Червени кръвни клетки

Еритроцитите или червените кръвни дискове в кръвта на здравия човек са предимно (до 70%) оформени като двояковоен диск. Повърхността на диска е 1,7 пъти по-голяма от повърхността на тялото със същия обем, но сферична; в същото време дискът се променя умерено без разтягане на клетъчната мембрана. Без съмнение, формата на двоен лъч, увеличаващ повърхността на еритроцитите, осигурява транспортирането на по-голям брой различни вещества. Но най-важното е, че формата на двуядрен диск позволява на червените кръвни клетки да преминават през капилярите. В този случай в тясната част на еритроцита се появява издатина под формата на тънко зърно, което навлиза в капиляра и постепенно се стеснява в широка част и го преодолява. В допълнение, еритроцитът може да се завърти в средната тясна част под формата на фигура осем, като съдържанието му от по-широкия край се търкаля към центъра, поради което свободно влиза в капиляра.

В същото време, както показва електронната микроскопия, формата на еритроцитите при здрави хора и особено при различни кръвни заболявания е много променлива. Обикновено се доминират от дискоцити, които могат да имат един или повече израстъци. Много по-рядко се срещат еритроцити под формата на черничеви, куполообразни и сферични, еритроцити, наподобяващи камера на „дефлирана топка“ и дегенеративни форми на еритроцити (фиг. 2а). При патология (присаждане, анемия) има планоцити, стоматоцити, ехиноцити, овоцити, шизоцити и грозна форма (фиг. 2б).

Изключително променлив и размерът на червените кръвни клетки. Техният диаметър е нормално равен на 7,0-7,7 микрона, дебелина - 2 микрона, обем 76-100 микрона, повърхностна площ 140-150 микрона 2.

Червените кръвни клетки с диаметър под 6,0 микрона се наричат ​​микроцити. Ако диаметърът на еритроцитите е нормален, той се нарича нормоцит. Накрая, ако диаметърът надвишава нормата, тогава тези червени кръвни клетки се наричат ​​макроцити.

Наличието на микроцитоза (увеличаване на броя на малките еритроцити), макроцитоза (увеличение на големите еритроцити), анизоцитоза (значителна вариабилност на размера) и пойкилоцитоза (значима вариабилност на формата) показват нарушение на еритропоезата.

Еритроцитът е заобиколен от плазмена мембрана, чиято структура е най-добре проучена. Мембраната на еритроцитите, както и другите клетки, се състои от два слоя фосфолипиди. Около ¼ от повърхността на мембраната са заети от протеини, които „плуват” или проникват в липидните слоеве. Общата площ на еритроцитната мембрана достига 140 микрона 2. Един от мембранните протеини - спектрин - е разположен от вътрешната му страна, образувайки еластична подплата, поради което еритроцитът не се разрушава, а променя формата си при преминаване през тесни капиляри. Другият протеин, гликопротеиновият гликофорин, прониква и през липидните слоеве на мембраната и се издава. Към полипептидните си вериги са прикрепени групи монозахариди, свързани с молекулите на сиаловата киселина.

Мембраната съдържа протеинови канали, през които се обменят йони между цитоплазмата на еритроцита и извънклетъчната среда. Еритроцитната мембрана е проницаема за Na + и K + катиони, но е особено добра при преминаване на кислород, въглероден диоксид, Cl - и HCO3 - аниони. Съставът на червените кръвни клетки съдържа около 140 ензима, включително антиоксидантната ензимна система, както и Na + -, K + - и Ca 2+ -зависими АТР-ази, осигуряващи, по-специално, йонен транспорт през еритроцитната мембрана и поддържащ неговия мембранен потенциал. Последното, както е показано от изследванията в нашия отдел, е само -3-5 mV за червена кръвна клетка на жаба (Русяев В.Ф., Савушкин А.В.). За човешки и бозайникови еритроцити, мембранният потенциал варира от -10 до -30 mV. В еритроцитите липсва цитоскелетът под формата на тръби и микрофиламенти, преминаващи през клетката, което му придава еластичност и деформируемост - много необходими свойства при преминаване през тесни капиляри.

Обикновено броят на червените кръвни клетки е 4-5-1012 / литър, или 4-5 милиона в 1 µl. При жените еритроцитите са по-малки, отколкото при мъжете и по правило не надвишават 4,51012 / литър. Освен това, по време на бременността, броят на еритроцитите може да спадне до 3,5 или дори 3,2 '1012 / литър, и това се счита от много изследователи за норма.

Някои учебници и ръководства показват, че броят на червените кръвни клетки обикновено може да достигне 5.5-6.0 × 10 12 / литър и дори по-висок. Въпреки това, такава "норма" показва кръвни съсиреци, което създава предпоставки за повишаване на кръвното налягане и развитието на тромбоза.

При човек с тегло 60 кг количеството на кръвта е около 5 литра, а общият брой на червените кръвни клетки е 25 трилиона. За да си представим тази огромна фигура, ние даваме следните примери. Ако поставите всички червени кръвни клетки на един човек един на друг, ще получите "колона" височина над 60 км. Общата повърхност на всички червени кръвни клетки на един човек е изключително голяма и равна на 4000 m 2. За да се преброят всички червени кръвни клетки в един човек, това ще отнеме 475 000 години, ако ги преброите със скорост 100 червени кръвни клетки на минута.

Тези цифри още веднъж показват колко е важна функцията на снабдяване на клетки и тъкани с кислород. Трябва да се отбележи, че самият еритроцит е изключително непретенциозен към липсата на кислород, защото неговата енергия се получава чрез гликолиза и пентозен шънт.

