Преглед на статии за свойствата и структурата на червените кръвни клетки. Червени кръвни клетки: структура, форма и функции
Основната функция на който е да транспортира кислород (O2) от белите дробове към тъканите и въглероден диоксид (CO2) от тъканите към белите дробове.
Зрелите червени кръвни клетки нямат ядро или цитоплазмени органели. Поради това те не са способни на протеинов или липиден синтез или синтез на АТФ в процесите на окислително фосфорилиране. Това рязко намалява собствените нужди на еритроцитите от кислород (не повече от 2% от общия кислород, транспортиран от клетката), а синтезът на АТФ се осъществява по време на гликолитичното разграждане на глюкозата. Около 98% от масата на протеините в цитоплазмата на еритроцита е.
Около 85% от червените кръвни клетки, наречени нормоцити, имат диаметър 7-8 микрона, обем 80-100 (фемтолитри или 3 микрона) и форма - под формата на двойновдлъбнати дискове (дискоцити). Това им осигурява голяма газообменна площ (общата за всички червени кръвни клетки е около 3800 m2) и намалява разстоянието на дифузия на кислорода до мястото на свързването му с хемоглобина. Приблизително 15% от червените кръвни клетки имат различни форми, размери и могат да имат израстъци на повърхността на клетките.
Пълноценните „зрели“ червени кръвни клетки имат пластичност - способността да се подлагат на обратима деформация. Това им позволява да преминават през съдове с по-малък диаметър, по-специално през капиляри с лумен 2-3 микрона. Тази способност за деформиране се осигурява поради течното състояние на мембраната и слабото взаимодействие между фосфолипидите, мембранните протеини (гликофорини) и цитоскелета на вътреклетъчните матрични протеини (спектрин, анкирин, хемоглобин). В процеса на стареене на еритроцитите в мембраната се натрупват холестерол и фосфолипиди с по-високо съдържание на мастни киселини, настъпва необратима агрегация на спектрин и хемоглобин, което води до нарушаване на структурата на мембраната, формата на еритроцитите (от дискоцити те се превръщат в сфероцити) и тяхната пластичност. Такива червени кръвни клетки не могат да преминат през капилярите. Те се улавят и унищожават от макрофагите на далака, а някои от тях се хемолизират вътре в съдовете. Гликофорините придават хидрофилни свойства на външната повърхност на червените кръвни клетки и електрически (зета) потенциал. Следователно червените кръвни клетки се отблъскват взаимно и се суспендират в плазмата, определяйки стабилността на суспензията на кръвта.
Скорост на утаяване на еритроцитите (ESR)
Скорост на утаяване на еритроцитите (ESR)- индикатор, характеризиращ утаяването на еритроцитите в кръвта при добавяне на антикоагулант (например натриев цитрат). СУЕ се определя чрез измерване на височината на плазмения стълб над червените кръвни клетки, отложени във вертикално разположен специален капиляр за 1 час.Механизмът на този процес се определя от функционалното състояние на червените кръвни клетки, неговия заряд, протеина състав на плазмата и други фактори.
Специфичното тегло на червените кръвни клетки е по-високо от това на кръвната плазма, така че в капиляр с кръв, която не може да се съсирва, те бавно се утаяват. ESR при здрави възрастни е 1-10 mm/h при мъжете и 2-15 mm/h при жените. При новородени СУЕ е 1-2 mm/h, а при възрастни хора е 1-20 mm/h.
Основните фактори, влияещи върху СУЕ, включват: броя, формата и размера на червените кръвни клетки; количествено съотношение на различни видове протеини в кръвната плазма; съдържание на жлъчни пигменти и др. Увеличаването на съдържанието на албумин и жлъчни пигменти, както и увеличаването на броя на червените кръвни клетки в кръвта причинява повишаване на зета потенциала на клетките и намаляване на ESR. Увеличаването на съдържанието на глобулини и фибриноген в кръвната плазма, намаляването на съдържанието на албумин и намаляването на броя на червените кръвни клетки е придружено от повишаване на ESR.
Една от причините за по-високата стойност на СУЕ при жените в сравнение с мъжете е по-ниският брой червени кръвни клетки в кръвта на жените. ESR се увеличава по време на сухо хранене и гладуване, след ваксинация (поради повишаване на съдържанието на глобулини и фибриноген в плазмата) и по време на бременност. Забавяне на ESR може да се наблюдава при повишаване на вискозитета на кръвта поради повишено изпаряване на потта (например при излагане на високи външни температури), с еритроцитоза (например при жители на високи планини или при катерачи, при новородени).
Брой червени кръвни клетки
Броят на червените кръвни клетки в периферната кръв на възрастене: при мъжете - (3,9-5,1)*10 12 клетки/l; при жените - (3,7-4,9). 10 12 клетки/л. Техният брой в различни възрастови периоди при деца и възрастни е показан в табл. 1. При по-възрастните хора броят на червените кръвни клетки средно се доближава до долната граница на нормата.
Увеличаването на броя на червените кръвни клетки в единица обем кръв над горната граница на нормата се нарича еритроцитоза: за мъже - над 5.1. 10 12 червени кръвни клетки/l; за жени - над 4,9. 10 12 червени кръвни клетки/l. Еритроцитозата може да бъде относителна или абсолютна. Относителна еритроцитоза (без активиране на еритропоезата) се наблюдава при повишаване на вискозитета на кръвта при новородени (виж Таблица 1), по време на физическа работа или при излагане на тялото на висока температура. Абсолютната еритроцитоза е следствие от повишена еритропоеза, наблюдавана по време на адаптацията на човека към голяма надморска височина или при тренирани за издръжливост индивиди. Еригроцитозата се развива при определени кръвни заболявания (еритремия) или като симптом на други заболявания (сърдечна или белодробна недостатъчност и др.). При всякакъв вид еритроцитоза съдържанието на хемоглобин и хематокрит в кръвта обикновено се повишава.
