Ako kosti vytvárajú krvné bunky?

Krv zhromažďuje kyslík z pľúc a prenáša ho do celého tela. Pri spiatočnej ceste do srdca krv zhromažďuje oxid uhličitý a privádza ho späť do pľúc na výdych. Krv tiež dodáva bunkám v tele elektrolyty, živiny a vitamíny, hormóny, faktory zrážania a proteíny.

Dospelý človek má asi 5 litrov krvi, čo predstavuje 7 až 8 percent z celkovej telesnej hmotnosti. Asi 55 percent krvi (asi 2,75 až 3 litre) tvorí plazma (alebo tekutá časť krvi); zvyšok tvoria červené krvinky (erytrocyty), biele krvinky (leukocyty) a krvné doštičky (trombocyty). Červené krvinky prenášajú kyslík z pľúc, biele krvinky pomáhajú v boji proti infekcii a krvné doštičky umožňujú zrážanie krvi.

Väčšina krviniek sa vytvára v kostnej dreni, hubovitej látke nachádzajúcej sa vo vnútri kostnej štruktúry. Existujú dva typy drene, ktoré sa nazývajú červená a žltá; obidve obsahujú krvné cievy a žily, ktoré transportujú živiny a odpad do a z kostí. Žltá dreň je zložená väčšinou z tuku a nachádza sa v dutých centrách dlhých kostí, ako sú napríklad stehenné kosti. Červená dreň sa nachádza v strede plochých kostí, ako sú rebrá a lopatky, a aktívne produkuje krvinky.

Produkcia krviniek v kostre sa s pribúdajúcim vekom mení. Pri narodení je všetka ľudská dreň červená, čo umožňuje telu produkovať viac krviniek, ktoré telo potrebuje na svoj rast. Keď telo dospieva, časť červenej drene sa nahradí žltou. U dospelých dospelých je množstvo červenej a žltej drene približne rovnaké. Kosti, ktoré vytvárajú krvné bunky, sú kosti s vysokou koncentráciou červenej drene: chrbtica, hrudná kosť, rebrá, panva a malé časti hornej časti paže a nohy.

Proces, pri ktorom telo produkuje krv, sa nazýva krvotvorba. Kostná dreň každý deň produkuje 200 miliárd červených krviniek, 10 miliárd bielych krviniek a 400 miliárd krvných doštičiek. Všetky tri typy krviniek pochádzajú z rovnakého typu buniek, ktorý sa nazýva pluripotenciálny krvotvorný kmeň bunky, ktoré majú potenciál tvoriť ktorýkoľvek z rôznych typov krviniek a tiež samoreplikovať.

Krvné bunky začínajú život ako kmeňové bunky. Keď tieto bunky dozrievajú, delia sa a vytvárajú viac kmeňových buniek alebo sa z nich vyvinú progenitorové bunky, ktoré sa potom ďalej vyvinú do červených alebo bielych krviniek alebo krvných doštičiek. (Len čo sa vytvoria progenitorové bunky, určí sa ich budúci bunkový typ.) Niektoré z týchto kmeňových buniek cestujú do iných častí tela a vyvíjajú sa ďalej, zatiaľ čo iné zostávajú a dozrievajú v kostnej dreni.

Ako najhojnejší typ krviniek v zdravom tele červené krvinky distribuujú kyslík a základné živiny do celého tela. Tvoria asi 40 až 45 percent krvi a poskytujú jej červenú farbu. Toto percento je známe ako hematokrit a často ho lekári merajú v rámci testu kompletného krvného obrazu (CBC). Normálny pomer je 600 červených krviniek k jednej bielej krvinke a 40 krvných doštičiek.

Červené krvinky majú inú štruktúru ako iné bunky. Sú to okrúhle a ploché bikonkávne disky, ktoré vyzerajú trochu ako plytká misa. Červená krvinka nemá jadro a môže meniť tvar bez toho, aby sa rozbila, čo jej umožní preniknúť cez kapiláry.

Najväčší z troch typov krviniek, biele krvinky pravidelne cirkulujú v krvi, takže sú pripravení opustiť krvné riečisko a vstúpiť do ďalších tkanív, keď dôjde k infekcii zistené. Zatiaľ čo väčšina bielych krviniek sa produkuje v červenej dreni tela, môžu sa tiež produkovať v špeciálnych žľazách v iných častiach tela, ak je ich potrebné viac. Zvýšenie počtu bielych krviniek je zvyčajne známkou infekcie; tieto bunky sú schopné rýchlej reprodukcie, aby lepšie bojovali s cudzími predmetmi v systéme.
Prečítajte si viac o rozdiele medzi červenými a bielymi krvinkami.

