Як кістки виробляють клітини крові?

Кров збирає кисень з легенів і транспортує його по всьому тілу. Під час зворотного шляху до серця кров збирає вуглекислий газ і повертає його в легені для видиху. Кров також доставляє електроліти, поживні речовини та вітаміни, гормони, фактори згортання крові та білки до клітин у всьому тілі.

У дорослої людини є близько 5 літрів крові, що становить від 7 до 8 відсотків від загальної маси тіла. Близько 55 відсотків крові (приблизно від 2,75 до 3 літрів) - це плазма (або рідка частина крові); решта складається з еритроцитів (еритроцити), білі кров’яні клітини (лейкоцити) і тромбоцити (тромбоцити). Еритроцити несуть кисень із легенів, білі кров’яні клітини допомагають боротися з інфекцією, а тромбоцити забезпечують згортання крові.

Більшість клітин крові утворюється в кістковому мозку - губчастій речовині, що знаходиться всередині структури кістки. Існує два типи кісткового мозку, який називають червоним і жовтим; обидва містять судини та вени, які транспортують поживні речовини та відходи всередину та з кісток. Жовтий кістковий мозок складається в основному з жиру і знаходиться в порожнистих центрах довгих кісток, таких як стегнові кістки. Червоний мозок знаходиться в центрі плоских кісток, таких як ребра та лопатки, і активно виробляє клітини крові.

Виробництво клітин крові в скелеті змінюється з віком. При народженні весь кістковий мозок людини червоний, що дозволяє тілу виробляти більше клітин крові, яких організм повинен рости. У міру дозрівання тіла частина червоного мозку замінюється жовтим. У дорослих дорослих людей кількість червоного і жовтого кісткового мозку приблизно дорівнює. Кістки, що утворюють клітини крові, - це ті, у яких високий вміст червоного мозку: хребет, грудина, ребра, таз та дрібні частини надпліччя та гомілки.

Процес, в якому організм виробляє кров, називається кровотворенням. Кістковий мозок виробляє 200 мільярдів еритроцитів, 10 мільярдів білих кров'яних клітин і 400 мільярдів тромбоцитів щодня. Всі три типи клітин крові походять з одного типу клітин, що називається плюрипотенційним гемопоетичним стовбуром клітини, які мають потенціал утворювати будь-який з різних типів клітин крові, а також самовідтворювати.

Клітини крові починають своє життя як стовбурові клітини. По мірі дозрівання ці клітини вони діляться і створюють більше стовбурових клітин, або еволюціонують у клітини-попередники, які в подальшому перетворюються на еритроцити або тромбоцити. (Як тільки клітини-попередники формуються, визначається їхній майбутній тип клітин.) Деякі з цих стовбурових клітин подорожують до інших частин тіла і розвиваються далі, тоді як інші залишаються і дозрівають у кістковому мозку.

Як найбільш поширений тип клітин крові у здоровому тілі, еритроцити розподіляють кисень та необхідні поживні речовини по всьому тілу. Вони складають приблизно від 40 до 45 відсотків крові і забезпечують її червоний колір. Цей відсоток відомий як гематокрит і часто вимірюється лікарями під час так званого тесту на повний аналіз крові (CBC). Нормальне співвідношення - 600 еритроцитів на одну лейкоцитів і 40 тромбоцитів.

Еритроцити будовані інакше, ніж інші клітини. Вони являють собою круглі та плоскі двовгнуті диски, які зовні нагадують неглибоку чашу. У червоних кров'яних клітин немає ядра, і він може змінювати форму, не порушуючись, що дозволяє йому просочуватися через капіляри.

Найбільший з трьох типів клітин крові, білі кров'яні клітини регулярно циркулюють в кров, тому вони готові покинути кров і потрапити в інші тканини, коли є інфекція виявлено. Хоча більшість білих кров’яних клітин виробляється в червоному мозку, вони також можуть вироблятися в спеціальних залозах в інших частинах тіла, коли потрібно більше. Збільшення кількості лейкоцитів зазвичай є ознакою інфекції; ці клітини здатні швидко розмножуватися, щоб краще боротися з сторонніми предметами в системі.
Докладніше про різницю між червоними та білими кров’яними клітинами.

