Еритроцити в крові людини
Еритроцити - найчисленніші, високоспеціалізовані клітини крові. основна функція яких полягає в транспорті кисню (О2) з легких в тканини і двоокису вуглецю (СО2) з тканин в легені.
Зрілі еритроцити не мають ядра і цитоплазми органел. Тому вони не здатні до синтезу білків або ліпідів, синтезу АТФ в процесах окисного фосфорилювання. Це різко зменшує власні потреби еритроцитів в кисні (не більше 2% від усього кисню, що транспортується кліткою), а синтез АТФ здійснюється в ході гликолитического розщеплення глюкози. Близько 98% маси білків цитоплазми еритроцита становить гемоглобін.
Близько 85% еритроцитів, званих нормоцити, мають діаметр 7-8 мкм, об'єм 80-100 (фемтолітров, або мкм 3) і форму - у вигляді двояковогнутих дисків (діскоцітов). Це забезпечує їм більшу площу газообміну (сумарно для всіх еритроцитів близько 3800 м 2) і зменшує відстань дифузії кисню до місця його зв'язування з гемоглобіном. Приблизно 15% еритроцитів мають різною формою, розмірами і можуть мати відростки на поверхні клітин.
Швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ)
Швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ) - показник, що характеризує осідання еритроцитів крові при додаванні антикоагулянту (наприклад, цитрату натрію). Визначення ШОЕ виробляють, вимірюючи висоту стовпчика плазми над еритроцитами, які осіли в вертикально розташованому спеціальному капілярі за 1 год. Механізм цього процесу визначається функціональним станом еритроцита, його зарядом, білковим складом плазми та іншими факторами.
Питома вага еритроцитів вище, ніж плазми крові, тому в капілярі з кров'ю, позбавленої можливості згортатися, вони повільно осідають. ШОЕ становить у здорових дорослих людей 1-10 мм / год у чоловіків і 2-15 мм / год у жінок. У новонароджених ШОЕ одно 1-2 мм / год, а у літніх людей - 1-20 мм / год.
Однією з причин більш високого значення ШОЕ у жінок, в порівнянні з чоловіками, є більш низька кількість еритроцитів у крові жінок. ШОЕ збільшується при сухоядении і голодуванні, після вакцинації (внаслідок збільшення вмісту глобулінів і фібриногену в плазмі), під час вагітності. Уповільнення ШОЕ може спостерігатися при підвищенні в'язкості крові внаслідок посиленого випаровування поту (наприклад, при дії високої зовнішньої температури), при еритроцитозі (наприклад, у жителів високогір'я або у альпіністів, у новонароджених).
кількість еритроцитів
Число еритроцитів в периферичної крові дорослої людини становить: у чоловіків - (3,9-5,1) * 10 12 клітин / л; у жінок - (3,7-4,9) • 10 12 клітин / л. Їх кількість в різні вікові періоди у дітей і дорослих відображено в табл. 1. У літніх людей кількість еритроцитів наближається в середньому до нижньої межі норми.
Таблиця 1. Показники червоної крові у здорових дітей і дорослих
Еритропенія - це зменшення кількості еритроцитів в крові менше нижньої межі норми. Вона також може бути відносною і абсолютною. Відносна ерітропенія спостерігається при збільшенні надходження рідини в організм прі не зміненому еритропоезі. Абсолютна ерітропенія (анемія) є наслідком: 1) підвищеного кроверазрушения (аутоімунний гемоліз еритроцитів, надлишкова кроверазрушающая функція селезінки); 2) зниження ефективності еритропоезу (при дефіциті заліза, вітамінів (особливо, групи В) в харчових продуктах, відсутності внутрішнього чинника Касла і недостатньому всмоктуванні вітаміну В12); 3) крововтрати.
Основні функції еритроцитів
Життєвий цикл еритроцитів
Місцем утворення еритроцитів в організмі дорослої людини є червоний кістковий мозок. В процесі еритропоезу з полипотентной стовбурової гемопоетичної клітини (ПСГК) через ряд проміжних етапів утворюються ретикулоцити, які виходять в периферичну кров і перетворюються через 24-36 год в зрілі еритроцити. Термін їх життя - 3-4 місяці. Місце загибелі - селезінка (фагоцитоз макрофагами до 90%) або внутрішньосудинний гемоліз (зазвичай до 10%).
Функції гемоглобіну і його сполуки
Основні функції еритроцитів обумовлені наявністю в їх складі особливого білка - гемоглобіну. Гемоглобін здійснює зв'язування, транспорт і вивільнення кисню і вуглекислого газу, забезпечуючи дихальну функцію крові, бере участь в регуляції pH крові. виконуючи регуляторну та буферну функції, а також надає еритроцитів і крові червоний колір. Гемоглобін виконує свої функції лише перебуваючи в еритроцитах. У разі гемолізу еритроцитів і виходу гемоглобіну в плазму він не може виконувати свої функції. Гемоглобін в плазмі зв'язується з білком гаптоглобіну, що утворюється комплекс захоплюється і руйнується клітинами фагоцитуючої системи печінки і селезінки. При масивному гемолізі гемоглобін видаляється з крові нирками і з'являється в сечі (гемоглобінурія). Період його підлозі ви ведення становить близько 10 хв.
