Эритроциты характеристика и функции. Строение и функции эритроцитов. Строение красного кровяного тельца

Эритроцит, строение и функции которого мы рассмотрим в нашей статье, является важнейшей составляющей крови. Именно эти клетки осуществляют газообмен, обеспечивая дыхание на клеточном и тканевом уровне.

Эритроцит: строение и функции

Кровеносная система человека и млекопитающих животных характеризуется наиболее совершенным строением по сравнению с другими организмами. Она состоит из четырехкамерного сердца и замкнутой системы сосудов, по которым непрерывно циркулирует кровь. Эта ткань состоит из жидкой составляющей - плазмы, и ряда клеток: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Каждая клетка играет свою роль. Строение эритроцита человека обусловлено выполняемыми функциями. Это касается размера, формы и количества данных клеток крови.

Особенности строения эритроцитов

Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска. Они не способны самостоятельно передвигаться в кровяном русле, подобно лейкоцитам. К тканям и внутренним органам они поступают благодаря работе сердца. Эритроциты - прокариотические клетки. Это означает, что они не содержат оформленного ядра. Иначе они не могли бы переносить кислород и углекислый газ. Эта функция выполняется благодаря наличию внутри клеток особого вещества - гемоглобина, который также определяет красный цвет крови человека.

Строение гемоглобина

Строение и функции эритроцитов во многом обусловлены особенностями именно этого вещества. В гемоглобин входят две составляющие. Это железосодержащий компонент, который называется гем, и белок глобин. Впервые расшифровать пространственную структуру этого химического соединения удалось английскому биохимику Максу Фердинанду Перуцу. За это открытие в 1962 году он был удостоен Нобелевской премии. Гемоглобин является представителем группы хромопротеинов. К ним относятся сложные белки, состоящие из простого биополимера и простетической группы. Для гемоглобина этой группой является гем. К данной группе относится и хлорофилл растений, который обеспечивает протекание процесса фотосинтеза.

Как происходит газообмен

У человека и других хордовых животных гемоглобин находится внутри эритроцитов, а у беспозвоночных растворен прямо в плазме крови. В любом случае химический состав этого сложного белка позволяет образовывать нестойкие соединения с кислородом и углекислым газом. Кровь, насыщенная кислородом, называется артериальной. Она обогащается данным газом в легких.

Из аорты она направляется в артерии, а потом - в капилляры. Эти самые мелкие сосуды подходят к каждой клетке организма. Здесь эритроциты отдают кислород и присоединяют основной продукт дыхания - углекислый газ. С током крови, которая уже является венозной, они поступают снова в легкие. В этих органах газообмен происходит в мельчайших пузырьках - альвеолах. Здесь гемоглобин отсоединяет углекислый газ, который удаляется из организма посредством выдоха, и кровь снова насыщается кислородом.

Такие химические реакции обусловлены наличием двухвалентного железа в геме. В результате соединения и разложения последовательно формируется окси- и карбгемоглобин. Но сложный белок эритроцитов может образовывать и стойкие соединения. К примеру, при неполном сгорании топлива выделяется угарный газ, который формирует с гемоглобином карбоксигемоглобин. Этот процесс ведет к гибели эритроцитов и отравлению организма, которое может привести к летальному исходу.

Что такое малокровие

Одышка, ощутимая слабость, шум в ушах, заметная бледность кожных покровов и слизистых оболочек может свидетельствовать о недостаточном количестве гемоглобина крови. Норма его содержания колеблется в зависимости от пола. У женщин этот показатель составляет 120 - 140 г на 1000 мл крови, а у мужчин достигает 180 г/л. Содержание гемоглобина в крови новорожденных детей самое большое. Оно превышает эту цифру у взрослых людей, достигая 210 г/л.

Недостаток гемоглобина является серьезным заболеванием, которое называется малокровием или анемией. Оно может быть вызвано недостатком в продуктах питания витаминов и солей железа, пристрастием к употреблению алкоголя, влиянием на организм радиационного загрязнения и других негативных экологических факторов.

Снижение количества гемоглобина может быть обусловлено и естественными факторами. К примеру, у женщин причиной анемии могут быть менструальный цикл или беременность. Впоследствии количество гемоглобина нормализируется. Временное снижение данного показателя наблюдается и у активных доноров, которые часто сдают кровь. Но повышенное количество эритроцитов также достаточно опасно и нежелательно для организма. Оно приводит к увеличению густоты крови и образованию тромбов. Часто повышение этого показателя наблюдается у людей, проживающих в высокогорных районах.

