Основная функция которых состоит в транспорте кислорода (О2) из легких в ткани и двуокиси углерода (СО2) из тканей в легкие.
Зрелые эритроциты не имеют ядра и цитоплазматических органелл. Поэтому они не способны к синтезу белков или липидов, синтезу АТФ в процессах окислительного фосфорилирования. Это резко уменьшает собственные потребности эритроцитов в кислороде (не более 2% от всего кислорода, транспортируемого клеткой), а синтез АТФ осуществляется в ходе гликолитического расщепления глюкозы. Около 98% массы белков цитоплазмы эритроцита составляет .
Около 85% эритроцитов, называемых нормоцитами, имеют диаметр 7-8 мкм, объем 80-100 (фемтолитров, или мкм 3) и форму — в виде двояковогнутых дисков (дискоциты). Это обеспечивает им большую площадь газообмена (суммарно для всех эритроцитов около 3800 м 2) и уменьшает расстояние диффузии кислорода до места его связывания с гемоглобином. Примерно 15% эритроцитов обладают различной формой, размерами и могут иметь отростки на поверхности клеток.
Полноценные «зрелые» эритроциты обладают пластичностью — способностью к обратимой деформации. Это позволяет им проходить но сосудам с меньшим диаметром, в частности, через капилляры с просветом в 2-3 мкм. Такая способность к деформации обеспечивается за счет жидкостного состояния мембраны и слабого взаимодействия между фосфолипидами, белками мембраны (гликофорины) и цитоскелетом белков внутриклеточного матрикса (спектрин, анкирин, гемоглобин). В процессе старения эритроцитов происходит накопление в мембране холестерола, фосфолипидов с более высоким содержанием жирных кислот, возникает необратимая агрегация спектрина и гемоглобина, что вызывает нарушение структуры мембраны, формы эритроцитов (из дискоцитов они превращаются в сфероциты) и их пластичности. Такие эритроциты не могут проходить через капилляры. Они захватываются и разрушаются макрофагами селезенки, а отдельные из них гемолизируются внутри сосудов. Гликофорины придают гидрофильные свойства наружной поверхности эритроцитов и электрический (дзета) потенциал. Поэтому эритроциты отталкиваются друг от друга и находятся в плазме во взвешенном состоянии, определяя суспензионную устойчивость крови.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) — показатель, характеризующий оседание эритроцитов крови при добавлении антикоагулянта (например, цитрата натрия). Определение СОЭ производят, измеряя высоту столбика плазмы над эритроцитами, осевшими в вертикально расположенном специальном капилляре за 1 ч. Механизм этого процесса определяется функциональным состоянием эритроцита, его зарядом, белковым составом плазмы и другими факторами.
Удельный вес эритроцитов выше, чем плазмы крови, поэтому в капилляре с кровью, лишенной возможности свертываться, они медленно оседают. СОЭ составляет у здоровых взрослых людей 1-10 мм/ч у мужчин и 2-15 мм/ч у женщин. У новорожденных СОЭ равно 1-2 мм/ч, а у пожилых людей — 1-20 мм/ч.
К основным факторам, влияющим на СОЭ, относят: количество, форму и размеры эритроцитов; количественное соотношение различных видов белков плазмы крови; содержание желчных пигментов и др. Повышение содержания альбуминов и желчных пигментов, а также повышение количества эритроцитов в крови вызывает возрастание дзета-потенциала клеток и уменьшение СОЭ. Увеличение содержания в плазме крови глобулинов, фибриногена, снижение содержания альбуминов и уменьшение количества эритроцитов сопровождается увеличением СОЭ.
Одной из причин более высокого значения СОЭ у женщин, по сравнению с мужчинами, является более низкое количество эритроцитов в крови женщин. СОЭ увеличивается при сухоядении и голодании, после вакцинации (вследствие увеличения содержания глобулинов и фибриногена в плазме), во время беременности. Замедление СОЭ может наблюдаться при повышении вязкости крови вследствие усиленного испарения пота (например, при действии высокой внешней температуры), при эритроцитозе (например, у жителей высокогорья или у альпинистов, у новорожденных).
Количество эритроцитов
Число эритроцитов в периферической крови взрослого человека составляет: у мужчин — (3,9-5,1)*10 12 клеток/л; у женщин — (3,7-4,9) . 10 12 клеток/л. Их количество в разные возрастные периоды у детей и взрослых отражено в табл. 1. У пожилых людей количество эритроцитов приближается в среднем к нижней границе нормы.
Увеличение количества эритроцитов в единице объема крови выше верхней границы нормы называется эритроцитозом : для мужчин — выше 5,1 . 10 12 эритроцитов/л; для женщин — выше 4,9 . 10 12 эритроцитов/л. Эритроцитоз бывает относительным и абсолютным. Относительный эритроцитоз (без активации эритропоэза) наблюдается при повышении вязкости крови у новорожденных (см. табл. 1), во время физической работы или действии на организм высокой температуры. Абсолютный эритроцитоз является следствием усиленного эритропоэза, наблюдаемого при адаптации человека к высокогорью или у тренированных на выносливость лиц. Эригроцитоз развивается при некоторых заболеваниях крови (эритремии) или как симптом других заболеваний (сердечной или легочной недостаточности и др.). При любом виде эритроцитоза обычно увеличивается содержание в крови гемоглобина и гематокрит.
Таблица 1. Показатели красной крови у здоровых детей и взрослых
|
Эритроциты 10 12 /л |
Ретикулоциты, % |
Гемоглобин, г/л |
Гематокрит, % |
МСНС г/100 мл |
|||
|
Новорожденные |
|||||||
|
1-я неделя |
|||||||
|
6 месяцев |
|||||||
|
Взрослые мужчины |
|||||||
|
Взрослые женщины |
Примечание. MCV (mean corpuscular volume) — средний объем эритроцитов; МСН (mean corpuscular hemoglobin) среднее содержание гемоглобина в эритроците; МСНС (mean corpuscular hemoglobin concentration) — содержание гемоглобина в 100 мл эритроцитов (концентрация гемоглобина в одном эритроците).
