Эритроциты их роль. Строение и функции эритроцитов в крови

Что такое эритроциты, знают «в общих чертах» много людей. И, хотя все люди в течение жизни неоднократно сталкиваются с необходимостью исследования крови, расшифровать результаты анализов без специального образования им трудно.

Эритроцитами называют красные кровяные клетки, которые вырабатываются в организме и играют важную роль в кроветворении. Их доля в общем количестве всех клеток человеческого тела достигает 25%. Их функция - обеспечивать клеточное дыхание, переносить кислород в органы и ткани из легких и забирать из них углекислый газ. Эритроциты - основа тканевого газообмена. Число эритроцитов огромно, вот некоторые данные:

• если соединить все эритроциты в один, то общая поверхность этой клетки займет площадь в 3800 квадратных метров (квадрат со стороной 61,5 метров). Именно такая поверхность каждую секунду занимается в нашем организме газообменом - в 1500 раз больше, чем площадь поверхности тела человека,
• в одном кубическом миллиметре крови содержится 5 миллионов эритроцитов, а в одном кубическом сантиметре - 5 миллиардов, почти столько же человек живет на нашей планете,
• если положить все эритроциты одного человека в столбик, один на другой, то он займет расстояние более 60000 километров - 1/6 расстояния до Луны.

Название частиц крови образовано от 2 слов греческого происхождения: erythros (красный) и kytos (вместилище). Хотя их называют красными клетками, такой цвет они имеют не всегда. На этапе созревания они окрашены в синий цвет, поскольку содержат мало железа. Позднее кровяные клетки сереют. Когда в них начинает преобладать гемоглобин, они становятся розовыми. Созревшие эритроциты в норме красные. Сухое вещество зрелого эритроцита содержит 95% гемоглобина, а на остальные вещества (белки и липиды) приходится не более 4% объема. После передачи кислорода клеткам и тканям тельца попадают в венозную кровь, меняя свою окраску на темную.

Зрелые эритроциты человека представляют собой пластичные безъядерные клетки. Молодые эритроциты - ретикулоциты - имеют ядро, но затем они от него освобождаются, чтобы высвободившийся объем использовать для улучшения своей функции - газообмена. Это говорит о том, насколько высока специализация эритроцитов. Так, они имеют форму двояковогнутой гибкой линзы. Эта форма позволяет увеличить их площадь, и при этом уменьшить объем, относительно простого диска.

Их диаметр колеблется в пределах 7,2-7,5 мкм. Толщина клеток составляет 2,5 мкм (в центре не более 1 мкм), а объем 90 кубических мкм. Внешне они напоминают лепешку с толстыми краями. Тельца могут проникать в самые тонкие капилляры, благодаря способности закручиваться в спираль.

Гибкость эритроцитов может изменяться. Эритроцитарная мембрана окружена белками, которые влияют на свойства кровяной клетки. Они могут вызвать склеивание клеток в столбики или заставить их разорваться на части.

Ежесекундно в кровь эритроциты выделяются в огромном количестве. Образованный за день объем кровяных клеток весит 140 г. Приблизительно столько же клеток гибнет. У здорового человека количество эритроцитов в крови изменяется незначительно.

Количество красных телец у женщин меньше, чем у мужчин. Поэтому мужчины лучше справляются с тяжелыми физическими нагрузками. Для обеспечения работы мышц тканям требуется много кислорода.

О количестве эритроцитов свидетельствует показатель RBC в анализе крови. Он обозначает красные кровяные тельца (Red Blood Cells).

Как формируются кровяные тельца?

Эритропоэз (процесс синтеза красных клеток) осуществляется в костном мозге плоских костей (черепе, позвоночнике и ребрах). В детском возрасте источником эритроцитов являются трубчатые кости рук и ног. Продолжительность их жизни составляет около 3 месяцев. После этого клетки погибают в печени и селезенке.

Существуют разные виды эритроцитов. Прежде чем попасть в кровоток, клетки проходят несколько стадий развития. Родоначальниками эритроцитов являются универсальные стволовые клетки. Через несколько делений они теряют универсальность и становятся полипотентными. Из них могут образоваться разные кровяные частицы. Еще через несколько делений клетки приобретают специфичность (унипотентные клетки). На последних этапах образования молодых эритроцитов начинается синтез гемоглобина и происходит удаление ядра. Весь процесс формирования тельца занимает 1 или 2 дня.

Молодые клетки покидают место образования эритроцитов и попадают в кровеносные сосуды. На этом этапе своего развития они называются ретикулоцитами. Они уже не имеют ядра, но еще содержат остатки рибонуклеиновых кислот. У них розовая окраска с синими вкраплениями.

