Исследование внутренней среды организма человека на примере анализа крови в клинико-диагностической лаборатории в условиях сельской местности | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 31 августа, печатный экземпляр отправим 4 сентября.

Опубликовать статью в журнале

Рубрика: Биология

Опубликовано в Юный учёный №1 (4) январь 2016 г.

Дата публикации: 12.11.2015

Статья просмотрена: < 10 раз

Библиографическое описание:

Валиева И. М., Садртдинова А. И., Миниахметов А. А. Исследование внутренней среды организма человека на примере анализа крови в клинико-диагностической лаборатории в условиях сельской местности // Юный ученый. — 2016. — №1. — С. 41-45. — URL https://moluch.ru/young/archive/4/221/ (дата обращения: 21.08.2019).

 

Введение. В современном научном сообществе, несмотря на огромные достижения и открытия в области биологии и медицины, важной темой в изучении человеческого организма остается его внутренняя среда.

Как правило, внутренняя среда организма любого человека представляет собой совокупность различных жидкостей, находящихся внутри него, как правило, в сосудах и в естественных условиях никогда не соприкасающихся с внешней окружающей средой.

Термин «внутренняя среда организма» предложил французский физиолог и ученый Клод Бернар [1]. Согласно Бернару, для внутренней среды организма характерен гомеостаз, т. е. относительное постоянство состава и поддержка динамического равновесия.

Это обеспечивает существование клеток организма в условиях, независимых от окружающей среды. Сохранением и процессом регулировки гомеостаза управляет гипоталамус — небольшая область промежуточного мозга.

Следует сказать, что к внутренней среде организма относятся лимфа (разновидность соединительной ткани), тканевая, спинномозговая жидкости и, разумеется, кровь.

Согласно [2], кровь — это жидкость, циркулирующая внутри человеческого организма, образованная жидкой соединительной тканью. Поэтому, анализ крови является и до сих пор остается одним из главных показателей состояния организма любого человека.

Цель исследования. В связи с этим, целью данного исследования является знакомство с методами проведения общего анализа крови, анализа на определение группы и резус-фактора, изучение теории вопроса с указанием ключевых объектов исследования.

Также была поставлена цель детального изучения нормы содержания в крови ее составляющих, роль крови в организме человека, умение сравнивать здоровую и патологическую кровь, влияние состояния организма на кровь и его подверженность болезням.

Место проведения эксперимента. Из-за скудного школьного материала (предмет «Общая биология») для более глубокого изучения вопроса и отсутствия соответствующего оборудования, практически осуществить исследование помогло наличие клинико-диагностической лаборатории в Центральной районной больнице с.Аскино муниципального района Аскинский район Республики Башкортостан.

При этом предполагалось самим провести некоторые анализы, которые определенно важны для человека и его здоровья, а именно: общий анализ крови, анализ на определение группы крови и резус-фактора.

Но поскольку кровь является патогенным биологическим агентом, и работа с ней представляет собой некоторую опасность заражения (СПИД, парентеральные гепатиты и другие болезни), мы остановили свой выбор лишь на наблюдении за экспериментом и детального описания полученных результатов в виде анализа.

Теория вопроса. Как было сказано выше [2], кровь состоит из плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов. Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела ввиду наличия гистогематических барьеров.

В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5–7 %. Как известно кровь имеет красный цвет, который ей придаёт железосодержащий белок — гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.

Авторы работы [3], условно всю кровь подразделяют на периферическую кровь, находящуюся и циркулирующую в русле сосудов, и кровь, находящуюся в кроветворных органах и периферических тканях.

Кровь содержит в себе плазму и взвешенные в ней клетки — форменные элементы. Плазма — это жидкая часть крови, которая содержит воду, взвешенные в ней белки и другие соединения [4]. Основными белками плазмы являются альбумины (простые растворимые в воде белки), глобулины (быстрорастворимые в воде белки) и фибриноген (бесцветный белок, растворённый в плазме крови). Около 85 % плазмы составляет вода.

Неорганические вещества составляют около 2–3 %, это катионы и анионы. Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие и безазотистые. Также в плазме крови содержатся газы и биологически активные вещества. Гистологически плазма является межклеточным веществом жидкой соединительной ткани.

Клетки, взвешенные в плазме, представлены красными кровяными тельцами — эритроцитами, белыми клетками крови — лейкоцитами, а также кровяными пластинками — тромбоцитами. Коротко охарактеризуем данные виды клеток.

Эритроциты — наиболее многочисленные из форменных элементов [5]. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке. Кроме того, в эритроцитах содержится железосодержащий белок — гемоглобин [6].

Он обеспечивает главную функцию эритроцитов — транспорт газов, в первую очередь — кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску.

В лёгких гемоглобин связывает кислород, приобретая светло-красный цвет, превращается в оксигемоглобин (одна из форм гемоглобина). В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет.

Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина (непрочное соединение гемоглобина с угольным ангидридом) переносит из тканей в лёгкие углекислый газ, что является не менее важной функцией.

Тромбоциты представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга [7]. Совместно с белками плазмы крови они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения.

И, наконец, лейкоциты — это элементы, которые являются частью иммунной системы организма [8]. Они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани.

Главная функция лейкоцитов — это защита от чужеродных тел и соединений. Они участвуют в иммунных реакциях, выделяя при этом Т-клетки (ответственные за клеточный иммунитет), распознающие вирусы и всевозможные вредные вещества; В-клетки (ответственные за иммунный ответ), вырабатывающие антитела; макрофаги (ответственные за участие в борьбе с инфекциями), которые уничтожают эти вещества.

В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов. Избыток лейкоцитов называется лейкоцитозом (изменение клеточного состава крови) и является симптомом некоторых заболеваний.

Кровь следует относить к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток, и образования новых органами кроветворения (красный, или кроветворный, костный мозг).

Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг [9]. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях. Основным фильтром крови является селезёнка (красная пульпа), осуществляющая, в том числе и иммунологический её контроль (так называемая белая пульпа).

Кровь непрерывно циркулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет в организме различные функции: транспортную, питательную, выделительную, терморегулирующую, регуляторную, защитную, гомеостатическую, механическую.

Учитывая характер исследования, мы также познакомились с различными группами крови [10] человека. По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются по принадлежности к определённой группе крови.

У каждого человека группа крови индивидуальная. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении всей жизни.

Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе AB0 и на две группы по системе резус-фактор [11]. Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови.

В ходе изучения теории вопроса, выявили, что люди с I группой крови являются универсальными донорами, а люди с IV группой — универсальными реципиентами. Кроме того, существуют и другие, менее значимые группы крови (29 групп).

Существуют различные заболевания и патологии крови, среди них есть и опасные для жизни человека, например гемофилия (нарушение процесса свертывания крови), гемобластоза (опухолевые заболевания кроветворной и лимфатической ткани) и другие.

Исследование общего анализ крови. В целях детального ознакомления с методикой взятия крови для общего анализа [12], мы, совместно со специалистами лаборатории рассмотрели по пунктам весь механизм процесса. Приведем в краткой форме данный метод, соблюдая строгую последовательность выполняемых действий.

(1) Обеззараживаем безымянный палец ватой, смоченной в 70 % этиловом спирте, или дезинфицирующими салфетками. (2) Прокалываем палец скарификатором (хирургический инструмент для прокалывания кожи). (3) Первую каплю крови удаляем сухой ватой. (4) Помещаем каплю крови на предметное стекло. (5) Другим стеклом равномерно, тонким слоем каплю распределяем по стеклу. (6) Капилляром Сали (пипетка для отбора и дозирования крови) набираем 0,2 мкл. (микролитра) крови в пробирку для взятия капиллярной крови. (7) Капилляром Панченкова (мерная стеклянная посуда) набираем 3,8 % буферный раствор цитрата натрия до метки. (8) В тот же капилляр Панченкова набираем кровь до метки «К«. (9) Смешиваем в лунке. (10) Набираем смесь в капилляр Панченкова. (11) Ставим в СОЭ-метр (прибор для определения скорости оседания эритроцитов) на один час. (12) Фиксируем время взятия крови. (13) Кровь из пробирки для взятия капиллярной крови исследуем в гематологическом анализаторе (прибор для проведения количественных исследований клеток крови). (14) Ждем, пока игла анализатора не возьмет нужное количество крови. (15) Дальнейший процесс полностью автоматизирован. Гематологический анализатор самостоятельно отмеряет нужное количество реагентов. (16) Анализатор выдает параметры крови.

Ниже, в таблице 1 приведены основные показатели (аббревиатура), полное наименование показателей параметров крови, выдаваемый гематологическим анализатором.

Таблица 1

Показатель

(аббревиатура)

Полное название показателя

WBC

Уровень лейкоцитов в крови

LIM

% лимфоцитов

MID

% промежуточных клеток (моноцитов, базофилов и эозинофилов)

GRA

% гранулоцитов

RBS

Уровень эритроцитов в крови

HGB

Уровень гемоглобина в крови

MCV

Средний объем эритроцита

MCHC

Средняя концентрация гемоглобина в эритроците

HCT

Гематокрит

PLT

Уровень тромбоцитов

PCT

Тромбоцитокрит

 

Только после полного ознакомления с методикой эксперимента, мы самостоятельно зафиксировали мазок крови 95 % этиловым спиртом. Окрасили его красителем по Романовскому-Гимзе (в виде порошка). По истечении 30 минут смыли краску проточной водой и произвели сушку. Детально рассмотрели мазок крови под иммерсией (введение жидкости для усиления яркости и расширения пределов увеличения) в микроскопе.