Таблица 1. Параметри на червеното кръвно при здрави деца и възрастни
|
Червени кръвни клетки 10 12 /l |
Ретикулоцити, % |
Хемоглобин, g/l |
Хематокрит, % |
MCHC g/100 ml |
|||
|
новородени |
|||||||
|
1-ва седмица |
|||||||
|
6 месеца |
|||||||
|
Възрастни мъже |
|||||||
|
Възрастни жени |
Забележка. MCV (mean corpuscular volume) - среден обем на червените кръвни клетки; MCH (среден корпускуларен хемоглобин) е средното съдържание на хемоглобин в червени кръвни клетки; MCHC (средна концентрация на корпускуларен хемоглобин) - съдържание на хемоглобин в 100 ml червени кръвни клетки (концентрация на хемоглобин в една червена кръвна клетка).
Еритропения- това е намаляване на броя на червените кръвни клетки в кръвта под долната граница на нормата. Може също да бъде относителна и абсолютна. Относителна еритропения се наблюдава при увеличаване на приема на течности в тялото с непроменена еритропоеза. Абсолютната еритропения (анемия) е следствие от: 1) повишено разрушаване на кръвта (автоимунна хемолиза на еритроцитите, прекомерна кръворазрушителна функция на далака); 2) намаляване на ефективността на еритропоезата (с дефицит на желязо, витамини (особено група В) в храните, липса на вътрешен фактор на Castle и недостатъчно усвояване на витамин В 12); 3) загуба на кръв.
Основни функции на червените кръвни клетки
Транспортна функциясе състои от пренос на кислород и въглероден диоксид (респираторен или газов транспорт), хранителни вещества (протеини, въглехидрати и др.) и биологично активни (NO) вещества. Защитна функциячервените кръвни клетки се крие в способността им да свързват и неутрализират определени токсини, както и да участват в процесите на кръвосъсирване. Регулаторна функцияеритроцитите се крие в тяхното активно участие в поддържането на киселинно-алкалното състояние на тялото (рН на кръвта) с помощта на хемоглобин, който може да свързва CO 2 (като по този начин намалява съдържанието на H 2 CO 3 в кръвта) и има амфолитични свойства. Червените кръвни клетки също могат да участват в имунологичните реакции на организма, което се дължи на наличието в техните клетъчни мембрани на специфични съединения (гликопротеини и гликолипиди), които имат свойствата на антигени (аглутиногени).
Жизнен цикъл на червените кръвни клетки
Мястото на образуване на червени кръвни клетки в тялото на възрастен човек е червеният костен мозък. В процеса на еритропоеза ретикулоцитите се образуват от плурипотентна хематопоетична стволова клетка (PSHC) през серия от междинни етапи, които навлизат в периферната кръв и се превръщат в зрели еритроцити след 24-36 часа. Продължителността им на живот е 3-4 месеца. Мястото на смъртта е далакът (фагоцитоза от макрофаги до 90%) или интраваскуларна хемолиза (обикновено до 10%).
Функции на хемоглобина и неговите съединения
Основните функции на червените кръвни клетки се определят от наличието на специален протеин в техния състав -. Хемоглобинът свързва, транспортира и освобождава кислород и въглероден диоксид, осигурявайки дихателната функция на кръвта, участва в регулирането, изпълнявайки регулаторни и буферни функции, а също така придава червения цвят на червените кръвни клетки и кръвта. Хемоглобинът изпълнява функциите си само когато се намира в червените кръвни клетки. В случай на хемолиза на червените кръвни клетки и освобождаването на хемоглобин в плазмата, той не може да изпълнява функциите си. Хемоглобинът в плазмата се свързва с протеина хаптоглобин, полученият комплекс се улавя и унищожава от клетките на фагоцитната система на черния дроб и далака. При масивна хемолиза хемоглобинът се отстранява от кръвта чрез бъбреците и се появява в урината (хемоглобинурия). Неговият полуживот е около 10 минути.
Молекулата на хемоглобина има две двойки полипептидни вериги (глобинът е протеиновата част) и 4 хема. Хемът е сложно съединение на протопорфирин IX с желязо (Fe 2+), което има уникалната способност да свързва или дарява молекула кислород. В същото време желязото, към което се добавя кислород, остава двувалентно; то също може лесно да се окисли до тривалентен. Хемът е активна или така наречената простетична група, а глобинът е протеинов носител на хема, създаващ хидрофобен джоб за него и предпазващ Fe 2+ от окисление.
Има редица молекулярни форми на хемоглобина. Кръвта на възрастен съдържа HbA (95-98% HbA 1 и 2-3% HbA 2) и HbF (0,1-2%). При новородените преобладава HbF (почти 80%), а при плода (до 3-месечна възраст) преобладава хемоглобин тип Gower I.
Нормалното съдържание на хемоглобин в кръвта при мъжете е средно 130-170 g/l, при жените - 120-150 g/l, при децата - зависи от възрастта (виж таблица 1). Общото съдържание на хемоглобин в периферната кръв е приблизително 750 g (150 g/l. 5 l кръв = 750 g). Един грам хемоглобин може да свърже 1,34 ml кислород. Оптималното изпълнение на дихателната функция на червените кръвни клетки се наблюдава при нормално съдържание на хемоглобин. Съдържанието (наситеността) на хемоглобина в еритроцита се отразява от следните показатели: 1) цветен индекс (CI); 2) MCH - средно съдържание на хемоглобин в еритроцит; 3) MCHC - концентрация на хемоглобин в еритроцита. Червените кръвни клетки с нормално съдържание на хемоглобин се характеризират с CP = 0,8-1,05; MCH = 25.4-34.6 pg; MCHC = 30-37 g/dL и се наричат нормохромни. Клетките с намалено съдържание на хемоглобин имат цироза< 0,8; МСН < 25,4 пг; МСНС < 30 г/дл и получили название гипохромных. Эритроциты с повышенным содержанием гемоглобина (ЦП >1,05; MCH > 34,6 pg; MCHC > 37 g/dL) се наричат хиперхромни.