Нормализовать уровень гемоглобина возможно употребляя продукты питания, содержащие железо. К ним относятся печень, язык, мясо крупного рогатого скота, кролика, рыба, черная и красная икра. Продукты растительного происхождения также содержат необходимый микроэлемент, однако находящееся в них железо усваивается гораздо сложнее. К ним относятся плоды бобовых, гречневая крупа, яблоки, патока, красный перец и зелень.

Форма и размер

Строение эритроцитов крови характеризуется прежде всего их формой, которая достаточно необычна. Она действительно напоминает диск, вогнутый с двух сторон. Такая форма красных кровяных клеток не случайна. Она увеличивает поверхность эритроцитов и обеспечивает наиболее эффективное проникновение в них кислорода. Такая необычная форма способствует и увеличению количества данных клеток. Так, в норме в 1 кубическом мм крови человека содержится около 5 млн. эритроцитов, что также способствует наилучшему газообмену.

Строение эритроцитов лягушки

Ученые давно установили, что красные кровяные клетки человека обладают чертами строения, которые обеспечивают наиболее эффективный газообмен. Это касается и формы, и количества, и внутреннего содержимого. Это особенно очевидно, когда сравнивают строение эритроцитов крови человека и лягушки. У последних красные кровяные клетки имеют овальную форму и содержат ядро. Это значительно уменьшает содержание дыхательных пигментов. Эритроциты лягушки значительно крупнее человеческих, поэтому и концентрация их не так высока. Для сравнения: если у человека в кубическом мм их более 5 млн., то у земноводных эта цифра достигает 0,38.

Эволюция эритроцитов

Строение эритроцитов человека и лягушки позволяет сделать выводы об эволюционных преобразованиях подобных структур. Дыхательные пигменты встречаются еще у простейших инфузорий. В крови беспозвоночных они содержатся прямо в плазме. Но это значительно увеличивает густоту крови, что может привести к формированию тромбов внутри сосудов. Поэтому с течением времени эволюционные преобразования шли в сторону появления специализированных клеток, формирования их двояковогнутой формы, исчезновения ядра, уменьшения их размера и повышения концентрации.

Онтогенез красных кровяных клеток

Эритроцит, строение которого имеет ряд характерных особенностей, сохраняет жизнеспособность в течение 120 дней. В дальнейшем следует их разрушение в печени и селезенке. Главным кроветворным органом человека является красный костный мозг. В нем непрерывно происходит формирование новых эритроцитов из стволовых клеток. Первоначально они содержат ядро, которое по мере созревания разрушается и заменяется гемоглобином.

Особенности переливания крови

В жизни человека часто возникают ситуации, при которых требуется переливание крови. Долгое время такие операции приводили к смерти больных, а настоящие причины этого оставались загадкой. Только в начале 20 века было установлено, что виной всему - эритроцит. Строение этих клеток обусловливает группы крови человека. Всего их четыре, а различают их по системе АВ0.

Каждая из них отличается особым типом белковых веществ, содержащихся в эритроцитах. Называются они агглютиногены. У людей с первой группой крови они отсутствуют. Со второй - имеют агглютиногены А, с третьей - В, с четвертой - АВ. Одновременно в плазме крови содержатся белки агглютинины: альфа, бетта или одновременно оба. Сочетание этих веществ определяет совместимость групп крови. Это значит, что невозможно одновременное присутствие в крови аггглютиногена А и агглютинина альфа. В этом случае эритроциты склеиваются, что может привести к гибели организма.

Что такое резус-фактор

Строение эритроцита человека обусловливает выполнение еще одной функции - определение резус-фактора. Этот признак также обязательно учитывается во время переливания крови. У резус-положительных людей на мембране эритроцита расположен особый белок. Таких людей в мире большинство - более 80 %. У резус - отрицательных людей такого белка нет.

В чем опасность смешивания крови с эритроцитами разных типов? Во время беременности резус-отрицательной женщины в ее кровь могут проникнуть белки плода. В ответ на это организм матери начнет вырабатывать защитные антитела, которые нейтрализуют их. В ходе этого процесса разрушаются эритроциты резус-положительного плода. Современная медицина создала специальные препараты, предотвращающие данный конфликт.

