowią 45%, zaś osocze 55% krwi. Rozmaz krwi sporządza się mieszając ja uprzednio z substancją, która zapobiega jej krzepnięciu (antykoagulant).
===Erytrocyty (krwinki czerwone)===
[[Plik:Erytrocyt1.jpg|thumb|400px|right|Erytrocyty]]
* czerwone (różowe) ciałko krwi
* kolor różowy (kwasochłonność) wynika z obecności w nich związku przenoszącego tlen - hemoglobiny (wiąże ona eozynę --> kwaśny barwnik)
* okrągła, dwuwklęsła w środku komórka - taki kształt zwiększa do maksimum wymianę tlenu 
* średnica 6,5 - 8,5 μm
* są jaśniejsze w części centralnej i ciemniejsze na obrzeżu
* nie mają jądra (jest usunięte w czasie ich powstawania)
* nie ma organelli gdyż uległy one degradacji podczas różnicowania się komórek
* czerpią energię z beztlenowego rozkładu glukozy i wytwarzając ATP (przez szlak heksozomonofosforanowy)
* mają dużą zdolność do odkształcania się (przeciskają się przez cienkie naczynia włosowate --> o średnicy do 3 - 4 μm)
* mają wzmocnioną siecią cytoszkieletu błonę komórkową - dzięki temu zachowują swój kształt
[[Plik:Red White Blood cells.jpg|thumb|350px|right|Od lewej do prawej: erytrocyt, trombocyt, leukocyt]]
* prawidłowy erytrocyt - normocyt
* krwinki większe od prawidłowych - makrocyty
* krwinki mniejsze od prawidłowych - mikrocyty
* liczba erytrocytów w organizmie:
** u mężczyzn około 5,4 mln/mm³ w krwi obwodowej
** u kobiet około 4,5 mln/mm³
** u noworodka około 7 mln/mm³
* nie posiadają mechanizmu, który mógłby naprawiać powstające w nich z czasem uszkodzenia
* czas życia - około 120 dni (ulegają zniszczeniu głównie w śledzionie); organizm nieustannie produkuje nowe erytrocyty; w pewnym momencie komórki przestają być podatne na odkształcenia i nie mogą przecisnąć się przez układ mikrokrążenia w śledzionie (są usuwane poprzez fagocytozę)
* wytwarzane są w szpiku kostnym (po 4 roku życia; wcześniej w śledzionie)
* ich główną czynnością jest przenoszenie tlenu - obecna w erytrocytach hemoglobina łączy się z tlenem --> powstaje oksyhemoglobina. Cząsteczka hemoglobiny jest tzw. tetramerem, czyli składa się z czterech połączonych ze sobą łańcuchów białkowych. Każda z podjednostek posiada wbudowany hem, wewnątrz którego znajduje się atom żelaza dwu wartościowego Fe2+, który ma możliwość przyłączania jednej cząsteczki tlenu; połączenie to jest nietrwałe --> tlen może być uwalniany do tkanek

===Leukocyty (krwinki białe)===

* podstawowy element układu odpornościowego
* liczba: od 4×10<sup>9</sup> do 10×10<sup>9</sup> w litrze krwi 
* w ich komórkach występuje jądro (mają swój własny metabolizm i możliwość podziału)
* u dużej części krwinek białych (granulocyty) w cytoplazmie występuje charakterystyczna ziarnistość (są to lizosomy, które zawierają enzymy)
* podział:
** granulocyty (limfocyty, monocyty)
** agranulocyty (neutrofile, eozynofile, bazofile)
* funkcje:
** fagocytoza (pochłanianie, trawienie komórek drobnoustrojów oraz martwych krwinek czerwonych przez część krwinek białych)
** odporność swoista (przeciwciała)
* zmniejszona liczba leukocytów we krwi - leukopenia
* zwiększona liczba leukocytów we krwi - hiperleukocytoza (lub potocznie leukocytoza)

Tabela pochodzi z [http://pl.wikipedia.org/wiki/Leukocyt polskiej wikipedii], lecz została częściowo rozszerzona

