2. Структурно-функциональная характеристика

форменных элементов крови

2.1. Эритроциты – красные кровяные тельца, преобладающая популяция форменных элементов крови, высокодифференцированные постклеточные структуры, неспособные к делению.

Функции эритроцитов:

1) дыхательная или транспорт газов – O₂ и СО₂;

2) транспорт аминокислот, антител, гормонов, токсинов, ряда лекарственных веществ, адсорбируя их на поверхности плазмолеммы.

Популяция эритроцитов неоднородна по форме и размерам.

Форма эритроцитов:

1) двояковогнутые диски – дискоциты (80%);

2) остальные 20% – сфероциты, планоциты, эхиноциты, седловидные, двуямочные.

Рис.14. Кровь человека и лягушки.

По размеру выделяют следующие виды эритроцитов:

1) нормоциты (7,1-7,9 мкм, концентрация нормоцитов в периферической крови – 75%);

2) макроциты (размером более 8 мкм, количество – 12,5%);

3) микроциты (размером менее 6 мкм – 12,5%).

Обязательной составной частью популяции эритроцитов являются их молодые формы (1-5 % от общего числа) –ретикулоциты или полихроматофильные эритроциты. В них сохраняются рибосомы и эндоплазматическая сеть.

Процесс старения эритроцитов идет двумя путями – кренированием (образование зубцов на плазмолемме) или путем инвагинации участков плазмолеммы (рис. 15).

Рис. 15. Эритроциты человека различной формы в сканирующем электронном микроскопе, × 8000 (по Г.Н.Никитиной).

1 - дискоциты-нормоциты (80-90 %); 2 – дискоцит; 3,4 – эхиноциты; 5 - стоматоциты; 6 - сфероцит (2-6 - стареющие формы).

Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60%) и сухого остатка (40%), содержащего около 95% гемоглобина и 5% других веществ.

Гемоглобин – основной белок цитоплазмы эритроцита. Количество гемоглобина в одном эритроците называют цветным показателем.

Гемоглобин – это сложный белок, обладающий высокой способностью связывать кислород. Он состоит из 4 полипептидных цепей глобина и гема (железосодержащий порфирин), В норме у человека содержится два типа гемоглобина – HbА и HbF, которые отлтчаются составом аминокислот в белковой части.

У взрослого человека преобладает НbА – 98%, включающие 574 аминокислоты, а HbF – 2%. У новорожденных – фетальный гемоглобин (от англ, foetus – плод) HbF – 80%, а НbА – 20%.

Железо (Fe²⁺) + О₂ = оксигемоглобин (HbO₂),

железо (Fe²⁺) + СО₂ = карбогемоглобин (HbСO₂),

железо (Fe²⁺) + СО = карбоксигемоглобин (HbСO) –

это стойкое соединение, его накопление в крови ведет к смерти от удушья в результате развития гипоксии или кислородного голодания.

В легких образуется оксигемоглобин, который транспортируется ко всем органам и тканям и там отдает О₂. В тканях он превращается в карбоксигемоглобин (рис. 16). При разрушении эритроцитов (токсины, радиация и др.) гемоглобин выходит из клеток, и это явление называется гемолизом. При заболеваниях могут появляться аномальные формы эритроцитов, что чаще всего обусловлено изменением структуры гемоглобина (Hb). Замена даже одной аминокислоты в молекуле Hb может быть причиной изменения формы эритроцитов. Процесс нарушения формы эритроцитов при заболеваниях получил название пойкилоцитоз.

Рис. 16. Дыхательная функция крови.

Также в плазмолемме эритроцита – 15 белков с молекулярной массой 15-250 КД. Спектрин - примембранный белок цитоскелета, связанный с цитоплазматической стороной плазмолеммы, участвует в поддержании двояковогнутой формы эритроцита. Мембранные белки – гликофорин и полоса 3. Гликофорины – рецепторные белки, обнаружены только в эритроцитах. Полоса 3 – гликопротеид участвует в обмене О₂ и СО₂. Эритроциты в легких отдают СО₂ путем замены анионов НСО₃^- на Cl^-, а белок полоса 3 обеспечивает этим анионам трансмембранный проход через гидрофильные "поры" (водные ионные каналы).

По содержанию на мемране эритроцитов агглютиногенов А и В и в плазме α- и β-агтлютининов различают 4 группы крови. При переливании крови для предотвращения гемолиза (разрушение эритроцитов) нельзя допускать вливания реципиентам эритроцитов с агглютиногенами А или В, имеющим α- или β-агглютинины. Поэтому лица с 0(I) группой крови являются универсальными донорами, а лица с АВ(IV) группой крови являются универсальными реципиентами, т.е. им можно перелить любую группу крови.

На поверхности эритроцитов имеется также резус-фактор (Rh-фактор) – агглютиноген. Он присутствует у 86% людей; у 14% отсутствует (резус-отрицательные). Переливание резус-положительной крови резус-отрицательному пациенту вызывает образование резус-антител и гемолиз эритроцитов.

Агглютинация – склеивание эритроцитов, которые образуют при этом так называемые "монетные столбики" (рис. 17). Это явление связано с потерей заряда плазмолеммы эритроцитов, так как в движущейся крови эритроциты отталкиваются из-за наличия на их плазмолемме одноименных отрицательных зарядов. Скорость оседания (агглютинации) эритроцитов (СОЭ) в 1 ч у здорового человека составляет 4-8 мм у мужчин и 7-10 мм у женщин. СОЭ служит важным диагностическим признаком, при многих заболеваниях ускоряется СОЭ, например, при воспалительных процессах.

Живут эритроциты – 120-130 дней. Ежедневно в организме разрушается около 200 млн. эритроцитов. Главным образом старые эритроциты разрушаются макрофагами в селезенке, а также в печени и костном мозге, при этом гемоглобин распадается, а высвобождающееся из гема железо используется для образования новых эритроцитов. В макрофагах гемоглобин распадается на пигмент билирубин и гемосидерин – агрегаты, содержащие железо. Железо гемосидерина связывается с трансферрином – негеминовым белком плазмы, содержащим железо, и захватывается специальными макрофагами костного мозга. В процессе образования эритроцитов (эритропоэз) эти макрофаги передают трансферрин в формирующиеся эритроциты, что послужило основанием назвать их клетками-кормилками.

Рис. 17. Кровь: 1 - эритроциты (дискоциты); 2 - эритроциты с выростами цитоплазмы (эхиноциты); 3 - "монетные" столбики эритроцитов (агглютинировавшие эритроциты); 4 - лейкоциты; 5 -тромбоциты (кровяные пластинки); 6 - нити фибрина.

Число эритроцитов у здоровых людей может меняться в зависимости от возраста, эмоциональной и мышечной нагрузки, экологических факторов и др.

Возрастные изменения красной крови:

Число эритроцитов в момент рождения и в первые часы жизни выше, чем у взрослого человека, и достигает 6,0-7,0×10¹²/л. К 10-14 сут оно равно тем же цифрам, что и во взрослом организме. В последующие сроки происходит снижение числа эритроцитов с минимальными показателями на 3-6-ем месяце жизни (физиологическая анемия). Число эритроцитов становится таким же, как и во взрослом организме, в период полового созревания. Для новорожденных характерно наличие анизоцитоза (разнообразие размеров) с преобладанием макроцитов, увеличенное содержание ретикулоцитов, а также присутствие незначительного числа ядросодержащих предшественников эритроцитов.