Ретикулоциты составляют 1% от всех циркулирующих в кровотоке эритроцитов. Через 1-3 дня молодые клетки созревают и превращаются в зрелые. Количество ретикулоцитов характеризует регенеративную функцию костного мозга. Число ретикулоцитов обозначают RTC.

Процесс эритропоэза контролируется гормоном эритропоэтином, который вырабатывается почками. В случае увеличенного синтеза гормона повышается выработка телец.

Число RBC в анализе крови зависит от витамина В12. Он является катализатором эритропоэза. При недостатке витамина В12 возникают нарушения созревания телец.

На процесс кроветворения также оказывает огромное влияние фолиевая кислота. Она принимает участие в синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов в качестве кофермента (вещество, необходимое для функционирования фермента).

Функции эритроцитов

Основная функция эритроцитов - это транспортировка гемоглобина к клеткам организма и обратная транспортировка углекислоты. Гемоглобин представляет собой белок, способный связываться с кислородом. Гемоглобин соединяется с кислородом в капиллярах легочных альвеол, где концентрация его наиболее высокая. После перемещения эритроцитов к метаболически активным тканям кислород поглощается их клетками.

Освободившись от кислорода, гемоглобин связывается с углекислым газом и переносит его к легким. Соединение с кислородом и углекислым газом возникает в зависимости от напряжения соответствующего газа в окружающих тканях. В легких наблюдается высокое давление кислорода. Оно заставляет гемоглобин связываться с кислородом. В тканях тела скапливается большое количество углекислого газа, который вытесняет кислород. Газ с более сильным давлением замещает другой газ.

Гемоглобин транспортирует углекислый газ в виде иона бикарбоната (НСО3). Он в легких превращается в углекислый газ и улетучивается в атмосферу как конечный продукт обмена веществ. Характерная форма эритроцитов обеспечивает повышенное отношение их поверхности к объему. Это позволяет им лучше выполнять газообменные функции.

Кроме транспортировки кислорода и углекислого газа имеются и другие функции эритроцитов. В красных тельцах есть большое количество угольной ангидразы (карбоангидраза 1). Этот фермент ускоряет реакцию между углекислым газом и водой с выделением угольной кислоты (Н2СО3). Эритроциты помогают поддерживать кислотно-щелочной баланс в организме, предупреждая сдвиг реакции крови в кислую сторону (ацидоз).

Повышенное количество эритроцитов характеризует ионное равновесие плазмы. Тельца влияют на ионный баланс благодаря свой оболочке, которая является проницаемой для ионов и непроницаемой для катионов и гемоглобина.

Тельца выполняют питательную функцию, транспортируя аминокислоты и липиды от пищеварительного тракта к тканям организма. Защитная функция клеток заключается в способности связывать токсины за счет наличия на их поверхности антител. Благодаря свойству изменять свою деформируемость эритроциты участвуют в процессе тромбообразования.

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.

Красные кровяные тельца, или, по-научному, эритроциты, доставляют вдыхаемый нами кислород от легких к клеткам тела. Помогает им в этом гемоглобин - иссиня-красный пигмент, содержащий железо. Кроме выполнения основной функции, связанной с транспортом кислорода в ткани, принимают участие в работе иммунной системы. Имеют на своей поверхности рецепторы, связывающие иммунные комплексы (антиген-антитело). Переносят такие комплексы в печень, где передают их клеткам Купфера для последующей деградации. Вот как это происходит. В легких, где капиллярные сосуды особенно узкие и длинные, эритроцитам приходится буквально протискиваться сквозь них. Они прижимаются к стенкам капилляров, и лишь тончайший слой эпителия отделяет их от альвеол - легочных пузырьков, в которых заключен кислород. Этот слой не мешает железу гемоглобина захватывать кислород и, образуя с ним нестойкое соединение оксигемоглобин, снабжать кислородом красные кровяные тельца. При этом гемоглобин меняет свой цвет. То же происходит и с кровью: из темно-красной она, насытившись кислородом, становится ярко-алой. Теперь эритроциты разносят кислород по всему телу. С помощью кислорода клетки тела сжигают (окисляют) водород, добытый ими из пищи, превращая его в воду и вырабатывая АТФ. Попутно образуется углекислый газ. Часть его проникает в красные кровяные тельца. Большую же часть кровяная плазма доставляет в легкие, а оттуда углекислый газ при выдохе выводится наружу.

Нелегко обеспечить кислородом 100 трлн. клеток. Поэтому количество эритроцитов в крови человека очень велико: около 25 трлн. Если их вытянуть в цепочку, то ее длина составит 200000 км - можно пять раз опоясать земной шар. Так же велика и общая площадь поверхности красных кровяных телец, участвующих в газообмене, - 3200 кв. м. Это площадь квадрата со стороной около 57 м.

