Эритроциты – их образование, строение и функции. Эритроциты Функцией эритроцитов является
Заключается в переносе кровью различных веществ. Специфической особенностью крови является транспорт О 2 и СО 2 . Транспорт газов осуществляется эритроцитами и плазмой.
Характеристика эритроцитов. (Эр).
Форма: 85% Эр – двояковогнутый диск, легко деформируется, что необходимо для прохождения его через капилляр. Диаметр эритроцита = 7,2 – 7,5 мкм.
Больше 8 мкм – макроциты.
Меньше 6 мкм – микроциты.
Количество :
М – 4,5 – 5,0 ∙ 10 12/л. . - эритроцитоз.
Ж – 4,0 – 4,5 ∙ 10 12/л. ↓ - эритропения.
Мембрана Эр легко проницаема для анионов НСО 3 – Cl, а также для О 2 , СО 2 , Н + , ОН - .
Малопроницаема для К + , Na + (в 1млн раз ниже, чем для анионов).
Свойства эритроцитов.
1) Пластичность – способность к обратимой деформации. По мере старения эта способность снижается.
Превращение Эр в сфероциты приводит к тому, что они не могут пройти через капилляр и задерживаются в селезенке, фагоцитируются.
Пластичность зависит от свойств мембраны и свойств гемоглобина, от соотношения различных фракций липидов в мембране. Особенно важно соотношение фосфолипидов и холестерина, которые определяют текучесть мембран.
Данное соотношение выражается в виде липолитического коэффициента (ЛК):
В норме ЛК = холестерин / лецитин = 0,9
↓ холестерина → ↓ стойкость мембран, меняется свойство текучесть.
Лецитина → проницаемость мембраны эритроцита.
2) Осмотическая устойчивость эритроцита.
Р осм. в эритроците выше, чем в плазме, что обеспечивает тургор клетки. Создается высокой внутриклеточной концентрацией белков, больше чем в плазме. В гипотоническом растворе Эр набухают, в гипертоническом сморщиваются.
3) Обеспечение креаторных связей.
На эритроците переносятся различные вещества. Это обеспечивает межклеточное взаимодействие.
Показано, что при повреждении печени эритроциты начинают усиленно транспортировать из костного мозга в печень нуклеотиды, пептиды, аминокислоты способствуя восстановление структуры органа.
4) Способность эритроцитов к оседанию.
Альбумины – лиофильные коллоиды, создают вокруг эритроцита гидратную оболочку и держат их во взвешенном состоянии.
Глобулины – лиофобные коллоиды – уменьшают гидратную оболочку и отрицательный поверхностный заряд мембраны, что способствует усилению агрегации эритроцитов.
Соотношение альбуминов и глобулинов - это белковый коэффициент БК. В норме
БК = альбумины / глобулины = 1,5 – 1,7
При нормальном белковом коэффициенте СОЭ у мужчин 2 – 10мм/час; у женщин 2 – 15 мм/час.
5) Агрегация эритроцитов.
При замедлении кровотока и повышении вязкости крови эритроциты образуют агрегаты, которые приводят к реологическим расстройствам. Это бывает:
1) при травматическом шоке;
2) постинфарктном коллапсе;
3) перитоните;
4) острой кишечной непроходимости;
5) ожогах;
5) остром панкреатите и других состояниях.
6) Деструкция эритроцитов.
Продолжительность жизни эритроцита в русле ~ 120 дней. В этот период развивается физиологическое старение клетки. Около 10% эритроцитов разрушаются в норме в сосудистом русле, остальные в печени, селезенке.
Функции эритроцитов.
1) Транспорт О 2 , СО 2 , АК, пептидов, нуклеотидов к различным органам для регенеративных процессов.
2) Способность адсорбировать токсичные продукты эндогенного и экзогенного, бактериального и не бактериального происхождения и их инактивировать.
3) Участие в регуляции рН крови за счет гемоглобинового буфера.
4) Эр. принимают участие в свертывании крови и фибринолизе, сорбируя на всей поверхности факторы свертывающей и противосвертывающей систем.
5) Эр. участвуют в иммунологических реакциях, например агглютинации, т. к. в их мембранах есть антигены – агглютиногены.
Функции гемоглобина.
Содержится в эритроците. На долю гемоглобина приходится 34% общей и 90 – 95% сухой массы эритроцита. Он обеспечивает транспорт О 2 и СО 2 . Это хромопротеид. Состоит из 4 х железосодержащих групп гема и белкового остатка глобина. Железо Fe 2+ .
М. от 130 до 160 г/л (ср. 145г/л).
Ж. от 120 до 140г/л.
Синтез Нв начинается в нормоцитах. По мере созревания эритроидной клетки снижается синтез Нв. Зрелые эритроциты Нв не синтезируют.
Процесс синтеза Нв при эритропоэзе связан с потреблением эндогенного железа.
При разрушении эритроцитов из гемоглобина образуется желчный пигмент билирубин, который в кишечнике превращается в стеркобилин, а в почках – в уробилин и выводится с калом и мочой.
Виды гемоглобина.
7 – 12 неделя внутриутробного развития - Нв Р (примитивный). На 9 ой неделе – Нв F (фетальный). К моменту рождения – появляется Нв А.
В течение первого года жизни Нв F полностью заменяется на Нв А.
Нв Р и Нв F имеют более высокое сродство к О 2 , чем Нв А, т. е. способность насыщаться О 2 при меньшем его содержании в крови.
Сродство определяют глобины.
Соединения гемоглобина с газами.
Соединения гемоглобина с кислородом называется оксигемоглобином (HbO 2), обеспечивает алый цвет артериальной крови.
Кислородная емкость крови (КЕК).
Это количество кислорода, которое может связать 100г крови. Известно, что один г. гемоглобина связывает 1,34 мл О 2 . КЕК = Hb∙1,34 . Для артериальной крови кек = 18 – 20 об% или 180 – 200 мл/л крови.
Кислородная емкость зависит от:
1) количества гемоглобина.
2) температуры крови (при нагревании крови снижается)
3) рН (при закислении снижается)
Патологические соединения гемоглобина с кислородом.
При действии сильных окислителей Fe 2+ переходит в Fe 3+ - это прочное соединение метгемоглобин. При накоплении его в крови наступает смерть.