Причината за хипохромия на еритроцитите най-често е тяхното образуване в условията на дефицит на желязо (Fe 2+) в организма, а хиперхромията - при липса на витамин В 12 (цианокобаламин) и (или) фолиева киселина. В редица райони на страната ни има ниско съдържание на Fe 2+ във водата. Следователно техните обитатели (особено жените) имат повишена вероятност от развитие на хипохромна анемия. За предотвратяването му е необходимо липсата на прием на желязо от водата да се компенсира с хранителни продукти, съдържащи го в достатъчни количества или със специални препарати.
Хемоглобинови съединения
Хемоглобинът, свързан с кислорода, се нарича оксихемоглобин (HbO 2). Съдържанието му в артериалната кръв достига 96-98%; НbО 2, който отделя O 2 след дисоциация, се нарича редуциран (ННb). Хемоглобинът свързва въглеродния диоксид, образувайки карбхемоглобин (HbCO 2). Образуването на HbCO 2 не само насърчава транспорта на CO 2, но също така намалява образуването на въглена киселина и по този начин поддържа бикарбонатния буфер на кръвната плазма. Оксихемоглобин, намален хемоглобин и карбхемоглобин се наричат физиологични (функционални) съединения на хемоглобина.
Карбоксихемоглобинът е съединение на хемоглобина с въглероден окис (CO - въглероден окис). Хемоглобинът има значително по-голям афинитет към CO, отколкото към кислорода, и образува карбоксихемоглобин при ниски концентрации на CO, губейки способността си да свързва кислород и създава заплаха за живота. Друго нефизиологично хемоглобиново съединение е метхемоглобинът. В него желязото се окислява до тривалентно състояние. Метхемоглобинът не е в състояние да влезе в обратима реакция с О2 и е функционално неактивно съединение. При прекомерното му натрупване в кръвта съществува и заплаха за човешкия живот. В тази връзка метхемоглобинът и карбоксихемоглобинът се наричат също патологични хемоглобинови съединения.
При здрав човек метхемоглобинът постоянно присъства в кръвта, но в много малки количества. Образуването на метхемоглобин става под въздействието на окислители (пероксиди, нитропроизводни на органични вещества и др.), Които постоянно навлизат в кръвта от клетките на различни органи, особено червата. Образуването на метхемоглобин се ограничава от антиоксиданти (глутатион и аскорбинова киселина), присъстващи в еритроцитите, и редуцирането му до хемоглобин става чрез ензимни реакции, включващи еритроцитни дехидрогеназни ензими.
Еритропоеза
Еритропоеза -Това е процесът на образуване на червени кръвни клетки от PSGK. Броят на червените кръвни клетки, съдържащи се в кръвта, зависи от съотношението на червените кръвни клетки, образувани и унищожени в тялото едновременно. При здрав човек броят на образуваните и унищожените червени кръвни клетки е равен, което при нормални условия осигурява поддържането на относително постоянен брой червени кръвни клетки в кръвта. Съвкупността от телесни структури, включително периферна кръв, органи на еритропоезата и разрушаването на червените кръвни клетки, се нарича еритрон.
При здрав възрастен човек еритропоезата се осъществява в хемопоетичното пространство между синусоидите на червения костен мозък и завършва в кръвоносните съдове. Под въздействието на сигнали от клетки на микросредата, активирани от продуктите на разрушаване на еритроцити и други кръвни клетки, ранно действащите фактори на PSGC се диференцират в ангажирани олигопотентни (миелоидни) и след това в унипотентни хематопоетични стволови клетки от еритроидната серия (UPE-E). По-нататъшната диференциация на еритроидните клетки и образуването на непосредствените предшественици на еритроцитите - ретикулоцитите - се извършва под въздействието на късно действащи фактори, сред които ключова роля играе хормонът еритропоетин (ЕРО).
Ретикулоцитите влизат в циркулиращата (периферна) кръв и се превръщат в червени кръвни клетки в рамките на 1-2 дни. Съдържанието на ретикулоцити в кръвта е 0,8-1,5% от броя на червените кръвни клетки. Продължителността на живота на червените кръвни клетки е 3-4 месеца (средно 100 дни), след което те се елиминират от кръвния поток. Около (20-25) се заместват в кръвта на ден. 10 10 червени кръвни клетки са ретикулоцити. Ефективността на еритропоезата е 92-97%; 3-8% от клетките-прекурсори на еритроцитите не завършват цикъла на диференциация и се разрушават в костния мозък от макрофагите - неефективна еритропоеза. При специални условия (например стимулиране на еритропоезата при анемия) неефективната еритропоеза може да достигне 50%.