Эритроциты. Фото: Ed Uthman

Эритроциты живут очень недолго. Уже через четыре месяца они разрушаются (происходит это в основном в селезенке). Поэтому каждый день в костном мозге образуется более 200 млрд. новых красных кровяных телец.

В последние несколько лет к клеткам иммунной системы стали относить клетки эндотелия сосудов, которые в очагах воспаления приобретают многие черты клеток иммунной системы и активно участвуют в механизмах реализации иммунного ответа.

В норме эритроцитов в крови у взрослой женщины должно быть – от 3,7 до 4,7х10 12 /л., эритроцитов в крови у взрослого мужчины должно быть от 4,0 до 5,0х10 12 /л.

Большое количество в крови эритроцитов и гематокрита (см. ниже) говорит об эритроцитозе. Эритроцитоз может быть первичным (при первичной эритроцитемии) или вторичным (обычно встречается при кислородном голодании тканей). Ярко выраженная (от 8,0до 12,0х10 12 /л и более) первичная эритроцитемия почти всегда сопутствует эритремии – одной из форм лейкоза.

Увеличение эритроцитов в крови

Увеличение эритроцитов в крови наблюдается при:

• врожденных пороках сердца;
• молекулярных изменениях гемоглобина в крови (в особенности, накоплении карбоксигемоглобина);
• легочных заболеваниях;
• пребывании на высоте.

Уменьшение эритроцитов в крови

Уменьшение эритроцитов в крови (такой признак, как низкий уровень содержания гемоглобина в крови прежде всего сигнализирует именно о низком содержании эритроцитов в крови) наблюдается при:

Ускоренном разрушении в крови эритроцитов;

Кровопотере (при этом строение самих клеток остается нормальным);

Снижении скорости размножения эритроцитов в костном мозге;

Беременности (в последних триместрах);

Гипергидратации.



Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Кровь – это жидкая соединительная ткань, которая наполняет всю сердечно-сосудистую систему человека. Ее количество в организме взрослого человека достигает 5 литров. Она состоит из жидкой части под названием плазма и таких форменных элементов как лейкоциты , тромбоциты и эритроциты . В данной статье мы поговорим именно об эритроцитах, их строении, функциях, способе образования и т.д.

Что представляют собой эритроциты?

Данный термин произошел от 2-ух слов «erythos » и «kytos », что в переводе с греческого языка означает «красный » и «вместилище, клетка ». Эритроциты представляют собой красные кровяные тельца крови человека, позвоночных, а также некоторых беспозвоночных животных, на которые возложены весьма разнообразные очень важные функции.

Образование красных клеток

Образование данных клеток осуществляется в красном костном мозге. Первоначально происходит процесс пролиферации (разрастания ткани путем размножения клетки ). Затем из стволовых гемопоэтических клеток (клеток – родоначальниц кроветворения ) формируется мегалобласт (крупное красное тельце, содержащее ядро и большое количество гемоглобина ), из которого в свою очередь образуется эритробласт (ядросодержащая клетка ), а потом и нормоцит (тельце, наделенное нормальными размерами ). Как только нормоцит утрачивает свое ядро, он тут же превращается в ретикулоцит – непосредственного предшественника красных кровяных клеток. Ретикулоцит попадает в кровеносное русло и трансформируется в эритроцит. На его трансформацию уходит около 2 - 3 часов.

Строение

Данным кровяным тельцам присуща двояковогнутая форма и красный окрас, обусловленный наличием в клетке большого количества гемоглобина. Именно гемоглобин составляет основную часть данных клеток. Их диаметр варьирует в пределах от 7 до 8 мкм, а вот толщина достигает 2 - 2,5 мкм. Ядро в созревших клетках отсутствует, что значительно увеличивает их поверхность. Помимо этого отсутствие ядра обеспечивает быстрое и равномерное проникновение внутрь тельца кислорода. Продолжительность жизни данных клеток составляет около 120 дней. Общая поверхность красных кровяных клеток человека превышает 3000 квадратных метров. Данная поверхность в 1500 раз больше поверхности всего человеческого тела. Если разместить все красные клетки человека в один ряд, то Вы сможете получить цепочку, длина которой будет составлять около 150000 км. Разрушение данных телец происходит преимущественно в селезенке и частично в печени .