Обикновено броят на еритроцитите е подложен на леки колебания. При различни заболявания броят на еритроцитите може да намалее. Това състояние се нарича еритропения (анемия). Увеличаването на броя на червените кръвни клетки извън нормалните граници се нарича еритроцитоза. Последното се появява по време на хипоксия и често се развива като компенсаторна реакция при жителите на високопланинските райони. Освен това се наблюдава изразена еритроцитоза при заболяването на кръвната система - полицитемия.

Основните функции на еритроцитите са свързани с присъствието в техния състав на специален хромопротеинов протеин, който се нарича хемоглобин.

Еритроцити: функции, кръвни норми, причини за отклонения

Първите училищни уроци за структурата на човешкото тяло въвеждат основните „жители на кръвта: червени кръвни клетки - червени кръвни клетки (Er, RBC), които определят цвета поради съдържащото се в тях желязо, и бели (левкоцити), чието присъствие не се вижда, защото те не засягат.

Човешките еритроцити, за разлика от животните, нямат ядро, но преди да го загубят, трябва да преминат от еритробластната клетка, където започва синтез на хемоглобин, да достигнат последния ядрен етап - нормобласта, натрупващ хемоглобин, и да се превърнат в зряла ядрена клетка, основният компонент на който е червеният кръвен пигмент.

Какво хората не правят с еритроцити, изучаване на техните свойства: те се опитаха да ги увият по целия свят (оказа се 4 пъти), и ги постави в монети колони (52 хиляди километра), и сравняване на площта на еритроцитите с повърхността на човешкото тяло (еритроцитите надхвърли всички очаквания) площта им е 1,5 хиляди пъти по-висока).

Тези уникални клетки...

Друга важна характеристика на червените кръвни клетки е тяхната двоякоглава форма, но ако те са сферични, общата повърхностна площ би била с 20% по-малко реална. Въпреки това, способността на червените кръвни клетки не е само в размера на общата им площ. Благодарение на формата на двояковата крива:

1. Червените кръвни клетки могат да носят повече кислород и въглероден диоксид;
2. За да се прояви пластичност и свободно преминаване през тесни дупки и извити капилярни съдове, т.е. за млади пълноценни клетки в кръвния поток, практически няма пречки. Възможността за проникване в най-отдалечените кътчета на тялото се губи с възрастта на червените кръвни клетки, както и по време на патологичните им състояния, когато тяхната форма и размер се променят. Например, сфероцити, сърповидни, тежести и круши (poikilocytosis), нямат такава висока пластичност, не могат да пълзят макроцитите в тесни капиляри, а още повече мегалоцити (анизоцитоза), следователно, техните модифицирани клетки не функционират толкова безупречно.

Химичният състав на Er е представен най-вече от вода (60%) и сух остатък (40%), в който 90-95% са заети от червения кръвен пигмент, хемоглобин, а останалите 5-10% са разпределени между липиди (холестерол, лецитин, кефалин), протеини, въглехидрати, соли (калий, натрий, мед, желязо, цинк) и, разбира се, ензими (карбоанхидраза, холинестераза, гликолитици и др.).

Клетъчните структури, които сме свикнали да отбелязваме в други клетки (ядро, хромозоми, вакуоли), Er липсва като ненужно. Червените кръвни телца живеят до 3 - 3,5 месеца, след това остаряват и с помощта на еритропоетични фактори, които се освобождават, когато клетката се разруши, дават команда, че е време да ги замени с нови - млади и здрави.

Червените кръвни клетки произхождат от предшествениците си, които от своя страна произхождат от стволовите клетки. Червените кръвни клетки се възпроизвеждат, ако всичко е нормално в организма, в костния мозък на плоските кости (череп, гръбнака, гръдната кост, ребра, тазови кости). В случаите, когато по някаква причина костният мозък не може да ги произведе (туморно увреждане), червените кръвни клетки „помнят”, че други органи (черен дроб, тимус, далак) са участвали във вътрематочното развитие и принуждават тялото да започне еритропоеза в пренебрегнати места.

Колко трябва да са нормални?

Общият брой на червените кръвни клетки, съдържащи се в тялото като цяло, и концентрацията на червените кръвни телца по кръвния поток са различни понятия. Общият брой включва клетки, които все още не са напуснали костния мозък, са отишли ​​в депото в случай на непредвидени обстоятелства или са плавали за изпълнение на непосредствените си задължения. Комбинацията от трите еритроцитни популации се нарича еритрон. Еритронът съдържа от 25 х 10 12 / l (Тера / литър) до 30 х 10 12 / l червени кръвни клетки.

Процентът на еритроцитите в кръвта на възрастните се различава в зависимост от пола и при децата, в зависимост от възрастта. По този начин:

• Нормата при жените варира съответно от 3.8 до 4.5 x 10 12 / l, съответно, те също имат по-нисък хемоглобин;
• Това, което е нормален показател за жената, се нарича лека анемия при мъжете, тъй като долната и горната граница на нормата на червените кръвни клетки е значително по-висока: 4.4 х 5.0 х 10 12 / л (същото се отнася и за хемоглобина);
• При деца под една година, концентрацията на червените кръвни клетки постоянно се променя, така че за всеки месец (за новородени - всеки ден) съществува норма. И ако изведнъж в кръвен тест, червени кръвни клетки в дете на две седмици са повишени до 6.6 х 10 12 / l, то това не може да се разглежда като патология, само за новородени такава степен (4.0 - 6.6 х 10 12 / l).
• Някои колебания се наблюдават след една година от живота, но нормалните стойности не се различават много от тези при възрастни. При юноши на възраст 12-13 години, съдържанието на хемоглобин в еритроцитите и нивото на самите еритроцити отговарят на нормата за възрастни.

