Какую форму имеют эритроциты человека. Эритроциты. Размеры, форма. Микроциты. Макроцитами. Эритропения. Эритроцитоз. Полицитемия. Основные функции эритроцитов
Эритроциты - это красные кровяные тельца. Количество эритроцитов в 1 мм 3 крови у мужчин 4 500 000-5 500 000, у женщин 4 000 000-5 000 000. Основная функция эритроцитов - участие в . Эритроциты осуществляют поглощение кислорода в легких, транспортировку и отдачу его тканям и органам, а также перенос двуокиси углерода в легкие. Эритроциты участвуют также в регуляции кислотно-щелочного равновесия и водно-солевого обмена, в ряде ферментативных и обменных процессов. Эритроциты - безъядерная клетка, состоящая из полупроницаемой белково-липоидной оболочки и губчатого вещества, в ячейках которого содержится гемоглобин (см.). Форма эритроцитов - двояковогнутый диск. В норме диаметр эритроцитов колеблется от 4,75 до 9,5 мк. Определение размера эритроцитов - см. . Уменьшение среднего диаметра эритроцитов - микроцитоз - наблюдается при некоторых формах железодефицитных и гемолитических анемий, увеличение среднего диаметра эритроцитов - макроцитоз - при дефиците и некоторых заболеваниях печени. Эритроциты с диаметром более 10 мк, овальные и гиперхромные - мегалоциты - появляются при пернициозной анемии. Наличие эритроцитов различной величины - анизоцитоз - сопровождает большинство анемий; при тяжелых анемиях он сочетается с пойкилоцитозом - изменением формы эритроцитов. При некоторых наследственных формах гемолитических анемий встречаются характерные для них эритроциты - овальные, серповидные, мишеневидные.
Цвет эритроцитов под микроскопом при окраске по Романовскому - Гимзе - розовый. Интенсивность окраски зависит от содержания гемоглобина (см. Гиперхромазия, гипохромазия). Незрелые эритроциты (пронормобласты) содержат базофильную субстанцию, окрашивающуюся в синий цвет. По мере накопления гемоглобина синий цвет постепенно заменяется розовым, эритроцит становится полихроматофильным (сиреневым), что говорит о его молодости (нормобласты). При суправитальной окраске щелочными красителями базофильная субстанция свежевыделенных из костного мозга эритроцитов выявляется в виде зерен и нитей. Такие эритроциты называются ретикулоцитами. Количество ретикулоцитов характеризует способность костного мозга к эритроцитов, в норме их 0,5- 1% всех эритроцитов. Зернистость ретикулоцитов не следует смешивать с базофильной зернистостью, обнаруживаемой в фиксированных и окрашенных мазках при заболеваниях крови и свинцовом отравлении. При тяжелых анемиях и лейкозах в крови могут появляться ядерные эритроциты. Тельца Жолли и кольца Кебота представляют остатки ядра при неправильном его созревании. См. также Кровь.
Эритроциты (от греч. erythros - красный и kytos - клетка) - красные кровяные тельца.
Количество эритроцитов у здоровых мужчин 4 500 000-5 500 000 в 1 мм 3 , у женщин - 4 000 000-5 000 000 в 1 мм 3 . Эритроциты человека имеют форму двояковогнутого диска диаметром 4,75-9,5 мк (в среднем 7,2-7,5 мк) и объемом - 88 мк 3 . Эритроциты не имеют ядра, обладают оболочкой и стромой, содержащей гемоглобин, витамины, соли, ферменты. Электронная микроскопия показала, что строма нормальных эритроцитов чаще однородна, оболочка их представляет полупроницаемую перепонку липоидно-белкового строения.
Рис. 1. Мегалоциты (1), пойкилоциты (2).
Рис. 2. Овалоциты.
Рис. 3. Микроциты (1), макроциты (2).
Рис. 4. Ретикулоциты.
Рис. 5. Тельца Хауэлла - Жолли (1), кольцо Кебота (2).
Основная функция эритроцитов - поглощение гемоглобином (см.) кислорода в легких, транспортировка и отдача его тканям и органам, а также восприятие двуокиси углерода, которую эритроциты переносят в легкие. Функциями эритроцитов являются также регуляция кислотно-щелочного равновесия в организме (буферная система), поддержка изотонии крови я тканей, адсорбирование аминокислот и транспортировка их к тканям. Продолжительность жизни эритроцитов в среднем 125 дней; при заболеваниях крови она значительно укорачивается.