Existuje päť hlavných typov bielych krviniek: lymfocyty, neutrofily, monocyty, eozinofily a bazofily. Eozinofily a bazofily obsahujú tráviace enzýmy v granulách vo svojich bunkách a sú tiež známe ako granulocyty. Každý z rôznych typov hrá svoju vlastnú úlohu v závislosti od typu infekcie: bakteriálnej, vírusovej, plesňovej alebo parazitickej. Požívajú tiež nepotrebné látky (napríklad mŕtve bunky, zvyšky tkanív a staré červené krvinky), chránia pred cudzími telesami, ako sú alergény, a chránia pred zmutovanými bunkami, ako je rakovina.

Lymfocyty riadia imunitný systém tela; na rozdiel od iných bielych krviniek dokážu rozpoznať a spomenúť si na napadnuté baktérie a vírusy. Neutrofily zabíjajú baktérie procesom známym ako fagocytóza. Monocyty vstupujú do tkaniva, zväčšujú sa a menia sa na makrofágy kde môžu fagocytovať baktérie v tele. (Tiež ničia staré, poškodené a mŕtve bunky v tele.) Tieto makrofágy sa nachádzajú v pečeni, slezine, pľúcach, lymfatických uzlinách, koži a čreve. Eozinofily zabíjajú parazity a bazofily bojujú s alergickými reakciami.

Krvné doštičky alebo fragmenty krvných buniek tvoria doštičkovú zátku, ktorá utesňuje malé rezy alebo zlomy v stenách krvných ciev. Pomáhajú zrážaniu krvi, čo zabraňuje telu stratiť príliš veľa krvi. Rovnako ako červené a biele krvinky sa vytvárajú v kostnej dreni, kam sa nazývajú veľmi veľké bunky megakaryocyty rozpadnúť na bunkové fragmenty tzv krvné doštičky. Tieto bunky nemajú jadro a nereprodukujú sa.

Niekedy kostná dreň neprodukuje dostatok zdravých červených alebo bielych krviniek. To môže viesť k únave a infekcii. Toto zlyhanie môžu spôsobiť vonkajšie faktory, ako sú chemikálie, žiarenie alebo určité vírusy infekcie alebo inými neznámymi stimulmi, ktoré provokujú vlastný imunitný systém tela k zničeniu kmeňa bunky. V iných zriedkavých prípadoch môžu byť syndrómy zlyhania kostnej drene genetické.

Príliš málo krvných doštičiek môže viesť k spontánnemu alebo nekontrolovanému krvácaniu. Ak je počet červených krviniek nižší ako normálne, do buniek tela sa dodáva menej kyslíka, čo spôsobuje stav známy ako anémia. Aj keď anémia nemusí byť nevyhnutne nebezpečným stavom, môže naznačovať závažnejšiu poruchu alebo dokonca rakovinu.

Pri aplastickej anémii sú kmeňové bunky kostnej drene poškodené a normálna tvorba krvi sa spomaľuje alebo dokonca zastavuje. Aj keď úroveň produkcie klesá, bunky, ktoré sa produkujú, sú normálne. Aplastická anémia sa najčastejšie vyskytuje u osôb vo veku 20 až 25 rokov a ľudí starších ako 60 rokov, každý rok postihuje asi štyri z každého milióna ľudí v Spojených štátoch. Ak sa vyskytne u detí, je najpravdepodobnejšie genetický a je spôsobený abnormálnymi chromozómami.

Myelodysplastický syndróm (MDS) všeobecne zahŕňa produkciu chybných kmeňových buniek. Namiesto toho, aby sa vyvinuli do zdravých červených alebo bielych krviniek alebo krvných doštičiek, tieto bunky odumierajú v kostnej dreni. V niektorých prípadoch sa z toho vyvinie leukémia, druh rakoviny krvi. MDS postihuje každý rok viac ako 15 000 ľudí v Spojených štátoch a zvyčajne postihuje ľudí vo veku od 70 do 80 rokov.

Lymfóm, ktorý začína v lymfatických uzlinách, a mnohopočetný myelóm, rakovina, ktorá sa začína bielou krvou bunky sú obidva druhy rakoviny, ktoré sa môžu šíriť do kostnej drene a interferovať s tvorbou krvi bunky. Tieto choroby môžu byť liečené ožarovaním alebo chemickým liečením alebo transplantáciami kmeňových buniek alebo kostnej drene.