Еритропоезата зависи от много екзогенни и ендогенни фактори и се регулира от сложни механизми. Зависи от достатъчен хранителен прием на витамини, желязо, други микроелементи, незаменими аминокиселини, мастни киселини, протеини и енергия. Недостатъчният им прием води до развитие на хранителна и други форми на дефицитна анемия. Сред ендогенните фактори, регулиращи еритропоезата, водещо място се дава на цитокините, особено на еритропоетина. EPO е гликопротеинов хормон и основен регулатор на еритропоезата. EPO стимулира пролиферацията и диференциацията на всички еритроцитни прекурсорни клетки, като се започне от BFU-E, повишава скоростта на синтеза на хемоглобин в тях и инхибира тяхната апоптоза. При възрастен основното място на синтеза на EPO (90%) са перитубулните клетки на нощните клетки, в които образуването и секрецията на хормона се увеличават с намаляване на напрежението на кислорода в кръвта и в тези клетки. Синтезът на EPO в бъбреците се засилва под въздействието на растежен хормон, глюкокортикоиди, тестостерон, инсулин, норепинефрин (чрез стимулиране на β1-адренергичните рецептори). EPO се синтезира в малки количества в чернодробните клетки (до 9%) и макрофагите на костния мозък (1%).
В клиниката се използва рекомбинантен еритропоетин (rHuEPO) за стимулиране на еритропоезата.
Женските полови хормони естрогени инхибират еритропоезата. Нервната регулация на еритропоезата се осъществява от ВНС. В този случай повишаването на тонуса на симпатиковия отдел е придружено от повишаване на еритропоезата и намаляване на парасимпатиковия тонус.
Червените кръвни клетки са високоспециализирани безядрени кръвни клетки. Сърцевината им се губи в процеса на зреене. Червените кръвни клетки имат формата на двойно изпъкнал диск. Средно диаметърът им е около 7,5 микрона, а дебелината по периферията е 2,5 микрона. Благодарение на тази форма се увеличава повърхността на червените кръвни клетки за дифузия на газовете. В допълнение, тяхната пластичност се увеличава. Поради високата си пластичност те се деформират и лесно преминават през капилярите. Старите и патологични червени кръвни клетки имат ниска пластичност. Поради това те се задържат в капилярите на ретикуларната тъкан на далака и там се разрушават.
Мембраната на еритроцитите и липсата на ядро осигурява основната им функция - пренос на кислород и участие в преноса на въглероден диоксид. Мембраната на еритроцитите е непропусклива за катиони, с изключение на калиеви, а нейната пропускливост за хлорни аниони, бикарбонатни аниони и хидроксилни аниони е милион пъти по-голяма. В допълнение, той позволява на молекулите на кислорода и въглеродния диоксид да преминават добре. Мембраната съдържа до 52% протеин. По-специално, гликопротеините определят кръвната група и осигуряват нейния отрицателен заряд. Той има вградена Na–K–ATPase, която премахва натрия от цитоплазмата и изпомпва калиеви йони. Хемопротеинът съставлява по-голямата част от червените кръвни клетки хемоглобин. Освен това цитоплазмата съдържа ензимите карбоанхидраза, фосфатази, холинестераза и други ензими.
Функции на червените кръвни клетки:
1. Пренос на кислород от белите дробове към тъканите.
2. Участие в транспорта на CO 2 от тъканите до белите дробове.
3. Транспорт на вода от тъканите до белите дробове, където се освобождава под формата на пара.
4. Участие в кръвосъсирването, освобождаване на еритроцитни коагулационни фактори.
5. Пренос на аминокиселини по повърхността му.
6. Участват в регулирането на вискозитета на кръвта поради пластичност. В резултат на способността им да се деформират, вискозитетът на кръвта в малките съдове е по-малък, отколкото в големите.
Един микролитър кръв на човек съдържа 4,5-5,0 милиона червени кръвни клетки (4,5-5,0*10 12 /l). Жените 3,7-4,7 милиона (3,7-4,7 * 10 12 / l).
Броят на червените кръвни клетки се брои в Килията на Горяев. За да направите това, кръвта в специален капилярен мелангер (миксер) за червени кръвни клетки се смесва с 3% разтвор на натриев хлорид в съотношение 1:100 или 1:200. След това една капка от тази смес се поставя в мрежеста камера. Създава се от средната проекция на камерата и покривното стъкло. Височина на камерата 0,1 мм. Върху средния издатък има нанесена мрежа, оформяща големи квадрати. Някои от тези квадрати са разделени на 16 малки. Всяка страна на малък квадрат е с размер 0,05 mm. Следователно обемът на сместа върху малкия квадрат ще бъде 1/10 mm * 1/20 mm * 1/20 mm = 1/4000 mm 3.
След като напълните камерата, под микроскоп пребройте броя на червените кръвни клетки в тези 5 големи квадрата, които са разделени на малки, т.е. в 80 малки. След това броят на червените кръвни клетки в един микролитър кръв се изчислява по формулата:
X = 4000*a*b/b.
Където a е общият брой червени кръвни клетки, получени по време на преброяването; b – броят на малките квадратчета, в които е извършено броенето (b = 80); в – разреждане на кръвта (1:100, 1:200); 4000 е реципрочната стойност на обема течност над малък квадрат.
За бързи изчисления с голям брой тестове използвайте фотоволтаични еритрохемометри. Принципът на тяхното действие се основава на определяне на прозрачността на суспензия от червени кръвни клетки с помощта на лъч светлина, преминаващ от източник към светлочувствителен сензор. Фотоелектрични калориметри. Увеличаването на броя на червените кръвни клетки в кръвта се нарича еритроцитоза или еритремия ; намаляване - еритропения или анемия . Тези промени могат да бъдат относителни или абсолютни. Например, относително намаляване на техния брой се получава при задържане на вода в тялото, а увеличение - при дехидратация. Абсолютно намаляване на съдържанието на червени кръвни клетки, т.е. анемия, наблюдавана при загуба на кръв, хемопоетични нарушения, разрушаване на червените кръвни клетки от хемолитични отрови или преливане на несъвместима кръв.
Хемолиза - Това е разрушаване на мембраната на червените кръвни клетки и освобождаване на хемоглобин в плазмата. В резултат на това кръвта става чиста.