Повишените нива на червените кръвни клетки в кръвта се наричат ​​еритроцитоза, която е абсолютна (истина) и редистрибутивна. Редистрибутивната еритроцитоза не е патология и се появява, когато еритроцитите се повишават при определени обстоятелства:

1. Останете в планините;
2. Активен физически труд и спорт;
3. Емоционална възбуда;
4. Дехидратация (загуба на телесна течност при диария, повръщане и др.).

Високите нива на червените кръвни клетки в кръвта са признак на патология и истинска еритроцитоза, ако са резултат от засилено образуване на червени кръвни клетки, причинено от неограничена пролиферация (репродукция) на прогениторната клетка и нейната диференциация в зрели еритроцити (еритремия).

Намаляването на концентрацията на червените кръвни клетки се нарича еритропения. Наблюдава се при загуба на кръв, инхибиране на еритропоезата, разграждане на еритроцитите (хемолиза) под влияние на неблагоприятни фактори. Ниски червени кръвни клетки и нисък Hb в червените кръвни клетки е признак на анемия.

Какво казва съкращението?

Модерните хематологични анализатори, в допълнение към хемоглобина (HGB), ниското или високо съдържание на червени кръвни клетки (RBC), хематокрита (HCT) и други обичайни анализи, могат да бъдат изчислени чрез други показатели, които са обозначени с латински съкращения и изобщо не са ясни за читателя:

• MCH е средното съдържание на хемоглобин в еритроцитите, чиято норма в анализатора е 27-31 pg в анализатора може да бъде сравнена с индекса на цвета (CI), показващ степента на насищане на еритроцитите с хемоглобин. CPU се изчислява по формулата, обикновено е равна на или по-голяма от 0.8, но не надвишава 1. По цветовия индекс се определят нормохромия (0.8-1), хипохромия на червените кръвни клетки (по-малко от 0.8), хиперхромия (повече от 1). SIT рядко се използва за определяне на характера на анемията, а нейното повишаване е по-показателно за хиперхромна мегалобластна анемия, която съпътства цироза на черния дроб. Намаляването на стойностите на SIT показва наличието на хиперхромия на еритроцитите, което е характерно за IDA (желязодефицитна анемия) и неопластични процеси.
• MCHC (средната концентрация на хемоглобин в Er) корелира със средния обем на червените кръвни клетки и средното съдържание на хемоглобин в червените кръвни клетки, изчислен от стойностите на хемоглобина и хематокрита. MCHC намалява с хипохромна анемия и таласемия.
• MCV (среден обем на червените кръвни клетки) е много важен показател, който определя типа анемия по характеристиките на червените кръвни клетки (нормоцитите са нормални клетки, микроцитите са липитуси, макроцитите и мегалоцитите са гиганти). В допълнение към диференцирането на анемията, MCV се използва за откриване на нарушения на водно-солевия баланс. Високите стойности на индекса показват хипотонични нарушения в плазмата, понижени, напротив, хипертонично състояние.
• RDW - разпределението на червените кръвни клетки по обем (анизоцитоза) показва хетерогенността на клетъчната популация и спомага за диференцирането на анемията в зависимост от стойностите. Разпределението на червените кръвни клетки по обем (заедно с изчислението на MCV) се понижава с микроцитни анемии, но трябва да се изследва едновременно с хистограма, която също е включена в функциите на съвременните устройства.

В допълнение към всички изброени предимства на еритроцитите, бих искал да отбележа още едно:

Червените кръвни клетки се считат за огледало, отразяващо състоянието на много органи. Един вид индикатор, който може да „почувства” проблема или ви позволява да наблюдавате хода на патологичния процес, е скоростта на утаяване на еритроцитите (ESR).

Голям кораб - голямо пътуване

Защо червените кръвни клетки са толкова важни за диагностицирането на много патологични състояния? Тяхната специална роля тече и се формира благодарение на уникалните възможности и за да може читателят да си представи истинското значение на червените кръвни клетки, ще се опитаме да изброим техните отговорности в организма.

Наистина, функционалните задачи на червените кръвни клетки са широки и разнообразни:

1. Те транспортират кислород до тъканите (с участието на хемоглобин).
2. Пренася въглероден диоксид (с участието, в допълнение към хемоглобина, на ензима карбоанхидраза и на йонообменника Cl- / HCO₃).
3. Те изпълняват защитна функция, тъй като са способни да абсорбират вредни вещества и да носят антитела (имуноглобулини), компоненти на допълнителната система, образуват имунни комплекси (At-Ag) на повърхността си, а също така синтезират антибактериално вещество, наречено еритрин.
4. Участвайте в обмена и регулирането на водно-солевия баланс.
5. Осигурете хранене на тъканите (червените кръвни клетки абсорбират и прехвърлят аминокиселини).
6. Участвайте в поддържането на информационните връзки в тялото, благодарение на трансфера на макромолекули, които тези връзки осигуряват (творческа функция).
7. Те съдържат тромбопластин, който напуска клетката по време на разрушаването на червените кръвни клетки, което е сигнал за коагулационната система да започне хиперкоагулация и образуването на кръвни съсиреци. В допълнение към тромбопластина, еритроцитите носят хепарин, който предотвратява тромбозата. По този начин активното участие на червените кръвни клетки в процеса на кръвосъсирване е очевидно.
8. Червените кръвни клетки са способни да потискат високата имунореактивност (играят ролята на супресори), което може да се използва при лечението на различни туморни и автоимунни заболявания.
9. Те участват в регулирането на производството на нови клетки (еритропоеза) чрез освобождаване на еритропоетични фактори от унищожени стари еритроцити.

