Эритроциты их строение и функции. Эритроцит: строение, форма и функции. Особенности строения эритроцитов. Повышение уровня эритроцитов в крови

Эритроциты – это высокоспециализированные безъядерные клетки крови. Ядро у них утрачивается в процессе созревания. Эритроциты имеют форму двояковыпуклого диска. В среднем их диаметр около 7,5 мкм, а толщина на периферии 2,5 мкм. Благодаря такой форме увеличивается поверхность эритроцитов для диффузии газов. Кроме того, возрастает их пластичность. За счет высокой пластичности, они деформируются и легко проходят по капиллярам. У старых и патологических эритроцитов пластичность низкая. Поэтому они задерживаются в капиллярах ретикулярной ткани селезенки и разрушаются там.

Мембрана эритроцитов и отсутствие ядра обеспечивает их главную функцию – перенос кислорода и участие в переносе углекислого газа. Мембрана эритроцитов непроницаема для катионов, кроме калия, а ее проницаемость для анионов хлора, гидрокарбонат анионов и гидроксил анионов в миллион раз больше. Кроме того, она хорошо пропускает молекулы кислорода и углекислого газа. В мембране содержится до 52% белка. В частности, гликопротеины определяют групповую принадлежность крови и обеспечивают ее отрицательный заряд. В нее встроен Na–К–АТФ–аза, удаляющая из цитоплазмы натрий и закачивающая ионы калия. Основную массу эритроцитов составляет хемопротеин гемоглобин . Кроме того, в цитоплазме содержатся ферменты карбоангидраза, фосфатазы, холинестераза и другие ферменты.

Функции эритроцитов :

1. Перенос кислорода от легких к тканям.

2. Участие в транспорте СО 2 от тканей к легким.

3. Транспорт воды от тканей к легким, где она выделяется в виде пара.

4. Участие в свертывании крови, выделяя эритроцитарные факторы свертывания.

5. Перенос аминокислот на своей поверхности.

6. Участвуют в регуляции вязкости крови вследствие пластичности. В результате их способности к деформации, вязкость крови в мелких сосудах меньше, чем крупных.

В одном микролитре крови мужчины содержится 4,5-5,0 млн. эритроцитов (4,5-5,0*10 12 /л). Женщин 3,7-4,7 млн. (3,7-4,7*10 12 /л).

Подсчет количества эритроцитов производится в камере Горяева . Для этого кровь в специальном капилляре меланжере (смеситель) для эритроцитов смешивают с 3% раствором хлорида натрия в соотношении 1:100 или 1:200. Затем капелька этой смеси помещается в сетчатую камеру. Она создается средним выступом камеры и покровным стеклом. Высота камеры 0,1 мм. На среднем выступе нанесена сетка, образующая большие квадраты. Часть этих квадратов разделена на 16 маленьких. Каждая сторона малого квадрата имеет величину 0,05 мм. Следовательно, объем смеси над малым квадратом будет составлять 1/10 мм*1/20мм*1/20мм = 1/4000мм 3 .

После заполнения камеры, под микроскопом считают количество эритроцитов в 5-ти тех больших квадратах, которые разделены на маленькие, т.е. в 80 маленьких. Затем рассчитывают количество эритроцитов в одном микролитре крови по формуле:

Х = 4000*а*в/б.

Где а – общее количество эритроцитов, полученное при подсчете; б – число малых квадратов в которых производился подсчет (б = 80); в – разведение крови (1:100, 1:200); 4000 – величина, обратная объему жидкости над малым квадратом.

Для быстрого подсчета при большом количестве анализов используют фотоэлектрические эритрогемометры . Принцип их действия основан на определении прозрачности взвеси эритроцитов с помощью пучка света, проходящего от источника к светочувствительному датчику. Фотоэлектрокалориметры. Увеличение содержания эритроцитов в крови называется эритроцитозом или эритремией ; уменьшение – эритропенией или анемией . Эти изменения могут быть относительными и абсолютными. Например, относительное уменьшение их количества возникает при задержке воды в организме, а увеличение – при обезвоживании. Абсолютное уменьшение содержания эритроцитов, т.е. анемия, наблюдается при кровопотере, нарушениях кроветворения, разрушении эритроцитов гемолитическими ядами или при переливании несовместимой крови.

Гемолиз – это разрушение мембраны эритроцитов и выход гемоглобина в плазму. В результате кровь становится прозрачной.

Различают следующие виды гемолиза:

1. По месту возникновения:

· Эндогенный , т.е. в организме.

· Экзогенный , вне его. Например, во флаконе с кровью, аппарате искусственного кровообращения.

2. По характеру:

· Физиологический . Он обеспечивает разрушение старых и патологических форм эритроцитов. Имеется два механизма. Внутриклеточный гемолиз происходит в макрофагах селезенки, костного мозга, клетках печени. Внутрисосудистый – в мелких сосудах, из которых гемоглобин с помощью белка плазмы гаптоглобина переносится к клеткам печени. Там гем гемоглобина превращается в билирубин. В сутки разрушается около 6-7 г гемоглобина.

· Патологический .

3. По механизму возникновения:

· Химический . Возникает при воздействии на эритроциты веществ, растворяющих липиды мембраны. Это спирты, эфир, хлороформ, щелочи кислоты и т.д. В частности, при отравлении большой дозой уксусной кислоты возникает выраженный гемолиз.

· Температурный . При низких температурах в эритроцитах образуются кристаллики льда, разрушающие их оболочку.

· Механический . Наблюдается при механических разрывах мембран. Например, при встряхивании флакона с кровью или ее перекачивание аппаратом искусственного кровообращения.

· Биологический . Происходит при действии биологических факторов. Эти гемолитические яды бактерий, насекомых, змей. В результате переливания несовместимой крови.

· Осмотический . Возникает в том случае, если эритроциты попали в среду с осмотическим давлением ниже, чем у крови. Вода входит в эритроциты, они набухают и лопаются. Концентрация хлорида натрия, при которой происходит гемолиз 50% всех эритроцитов, является мерой их осмотической стойкости. Ее определяют в клинике для диагностики заболеваний печени, анемий. Осмотическая стойкость должна быть не ниже 0,46% NaCl.