Эритроциты являются красными клетками крови, основной функцией которой является перенос кислорода от легких к клеткам и тканям и углекислого газа в обратном направлении. Выполнение этой роли возможно благодаря двояковогнутой форме, маленьким размерам, высокой концентрации и наличию гемоглобина в клетке.

Здоровье 30.01.2018

Дорогие читатели, все вы знаете, что эритроциты в крови называют красными кровяными тельцами. Но многие из вас не догадываются, какую роль эти клетки играют для всего организма. Эритроциты в крови - это главные переносчики кислорода. Если их не хватает, развивается кислородная недостаточность. При этом снижается гемоглобин - железосодержащий белок. Он как раз и связывается с кислородом, обеспечивая питание клеток и предупреждая анемию.

Когда мы сдаем анализ крови, всегда обращаем внимание и на показатели эритроцитов. Хорошо, если они в норме. А что означает повышение или понижение эритроцитов в крови, какими симптомами эти состояния проявляются и чем могут угрожать здоровью? Об этом нам расскажет врач высшей категории Евгения Набродова. Передаю ей слово.

Кровь человека состоит из плазмы и форменных элементов: тромбоцитов, лейкоцитов и эритроцитов. Эритроцитов как раз в кровяном русле больше всего. Именно эти клетки отвечает за реологические свойства крови и практически за работу всего организма. Прежде чем говорить о понижении и повышении эритроцитов в крови, а также о норме этих клеток, хочется немного рассказать об их размере, строении и функциях.

Что такое эритроцит. Норма для женщин и мужчин

На 70% эритроцит состоит из воды. На долю гемоглобина приходится 25%. Остальной объем занимают сахара, липиды, ферментные белки. В норме эритроцит имеет форму двояковогнутого диска с характерными утолщениями по краям и впадиной посередине.

Размеры нормального эритроцита зависят от возраста, пола, условий проживания и от места забора крови для анализа. Объем крови у мужчин выше, чем у женщин. Это стоит учитывать при интерпретации результатов лабораторной диагностики. В крови мужчины больше клеток в единице объема, соответственно в них больше гемоглобина и эритроцитов.

В связи с этим норма эритроцитов в крови разная в зависимости от пола человека. Норма эритроцитов у мужчин - 4,5-5,5 х 10**12/л. Этих значений придерживаются специалисты, когда интерпретируют результаты общего анализа. А вот количество эритроцитов в крови у женщин должно быть в пределах 3,7-4,7 х 10**12/л.

При изучении количества эритроцитов в крови в норме обратите внимание и на количество гемоглобина, которое также позволяет заподозрить наличие анемии - одного из патологических состояний, связанных с эритроцитами и нарушением их основной функции - транспорт кислорода.

Так за что отвечают эритроциты в крови и почему этому показателю специалисты уделяют такое повышенное внимание? Эритроциты осуществляют несколько важных функций:

• перенос кислорода из альвеол легких к другим органам и тканям и транспортировка углекислого газа с участием гемоглобина;
• участие в поддержании гомеостаза, важная буферная роль;
• эритроциты осуществляют транспортировку аминокислот, витаминов группы B, витамина C, холестерина и глюкозы от пищеварительных органов к другим клеткам организма;
• участие в защите клеток от свободных радикалов (красные кровяные тельца содержат важные компоненты, обеспечивающие антиоксидантную защиту);
• поддержание постоянства процессов, отвечающих за адаптацию, в том числе во время беременности и при возникновении болезней;
• участие в метаболизме многих веществ и иммунных комплексов;
• регуляция тонуса сосудов.

Мембрана эритроцитов содержит рецепторы ацетилхолина, простагландинов, иммуноглобулинов, инсулина. Этим и объясняется взаимодействие красных кровяных телец с различными веществами и участие практически во всех внутренних процессах. Именно поэтому так важно поддерживать нормальное количество эритроцитов в крови и своевременно корректировать нарушения, с ними связанные.

Распространенные изменения в работе эритроцитов

Специалисты выделяют две разновидности нарушений в системе эритроцитов: эритроцитоз (повышение эритроцитов в крови) и эритропения (эритроциты в крови понижены), приводящая к анемии. Каждый из вариантов считается патологией. Давайте разбираться в том, что происходит при эритроцитозе и эритропении и как эти состояния проявляются.