Эритропения — это уменьшение количества эритроцитов в крови меньше нижней границы нормы. Она также может быть относительной и абсолютной. Относительная эритропения наблюдается при увеличении поступления жидкости в организм при не измененном эритропоэзе. Абсолютная эритропения (анемия) является следствием: 1) повышенного кроверазрушения (аутоиммунный гемолиз эритроцитов, избыточная кроверазрушающая функция селезенки); 2) понижения эффективности эритропоэза (при дефиците железа, витаминов (особенно, группы В) в пищевых продуктах, отсутствии внутреннего фактора Кастла и недостаточном всасывании витамина В 12); 3) кровопотери.
Основные функции эритроцитов
Транспортная функция заключается в переносе кислорода и углекислого газа (дыхательная или газотранспортная), питательных (белки, углеводы и др.) и биологически активных (NO) веществ. Защитная функция эритроцитов заключается в их способности связывать и обезвреживать некоторые токсины, а также участвовать в процессах свертывания крови. Регуляторная функция эритроцитов заключается в их активном участии в поддержании кислотно-основного состояния организма (рН крови) с помощью гемоглобина, который может связывать С0 2 (снижая тем самым содержание Н 2 С0 3 в крови) и обладает амфолитными свойствами. Эритроциты могут также участвовать в иммунологических реакциях организма, что обусловлено наличием в их клеточных мембранах специфических соединений (гликопротеинов и гликолипидов), обладающих свойствами антигенов (аглютиногенов).
Жизненный цикл эритроцитов
Местом образования эритроцитов в организме взрослого человека является красный костный мозг. В процессе эритропоэза из полипотентной стволовой гемопоэтической клетки (ПСГК) через ряд промежуточных этапов образуются ретикулоциты, которые выходят в периферическую кровь и превращаются через 24-36 ч в зрелые эритроциты. Срок их жизни — 3-4 месяца. Место гибели — селезенка (фагоцитоз макрофагами до 90%) или внутрисосудистый гемолиз (обычно до 10%).
Функции гемоглобина и его соединения
Основные функции эритроцитов обусловлены наличием в их составе особого белка — . Гемоглобин осуществляет связывание, транспорт и высвобождение кислорода и углекислого газа, обеспечивая дыхательную функцию крови, участвует в регуляции , выполняя регуляторную и буферную функции, а также придает эритроцитам и крови красный цвет. Гемоглобин выполняет свои функции лишь находясь в эритроцитах. В случае гемолиза эритроцитов и выхода гемоглобина в плазму он не может выполнять свои функции. Гемоглобин в плазме связывается с белком гаптоглобином, образующийся комплекс захватывается и разрушается клетками фагоцитирующей системы печени и селезенки. При массивном гемолизе гемоглобин удаляется из крови почками и появляется в моче (гемоглобинурия). Период его полу вы ведения составляет около 10 мин.
Молекула гемоглобина имеет две пары полипептидных цепей (глобин — белковая часть) и 4 гема. Гем — комплексное соединение протопорфирина IX с железом (Fe 2+), которое обладает уникальной способностью присоединять или отдавать молекулу кислорода. При этом железо, к которому присоединяется кислород остается двухвалентным, оно может легко окисляться также до трехвалентного. Гем является активной или так называемой простетической группой, а глобин — белковым носителем гема, создающим для него гидрофобный карман и защищающим Fe 2+ от окисления.
Существует ряд молекулярных форм гемоглобина. В крови взрослого человека содержатся НbА (95-98% НbА 1 и 2-3% НbA 2) и HbF (0,1-2%). У новорожденных преобладает HbF (почти 80%), а у плода (до 3-месячного возраста) — гемоглобин типа Gower I.
Нормальное содержание гемоглобина в крови мужчин составляет в среднем 130-170 г/л, у женщин — 120-150 г/л, у детей — зависит от возраста (см. табл. 1). Общее содержание гемоглобина в периферической крови равно примерно 750 г (150 г/л. 5 л крови = 750 г). Один грамм гемоглобина может связать 1,34 мл кислорода. Оптимальное выполнение эритроцитами дыхательной функции отмечается при нормальном содержании в них гемоглобина. Содержание (насыщение) в эритроците гемоглобина отражают следующие показатели: 1) цветовой показатель (ЦП); 2) МСН — среднее содержание гемоглобина в эритроците; 3) МСНС — концентрация гемоглобина в эритроците. Эритроциты с нормальным содержанием гемоглобина характеризуются ЦП = 0,8-1,05; МСН = 25,4-34,6 пг; МСНС = 30-37 г/дл и называются нормохромными. Клетки со сниженным содержанием гемоглобина имеют ЦП < 0,8; МСН < 25,4 пг; МСНС < 30 г/дл и получили название гипохромных. Эритроциты с повышенным содержанием гемоглобина (ЦП > 1,05; МСН > 34,6 пг; МСНС > 37 г/дл) называются гиперхромными.
Причиной гипохромии эритроцитов чаще всего является их образование в условиях дефицита железа (Fe 2+) в организме, а гиперхромии — в условиях недостатка витамина В 12 (цианокобаламин) и (или) фолиевой кислоты. В ряде районов нашей страны имеется низкое содержание Fe 2+ в воде. Поэтому у их жителей (особенно, у женщин) повышена вероятность развития гипохромной анемии. Для ее профилактики необходимо компенсировать недостаток поступления железа с водой пищевыми продуктами, содержащими его в достаточных количествах или специальными препаратами.
Соединения гемоглобина
Гемоглобин, связанный с кислородом, называется оксигемоглобином (НbО 2). Его содержание в артериальной крови достигает 96-98%; НbО 2 , отдавший O 2 после диссоциации, называется восстановленным (ННb). Гемоглобин связывает углекислый газ, образуя карбгемоглобин (НЬСО 2). Образование НbС0 2 не только способствует транспорту СО 2 , но и снижает образование угольной кислоты и поддерживает тем самым гидрокарбонатный буфер плазмы крови. Оксигемоглобин, восстановленный гемоглобин и карбгемоглобин называются физиологическими (функциональными) соединениями гемоглобина.