Червените кръвни клетки се разрушават главно в черния дроб и далака, за да образуват продукти на разпадане (билирубин, желязо). Между другото, ако разглеждаме всяка клетка поотделно, тя няма да е толкова червена, по-скоро жълтеникаво-червена. Натрупали се в огромни маси милиони, те, благодарение на хемоглобина в тях, стават същите, каквито ги използвахме - богат червен цвят.

Нормални и патологични форми на човешки еритроцити (пойкилоцитоза)

Червените кръвни клетки или червените кръвни клетки са една от кръвните клетки, които изпълняват много функции, които гарантират нормалното функциониране на тялото:

• хранителната функция е да транспортира аминокиселини и липиди;
• защитни - да се свързват с антитела на токсини;
• ензим, отговорен за прехвърлянето на различни ензими и хормони.

Червените кръвни клетки също участват в регулирането на киселинно-алкалния баланс и в поддържането на изотонията на кръвта.

Въпреки това, основната работа на червените кръвни клетки е да доставят кислород до тъканите и въглеродния диоксид в белите дробове. Следователно, често те се наричат ​​"дихателни" клетки.

Характеристики на структурата на червените кръвни клетки

Морфологията на червените кръвни клетки се различава от структурата, формата и размера на другите клетки. За да могат червените кръвни клетки успешно да се справят с газотранспортната функция на кръвта, природата им придава следните отличителни черти:

Намаленият диаметър на еритроцитите от (6,2 на 8,2 микрона (μm)), тяхната малка дебелина е 2 μm, голям общ брой (еритроцитите са най-многобройният тип човешки клетки) и специфичната дискообразна биконкава форма на еритроцитите може значително да увеличи общата повърхностна площ клетки за осъществяване на газообмен. Малкият размер на клетките също улеснява движението през микроскопични капилярни съдове.

Тези характеристики са мерки за приспособяване към живота на сушата, които започват да се развиват при земноводните и рибите и достигат максималната си оптимизация при висшите бозайници и хора.

Това е интересно! При хората общата повърхностна площ на всички червени кръвни клетки в кръвта е около 3 820 m2, което е 2000 пъти повече от повърхността на тялото.

Образуване на червени кръвни клетки

Животът на една червена кръвна клетка е относително кратък - 100-120 дни, а всеки ден червеният костен мозък възпроизвежда около 2,5 милиона от тези клетки.

Пълното развитие на еритроцитите (еритропоеза) започва на 5-ия месец от вътрематочното развитие на плода. До този момент и в случаите на онкологични лезии на главния орган на кръвообращението се образуват червени кръвни клетки в черния дроб, далака и тимуса.

Развитието на червените кръвни клетки е много подобно на процеса на човешко развитие. Произходът и “пренаталното развитие” на еритроцитите започват в еритрона - червеното кълнове на хемопоезата на червения мозък. Всичко започва с полипотентна кръвна стволова клетка, която, променяйки се 4 пъти, се превръща в „зародиш” - еритробласт, и от този момент нататък вече можете да наблюдавате морфологичните промени в структурата и размера.

Еритробласт. Това е кръгла, голяма клетка с размери от 20 до 25 микрона с ядро, което се състои от 4 микроядра и заема почти 2/3 от клетката. Цитоплазма има лилав оттенък, който е ясно видим на отрязъка на плоските "кръвотворни" човешки кости. Почти всички клетки показват така наречените "уши", които се образуват поради издатината на цитоплазмата.

Pronormotsit. Размерът на пронормоцитната клетка е по-малък от този на еритробласта - вече 10–20 µm, което се дължи на изчезването на ядрените клетки. Виолетовата сянка започва да се осветява.

Базофилен нормобласт. В почти същия размер на клетката - 10-18 микрона, ядрото все още присъства. Хромантинът, който придава на клетката леко виолетов цвят, започва да се събира в сегменти, а базофилният нормобласт има външен цвят.

Полихромофилен нормобласт. Диаметърът на тази клетка е 9-12 микрона. Ядрото започва да се променя разрушително. Има висока концентрация на хемоглобин.

Оксифилен нормобласт. Изчезващото ядро ​​се измества от центъра на клетката към нейната периферия. Размерът на клетките продължава да намалява - 7-10 микрона. Цитоплазмата става ярко розова на цвят с малки остатъци от хроматин (теле Джоли). Преди да попадне в кръвта, обикновено оксифилната нормобласт трябва да изтръгне или разтвори ядрото си с помощта на специални ензими.

Ретикулоцити. Оцветяването на ретикулоцитите не се различава от зрелата форма на еритроцитите. Червеният цвят осигурява кумулативен ефект на жълто-зелената цитоплазма и виолетово-синия ретикулум. Диаметърът на ретикулоцитите варира от 9 до 11 микрона.

Normotsit. Това е името на зряла червена кръвна клетка със стандартни размери, розово-червена цитоплазма. Ядрото изчезна напълно, а мястото му беше хемоглобин. Процесът на повишаване на хемоглобина по време на съзряването на еритроцитите става постепенно, като се започне с най-ранните форми, тъй като е доста токсичен за самата клетка.

Друга особеност на червените кръвни клетки, която причинява кратък живот - липсата на ядро ​​не им позволява да разделят и произвеждат протеини, и като резултат, това води до натрупване на структурни промени, бързо стареене и смърт.

Дегенеративни форми на червени клетки

При различни кръвни заболявания и други патологии, качествени и количествени промени в нормалните кръвни нива на нормоцитите и ретикулоцитите, възможни са нива на хемоглобина, както и дегенеративни промени в техния размер, форма и цвят. По-долу се разглеждат промените, които засягат формата и размера на червените кръвни клетки - пойкилоцитоза, както и основните патологични форми на червените кръвни клетки и в резултат на които са настъпили такива заболявания или състояния.