Ниже приведены полученные результаты исследования в форме краткого клинического анализа пациентов больницы с.Аскино разного пола и возрастного интервала.

Клинический пример № 1. Кровь женщины, возраст 37 лет. Гемоглобин — 130 г/л, эритроциты — 3,8 ∙ 1012, тромбоциты — 240000, лейкоциты — 5,6 ∙ 109, СОЭ — 3 мм/ч.

В мазке крови видим эритроциты правильной формы, одинакового размера и цвета. Лимфоциты — 38 %, базофилы — 1 %, палочкоядерные — 2 %, сегментоядерные — 56 %, моноциты — 3 %. Все показатели входят в границы нормы, т. е. женщина вполне здорова.

Клинический пример № 2. Кровь мальчика-подростка, 12 лет. Гемоглобин — 83 г/л, эритроциты — 3,4 ∙ 1012, тромбоциты — 380000, лейкоциты — 9,9 ∙ 109, СОЭ — 11 мм/ч, палочкоядерные — 5 %, сегментоядерные — 41 %, лимфоциты — 45 %, моноциты — 6 %, эозинофилы — 3 %.

В мазке крови видим изменение морфологических характеристик эритроцитов (микроцитоз — аномально маленькие по размеру эритроциты, пойкилоцитоз — деформация клеток и патологическое видоизменение эритроцитов, анизоцитоз — процесс изменения размера клетки крови), эритроциты имеют бледно-розовую окраску с резким просветлением в центре.

Результаты проведенного анализа свидетельствуют о наличии у ребенка железодефицитной анемии — уменьшение количества эритроцитов и гемоглобина в крови.

Клинический пример № 3. Кровь взрослого мужчины, 39 лет. Гемоглобин — 127 г/л, эритроциты — 3,8 ∙ 1012, тромбоциты — 170000, лейкоциты — 3,7 ∙ 109, СОЭ — 12 мм/ч, палочкоядерные — 2 %, сегментоядерные — 60 %, лимфоциты — 30 %, моноциты — 1 %, базофилы — 7 %.

В мазке крови видим увеличение среднего объема эритроцитов (макроцитоз), наблюдаем изменение формы эритроцитов, токсигенную (грубая) зернистость, тромбоцитопению — пониженное содержание тромбоцитов в крови, лимфопению — снижение общего числа лимфоцитов.

На основе анализа регистрируем, что не только кровь, но и весь организм мужчины поражен токсинами (вредные вещества).

Группа крови и резус-фактор. На данном этапе исследования мы также детально ознакомились с методикой определения группы крови и резус-фактора цоликлонами [13], а также убедиться в пригодности цоликлонов.

Согласно [14], цолициклоны — это солевой раствор антител к антигенам, расположенным на поверхности эритроцитов человека.

Рассмотрим кратко метод определения группы крови и резус-фактора.

(1) Надеть маску, очки, фартук, нарукавники, перчатки. (2) Обработать перчатки 70 % раствором спирта или 3 % раствором хлорамина. (3) Подогреть флакон с кровью до 36 °С, растворители цоликлонов — до 20 °С. (4) В лунки планшета нанести по 1 капле (0,05 мл.) цоликлонов: в первую — цоликлон анти-А (красный цвет), во-вторую — цоликлон анти-В (синий цвет), в третью — цоликлон анти-D супер (для выявления антигена системы резус в эритроцитах). (5) Отдельным концом стеклянной палочки или отдельной пипеткой для каждой лунки перенести каплю крови (0,005 мл.) в 10 раз меньше капли цоликлона с предметного стекла в лунку, смешать с каплей цоликлона до гомогенного пятна (однородное состояние). (6) Планшет осторожно покачивать из стороны в сторону (примерно 2,5 мин.). (7) Фиксировать полученные результаты.

Очень важным моментом является не только оценка полученных результатов, но и правильная интерпретация выходных данных. Ниже, в таблице 2 представлены результаты для всех четырех групп исследуемой крови.

Таблица 2

Реакция агглютинации

Группа исследуемой крови

Цоликлон анти-А

Цоликлон анти-В

I (0)

+

II (A)

+

III (B)

+

+

IV (AB)

 

Из данной таблицы видно, что: (1) При отсутствии агглютинации (склеивание и выпадение в осадок из однородного состояния) [15] с двумя цоликлонами группа крови 0(I) — первая. (2) При наличии агглютинации с цоликлоном анти-А группа крови А(II) — вторая. (3) При наличии агглютинации с цоликлоном анти-В группа крови В(III) — третья. (4) При наличии агглютинации с двумя цоликлонами группа крови АВ(IV) — четвертая, что должно быть подтверждено агглютинацией с цоликлоном анти-АВ и отсутствием неспецифической агглютинации с изотоническим раствором натрия хлорида. (5) При наличии агглютинации с цоликлоном анти-D супер — резус-фактор положительный (Rh+).