{| class="wikitable"
! Typ || Zdjęcia || Schemat || Udział % w krwi dorosłego człowieka || Opis
|-
| Neutrofil || [[Plik:GranulocytObojętnochłonny.jpg|75px]] || [[Plik:Neutrophil.png|75px]] || 54–62% || Najliczniejsze krwinki białe we krwi. Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne) zapewniają ochronę przed drobnoustrojami na drodze fagocytozy (po właściwej stymulacji przechodzą z krwi do tkanek i stają się "żerne"), są wytwarzane intensywnie podczas stanów zapalnych. Fagocytują bakterie i martwe komórki. Po dotarciu do tkanki podporowej reagują na substancje chemiczne (np. uwalniane z martwych komórek) - poruszają się wkierunku ich największych stężeń. Posiadają jądra podzielone na segmenty (2-5) połączone ze sobą delikatnym pasmem materiału jądrowego. Cytoplazma zawiera 3 rodzaje pęcherzyków: 
* pierwotne - pojawiają się jako pierwsze lecz w miarę dojrzewania komórki jest ich stosunkowo mniej od wtórnych; zawierają m.inn. substancje antybakteryjne 
* wtórne - dwukrotnie mniejsze niż ziarenka pierwotne, biorą udział w mobilizacji mediatorów zapalenia i aktywacji dopełniacza
* trzeciorzędowe - wbudowują do błony komórkowej niektóre glikoproteiny (co może nasilać adhezję komórkową)
Poruszają się ruchem pełzakowatym. Są odpowiedzialne za wytwarzanie ropy. Żyją 2-4 dni, umierają zaraz po przeprowadzeniu fagocytozy, która wymaga dużej ilości energii.
|-
| Eozynofil || [[Plik:GranulocytKwasochłonny.jpg|75px]] || [[Plik:Eosinophil2.png|75px]] || 1–6% || Eozynofile (granulocyty kwasochłonne) są odpowiedzialne za niszczenie obcych białek np. alergenów. Są intensywnie wytwarzane podczas zarażenia pasożytem. Poruszają się ruchem pełzakowatym i fagocytują, ale są mniej aktywne niż neutrofile. Są odpowiedzialne za niszczenie larw i jaj pasożytów. Mają jądro okularowe (dwupłatowe). Eozynofile regulują procesy alergiczne – powodują, że alergia jest łagodniejsza. We krwi przebywają od 3 do 8 godzin, a następnie przechodzą (głównie) do skóry, płuc i przewodu pokarmowego. Najwięcej jest ich rano. Nie wiadomo dokładnie jak długo żyją.
|-
| Bazofil || [[Plik:GranulocytZasadochłonny.jpg|75px]] || [[Plik:Basophil.png|75px]] || <1% || Bazofile (granulocyty zasadochłonne) nie posiadają zdolności do fagocytozy oraz nie poruszają się ruchem pełzakowatym. Posiadają duże zasadochłonne ziarenka cytoplazmatyczne. Produkują interleukinę 4, która pobudza limfocyty B oraz heparynę i serotoninę. Kontakt z alergenem prowadzi do egzocytozy, która powoduje uwolnienie histaminy.
|-
| Limfocyt || [[Plik:Lymphocyte2.jpg|75px]] || [[Plik:Lymphocyte.png|75px]] || 25–33% || Limfocyty należą do agranulocytów. Mają kuliste jądra i okrągły kształt. ich liczba wzrasta w odpowiedzi na infekcję wirusową. Małe limfocyty, które krążą we krwi wędrują do tkanek i wyspecjalizowanych narządów układu odpornościowego. Odpowiedzialne są za nadzór immunologiczny --> wykrywaja pojawienie się obcych antygenów. Dzielą się na:
* Limfocyty B – dojrzewają w węzłach chłonnych lub grudkach limfatycznych
* Limfocyty T:
** Limfocyty Th – powodują odpowiedź immunologiczną organizmu
** Limfocyty Tc – są odpowiedzialne za niszczenie wirusów
** Limfocyty Ts – powodują zmniejszenie reakcji odpornościowej organizmu. Ich niedobór wzmaga alergię.
|-
| Monocyt || || [[Plik:Monocyte.png|75px]] || 2–10% || Monocyty są największymi z leukocytów. Posiadają duże zniekształcone jądro oraz wytwarzają interferon. Cytoplazma zawiera liczne niewielkie lizosomy i wakuole. Mają średnicę do 20 mikrometrów. Wykazują chemotaksję w stosunku do obumarłej tkanki, wnikających drobnoustrojów i mediatorów zapalenia. Monocyty mają dużą zdolność do fagocytozy. Gdy dojrzeją przekształcają się w makrofagi.
|-
| Makrofag || [[Plik:Macrophage.jpg|75px]] || [[Plik:Macrophage.png|75px]] || – || Są to dojrzałe monocyty. Mają zdolność do przedostawania się poza światło naczyń.
|}