Карбоксигемоглобин — соединение гемоглобина с угарным газом (СО — оксид углерода). Гемоглобин обладает существенно большим сродством к СО, чем к кислороду, и образует карбоксигемоглобин при небольших концентрациях СО, теряя при этом способность связывать кислород и создавая угрозу для жизни. Еще одним нефизиологическим соединением гемоглобина является метгемоглобин. В нем железо окислено до трехвалентного состояния. Метгемоглобин не способен вступать в обратимую реакцию с О 2 и является соединением функционально не активным. При его избыточном накоплении в крови также возникает угроза для жизни человека. В связи с этим, метгемоглобин и карбоксигемоглобин называются еще патологическими соединениями гемоглобина.
У здорового человека метгемоглобин постоянно присутствует в крови, но в очень небольших количествах. Образование метгемоглобина происходит под действием окислителей (перекисей, нитропроизводных органических веществ и др.), которые постоянно поступают в кровь из клеток различных органов, особенно, кишечника. Образование метгемоглобина ограничивают антиоксиданты (глутатион и аскорбиновая кислота), присутствующие в эритроцитах, а его восстановление в гемоглобин происходит в процессе ферментативных реакций с участием эритроцитарных ферментов дегидрогеназ.
Эритропоэз
Эритропоэз - это процесс образования эритроцитов из ПСГК. Количество эритроцитов, содержащихся в крови, зависит от соотношения эритроцитов, образующихся и разрушающихся в организме за одно и то же время. У здорового человека количество образующихся и разрушающихся эритроцитов равно, что обеспечивает в нормальных условиях поддержание относительно постоянного числа эритроцитов в крови. Совокупность структур организма, включающих периферическую кровь, органы эритропоэза и разрушения эритроцитов называют эритроном.
У взрослого здорового человека эритропоэз происходит в гемопоэтическом пространстве между синусоидами красного костного мозга и завершается в кровеносных сосудах. Под влиянием сигналов клеток микроокружения, активированных продуктами разрушения эритроцитов и других клеток крови, раннедействующие факторы ПСГК дифференцируются в коммитированные олигопотентные (миелоидные), а затем в унипотентные стволовые гемопоэтические клетки эритроидного ряда (БОЕ-Э). Дальнейшая дифференцировка клеток эритроидного ряда и образование непосредственных предшественников эритроцитов — ретикулоцитов происходит под влиянием позднедействующих факторов, среди которых ключевую роль играет гормон эритропоэтин (ЭПО).
Ретикулоциты выходят в циркулирующую (периферическую) кровь и в течение 1-2 дней преобразуются в эритроциты. Содержание ретикулоцитов в крови составляет 0,8-1,5% от количества эритроцитов. Продолжительность жизни эритроцитов составляет 3-4 месяца (в среднем 100 дней), после чего они выводятся из кровотока. За сутки в крови замещается около (20-25) . 10 10 эритроцитов ретикулоцитами. Эффективность эритропоэза при этом составляет 92-97%; 3-8% клеток- предшественниц эритроцитов не завершают цикл дифференцирования и разрушаются в костном мозге макрофагами — неэффективный эритропоэз. В особых условиях (например, стимуляции эритропоэза при анемиях) неэффективный эритропоэз может достигать 50%.
Эритропоэз зависит от многих экзогенных и эндогенных факторов и регулируется сложными механизмами. Он зависит от достаточного поступления в организм с пищей витаминов, железа, других микроэлементов, незаменимых аминокислот, жирных кислот, белка и энергии. Их недостаточное поступление ведет к развитию алиментарной и других форм дефицитных анемий. Среди эндогенных факторов регуляции эритропоэза ведущее место отводится цитокинам, в особенности эритропоэтину. ЭПО является гормоном гликопротеиновой природы и основным регулятором эритропоэза. ЭПО стимулирует пролиферацию и дифференцирование всех клеток-предшественниц эритроцитов, начиная с БОЕ-Э, увеличивает скорость синтеза в них гемоглобина и угнетает их апоптоз. У взрослого человека главным местом синтеза ЭПО (90%) являются перитубулярные клетки ночек, в которых образование и секреция гормона увеличиваются при снижении напряжения кислорода в крови и в этих клетках. Синтез ЭПО в почках усиливается под влиянием гормона роста, глюкокортикоидов, тестостерона, инсулина, норадреналина (через стимуляцию β1-адренорецепторов). В небольших количествах ЭПО синтезируется в клетках печени (до 9%) и макрофагах костного мозга (1%).
В клинике для стимуляции эритропоэза используется рекомбинантный эритропоэтин (rHuEPO).
Угнетают эритропоэз женские половые гормоны эстрогены. Нервная регуляция эритропоэза осуществляется АНС. При этом увеличение тонуса симпатического отдела сопровождается усилением эритропоэза, а парасимпатического — ослаблением.
1. Кровь как разновидность тканей внутренней среды. Эритроциты: размеры, форма, строение, химический состав, функция, продолжительность жизни. Особенности строения и химического состава ретикулоцитов, их процентное содержание.
КРОВЬ
Кровь- одна из тканей внутренней среды. Жидкое межклеточное вещество (плазма) и взвешенные в нем клетки - два основных компонента крови. Свернувшаяся кровь состоит из тромба (сгустка), включающего форменные элементы и некоторые белки плазмы, сыворотки - прозрачной жидкости, сходной с плазме но лишённой фибриногена. У взрослого человека общий объём крови около 5 л; около 1 л находится в депо крови, преимущественно в селезёнке. Кровь циркулирует в замкнутой системе сосудов и переносит газы, питательные вещества, гормоны, белки, ионы, продукты метаболизма. Кровь поддерживает постоянство внутренней среды организма, регулирует температуру тела, осмотическое равновесие и кислотно-щелочной баланс. Клетки участвуют в уничтожении микроорганизмов, воспалительных и иммунных реакциях. Кровь содержит тромбоциты и плазменные факторы свёртывания, ппри нарушении целостности сосудистой стенки образуют тромб, препятствующий потере крови.