При помещении эритроцитов в среду с большим, чем у крови, осмотическим давлением, происходит плазмолиз. Это сморщивание эритроцитов. Его используют для подсчета эритроцитов.

Эритроциты как понятие появляются в нашей жизни чаще всего в школе на уроках биологии в процессе знакомства с принципами функционирования человеческого организма. Те, кто не обратил внимания в то время на тот материал, впоследствии могут вплотную столкнуться с красными кровяными клетками (а это и есть эритроциты) уже в поликлинике при обследовании.

Вас отправят на , а в результатах будет интересовать уровень эритроцитов, поскольку этот показатель относится к главным показателям здоровья.

Основная функция этих клеток – снабжение кислородом тканей тела человека и выведение из них углекислот. Нормальное их количество обеспечивает полноценную работу организма и его органов. При колебаниях уровня красных клеток появляются различные нарушения и сбои.

Эритроциты – это красные кровяные клетки человека и животных, содержащие гемоглобин.
Они имеют специфическую двояковогнутую дисковую форму. Из-за этой особенной формы общая поверхность этих клеток составляет до 3000 м² и превосходит поверхность тела человека в 1500 раз. Для обычного человека эта цифра интересна тем, что кровяная клетка выполняет одну из своих основных функций именно своей поверхностью.

Справочно. Чем больше суммарная поверхность красных кровяных клеток, тем лучше для организма.
Если бы эритроциты были обычной для клеток шарообразной формы, то площадь их поверхности была на 20 % меньше существующей.

Благодаря своей необычной форме красные клетки могут:

Транспортировать большее количество кислорода и углекислого газа.
Проходить через узкие и изогнутые капиллярные сосуды. Способность проходить в самые отдаленные участки человеческого тела эритроциты теряют с возрастом, а также при патологиях, связанных с изменением формы и размеров.

Один кубический миллиметр крови здорового человека содержит 3,9-5 миллионов красных кровяных клеток.

Химический состав эритроцитов выглядит так:

60% – вода;
40% – сухой остаток.

Сухой остаток телец состоит из:

90-95 % – гемоглобин, красный пигмент крови;
5-10 % – распределяются между липидами, белками, углеводами, солями и ферментами.

Такие клеточные структуры как ядро и хромосомы у кровяных телец отсутствуют. К безядерному состоянию эритроциты приходят в ходе последовательных преобразований в жизненном цикле. То есть жесткая составляющая клеток уменьшена до минимума. Спрашивается, зачем?

Справочно. Природа так создала красные клетки, чтобы, имея стандартный размер 7-8 мкм, они проходили через мельчайшие капилляры диаметром 2-3 мкм. Отсутствие жесткого ядра как раз и позволяет “протискиваться” сквозь тончайшие капилляры, чтобы донести до всех клеток кислород.

Образование, жизненный цикл и разрушение красных клеток

Образуются эритроциты от предшествующих клеток, которые происходят от стволовых. Зарождаются красные тельца в костном мозге плоских костей – черепе, позвоночнике, грудине, ребрах и костях таза. В случае, когда по причине болезни костный мозг не в состоянии синтезировать красные кровяные тельца, они начинают вырабатываться другими органами, которые отвечали за их синтез во внутриутробном развитии (печень и селезенка).

Заметим, что, получив результаты общего анализа крови, вы можете столкнуться с обозначением RBC – это английская аббревиатура red blood cell count – количество красных кровяных телец.

Справочно. Эритроциты (RBC) производятся (эритропоэз) в костном мозге под контролем гормона эритропоэтина (ЭПО). Клетки в почках производят ЭПО в ответной реакции на уменьшение доставки кислорода (как при анемии и гипоксии), а также при повышении уровня андрогенов. Здесь важно, что в дополнение к ЭПО, для производства эритроцитов требуется поставка составляющих, главным образом железа, витамина B 12 и фолиевой кислоты, которые поставляются либо с пищей, либо в качестве добавок.

Живут эритроциты около 3-3,5 месяцев. Каждую секунду в теле человека их распадается от 2 до 10 миллионов. Старение клеток сопровождается изменением их формы. Разрушаются эритроциты чаще всего в печени и селезенке, образуя при этом продукты распада – билирубин и железо.

Задачи и функции эритроцитов

Основными функциями кровяных телец являются:

Перемещение кислорода из легких к тканям (с участием гемоглобина).
Перенос углекислого газа в обратном направлении (при участии гемоглобина и ферментов).
Участие в обменных процессах и регуляции водно-солевого баланса.
Перенесение в ткани жироподобных органических кислот.
Обеспечение питания тканей (эритроциты поглощают и переносят аминокислоты).
Непосредственное участие в свертываемости крови.
Защитная функция. Клетки способны всасывать вредные вещества и переносить антитела – иммуноглобулины.
Способность к подавлению высокой иммунореактивности, что может использоваться для лечения различных опухолей и аутоиммунных заболеваний.
Участие в регуляции синтеза новых клеток – эритропоэза.
Кровяные тельца помогают поддерживать кислотно-щелочной баланс и осмотическое давление, которые необходимы для осуществления биологических процессов в организме.

По каким параметрам характеризуют эритроциты

Основные параметры развернутого анализа крови:

Уровень гемоглобина
Гемоглобин - это пигмент в составе эритроцитов, который помогает осуществлению газообмена в организме. Повышение и снижение его уровня чаще всего связано с количеством кровяных телец, но случается, что эти показатели меняются независимо друг от друга.
Нормой для мужчин является от 130 до 160 г/л, для женщин – от 120 до 140 г/л и 180–240 г/л для младенцев. Недостаток гемоглобина в крови называют анемией. Причины повышения уровня гемоглобина аналогичны причинам снижения числа красных клеток.
СОЭ – скорость оседания эритроцитов.
Показатель СОЭ может повышаться при наличии воспалений в организме, а снижение его обусловлено хроническим нарушением кровообращения.
В клинических исследованиях показатель СОЭ дает представление об общем состоянии организма человека. В норме СОЭ должен составлять 1-10 мм/час у мужчин, и 2-15 мм/час у женщин.

При сниженном количестве красных телец в крови СОЭ растет. Снижение СОЭ происходит при различных эритроцитозах.

Современные гематологические анализаторы, кроме гемоглобина, эритроцитов, гематокрита и других обычных анализов крови, могут снимать и другие показатели, называемые эритроцитарными индексами.