Функции

1. Питательная : осуществляют перенос аминокислот от органов пищеварительной системы к клеткам организма;

2. Ферментативная : являются носителями различных ферментов (специфических белковых катализаторов );
3. Дыхательная : данная функция осуществляется гемоглобином, который способен присоединять к себе и отдавать как кислород, так и углекислый газ;
4. Защитная : связывают токсины за счет присутствия на их поверхности специальных веществ белкового происхождения.

Термины, применяемые для описания данных клеток

• Микроцитоз – средний размер красных кровяных клеток меньше нормального;
• Макроцитоз – средний размер красных кровяных клеток больше нормального;
• Нормоцитоз – средний размер красных кровяных клеток нормальный;
• Анизоцитоз – размеры красных кровяных клеток значительно отличаются, одни чересчур маленькие, другие очень большие;
• Пойкилоцитоз – форма клеток варьирует от правильной до овальной, серповидной;
• Нормохромия – красные кровяные тельца окрашены нормально, что является признаком нормального уровня в них гемоглобина;
• Гипохромия – красные кровяные клетки окрашены слабо, что указывает на то, что гемоглобина в них меньше нормы.

Скорость оседания (СОЭ)

Скорость оседания эритроцитов или СОЭ – это достаточно известный показатель лабораторной диагностики , под которым подразумевается скорость разделения несвернувшейся крови, которую помещают в специальный капилляр. Кровь разделяется на 2 слоя – нижний и верхний. Нижний слой состоит из осевших красных кровяных телец, а вот верхний слой представлен плазмой. Данный показатель принято измерять в миллиметрах в час. Величина СОЭ напрямую зависит от пола пациента. В нормальном состоянии у мужчин данный показатель составляет от 1 до 10 мм/час, а вот у женщин – от 2 до 15 мм/час.

При повышении показателей речь идет о нарушениях работы организма. Существует мнение, что в большинстве случаев СОЭ повышается на фоне увеличения соотношения в плазме крови белковых частиц крупных и мелких размеров. Как только в организм попадают грибки , вирусы либо бактерии , уровень защитных антител тут же возрастает, что и приводит к изменениям соотношения белков крови. Из этого следует, что особенно часто СОЭ увеличивается на фоне воспалительных процессов таких как воспаление суставов, ангина , воспаление легких и т.д. Чем выше данный показатель, тем ярче выражен воспалительный процесс. При легком течении воспаления показатель возрастает до 15 - 20 мм/час. Если же воспалительный процесс является тяжелым, тогда он подскакивает до 60 - 80 мм/час. Если во время курса терапии показатель начинает снижаться, значит, лечение было подобрано правильно.

Помимо воспалительных заболеваний увеличение показателя СОЭ возможно и при некоторых недугах невоспалительного характера, а именно:

• Злокачественные образования;
• Тяжелые недуги печени и почек ;
• Тяжелые патологии крови;
• Частые переливания крови;
• Вакцинотерапия.

Нередко показатель повышается и во время менструаций , а также в период беременности . Использование некоторых медикаментов также может спровоцировать увеличение СОЭ.

Гемолиз – что это такое?

Гемолиз представляет собой процесс разрушения мембраны красных кровяных клеток, вследствие чего гемоглобин выходит в плазму и кровь становится прозрачной.

Современные специалисты выделяют следующие виды гемолиза:
1. По характеру течения :

• Физиологический : происходит разрушение старых и патологических форм красных клеток. Процесс их разрушения отмечается в мелких сосудах, макрофагах (клетках мезенхимного происхождения ) костного мозга и селезенки, а также в клетках печени;
• Патологический : на фоне патологического состояния разрушению подвергаются здоровые молодые клетки.

2. По месту возникновения :

• Эндогенный : гемолиз происходит внутри организма человека;
• Экзогенный : гемолиз осуществляется вне организма (к примеру, во флаконе с кровью ).

3. По механизму возникновения :

• Механический : отмечается при механических разрывах мембраны (к примеру, флакон с кровью пришлось встряхнуть );
• Химический : отмечается при воздействии на эритроциты веществ, которым свойственно растворять липиды (жироподобные вещества ) мембраны. К числу таких веществ можно отнести эфир, щелочи, кислоты, спирты и хлороформ;
• Биологический : отмечается при воздействии биологических факторов (ядов насекомых, змей, бактерий ) либо при переливании несовместимой крови;
• Температурный : при низких температурах в красных кровяных тельцах формируются кристаллики льда, которым свойственно разрывать оболочку клеток;
• Осмотический : происходит тогда, когда красные кровяные тельца попадают в среду с более низким чем у крови осмотическим (термодинамическим ) давлением. При таком давлении клетки набухают и лопаются.