Эритроциты: размеры, форма, строение, химический состав, функция, продолжительность жизни.
Эритроциты, или красные кровяные тельца, человека и млекопитающих представляют собой безъядерные клетки, утратившие в процессе фило- и онтогенеза ядро и большинство органелл. Эритроциты являются высокодифференцированными постклеточными структурами, неспособными к делению
Размеры
Эритроцитов в нормальной крови также варьируют. Большинство эритроцитов (75 %) имеют диаметр около 7,5 мкм и называются нормоцитами. Остальная часть эритроцитов представлена микроцитами (~ 12,5 %) и макроцитами (~ 12,5 %). Микроциты имеют диаметр < 7,5 мкм, а макроциты >7,5 мкм. Изменение размеров эритроцитов встречается при заболеваниях крови и называется анизоцитозом.
Форма и строение.
Популяция эритроцитов неоднородна по форме и размерам. В нормальной крови человека основную массу (80-90 %) составляют эритроциты двояковогнутой формы - дискоциты. Кроме того, имеются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов - шиловидные эритроциты, или эхиноциты (~ 6 %), куполообразные, или стоматоциты (~ 1-3 %), и шаровидные, или сфероциты (~ 1 %) (рис). Процесс старения эритроцитов идет двумя путями - кренированием (образование зубцов на плазмолемме) или путем инвагинации участков плазмолеммы. При кренировании образуются эхиноциты с различной степенью формирования выростов плазмолеммы, впоследствии отпадающих, при этом формируется эритроцит в виде микросфероцита. При инвагинации плазмолеммы эритроцита образуются стоматоциты, конечной стадией которых также является микросфероцит. Одним из проявлений процессов старения эритроцитов является их гемолиз, сопровождающийся выхождением гемоглобина; при этом в крови обнаруживаются «тени» (оболочки) эритроцитов.
При заболеваниях могут появляться аномальные формы эритроцитов,что чаще всего обусловлено изменением структуры гемоглобина (НЬ). Замена даже одной аминокислоты в молекуле НЬ может быть причиной изменения формы эритроцитов. В качестве примера можно привести появления эритроцитов серповидной формы при серповидно-клеточной анемии, когда у больного имеет место генетическое повреждение в р-цепи гемоглобина. Процесс нарушения формы эритроцитов при заболеваниях получил название пойкилоцитоз.
Рис. Эритроциты различной формы в сканирующем электронном микроскопе (по Г.Н.Никитиной).
1 - дискоциты-нормоциты; 2 - дискоцит-макроцит; 3,4 - эхиноциты; 5 - стоматоцит; 6 - сфероцит.
Химический состав
Плазмолемма. Плазмолемма эритроцита состоит из бислоя липидов и белков, представленных приблизительно в равных количествах, а также небольшого количества углеводов, формирующих гликокаликс. Большинство липидных молекул, содержащих холин (фосфатидилхолин, сфин-гомиелин), расположены во внешнем слое плазмолеммы, а липиды, несущие на конце аминогруппу (фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин), лежат во внутреннем слое. Часть липидов (~ 5 %) наружного слоя соединены с молекулами олигосахаров и называются гликолипидами. Распространены мембранные гликопротеины - гликофорины. С ними связывают антигенные различия между группами крови человека.
Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60 %) и сухого остатка (40 %), содержащего около 95 % гемоглобина и 5 % других веществ. Наличие гемоглобина обусловливает желтую окраску отдельных эритроцитов свежей крови, а совокупность эритроцитов - красный цвет крови. При окрашивании мазка крови азур П-эозином по Романовскому -Гимзе большинство эритроцитов приобретают оранжево-розовый цвет (оксифильны), что обусловлено высоким содержанием в них гемоглобина.
Рис. Строение плазмолеммы и цитоскелета эритроцита.
А - схема: 1 - плазмолемма; 2 - белок полосы 3; 3 - гликофорин; 4 - спектрин (α- и β-цепи); 5 - анкирин; 6 - белок полосы 4.1; 7 - узловой комплекс, 8 - актин;
Б - плазмолемма и цитоскелет эритроцита в сканирующем электронном микроскопе, 1 - плазмолемма;
2 - сеть спектрина,
Продолжительность жизни и старение эритроцитов. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней. В организме ежедневно разрушается около 200 млн эритроцитов. При их старении происходят изменения в плазмолемме эритроцита: в частности, в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот, определяющих отрицательный заряд оболочки. Отмечаются изменения цитоскелетного белка спектрина, что приводит к преобразованию дисковидной формы эритроцита в сферическую. В плазмолемме появляются специфические рецепторы к аутологичным антителам, которые при взаимодействии с этими антителами образуют комплексы, обеспечивающие «узнавание» их макрофагами и последующий фагоцитоз. В стареющих эритроцитах снижаются интенсивность гликолиза и соответственно содержание АТФ. Вследствие нарушения проницаемости плазмолеммы снижается осмотическая резистентность, наблюдаются выход из эритроцитов ионов К^ в плазму и увеличение в них содержания Nа + . При старении эритроцитов отмечается нарушение их газообменной функции.
Функции:
1. Дыхательная - перенос кислорода в ткани и углекислого газа от тканей в легкие.
2. Регуляторная и защитная функции - перенос на поверхности различных биологически активных, токсических веществ, защитных факторов: аминокислот, токсинов, антигенов, антител и др. На поверхности эритроцитов часто может происходить реакция антиген-антитело, поэтому они пассивно участвуют в защитных реакциях.
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.
Эритроциты («красные кровяные тельца») это самый многочисленный форменный элемент крови, состоящий из гемоглобина.