MCV – средний объем эритроцитов.

Очень важный показатель, который определяет вид анемии по характеристике красных клеток. Высокий уровень MCV показывает гипотонические нарушения в плазме. Низкий уровень говорит о гипертоническом состоянии.

МСН – среднее содержание гемоглобина в эритроците. Нормальное значение показателя при исследовании в анализаторе должно составлять 27 – 34 пикограммов (пг).
МСНС – средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах.

Показатель взаимосвязан с MCV и МСН.

RDW - распределение эритроцитов по объему.

Показатель помогает дифференциации анемий в зависимости от его значений. Показатель RDW совместно с расчетом MCV снижается при микроцитарных анемиях, но его необходимо изучать одновременно с гистограммой.

Эритроциты в моче

Повышенное содержание красных телец имеет название гематурия (кровь в моче). Подобная патология объясняется слабостью капилляров почек, пропускающих в мочу эритроциты, и сбоями в фильтрации почек.

Также причиной гематурии могут быть микротравмы слизистой мочеточников, уретры или мочевого пузыря.
Максимальный уровень кровяных клеток в моче у женщин - не более 3 единиц в поле зрения, у мужчин - 1-2 единицы.
При анализе мочи по Нечипоренко считаются эритроциты в 1 мл мочи. Нормой является показатель до 1000 ед/мл.
Показатель более 1000 ед/мл может указывать на наличие камней и полипов в почках или мочевом пузыре и других состояниях.

Нормы содержания эритроцитов в крови

Общее количество эритроцитов, содержащихся в теле человека в целом, и количество красных телец, курсирующих по системе кровообращения – понятия различные.

В общее число входят 3 вида клеток:

те, которые еще не покинули костный мозг;
находящиеся в «депо» и ожидающие своего выхода;
курсирующие по кровяным каналам.

Являются эритроциты. Строение и функции этих красных телец крайне важны для самого существования человеческого организма.

О строении эритроцитов

Данные клетки обладают несколько необычной морфологией. Внешний вид их более всего походит на двояковогнутую линзу. Только в результате длительной эволюции подобную структуру смогли получить эритроциты. Строение и функции при этом тесно связаны. Дело в том, что двояковогнутая форма обладает сразу несколькими обоснования. В первую очередь она позволяет эритроцитам переносить ещё большее количество гемоглобина, что очень положительно влияет на объёме кислорода, поступающего в дальнейшем к клеткам и тканям. Ещё одним большим преимуществом двояковогнутой формы является возможность красных кровяных клеток проходить даже через самые узкие сосуды. В итоге это значительно снижает возможность их тромбирования.

Об основной функции эритроцитов

Красные кровяные клетки обладают возможностью переносить кислород. Этот газ просто необходим для каждого человека. При этом его поступление в клетки должно быть практически беспрерывным. Снабжение кислородом всего организма представляет собой не самую лёгкую задачу. Для этого необходимо наличие специального белка-переносчика. В качестве него выступает гемоглобин. Строение эритроцитов таково, что на своей поверхности каждый из них может нести от 270 до 400 млн. молекул.

Насыщение кислородом происходит в капиллярах, расположенных в клеточной ткани. Здесь происходит газообмен. При этом клетки отдают углекислый газ, который организму в избыточном количестве не нужен.

Капиллярная сеть в лёгких является очень обширной. При этом движение крови по ней имеет минимальную скорость. Это необходимо для того, чтобы была возможность газообмена, ведь в противном случае большинство эритроцитов не успеют отдать углекислый газ и насытиться кислородом.

О гемоглобине

Без этого вещества основная функция эритроцитов в организме реализована не была бы. Дело в том, что именно гемоглобин является основным переносчиком кислорода. Данный газ может попасть к клеткам также и с потоком плазмы, однако в этой жидкости он находится в совсем незначительном количестве.

Строение гемоглобина достаточно сложное. В его состав входит сразу 2 соединения - гем и глобин. В структуре гема содержится железо. Оно необходимо для эффективного связывания кислорода. Причём именно этот металл и придаёт крови её характерный красный цвет.

Дополнительные функции эритроцитов в крови

В настоящее время достоверно известно, что данные клетки осуществляют не только транспортировку газов. Ещё за очень многое отвечают и функции их сильно связаны. Дело в том, что эти двояковогнутые клетки крови обеспечивают транспортировку аминокислот во все участки организма. Данные вещества являются строительным материалом для дальнейшего образования белковых молекул, которые необходимы везде. Только после его формирования в достаточном количестве потенциал основной функции эритроцитов человека может быть раскрыт на 100%

Помимо транспортировки, эритроциты участвуют ещё и в защите организма. Дело в том, что на их поверхности располагаются специальные молекулы - антитела. Они способны связывать токсины и уничтожать чужеродные вещества. Здесь функции эритроцитов и лейкоцитов весьма схожи, ведь белые клетки крови являются основным фактором защиты организма от патогенных микроорганизмов.

Кроме всего прочего, красные кровяные клетки участвуют и в ферментативной деятельности организма. Дело в том, что они переносят на себе достаточно большое количество этих биологически активных веществ.

Какую функцию выполняют эритроциты, помимо указанных? Конечно же, свёртывающую. Дело в том, что именно эритроциты выделяют один из факторов свёртывания крови. В том случае, если бы они не смогли реализовать данную функцию, то даже самые лёгкие повреждения кожных покровов стали бы серьёзной угрозой для человеческого организма.

В настоящее время известно и ещё об одной функции эритроцитов в крови. Речь идёт об участии в выведении излишков воды вместе с паром. Для этого жидкость доставляется эритроцитами к лёгким. В результате организм избавляется от лишней жидкости, что также позволяет поддерживать уровень артериального давления на постоянном уровне.

Благодаря своей пластичности эритроциты способны регулировать Дело в том, что в небольших сосудах она должна поддерживаться на более низком уровне, чем в крупных. Благодаря наличию у эритроцитов возможности несколько изменять свою форму их прохождение по кровеносному руслу становится более простым и быстрым.