Эритроциты в крови

Общее число данных клеток в крови человека просто огромно. Так, к примеру, если Ваш вес составляет около 60 кг, тогда в Вашей крови как минимум 25 триллионов красных кровяных телец. Цифра очень большая, так что для практичности и удобства специалисты вычисляют не общий уровень данных клеток, а их число в небольшом количестве крови, а именно в ее 1 кубическом миллиметре. Важно отметить, что нормы содержания данных клеток определяются сразу же несколькими факторами – возрастом пациента, его полом и местом проживания.

Норма содержания красных кровяных телец

Определить уровень данных клеток помогает клинический (общий ) анализ крови .

• У женщин - от 3.7 до 4.7 триллионов в 1 л;
• У мужчин - от 4 до 5.1 триллионов в 1 л;
• У детей старше 13 лет - от 3.6 до 5.1 триллионов в 1 л;
• У детей в возрасте от 1 года до 12 лет - от 3.5 до 4.7 триллионов в 1 л;
• У детей в 1 год - от 3.6 до 4.9 триллионов в 1 л;
• У детей в полгода - от 3.5 до 4.8 триллионов в 1 л;
• У детей в 1 месяц - от 3.8 до 5.6 триллионов в 1 л;
• У детей в первый день их жизни - от 4.3 до 7.6 триллионов в 1 л.

Высокий уровень клеток в крови новорожденных обусловлен тем, что во время внутриутробного развития их организм нуждается в большем количестве красных кровяных телец. Только так плод может получать необходимое ему количество кислорода в условиях относительно низкой его концентрации в крови матери.

Уровень эритроцитов в крови беременных

Чаще всего количество данных телец во время беременности слегка понижается, что является совершенно нормальным явлением. Во-первых, во время вынашивания плода в организме женщины задерживается большое количество воды, которая попадает в кровь и разбавляет ее. Кроме этого организмы практически всех будущих мамочек не получают достаточное количество железа, вследствие чего формирование данных клеток опять таки уменьшается.

Повышение уровня эритроцитов в крови

Состояние, характеризующееся повышением уровня красных кровяных клеток в крови, именуют эритремией , эритроцитозом или полицитемией .

Самыми частыми причинами развития данного состояния являются:

• Поликистоз почек (заболевание, при котором в обеих почках появляются и постепенно увеличиваются кисты );
• ХОБЛ (хронические обструктивные болезни легких – бронхиальная астма , эмфизема легких, хронические бронхиты);
• Синдром Пиквика (ожирение , сопровождающееся легочной недостаточностью и артериальной гипертензией , т.е. стойким повышением артериального давления );
• Гидронефроз (стойкое прогрессирующее расширение почечной лоханки и чашечек на фоне нарушения оттока мочи );
• Курс терапии стероидами;
• Врожденные либо приобретенные миеломы (опухоли из элементов костного мозга ). Физиологическое понижение уровня данных клеток возможно в периоды между 17.00 и 7.00, после приема пищи и при взятии крови в положении лежа. О других причинах понижения уровня данных клеток Вы сможете узнать, получив консультацию специалиста .
  

  Эритроциты в моче

  В норме красных кровяных телец в моче быть не должно. Допускается их присутствие в виде единичных клеток в поле зрения микроскопа. Находясь в осадке мочи в очень маленьких количествах, они могут указывать на то, что человек занимался спортом либо выполнял тяжелую физическую работу. У женщин их незначительное количество может наблюдаться при гинекологических недугах, а также во время менструации.

  Значительное повышение их уровня в моче можно заметить сразу же, так как моча в таких случаях приобретает бурый либо красный оттенок. Самой распространенной причиной появления данных клеток в моче принято считать заболевания почек и мочевыводящих путей. К их числу можно причислить различные инфекции , пиелонефрит (воспаление ткани почек ), гломерулонефрит (заболевание почек, характеризующееся воспалением гломерулы, т.е. обонятельного клубочка ), почечнокаменную болезнь, а также аденому (доброкачественную опухоль ) предстательной железы. Выявить данные клетки в моче удается и при опухолях кишечника , различных нарушениях свертываемости крови, сердечной недостаточности , оспе (заразной вирусной патологии ), малярии (остром инфекционном заболевании ) и т.д.

  Нередко красные кровяные клетки появляются в моче и на фоне терапии некоторыми медикаментами типа уротропина . Факт наличия эритроцитов в моче должен насторожить как самого больного, так и его лечащего врача. Такие пациенты нуждаются в проведении повторного анализа мочи и полном обследовании. Повторный анализ мочи должен браться с использованием катетера. В случае если повторный анализ еще раз установит факт наличия в моче многочисленных красных клеток, тогда обследованию подвергают уже мочевыводящую систему.
  

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.