Эритроциты образуются из плюрипотентных стволовых клеток красного костным мозга, которые в результате гемопоэза (это процесс формирования, развития и созревания клеток крови) последовательно проходят цепочку превращения (упрощенно можно сказать, что эритроциты вырабатываются в костном мозге):
- пронормобласты
- нормобласты
- ретикулоциты
- эритроциты
Цепочка превращения эритроцитов
При этом стволовые клетки уменьшаются в размере и лишаются ядра.
Превращение большинства ретикулоцитов в эритроциты происходит в костном мозге, но существует небольшой процент (1-2%) ретикулоцитов, созревающих непосредственно в крови.
Средняя продолжительность существования эритроцита равна 120 дням, поэтому в костном мозге происходит постоянное формирование новых клеток, созревающих в эритроциты. Это процесс упрощенно можно описать так: при снижении количества эритроцитов в крови снижается количество кислорода в крови (функция эритроцитов – перенос кислорода), снижение кислорода в крови заставляет почки синтезировать гормон эритропоэтин, который доставляется в костный мозг через кровь и стимулирует его на формирование новых стволовых клеток.
Эритроциты человека в норме представляют собой форменные элементы в виде двояковогнутого диска (сферы) диаметром 7-8 микрон. За счет своей уникальной формы и гибкости мембраны эритроцит способен проходить по всем сосудам тела (даже по микрососудам легких, диаметр которых меньше диаметра эритроцита). Основной функцией эритроцитов является процесс переноса кислорода за счет имеющегося в составе белка гемоглобина от легких к тканям органов и углекислого газа обратно.
На созревание эритроцитов может оказывать влияние наличие различных патологий, при этом форма и размер эритроцитов меняются. В процессе исследования крови анализируют размер эритроцитов, их форму, наличие посторонних включений, а также характер распределения в них гемоглобина. Например, измененные эритроциты по размеру делят на микроциты, нормоциты, макроциты и мегалоциты. Процесс изменения размеров эритроцитов называется анизоцитозом и именно он определяет то, какие эритроциты встречаются в крови. Кстати, анизоцитоз характеризует течение гемолитической анемии при уменьшении размера и фолиеводефицитной анемии и малярии при увеличении размера эритроцитов крови.
Количество эритроцитов в крови (RBC)
В процессе проведения общего анализа крови определяют количество эритроцитов (RBC) в крови. Референтные значение количества эритроцитов в крови можно определить по таблице.
| Возраст | Женщины | Мужчины |
|---|---|---|
| Кровь из пуповины | 3,9−5,5 | 3,9−5,5 |
| 1−3 дня | 4,0−6,6 | 4,0−6,6 |
| 1 неделя | 3,9−6,3 | 3,9−6,3 |
| 2 неделя | 3,6−6,2 | 3,6−6,2 |
| 1 месяц | 3,0−5,4 | 3,0−5,4 |
| 2 месяца | 2,7−4,9 | 2,7−4,9 |
| 3−6 месяца | 3,1−4,5 | 3,1−4,5 |
| 6 месяцев−2 года | 3,7−5,2 | 3,4−5 |
| 3−12 лет | 3,5−5 | 3,9−5 |
| 13−16 лет | 3,5−5 | 4,1−5,5 |
| 17−19 лет | 3,5−5 | 3,9−5,6 |
| 20−29 лет | 3,5−5 | 4,2−5,6 |
| 30−39 лет | 3,5−5 | 4,2−5,6 |
| 40−49 лет | 3,6−5,1 | 4,0−5,6 |
| 50−59 лет | 3,6−5,1 | 3,9−5,6 |
| 60−65 лет | 3,5−5,2 | 3,9−5,3 |
| Более 65 лет | 3,4−5,2 | 3,1−5,7 |
Изменение количества эритроцитов в крови
Увеличение количества эритроцитов в крови называется эритроцитозом. Эритроцитоз делят на абсолютный, когда происходит увеличение количества эритроцитов и относительный, когда объем крови в организме уменьшается. Абсолютные эритроцитозы бывают первичными (при этом в крови эритроциты повышены на фоне эритремии) и вторичными при ожирении, патологии легких, сердца, активных физических нагрузках, поликистозе почек, опухолях почек и печени. Относительный эритроцитоз наблюдается при дегидратации, эмоциональном перенапряжении, курении и приеме наркотических средств. Уменьшение количества эритроцитов в крови также представляет диагностическую ценность: эритроциты понижены при анемии, во время беременности и гипергидратации.
Средний объем эритроцита (MCV)
Говоря об эритроцитах, нельзя не упомянуть такой показатель как средний объем эритроцита (MCV). Его измеряют в кубических микрометрах или фемтолитрах (фл). Вычислить этот показатель можно разделив сумму всех клеточных объемов на количество найденных эритроцитов. Именно средний объем эритроцита позволяет оценить эритроцит как нормоцит если средний объем эритроцита в норме (то есть лежит в пределах 80-100 фл), если же средний объем эритроцита понижен — как микроцит. Эритроцит является макроцитом в случае, когда средний объем эритроциты повышен. Но вообще надо отметить, что достоверно средний объем эритроцита можно установить только при отсутствии эритроцитов с неправильной формой (серповидных эритроцитов).
| Возраст | Женщины, фл | Мужчины, фл |
|---|---|---|
| Кровь из пуповины | 98−118 | 98−118 |
| 1−3 дня | 95−121 | 95−121 |
| 1 неделя | 88−126 | 88−126 |
| 2 неделя | 86−124 | 86−124 |
| 1 месяц | 85−123 | 85−123 |
| 2 месяца | 77−115 | 77−115 |
| 3−6 месяца | 77−108 | 77−108 |
| 0,5−2 года | 72−89 | 70−99 |
| 3−6 лет | 76−90 | 76−89 |
| 7−12 лет | 76−90 | 76−89 |
| 7−12 лет | 76−91 | 76−89 |
| 13−19 лет | 80−96 | 79−92 |
| 20−29 лет | 82−96 | 81−93 |
| 30−39 лет | 81−98 | 80−93 |
| 40−49 лет | 80−100 | 81−94 |
| 50−59 лет | 82−99 | 82−94 |
| 60−65 лет | 80−99 | 81−100 |
| Более 65 лет | 80−100 | 78−103 |
В основном значение среднего объема эритроцита используют для определения типа анемии.