Слаженная работа всех клеток крови

Стоит отметить, что функции эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов в значительной степени пересекаются. Это обуславливает гармоничное выполнение всех задач, возложенных на кровь. Так, к примеру, функции эритроцитов, лейкоцитов перекликаются в сфере защиты организма от всего чужеродного. Естественно, что основная роль здесь принадлежит белым клеткам кровь, ведь они отвечают за формирование устойчивого иммунитета. Что касается эритроцитов, то они выступают в роли переносчиков антител. Данная функция также достаточно важна.

Если говорить о совместной деятельности красных клеток крови и тромбоцитов, то здесь речь пойдёт, естественно, о свёртывании. Тромбоцитарные пластинки свободно циркулируют в крови в количестве от 150*10 9 до 400*10 9 . В случае повреждения стенки кровеносного сосуда данные клетки направляются к месту травмирования. Благодаря им происходит закрытие дефекта и При этом для свёртывания необходимо наличие в крови всех условий-факторов. Один из них вырабатывается как раз-таки эритроцитами. Без его формирования процесс свёртывания попросту не запустится.

О нарушениях деятельности эритроцитов

Чаще всего они возникают тогда, когда количество данных клеток в крови заметно снижается. В том случае, если их число становится меньше, чем 3,5*10 12 /л, то это уже считается патологией. Особенно актуально это для мужчин. При этом намного большим значением для реализации функции эритроцитов является достаточный уровень содержания гемоглобина. Этот белок должен находиться в крови в количестве от 130 до 160 г/л для мужчин и от 120 до 150 г/л для женщин. Если происходит снижение данного показателя, то такое состояние называется анемией. Его опасность заключается в том, что тканям и органам поступает недостаточное количество кислорода. Если речь идёт о незначительном снижении (до 90-100 г/л), то оно не влечёт за собой серьёзных последствий. В том случае, когда данный показатель снижается ещё больше, то основная функция эритроцитов может значительно страдать. При этом дополнительная нагрузка ложится на сердце, так как оно пытается хотя бы несколько компенсировать нехватку тканей в кислороде, увеличивая частоту своих сокращений и быстрее перегоняя кровь по сосудам.

Когда понижается гемоглобин?

Прежде всего это происходит в результате дефицита железа в организме человека. Данное состояние возникает при недостаточном поступлении этого элемента с пищей, а также во время беременности, когда из крови матери его забирает плод. Особенно характерно такое состояние для женщин, у которых перерыв между двумя беременностями был менее 2 лет.

Достаточно часто находится на низком уровне после кровотечений. При этом скорость его восстановления будет зависеть от характера питания человека, а также приёма тех или иных железосодержащих препаратов.

Что делать, чтобы улучшить работу эритроцитов?

После того как стало понятным, какую эритроциты выполняют функцию, сразу же возникают вопросы о том, как улучшить их деятельность, чтобы обеспечить организм ещё большим количеством гемоглобина. В настоящее время известно сразу несколько способов достижения данной цели.

Правильно выбираем место для отдыха

Увеличить количество эритроцитов в крови можно при помощи посещения гористой местности. Естественно, что за несколько дней красных клеток больше не станет. Для нормального положительного эффекта нужно пробыть здесь хотя бы несколько недель, а лучше месяцев. Ускоренная выработка эритроцитов на высоте обусловлена тем, что там воздух разрежен. Это означает, что концентрация кислорода в нём меньше. Для обеспечения полноценного снабжения данным газом в условиях его дефицита ускоренными темпами образуются новые эритроциты. Если затем вернуться в привычную для себя местность, то и уровень красных кровяных телец через некоторое время станет прежним.

Таблетка в помощь красным клеткам

Существуют и медикаментозные способы увеличения количества эритроцитов. Они основаны на применении препаратов, содержащих эритропоэтин. Данное вещество способствует росту и развитию красных кровяных телец. В итоге они вырабатываются в большем количестве. Стоит отметить, что спортсменам такое вещество использовать нежелательно, иначе их уличат в применении допинга.

О и правильном питании

В случае когда уровень гемоглобина падает ниже 70 г/л, то это становится серьёзной проблемой. Для улучшения ситуации проводится переливание эритроцитарной массы. Процесс сам по себе не самый полезный для организма, ведь даже при правильном подборе крови по группе АВ0 и резус-фактору она всё равно будет являться чужеродным материалом и вызывать определённую ответную реакцию.

Зачастую низкий уровень гемоглобина обусловлен низким потреблением мяса. Дело в том, что только из животных белков можно получить достаточное количество железа. Этот элемент из растительного протеина усваивается значительно хуже.

Эритроциты или красные кровяные тельца являются самыми многочисленными из высокоспециализированных клеток крови. Функции эритроцитов обширны, но главная из них состоит в том, что они насыщают кислородом ткани организма, возвращая двуокись углерода назад, в легкие.

Что такое эритроциты?

Даже те, кто далек от медицины, иногда задаются вопросами: что такое эритроциты в крови? Для чего они нужны? Наравне с тромбоцитами и лейкоцитами эти кровяные клетки образуются в красном костном мозге позвоночных животных и в том числе человека. Они являются самыми многочисленными и участвуют в жизнедеятельности всех систем, способствуя перемещению кислорода по тканям и органам. Из-за своей формы и уникальной пластичности эритроциты могут легко двигаться по капиллярам, облегчая газообмен.

Строение эритроцитов

Строение и функции эритроцитов делают их пластичными, легко деформирующимися. Жидкое содержимое клеток – цитоплазма – богата гемоглобином, который содержит двухвалентный атом железа, связывающий кислород. Этот же пигмент придает тельцам красный цвет. Эритроцитарные клетки имеют дисковидную форму и не имеют ядра, которое в процессе созревания утрачивается. Состав красных телец следующий:

сетчатая строма;
заполненная гемоглобином ячейка;
плотная оболочка.

Строение эритроцитов человека упрощенное: внутри находится мембрана, напоминающая сетку, тогда как плазматические оболочки лейкоцитов и тромбоцитов более сложные. Мембрана красных телец особенная – она непроницаема для катионов (за исключением калия), но хорошо пропускает анионы хлора, молекулы кислорода и углекислого газа.

Как образуются эритроциты в крови

Как образуются эритроциты? Происходит разрастание ткани путем размножения одной клетки, называемое пролиферацией. После этого стволовые клетки, как родоначальницы кроветворения, образуют крупное тельце с ядром, которое по мере роста эритроцита утрачивается. Попадая в кровяное русло, тельце трансформируется в готовый эритроцит. Процесс занимает до 3 часов, и красные клетки формируются в организме без перерыва.

