II. Раздел Кровь

В различных ситуациях, при постановке некоторых диагнозов, врачи зачастую настоятельно рекомендуют нам сдавать анализ крови. Он очень информативен и позволяет оценить защитные свойства нашего организма при том или ином недуге. Показателей в нем достаточно много, одним из них является объем эритроцитов. Многие из вас, наверное, никогда не задумывались об этом. А зря. Ведь все природой продумано до мелочей. Вот так же и в случае с эритроцитами. Давайте разберемся подробнее.

Что такое эритроциты?

Кровяные клетки эритроциты играют в человеческом организме важную роль. Их главная задача - поставлять кислород, поступающий при дыхании ко всем тканям и органам нашего тела. Образовавшийся в данной ситуации диоксид углерода нужно срочно вывести из организма, и здесь эритроцит - главный помощник. Кстати, питательными веществами эти кровяные тельца тоже обогащают наш организм. В состав эритроцитов входит известный всем красный пигмент под наименованием гемоглобин. Именно он способен в легких связать кислород для его более удобного выведения, а в тканях - высвободить. Конечно, как и любой другой показатель в организме человека, количество эритроцитов может уменьшаться или увеличиваться. И на это есть свои причины:

• рост числа кровяных телец в крови свидетельствует о серьезном обезвоживании организма либо о (эритремия);
• снижение данного показателя будет говорить об анемии (это не болезнь, но такое состояние крови может способствовать развитию большого количества других заболеваний);
• кстати, как ни странно, эритроциты часто выявляются в моче пациентов, которые жалуются на проблемы с мочевыделительной системой (мочевым пузырем, почками и др.).

Очень интересный факт: размер эритроцита может иногда значительно меняться, происходит это за счет эластичности этих клеток. К примеру, диаметр капилляра, по которому может пройти красное кровяное тельце величиной 8 мкм, составляет всего 2-3 мкм.

Функции эритроцитов

Казалось бы, что может полезного сделать маленькое красное кровяное тельце в таком большом организме человека. Но размер эритроцита не имеет здесь никакого значения. Важно, что эти клетки выполняют жизненно важные функции:

• Защищают организм от токсинов: связывают их для последующего выведения. Происходит это благодаря наличию на поверхности эритроцитов белковых веществ.
• Переносят ферменты, называемые в медицинской литературе специфическими белковыми катализаторами, к клеткам и тканям.
• За счет них осуществляется дыхание человека. Это происходит по причине (он способен присоединять и отдавать кислород, а также углекислый газ).
• Эритроциты питают организм за счет аминокислот, которые они легко транспортируют от органов ЖКТ к клеткам и тканям.

Место образования эритроцитов

Важно знать, где образуются красные кровяные тельца, чтобы в случае возникновения проблем с их концентрацией в крови суметь вовремя принять меры. Сам процесс их создания сложен.

Место образования эритроцитов - костный мозг, позвоночник и ребра. Рассмотрим более подробно первое из них: сначала ткани мозга растут за счет деления клеток. Позже из клеток, которые отвечают за создание всей кровеносной системы человека, формируется одно большое красное тельце, имеющее ядро и гемоглобин. Из него непосредственно получается предшественник красного кровяного тельца (ретикулоцит), который, попадая в кровь, за 2-3 часа трансформируется в эритроцит.

Строение красного кровяного тельца

Так как в эритроцитах присутствует в большом количестве гемоглобин, это обуславливает их ярко-красный цвет. При этом клетка имеет двояковогнутую форму. Строение эритроцитов несозревших клеток предусматривает наличие ядра, чего нельзя сказать об окончательно сформированном тельце. Диаметр эритроцитов 7-8 мкм, а толщина меньше - 2-2,5 мкм. То, что в зрелых эритроцитах уже нет ядра, позволяет кислороду проникать в них быстрее. Общее количество красных кровяных телец, находящихся в крови человека, очень велико. Если их сложить в одну линию, то ее длина будет составлять около 150 тыс. км. К эритроцитам применяют различные термины, характеризующие отклонения в их размере, цвете и других характеристиках:

• нормоцитоз - нормальный средний размер;
• микроцитоз - размер меньше нормального;
• макроцитоз - размер больше нормального;
• анитоцитоз - при этом размеры клеток значительно варьируются, т. е. одни из них слишком большие, другие чересчур маленькие;
• гипохромия - когда количество гемоглобина в эритроцитах меньше нормы;
• пойкилоцитоз - форма клеток значительно изменена, причем одни из них овальные, другие - серповидной формы;
• нормохромия - количество гемоглобина в клетках нормальное, поэтому и окрашены они правильно.