- Микроцитарные анемии(средний объем эритроцита менее 80 фл): железодефицитные талассемии сидеробластические, анемии, которые могут сопровождаться макроцитозом: гемоглобинопатии, нарушение синтезапорфиринов, отравление свинцом;
- Нормоцитарные анемии (средний объем эритроцита в диапазоне 80−100): апластические, гемолитические гемоглобинопатии после кровотечений, анемии, которые могут сопровождаться нормоцитозом: регенераторная фаза железодефицитной анемии;
- Макроцитарные и мегалобластные анемии (средний объем эритроцита более 100 фл): дефицит витамина В12, дефицит фолиевой кислоты. Анемии, которые могут сопровождаться микроцитозом: миелодиспластические синдромы гемолитические анемии, болезни печени.
Определение типа анемии
Ретикулоциты
Как уже было сказано выше эритроциты образуются из ретикулоцитов, поэтому в крови можно обнаружить и их. Норма ретикулоцитов в крови должна составлять около 1% от количества эритроцитов. Наблюдая за динамикой изменения количества ретикулоцитов, можно характеризовать регенерирующую способность костного мозга при анемии.
Состояние при котором в анализе крови фиксируются повышенные ретикулоциты называется ретикулоцитозом. Ретикулоцитоз может являться как хорошим, так и плохим признаком, например, зафиксированный ретикулоцитоз при лечении B12-дефицитной анемии говорить о начале выздоровления, но в случае отсутствия анемии появление ретикулицитоза может свидетельствовать о развитии раковой опухоли костного мозга. Снижение количества ретикулоцитов при анемии говорит о снижении регенерирующей способности костного мозга.
Концентрация гемоглобина в крови
Гемоглобин (обозначается как Hb) это сложное соединение, молекула которого образуется из гема и глобина. Гемоглобин имеет в своем составе 4 цепи аминокислот с присоединенными к каждой из них группами гема, имеющим в центре атом железа (Fe).
Гемоглобин содержится в эритроцитах, является основной их составляющей и отвечает за выполнение функции переноса кислорода кровью (эритроцитами). Различают 4 вида глобиновых субъединиц гемоглобина — альфа, бета, гамма, дельта.
Гемоглобин в свою очередь делят на три типа, различающихся по физическим свойствам и аминокислотному составу белка: HbA1 (который состоит из альфа и бета глобиновых цепей — на долю HbA1 приходится 96-98% всего гемоглобина), HbA2 (который состоит из альфа и дельта глобиновых цепей, его в крови около 2-3%), HbF (состоящий из альфа и гамма глобиновых цепей, 1-2%). Интересен тот факт, что в крови новорожденного доминирует гемоглобин HbF, к 3-х месячному возрасту в крови появляется HbA и уже к 6 месяцам концентрация HbF плавно снижается до 10%, уступая первенство HbA (у взрослых людей HbF находится в концентрации не более 2%).
При обнаружении у взрослых концентрации гемоглобина HbF 10% и HbA2 (4-10%) у пациента подозревают лейкемию, мегалобластную анемию. Высокий гемоглобин HbF (60 – 100%) характеризует β-талассемию.
При гемоглобинопатии фиксируются случаи изменения форм гемоглобина, которая появляется из-за нарушения механизма синтеза цепей белка глобина, например талассемия и S-гемоглобинопатия – серповидно-клеточная анемия.
Норма гемоглобина в крови определяется полом человека и находится в пределах 130 – 160 г/л у мужчин и 120-140 г/л у женщин соответственно.
Низкий гемоглобин это довольно серьезный симптом, это состояние называемся анемией. К развитию анемии приходят множество различных факторов, среди которых дефицит витамина B, недостаток железа, фолиевой кислоты. Также к анемии приводят кровопотери в острой и хронической формах. Снижение концентрации гемоглобина приводит к недостатку снабжения кислородом органов тела из-за нарушения функции переноса кислорода эритроцитами. Тяжелая анемия характеризуется снижением концентрации гемоглобина ниже 50 г/л и требует оперативного переливания крови пациенту.
Повышенный гемоглобин свидетельствует о возникновении заболевании крови – лейкозе.
Референтные значения (норма) концентрации гемоглобина у женщин и мужчин представлены в следующей таблице.
| Возраст | Женщины, г/л | Мужчины, г/л |
|---|---|---|
| Кровь из пуповины | 135-200 | 135-200 |
| 1−3 дня | 145-225 | 145-225 |
| 1 неделя | 135-215 | 135-215 |
| 2 неделя | 125-205 | 125-205 |
| 1 месяц | 100-180 | 100-180 |
| 2 месяца | 90-140 | 90-140 |
| 3−6 месяца | 95-135 | 95-135 |
| 0,5−2 года | 106-148 | 114-144 |
| 3−6 лет | 102-142 | 104-140 |
| 7−12 лет | 112-146 | 110-146 |
| 13−16 лет | 112-152 | 118-164 |
| 17−19 лет | 112-148 | 120-168 |
| 20−29 лет | 110-152 | 130-172 |
| 30−39 лет | 112-150 | 126-172 |
| 40−49 лет | 112-152 | 128-172 |
| 50−59 лет | 112-152 | 124-172 |
| 60−65 лет | 114-154 | 122-168 |
| Более 65 лет | 110-156 | 122-168 |
- Повышенный гемоглобин фиксируется при: эритремии, эритроцитозах, обезвоживании, чрезмерных физических нагрузках, курении;
- Пониженный гемоглобин фиксируется при: анемии, гипергидратации.