Каждую секунду образуется более 2 млн эритроцитов в костном мозге позвоночника, черепа и ребер, кроме этого – в окончаниях рук и ног (у детей). Циркулируя в крови 3-4 месяца (около 110 дней), эритроциты поглощаются макрофагами и разрушаются в селезенке и печени. Небольшая часть их подвергается фагоцитозу – захватыванию твердыми частицами клеток – в сосудистом русле. Перенос кислорода по организму и участие в переносе углекислого газа – центральные функции эритроцитов. Производство клеток начинается на пятом месяце внутриутробного развития.

Как выглядят эритроциты?

Строение эритроцитов связано с выполняемой ими функцией, и внешне они отличаются от других кровяных клеток, циркулирующих в организме. Они имеют другую – особенную – форму и размеры. По природе кровяные тельца наделены своеобразными чертами – крохотный размер, форма приплюснутого диска, отсутствие ядра. Это необходимо для того, чтобы быстрее справляться с транспортировкой газа в крови.

Форма эритроцитов

Красные кровяные тельца представляют собой сплюснутый двояковыгнутый диск (дискоцит). Внутриклеточное пространство увеличено за счет неимения мембранных перегородок и ядра, которого лишены зрелые эритроциты всех млекопитающих. Форма эритроцитов человека увеличивает и суммарную площадь их поверхности. Внутри телец присутствует повышенный объем белкового пигмента гемоглобина, связывающего молекулы кислорода и углекислого газа.

Специфическая форма повышает эффективность основной функции всех эритроцитов. Однако вся масса кровяных телец неоднородна. Вместе с клетками правильной формы двояковыгнутого диска встречаются и другие, процент их из общего числа невелик (менее 10%). Это:

плоскоциты с плоской поверхностью;
стареющие виды данных клеток – эхиноциты;
шаровидные сфероциты;
куполообразные стоматоциты.

Эритроциты – размеры

Диаметр кровяных телец варьируется от 6 до 8,2 микрометров (мкм). Максимальная толщина – всего 2 мкм. Крохотный размер позволяет легко перемещаться по микроскопическим капиллярным сосудам. Явления, когда нормальные размеры эритроцитов увеличиваются в ту или иную сторону современная медицина называет макроцитоз и микроцитоз. Диаметр здоровых телец – 7-9 микрон, они именуются нормоциты. Все, что ниже – это микроциты, а выше – макроциты.

Какую функцию выполняют эритроциты крови?

Кровяные тельца играют важную роль в организме человека.

Помимо переноса кислорода к тканям из легких, функции эритроцитов в крови включают:

Обратную транспортировку углекислого газа к легким из тканей.
Перенос на своей поверхности полезных аминокислот.
Доставку воды от тканей к легким. Она выделяется в виде пара.
Выделение эритроцитарных факторов .
Регуляция вязкости крови, которая благодаря участию красных телец меньше в мелких сосудах по сравнению с крупными.

Дыхательная функция эритроцитов

Кислотно-основное состояние, то есть соотношение гидроксильных и водородных ионов в биологической среде, регулируется красными кровяными тельцами. Они же переправляют О2и СО2 от тканей к легким. Газообмен – основная функция эритроцитов.

Как это работает:

Вдыхаемый кислород попадает в легкие. Туда через узкие сосуды и крохотные капилляры протискиваются кровяные тельца.
Железо гемоглобина захватывает кислород, при этом пигмент меняет свой цвет от синего к красному. И эритроциты разносят собранный кислород по всему телу.
Водород окисляется клетками тела, и вместе с этим образуется углекислый газ. Большая часть возвращается назад через легкие, но некоторые молекулы остаются на эритроцитах.

Питательная функция эритроцитов

Отвечая на вопрос, какую функцию выполняют эритроциты, упоминают транспортную. Но «перевозят» они не только кислород с углекислым газом, но и полезные вещества. Незаменимые аминокислоты и липиды концентрируются на поверхности красных телец, попадая туда из плазмы, и транспортируются к клеткам тканей. В этом – питательные функции эритроцитов.

Защитная функция эритроцитов

Важной функцией эритроцитов является защита организма от вредных веществ. На поверхности красных кровяных телец находятся антитела белковой природы. Благодаря им эритроциты способны связывать некоторые токсины и обезвреживать их, выполняя роль защитника от ядов. Кроме того, красные тельца принимают участие в свертывании крови, гемостазе (сосудисто-тромбоцитарном) и фибринолизе – процессе растворения тромбов.

Ферментативная функция эритроцитов

Красные кровяные тельца – носители разнообразных ферментов. В этом заключается еще одна транспортная функция эритроцитов в крови человека. Все ферменты в кровяных клетках можно разделить на три вида:

регулирующие оксигенацию и диоксигенацию;
способствующие выполнению транспортных функций;
обеспечивающие биологические процессы энергией.

Гемолиз крови

Красные тельца живут не дольше отмеренного им срока – 110-120 суток – и разрушаются в крови непрерывно, высвобождая . Процесс носит название гемолиз, и его виды различаются по характеру, механизму и месту возникновения. Так эндогенный гемолиз происходит в организме, а экзогенный – вне него, например, в аппарате искусственного кровообращения. Кроме этого, разрушение эритроцитов бывает:

Внутриклеточным – в селезенке, печени, костном мозге.
Внутрисосудистым – в плазме крови.

По характеру различают физиологический и патологический распад кровяных телец. Эритроциты выполняют функцию транспортеров, возложенную на них, и гибнут в плазме крови или тканях. В последнем случае разрушение телец провоцируют негативные факторы и патологические состояния, такие как:

ревматические болезни;
патологии почек.

Можно назвать несколько разновидностей гемолиза:

Температурный , возникающий из-за воздействия холода.
Химический , которому способствует воздействие спиртов, эфира, щелочи, кислоты, растворяющих липиды в мембране.
Биологический , виной которому такие природные факторы, как яды насекомых, змей, бактерий или переливание человеку несовместимой крови.
Механический – возникает при разрыве мембран.
Осмотический , который наблюдается тогда, когда эритроциты попадают в среду, где осмотическое давление ниже, чем кровяное. В тельца входит вода, они набухают и разрываются.