Размер на човешки еритроцити

Форма и структура.

Популацията на червените кръвни клетки е хетерогенна по форма и размер. При нормална човешка кръв, по-голямата част (80–90%) се състои от биконкавни червени кръвни клетки - дискоцити. В допълнение, има плано-клетки (с равна повърхност) и стареещи форми на еритроцитите - стилоидни еритроцити или ехиноцити (

6%), куполообразни или стоматоцити (

1-3%) и сферични или сфероцити (

1%) (pic). Процесът на стареене на еритроцитите се осъществява по два начина - чрез крениране (образуване на зъби на плазмолема) или чрез инвагинация на плазмолемпните места. Когато кренирани образуват ехиноцити с различна степен на образуване на израстъци на плазмолема, впоследствие отпадащи, образувайки по този начин еритроцит под формата на микросфероцит. При инваиниране на еритроцитен плазмолем се образуват стоматоцити, чийто краен етап е и микросфероцит. Една от проявите на процеса на стареене на еритроцитите е тяхната хемолиза, съпроводена с освобождаване на хемоглобин; В същото време в кръвта се откриват „сенките“ на еритроцитите.

При заболявания могат да се появят анормални форми на еритроцити, които най-често се причиняват от промени в структурата на хемоглобина (Hb). Замяната дори на една аминокиселина в молекулата Hb може да предизвика промяна във формата на червените кръвни клетки. Например, появата на еритроцити от сърповидни клетки в сърповидно-клетъчна анемия, когато пациентът има генетични увреждания в р-веригата на хемоглобина. Процесът на нарушаване на формата на еритроцитите при заболявания се нарича poikilocytosis.

Фиг. Еритроцити с различни форми в сканиращ електронен микроскоп (според G.N. Nikitina).

1 - нормоцитни нормоцити; 2 - макроцитен дискоцит; 3,4 - ехиноцити; 5 - стоматоцит; 6 - сфероцит.

Plasmolemma. Еритроцитният плазмолема се състои от липиден двуслой и протеини, представени в приблизително еднакви количества, както и малко количество въглехидрати, които образуват гликокаликс. Повечето липидни молекули, съдържащи холин (фосфатидилхолин, сфин-хомиел) са разположени във външния слой на плазмолемата, и липиди, носещи аминогрупа в края (фосфатидилсерин, фосфатидил етаноламин) лежат във вътрешния слой. Част от липидите (

5%) на външния слой са свързани с молекули на олигозахариди и се наричат ​​гликолипиди. Разпределени мембранни гликопротеини - гликофорин. Те са свързани с антигенни разлики между човешките кръвни групи.

цитоплазма Еритроцитът се състои от вода (60%) и сух остатък (40%), съдържащ около 95% хемоглобин и 5% други вещества. Наличието на хемоглобин причинява жълтия цвят на отделните червени кръвни клетки на прясна кръв, а комбинацията от червени кръвни клетки - червения цвят на кръвта. При оцветяване на кръв намазка с лазурен P-еозин в съответствие с Романовски - Giemsa, повечето еритроцити придобиват оранжево-розов цвят (оксифилен), което се дължи на тяхното високо съдържание на хемоглобин.

Фиг. Структурата на плазмолемата и цитоскелета на еритроцитите.

А - схема: 1 - плазмолема; 2 - протеинова лента 3; 3 - гликофорин; 4 - спектрин (а- и β-вериги); 5 - анкирин; 6 - протеинови ленти 4.1; 7 - нодуларен комплекс, 8 - актин;

В - плазмолема и еритроцитен цитоскелет в сканиращ електронен микроскоп, 1 - плазмолема;

2 - мрежа от спектри,

Продължителност на живота и стареене на червените кръвни клетки. Средната продължителност на живота на червените кръвни клетки е около 120 дни. В тялото около 200 милиона червени кръвни клетки се унищожават ежедневно. С напредването на възрастта настъпват промени в плазмолемида на еритроцитите: по-специално, съдържанието на сиалови киселини, които определят отрицателния заряд на мембраната, намалява в гликокаликса. Отбелязани са промени в цитоскелетния протеин на спектрина, което води до превръщане на дисковидната форма на еритроцита в сферична. В плазмолемата се появяват специфични рецептори за автоложни антитела, които при взаимодействие с тези антитела образуват комплекси, които осигуряват "разпознаване" от техните макрофаги и последващо фагоцитоза. При стареенето на еритроцитите се намалява интензивността на гликолизата и съответно съдържанието на АТФ. Поради нарушение на пропускливостта на плазмолема се намалява осмотичната резистентност, наблюдава се освобождаване на К ^ йони от еритроцитите в плазмата и увеличаване на съдържанието им Na +. При стареенето на червените кръвни клетки се нарушава функцията им за обмен на газ.

1. Дихателни - прехвърлянето на кислород към тъканите и въглеродния диоксид от тъканите до белите дробове.

2. Регулаторни и защитни функции - прехвърляне на повърхността на различни биологично активни, токсични вещества, защитни фактори: аминокиселини, токсини, антигени, антитела и др. На повърхността на еритроцитите често може да се появи реакция антиген-антитяло, така че те пасивно участват в защитни реакции.

Червени кръвни клетки

Червени кръвни клетки

Червените кръвни клетки са най-многобройните, високо специализирани кръвни клетки, чиято основна функция е да транспортират кислород (O2) от белите дробове до тъканите и въглеродния диоксид (CO2) от тъканите до белите дробове.