Изменение концентрации гемоглобина в крови
Среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH)
Среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH) характеризует содержание гемоглобина в эритроците (отношение количества гемоглобина в крови к количеству эритроцитов в крови (RBC). Этот показатель используют вместе со средним объемом эритроцита (MCV) и цветовым показателем для определение типа анемии. Среднее содержание гемоглобина в эритроците понижено при гипохромной анемии, микроцитозе, железодефицитной анемии, талассемии, отравлении свинцом.
Напротив среднее содержание гемоглобина в эритроците повышено при гиперхромной анемии, макроцитозе, гемолитической анемии, гипопластической анемии, патологиях печени, злокачественных образованиях, приеме пероральных контрацептивов, цитостатиков и противосудорожных лекарств.
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCHC)
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците характеризует степень насыщенности эритроцитов гемоглобином. Рассчитывается отношением количества гемоглобина в крови (Hb) к гематокритному числу (Ht) и измеряется в процентах. Значение средней концентрации гемоглобина в эритроците используется также для определения типа анемии. При снижении значения этого показателя определяется гипохромная анемия, при повышении – гиперхромная анемия.
Гематокрит
Гематокрит (гематокритное число), обозначается как Ht, это соотношение объема эритроцитов и плазмы в крови. Для анализа может использоваться либо венозная, либо капиллярная кровь.
| Возраст | Женщины, % | Мужчины, % |
|---|---|---|
| Кровь из пуповины | 42−60 | 42−60 |
| 1−3 дня | 45−67 | 45−67 |
| 1 неделя | 42−66 | 42−66 |
| 2 недели | 39−63 | 39−63 |
| 1 месяц | 31−55 | 31−55 |
| 2 месяца | 28−42 | 28−42 |
| 3−6 месяца | 29−41 | 29−41 |
| 0,5−2 года | 32,5−41 | 27,5−41 |
| 3−6 лет | 31−40,5 | 31−39,5 |
| 7−12 лет | 32,5−41,5 | 32,5−41,5 |
| 13−16 лет | 33−43,5 | 34,5−47,5 |
| 17−19 лет | 32−43,5 | 35,5−48,5 |
| 20−29 лет | 33−44,5 | 38−49 |
| 30−39 лет | 33−44,5 | 38−49 |
| 40−49 лет | 33−45 | 38−49 |
| 50−65 лет | 34−46 | 37,5−49,5 |
| Более 65 лет | 31,5−45 | 31,5−45 |
- Гематокрит повышен при эритроцитозах, сгущении крови, дегидратации, снижения объема плазмы крови, перитоните, гидронефрозе почек
- Гематокрит понижен при анемии, разжижении крови гипергидратации, увеличении объема крови, беременности
Изменение значений гематокрита
Цветовой показатель
Значение цветового показателя крови характеризует относительное содержание гемоглобина в эритроците (содержание в 1 эритроците). Значение этого показателя совместно с MCH используется для определения типа анемии.
Норма цветового показателя находится в пределах 0,85 – 1,05
Цветовой показатель крови понижен при состоянии, называемое гипохромией, которое может вызываться железодефицитной анемией.
Увеличение объема эритроцита ведет к гиперхромии (состояние, когда цветовой показатель повышен) и является следствием макроцитоза или B12-дефицитной анемии.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)
Кровь, помещенная в лабораторный капилляр, лишена способности к свертыванию и через определенное время в связи с тем, что плотность эритроцитов крови выше плотности плазмы крови, разделяется на 2 слоя: нижний образуют эритроциты, а верхний плазма крови.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) или реакция оседания эритроцитов (РОЭ), и даже иногда этот показатель называют скорость реакции эритроцитов, это и есть скорость, с которой происходит этот процесс (измеряется в мм/ч). Скорость оседания эритроцитов прямо пропорционально зависит от массы эритроцитов и обратно пропорционально от вязкости плазмы.
В процессе оседания эритроцитов, образуются так называемые «монетные столбики», которые увеличивают скорость оседания эритроцитов, из-за белкового состава плазмы крови. Дело в том, что молекулы белка (маркеры воспалительного процесса) в плазме уменьшают отрицательный заряд эритроцитов (дзета-потенциал), благодаря которому эритроциты сохраняют свой порядок. Находящиеся в крови молукелы иммуноглобулина, фибриногена и гаптоглобина также способствуют увеличению скорости оседания эритроцитов, поэтому при повышенной СОЭ до 60-70 мм/час зачастую выявляют воспалительный процесс или миеломную болезнь.
Также как и увеличенное , скорость оседания эритроцитов повышена при наличии воспалительных процессов в организме, так как при воспалительных процессах количество антител в крови увеличивается, что приводит к увеличению соотношения белка в крови и увеличению скорости оседания эритроцитов соответственно (при нормальной скорости оседания эритроцитов воспаления быть не может).
Повышение СОЭ делят на физиологическое (до 40 мм/ч, которое возникает после приема пищи и у женщин во время беременности) и патологическое.
- Причины повышенной СОЭ выше нормы: инфекционные и воспалительные процессы в организме (чем выше СОЭ тем сильнее воспаление), ревматоидный артрит, ангина, пневмония, опухоли, лейкоз, гломерулонефрит, парапротеинемия, гипопротеинемия, анемия, гиперфибриногенемия, прием лекарственных препаратов (морфин, аспирин, витамин А и Д).
- Причины пониженной СОЭ ниже нормы: эритремия, эритроцитозы, серповидноклеточная анемия, эпилепсия, гиперпротеинемия, вирусные гепатиты, механическая желтуха, гипофибриногенемия, прием хлорида кальция.
Причины, приводящие к изменению СОЭ:
Видео по теме
Эритроциты возникли в процессе эволюции как клетки, содержащие дыхательные пигменты, которые осуществляют перенос кислорода и диоксида углерода. Зрелые эритроциты у рептилий, амфибий, рыб и птиц имеют ядра. Эритроциты млекопитающих — безъядерные; ядра исчезают на ранней стадии развития в костном мозге.