При различных анемиях наблюдаются изменения формы эритроцитов: появляются эритроциты в виде тутовых ягод, груш (пойкилоциты; рис. 1, 2), полулуний, шаров, серпа, овала (рис. 2); величины (анизоцитоз): эритроциты в виде макро- и микроцитов (рис. 3), шизоцитов, гигантоцитов и мегалоцитов (рис. 1, 1); окраски: эритроциты в виде гипохромии и гиперхромии (в первом случае цветной показатель будет меньше единицы вследствие дефицита железа, а во втором - больше единицы вследствие увеличения объема эритроцитов). Около 5% эритроцитов при окраске по Гимзе - Романовскому имеют не розово-красную окраску, а фиолетовую, так как они одновременно окрашиваются и кислой краской (эозином) и основной (метиленовым синим). Это - полихроматофилы, являющиеся показателем регенерации крови. Более точно на процессы регенерации указывают ретикулоциты (эритроциты с зернисто-ниточным веществом - сеточкой, содержащей РНК), в норме составляющие 0,5-1% всех эритроцитов (рис. 4). Показателями патологической регенерации эритропоэза являются базофильная пунктация в эритроцитах, тельца Хауэлла-Жолли и кольца Кебота (остатки ядерной субстанции нормобластов; рис. 5).
При некоторых анемиях, чаще гемолитических, белок эритроцитов приобретает антигенные свойства с образованием антител (аутоантител). Таким образом возникают антиэритроцитарные аутоантитела - гемолизины, агглютинины, опсонины, наличие которых вызывает разрушение эритроцитов (см. Гемолиз). См. также Иммуногематология, Кровь.
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.
Стадии превращения эритроцитов
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.
Различные формы эритроцитов
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.
Гемоглобин
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 |
Гемоглобин
- 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.
Гематокрит в крови (Ht)
| 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
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.
Видео по теме
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.
И затем разносят его (кислород) по телу животного.
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Эритроциты - высокоспециализированные клетки, функцией которых является перенос кислорода из лёгких к тканям тела и транспорт диоксида углерода (CO 2) в обратном направлении. У позвоночных, кроме млекопитающих, эритроциты имеют ядро, у эритроцитов млекопитающих ядро отсутствует.
Наиболее специализированы эритроциты млекопитающих, лишённые в зрелом состоянии ядра и органелл и имеющие форму двояковогнутого диска, обусловливающую высокое отношение площади к объёму, что облегчает газообмен. Особенности цитоскелета и клеточной мембраны позволяют эритроцитам претерпевать значительные деформации и восстанавливать форму (эритроциты человека диаметром 8 мкм проходят через капилляры диаметром 2 -3 мкм ).
Транспорт кислорода обеспечивается гемоглобином (Hb), на долю которого приходится ≈98 % массы белков цитоплазмы эритроцитов (в отсутствии других структурных компонентов). Гемоглобин является тетрамером, в котором каждая белковая цепь несёт гем - комплекс протопорфирина IX с ионом 2-валентного железа, кислород обратимо координируется с ионом Fe 2+ гемоглобина, образуя оксигемоглобин HbO 2:
Hb + O 2 HbO 2
Особенностью связывания кислорода гемоглобином является его аллостерическое регулирование - стабильность оксигемоглобина падает в присутствии 2,3-дифосфоглицериновой кислоты - промежуточного продукта гликолиза и, в меньшей степени, углекислого газа, что способствует высвобождению кислорода в тканях, в нём нуждающихся.
Транспорт углекислого газа эритроцитами происходит с участием карбоангидразы 1 , содержащейся в их цитоплазме. Этот фермент катализирует обратимое образование бикарбоната из воды и углекислого газа, диффундирующего в эритроциты:
H 2 O + CO 2 ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } H + + HCO 3 -
В результате в цитоплазме накапливаются ионы водорода, однако снижение при этом незначительно из-за высокой буферной ёмкости гемоглобина. Вследствие накопления в цитоплазме ионов бикарбоната возникает градиент концентрации, однако ионы бикарбоната могут покидать клетку только при условии сохранения равновесного распределения зарядов между внутренней и внешней средой, разделённых цитоплазматической мембраной, то есть выход из эритроцита иона бикарбоната должен сопровождаться либо выходом катиона, либо входом аниона. Мембрана эритроцита практически непроницаема для катионов, но содержит хлоридные ионные каналы , в результате выход бикарбоната из эритроцита сопровождается входом в него хлорид-аниона (хлоридный сдвиг).