Соединения гемоглобина с СО 2
называется карбгемоглобин HBCO 2 . В артериальной крови его содержится 52об% или 520 мл/л. В венозной – 58об% или 580 мл/л.
Патологическое соединение гемоглобина с СО называется карбоксигемоглобин (HbCO ). Присутствие в воздухе даже 0,1% СО превращает 80% гемоглобина в карбоксигемоглобин. Соединение стойкое. При обычных условиях распадается очень медленно.
Помощь при отравлении угарным газом.
1)обеспечить доступ кислорода
2) вдыхание чистого кислорода увеличивает скорость распада карбоксигемоглобина в 20 раз.
Миоглобин.
Это гемоглобин, содержащийся в мышцах и миокарде. Обеспечивает потребности в кислороде при сокращении с прекращением кровотока (статические напряжение скелетных мышц).
Эритрокинетика.
Под этим понимают развитие эритроцитов, функционирование их в сосудистом русле и разрушение.
Эритропоэз
Гемоцитопоэз и эритропоэз происходит в миелоидной ткани. Развитие всех форменных элементов идет из полипотентной стволовой клетки.
КПЛ → СК → КОЕ ─ГЭММ
КПТ- л КПВ- л Н Э Б
Факторы, влияющие на дифференцировку стволовой клетки.
1. Лимфокины. Выделяются лейкоцитами. Много лимфокинов – снижение дифференцировки в сторону эритроидного ряда. Снижение содержания лимфокинов – повышение образования эритроцитов.
2.Главным стимулятором эритропоэза является содержание кислорода в крови. Снижение содержания О 2 , хронический дефицит О 2 являются системообразующим фактором, который воспринимается хеморецепторами центральными и периферическими. Имеет значение хеморецептор юкстагломерулярного комплекса почки (ЮГКП). Он стимулирует образование эритропоэтина, который увеличивает:
1)дифференцировку стволовой клетки.
2)ускоряет созревание эритроцитов.
3)ускоряет выход эритроцитов из депо костного мозга
В этом случае возникает истинный (абсолютный ) эритроцитоз. Количество эритроцитов в организме увеличивается.
Ложный эритроцитоз возникает при временном снижении кислорода в крови
(например, при физической работе). В этом случае эритроциты выходят из депо и их количество растет только в единице объема крови но не в организме.
Эритропоэз
Образование эритроцитов протекает при взаимодействии эритроидных клеток с макрофагами костного мозга. Эти клеточные ассоциации получили название эритробластических островков (ЭО).
Макрофаги ЭО влияют на пролиферацию и созревание эритроцитов путем:
1) фагоцитоза вытолкнутых клеткой ядер;
2) поступления из макрофага в эритробласты ферритина и других пластических материалов;
3) секреции эритропоэтинактивных веществ;
4) создания благоприятных условий для развития эритробластов.
Образование эритроцитов
В сутки образуется 200 – 250 млрд. эритроцитов
проэритробласт (удвоение).
2
базофильные
4 базофильных ЭБ II порядка.
8полихроматфильных эритробластаI порядка.
полихроматофильные
↓16 полихроматофильных эритробласта II порядка.
32 ПХФ нормобластов.
3
оксифильные
32 ретикулоцита.
32 эритроцита.
Факторы, необходимые для образования эритроцита.
1) Железо нужно для синтеза гемма. 95% суточной потребности получает организм из разрушающихся эритроцитов. Ежесуточно требуется 20 – 25 мг Fe.
Депо железа.
1) Ферритин – в макрофагах в печени, слизистой кишечника.
2) Гемосидерин – в костном мозге, печени, селезенке.
Запасы железа нужны для экстренного изменения синтеза эритроцитов. Fe в организме 4 – 5г, из них ¼ резервное Fe, остальное функциональное. 62 – 70% из него находится в составе эритроцитов, 5 – 10% в миоглобине, остальное в тканях, где участвует во многих метаболических процессах.
В костном мозге Fe захватывается преимущественно базофильными и полихроматофильными пронормобластами.
Железо доставляется к эритробластам в комплексе с белком плазмы – трансферрином.
В ЖКТ железо лучше всасывается в 2 х валентном состоянии. Это состояние поддерживает аскорбиновая кислота, фруктоза, АК – цистеин, метионин.
Железо, входящее в состав гемма (в мясных продуктах, кровяных колбасах) лучше всасывается в кишечнике, чем железо из растительных продуктов.1мкг всасывается ежедневно.
Роль витаминов.
В 12 – внешний фактор кроветворения (для синтеза нуклеопротеидов, созревания и деления ядер клеток).
При дефиците В 12 образуются мегалобласты, из них мегалоциты с коротким сроком жизни. Результат – анемия. Причина В 12 – дефицита – отсутствие внутреннего фактора Кастла (гликопротеин, связывающий В 12 , предохраняет В 12 от расщепления пищеварительными ферментами). Дефицит фактора Кастла связан с атрофией слизистой желудка, особенно у стариков. Запасы В 12 на 1 – 5 лет, но его истощение приводит к заболеванию.
В 12 содержится в печени, почках, яйцах. Суточная потребность 5мкг.
Фолиевая кислота ДНК, глобин (поддерживает синтез ДНК в клетках костного мозга и синтез глобина).
Суточная потребность 500 – 700мкг, есть резерв 5 – 10мг, треть его в печени.
Недостаток В 9 – анемия связанная с ускоренным разрушением эритроцитов.
Содержится в овощах (шпинат), дрожжах, молоке.
В 6 – пиридоксин – для образования гемма.
В 2 – для образования стромы , дефицит вызывает анемию гипорегенеративного типа.
Пантотеновая кислота – синтез фосфолипидов.
Витамин С – поддерживает основные этапы эритропоэза: метаболизм фолиевой кислоты, железа, (синтез гемма).
Витамин Е – защищает фосфолипиды мембраны эритроцита от перекисного окисления, усиливающего гемолиз эритроцитов.
РР – тоже.
Микроэлементы Ni, Со, селен сотрудничает с витамином Е, Zn – 75% его находится в эритроцитах в составе карбоангидразы.