Зрелите еритроцити нямат ядро ​​и цитоплазмени органели. Следователно, те не са в състояние да синтезират протеини или липиди, синтеза на АТР в процесите на окислително фосфорилиране. Това драстично намалява собствените нужди на кислород за еритроцитите (не повече от 2% от общия кислород, транспортиран от клетката) и синтез на АТФ се извършва по време на гликолитичното разделяне на глюкозата. Около 98% от масата на протеините на цитоплазмата на еритроцитите е хемоглобин.

Около 85% от червените кръвни клетки, наречени нормоцити, имат диаметър от 7-8 микрона, обем от 80-100 (фемтолитри, или микрони 3) и формата е под формата на биконкавни дискове (дискокоцити). Това им осигурява голяма площ на газообмен (общо около 3800 m 2 за всички еритроцити) и намалява дифузионното разстояние на кислорода до мястото на неговото свързване с хемоглобина. Приблизително 15% от червените кръвни клетки имат различна форма, размер и могат да имат процеси на повърхността на клетките.

Пълноценните "зрели" еритроцити имат пластичност - способността да се деформират обратимо. Това им позволява да преминават, но съдове с по-малък диаметър, по-специално през капилярите с лумен от 2-3 микрона. Тази способност за деформиране се осигурява от течното състояние на мембраната и слабото взаимодействие между фосфолипидите, мембранните протеини (гликофорини) и цитоскелета на протеините на вътреклетъчния матрикс (спектрин, анкирин, хемоглобин). В процеса на стареене на еритроцитите, натрупването на холестерол, фосфолипиди с по-високо съдържание на мастни киселини се появява в мембраната, възниква необратима агрегация на спектрин и хемоглобин, което причинява нарушение на структурата на мембраната, формата на еритроцитите (те се превръщат от сфероцити от дискоцити) и тяхната пластичност. Такива червени кръвни клетки не могат да преминат през капилярите. Те се улавят и унищожават от макрофагите на далака, а някои от тях се хемолизират вътре в съдовете. Гликофорините придават хидрофилни свойства на външната повърхност на червените кръвни клетки и електрическия (зета) потенциал. Следователно, еритроцитите се отблъскват и се суспендират в плазмата, определяйки суспензионната стабилност на кръвта.

Скорост на утаяване на еритроцитите (ESR)

Скоростта на утаяване на еритроцитите (ESR) е показател, характеризиращ седиментацията на еритроцитите на кръвта, когато се добави антикоагулант (например, натриев цитрат). ESR се определя чрез измерване на височината на плазмената колона над еритроцитите, която се установява във вертикално разположен специален капиляр за 1 час Механизмът на този процес се определя от функционалното състояние на еритроцита, неговия заряд, протеинов състав на плазмата и други фактори.

Специфичното тегло на еритроцитите е по-високо от това на кръвната плазма, поради което те бавно се установяват в капиляра с кръв, която не може да коагулира. ESR при здрави възрастни е 1–10 mm / h при мъжете и 2–15 mm / h при жените. При новородените СУЕ е 1–2 mm / h, а при възрастните - 1–20 mm / h.

Основните фактори, влияещи върху СУЕ, включват: броя, формата и размера на червените кръвни клетки; количествено съотношение на различни видове плазмени протеини; Повишаване на съдържанието на албумин и жлъчни пигменти, както и увеличаване на броя на еритроцитите в кръвта, води до увеличаване на зета потенциала на клетките и намаляване на СУЕ. Увеличаването на съдържанието на глобулини в кръвната плазма, фибриногена, намаляването на съдържанието на албумин и намаляването на броя на еритроцитите е съпроводено с повишаване на СУЕ.

Една от причините за по-високата ESR при жените в сравнение с мъжете е по-ниският брой на червените кръвни клетки в кръвта на жените. ESR нараства със суха храна и гладуване, след ваксинация (поради увеличаване на съдържанието на глобулини и фибриноген в плазмата) по време на бременност. Забавянето на ESR може да се наблюдава с повишаване на вискозитета на кръвта поради засилено изпаряване на потта (например, когато е изложено на високи външни температури), еритроцитоза (например в планините или катерачите, при новородените).

Броят на червените кръвни клетки

Броят на червените кръвни клетки в периферната кръв на възрастен е: при мъже - (3.9-5.1) * 10 12 клетки / l; при жени - (3.7-4.9) • 10 12 клетки / l. Техният брой в различните възрастови периоди при деца и възрастни се отразява в таблицата. 1. При възрастните хора броят на еритроцитите се доближава средно до долната граница на нормата.

Увеличение на броя на еритроцитите на единица обем кръв над горната граница на нормата се нарича еритроцитоза: при мъжете тя е над 5.1 • 10 12 еритроцити / l; за жени - над 4.9 • 10 12 еритроцити / l. Еритроцитозата е относителна и абсолютна. Относителна еритроцитоза (без активиране на еритропоеза) се наблюдава с повишаване на вискозитета на кръвта при новородените (виж Таблица 1), по време на физическа работа или при високи температурни ефекти върху организма. Абсолютната еритроцитоза е следствие от засилена еритропоеза, наблюдавана, когато човек се адаптира към планините или сред обучените за тренировка за издръжливост. Еритроцитозата се развива при някои кръвни заболявания (еритремия) или като симптом на други заболявания (сърдечна или белодробна недостатъчност и др.). При всяка форма на еритроцитоза, хемоглобинът и хематокритът обикновено се повишават в кръвта.

Таблица 1. Показатели на червената кръв при здрави деца и възрастни

Червени кръвни клетки 10 12 / l

Забележка. MCV (среден корпускулен обем) - средният обем на червените кръвни клетки; MSN (среден корпускуларен хемоглобин), средното съдържание на хемоглобин в еритроцитите; MCHC (средна концентрация на хемоглобин) - съдържание на хемоглобин в 100 ml червени кръвни клетки (концентрация на хемоглобина в една червена кръвна клетка).