Как живет эритроцит

Из вышесказанного мы уже выяснили, что место образования эритроцитов - это костный мозг черепа, ребра и позвоночник. Но, попав в кровь, долго ли эти клетки там находятся? Ученые выяснили, что жизнь эритроцита достаточно коротка - в среднем около 120 дней (4 месяца). К этому времени он начинает стареть по двум причинам. Это метаболизм (распад) глюкозы и повышение содержания в нем жирных кислот. Эритроцит начинает терять энергию и эластичность мембраны, из-за этого на ней появляются многочисленные выросты. Чаще всего разрушаются эритроциты внутри сосудов крови или же в некоторых органах (печень, селезенка, костный мозг). Соединения, образовавшиеся в результате распада эритроцитов, легко выводятся из организма человека с мочой и калом.

Последний из них реже показывает наличие красных телец, и зачастую это связано именно с наличием какой-то патологии. А вот кровь человека всегда содержит эритроциты, и важно знать нормы этого показателя. распределение эритроцитов в крови абсолютно здорового человека равномерно, а их содержание достаточно велико. Т. е. если была бы возможность посчитать все их количество у него, получилась бы огромная цифра, не несущая никакой информации. Поэтому в ходе лабораторных исследований принято пользоваться следующим методом: считать эритроциты в определенном объеме (1 кубический миллиметр крови). Кстати, такое значение позволит правильно оценить уровень эритроцитов и выявить существующие патологии или проблемы со здоровьем. Немаловажно, что на него особое влияние оказывает место проживания пациента, его пол и возраст.

Нормы эритроцитов в крови

У здорового человека редко наблюдаются какие-либо отклонения в данном показателе на протяжении всей жизни.

Итак, существуют следующие его нормы для детей:

• первые 24 часа жизни малыша - 4,3-7,6 млн/1 куб. мм крови;
• первый месяц жизни - 3,8-5,6 млн/1 куб. мм крови;
• первые 6 месяцев жизни ребенка - 3,5-4,8 млн/1 куб. мм крови;
• в течение 1-го года жизни - 3,6-4,9 млн/1 куб. мм крови;
• 1 год - 12 лет - 3,5-4,7 млн/1 куб. мм крови;
• после 13 лет - 3,6-5,1 млн/1 куб. мм крови.

Большое количество эритроцитов в крови малыша объяснить легко. Когда он находится в утробе мамы, образование эритроцитов идет у него в ускоренном режиме, ведь только так все его клетки и ткани смогут получить нужный объем кислорода и питательных веществ для своего роста и развития. Когда ребенок появляется на свет, эритроциты начинают усиленно распадаться, и их концентрация в крови снижается (если этот процесс слишком быстрый, у малыша возникает желтуха).

• Мужчины: 4,5-5,5 млн/1 куб. мм крови.
• Женщины: 3,7-4,7 млн/1 куб. мм крови.
• Люди пожилого возраста: менее 4 млн/1 куб. мм крови.

Конечно, отклонение от нормы может быть связано с какой-либо проблемой в организме человека, но здесь обязательно необходима консультация специалиста.

Эритроциты в моче - может ли возникнуть такая ситуация?

Да, ответ врачей однозначно положительный. Конечно, в редких случаях это может возникнуть из-за того, что человек носил тяжелый груз или долго находился в вертикальном положении. Но зачастую повышенная концентрация эритроцитов в моче свидетельствует о наличии проблем и требует консультации грамотного специалиста. Запомните некоторые ее нормы в данном веществе:

• нормальное значение должно составлять 0-2 шт. в поле зрения;
• когда проводится исследование мочи по методу Нечипоренко, эритроцитов может быть более тысячи штук в лаборанта;

Врач при наличии у больного таких анализов мочи будет искать конкретную причину появления в ней эритроцитов, допуская следующие варианты:

• если речь идет о детях, то рассматриваются пиелонефрит, цистит, гломерулонефрит;
• уретрит (при этом учитывают и наличие других симптомов: боли внизу живота, болезненное мочеиспускание, повышение температуры тела);
• мочекаменная болезнь: пациент параллельно жалуется на примесь крови в моче и приступы почечной колики;
• гломерулонефрит, пиелонефрит (болит поясница и температура повышается);
• опухоли почек;
• аденома предстательной железы.