Анемия:
1) вследствие снижения числа эритроцитов;
2) снижение содержания гемоглобина;
3) обе причины вместе.
Стимуляция эритропоэза происходит под влиянием АКТГ, глюкокортикоидов, ТТГ,
катехоламинов через β – АР, андрогенов, простагландинов (ПГЕ, ПГЕ 2), симпатической системы.
Тормозит ингибитор эритропоэза при беременности.
Анемия
1) вследствие снижения числа эритроцитов
2)снижение количества гемоглобина
3)обе причины вместе.
Функционирование эритроцитов в сосудистом русле
Качество функционирования эритроцитов зависит от:
1) размера эритроцита
2) формы эритроцита
3) вида гемоглобина в эритроцитах
4) количества гемоглобина в эритроцитах
4) количества эритроцитов в периферической крови. Это связано с работой депо.
Разрушение эритроцитов
Живут максимально 120 дней, в среднем 60 - 90.
При старении в ходе метаболизма глюкозы уменьшается образование АТФ. Это приводит:
1) к нарушению ионного состава содержимого эритроцита. В результате - осмотический гемолиз в сосуде;
2) Недостаток АТФ приводит к нарушению эластичности мембраны эритроцита и вызывает механический гемолиз в сосуде;
При внутрисосудистом гемолизе гемоглобин освобождается в плазму, связывается с гаптоглобином плазмы и покидает плазму, поглощаясь паренхимой печени.
И затем разносят его (кислород) по телу животного.
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Эритроциты - высокоспециализированные клетки, функцией которых является перенос кислорода из лёгких к тканям тела и транспорт диоксида углерода (CO 2) в обратном направлении. У позвоночных, кроме млекопитающих, эритроциты имеют ядро, у эритроцитов млекопитающих ядро отсутствует.
Наиболее специализированы эритроциты млекопитающих, лишённые в зрелом состоянии ядра и органелл и имеющие форму двояковогнутого диска, обусловливающую высокое отношение площади к объёму, что облегчает газообмен. Особенности цитоскелета и клеточной мембраны позволяют эритроцитам претерпевать значительные деформации и восстанавливать форму (эритроциты человека диаметром 8 мкм проходят через капилляры диаметром 2 -3 мкм ).
Транспорт кислорода обеспечивается гемоглобином (Hb), на долю которого приходится ≈98 % массы белков цитоплазмы эритроцитов (в отсутствии других структурных компонентов). Гемоглобин является тетрамером, в котором каждая белковая цепь несёт гем - комплекс протопорфирина IX с ионом 2-валентного железа, кислород обратимо координируется с ионом Fe 2+ гемоглобина, образуя оксигемоглобин HbO 2:
Hb + O 2 HbO 2
Особенностью связывания кислорода гемоглобином является его аллостерическое регулирование - стабильность оксигемоглобина падает в присутствии 2,3-дифосфоглицериновой кислоты - промежуточного продукта гликолиза и, в меньшей степени, углекислого газа, что способствует высвобождению кислорода в тканях, в нём нуждающихся.
Транспорт углекислого газа эритроцитами происходит с участием карбоангидразы 1 , содержащейся в их цитоплазме. Этот фермент катализирует обратимое образование бикарбоната из воды и углекислого газа, диффундирующего в эритроциты:
H 2 O + CO 2 ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } H + + HCO 3 -
В результате в цитоплазме накапливаются ионы водорода, однако снижение при этом незначительно из-за высокой буферной ёмкости гемоглобина. Вследствие накопления в цитоплазме ионов бикарбоната возникает градиент концентрации, однако ионы бикарбоната могут покидать клетку только при условии сохранения равновесного распределения зарядов между внутренней и внешней средой, разделённых цитоплазматической мембраной, то есть выход из эритроцита иона бикарбоната должен сопровождаться либо выходом катиона, либо входом аниона. Мембрана эритроцита практически непроницаема для катионов, но содержит хлоридные ионные каналы , в результате выход бикарбоната из эритроцита сопровождается входом в него хлорид-аниона (хлоридный сдвиг).
Формирование эритроцитов
Колониеобразующая единица эритроцитов (КОЕ-Э) даёт начало эритробласту , который через образование пронормобластов уже дают морфологически различимые клетки-потомки нормобласты (последовательно переходящие стадии):
- Эритробласт. Отличительные признаки его таковы: диаметр 20-25 мкм, крупное (более 2/3 всей клетки) ядро с 1-4 чётко оформленными ядрышками, ярко-базофильная цитоплазма с фиолетовым оттенком. Вокруг ядра имеется просветление цитоплазмы (т. н. «перинуклеарное просветление»), а на периферии могут формироваться выпячивания цитоплазмы (т. н. «ушки»). Последние 2 признака хотя и являются характерными для этитробластов, но не наблюдаются у них всех.
- Пронормоцит. Отличительные признаки: диаметр 10-20 мкм, ядро лишается ядрышек, хроматин грубеет. Цитоплазма начинает светлеть, перинуклеарное просветление увеличивается в размере.
- Базофильный нормобласт . Отличительные признаки: диаметр 10-18 мкм, лишённое нуклеол ядро. Хроматин начинает сегментироваться, что приводит к неравномерному восприятию красителей, формированию зон окси- и базохроматина (т. н. «колесовидное ядро»).
- Полихроматофильный нормобласт . Отличительные признаки: диаметр 9-12 мкм, в ядре начинаются пикнотические (деструктивные) изменения, однако колесовидность сохраняется. Цитоплазма приобретает оксифильность вследствие высокой концентрации гемоглобина.
- Оксифильный нормобласт . Отличительные признаки: диаметр 7-10 мкм, ядро подвержено пикнозу и смещено на периферию клетки. Цитоплазма явно розовая, вблизи ядра в ней обнаруживаются осколки хроматина (тельца Жоли).
- Ретикулоцит . Отличительные признаки: диаметр 9-11 мкм, при суправитальной окраске имеет жёлто-зелёную цитоплазму и сине-фиолетовый ретикулюм. При покраске по Романовскому-Гимзе никаких отличительных признаков по сравнению со зрелым эритроцитом не выявляется. При исследовании полноценности, скорости и адекватности эритропоэза проводится специальный анализ количества ретикулоцитов.