Na pierwszym filmie krwawy dramat - biała krwinka goni bakterię i ją pożera! Drugi film przedstawia śmierć neutrofila.
===Trombocyty (płytki krwi, płytki Bizzozera) i megakariocyty===

Megakariocyty:
* duże komórki szpiku kostnego (o średnicy 50-100 μm)
* wytwarzają płytki krwi
[[Plik:Giant platelets.JPG|thumb|300px|right|Trombocyty]]

Trombocyty:
* podłużna komórka pozbawiona jądra 
* mniejszy od pozostałych komórkowych składników krwi człowieka
* powstają w wyniku oderwania się fragmentów cytoplazmy megakariocytów
* zawierają mitochondria, mikrotubule, ziarna glikogenu
* czasem zawierają elementy aparatu Golgiego i rybosomy
* na powierzchni błony komórkowej znajdują się cząsteczki adhezji międzykomórkowej umożliwiające adhezję płytek
* od strony cytoplazmy błona komórkowa związana jest z filamentami aktynowymi
* posiadają układ kanalików, poprzez które wydzielane są zawartości ziaren
* zawierają 4 rodzaje ziarenek:
** alfa - zawierają różne białka (m. inn. czynniki krzepnięcia)
** gęste - zawierają serotoninę
** lizosomy - zawierające np. kwaśne hydrolazy absorbowaną z osocza
** peroksysomy - prawdopodobnie zawierające enzym katalizujący proces rozkładu nadtlenku wodoru do wody i tlenu
* odgrywa istotną rolę w procesach krzepnięcia krwi - po uszkodzeniu śródbłonka naczyń krwionośnych przylegają do kolagenu; aktyna, miozyna i mikrotubule umożliwiają im odwracalna zmianę kształtu (dzięki temu mogą przylegnąć do miejsca uszkodzenia); przez układ kanalików uwalniane są zawartości ziaren; aktywowany jest proces krzepnięcia krwi i wytwarza się fibryna - o długich, nitkowatych cząsteczkach tworzących włókna 
* zawierają ziarnistości odpowiedzialne za proces inicjacji krzepnięcia, fibrynolizy i skurczu naczyń krwionośnych
* norma u dorosłego człowieka: 200–400 tys/mm³ 
* żyją od 1 do 2 tygodni
* tzw. małopłytkowość powoduje samoistne krwawienie - płytki nie są w stanie zasklepiać mikroskopijnych przecieków (niewielkich uszkodzeń naczyń krwionośnych)

===Osocze krwi=== 
[[Plik:Blut-EDTA.jpg|thumb|300px|right|Osocze krwi (patrz lewa probówka)]]
* płynny składnik krwi o słomkowej barwie
* w nim zawieszone są komórki
* transportuje cząsteczki niezbędne komórkom (elektrolity, białka, składniki odżywcze)
* transportuje produkty ich przemiany materii
* ma zdolność krzepnięcia
* skład:
** woda (90%)
** białka
*** albuminy - główne białko występujące w osoczu, stanowi 60% wszystkich zawartych w nim białek; posiadają ładunek ujemny co zapobiega przedostawaniu się tego białka z krwi do moczu; pełnią istotną rolę w utrzymaniu ciśnienia onkotycznego (niezbędnego do zachowania prawidłowych proporcji między ilością wody zawartą we krwi, a ilością wody w płynach tkankowych); białko to także transportuje niektóre hormony, leki, kwasy tłuszczowe i barwniki żółciowych; wiąże również i transportuje dwutlenek węgla
*** globuliny - odpowiedzialne za mechanizmy odpornościowe; wiążą tłuszcze i glukozę
*** fibrynogen - angażowane w końcowej fazie procesu krzepnięcia i przekształcane w białko fibrylarne – fibrynę, która współtworzy skrzep krwi
** kwasy tłuszczowe
** glukoza
** cholesterol
** trójglicerydy
** witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, K)
** dwutlenek węgla
** produkty metabolizmu białek (mocznik, aminokwasy)
** produkty metabolizmu hemu (bilirubina oraz urobilinogen)
** sole mineralne (Cl<sup>-</sup>,K<sup>+</sup>,Na<sup>+</sup>)