Еритропения - намаляване на броя на червените кръвни клетки в кръвта е по-малко от долната граница на нормата. Тя може също да бъде относителна и абсолютна. Относителна еритропения се наблюдава с увеличаване на потока на течности в тялото с непроменена еритропоеза. Абсолютната еритропения (анемия) е следствие от: 1) повишено разрушаване на кръвта (автоимунна хемолиза на еритроцитите, прекомерна разрушаваща кръвта функция на далака); 2) намаляване на ефективността на еритропоезата (с недостиг на желязо, витамини (особено група В) в храната, липса на вътрешен фактор на замъка и недостатъчна абсорбция на витамин В₁₂); 3) загуба на кръв.

Основните функции на червените кръвни клетки

Транспортната функция е пренос на кислород и въглероден диоксид (дихателен или газов транспорт), хранителни вещества (протеини, въглехидрати и др.) И биологично активни (NO) вещества. Защитната функция на еритроцитите се състои в способността им да свързват и неутрализират някои токсини, както и да участват в процесите на кръвосъсирване. Регулаторната функция на еритроцитите е активното им участие в поддържането на киселинно-алкалното състояние на тялото (рН на кръвта), като се използва хемоглобин, който може да свърже C0₂ (като по този начин се намалява съдържанието на Н₂C0₃ в кръвта) и има амфолитни свойства. Еритроцитите могат също да участват в имунологичните реакции на организма, което се дължи на присъствието в техните клетъчни мембрани на специфични съединения (гликопротеини и гликолипиди), които имат свойствата на антигени (аглутиногени).

Еритроцитен жизнен цикъл

Мястото на образуване на червени кръвни клетки в тялото на възрастен е червеният костен мозък. В процеса на еритропоезата, ретикулоцитите се образуват от полипотентна стволова хематопоетична клетка (PSGK) през серия от междинни стадии, които влизат в периферната кръв и се превръщат в зрели еритроцити за 24-36 часа. Тяхната продължителност на живот е 3-4 месеца. Мястото на смъртта е далака (фагоцитоза от макрофаги до 90%) или интраваскуларна хемолиза (обикновено до 10%).

Функции на хемоглобина и неговите съединения

Основните функции на червените кръвни клетки се дължат на присъствието в техния състав на специален протеин - хемоглобин. Хемоглобинът свързва, пренася и освобождава кислород и въглероден диоксид, осигурява дихателната функция на кръвта, участва в регулирането на рН на кръвта, изпълнява регулаторни и буферни функции, а също така дава червена кръв и червени кръвни клетки. Хемоглобинът изпълнява функциите си само в червените кръвни клетки. В случай на хемолиза на еритроцитите и освобождаване на хемоглобин в плазмата, тя не може да изпълнява функциите си. Плазменият хемоглобин се свързва с протеина хаптоглобин, полученият комплекс се улавя и унищожава от клетките на фагоцитната система на черния дроб и далака. При масивна хемолиза хемоглобинът се отстранява от кръвта чрез бъбреците и се появява в урината (хемоглобинурия). Периодът на неговото провеждане е около 10 минути.

Молекулата на хемоглобина има две двойки полипептидни вериги (глобин - протеиновата част) и 4 хема. Heme е сложно съединение на протопорфирин IX с желязо (Fe 2+), което има уникалната способност да прикрепя или освобождава кислородна молекула. В този случай желязото, към което се свързва кислородът, остава бивалентно, може лесно да бъде окислено до тривалентно. Хем е активна или така наречена протетична група, а глобинът е протеинов носител на хем, който създава хидрофобен джоб за него и защитава Fe 2+ от окисление.

Има редица молекулярни форми на хемоглобина. Кръвта на възрастен съдържа HbA (95-98% HbA₁ и 2-3% НbA₂) и HbF (0.1-2%). При новородените преобладава HbF (почти 80%), а при плода (до 3-месечна възраст) - хемоглобин от тип Gower I.

Нормалното ниво на хемоглобина в кръвта на мъжете е средно 130-170 г / л, при жените - 120-150 г / л, при деца - зависи от възрастта (вж. Таблица 1). Общото съдържание на хемоглобин в периферната кръв е приблизително 750 g (150 g / l • 5 l кръв = 750 g). Един грам хемоглобин може да свърже 1,34 ml кислород. Оптималното изпълнение на дихателната функция от еритроцитите се отбелязва с нормално съдържание на хемоглобин. Съдържанието (насищането) в еритроцитния хемоглобин отразява следните показатели: 1) цветови индекс (КП); 2) MCH - средното съдържание на хемоглобин в еритроцитите; 3) концентрация на MCHC - хемоглобин в еритроцитите. Червените кръвни клетки с нормално съдържание на хемоглобин се характеризират с CP = 0.8-1.05; MCH = 25.4-34.6 pg; MCHC = 30-37 g / dl и се наричат ​​нормохромни. Клетки с намалено съдържание на хемоглобин имат СР от 1.05; MSN> 34,6 pg; MCHC> 37 g / dL се наричат ​​хиперхромни.

Причината за хипохромията на еритроцитите е най-често образуването им при условия на дефицит на желязо (Fe 2+) в организма и хиперхромия в условия на дефицит на витамин В.₁₂ (цианокобаламин) и (или) фолиева киселина. В някои райони на страната ни има ниско съдържание на Fe 2+ във вода. Следователно, техните жители (особено жените) е по-вероятно да развият хипохромна анемия. За неговата превенция е необходимо да се компенсира липсата на прием на желязо с вода от хранителни продукти, които я съдържат в достатъчни количества или със специални препарати.