Что такое СОЭ?

Лабораторные исследования показывают количество эритроцитов в крови, их размеры, форму, изменение. Но есть особый анализ (скорость оседания эритроцитов), отражающий соотношение фракций белков плазмы. Для этого кровь помещают в пробирку, содержащую препятствующие ее свертываемости вещества. Вес кровяных телец выше, чем плазмы (1,080 к 1,029), и они оседают внизу. Замеряя время, за которое это произойдет, высчитывают СОЭ.

Если показатели имеют отклонение, врачи рассматривают это, как косвенный признак текущего заболевания воспалительного характера, например:

панкреатит;
аднексит.

Норма эритроцитов по данному исследованию различается в зависимости от возраста и пола:

Скорость движения красных телец у новорожденных – 1-2 мм/ч. В период от месяца до полугода она резко возрастает до 11-17 мм/ч, но потом приходит к показателям 1-8 мм/ч.
СОЭ у мужчин не превышает 2-10 мм/ч.
У женщин этот показатель: от 3 до 15 мм/ч , у беременных выше – с приближением родов доходит до максимальных значений 55 мм/ч.

Норма эритроцитов в крови

О наличии патологических состояний говорит и концентрация в крови красных телец. Чтобы подсчитать количество их, используют особый аппарат – камеру Горяева. Биоматериал помещают в смеситель и разбавляют ее с 3% раствором хлорида – соотношение 1:100. Капля смеси поставляется в камеру с квадратными сетками, когда они заполняются, лаборанты рассматривают результаты под микроскопом и высчитывают число эритроцитов в 1 мкл крови.

Среднее значение нормы – 3,8 до 5,10 х 10¹²/л, т.е. несколько миллионов клеток в микролитре. Цифры также меняются от возраста и пола.

Основная функция которых состоит в транспорте кислорода (О2) из легких в ткани и двуокиси углерода (СО2) из тканей в легкие.

Зрелые эритроциты не имеют ядра и цитоплазматических органелл. Поэтому они не способны к синтезу белков или липидов, синтезу АТФ в процессах окислительного фосфорилирования. Это резко уменьшает собственные потребности эритроцитов в кислороде (не более 2% от всего кислорода, транспортируемого клеткой), а синтез АТФ осуществляется в ходе гликолитического расщепления глюкозы. Около 98% массы белков цитоплазмы эритроцита составляет .

Около 85% эритроцитов, называемых нормоцитами, имеют диаметр 7-8 мкм, объем 80-100 (фемтолитров, или мкм 3) и форму — в виде двояковогнутых дисков (дискоциты). Это обеспечивает им большую площадь газообмена (суммарно для всех эритроцитов около 3800 м 2) и уменьшает расстояние диффузии кислорода до места его связывания с гемоглобином. Примерно 15% эритроцитов обладают различной формой, размерами и могут иметь отростки на поверхности клеток.

Полноценные «зрелые» эритроциты обладают пластичностью — способностью к обратимой деформации. Это позволяет им проходить но сосудам с меньшим диаметром, в частности, через капилляры с просветом в 2-3 мкм. Такая способность к деформации обеспечивается за счет жидкостного состояния мембраны и слабого взаимодействия между фосфолипидами, белками мембраны (гликофорины) и цитоскелетом белков внутриклеточного матрикса (спектрин, анкирин, гемоглобин). В процессе старения эритроцитов происходит накопление в мембране холестерола, фосфолипидов с более высоким содержанием жирных кислот, возникает необратимая агрегация спектрина и гемоглобина, что вызывает нарушение структуры мембраны, формы эритроцитов (из дискоцитов они превращаются в сфероциты) и их пластичности. Такие эритроциты не могут проходить через капилляры. Они захватываются и разрушаются макрофагами селезенки, а отдельные из них гемолизируются внутри сосудов. Гликофорины придают гидрофильные свойства наружной поверхности эритроцитов и электрический (дзета) потенциал. Поэтому эритроциты отталкиваются друг от друга и находятся в плазме во взвешенном состоянии, определяя суспензионную устойчивость крови.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) — показатель, характеризующий оседание эритроцитов крови при добавлении антикоагулянта (например, цитрата натрия). Определение СОЭ производят, измеряя высоту столбика плазмы над эритроцитами, осевшими в вертикально расположенном специальном капилляре за 1 ч. Механизм этого процесса определяется функциональным состоянием эритроцита, его зарядом, белковым составом плазмы и другими факторами.

Удельный вес эритроцитов выше, чем плазмы крови, поэтому в капилляре с кровью, лишенной возможности свертываться, они медленно оседают. СОЭ составляет у здоровых взрослых людей 1-10 мм/ч у мужчин и 2-15 мм/ч у женщин. У новорожденных СОЭ равно 1-2 мм/ч, а у пожилых людей — 1-20 мм/ч.

К основным факторам, влияющим на СОЭ, относят: количество, форму и размеры эритроцитов; количественное соотношение различных видов белков плазмы крови; содержание желчных пигментов и др. Повышение содержания альбуминов и желчных пигментов, а также повышение количества эритроцитов в крови вызывает возрастание дзета-потенциала клеток и уменьшение СОЭ. Увеличение содержания в плазме крови глобулинов, фибриногена, снижение содержания альбуминов и уменьшение количества эритроцитов сопровождается увеличением СОЭ.

Одной из причин более высокого значения СОЭ у женщин, по сравнению с мужчинами, является более низкое количество эритроцитов в крови женщин. СОЭ увеличивается при сухоядении и голодании, после вакцинации (вследствие увеличения содержания глобулинов и фибриногена в плазме), во время беременности. Замедление СОЭ может наблюдаться при повышении вязкости крови вследствие усиленного испарения пота (например, при действии высокой внешней температуры), при эритроцитозе (например, у жителей высокогорья или у альпинистов, у новорожденных).

Количество эритроцитов

Число эритроцитов в периферической крови взрослого человека составляет: у мужчин — (3,9-5,1)*10 12 клеток/л; у женщин — (3,7-4,9) . 10 12 клеток/л. Их количество в разные возрастные периоды у детей и взрослых отражено в табл. 1. У пожилых людей количество эритроцитов приближается в среднем к нижней границе нормы.