Эритроциты могут быть в форме двояковогнутого диска, круглые или овальные (овальные у лам и верблюдов). Их диаметр составляет 0,007 мм, толщина — 0,002 мм. В 1 мм3 крови человека содержится 4,5-5 млн эритроцитов. Общая поверхность всех эритроцитов, через которую происходит поглощение и отдача 02 и С02, составляет около 3000 м2, что в 1500 раз превышает поверхность всего тела.
Каждый эритроцит желтовато-зелёный, но в толстом слое эритроцитарная масса красного цвета (греч. erytros — красный). Это обусловлено наличием в эритроцитах гемоглобина.
Образуются эритроциты в красном костном мозге. Средняя продолжительность их существования составляет примерно 120 сут. Разрушение эритроцитов происходит в селезёнке и в печени, лишь небольшая их часть подвергается фагоцитозу в сосудистом русле.
Двояковогнутая форма эритроцитов обеспечивает большую площадь поверхности, поэтому общая поверхность эритроцитов в 1500-2000 раз превышае т поверхность тела животного.
Эритроцит состоит из тонкой сетчатой стромы, ячейки которой заполнены пигментом гемоглобином, и более плотной оболочки.
Оболочка эритроцитов, как и всех прочих клеток, состоит из двух молекулярных липидных слоёв, в которые встроены белковые молекулы. Одни молекулы образуют ионные каналы для транспорта веществ, другие являются рецепторами или имеют антигенные свойства. В мембране эритроцитов высокий уровень холинэстеразы, что предохраняет их от плазменного (внесинаптического) ацетилхолина.
Через полупроницаемую мембрану эритроцитов хорошо проходят кислород и углекислый газ, вода, ионы хлора, бикарбонаты, медленно — ионы калия и натрия. Для ионов кальция, белковых и липидных молекул мембрана непроницаема.
Ионный состав эритроцитов отличается от состава плазмы крови: внутри эритроцитов поддерживается большая концентрация ионов калия и меньшая — натрия. Градиент концентраций указанных ионов сохраняется за счет работы натрий-калиевого насоса.
Функции эритроцитов:
- перенос кислорода от лёгких к тканям и диоксида углерода от тканей к лёгким;
- поддержание pH крови (гемоглобин и оксигемоглобин составляют одну из буферных систем крови);
- поддержание ионного гомеостаза за счёт обмена ионами между плазмой и эритроцитами;
- участие в водном и солевом обмене;
- адсорбция токсинов, в том числе продуктов распада белка, что уменьшает их концентрацию в плазме крови и препятствует переходу в ткани;
- участие в ферментативных процессах, в транспорте питательных веществ — глюкозы, аминокислот.
Количество эритроцитов в крови
В среднем у крупного рогатого скота
в 1 л крови содержится (5-7)-1012 эритроцитов. Коэффициент 1012 называется «тера», и в общем виде запись выглядит следующим образом: 5-7 Т/л. У свиней
в крови содержится 5-8 Т/л, у коз — до 14 Т/л. Большое количество эритроцитов у коз
обусловлено тем, что они очень маленького размера, поэтому объём всех эритроцитов у коз такой же, как и у других животных.
Содержание эритроцитов в крови у лошадей
зависит от их породы и хозяйственного использования: у лошадей шаговых пород — 6-8 Т/л, у рысистых — 8-10, а у верховых — до 11 Т/л. Чем больше потребность организма в кислороде и питательных веществах, тем больше эритроцитов содержится в крови. У высокопродуктивных коров уровень эритроцитов соответствует верхней границе нормы, у низкомолочных — нижней.
У новорожденных животных
количество эритроцитов в крови всегда больше, чем у взрослых. Так, у телят 1-6-месячного возраста содержание эритроцитов доходит до 8-10 Т/л и стабилизируется на уровне, свойственном взрослым к 5-6 годам. В крови у самцов содержится больше эри троцитов, чем у самок.
Уровень содержания эритроцитов в крови может меняться. Его понижение (эозинопения) у взрослых животных обычно наблюдается при заболеваниях, а повышение сверх нормы возможно как у больных, так и у здоровых животных. Увеличение содержания эритроцитов в крови у здоровых животных называется физиологическим эритроцитозом. Различают 3 формы: перераспределительный, истинный и относительный.
Перераспределительный эритроцитоз возникает быстро и является механизмом срочной мобилизации эритроцитов при внезапной нагрузке — физической, или эмоциональной. В этом случае возникает кислородное голодание тканей, в крови накапливаются недоокисленные продукты обмена. Раздражаются хеморецепторы сосудов, возбуждение передаётся в ЦНС. Ответная реакция осуществляется при участии синаптической нервной системы: происходит выброс крови из кровяных депо и синусов костного мозга. Таким образом механизмы перераспределительного эритроцитоза направлены на перераспределение имеющегося запаса эритроцитов между депо и циркулирующей кровью. После прекращения нагрузки содержание эритроцитов в крови восстанавливается.
Истинный эритроцитоз характеризуется увеличением активности костномозгового кроветворения. Для его развития требуется более длительное время, а регуляторные процессы оказываются более сложными. Индуцируется длительной кислородной недостаточностью тканей с образованием в почках низкомолекулярного белка - эритропоэтина, который и активизирует эритроцитоз. Истинный эритроцитоз обычно развивается при систематических тренировках и длительном содержании животных в условиях пониженного атмосферного давления.
Относительный эритроцитоз не связан ни с перераспределением крови, ни с выработкой новых эритроцитов. Он наблюдается при обезвоживании животного, вследствие чего возрастает гематокрит.
При ряде заболеваний крови изменяются размеры и форма эритроцитов:
- микроциты — эритроциты диаметром <6 мкм — наблюдают при гемоглобинопатиях и талассемии;
- сфероциты — эритроциты сферической формы;
- стоматоциты — в эритроците (стоматоците) центрально расположено просветление в виде щели (стомы);
- акантоциты — эритроциты, имеющие множественные шиповидные выросты и др.