Повышенное содержание эритроцитов в крови - это эритроцитоз (синонимы - полицитемия, эритремия). Состояние относится к генетическим аномалиям. Повышенные эритроциты в крови возникают при заболеваниях, когда нарушаются реологические свойства крови и возрастает синтез гемоглобина и эритроцитов в организме. Специалисты выделяют первичные (возникают самостоятельно) и вторичные (прогрессируют на фоне имеющихся нарушений) формы эритроцитоза.

К первичным эритроцитозам относят болезнь Вакеза и некоторые семейные формы нарушений. Все они так или иначе связаны с хроническими лейкозами. Чаще всего высокие эритроциты в крови при эритремии выявляются у людей старшего возраста (после 50 лет), преимущественно - у мужчин. Первичный эритроцитоз возникает на фоне хромосомной мутации.

Вторичный эритроцитоз возникает на фоне других заболеваний и патологических процессов:

• кислородная недостаточность в области почек, печени и селезенки;
• различные опухоли, которые увеличивают количество эритропоэтина - гормона почек, который контролирует синтез эритроцитов;
• потеря жидкости организмом, сопровождающаяся сокращением объема плазмы (при ожогах, отравлениях, длительной диареи);
• активный выход эритроцитов из органов и тканей при острой кислородной недостаточности и выраженном стрессе.

Надеюсь, теперь вам стало понятно, что это значит, когда много эритроцитов в крови. Несмотря на относительно редкую встречаемость подобного нарушения, вы должны знать о том, что такое возможно. Повышенное количество эритроцитов в крови часто обнаруживают совершенно случайно после получения результатов лабораторной диагностики. Кроме эритроцитоза в анализе повышены гематокрит, гемоглобин, лейкоциты, тромбоциты и вязкость крови.

Эритремия сопровождается и другими симптомами:

• полнокровие, которое проявляется появлением сосудистых звездочек и вишневой окраски кожи, особенно в области лица, шеи и кистей рук;
• мягкое небо имеет характерный синеватый оттенок;
• тяжесть в голове, шум в ушах;
• зябкость рук и ног;
• сильный зуд кожных покровов, который усиливается после принятия ванны;
• боль и жжение в кончиках пальцах, их покраснение.

Повышение эритроцитов в крови у мужчин и женщин резко увеличивает риск развития тромбоза коронарных артерий и глубоких вен, возникновения инфаркта миокарда, ишемического инсульта и спонтанных кровотечений.

Если по результатам анализа эритроциты в крови повышены, дополнительно может потребоваться исследование костного мозга с помощью пункции. Для получения полной информации о состоянии больного назначают печеночные пробы, общий анализ мочи, ультразвуковое исследование почек и сосудов.

При анемии эритроциты в крови понижены (эритропения) - что это значит и как реагировать на подобные изменения? При этом характерно снижение и уровня гемоглобина.

Диагноз «анемия» ставит врач по характерным изменениям в результатах анализа крови:

• гемоглобин ниже 100 г/л;
• железа в сыворотке меньше 14,3 мкмоль/л;
• эритроцитов менее 3,5-4 х 10**12/л.

Для постановки точного диагноза достаточно присутствия в анализах одного или нескольких из перечисленных изменений. Но самое главное - это снижение содержания гемоглобина в единице объема крови. Чаще всего анемия является симптомом сопутствующих заболеваний, острых или хронических кровотечений. Также анемическое состояние может возникать при нарушениях в системе гемостаза.

Чаще всего специалисты обнаруживают железодефицитную анемию, которая сопровождается недостаточностью поступления железа и гипоксией тканей. Особенно опасно, когда понижены эритроциты в крови при беременности. Это состояние говорит о том, что развивающемуся ребенку не хватает кислорода для правильного развития и активного роста.

Итак, мы пришли к тому, что причина пониженных эритроцитов в крови - анемия. А ее могут вызвать многие состояния, включая кишечные инфекции и болезни, сопровождающиеся рвотой, диареей и внутренними кровотечениями. Как же заподозрить развитие анемии?

В этом видео специалисты рассказывают о важных показателях анализа крови, включая эритроциты.