- Нормоцит. Зрелый эритроцит, с диаметром 7-8 мкм, не имеющий ядра (в центре - просветление), цитоплазма - розово-красная.
Гемоглобин начинает накапливаться уже на этапе КОЕ-Э, однако его концентрация становится достаточно высокой для изменения цвета клетки лишь на уровне полихроматофильного нормоцита. Так же происходит и угасание (а впоследствии и разрушение) ядра - с КОЕ, но вытесняется оно лишь на поздних стадиях. Не последнюю роль в этом процессе у человека играет гемоглобин (основной его тип - Hb-A), который в высокой концентрации токсичен для самой клетки.
Структура и состав
У большинства групп позвоночных эритроциты имеют ядро и другие органоиды.
У млекопитающих зрелые эритроциты лишены ядер, внутренних мембран и большинства органоидов. Ядра выбрасываются из клеток-предшественников в ходе эритропоэза . Обычно эритроциты млекопитающих имеют форму двояковогнутого диска и содержат в основном дыхательный пигмент гемоглобин . У некоторых животных (например, верблюдов) эритроциты имеют овальную форму.
Содержимое эритроцита представлено главным образом дыхательным пигментом гемоглобином , обусловливающим красный цвет крови. Однако на ранних стадиях количество гемоглобина в них мало, и на стадии эритробластов цвет клетки синий; позже клетка становится серой и, лишь полностью созрев, приобретает красную окраску.
Важную роль в эритроците выполняет клеточная (плазматическая) мембрана, пропускающая газы (кислород , углекислый газ), ионы ( , ) и воду. Мембрану пронизывают трансмембранные белки - гликофорины , которые благодаря большому количеству остатков N-ацетилнейраминовой (сиаловой) кислоты ответственны примерно за 60 % отрицательного заряда на поверхности эритроцитов.
На поверхности липопротеидной мембраны находятся специфические антигены гликопротеиновой природы - агглютиногены - факторы систем групп крови (на данный момент изучено более 15 систем групп крови : AB0, резус-фактор, антиген Даффи (англ.) русск. , антиген Келл , антиген Кидд (англ.) русск. ), обусловливающие агглютинацию эритроцитов при действии специфических агглютининов .
Эффективность функционирования гемоглобина зависит от величины поверхности соприкосновения эритроцита со средой. Суммарная поверхность всех эритроцитов крови в организме тем больше, чем меньше их размеры. У низших позвоночных эритроциты крупные (например, у хвостатого земноводного амфиумы - 70 мкм в диаметре), эритроциты высших позвоночных мельче (например, у козы - 4 мкм в диаметре). У человека диаметр эритроцита составляет 6,2-8,2 мкм , толщина - 2 мкм , объём - 76-110 мкм³ .
- у мужчин - 3,9-5,5⋅10 12 на литр (3,9-5,5 млн в 1 мм³ ),
- у женщин - 3,9-4,7⋅10 12 на литр (3,9-4,7 млн в 1 мм³ ),
- у новорождённых - до 6,0⋅10 12 на литр (до 6 млн в 1 мм³ ),
- у пожилых людей - 4,0⋅10 12 на литр (менее 4 млн в 1 мм³ ).
Переливание крови
Средняя продолжительность жизни эритроцита человека - 125 суток (ежесекундно образуется около 2,5 млн эритроцитов и такое же их количество разрушается), у собак - 107 дней , у домашних кроликов и кошек - 68.
Патология
При различных заболеваниях крови возможно изменение цвета эритроцитов, их размеров, количества, а также формы; они могут принимать, например, серповидную, овальную, сферическую или мишеневидную форму.
Изменение формы эритроцитов называется пойкилоцитозом . Сфероцитоз (сферическая форма эритроцитов) наблюдается при некоторых формах наследственной
Эритроцитом называется способный за счет гемоглобина транспортировать кислород к тканям, а углекислый газ - к легким. Это простая по структуре клетка, имеющая огромное значение для жизнедеятельности млекопитающих и других животных. Эритроцит является наиболее многочисленным организма: примерно четверть всех клеток тела - это красные кровяные тельца.
Общие закономерности существования эритроцита
Эритроцит - клетка, произошедшая из красного ростка кроветворения. В сутки таких клеток вырабатывается порядка 2,4 миллиона, они попадают в кровоток и начинают выполнять свои функции. В ходе экспериментов определено, что у взрослого человека эритроциты, строение которых существенно упрощено по сравнению с другими клетками тела, живут 100-120 суток.
У всех позвоночных (за редким исключением) от органов дыхания к тканям кислород переносится посредством гемоглобина эритроцитов. Есть и исключения: все представители семейства "белокровных" рыб существуют без гемоглобина, хотя они могут его синтезировать. Поскольку при температуре их обитания кислород хорошо растворяется в воде и плазме крови, то более массивные его переносчики, которыми являются эритроциты, этим рыбам не требуются.
Эритроциты хордовых
У такой клетки, как эритроцит, строение различное в зависимости от класса хордовых. К примеру, у рыб, птиц и земноводных морфология этих клеток похожа. Они различаются только размерами. Форма эритроцитов, объем, размер и отсутствие некоторых органелл отличают клетки млекопитающих от других, которые есть у остальных хордовых. Существует и своя закономерность: эритроциты млекопитающих не содержат лишних органелл и Они намного мельче, хотя имеют большую поверхность соприкосновения.
Рассматривая строение и человека, общие особенности можно выявить сразу. Обе клетки содержат гемоглобин и участвуют в кислородном транспорте. Но клетки человека мельче, они овальные и имеют две вогнутые поверхности. Эритроциты лягушки (а также птиц, рыб и земноводных, кроме саламандры) шарообразные, они имеют ядро и клеточные органеллы, которые могут активироваться при необходимости.
В человеческих эритроцитах, как и в красных кровяных клетках высших млекопитающих, нет ядер и органелл. Размер эритроцитов козы - 3-4 мкм, человека - 6,2-8,2 мкм. У амфиумы размер клеток составляет 70 мкм. Очевидно, что размер здесь является важным фактором. Человеческий эритроцит хоть и меньше, но имеет большую поверхность за счет двух вогнутостей.
