Как костите произвеждат кръвни клетки?

Кръвта събира кислород от белите дробове и го транспортира в тялото. При връщане към сърцето кръвта събира въглероден диоксид и го връща обратно в белите дробове, за да бъде издишана. Кръвта доставя също електролити, хранителни вещества и витамини, хормони, фактори на съсирването и протеини до клетките в тялото.

Възрастен човек има около 5 литра кръв, което представлява 7 до 8 процента от общото телесно тегло. Около 55 процента от кръвта (около 2,75 до 3 литра) е плазма (или течната част на кръвта); останалото се състои от червени кръвни клетки (еритроцити), бели кръвни телца (левкоцити) и тромбоцити (тромбоцити). Червените кръвни клетки пренасят кислород от белите дробове, белите кръвни клетки помагат за борба с инфекцията и тромбоцитите позволяват на кръвта да се съсирва.

Повечето кръвни клетки се създават в костния мозък, гъбестото вещество, намиращо се в костната структура. Има два вида костен мозък, наречен червен и жълт; и двете съдържат кръвоносни съдове и вени, които транспортират хранителни вещества и отпадъци във и извън костите. Жълтият мозък се състои предимно от мазнини и се намира в кухите центрове на дълги кости, като бедрените кости. Червеният мозък се намира в центъра на плоски кости като ребрата и лопатките и активно произвежда кръвни клетки.

Производството на кръвни клетки в скелета се променя с напредването на възрастта. При раждането целият човешки мозък е червен, което позволява на тялото да произвежда повече кръвни клетки, от които тялото трябва да расте. Докато тялото узрява, част от червения мозък се заменя с жълт мозък. При напълно порасналите възрастни количеството червен и жълт костен мозък е приблизително равно. Костите, които правят кръвни клетки, са тези с високи концентрации на червен мозък: гръбначния стълб, гръдната кост, ребрата, таза и малки части на горната част на ръката и крака.

Процесът, при който тялото произвежда кръв, се нарича хематопоеза. Костният мозък произвежда 200 милиарда червени кръвни клетки, 10 милиарда бели кръвни клетки и 400 милиарда тромбоцити всеки ден. И трите вида кръвни клетки идват от един и същ тип клетки, наречени плурипотенциални хематопоетични стволови клетки, които имат потенциал да образуват всеки от различните видове кръвни клетки, а също и да самовъзпроизвеждане.

Кръвните клетки започват живот като стволови клетки. Когато тези клетки узреят, те се делят и или създават повече стволови клетки, или се развиват в клетки-предшественици, които след това ще се развият в червени или бели кръвни клетки или тромбоцити. (След като клетките-предшественици се образуват, се определя техният бъдещ тип клетка.) Някои от тези стволови клетки пътуват до други части на тялото и се развиват по-нататък, докато други остават и узряват в костния мозък.

Като най-разпространеният вид кръвни клетки в здраво тяло, червените кръвни клетки разпределят кислорода и основните хранителни вещества в тялото. Те съставляват около 40 до 45 процента от кръвта и осигуряват червения й цвят. Този процент е известен като хематокрит и често се измерва от лекарите в това, което е известно като тест за пълна кръвна картина (CBC). Нормалното съотношение е 600 червени кръвни клетки към една бела кръвна клетка и 40 тромбоцити.

Червените кръвни клетки са структурирани по различен начин от другите клетки. Те представляват кръгли и плоски двойно вдлъбнати дискове, които приличат донякъде на плитка купа. Червените кръвни клетки нямат ядро ​​и могат да променят формата си, без да се счупят, което му позволява да изстисква през капилярите.

Най-големият от трите вида кръвни клетки, белите кръвни клетки редовно циркулират в кръвта, така че те са готови да напуснат кръвта и да влязат в други тъкани, когато има инфекция открити. Докато повечето бели кръвни клетки се произвеждат в червения мозък на тялото, те също могат да се произвеждат в специални жлези в други части на тялото, когато са необходими повече. Увеличаването на броя на белите кръвни клетки обикновено е признак на инфекция; тези клетки могат бързо да се възпроизвеждат, за да се справят по-добре с чужди обекти в системата.
Прочетете повече за разликата между червените и белите кръвни клетки.