Симптомы железодефицитной анемии

Железодефицитная анемия широко распространена среди взрослого населения. На ее долю приходится до 80-90% от всех видов анемий. Скрытый недостаток железа очень опасен, так как он напрямую угрожает гипоксией и возникновением сбоя в иммунной, нервной системах и антиоксидантной защите.

Основные симптомы железодефицитной анемии:

• чувство постоянной слабости и сонливости;
• повышенная утомляемость;
• снижение работоспособности;
• шум в ушах;
• головокружение;
• обмороки;
• повышенное сердцебиение и одышка;
• похолодание конечностей, зябкость даже в тепле;
• снижение адаптационных возможностей организма, повышение риска развития ОРВИ и инфекционных заболеваний;
• сухость кожи, ломкость ногтей и выпадение волос;
• искажение вкуса;
• мышечная слабость;
• раздражительность;
• плохая память.

Когда врач выявляет низкие эритроциты в крови, необходимо искать истинные причины анемии. Рекомендуется обследовать органы пищеварительного тракта. Часто скрытая анемия выявляется при поражении слизистой ЖКТ язвенными дефектами, при геморрое, хроническом энтерите, гастрите, гельминтозах. Определив причины понижения количества эритроцитов и гемоглобина, можно приступать к лечению.

Лечение нарушений, связанных с количеством эритроцитов

Как низкое, так и высокое количество эритроцитов требует соответствующего лечения. Не стоит надеяться только на знания и опыт врача. Многие люди сегодня несколько раз в год проводят профилактические лабораторные исследования по собственной инициативе и получают анализы диагностики на руки. С ними можно обратиться к любому профильному специалисту или терапевту, чтобы провести дополнительное обследование и схему лечения.

Лечение анемии

Самое главное в лечении анемий, которые развиваются на фоне снижения уровня эритроцитов и гемоглобина, — устранить первопричину заболевания. Одновременно с этим специалисты восполняют нехватку железа с помощью специальных препаратов. Рекомендуется обратить особое внимание на качество рациона питания.

Обязательно включайте в рацион продукты, которые содержат гемовое железо: это мясо кролика, телятины, говядины, печень. Не забывайте о том, что усиливает всасывание железа из пищеварительного тракта аскорбиновая кислота. При лечении железодефицитной анемии диету сочетают с использованием железосодержащих средств. На протяжении всего лечебного периода необходимо периодически контролировать количество эритроцитов в крови и уровень гемоглобина.

Лечение эритроцитоза

Одним из методов лечения эритроцитоза, который сопровождается повышением уровня эритроцитов в крови, является кровопускание. Удаленный объем крови заменяют физиологическими растворами или специальными составами. При высоком риске развития сосудистых и гематологических осложнений назначают цитостатические препараты, возможно применение радиоактивного фосфора. Лечение требует коррекции основного заболевания.

Симптомы нарушений функций эритроцитов часто схожи между собой. Разобраться в конкретном клиническом случае может только квалифицированный специалист. Не пытайтесь поставить себе диагноз и назначить лечение без ведома врача. Шутить с патологическими изменениями в количестве форменных элементов крови может быть очень опасно. Если вы сразу после понижения или повышения эритроцитов в анализах обратитесь за медицинской помощью, удастся избежать осложнений и восстановить нарушенные функции организма.

Врач высшей категории
Евгения Набродова

На блоге есть статьи на эту тему:

А для души мы с вами послушаем Белок в моче. Что это значит?

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.

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

  Помимо того, что красные кровяные тельца придают крови ее цвет, функции эритроцитов гораздо шире.

  В чем они заключаются и каковы особенности красных клеток крови – основные темы статьи. Вы узнаете, каковы строение и функции эритроцитов у различных живых существ.

  В дословном переводе с древнегреческого эритроциты – это красные клетки, их русскоязычное определение в качестве красных кровяных телец достаточно близко к первоисточнику. Цитоплазма клеток пигментирована гемоглобином, что обеспечивает окраску.

  Атом железа в составе гемоглобина способен соединяться с кислородом, что позволяет эритроцитам выполнять основную функцию – обеспечивать дыхание клеток.

  Клетки насыщаются кислородом в легких и разносят его во все уголки тела, чему способствует незначительный размер. Повышенная гибкость позволяет им передвигаться по мельчайшим капиллярам.

  Строение эритроцитов (вогнутый с двух сторон диск) увеличивает площадь их поверхности и повышает эффективность газообмена.