Небольшой размер клеток и их большое количество позволили многократно увеличить способность крови связывать кислород, которая теперь мало зависит от внешних условий. И такие особенности строения эритроцитов человека очень важны, потому как они позволяют комфортно чувствовать себя в определенном ареале обитания. Это мера приспособления к жизни на суше, которая начала развиваться еще у земноводных и рыб (к сожалению, не все рыбы в процессе эволюции получили возможность заселить сушу), и достигла пика развития у высших млекопитающих.
Строение кровяных телец зависит от функций, которые возложены на них. Оно описывается с трех ракурсов:
- Особенности внешнего строения.
- Компонентный состав эритроцита.
- Внутренняя морфология.
Внешне, в профиль, эритроцит выглядит как двояковогнутый диск, а в анфас - как круглая клетка. Диаметр в норме 6,2-8,2 мкм.
Чаще в сыворотке крови присутствуют клетки с небольшими различиями в размерах. При недостатке железа разбег уменьшается, и в мазке крови распознается анизоцитоз (много клеток с разными размерами и диаметром). При дефиците фолиевой кислоты или витамина В 12 эритроцит увеличивается до мегалобласта. Его размер составляет примерно 10-12 мкм. Объем нормальной клетки (нормоцита) 76-110 куб. мкм.
Строение эритроцитов в крови - это не единственная особенность данных клеток. Куда важнее их количество. Маленькие размеры позволили увеличить их число и, следовательно, площадь контактной поверхности. Кислород активнее захватывается эритроцитами человека, нежели лягушки. И наиболее легко он в тканях отдается из человеческих эритроцитов.
Количество действительно важно. В частности, у взрослого человека в кубическом миллиметре содержится 4,5-5,5 миллиона клеток. У козы около 13 млн эритроцитов в миллилитре, а у пресмыкающихся - всего 0,5-1,6 млн, у рыб 0,09-0,13 миллиона в миллилитре. У новорожденного ребенка количество эритроцитов составляет около 6 миллионов в миллилитре, а у пожилого - меньше 4 млн на миллилитр.
Функции эритроцитов
Красные кровяные тельца - эритроциты, количество, строение, функции и особенности развития которых описаны в данной публикации, очень важны для человека. Они реализуют некоторые очень важные функции:
- транспортируют кислород к тканям;
- переносят углекислый газ от тканей к легким;
- связывают токсические вещества (гликированный гемоглобин);
- участвуют в иммунных реакциях (невосприимчивы к вирусам и за счет активных форм кислорода способны губительно влиять на инфекции крови);
- способны переносить некоторые лекарственные вещества;
- участвуют в реализации гемостаза.
Продолжим рассмотрение такой клетки, как эритроцит, строение ее максимально оптимизировано для реализации вышеизложенных функций. Она максимально легкая и подвижная, имеет большую контактную поверхность для газовой диффузии и протекания химических реакций с гемоглобином, а также быстро делится и восполняет потери в периферической крови. Это узкоспециализированная клетка, заменить функции которой пока невозможно.
Эритроцитарная мембрана
У такой клетки, как эритроцит, строение весьма простое, что не относится к ее мембране. Она 3-слойная. Массовая доля мембраны составляет 10% от клеточной. В ее составе 90% белков и только 10% липидов. Это делает эритроциты особенными клетками организма, так как почти во всех остальных мембранах липиды преобладают над белками.
Объемная форма эритроцитов за счет текучести цитоплазматической мембраны может меняться. Снаружи самой мембраны располагается слой поверхностных белков, имеющих большое количество углеводных остатков. Это гликопептиды, под которыми расположен бислой липидов, обращенных гидрофобными концами внутрь и наружу эритроцита. Под мембраной, на внутренней поверхности снова располагается слой белков, не имеющих углеводных остатков.
Рецепторные комплексы эритроцита
Функцией мембраны является обеспечение деформируемости эритроцита, что необходимо при капиллярном прохождении. При этом строение эритроцитов человека обеспечивает дополнительные возможности - клеточное взаимодействие и электролитный ток. Белки с углеводными остатками - это молекулы рецепторов, благодаря которым на эритроциты не "ведется охота" CD8-лейкоцитов и макрофагов иммунной системы.
Эритроциты существуют благодаря рецепторам и не уничтожаются собственным иммунитетом. А когда вследствие многократного проталкивания по капиллярам или из-за механических повреждений эритроциты теряют некоторые рецепторы, макрофаги селезенки "извлекают" их из кровотока и уничтожают.
Внутренняя структура эритроцита
Что же представляет собой эритроцит? Строение его представляет не меньший интерес, нежели функции. Эта клетка похожа на мешочек с гемоглобином, ограниченный мембраной, на которой экспрессированы рецепторы: кластеры дифференцировки и разнообразные группы крови (по Ландштейнеру, по резусу, по Даффи и другим). Но внутри клетка особенная и очень отличается от других клеток организма.
Отличия таковы: эритроциты у женщин и мужчин не содержат ядра, у них нет рибосом и эндоплазматической сети. Все эти органеллы были удалены после наполнения гемоглобином. Затем органеллы оказались ненужными, ведь для проталкивания по капиллярам требовалась клетка с минимальными размерами. Потому внутри она содержит только гемоглобин и некоторые вспомогательные белки. Их роль пока не выяснена. Зато из-за отсутствия эндоплазматической сети, рибосом и ядра она стала легкой и компактной, а главное, может легко деформироваться вместе с текучей мембраной. И это самые важные особенности строения эритроцитов.
Эритроцитарный жизненный цикл
Главные особенности эритроцитов заключаются в их непродолжительной жизни. Они не могут делиться и синтезировать белок из-за удаленного из клетки ядра, а потому структурные повреждения их клеток накапливаются. В результате, эритроциту свойственно старение. Однако гемоглобин, который захвачен макрофагами селезенки во время смерти эритроцита, всегда будет отправлен на образование новых переносчиков кислорода.
Жизненный цикл эритроцита начинается в костном мозге. Этот орган присутствует в пластинчатом веществе: в грудине, в крыльях подвздошных костей, в костях основания черепа, а также в полости бедренной кости. Здесь из стволовой клетки крови под действием цитокинов образуется предшественница миелопоэза с кодом (КОЕ-ГЭММ). Она после деления даст родоначальницу гемопоэза, обозначаемую кодом (БОЕ-Э). Из нее образуется предшественница эритропоэза, которая обозначена кодом (КОЕ-Э).