===Krzepnięcie krwi===
[[Plik:Coagulation full.svg|thumb|500px|right|Szczegółowy przebieg procesu krzepnięcia krwi]]
* mechanizm obronny organizmu w wypadku przerwania ciągłości tkanek
* proces zapobiegający utracie krwi 
* przebieg procesu:
** osłonięcie za pomocą czopu płytkowego (trombocytów) miejsca nieciągłości - czasowo doprowadza do zahamowania krwawienia
** trombocyty ulegają aktywacji i uwalniają szereg substancji czynnych z ziarnistości α i β (dodatkowo nasilają one ich aktywację)
** uwolniona serotonina powoduje zwężenie naczyń krwionośnych w obrębie zranienia
** aktywacja kaskady krzepnięcia --> krążące w osoczu krwi nieaktywne czynniki krzepnięcia zaczynają się wzajemnie aktywować
** właściwy skrzep powstaje poprzez utworzenie sieci włóknika, która powoduje jego wzmocnienie i stabilizację
** płytki krwi wydzielają trombokinazę
** trombokinaza uruchamia szereg procesów prowadzących do powstania właściwego czynnika inicjującego krzepnięcie krwi
** w procesie tym istotne są: jony wapnia (Ca2+) oraz białkowe czynniki osocza
** czynnik X + czynnika Va + fosfolipidy powierzchniowe tworzą kompleks, który przekształca II czynnik krzepnięcia (protrombinę) do trombiny
** trombina przekształca fibrynogen do fibryny --> sieć włókien (szkielet skrzepu)

* osoczowe czynniki krzepnięcia krwi
** czynnik I – fibrynogen
** czynnik II – protrombina
** czynnik III – tromboplastyna tkankowa
** czynnik IV – zjonizowany wapń (Ca2+)
** czynnik V – proakceleryna (czynnik chwiejny, ac-globulina)
** czynnik VI – akceleryna (aktywny czynnik V)
** czynnik VII – prokonwertyna (czynnik stabilny)
** czynnik VIII – globulina przeciwkrwawiączkowa (czynnik przeciwhemofilowy A, AHG)
** czynnik IX – zwany czynnikiem Christmasa (czynnik przeciwhemofilowy B, PTC)
** czynnik X – czynnik Stuarta–Prowera
** czynnik XI – PTA (czynnik przeciwhemofilowy C, czynnik Rosenthala)
** czynnik XII – czynnik Hagemana (czynnik kontaktowy)
** czynnik XIII – stabilizujący włóknik (fibrynaza, FSF czynik Laki–Loranda, transglutamidaza osoczowa)
** prekalikreina – czynnik Fletchera
** kininogen – czynnik Fitzgeralda

==SZPIK KOSTNY==
Szpik kostny to tkanka o gąbczastej konsystencji znajdująca się wewnątrz jam szpikowych kości długich oraz w małych jamkach w obrębie istoty gąbczastej kości. Główne funkcje:
* czynność krwiotwórcza
* rola w działaniu układu odpornościowego - dojrzewaja w nim limfocyty B zawierające przeciwciała
<br>
<videoflash>4uuyRhN04sM&feature=channel</videoflash>
<br>
===Budowa===
* stanowi około 5% masy ciała
* miejsce odnowy komórek i płytek krwi
* miąższ szpiku kostnego – komórki pośrednie i końcowe procesu wytwarzania erytrocytów, leukocytów i płytek krwi; zawiera także makrofagi i komórki tuczne
* funkcje:
** wytwarzanie komórek krwi, komórek tucznych i komórek dendrycznych
** odnowa komórek macierzystych
** niszczenie zużytych i wadliwych erytrocytów (pochodzi z nich żelazo, które jest w szpiku kostnym przechowywane w cytoplazmie makrofagów w formie związanej z ferrytyną – ziarna o średnicy 12 nm)
Podstawowe jednostki budulcowe:
* tkanka siateczkowata
** rodzaj tkanki łącznej
** charakteryzuje się dużą ilością gwiaździstych komórek (przede wszystkim fibroblastów), które łączą się między sobą wypustkami cytoplazmatycznymi --> tworzą w ten sposób przestrzenną sieć
** zawiera włókna retikulinowe 
* naczynia włosowate - sieć naczyń włosowatych uchodzi do szeregu naczyń zatokowych (sinusoidów), które z kolei łączą się z dużą zatoką środkową, z której krew odpływa przez żyłę wpustową; dojrzałe krwinki (zanim zostaną dopuszczone do krążenia) najprawdopodobniej przylegają przez pewien okres czasu do śródbłonka sinusoidów

