Оказалось, что каждая молекула гемоглобина состоит из четырех длинных молекул аминокислот. Две он назвал альфа-цепями, а две другие – бета-цепями. Каждая из их включает в себя 140 звеньев – 140 молекул аминокислот. Если такие цепочки вытянуть в пространстве, общие цепи могли бы быть очень длинными. Но природа очень рационально сократила их длину, закрутив цепочки в виде спиралей вокруг собственной оси. Перутц установил, что при присоединении кислорода просвет между бета-цепями суживался, а при отдаче этого газа – расширялся. Дышащую таким образом молекулу гемоглобина Перутц назвал «молекулярными легкими».
Эти работы предопределили рентгенокристаллографические исследования основного информационного банка организма – молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Лауреат Нобелевской премии Джеймс Д. Уотсон, установивший строение этой молекулы, показал, что она также имеет спиралевидную конструкцию.
Лейкоциты
Лейкоциты, или белые кровяные тельца, представляют собой бесцветные клетки разной величины, округлой или неправильной формы. Эти клетки имеют ядро и способны самостоятельно передвигаться подобно одноклеточному организму – амебе.
В 1 мм3 крови содержится от 5000 до 9000 лейкоцитов. Средний размер лейкоцита – 15 микрон, а всего их содержится в организме 35 миллиардов. Если их выложить в ряд, то он вытянется на расстояние от Парижа до Бордо (525 км).
Главная роль лейкоцитов – защита организма от инфекций и болезней. Эти клетки «вооружены» специальными ферментами, способными «переваривать» микроорганизмы, связывать и расщеплять чужеродные белковые вещества и продукты распада, образующиеся в организме в процессе жизнедеятельности. Кроме того, некоторые формы лейкоцитов вырабатывают антитела – белковые частицы, поражающие любые чужеродные микроорганизмы, попавшие в кровь, на слизистые оболочки и другие органы и ткани организма человека.
Определенная разновидность лейкоцитов способна поглощать и удалять из крови и межклеточной жидкости не только микробы, но и микроскопические чужеродные для организма частицы (например, мельчайшую угольную пыль, «осколки» разрушенных микробами тканей и др.). Другие формы лейкоцитов активно участвуют в сложных процессах развития иммунитета (невосприимчивости к болезням).
Тромбоциты
Тромбоциты, или кровяные пластинки, – плоские клетки неправильной округлой формы. Тромбоциты помогают «ремонтировать» кровеносные сосуды, прикрепляясь к поврежденным стенкам, а также участвуют в свертывании крови, которое предотвращает кровотечение и выход крови из кровеносного сосуда.
В 1 мм3 крови насчитывается 200 000–300 000 тромбоцитов, а средний размер каждого из них – 3 микрона. Таким образом, общее число тромбоцитов в организме человека – 1250 миллиардов. Если их расположить рядом, то получится расстояние по прямой от Парижа до Москвы (2500 км).
В физиологических условиях число тромбоцитов снижается во время менструации и при нормально протекающей беременности и увеличивается после физической нагрузки. Количество тромбоцитов в крови имеет сезонные и суточные колебания.
Форменные элементы крови зарождаются и развиваются до определенной степени зрелости в костном мозге. Его гибель или разрушение незрелых форменных элементов крови в ткани костного мозга приводят к их недостатку в крови. Иногда костный мозг, напротив, вырабатывает форменные элементы чересчур активно; при этом они обычно патологически изменены и не способны выполнять свои функции. Продолжительность жизни форменных элементов крови не превышает нескольких месяцев, а при некоторых болезнях – меньше месяца. Поэтому очень важно позаботиться о восстановлении состава крови при хронических заболеваниях, после химиотерапии, после операций и в других случаях.
О чем рассказывает анализ крови
Кровь является внутренней средой организма, она отражает как физиологические сдвиги в функции отдельных органов, так и патологические процессы, развивающиеся в них. Выражается это в изменении морфологии и химического состава клеток крови. Изменение морфологического состояния характеризуется уменьшением или увеличением количества эритроцитов и лейкоцитов, в изменении процентного соотношения отдельных видов белых и красных кровяных телец, а также в появлении в крови клеток, в нормальном состоянии не встречающихся. Изменение химического состава крови может выражаться в уменьшении или увеличении количества белков, углеводов (гликемия), жиров (липемия), минеральных веществ крови, ее щелочности и т. д.Нарушение общего объема крови в сторону его уменьшения называется гиповолемией. Чаще всего такое случается в результате обезвоживания, кровотечения, серьезных ожогов и приема некоторых лекарств. Резкое снижение объема крови опасно для жизни.
Увеличение объема крови по сравнению с нормой называется гиперволемией. В этом случае особое внимание нужно обратить на состояние почек.
Получая на руки анализ крови, мы пытаемся самостоятельно дать оценку ее состояния. Но, не будучи специалистом, сделать это трудно, тем более что в различной справочной литературе показатели крови отличаются друг от друга. Реально оценить ситуацию со здоровьем может только врач, мы же можем лишь ознакомиться со средними значениями, которые встречаются у большинства здоровых взрослых людей.
В норме основные показатели крови взрослого человека выглядят так.
Если гемоглобин ниже нормы, то это означает снижение способности эритроцитов транспортировать кислород в ткани организма и выводить углекислый газ. Кислород необходим для окисления углеводов, в результате чего вырабатывается необходимая человеку энергия. Затухание этого процесса приводит к упадку жизненных сил.
Если содержание эритроцитов ниже нормы, значит, у человека анемия (малокровие), которая усугубляет процесс, вызванный дефицитом гемоглобина. Если же средний объем красных кровяных телец приближается к максимуму, а диаметр – ниже минимума, то это заставляет эритроциты слипаться друг с другом. Данный факт приводит к гипоксии – кислородному дефициту в тканях.
Если количество тромбоцитов находится вне диапазона, то это указывает на изменение процесса свертываемости крови. Количество лейкоцитов указывает на уровень клеточного иммунитета.
Важно регулярно контролировать состав крови, консультируясь с врачом по результатам анализа.Возрастные изменения в крови
Состав клеток крови с возрастом существенно не меняется, но функциональные возможности их снижаются. Так, например, при кровопотере восстановление клеточного состава крови у пожилых людей происходит в два раза медленнее, чем у молодых, что связано с уменьшением объема костного мозга (в котором как раз и идет кроветворение), а также с замещением костного мозга жировой и соединительной тканью. Кроме того, сказываются снижение кровоснабжения костного мозга, уменьшение содержания железа, что часто приводит к анемии в пожилом возрасте.
Частота В12-дефицитной анемии, одной из самых частых болезней кроветворения, составляет у молодых около 0,1 %, у пожилых – 1 %, а после 75 лет встречается почти у 4 % людей. Основной причиной дефицита витамина В12 в пожилом возрасте является атрофический гастрит, при котором уменьшается или полностью прекращается выработка определенных (обкладочных) клеток желудка. Причиной может быть также резекция желудка, полное вегетарианство, поносы, глисты.
Возрастные изменения происходят не только в костном мозге, но и в вырабатываемых им клетках, в частности в эритроцитах. Снижается эффективность антиоксидантной системы эритроцитов, уменьшается их способность связывать кислород. Снижение эластичности мембраны эритроцитов затрудняет их прохождение через мелкие капилляры.