Има пет основни типа бели кръвни клетки: лимфоцити, неутрофили, моноцити, еозинофили и базофили. Еозинофилите и базофилите съдържат храносмилателни ензими в гранули в клетките си и са известни още като гранулоцити. Всеки от различните видове играе своя роля, в зависимост от вида на инфекцията: бактериална, вирусна, гъбична или паразитна. Те също така поглъщат ненужни вещества (като мъртви клетки, остатъци от тъкани и стари червени кръвни клетки), предпазват от чужди тела като алергени и предпазват от мутирали клетки като рак.

Лимфоцитите насочват имунната система на организма; за разлика от другите бели кръвни клетки, те могат да разпознават и помнят нахлуващи бактерии и вируси. Неутрофилите убиват бактериите чрез процес, известен като фагоцитоза. Моноцитите влизат в тъканта, стават по-големи и се превръщат в макрофаги където могат фагоцитират бактерии в тялото. (Те също така унищожават стари, повредени и мъртви клетки в тялото.) Тези макрофаги се намират в черния дроб, далака, белите дробове, лимфните възли, кожата и червата. Еозинофилите убиват паразитите, а базофилите се борят с алергичните реакции.

Тромбоцитите или фрагменти от кръвни клетки образуват тромбоцитна запушалка, за да запечатат малки порязвания или счупвания в стените на кръвоносните съдове. Те помагат на кръвта да се съсирва, което спира тялото да губи твърде много кръв. Подобно на червените и белите кръвни клетки, те се създават в костния мозък, където се наричат ​​много големи клетки мегакариоцити разбиват се на клетъчни фрагменти, наречени тромбоцити. Тези клетки нямат ядро ​​и не се размножават.

Понякога костният мозък не произвежда достатъчно здрави червени или бели кръвни клетки. Това може да доведе до умора и инфекция. Тази повреда може да бъде предизвикана от външни фактори като химикали, радиация или някои вирусни инфекции или от други неизвестни стимули, които провокират собствената имунна система на тялото да унищожи стъблото клетки. В други редки случаи синдромите на костномозъчна недостатъчност могат да бъдат генетични.

Твърде малко тромбоцити могат да доведат до спонтанно или неконтролирано кървене. Когато броят на червените кръвни клетки е по-малък от нормалния, по-малко кислород се доставя до клетките на тялото, което води до състояние, известно като анемия. Въпреки че анемията не е непременно опасно състояние, тя може да показва по-сериозно разстройство или дори рак.

При апластична анемия стволовите клетки на костния мозък са повредени и нормалното производство на кръв се забавя или дори спира. Въпреки че производствените нива спадат, произведените клетки са нормални. Апластичната анемия се наблюдава най-често при тези на възраст между 20 и 25 години и хора на възраст над 60 години, като засяга около четири от всеки 1 милион души в САЩ всяка година. Когато се появи при деца, най-вероятно е генетично и причинено от анормални хромозоми.

Миелодиспластичният синдром (MDS) обикновено включва производството на дефектни стволови клетки. Вместо да се развият в здрави червени или бели кръвни клетки или тромбоцити, тези клетки умират в костния мозък. В някои случаи това се превръща в левкемия, вид рак на кръвта. MDS засягат повече от 15 000 души в САЩ всяка година и обикновено засягат тези между 70 и 80 години.

Лимфом, който започва в лимфните възли, и множествен миелом, рак, който започва с бяла кръв клетки, са и двата вида рак, които могат да се разпространят в костния мозък и да попречат на производството на кръв клетки. Тези заболявания могат да бъдат лекувани с лъчева или химическа обработка или с трансплантация на стволови клетки или костен мозък.