Разграничават се следните видове хемолиза:
1. По място на произход:
· Ендогенни, т.е. в организма.
· Екзогенен, извън него. Например в бутилка кръв, апарат сърце-бял дроб.
2. По характер:
· Физиологичен. Осигурява унищожаването на стари и патологични форми на червени кръвни клетки. Има два механизма. Вътреклетъчна хемолизасреща се в макрофагите на далака, костния мозък и чернодробните клетки. Интраваскуларно– в малки съдове, от които хемоглобинът се прехвърля към чернодробните клетки с помощта на плазмения протеин хаптоглобин. Там хемоглобиновият хем се превръща в билирубин. На ден се разрушават около 6-7 g хемоглобин.
· Патологични.
3. Според механизма на възникване:
· химически. Възниква, когато червените кръвни клетки са изложени на вещества, които разтварят мембранните липиди. Това са алкохоли, етер, хлороформ, основи, киселини и др. По-специално, при отравяне с голяма доза оцетна киселина възниква тежка хемолиза.
· температура. При ниски температури в червените кръвни клетки се образуват ледени кристали, които разрушават обвивката им.
· Механични. Наблюдава се при механични разкъсвания на мембраните. Например, когато разклащате бутилка кръв или я изпомпвате с апарат сърце-бял дроб.
· Биологичен. Възниква под въздействието на биологични фактори. Това са хемолитични отрови на бактерии, насекоми и змии. В резултат на преливане на несъвместима кръв.
· Осмотичен. Възниква, когато червените кръвни клетки навлязат в среда с осмотично налягане, по-ниско от това на кръвта. Водата навлиза в червените кръвни клетки, те се подуват и спукват. Концентрацията на натриев хлорид, при която 50% от всички червени кръвни клетки са хемолизирани, е мярка за тяхната осмотична стабилност. Определя се в клиниката за диагностициране на чернодробни заболявания и анемия. Осмотичната устойчивост трябва да бъде най-малко 0,46% NaCl.
Когато червените кръвни клетки се поставят в среда с по-високо осмотично налягане от кръвта, настъпва плазмолиза. Това е свиването на червените кръвни клетки. Използва се за преброяване на червените кръвни клетки.
Най-многобройните - червени кръвни телца. Обикновено кръвта на мъжете съдържа 4-5 милиона червени кръвни клетки на 1 μl, а при жените - 4,5 милиона на 1 μl. Червените кръвни клетки имат предимно двойновдлъбната дискова форма. Те нямат клетъчно ядро и повечето органели, което повишава съдържанието на хемоглобин
Образува се в червения костен мозък и се разрушава в далака и черния дроб (Средната продължителност на живота на зрелите червени кръвни клетки е около 120 дни) .
Червените кръвни клетки изпълняват следните функции в тялото:
1) Основната функция е дихателна– пренос на кислород от алвеолите на белите дробове към тъканите и въглероден диоксид от тъканите към белите дробове.
2) Регулиране на pH на кръвтаблагодарение на една от най-мощните кръвни буферни системи – хемоглобинът;
3) Хранителен– пренос на аминокиселини по повърхността му от храносмилателните органи до клетките на тялото;
4) Защитен– абсорбиране на токсични вещества на повърхността му;
5) Участие в процеса на кръвосъсирване поради съдържанието на фактори на коагулационната и антикоагулационната система на кръвта;
6) Червените кръвни клетки са носители на различни ензими и витамини;
7) Червените кръвни клетки носят групови характеристики на кръвта
Еритроцитозае състояние на човешкия организъм, свързано с патологично повишаване на броя на червените кръвни клетки и нивото на хемоглобина в кръвта.
Еритропения- намаляване на броя на червените кръвни клетки в кръвта. Обикновено, но не винаги, причинява анемия.
Основната физиологична функция на червените кръвни клетки е да свързват и транспортират кислород от белите дробове до органите и тъканите.
Червените кръвни клетки са високоспециализирани безядрени кръвни клетки с диаметър 7-8 микрона.Формата на червените кръвни клетки двойновдлъбнатият диск осигурява голяма повърхност за свободна дифузия на газове през неговата мембрана.
В началните фази на своето развитие червените кръвни клетки имат ядро и се наричат ретикулоцити. По време на движението на кръвта червените кръвни клетки не се утаяват, тъй като те се отблъскват взаимно, тъй като имат еднакви отрицателни заряди. Когато кръвта се утаи в капиляра, червените кръвни клетки се утаяват на дъното. При узряването на червените кръвни клетки ядрото им се замества от дихателния пигмент - хемоглобин.Хемоглобинът е сложно химично съединение, чиято молекула се състои от глобиновия протеин и желязосъдържащата част - хем.
Хемоглобин, неговата структура и свойства. Физиологична роля в организма. Определяне на количеството хемоглобин
Хемоглобин- сложен желязосъдържащ протеин от животни с кръвообращение, способен обратимо да се свързва с кислорода, осигурявайки прехвърлянето му към тъканите. Сложно химично съединение, чиято молекула се състои от протеина глобин и желязосъдържащата част - хем (поради него кръвта е червена).
Структурата на хемоглобина:Молекулите на хемоглобина са съставени от четири субединици. Всеки от тях съответства на специфична полипептидна верига, която се свързва с хема. Тези четири субединици представляват две а- и две р-вериги. Общо хемоглобинът съдържа 574 аминокиселинни единици.
Това вещество участвав процесите на пренос на кислород и въглероден диоксид между дихателната система и други тъкани и органи в човешкото тяло, а също така поддържа киселинния баланс на кръвта.
Основната роля на хемоглобинав човешкото тяло това е доставката на кислород до органите и тъканите, както и обратната доставка на въглероден диоксид.