Далее приведены полученные результаты исследования в форме краткого клинического анализа пациентов больницы с.Аскино разного пола и возрастного интервала.

Клинический пример № 4. Кровь девочки-подростка, 14 лет. Наблюдаем отсутствие агглютинации с цоликлонами анти-А и анти-В. Делаем вывод, что группа крови 0(I) — первая. Наблюдаем агглютинацию с цоликлоном анти-D супер, что означает о положительном резус-факторе (Rh+).

Клинический пример № 5. Кровь юноши, 18 лет. Наблюдаем наличие агглютинации с цоликлоном анти-А и отсутствие агглютинации с цоликлоном анти-В. Это означает, что группа крови А(II) — вторая. Наблюдаем также отсутствие агглютинации с цоликлоном анти-D супер, что свидетельствует об отрицательном резус-факторе (Rh-).

Клинический пример № 6. Кровь женщины, 40 лет. Наблюдаем наличие агглютинации с цоликлоном анти-А и отсутствие агглютинации с цоликлоном анти-В. Следовательно, группа крови А(II) — вторая. Наблюдаем агглютинацию с цоликлоном анти-D супер, т. е. резус-фактор женщины положительный (Rh+).

Выводы и заключение. Проведя теоретические и экспериментальные (лабораторные) исследования крови различного контингента населения своего района, совместно со специалистами лаборатории, мы выяснили, что кровь очень важна для организма и человека. В течение двух недель мы наблюдали за работой специалистов лаборатории больницы, внимательно фиксировали каждый шаг алгоритма, участвовали в интерпретации полученных результатов. Всего было проведено порядка 70 лабораторных анализов.

Мы также убедились, что кровь действительно представляет собой уникальную внутреннюю среду организма каждого человека индивидуально, причем разного возраста.

Есть определенные нормы содержания в крови двух ее составляющих: 55 % крови — занимает плазма, а оставшиеся 45 % — форменные элементы.

Исследование крови позволило нам выполнять сопоставительный анализ. Мы научились детально сравнивать кровь больного человека и здорового, понимать, чем они отличаются друг от друга по определенным показателям.

Особо акцентировали свое внимание на наличие у человека (в большинстве, у мужчин) вредных привычек, и здоров ли человек вообще.

В ходе общения со специалистами лаборатории, получили теоретические сведения о составе крови и ее функциях. Другими глазами стали смотреть на каждого пациента, прошедшего через все эти процедуры, ведь порою исследования в области крови помогают врачам не только правильно устанавливать диагноз, но и спасать жизни многих.

Исследования подобного типа очень полезны не только для будущего врача, но и для обычного человека, ведь каждый должен знать свой организм и его составляющие.

Для того чтобы кровь была здоровой, организму многого и не нужно. Необходимо регулярно вести здоровый и активный образ жизни, не иметь вредных привычек, ежедневно питаться здоровой пищей, регулярно проходить медицинский осмотр.

Большинство болезней человека, как правило, обусловлены несерьезным отношением к своему образу жизни и организму. Ведь не зря еще великий Гиппократ завещал, что болезнь легче предупредить, чем лечить.

 

Литература:

 

1.                  Бернар, Клод. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Бернар,_Клод (дата обращения 01.11.2015).

2.                  Паршина Е. Безопасная кровь. Переливание крови. // Эксперт здоровья. — М.: Белая река, 2005. — 50 с.

3.                  Воронин Е. С., Сноз Г. В., Васильев М. Ф., Ковалев В. И., Черкасова А. М., Шабанов М. В. Клиническая диагностика с рентгенологией. — М.: Колос, 2006. — 509 с.

4.                  Плазма крови. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Плазма_крови (дата обращения 01.11.2015).

5.                  Эритроциты. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Эритроциты (дата обращения 01.11.2015).

6.                  Гемоглобин. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гемоглобин (дата обращения 02.11.2015).

7.                  Тромбоциты. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Тромбоциты (дата обращения 02.11.2015).

8.                  Лейкоциты. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Лейкоциты (дата обращения 02.11.2015).

9.                  Костный мозг. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Костный_мозг (дата обращения 02.11.2015).

10.              Группа крови. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Группа_крови (дата обращения 02.11.2015).

11.              Резус-фактор. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Резус-фактор (дата обращения 02.11.2015).

12.              Гайятт Г., Ренни Д. Принципы клинической практики, основанной на доказанном. — М.: Медиа Сфера, 2003. — 382 с.

13.              Петровский Б. В. Популярная медицинская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1979. — 730 с.

14.              Цоликлон. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Цоликлон (дата обращения 04.11.2015).

15.              Агглютинация. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Агглютинация (дата обращения 04.11.2015).



Задать вопрос