Эту же клетку называют колониеобразующей клеткой красного кровяного ростка. Она чувствительна к эритропоэтину - веществу гормональной природы, выделяемому почками. Повышение количества эритропоэтина (по принципу положительной обратной связи в функциональных системах) ускоряет процессы деления и производства эритроцитов.
Образование эритроцитов
Последовательность клеточных костномозговых превращений КОЕ-Э такова: из нее образуется эритробласт, а из него - пронормоцит, дающий начало базофильному нормобласту. По мере накопления белка он становится полихроматофильным нормобластом, а затем оксифильным нормобластом. После удаления ядра он становится ретикулоцитом. Последний попадает в кровь и дифференцируется (созревает) до нормального эритроцита.
Уничтожение эритроцитов
Примерно 100-125 дней клетка циркулирует в крови, постоянно переносит кислород и удаляет продукты метаболизма из тканей. Она транспортирует связанный с гемоглобином углекислый газ и отправляет его обратно в легкие, попутно заполняя свои молекулы белка кислородом. И по мере получения повреждений теряет молекулы фосфатидилсерина и рецепторные молекулы. Из-за этого эритроцит попадает "под прицел" макрофага и уничтожается им. А гем, полученный со всего переваренного гемоглобина, снова направляется для синтеза новых эритроцитов.
9Здоровье 30.01.2018
Дорогие читатели, все вы знаете, что эритроциты в крови называют красными кровяными тельцами. Но многие из вас не догадываются, какую роль эти клетки играют для всего организма. Эритроциты в крови - это главные переносчики кислорода. Если их не хватает, развивается кислородная недостаточность. При этом снижается гемоглобин - железосодержащий белок. Он как раз и связывается с кислородом, обеспечивая питание клеток и предупреждая анемию.
Когда мы сдаем анализ крови, всегда обращаем внимание и на показатели эритроцитов. Хорошо, если они в норме. А что означает повышение или понижение эритроцитов в крови, какими симптомами эти состояния проявляются и чем могут угрожать здоровью? Об этом нам расскажет врач высшей категории Евгения Набродова. Передаю ей слово.
Кровь человека состоит из плазмы и форменных элементов: тромбоцитов, лейкоцитов и эритроцитов. Эритроцитов как раз в кровяном русле больше всего. Именно эти клетки отвечает за реологические свойства крови и практически за работу всего организма. Прежде чем говорить о понижении и повышении эритроцитов в крови, а также о норме этих клеток, хочется немного рассказать об их размере, строении и функциях.
Что такое эритроцит. Норма для женщин и мужчин
На 70% эритроцит состоит из воды. На долю гемоглобина приходится 25%. Остальной объем занимают сахара, липиды, ферментные белки. В норме эритроцит имеет форму двояковогнутого диска с характерными утолщениями по краям и впадиной посередине.
Размеры нормального эритроцита зависят от возраста, пола, условий проживания и от места забора крови для анализа. Объем крови у мужчин выше, чем у женщин. Это стоит учитывать при интерпретации результатов лабораторной диагностики. В крови мужчины больше клеток в единице объема, соответственно в них больше гемоглобина и эритроцитов.
В связи с этим норма эритроцитов в крови разная в зависимости от пола человека. Норма эритроцитов у мужчин - 4,5-5,5 х 10**12/л. Этих значений придерживаются специалисты, когда интерпретируют результаты общего анализа. А вот количество эритроцитов в крови у женщин должно быть в пределах 3,7-4,7 х 10**12/л.
При изучении количества эритроцитов в крови в норме обратите внимание и на количество гемоглобина, которое также позволяет заподозрить наличие анемии - одного из патологических состояний, связанных с эритроцитами и нарушением их основной функции - транспорт кислорода.
Так за что отвечают эритроциты в крови и почему этому показателю специалисты уделяют такое повышенное внимание? Эритроциты осуществляют несколько важных функций:
- перенос кислорода из альвеол легких к другим органам и тканям и транспортировка углекислого газа с участием гемоглобина;
- участие в поддержании гомеостаза, важная буферная роль;
- эритроциты осуществляют транспортировку аминокислот, витаминов группы B, витамина C, холестерина и глюкозы от пищеварительных органов к другим клеткам организма;
- участие в защите клеток от свободных радикалов (красные кровяные тельца содержат важные компоненты, обеспечивающие антиоксидантную защиту);
- поддержание постоянства процессов, отвечающих за адаптацию, в том числе во время беременности и при возникновении болезней;
- участие в метаболизме многих веществ и иммунных комплексов;
- регуляция тонуса сосудов.
Мембрана эритроцитов содержит рецепторы ацетилхолина, простагландинов, иммуноглобулинов, инсулина. Этим и объясняется взаимодействие красных кровяных телец с различными веществами и участие практически во всех внутренних процессах. Именно поэтому так важно поддерживать нормальное количество эритроцитов в крови и своевременно корректировать нарушения, с ними связанные.
Распространенные изменения в работе эритроцитов
Специалисты выделяют две разновидности нарушений в системе эритроцитов: эритроцитоз (повышение эритроцитов в крови) и эритропения (эритроциты в крови понижены), приводящая к анемии. Каждый из вариантов считается патологией. Давайте разбираться в том, что происходит при эритроцитозе и эритропении и как эти состояния проявляются.
Повышенное содержание эритроцитов в крови - это эритроцитоз (синонимы - полицитемия, эритремия). Состояние относится к генетическим аномалиям. Повышенные эритроциты в крови возникают при заболеваниях, когда нарушаются реологические свойства крови и возрастает синтез гемоглобина и эритроцитов в организме. Специалисты выделяют первичные (возникают самостоятельно) и вторичные (прогрессируют на фоне имеющихся нарушений) формы эритроцитоза.
К первичным эритроцитозам относят болезнь Вакеза и некоторые семейные формы нарушений. Все они так или иначе связаны с хроническими лейкозами. Чаще всего высокие эритроциты в крови при эритремии выявляются у людей старшего возраста (после 50 лет), преимущественно - у мужчин. Первичный эритроцитоз возникает на фоне хромосомной мутации.