Хемоглобинови съединения

Хемоглобинът, свързан с кислорода, се нарича оксихемоглобин (HbO₂). Съдържанието му в артериалната кръв достига 96-98%; NbO₂, който даде О₂ след дисоциация, се нарича редуциран (HHb). Хемоглобинът свързва въглеродния диоксид, за да образува карбхемоглобин (HbCO₂). Образование НбС0₂ не само допринася за транспортирането на CO₂, но също така намалява образуването на въглеродна киселина и по този начин поддържа плазмен бикарбонатен буфер. Оксигемоглобин, намален хемоглобин и карбемоглобин се наричат ​​физиологични (функционални) хемоглобинови съединения.

Карбоксихемоглобин е съединение на хемоглобина с въглероден монооксид (СО е въглероден оксид). Хемоглобинът има значително по-голям афинитет към СО, отколкото към кислород, и образува карбоксигемоглобин при ниски концентрации на СО, като губи способността да свързва кислорода и създава заплаха за живота. Друго нефизиологично хемоглобиново съединение е метхемоглобин. В него желязото се окислява до тривалентно състояние. Метемоглобин не може да реагира обратимо с О₂ и е връзка функционално неактивна. С прекомерното натрупване в кръвта има и заплаха за човешкия живот. В това отношение, метхемоглобинът и карбоксихемоглобинът също се наричат ​​патологични хемоглобинови съединения.

При здрав човек метхемоглобинът постоянно присъства в кръвта, но в много малки количества. Метемоглобинът се образува от действието на окислители (пероксиди, нитропроизводни на органични вещества и др.), Които постоянно влизат в кръвта от клетките на различни органи, особено на червата. Образуването на метхемоглобин е ограничено от антиоксиданти (глутатион и аскорбинова киселина), присъстващи в еритроцитите, и намаляването му до хемоглобин възниква по време на ензимни реакции, включващи еритроцитни дехидрогеназни ензими.

еритропоезата

Еритропоезата е процес на образуване на червени кръвни клетки от PGCs. Броят на съдържащите се в кръвта еритроцити зависи от съотношението на образуваните и унищожени в организма еритроцити по едно и също време. При здрав човек броят на образуваните и свиващите се червени кръвни клетки е еднакъв, което осигурява, при нормални условия, поддържането на относително постоянен брой червени кръвни клетки в кръвта. Комбинацията от структури на тялото, включително периферна кръв, органи на еритропоезата и разрушаване на червените кръвни клетки се нарича Erythron.

При възрастен здрав човек еритропоезата се появява в хематопоетичното пространство между синусоидите на червения костен мозък и завършва в кръвоносните съдове. Под въздействието на клетъчни сигнали на микросредата, активирани от продуктите на разрушаването на червените кръвни клетки и други кръвни клетки, ранните действащи фактори на PSGC се диференцират в отдаден олигопотен (миелоиден), а след това в унипотентни стволови хематопоетични клетки на еритроидните серии (PFU-E). По-нататъшното диференциране на клетките на еритроидната серия и образуването на директни прекурсори на еритроцитите - ретикулоцити се осъществява под влияние на късните фактори, сред които ключова роля играе хормонът еритропоетин (ЕРО).

Ретикулоцитите влизат в циркулиращата (периферна) кръв и в рамките на 1-2 дни се превръщат в червени кръвни клетки. Съдържанието на ретикулоцити в кръвта е 0,8-1,5% от броя на червените кръвни клетки. Продължителността на живота на червените кръвни клетки е 3-4 месеца (средно 100 дни), след което те се отстраняват от кръвния поток. През деня около 10-20 еритроцити се заменят в кръвта с ретикулоцити. Ефективността на еритропоезата в този случай е 92-97%; 3-8% от еритроцитните прогениторни клетки не завършват цикъла на диференциация и се разрушават в костния мозък от макрофагите - неефективна еритропоеза. В определени условия (например, стимулиране на еритропоезата с анемия), неефективната еритропоеза може да достигне 50%.

Еритропоезата зависи от много екзогенни и ендогенни фактори и се регулира от сложни механизми. Тя зависи от адекватния прием на витамини, желязо, други микроелементи, незаменими аминокиселини, мастни киселини, протеини и енергия в храната. Недостатъчното им снабдяване води до развитие на хранителни и други форми на дефицитна анемия. Сред ендогенните фактори, регулиращи еритропоезата, цитокините играят водеща роля, особено еритропоетина. ЕРО е хормон на гликопротеиновата природа и основен регулатор на еритропоезата. ЕРО стимулира пролиферацията и диференциацията на всички еритроцитни прогениторни клетки, започвайки с PFU-E, увеличава скоростта на синтеза на хемоглобин в тях и инхибира тяхната апоптоза. При възрастен, основното място на синтеза на ЕРО (90%) е перитубулните клетки на нощите, в които образуването и секрецията на хормона се повишава с намаляване на кислородното напрежение в кръвта и в тези клетки. Синтезът на ЕРО в бъбреците се усилва под влияние на растежен хормон, глюкокортикоиди, тестостерон, инсулин, норепинефрин (чрез стимулиране на β1-адренорецептори). В малки количества ЕРО се синтезира в чернодробни клетки (до 9%) и макрофаги в костния мозък (1%).

Клиниката използва рекомбинантен еритропоетин (rHuEPO) за стимулиране на еритропоезата.

Erythropoiesis инхибира женските полови хормони естроген. Нервната регулация на еритропоезата се извършва от ANS. В същото време, повишаването на тонуса на симпатиковата част е придружено от повишаване на еритропоезата и парасимпатиковата - отслабване.