Количество хемоглобинможе да се определи или спектроскопски, чрез определяне на количеството желязо, или чрез измерване на силата на оцветяванекръв (колориметрия).
Определяне на нивото на хемоглобина в кръвта по метода на хематин на Салисе основава на превръщането на хемоглобина при добавяне на солна киселина към кръвта в кафяв хлорхемин, чийто интензитет на цвета е пропорционален на съдържанието на хемоглобин. Полученият разтвор на хематитов хлорид се разрежда с вода до цвета на стандарта, съответстващ на известната концентрация на хемоглобин.
Скелетните и сърдечните мускули съдържат сходни по структура миоглобин. Той се свързва с кислорода по-активно от хемоглобина, осигурявайки му работещи мускули. Общото количество миоглобин при хората е около 25% от хемоглобина в кръвта.
Червените кръвни клетки са високоспециализирани безядрени кръвни клетки. Сърцевината им се губи в процеса на зреене. Червените кръвни клетки имат формата на двойно изпъкнал диск. Средно диаметърът им е около 7,5 микрона, а дебелината по периферията е 2,5 микрона. Благодарение на тази форма се увеличава повърхността на червените кръвни клетки за дифузия на газовете. В допълнение, тяхната пластичност се увеличава. Поради високата си пластичност те се деформират и лесно преминават през капилярите. Старите и патологични червени кръвни клетки имат ниска пластичност. Поради това те се задържат в капилярите на ретикуларната тъкан на далака и там се разрушават.
Мембраната на еритроцитите и липсата на ядро осигурява основната им функция - пренос на кислород и участие в преноса на въглероден диоксид. Мембраната на еритроцитите е непропусклива за катиони, с изключение на калиеви, а нейната пропускливост за хлорни аниони, бикарбонатни аниони и хидроксилни аниони е милион пъти по-голяма. В допълнение, той позволява на молекулите на кислорода и въглеродния диоксид да преминават добре. Мембраната съдържа до 52% протеин. По-специално, гликопротеините определят кръвната група и осигуряват нейния отрицателен заряд. Той има вградена Na–K–ATPase, която премахва натрия от цитоплазмата и изпомпва калиеви йони. Хемопротеинът съставлява по-голямата част от червените кръвни клетки хемоглобин. Освен това цитоплазмата съдържа ензимите карбоанхидраза, фосфатази, холинестераза и други ензими.
Функции на червените кръвни клетки:
1. Пренос на кислород от белите дробове към тъканите.
2. Участие в транспорта на CO 2 от тъканите до белите дробове.
3. Транспорт на вода от тъканите до белите дробове, където се освобождава под формата на пара.
4. Участие в кръвосъсирването, освобождаване на еритроцитни коагулационни фактори.
5. Пренос на аминокиселини по повърхността му.
6. Участват в регулирането на вискозитета на кръвта поради пластичност. В резултат на способността им да се деформират, вискозитетът на кръвта в малките съдове е по-малък, отколкото в големите.
Един микролитър кръв на човек съдържа 4,5-5,0 милиона червени кръвни клетки (4,5-5,0*10 12 /l). Жените 3,7-4,7 милиона (3,7-4,7 * 10 12 / l).
Броят на червените кръвни клетки се брои в Килията на Горяев. За да направите това, кръвта в специален капилярен мелангер (миксер) за червени кръвни клетки се смесва с 3% разтвор на натриев хлорид в съотношение 1:100 или 1:200. След това една капка от тази смес се поставя в мрежеста камера. Създава се от средната проекция на камерата и покривното стъкло. Височина на камерата 0,1 мм. Върху средния издатък има нанесена мрежа, оформяща големи квадрати. Някои от тези квадрати са разделени на 16 малки. Всяка страна на малък квадрат е с размер 0,05 mm. Следователно обемът на сместа върху малкия квадрат ще бъде 1/10 mm * 1/20 mm * 1/20 mm = 1/4000 mm 3.
След като напълните камерата, под микроскоп пребройте броя на червените кръвни клетки в тези 5 големи квадрата, които са разделени на малки, т.е. в 80 малки. След това броят на червените кръвни клетки в един микролитър кръв се изчислява по формулата:
X = 4000*a*b/b.
Където a е общият брой червени кръвни клетки, получени по време на преброяването; b – броят на малките квадратчета, в които е извършено броенето (b = 80); в – разреждане на кръвта (1:100, 1:200); 4000 е реципрочната стойност на обема течност над малък квадрат.
За бързи изчисления с голям брой тестове използвайте фотоволтаични еритрохемометри. Принципът на тяхното действие се основава на определяне на прозрачността на суспензия от червени кръвни клетки с помощта на лъч светлина, преминаващ от източник към светлочувствителен сензор. Фотоелектрични калориметри. Увеличаването на броя на червените кръвни клетки в кръвта се нарича еритроцитоза или еритремия ; намаляване - еритропения или анемия . Тези промени могат да бъдат относителни или абсолютни. Например, относително намаляване на техния брой се получава при задържане на вода в тялото, а увеличение - при дехидратация. Абсолютно намаляване на съдържанието на червени кръвни клетки, т.е. анемия, наблюдавана при загуба на кръв, хемопоетични нарушения, разрушаване на червените кръвни клетки от хемолитични отрови или преливане на несъвместима кръв.
Хемолиза - Това е разрушаване на мембраната на червените кръвни клетки и освобождаване на хемоглобин в плазмата. В резултат на това кръвта става чиста.
Разграничават се следните видове хемолиза:
1. По място на произход:
· Ендогенни, т.е. в организма.
· Екзогенен, извън него. Например в бутилка кръв, апарат сърце-бял дроб.