Увеличение количества эритроцитов в единице объема крови выше верхней границы нормы называется эритроцитозом : для мужчин — выше 5,1 . 10 12 эритроцитов/л; для женщин — выше 4,9 . 10 12 эритроцитов/л. Эритроцитоз бывает относительным и абсолютным. Относительный эритроцитоз (без активации эритропоэза) наблюдается при повышении вязкости крови у новорожденных (см. табл. 1), во время физической работы или действии на организм высокой температуры. Абсолютный эритроцитоз является следствием усиленного эритропоэза, наблюдаемого при адаптации человека к высокогорью или у тренированных на выносливость лиц. Эригроцитоз развивается при некоторых заболеваниях крови (эритремии) или как симптом других заболеваний (сердечной или легочной недостаточности и др.). При любом виде эритроцитоза обычно увеличивается содержание в крови гемоглобина и гематокрит.

Таблица 1. Показатели красной крови у здоровых детей и взрослых

	Эритроциты 10 12 /л	Ретикулоциты, %	Гемоглобин, г/л	Гематокрит, %	МСНС г/100 мл
Новорожденные
1-я неделя

6 месяцев


Взрослые мужчины
Взрослые женщины

Примечание. MCV (mean corpuscular volume) — средний объем эритроцитов; МСН (mean corpuscular hemoglobin) среднее содержание гемоглобина в эритроците; МСНС (mean corpuscular hemoglobin concentration) — содержание гемоглобина в 100 мл эритроцитов (концентрация гемоглобина в одном эритроците).

Эритропения — это уменьшение количества эритроцитов в крови меньше нижней границы нормы. Она также может быть относительной и абсолютной. Относительная эритропения наблюдается при увеличении поступления жидкости в организм при не измененном эритропоэзе. Абсолютная эритропения (анемия) является следствием: 1) повышенного кроверазрушения (аутоиммунный гемолиз эритроцитов, избыточная кроверазрушающая функция селезенки); 2) понижения эффективности эритропоэза (при дефиците железа, витаминов (особенно, группы В) в пищевых продуктах, отсутствии внутреннего фактора Кастла и недостаточном всасывании витамина В 12); 3) кровопотери.

Основные функции эритроцитов

Транспортная функция заключается в переносе кислорода и углекислого газа (дыхательная или газотранспортная), питательных (белки, углеводы и др.) и биологически активных (NO) веществ. Защитная функция эритроцитов заключается в их способности связывать и обезвреживать некоторые токсины, а также участвовать в процессах свертывания крови. Регуляторная функция эритроцитов заключается в их активном участии в поддержании кислотно-основного состояния организма (рН крови) с помощью гемоглобина, который может связывать С0 2 (снижая тем самым содержание Н 2 С0 3 в крови) и обладает амфолитными свойствами. Эритроциты могут также участвовать в иммунологических реакциях организма, что обусловлено наличием в их клеточных мембранах специфических соединений (гликопротеинов и гликолипидов), обладающих свойствами антигенов (аглютиногенов).

Жизненный цикл эритроцитов

Местом образования эритроцитов в организме взрослого человека является красный костный мозг. В процессе эритропоэза из полипотентной стволовой гемопоэтической клетки (ПСГК) через ряд промежуточных этапов образуются ретикулоциты, которые выходят в периферическую кровь и превращаются через 24-36 ч в зрелые эритроциты. Срок их жизни — 3-4 месяца. Место гибели — селезенка (фагоцитоз макрофагами до 90%) или внутрисосудистый гемолиз (обычно до 10%).

Функции гемоглобина и его соединения

Основные функции эритроцитов обусловлены наличием в их составе особого белка — . Гемоглобин осуществляет связывание, транспорт и высвобождение кислорода и углекислого газа, обеспечивая дыхательную функцию крови, участвует в регуляции , выполняя регуляторную и буферную функции, а также придает эритроцитам и крови красный цвет. Гемоглобин выполняет свои функции лишь находясь в эритроцитах. В случае гемолиза эритроцитов и выхода гемоглобина в плазму он не может выполнять свои функции. Гемоглобин в плазме связывается с белком гаптоглобином, образующийся комплекс захватывается и разрушается клетками фагоцитирующей системы печени и селезенки. При массивном гемолизе гемоглобин удаляется из крови почками и появляется в моче (гемоглобинурия). Период его полу вы ведения составляет около 10 мин.

Молекула гемоглобина имеет две пары полипептидных цепей (глобин — белковая часть) и 4 гема. Гем — комплексное соединение протопорфирина IX с железом (Fe 2+), которое обладает уникальной способностью присоединять или отдавать молекулу кислорода. При этом железо, к которому присоединяется кислород остается двухвалентным, оно может легко окисляться также до трехвалентного. Гем является активной или так называемой простетической группой, а глобин — белковым носителем гема, создающим для него гидрофобный карман и защищающим Fe 2+ от окисления.

Существует ряд молекулярных форм гемоглобина. В крови взрослого человека содержатся НbА (95-98% НbА 1 и 2-3% НbA 2) и HbF (0,1-2%). У новорожденных преобладает HbF (почти 80%), а у плода (до 3-месячного возраста) — гемоглобин типа Gower I.

Нормальное содержание гемоглобина в крови мужчин составляет в среднем 130-170 г/л, у женщин — 120-150 г/л, у детей — зависит от возраста (см. табл. 1). Общее содержание гемоглобина в периферической крови равно примерно 750 г (150 г/л. 5 л крови = 750 г). Один грамм гемоглобина может связать 1,34 мл кислорода. Оптимальное выполнение эритроцитами дыхательной функции отмечается при нормальном содержании в них гемоглобина. Содержание (насыщение) в эритроците гемоглобина отражают следующие показатели: 1) цветовой показатель (ЦП); 2) МСН — среднее содержание гемоглобина в эритроците; 3) МСНС — концентрация гемоглобина в эритроците. Эритроциты с нормальным содержанием гемоглобина характеризуются ЦП = 0,8-1,05; МСН = 25,4-34,6 пг; МСНС = 30-37 г/дл и называются нормохромными. Клетки со сниженным содержанием гемоглобина имеют ЦП < 0,8; МСН < 25,4 пг; МСНС < 30 г/дл и получили название гипохромных. Эритроциты с повышенным содержанием гемоглобина (ЦП > 1,05; МСН > 34,6 пг; МСНС > 37 г/дл) называются гиперхромными.