===Szpik kostny czerwony===
* miejsce aktywnego wytwarzania komórek krwi
===Szpik kostny żółty===
* składa się głównie z tkanki tłuszczowej żółtej
* nie wytwarza komórek krwi
* brak go u noworodków

===Hemocytopoeza===
* komórki krwi powstają w szpiku kostnym z pluripotencjalnych komórek macierzystych, które w szpiku są nieliczne (1:10000 w stosunku do innych komórek jądrowych)
====Erytropoeza====
* proces wytwarzania erytrocytów
* trwa około 7 dni
* wymaga aktywacji genu gata-1
* w ciągu 24 h niszczonych jest około 20 mld erytrocytów (w szpiku kostnym i śledzionie), które muszą być przez szpik kostny zastąpione kolejnymi
* przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> następnie BFU-E --> dzieli się ona kilkukrotnie dając CFU-E --> dzieli się ona kilkukrotnie dając  proerytroblast --> podział mitotyczny --> erytroblasty zasadochłonne --> podział mitotyczny  --> erytroblasty wielobarwliwe --> podział mitotyczny  --> erytroblasty zasadochłonne --> wydzielenie jądra --> retykulocyt --> erytrocyt

====Granulocytopoeza====
* trwa około 14 dni
* to proces wytwarzania granulocytów przez podziały komórek
* przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-GM --> mieloblast --> podział mitotyczny --> pomielocyt --> podział mitotyczny --> mielocyt obojętnochłonny --> podział mitotyczny --> metamielocyt obojętnochłonny --> dojrzewanie --> niedojrzały granulocyt obojętnochłonny  granulocyt obojętnochłonny
* przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-Eo --> mieloblast --> podział mitotyczny --> pomielocyt --> podział mitotyczny --> mielocyt kwasochłonny --> podział mitotyczny --> metamielocyt kwasochłonny --> dojrzewanie --> niedojrzały granulocyt kwasochłonny --> granulocyt kwasochłonny
* przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-BM --> mieloblast --> podział mitotyczny --> pomielocyt --> podział mitotyczny --> mielocyt zasadochłonny --> podział mitotyczny --> metamielocyt zasadochłonny --> dojrzewanie --> niedojrzały granulocyt zasadochłonny --> granulocyt zasadochłonny

====Monocytopoeza====
* przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona CFU-GM --> monoblast --> promonocyt --> monocyt --> przejście do tkanki --> makrofag

====Limfocytopoeza====
* przebieg (limfocyty T): komórka macierzysta pluriopotencjalna --> progenitorowe komórki dla limfocytów T  --> limfocyty T
* przebieg (limfocyty B): komórka macierzysta pluriopotencjalna --> progenitorowe komórki dla limfocytów B  --> preprolimfocyty B --> prolimfocyty B --> niedojrzałe limfocyty B --> rozmnażają się i gdy zatkną się z antygenem to powstają --> centrocyty --> które różnicują się na limfocyty B

====Trombopoeza====
* przebieg: komórka macierzysta pluriopotencjalna --> powstaje hemocytoblast (komórka macierzysta mielocytopoezy) --> wytwarza ona BFU-Meg --> z niej powstają megakarioblasty --> megakariocyt --> oderwanie fragmentu cytoplazmy --> powstaje płytka krwi (trombocyt)

==Pytania do wykładu==
# Jakie są główne składniki krwi?
# Jak zbudowane są erytrocyty i jaka jest ich funkcja?
# Jak zbudowane są leukocyty i jaka jest funkcja ich poszczególnych odmian?
# Na czym polega zaburzenie zwane leukopenią/leukocytozą?
# Dlaczego neutrofile umierają po przeprowadzeniu fagocytozy?
# Które z leukocytów dojrzewając przekształcają się w makrofagi?
# Jaką funkcję pełnią trombocyty?
# Omów skład osocza krwi.
# Omów mechanizm krzepnięcia krwi.
# Jak zbudowany jest szpik kostny i jaką pełni rolę w organizmie?
# W której odmianie szpiku kostnego powstają komórki krwi?
# Omów przebieg erytropoezy, granulocytopoezy, monocytopoezy, limfocytopoezy i trombopoezy.
# Które składniki komórkowe powstają z tej samej komórki macierzystej mielocytopoezy?