Існує п’ять основних типів білих кров’яних клітин: лімфоцити, нейтрофіли, моноцити, еозинофіли та базофіли. Еозинофіли та базофіли містять травні ферменти в гранулах у своїх клітинах, а також відомі як гранулоцити. Кожен з різних типів відіграє свою роль, залежно від типу інфекції: бактеріальної, вірусної, грибкової чи паразитарної. Вони також поглинають непотрібну речовину (наприклад, мертві клітини, залишки тканин та старі еритроцити), захищають від чужорідних тіл, таких як алергени, та захищають від мутованих клітин, таких як рак.

Лімфоцити спрямовують імунну систему організму; на відміну від інших білих кров'яних клітин, вони можуть розпізнавати та запам'ятовувати вторгнення бактерій та вірусів. Нейтрофіли вбивають бактерії за допомогою процесу, відомого як фагоцитоз. Моноцити потрапляють в тканини, стають більшими і перетворюються в макрофаги де вони можуть фагоцитувати бактерії в організмі. (Вони також руйнують старі, пошкоджені та мертві клітини в організмі.) Ці макрофаги містяться в печінці, селезінці, легенях, лімфатичних вузлах, шкірі та кишечнику. Еозинофіли вбивають паразитів, а базофіли борються з алергічними реакціями.

Тромбоцити або фрагменти клітин крові утворюють тромбоцитарну пробку, щоб запечатати невеликі порізи або розриви стінок кровоносних судин. Вони допомагають крові згортатися, що зупиняє організм втрачати занадто багато крові. Як і червоні та білі кров'яні клітини, вони створюються в кістковому мозку, куди називаються дуже великі клітини мегакаріоцити розпадаються на клітинні фрагменти, звані тромбоцити. Ці клітини не мають ядра і не розмножуються.

Іноді кістковий мозок не виробляє достатньо здорових червоних або білих клітин крові. Це може призвести до втоми та інфікування. Цей збій може бути спричинений зовнішніми факторами, такими як хімічні речовини, випромінювання або деякі вірусні інфекції або іншими невідомими подразниками, які провокують власну імунну систему організму на знищення стовбура клітин. В інших рідкісних випадках синдроми відмови кісткового мозку можуть бути генетичними.

Занадто мало тромбоцитів може призвести до спонтанної або неконтрольованої кровотечі. Коли кількість еритроцитів менше норми, до клітин організму надходить менше кисню, що спричиняє стан, відомий як анемія. Хоча анемія не обов’язково є небезпечним станом, вона може свідчити про більш серйозні розлади або навіть рак.

При апластичній анемії пошкоджуються стовбурові клітини кісткового мозку, і нормальне вироблення крові сповільнюється або навіть припиняється. Незважаючи на те, що рівень виробництва знижується, клітини, які виробляються, є нормальними. Апластична анемія найчастіше спостерігається у людей від 20 до 25 років та людей старше 60 років, що вражає приблизно чотирьох з кожних 1 мільйона людей у ​​США щороку. Коли це трапляється у дітей, воно, швидше за все, є генетичним і спричинене аномальними хромосомами.

Мієлодиспластичний синдром (МДС), як правило, передбачає вироблення дефектних стовбурових клітин. Замість того, щоб перерости у здорові еритроцити або білі кров’яні тільця або тромбоцити, ці клітини гинуть у кістковому мозку. У деяких випадках це переростає в лейкемію, різновид раку крові. MDS вражає щороку понад 15 000 людей у ​​Сполучених Штатах і, як правило, страждає від 70 до 80 років.

Лімфома, яка починається в лімфатичних вузлах, і множинна мієлома, рак, який починається з білої крові клітини, є обома видами раку, які можуть поширюватися в кістковий мозок і перешкоджати виробленню крові клітин. Ці захворювання можна лікувати променевою або хімічною обробкою або трансплантацією стовбурових клітин або кісткового мозку.