Изменение количества эритроцитов в крови: причины

Предполагает наличие в них большого количества гемоглобина, а значит, вещества, способного присоединять кислород и выводить углекислый газ.

Поэтому отклонения от нормы, характеризующей количество красных кровяных телец в крови, могут быть опасны для вашего здоровья. в крови у человека (эритроцитоз) наблюдается не часто и может быть связано с некоторыми простыми причинами: это стрессы, излишние физические нагрузки, либо проживание в горной местности. Но если дело не в этом, обратите внимание на следующие болезни, которые вызывают повышение данного показателя:

• Проблемы с кровью, в том числе эритремия. Обычно человек при этом имеет красную окраску кожи шеи, лица.
• Развитие патологий в легких и сердечно-сосудистой системе.

Снижение количества красных кровяных телец, именуемое в медицине эритропенией, может быть вызвано тоже несколькими причинами. В первую очередь это анемия, или малокровие. Она может быть связана с нарушением образования эритроцитов в костном мозге. Когда человек теряет определенное количество крови или эритроциты слишком быстро разрушаются в его крови, такая ситуация тоже возникает. Зачастую врачи ставят пациентам диагноз под названием "железодефицитная анемия". Железо просто может не поступать в достаточном количестве в организм человека или плохо им усваиваться. Чаще всего для исправления ситуации специалисты назначают больным витамин В 12 и фолиевую кислоту наряду с железосодержащими препаратами.

Показатель СОЭ: что он обозначает

Часто врач, приняв пациента, который жалуется на какие-либо простудные заболевания (не проходящие уже длительное время), назначает ему сдачу общего анализа в крови.

В нем зачастую на самой последней строчке вы увидите интересный показатель эритроцитов крови, характеризующий скорость их оседания (СОЭ). Как в лаборатории можно провести такое исследование? Очень легко: кровь больного помещают в тонкую стеклянную трубку и оставляют в вертикальном положении на некоторое время. Эритроциты обязательно осядут на дно, оставив в верхнем слое крови прозрачную плазму. Единица оседания эритроцитов - мм/час. Данный показатель может варьироваться в зависимости от половой принадлежности и возраста, к примеру:

• дети: 1-месячные малыши - 4-8 мм/час; 6-месячные - 4-10 мм/час; 1 год-12 лет - 4-12 мм/час;
• мужчины: 1-10 мм/час;
• женщины: 2-15 мм/час; беременные представительницы прекрасного пола - 45 мм/час.

Насколько информативен данные показатель? Конечно, в последнее время врачи все реже стали обращать на него внимание. Считается, что есть множество погрешностей в нем, которые могут быть связаны, например у деток, с возбужденным состоянием (крик, плач) во время взятия крови. Но вообще повышенная скорость оседания эритроцитов - это результат развивающегося в вашем организме воспалительного процесса (скажем, бронхита, воспаления легких, любого другого простудного или инфекционного заболевания). Также рост СОЭ наблюдается во время беременности, менструации, имеющихся у человека хронических патологий или болезней, а также травм, инсульта, инфаркта и т.д. Безусловно, снижение СОЭ наблюдается гораздо реже и уже свидетельствует о наличии более серьезных проблем:это лейкоз, гепатит, гипербилирубинемия и другое.

Как мы выяснили, место образования эритроцитов - это костный мозг, ребра и позвоночник. Поэтому при наличии проблем с количеством эритроцитов в крови нужно в первую очередь обратить внимание на первое из них. Каждому человеку необходимо четко понимать, что все показатели в анализах, которые мы сдаем, очень важны для нашего организма, и халатно к ним лучше не относиться. Поэтому, если вы прошли такое исследование, будьте добры обратиться к грамотному специалисту для его расшифровки. Это не значит, что при малейшем отклонении от нормы в анализе нужно сразу впадать в панику. Просто доводите дело до конца, особенно когда речь идет о вашем здоровье.

Функции

Эритроциты - высокоспециализированные клетки, функцией которых является перенос кислорода из лёгких к тканям тела и транспорт диоксида углерода (CO 2) в обратном направлении. У позвоночных, кроме млекопитающих, эритроциты имеют ядро, у эритроцитов млекопитающих ядро отсутствует.

Наиболее специализированы эритроциты млекопитающих, лишённые в зрелом состоянии ядра и органелл и имеющие форму двояковогнутого диска, обуславливающую высокое отношение площади к объёму, что облегчает газообмен. Особенности цитоскелета и клеточной мембраны позволяют эритроцитам претерпевать значительные деформации и восстанавливать форму (эритроциты человека диаметром 8 мкм проходят через капилляры диаметром 2-3 мкм).