2. По характер:
· Физиологичен. Осигурява унищожаването на стари и патологични форми на червени кръвни клетки. Има два механизма. Вътреклетъчна хемолизасреща се в макрофагите на далака, костния мозък и чернодробните клетки. Интраваскуларно– в малки съдове, от които хемоглобинът се прехвърля към чернодробните клетки с помощта на плазмения протеин хаптоглобин. Там хемоглобиновият хем се превръща в билирубин. На ден се разрушават около 6-7 g хемоглобин.
· Патологични.
3. Според механизма на възникване:
· химически. Възниква, когато червените кръвни клетки са изложени на вещества, които разтварят мембранните липиди. Това са алкохоли, етер, хлороформ, основи, киселини и др. По-специално, при отравяне с голяма доза оцетна киселина възниква тежка хемолиза.
· температура. При ниски температури в червените кръвни клетки се образуват ледени кристали, които разрушават обвивката им.
· Механични. Наблюдава се при механични разкъсвания на мембраните. Например, когато разклащате бутилка кръв или я изпомпвате с апарат сърце-бял дроб.
· Биологичен. Възниква под въздействието на биологични фактори. Това са хемолитични отрови на бактерии, насекоми и змии. В резултат на преливане на несъвместима кръв.
· Осмотичен. Възниква, когато червените кръвни клетки навлязат в среда с осмотично налягане, по-ниско от това на кръвта. Водата навлиза в червените кръвни клетки, те се подуват и спукват. Концентрацията на натриев хлорид, при която 50% от всички червени кръвни клетки са хемолизирани, е мярка за тяхната осмотична стабилност. Определя се в клиниката за диагностициране на чернодробни заболявания и анемия. Осмотичната устойчивост трябва да бъде най-малко 0,46% NaCl.
Когато червените кръвни клетки се поставят в среда с по-високо осмотично налягане от кръвта, настъпва плазмолиза. Това е свиването на червените кръвни клетки. Използва се за преброяване на червените кръвни клетки.
Червените кръвни клетки като понятие се появяват в живота ни най-често в училище по време на уроците по биология в процеса на запознаване с принципите на функциониране на човешкото тяло. Тези, които не са обърнали внимание на този материал по това време, могат впоследствие да се сблъскат лице в лице с червени кръвни клетки (и това са еритроцити) вече в клиниката по време на преглед.
Ще бъдете изпратени и резултатите ще представляват интерес за нивото на червените кръвни клетки, тъй като този показател се отнася до основните показатели за здравето.
Основната функция на тези клетки е да доставят кислород на тъканите на човешкото тяло и да отстраняват въглеродния диоксид от тях. Тяхното нормално количество осигурява пълното функциониране на тялото и неговите органи. Когато нивото на червените кръвни клетки се колебае, се появяват различни нарушения и неуспехи.
Еритроцитите са червени кръвни клетки на хора и животни, съдържащи хемоглобин.
Имат специфична форма на биконкав диск. Поради тази специална форма, общата повърхност на тези клетки е до 3000 m² и е 1500 пъти по-голяма от повърхността на човешкото тяло. За обикновения човек тази фигура е интересна, защото кръвната клетка изпълнява една от основните си функции именно с повърхността си.
За справка.Колкото по-голяма е общата повърхност на червените кръвни клетки, толкова по-добре за тялото.
Ако червените кръвни клетки имат обичайната за клетките сферична форма, тогава тяхната повърхност ще бъде с 20% по-малка от съществуващата.
Поради необичайната си форма, червените кръвни клетки могат:
- Транспортира повече кислород и въглероден диоксид.
- Преминава през тесни и извити капилярни съдове. Червените кръвни клетки губят способността си да пътуват до най-отдалечените части на човешкото тяло с възрастта, както и с патологии, свързани с промени във формата и размера.
Един кубичен милиметър кръв от здрав човек съдържа 3,9-5 милиона червени кръвни клетки.
Химическият състав на червените кръвни клетки изглежда така:
- 60% – вода;
- 40% – сух остатък.
Сухият остатък от телата се състои от:
- 90-95% – хемоглобин, червен кръвен пигмент;
- 5-10% - разпределени между липиди, протеини, въглехидрати, соли и ензими.
Кръвните клетки нямат клетъчни структури като ядро и хромозоми. Червените кръвни клетки достигат безядрено състояние чрез последователни трансформации в жизнения цикъл. Тоест твърдият компонент на клетките е сведен до минимум. Въпросът е защо?
За справка.Природата е създала червените кръвни клетки по такъв начин, че със стандартен размер от 7-8 микрона те преминават през най-малките капиляри с диаметър 2-3 микрона. Отсъствието на твърда сърцевина му позволява да „прокара“ през най-тънките капиляри, за да достави кислород до всички клетки.
Образуване, жизнен цикъл и разрушаване на червените кръвни клетки
Червените кръвни клетки се образуват от предишни клетки, които произхождат от стволови клетки. Червените клетки произхождат от костния мозък на плоските кости - череп, гръбначен стълб, гръдна кост, ребра и тазови кости. В случай, че поради заболяване костният мозък не е в състояние да синтезира червени кръвни клетки, те започват да се произвеждат от други органи, които са отговорни за техния синтез в развитието на плода (черен дроб и далак).
Обърнете внимание, че след получаване на резултатите от общ кръвен тест може да срещнете обозначението RBC - това е английското съкращение за броя на червените кръвни клетки - броят на червените кръвни клетки.
За справка.Червените кръвни клетки (RBC) се произвеждат (еритропоеза) в костния мозък под контрола на хормона еритропоетин (EPO). Клетките в бъбреците произвеждат EPO в отговор на намалено доставяне на кислород (както при анемия и хипоксия), както и на повишени нива на андроген. Важното тук е, че в допълнение към EPO, производството на червени кръвни клетки изисква доставка на съставки, главно желязо, витамин B 12 и фолиева киселина, които се доставят или чрез храната, или като добавки.