Формирование эритроцитов
Колониеобразующая единица эритроцитов (КОЕ-Э) даёт начало эритробласту , который через образование пронормобластов уже дают морфологически различимые клетки-потомки нормобласты (последовательно переходящие стадии):
- Эритробласт. Отличительные признаки его таковы: диаметр 20-25 мкм, крупное (более 2/3 всей клетки) ядро с 1-4 чётко оформленными ядрышками, ярко-базофильная цитоплазма с фиолетовым оттенком. Вокруг ядра имеется просветление цитоплазмы (т. н. «перинуклеарное просветление»), а на периферии могут формироваться выпячивания цитоплазмы (т. н. «ушки»). Последние 2 признака хотя и являются характерными для этитробластов, но не наблюдаются у них всех.
- Пронормоцит. Отличительные признаки: диаметр 10-20 мкм, ядро лишается ядрышек, хроматин грубеет. Цитоплазма начинает светлеть, перинуклеарное просветление увеличивается в размере.
- Базофильный нормобласт . Отличительные признаки: диаметр 10-18 мкм, лишённое нуклеол ядро. Хроматин начинает сегментироваться, что приводит к неравномерному восприятию красителей, формированию зон окси- и базохроматина (т. н. «колесовидное ядро»).
- Полихроматофильный нормобласт . Отличительные признаки: диаметр 9-12 мкм, в ядре начинаются пикнотические (деструктивные) изменения, однако колесовидность сохраняется. Цитоплазма приобретает оксифильность вследствие высокой концентрации гемоглобина.
- Оксифильный нормобласт . Отличительные признаки: диаметр 7-10 мкм, ядро подвержено пикнозу и смещено на периферию клетки. Цитоплазма явно розовая, вблизи ядра в ней обнаруживаются осколки хроматина (тельца Жоли).
- Ретикулоцит . Отличительные признаки: диаметр 9-11 мкм, при суправитальной окраске имеет жёлто-зелёную цитоплазму и сине-фиолетовый ретикулюм. При покраске по Романовскому-Гимзе никаких отличительных признаков по сравнению со зрелым эритроцитом не выявляется. При исследовании полноценности, скорости и адекватности эритропоэза проводится специальный анализ количества ретикулоцитов.
- Нормоцит. Зрелый эритроцит, с диаметром 7-8 мкм, не имеющий ядра (в центре - просветление), цитоплазма - розово-красная.
Гемоглобин начинает накапливаться уже на этапе КОЕ-Э, однако его концентрация становится достаточно высокой для изменения цвета клетки лишь на уровне полихроматофильного нормоцита. Так же происходит и угасание (а впоследствии и разрушение) ядра - с КОЕ, но вытесняется оно лишь на поздних стадиях. Не последнюю роль в этом процессе у человека играет гемоглобин (основной его тип - Hb-A), который в высокой концентрации токсичен для самой клетки.
Структура и состав
У большинства групп позвоночных эритроциты имеют ядро и другие органоиды.
У млекопитающих зрелые эритроциты лишены ядер, внутренних мембран и большинства органоидов. Ядра выбрасываются из клеток-предшественников в ходе эритропоэза . Обычно эритроциты млекопитающих имеют форму двояковогнутого диска и содержат в основном дыхательный пигмент гемоглобин . У некоторых животных (например, верблюдов) эритроциты имеют овальную форму.
Содержимое эритроцита представлено главным образом дыхательным пигментом гемоглобином , обусловливающим красный цвет крови. Однако на ранних стадиях количество гемоглобина в них мало, и на стадии эритробластов цвет клетки синий; позже клетка становится серой и, лишь полностью созрев, приобретает красную окраску.