  Особенности строения эритроцитов включают отсутствие клеточных ядер для увеличения количества гемоглобина и, следовательно, кислородной емкости клетки.

  Ежесекундно костный мозг производит 2,4 миллиона эритроцитов, которые живут 100 – 120 дней.

  После смерти их поглощают макрофаги – лейкоциты, выполняющие в организме санитарную роль. 25 % всех клеток в человеческом теле – это эритроциты.

  Процесс развития новых эритроцитов называется термином эритропоэз, а смерть или разрушение – гемолиз.

  Рождаются красные тельца в костном мозге, причем не только в позвоночнике, но и в черепе и ребрах, а у детей также в длинных костях конечностей. Кладбищем эритроцитов становятся печень и селезенка.

  При формировании строение эритроцитов несколько раз изменяется, что похоже на прохождение нескольких этапов.

  В процессе созревания красные тельца уменьшаются в размерах, ядра сначала становятся меньше, а затем исчезают (равно как и другие компоненты клетки, например рибосомы), увеличивается концентрация гемоглобина.

  

  По мере развития и, соответственно, накопления гемоглобина, меняется и цвет эритроцитов. Так, эритробласты – начальная форма клеток – имеют синий цвет, затем они сереют, а красными становятся к окончанию формирования.

  Сначала в кровоток попадают «дети» эритроцитов – ретикулоциты. Для окончательного созревания и трансформации в зрелые клетки (нормоциты) им требуется всего несколько часов, после чего начинается их миссия длиной в несколько месяцев.

  Красные кровяные тельца живых существ

  Эритроциты – неотъемлемая часть крови не только человека, но и всех позвоночных и ряда беспозвоночных существ.

  Безъядерная конструкция делает эритроциты млекопитающих рекордсменами малых размеров, но и у птиц, несмотря на сохранившиеся ядра, красные кровяные тельца совсем ненамного больше.

  У прочих позвоночных красные клетки крови более крупные за счет наличия ядра и других составляющих элементов клетки.

  Папуанский пингвин – единственный представитель класса птиц, в крови которых встречаются безъядерные эритроциты, правда, в небольших количествах.

  Нормоциты (полностью сформированные красные клетки млекопитающих) не имеют ядер, внутриклеточных мембран и большей части органоидов. После того как ядра в зачатках клеток выполняют свою роль, они вытесняются за их пределы.

  Основной составляющих элемент эритроцитов всех живых существ – это гемоглобин. Природа сделала все возможное, чтобы красные кровяные тельца могли переносить максимальное количество кислорода.

  У большинства живых существ эритроциты подобны круглым дискам, но из каждого правила есть исключения. У верблюдов и некоторых других животных красные тельца крови овальны.

  Особая роль и у клеточных мембран эритроцитов – они отлично пропускают ионы натрия и калия, воду и, само собой, газы – кислород и углекислый газ.

  Своей пропускной способностью эритроцитовые мембраны обязаны трансмембранным белкам гликофоринам, которые отрицательно заряжают их поверхность.

  Снаружи мембраны находятся и так называемые агглютиногены – факторы групп крови, которых на сегодняшний день известно свыше 15. Наиболее известный из них – резус-фактор.

  Выполнение функций эритроцитов зависит от их количества, а оно зависит от возраста. Сниженное число красных телец называется эритропенией, а повышенное – эритроцитозом.

  Нормы эритроцитов крови в зависимости от возраста:

  Коэффициент полезного действия гемоглобина напрямую зависит от площади соприкосновения эритроцита.

  Чем меньше красные кровяные тельца в кровотоке, тем больше общая площадь всех эритроцитов в организме. Эритроциты низших позвоночных достаточно крупные по сравнению с высшими.

  Например, диаметр красных кровяных телец у амфиум (разновидность земноводных) составляет 70 мкм, а у коз, которые относятся к млекопитающим, он равняется 4 мкм.

  Эритроциты и донорство

  Еще в XVII столетии английские и французские врачи начали эксперименты по переливанию крови – сначала от одной собаки другой, а затем от ягненка человеку, страдающему от лихорадки.

  Пациент выжил, однако затем переливание крови привело к нескольким смертям подряд, и переливание людям крови животных было официально запрещено во Франции.