Червените кръвни клетки живеят около 3-3,5 месеца. Всяка секунда от 2 до 10 милиона от тях се разлагат в човешкото тяло. Стареенето на клетките е придружено от промяна на тяхната форма. Червените кръвни клетки най-често се разрушават в черния дроб и далака, като се образуват разпадни продукти - билирубин и желязо.
Прочетете също по темата
Какво представляват ретикулоцитите в кръвта и какво може да се научи от техния анализ
В допълнение към естественото стареене и смърт, разпадането на червените кръвни клетки (хемолиза) може да възникне и по други причини:
- поради вътрешни дефекти - например с наследствена сфероцитоза.
- под въздействието на различни неблагоприятни фактори (например токсини).
Когато се разрушат, съдържанието на червените кръвни клетки се освобождава в плазмата. Обширната хемолиза може да доведе до намаляване на общия брой червени кръвни клетки, движещи се в кръвта. Това се нарича хемолитична анемия.
Задачи и функции на червените кръвни клетки
Основните функции на кръвните клетки са:
- Преминаване на кислород от белите дробове към тъканите (с участието на хемоглобина).
- Прехвърляне на въглероден диоксид в обратна посока (с участието на хемоглобин и ензими).
- Участие в метаболитните процеси и регулиране на водно-солевия баланс.
- Трансфер на мастни органични киселини в тъканите.
- Осигуряване на хранене на тъканите (червените кръвни клетки абсорбират и транспортират аминокиселини).
- Пряко участва в съсирването на кръвта.
- Защитна функция. Клетките са в състояние да абсорбират вредни вещества и да прехвърлят антитела - имуноглобулини.
- Способността да потиска високата имунореактивност, която може да се използва за лечение на различни тумори и автоимунни заболявания.
- Участие в регулацията на синтеза на нови клетки - еритропоеза.
- Кръвните клетки спомагат за поддържането на киселинно-алкалния баланс и осмотичното налягане, които са необходими за биологичните процеси в тялото.
По какви параметри се характеризират червените кръвни клетки?
Основни параметри на подробен кръвен тест:
- Ниво на хемоглобина
Хемоглобинът е пигмент, намиращ се в червените кръвни клетки, който помага за обмена на газ в тялото. Увеличаването и намаляването на нивото му най-често се свързва с броя на кръвните клетки, но се случва тези показатели да се променят независимо един от друг.
Нормата за мъже е от 130 до 160 g/l, за жени – от 120 до 140 g/l и 180–240 g/l за кърмачета. Липсата на хемоглобин в кръвта се нарича анемия. Причините за повишаване на нивата на хемоглобина са подобни на причините за намаляване на броя на червените кръвни клетки. - ESR - скорост на утаяване на еритроцитите.
Индикаторът ESR може да се увеличи при наличие на възпаление в тялото, а намаляването му се дължи на хронични нарушения на кръвообращението.
В клиничните проучвания показателят ESR дава представа за общото състояние на човешкото тяло. Нормално СУЕ трябва да бъде 1-10 мм/час при мъжете и 2-15 мм/час при жените.
При намален брой червени кръвни клетки в кръвта, ESR се увеличава. Намаляване на ESR се наблюдава при различни еритроцитози.
Съвременните хематологични анализатори, освен хемоглобин, червени кръвни клетки, хематокрит и други конвенционални кръвни тестове, могат да вземат и други показатели, наречени индекси на червените кръвни клетки.
- MCV– среден обем на еритроцитите.
Много важен показател, който определя вида на анемията въз основа на характеристиките на червените кръвни клетки. Високите нива на MCV показват хипотонични плазмени аномалии. Ниско ниво показва хипертонично състояние.
- MSN– средно съдържание на хемоглобин в един еритроцит. Нормалната стойност на индикатора, когато се изследва в анализатора, трябва да бъде 27 - 34 пикограма (pg).
- ICSU– средна концентрация на хемоглобин в еритроцитите.
Индикаторът е взаимосвързан с MCV и MCH.
- RDW- разпределение на червените кръвни клетки по обем.
Индикаторът помага да се диференцира анемията в зависимост от стойностите му. Индикаторът RDW, заедно с изчисляването на MCV, намалява при микроцитни анемии, но трябва да се изследва едновременно с хистограмата.
Червени кръвни клетки в урината
Повишеното ниво на червени кръвни клетки се нарича хематурия (кръв в урината). Тази патология се обяснява със слабостта на капилярите на бъбреците, които позволяват на червените кръвни клетки да преминат в урината, и неуспехи във филтрацията на бъбреците.Хематурия може да бъде причинена и от микротравми на лигавицата на уретерите, уретрата или пикочния мехур.
Максималното ниво на кръвни клетки в урината при жените е не повече от 3 единици в зрителното поле, при мъжете - 1-2 единици.
При анализ на урината според Nechiporenko се броят червените кръвни клетки в 1 ml урина. Нормата е до 1000 единици/мл.
Отчитане на повече от 1000 U/ml може да показва наличието на камъни и полипи в бъбреците или пикочния мехур и други състояния.
Норми за съдържанието на червени кръвни клетки в кръвта
Общият брой червени кръвни клетки, съдържащи се в човешкото тяло като цяло, и броят на червените кръвни клетки, преминаващи през системата кръвообращението са различни понятия.
Общият брой включва 3 вида клетки:
- тези, които все още не са напуснали костния мозък;
- намиращи се в „депото” и чакащи да бъдат освободени;
- преминаващи през кръвоносните канали.