Важную роль в эритроците выполняет клеточная (плазматическая) мембрана, пропускающая газы (кислород , углекислый газ), ионы ( , ) и воду. Мембрану пронизывают трансмембранные белки - гликофорины , которые благодаря большому количеству остатков N-ацетилнейраминовой (сиаловой) кислоты ответственны примерно за 60 % отрицательного заряда на поверхности эритроцитов.
На поверхности липопротеидной мембраны находятся специфические антигены гликопротеиновой природы - агглютиногены - факторы систем групп крови (на данный момент изучено более 15 систем групп крови : AB0, резус-фактор, антиген Даффи (англ.) русск. , антиген Келл , антиген Кидд (англ.) русск. ), обусловливающие агглютинацию эритроцитов при действии специфических агглютининов .
Эффективность функционирования гемоглобина зависит от величины поверхности соприкосновения эритроцита со средой. Суммарная поверхность всех эритроцитов крови в организме тем больше, чем меньше их размеры. У низших позвоночных эритроциты крупные (например, у хвостатого земноводного амфиумы - 70 мкм в диаметре), эритроциты высших позвоночных мельче (например, у козы - 4 мкм в диаметре). У человека диаметр эритроцита составляет 6,2-8,2 мкм , толщина - 2 мкм , объём - 76-110 мкм³ .
- у мужчин - 3,9-5,5⋅10 12 на литр (3,9-5,5 млн в 1 мм³ ),
- у женщин - 3,9-4,7⋅10 12 на литр (3,9-4,7 млн в 1 мм³ ),
- у новорождённых - до 6,0⋅10 12 на литр (до 6 млн в 1 мм³ ),
- у пожилых людей - 4,0⋅10 12 на литр (менее 4 млн в 1 мм³ ).
Переливание крови
Средняя продолжительность жизни эритроцита человека - 125 суток (ежесекундно образуется около 2,5 млн эритроцитов и такое же их количество разрушается), у собак - 107 дней , у домашних кроликов и кошек - 68.
Патология
При различных заболеваниях крови возможно изменение цвета эритроцитов, их размеров, количества, а также формы; они могут принимать, например, серповидную, овальную, сферическую или мишеневидную форму.
Изменение формы эритроцитов называется пойкилоцитозом . Сфероцитоз (сферическая форма эритроцитов) наблюдается при некоторых формах наследственной
Э Р И Т Р О Ц И Т
(греч. erythoros – красный, cytus -клетка) – безъядерный форменный элемент крови, содержащий гемоглобин. Имеет форму двояковогнутого диска диаметром 7-8 мкм, толщиной 1-2,5 мкм. Они очень гибки и эластичны, легко деформируются и проходят через кровеносные капилляры с диаметром меньшим, чем диаметр эритроцита. Образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность жизни эритроцитов составляет 100-120 дней. В начальных фазах своего развития эритроциты имеют ядро и называются ретикулоцитами. По мере созревания ядро замещается дыхательным пигментом – гемоглобином, составляющим 90% сухого вещества эритроцитов.
В норме в крови у мужчин 4 – 5 · 10 12 /л, у женщин 3,7 – 5 · 10 12 /л, у новорожденных до 6 · 10 12 /л. Увеличение количества эритроцитов в единице объема крови называется эритроцитозом (полиглобулией, полицитемией), уменьшение – эритропенией. Общая площадь поверхности всех эритроцитов взрослого человека составляет 3000-3800 м 2 , что в 1500-1900 раз превышает поверхность тела.
Функции эритроцитов:
1) дыхательная – за счет гемоглобина, присоединяющего к себе О 2 и СО 2 ;
2) питательная – адсорбирование на своей поверхности аминокислот и доставка их к клеткам организма;
3) защитная – связывание токсинов находящимися на их поверхности антитоксинами и участие в свертывании крови;
4) ферментативная – перенос различных ферментов: угольной ангидразы (карбоангидразы), истинной холинэстеразы и др.;
5) буферная – поддержание с помощью гемоглобина рН крови в пределах 7,36-7,42;
6) креаторная – переносят вещества, осуществляющие межклеточные взаимодействия, обеспечивающие сохранность структуры органов и тканей. Например, при повреждении печени у животных эритроциты начинают транспортировать из костного мозга в печень нуклеотиды, пептиды, аминокислоты, восстанавливающие структуру этого органа.