  В XIX столетии переливания крови возобновились, на этот раз от человека человеку, реципиентами в основном становились женщины, потерявшие кровь во время родов.

  Одни из них благополучно поправлялись, зато другие умирали по неизвестной в то время причине, которой была агглютинация и гемолиз эритроцитов – склеивание и разрушение красных клеток при контакте разных групп крови.

  После того как на заре XX века были открыты группы крови, врачи заполучили мощный инструмент помощи своим пациентам.

  

  В ряде ситуаций переливание – единственное условие выживания пациента. В современной медицине переливание цельной крови выходит из обихода – переливаются в основном компоненты и препараты крови.

  Ученые постоянно разрабатывают искусственную кровь, чтобы выживание пациентов перестало зависеть от донорства крови, однако искусственная кровь, во-первых, все еще слишком дорога, а, во-вторых, токсична – ее переливание приводит к ряду серьезных побочных действий.

  Другое направление в трансфузиологии – выращивание компонентов крови из стволовых клеток в пробирках. В 2011 году случилось первое успешное внедрение пациенту таких эритроцитов.

  Основная функция эритроцитов, выращенных искусственно, выполняется, однако их выращивание по-прежнему слишком дорого для широкого использования.

  За один раз у донора можно взять до 450 мл крови. 40 мл необходимо для основных анализов, чтобы исключить заражение реципиентов, а остальной объем на специальных центрифугах разделяется на составляющие компоненты: плазму и компоненты крови. Обычно пациентам нужна не вся кровь, а плазма (чаще всего), эритроциты или тромбоциты (относительно редкий тип вливаний).

  Эритропения и эритроцитоз

  Обычный клинический (общий) анализ крови выявляет количество красных кровяных телец в кровотоке.

  Этот же анализ выявляет, сколько в среднем содержится гемоглобина в одной клетке крови, обеспечивающей дыхание клеток, за что отвечают эритроциты. Для этого количество гемоглобина в литре крови делят на число эритроцитов в этом же объеме.

  Эритроцитоз – состояние, при котором количество красных телец крови и гемоглобин крови существенно превышает нормальный уровень. Эритроцитоз может быть относительным (т. е. относительно количества плазмы крови) и истинным.

  При относительном эритроцитозе количество клеток на единицу объема крови возрастает, но само число красных кровяных телец остается неизменным.

  Такое случается при обезвоживании, стрессах, гипертонических кризах, ожирении и других проблемах.

  Истинная форма эритроцитоза отличается повышенным производством красных кровяных телец в костном мозге.

  К этому состоянию ведут заболевания, приводящие к кислородному голоданию тканей – нарушения работы системы дыхания, при воздействии угарного газа (например, у курильщиков), болезни сердечно-сосудистой системы (порок сердца) и так далее.

  В клинической картине ряда онкологических заболеваний и при некоторых болезнях почек присутствует усиленная выработка гормона почек, эритропоэтина, который необходим для образования эритроцитов.

  Эритроцитоз дает основания для обследования с целью исключить эти заболевания.

  Как и эритроцитоз, эритропения может быть относительной или истинной. Примером относительной служит беременность, когда число красных кровяных телец остается неизменным, но увеличивается общий объем крови за счет увеличения количества плазмы.

  Может быть много причин истинной эритропении. При онкологических заболеваниях костного мозга поражаются его стволовые клетки, и новые кровяные тельца перестают создаваться.

  Еще одна причина – недостаток минералов и аминокислот из-за длительного неполноценного питания или долгосрочного голодания.

  Дефицит эритроцитов может развиться из-за их повышенного разрушения. Это происходит при некоторых аутоиммунных состояниях (вырабатываются антитела к собственным клеткам, включая эритроциты), гемолитической анемии и других заболеваниях.

  Среди них инфекционные болезни – коклюш и дифтерия, при которых кровь насыщается токсинами, поражающими эритроциты.

  Эритропения развивается при массивных кровотечениях и вследствие генетических патологий. Последние могут менять форму и размер красных кровяных телец, снижать срок их жизни, что приводит к возникновению эритропении и анемии.

  Ответ на вопрос, какую функцию выполняют эритроциты, не может быть слишком высокопарным, ведь без красных кровяных телец невозможно дыхание клеток.

  Любые настораживающие результаты анализов, равно как и ухудшившееся самочувствие, – повод для дополнительного обследования.