Молекула гемоглобіну має дві пари поліпептидних ланцюгів (Глобино - білкова частина) і 4 гема. Гем - комплексне з'єднання протопорфирина IX з залізом (Fe 2+), яке має унікальну здатність приєднувати або віддавати молекулу кисню. При цьому залізо, до якого приєднується кисень залишається двовалентних, воно може легко окислюватися також до тривалентного. Гем є активною або так званої простетичної групою, а глобин - білковим носієм гема, що створює для нього гідрофобний кишеню і захищає Fe 2+ від окислення.
Існує ряд молекулярних форм гемоглобіну. У крові дорослої людини містяться НbА (95-98% НbА1 і 2-3% НbA2) і HbF (0,1-2%). У новонароджених переважає HbF (майже 80%), а у плода (до 3-місячного віку) - гемоглобін типу Gower I.
з'єднання гемоглобіну
Карбоксигемоглобин - з'єднання гемоглобіну з чадним газом (СО - оксид вуглецю). Гемоглобін має істотно більшу спорідненість до СО, ніж до кисню, і утворює карбоксигемоглобін при невеликих концентраціях СО, втрачаючи при цьому здатність зв'язувати кисень і створюючи загрозу для життя. Ще одним нефизиологическим з'єднанням гемоглобіну є метгемоглобін. У ньому залізо окислено до тривалентного стану. Метгемоглобін не здатний вступати в оборотну реакцію з О2 і є з'єднанням функціонально не активним. При його надмірному накопиченні в крові також виникає загроза для життя людини. У зв'язку з цим, метгемоглобін і карбоксигемоглобин називаються ще патологічними сполуками гемоглобіну.
У здорової людини метгемоглобін постійно присутній в крові, але в дуже невеликих кількостях. Утворення метгемоглобіну відбувається під дією окислювачів (перекисів, нітропохідних органічних речовин та ін.), Які постійно надходять в кров з клітин різних органів, особливо, кишечника. Утворення метгемоглобіну обмежують антиоксиданти (глутатіон і аскорбінова кислота), присутні в еритроцитах, а його відновлення в гемоглобін відбувається в процесі ферментативних реакцій за участю еритроцитарних ферментів дегідрогеназ.
еритропоез
Еритропоез - це процес утворення еритроцитів з ПСГК. Кількість еритроцитів, що містяться в крові, залежить від співвідношення еритроцитів, що утворюються і руйнуються в організмі за один і той же час. У здорової людини кількість які виникають і руйнуються еритроцитів одно, що забезпечує в нормальних умовах підтримку щодо постійного числа еритроцитів в крові. Сукупність структур організму, що включають периферичну кров, органи еритропоезу і руйнування еритроцитів називають ЕРИТРОНУ.
У дорослої здорової людини еритропоез відбувається в гемопоетичних просторі між синусоїда червоного кісткового мозку і завершується в кровоносних судинах. Під впливом сигналів клітин мікрооточення, активованих продуктами руйнування еритроцитів і інших клітин крові, раннедействующіе фактори ПСГК диференціюються в коммітірованние олігопотентние (мієлоїдний), а потім в уніпотентние стовбурові гемопоетичні клітини еритроїдного ряду (БОЮ-Е). Подальша диференціювання клітин еритроїдного ряду і освіту безпосередніх попередників еритроцитів - ретикулоцитів відбувається під впливом позднедействующіх факторів, серед яких ключову роль відіграє гормон еритропоетин (ЕПО).
Еритропоез залежить від багатьох екзогенних та ендогенних факторів і регулюється складними механізмами. Він залежить від достатнього надходження в організм з їжею вітамінів, заліза, інших мікроелементів, незамінних амінокислот, жирних кислот, білка і енергії. Їх недостатнє надходження веде до розвитку аліментарної та інших форм дефіцитних анемій. Серед ендогенних факторів регуляції еритропоезу провідне місце відводиться цитокинам, особливо еритропоетину. ЕПО є гормоном глікопротеїновими природи і основним регулятором еритропоезу. ЕПО стимулює проліферацію і диференціювання всіх клітин-попередниць еритроцитів, починаючи з БОЮ-Е, збільшує швидкість синтезу в них гемоглобіну і пригнічує їх апоптоз. У дорослої людини головним місцем синтезу ЕПО (90%) є перітубулярние клітини ночек, в яких освіта і секреція гормону збільшуються при зниженні напруги кисню в крові і в цих клітинах. Синтез ЕПО в нирках посилюється під впливом гормону росту, глюкокортикоїдів, тестостерону, інсуліну, норадреналіну (через стимуляцію β1-адренорецепторів). У невеликих кількостях ЕПО синтезується в клітинах печінки (до 9%) і макрофагах кісткового мозку (1%).
У клініці для стимуляції еритропоезу використовується рекомбінантний еритропоетин (rHuEPO).
Пригнічують еритропоез жіночі статеві гормони естрогени. Нервова регуляція еритропоезу здійснюється АНС. При цьому збільшення тонусу симпатичного відділу супроводжується посиленням еритропоезу, а парасимпатичного - ослабленням.