Гемоглобин является основной составной частью эритроцитов и обеспечивает:
1) дыхательную функцию крови за счет переноса О 2 от легких тканям и СО 2 от клеток к легким;
2) регуляцию активной реакции (рН) крови, обладая свойствами слабых кислот (75% буферной емкости крови).
По химической структуре гемоглобин является сложным белком – хромопротеидом, состоящим из белка глобина и простетической группы гема (четырех молекул). Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединить и отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа не изменяется, т.е. оно остается двухвалентным.
В норме в крови человека должно содержатся в идеале 166,7 г/л гемоглобина. У мужчин в среднем нормальное содержание гемоглобина 130-160 г/л, у женщин 120-140 г/л. Снижение содержания гемоглобина в крови - анемия, цветовой показатель – это степень насыщения эритроцитов гемоглобином. В норме он составляет 0,86-1. Снижение цветного показателя обычно бывает при дефиците железа в организме – железодефицитной анемии, повышение выше 1,0 – при дефиците витамина В 12 и фолиевой кислоты. 1 г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода. Разница в содержании эритроцитов и гемоглобина у мужчин и женщин объясняется стимулирующим действием на кроветворение мужских половых гормонов и тормозящим влиянием женских половых гормонов. Гемоглобин синтезируется эритробластами и нормобластами костного мозга. При разрушении эритроцитов гемоглобин после отщепления гема превращается в желчный пигмент – билирубин. Последний с желчью поступает в кишечник, где превращается в стеркобилин и уробилин, выводимые с калом и мочой. За сутки разрушается и превращается в желчные пигменты около 8 г гемоглобина, т.е. около 1% гемоглобина, находящегося в крови.
В скелетных мышцах и миокарде находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Его простетическая группа – гем идентична этой же группе молекулы гемоглобина крови, а белковая часть – глобин обладает меньшей молекулярной массой, чем белок гемоглобина. Миоглобин связывает до 14% общего количества кислорода в организме. Его назначение – снабжение кислородом работающей мышцы в момент сокращения, когда кровоток в ней уменьшается или прекращается.
В норме гемоглобин содержится в крови в виде трех физиологических соединений:
1) оксигемоглобин (HbO 2) – гемоглобин, присоединивший O 2 ; находится в артериальной крови, придавая ей ярко-алый цвет;
2) восстановленный, или редуцированный, гемоглобин, дезоксигемоглобин (Hb) – оксигемоглобин, отдавший O 2 ; находится в венозной крови, которая имеет более темный цвет, чем артериальная;
3) карбгемоглобин (HbСO 2) – соединение гемоглобина с углекислым газом; содержится в венозной крови.
Гемоглобин способен образовывать и патологические соединения.
Сродство железа гемоглобина к угарному газу превышает его сродство к O 2 , поэтому даже 0,1% угарного газа в воздухе ведет к превращению 80% гемоглобина в карбоксигемоглобин, который неспособен присоединить O 2 ; что является опасным для жизни. Слабое отравление угарным газом – обратимый процесс. Вдыхание чистого кислорода увеличивает скорость расщепления карбоксигемоглобина в 20 раз.
Метгемоглобин (MetHb) – соединение, в котором под влиянием сильных окислителей (анилин, бертолетова соль, фенацетин и др.) железо гема из двухвалентного превращается в трехвалентное. При накоплении в крови большого количества метгемоглобина транспорт кислорода тканям нарушается, и может наступить смерть.
Л Е Й К О Ц И Т
(греч. leukos – белый, cytus – клетка), или белое кровяное тельце – это бесцветная ядерная клетка, не содержащая гемоглобина. Размер лейкоцитов – 8-20 мкм. Образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, лимфатических фолликулах. В 1 л крови в норме содержится лейкоцитов 4 – 9 · 10 9 /л. увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение – лейкопенией. Продолжительность жизни лейкоцитов составляет в среднем 15-20 дней, лимфоцитов – 20 и более лет. Некоторые лимфоциты живут на протяжении всей жизни человека.
Лейкоциты делят на две группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). В группу гранулоцитов входят нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, а в группу агранулоцитов – лимфоциты и моноциты. При оценке изменений числа лейкоцитов в клинике решающее значение придается не столько изменениями их количества, сколько изменениям взаимоотношений между различными видами клеток. Процентное соотношение отдельных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой, или лейкограммой.