Вторичный эритроцитоз возникает на фоне других заболеваний и патологических процессов:
- кислородная недостаточность в области почек, печени и селезенки;
- различные опухоли, которые увеличивают количество эритропоэтина - гормона почек, который контролирует синтез эритроцитов;
- потеря жидкости организмом, сопровождающаяся сокращением объема плазмы (при ожогах, отравлениях, длительной диареи);
- активный выход эритроцитов из органов и тканей при острой кислородной недостаточности и выраженном стрессе.
Надеюсь, теперь вам стало понятно, что это значит, когда много эритроцитов в крови. Несмотря на относительно редкую встречаемость подобного нарушения, вы должны знать о том, что такое возможно. Повышенное количество эритроцитов в крови часто обнаруживают совершенно случайно после получения результатов лабораторной диагностики. Кроме эритроцитоза в анализе повышены гематокрит, гемоглобин, лейкоциты, тромбоциты и вязкость крови.
Эритремия сопровождается и другими симптомами:
- полнокровие, которое проявляется появлением сосудистых звездочек и вишневой окраски кожи, особенно в области лица, шеи и кистей рук;
- мягкое небо имеет характерный синеватый оттенок;
- тяжесть в голове, шум в ушах;
- зябкость рук и ног;
- сильный зуд кожных покровов, который усиливается после принятия ванны;
- боль и жжение в кончиках пальцах, их покраснение.
Повышение эритроцитов в крови у мужчин и женщин резко увеличивает риск развития тромбоза коронарных артерий и глубоких вен, возникновения инфаркта миокарда, ишемического инсульта и спонтанных кровотечений.
Если по результатам анализа эритроциты в крови повышены, дополнительно может потребоваться исследование костного мозга с помощью пункции. Для получения полной информации о состоянии больного назначают печеночные пробы, общий анализ мочи, ультразвуковое исследование почек и сосудов.
При анемии эритроциты в крови понижены (эритропения) - что это значит и как реагировать на подобные изменения? При этом характерно снижение и уровня гемоглобина.
Диагноз «анемия» ставит врач по характерным изменениям в результатах анализа крови:
- гемоглобин ниже 100 г/л;
- железа в сыворотке меньше 14,3 мкмоль/л;
- эритроцитов менее 3,5-4 х 10**12/л.
Для постановки точного диагноза достаточно присутствия в анализах одного или нескольких из перечисленных изменений. Но самое главное - это снижение содержания гемоглобина в единице объема крови. Чаще всего анемия является симптомом сопутствующих заболеваний, острых или хронических кровотечений. Также анемическое состояние может возникать при нарушениях в системе гемостаза.
Чаще всего специалисты обнаруживают железодефицитную анемию, которая сопровождается недостаточностью поступления железа и гипоксией тканей. Особенно опасно, когда понижены эритроциты в крови при беременности. Это состояние говорит о том, что развивающемуся ребенку не хватает кислорода для правильного развития и активного роста.
Итак, мы пришли к тому, что причина пониженных эритроцитов в крови - анемия. А ее могут вызвать многие состояния, включая кишечные инфекции и болезни, сопровождающиеся рвотой, диареей и внутренними кровотечениями. Как же заподозрить развитие анемии?
В этом видео специалисты рассказывают о важных показателях анализа крови, включая эритроциты.
Симптомы железодефицитной анемии
Железодефицитная анемия широко распространена среди взрослого населения. На ее долю приходится до 80-90% от всех видов анемий. Скрытый недостаток железа очень опасен, так как он напрямую угрожает гипоксией и возникновением сбоя в иммунной, нервной системах и антиоксидантной защите.
Основные симптомы железодефицитной анемии:
- чувство постоянной слабости и сонливости;
- повышенная утомляемость;
- снижение работоспособности;
- шум в ушах;
- головокружение;
- обмороки;
- повышенное сердцебиение и одышка;
- похолодание конечностей, зябкость даже в тепле;
- снижение адаптационных возможностей организма, повышение риска развития ОРВИ и инфекционных заболеваний;
- сухость кожи, ломкость ногтей и выпадение волос;
- искажение вкуса;
- мышечная слабость;
- раздражительность;
- плохая память.
Когда врач выявляет низкие эритроциты в крови, необходимо искать истинные причины анемии. Рекомендуется обследовать органы пищеварительного тракта. Часто скрытая анемия выявляется при поражении слизистой ЖКТ язвенными дефектами, при геморрое, хроническом энтерите, гастрите, гельминтозах. Определив причины понижения количества эритроцитов и гемоглобина, можно приступать к лечению.
Лечение нарушений, связанных с количеством эритроцитов
Как низкое, так и высокое количество эритроцитов требует соответствующего лечения. Не стоит надеяться только на знания и опыт врача. Многие люди сегодня несколько раз в год проводят профилактические лабораторные исследования по собственной инициативе и получают анализы диагностики на руки. С ними можно обратиться к любому профильному специалисту или терапевту, чтобы провести дополнительное обследование и схему лечения.
Лечение анемии
Самое главное в лечении анемий, которые развиваются на фоне снижения уровня эритроцитов и гемоглобина, — устранить первопричину заболевания. Одновременно с этим специалисты восполняют нехватку железа с помощью специальных препаратов. Рекомендуется обратить особое внимание на качество рациона питания.
Обязательно включайте в рацион продукты, которые содержат гемовое железо: это мясо кролика, телятины, говядины, печень. Не забывайте о том, что усиливает всасывание железа из пищеварительного тракта аскорбиновая кислота. При лечении железодефицитной анемии диету сочетают с использованием железосодержащих средств. На протяжении всего лечебного периода необходимо периодически контролировать количество эритроцитов в крови и уровень гемоглобина.
Лечение эритроцитоза
Одним из методов лечения эритроцитоза, который сопровождается повышением уровня эритроцитов в крови, является кровопускание. Удаленный объем крови заменяют физиологическими растворами или специальными составами. При высоком риске развития сосудистых и гематологических осложнений назначают цитостатические препараты, возможно применение радиоактивного фосфора. Лечение требует коррекции основного заболевания.