Причиной гипохромии эритроцитов чаще всего является их образование в условиях дефицита железа (Fe 2+) в организме, а гиперхромии — в условиях недостатка витамина В 12 (цианокобаламин) и (или) фолиевой кислоты. В ряде районов нашей страны имеется низкое содержание Fe 2+ в воде. Поэтому у их жителей (особенно, у женщин) повышена вероятность развития гипохромной анемии. Для ее профилактики необходимо компенсировать недостаток поступления железа с водой пищевыми продуктами, содержащими его в достаточных количествах или специальными препаратами.

Соединения гемоглобина

Гемоглобин, связанный с кислородом, называется оксигемоглобином (НbО 2). Его содержание в артериальной крови достигает 96-98%; НbО 2 , отдавший O 2 после диссоциации, называется восстановленным (ННb). Гемоглобин связывает углекислый газ, образуя карбгемоглобин (НЬСО 2). Образование НbС0 2 не только способствует транспорту СО 2 , но и снижает образование угольной кислоты и поддерживает тем самым гидрокарбонатный буфер плазмы крови. Оксигемоглобин, восстановленный гемоглобин и карбгемоглобин называются физиологическими (функциональными) соединениями гемоглобина.

Карбоксигемоглобин — соединение гемоглобина с угарным газом (СО — оксид углерода). Гемоглобин обладает существенно большим сродством к СО, чем к кислороду, и образует карбоксигемоглобин при небольших концентрациях СО, теряя при этом способность связывать кислород и создавая угрозу для жизни. Еще одним нефизиологическим соединением гемоглобина является метгемоглобин. В нем железо окислено до трехвалентного состояния. Метгемоглобин не способен вступать в обратимую реакцию с О 2 и является соединением функционально не активным. При его избыточном накоплении в крови также возникает угроза для жизни человека. В связи с этим, метгемоглобин и карбоксигемоглобин называются еще патологическими соединениями гемоглобина.

У здорового человека метгемоглобин постоянно присутствует в крови, но в очень небольших количествах. Образование метгемоглобина происходит под действием окислителей (перекисей, нитропроизводных органических веществ и др.), которые постоянно поступают в кровь из клеток различных органов, особенно, кишечника. Образование метгемоглобина ограничивают антиоксиданты (глутатион и аскорбиновая кислота), присутствующие в эритроцитах, а его восстановление в гемоглобин происходит в процессе ферментативных реакций с участием эритроцитарных ферментов дегидрогеназ.

Эритропоэз

Эритропоэз - это процесс образования эритроцитов из ПСГК. Количество эритроцитов, содержащихся в крови, зависит от соотношения эритроцитов, образующихся и разрушающихся в организме за одно и то же время. У здорового человека количество образующихся и разрушающихся эритроцитов равно, что обеспечивает в нормальных условиях поддержание относительно постоянного числа эритроцитов в крови. Совокупность структур организма, включающих периферическую кровь, органы эритропоэза и разрушения эритроцитов называют эритроном.

У взрослого здорового человека эритропоэз происходит в гемопоэтическом пространстве между синусоидами красного костного мозга и завершается в кровеносных сосудах. Под влиянием сигналов клеток микроокружения, активированных продуктами разрушения эритроцитов и других клеток крови, раннедействующие факторы ПСГК дифференцируются в коммитированные олигопотентные (миелоидные), а затем в унипотентные стволовые гемопоэтические клетки эритроидного ряда (БОЕ-Э). Дальнейшая дифференцировка клеток эритроидного ряда и образование непосредственных предшественников эритроцитов — ретикулоцитов происходит под влиянием позднедействующих факторов, среди которых ключевую роль играет гормон эритропоэтин (ЭПО).

Ретикулоциты выходят в циркулирующую (периферическую) кровь и в течение 1-2 дней преобразуются в эритроциты. Содержание ретикулоцитов в крови составляет 0,8-1,5% от количества эритроцитов. Продолжительность жизни эритроцитов составляет 3-4 месяца (в среднем 100 дней), после чего они выводятся из кровотока. За сутки в крови замещается около (20-25) . 10 10 эритроцитов ретикулоцитами. Эффективность эритропоэза при этом составляет 92-97%; 3-8% клеток- предшественниц эритроцитов не завершают цикл дифференцирования и разрушаются в костном мозге макрофагами — неэффективный эритропоэз. В особых условиях (например, стимуляции эритропоэза при анемиях) неэффективный эритропоэз может достигать 50%.

Эритропоэз зависит от многих экзогенных и эндогенных факторов и регулируется сложными механизмами. Он зависит от достаточного поступления в организм с пищей витаминов, железа, других микроэлементов, незаменимых аминокислот, жирных кислот, белка и энергии. Их недостаточное поступление ведет к развитию алиментарной и других форм дефицитных анемий. Среди эндогенных факторов регуляции эритропоэза ведущее место отводится цитокинам, в особенности эритропоэтину. ЭПО является гормоном гликопротеиновой природы и основным регулятором эритропоэза. ЭПО стимулирует пролиферацию и дифференцирование всех клеток-предшественниц эритроцитов, начиная с БОЕ-Э, увеличивает скорость синтеза в них гемоглобина и угнетает их апоптоз. У взрослого человека главным местом синтеза ЭПО (90%) являются перитубулярные клетки ночек, в которых образование и секреция гормона увеличиваются при снижении напряжения кислорода в крови и в этих клетках. Синтез ЭПО в почках усиливается под влиянием гормона роста, глюкокортикоидов, тестостерона, инсулина, норадреналина (через стимуляцию β1-адренорецепторов). В небольших количествах ЭПО синтезируется в клетках печени (до 9%) и макрофагах костного мозга (1%).

В клинике для стимуляции эритропоэза используется рекомбинантный эритропоэтин (rHuEPO).

Угнетают эритропоэз женские половые гормоны эстрогены. Нервная регуляция эритропоэза осуществляется АНС. При этом увеличение тонуса симпатического отдела сопровождается усилением эритропоэза, а парасимпатического — ослаблением.