Симптомы нарушений функций эритроцитов часто схожи между собой. Разобраться в конкретном клиническом случае может только квалифицированный специалист. Не пытайтесь поставить себе диагноз и назначить лечение без ведома врача. Шутить с патологическими изменениями в количестве форменных элементов крови может быть очень опасно. Если вы сразу после понижения или повышения эритроцитов в анализах обратитесь за медицинской помощью, удастся избежать осложнений и восстановить нарушенные функции организма.
Врач высшей категории
Евгения НабродоваНа блоге есть статьи на эту тему:
А для души мы с вами послушаем Белок в моче. Что это значит?
Эритроциты (erythrosytus) это форменные элементы крови.
Функция эритроцитов
Основные функции эритроцитов - регуляция в крови КОС, транспорт по организму О 2 и СО 2 . Эти функции реализуются с участием гемоглобина. Кроме того, эритроциты на своей клеточной мембране адсорбируют и транспортируют аминокислоты, антитела, токсины и ряд лекарственных веществ.
Строение и химический состав эритроцитов
Эритроциты у человека и млекопитающих в токе крови обычно (80%) имеют форму двояковогнутых дисков и называются дискоцитами . Такая формаэритроцитов создаёт наибольшую площадь поверхности по отношению к объёму, что обеспечивает максимальный газообмен, а такжеобеспечивает большую пластичность при прохождении эритроцитами мелких капилляров.
Диаметр эритроцитов у человека колеблется от 7,1 до 7,9 мкм, толщина эритроцитов в краевой зоне - 1,9 - 2,5 мкм, в центре - 1 мкм. В нормальной крови указанные размеры имеют 75% всех эритроцитов - нормоциты ; большие размеры (свыше 8,0 мкм) - 12,5 % -макроциты . У остальных эритроцитов диаметр может быть 6 мкм и меньше -микроциты .
Поверхность отдельного эритроцита у человека приблизительно равна 125 мкм 2 , а объём (MCV) – 75-96 мкм 3 .
Эритроциты человека и млекопитающих представляют собой безъядерные клетки, утратившие в процессе фило- и онтогенеза ядро и большинство органелл, они имеют только цитоплазму и плазмолемму (клеточную мембрану).
Плазмолемма эритроцитов
Плазмолемма эритроцитов имеет толщину около 20 нм. Она состоит из примерно равного количества липидов и белков, а также небольшого количества углеводов.
Липиды
Бислой плазмолеммы образован глицерофосфолипидами, сфингофосфолипидами, гликолипидами и холестерином. Внешний слой содержит гликолипиды (около 5% от общего количества липидов) и много холина (фосфатидилхолин, сфингомиелин), внутренний - много фосфатидилсерина и фосфатидилэтаноламина.
Белки
В плазмолемме эритроцита идентифицировано 15 главных белков с молекулярной массой 15-250 кДа.
Белки спектрин, гликофорин, белок полосы 3, белок полосы 4.1, актин, анкирин образуют с цитоплазматической стороны плазмалеммы цитоскелет, который придает эритроциту двояковогнутую форму и высокую механическую прочность. Более 60% всех мембранных белков приходится на спектрин ,гликофорин (есть только в мембране эритроцитов) ибелок полосы 3 .
Спектрин - основной белок цитоскелета эритроцитов (составляет 25% массы всех мембранных и примембранных белков), имеет вид фибриллы 100 нм, состоящей из двух антипаралельно перекрученых друг с другом цепей α-спектрина (240 кДа) и β-спектрина (220 кДа). Молекулы спектрина образуют сеть, которая фиксируется на цитоплазматической стороне плазмалеммы с помощью анкирина и белка полосы 3 или актина, белка полосы 4.1 и гликофорина.
Белок полосы 3 - трансмембранный гликопротеид (100 кДа), его полипептидная цепь которого много раз пересекает бислой липидов. Белок полосы 3 является компонентом цитоскелета и анионным каналом, который обеспечивает трансмембранный антипорт для ионов НСО 3 - и Сl - .
Гликофорин - трансмембранный гликопротеин (30 кДа), который пронизывает плазмолемму в виде одиночной спирали. С наружной поверхности эритроцита к нему присоединены 20 цепей олигосахаридов, которые несут отрицательные заряды. Гликофорины формируют цитоскелет и, через олигосахариды, выполняют рецепторные функции.
Na + ,K + -АТФ-аза мембранный фермент, обеспечивает поддержание градиента концентраций Na + и К + по обе стороны мембраны. При снижении активности Na + ,K + -АТФ-азы концентрация Na + в клетке повышается, что приводит к увеличению осмотического давления, увеличению поступления воды в эритроцит и к его гибели в результате гемолиза.
Са 2+ -АТФ-аза - мембранный фермент, осуществляющий выведение из эритроцитов ионов кальция и поддерживающий градиент концентрации этого иона по обе стороны мембраны.
Углеводы
Олигосахариды (сиаловая кислота и антигенные олигосахариды) гликолипидов и гликопротеидов, расположенные на наружной поверхности плазмолеммы, образуют гликокаликс . Олигосахариды гликофорина определяют антигенные свойства эритроцитов. Они являются агглютиногенами (А и В) и обеспечивают агглютинацию (склеивание) эритроцитов под влиянием соответствующих белков плазмы крови –- и-агглютининов, находящихся в составе фракции-глобулинов. Агглютиногены появляются на мембране на ранних стадиях развития эритроцита.
На поверхности эритроцитов имеется также агглютиноген - резус-фактор (Rh-фактор). Он присутствует у 86% людей, у 14% отсутствует. Переливание резус-положительной крови резус-отрицательному пациенту вызывает образование резус-антител и гемолиз эритроцитов.
Цитоплазма эритроцитов
В цитоплазме эритроцитах содержится около 60% воды и 40% сухого остатка. 95% сухого остатка составляет гемоглобин, он образует многочисленные гранулы размером 4-5 нм. Оставшиеся 5% сухого остатка приходятся на органические (глюкоза, промежуточные продукты ее катаболизма) и неорганические вещества. Из ферментов в цитоплазме эритроцитов присутствуют ферменты гликолиза, ПФШ, антиоксидантной защиты и метгемоглобинредуктазной системы, карбоангидраза.