Транспорт кислорода обеспечивается гемоглобином (Hb), на долю которого приходится ≈98 % массы белков цитоплазмы эритроцитов (в отсутствии других структурных компонентов). Гемоглобин является тетрамером, в котором каждая белковая цепь несёт гем - комплекс протопорфирина IX с ионом двухвалентного железа, кислород обратимо кординируется с ионом Fe 2+ гемоглобина, образуя оксигемоглобин HbO 2:

Hb + O 2 HbO 2

Особенностью связывания кислорода гемоглобином является его аллостерическое регулирование - стабильность оксигемоглобина падает в присутствии 2,3-дифосфоглицериновой кислоты - промежуточного продукта гликолиза и, в меньшей степени, углекислого газа, что способствует высвобождению кислорода в тканях, в нём нуждающихся.

Транспорт углекислого газа эритроцитами происходит с участием карбоангидразы, содержащейся в их цитоплазме. Этот фермент катализирует обратимое образование бикарбоната из воды и углекислого газа, диффундирующего в эритроциты:

H 2 O + CO 2 H + + HCO 3 –

В результате в цитоплазме накапливаются ионы водорода, однако снижение при этом незначительно из-за высокой буферной ёмкости гемоглобина. Вследствие накопления в цитоплазме ионов бикарбоната возникает градиент концентрации, однако ионы бикарбоната могут покидать клетку только при условии сохранения равновесного распределения зарядов между внутренней и внешней средой, разделённых цитоплазматической мембраной, то есть выход из эритроцита иона бикарбоната должен сопровождаться либо выходом катиона, либо входом аниона. Мембрана эритроцита практически непроницаема для катионов, но содержит хлоридные ионые каналы, в результате выход бикарбоната из эритроцита сопровождается входом в него хлорида (хлоридный сдвиг).

Формирование эритроцитов

Бурстобразующая единица эритроцитов (БОЕ-Э) даёт начало эритробласту, который через образование пронормобластов уже дают морфологически различимые клетки-потомки нормобласты (последовательно переходящие стадии):

• базофильные нормобласты (имеют базофильное ядро и цитоплазму, начинает синтезироваться гемоглобин),
• полихроматофильные нормобласты (ядро становится меньше, участки с гемоглобином приобретают оксифильность),
• оксифильные нормобласты (их ядро расположено на одном конце уже овальной клетки, не способны к делению, содержат много гемоглобина),
• ретикулоциты (безъядерные, содержат остатки органелл, главным образом шероховатой эндоплазматической сети). Ретикулоциты далее становятся эритроцитами.

Эффективность функционирования гемоглобина зависит от величины поверхности соприкосновения эритроцита со средой. Суммарная поверхность всех эритроцитов крови в организме тем больше, чем меньше их размеры. У низших позвоночных эритроциты крупные (например, у хвостатого земноводного амфиумы - 70 мкм в диаметре), эритроциты высших позвоночных мельче (например, у козы - 4 мкм в диаметре). У человека диаметр эритроцита составляет 7,2-7,5 мкм, толщина - 2 мкм, объём - 76-110 мкм³.

В одном литре крови содержится эритроцитов:

• у мужчин 4,5·10 12 /л-5,5·10 12 /л (4,5-5,5 млн в 1 мм³ крови),
• у женщин - 3,7·10 12 /л-4,7·10 12 /л (3,7-4,7 млн в 1 мм³),
• у новорождённых - до 6,0·10 12 /л (до 6 млн в 1 мм³),
• у пожилых людей - 4,0·10 12 /л (меньше 4 млн в 1 мм³).

Переливание крови

Патология

Эритроциты человека: a) нормальные - двояковогнутые; b) нормальные, вид с ребра; c) в гипотоническом растворе, разбухшие (сфероциты); d) в гипертоническом растворе, съёжившиеся (эхиноциты)

При изменении кислотно-щелочного баланса крови в сторону закисления (от 7,43 до 7,33) происходит склеивание эритроцитов в виде монетных столбиков, либо их агрегация.

Примечания

Ссылки

Литература

• Ю.И. Афансьев. Гистология, цитология и эмбриология / Шубикова Е.А. - 5-е издание. - Москва: «Медицина», 2002. - 744 с. - ISBN 5-225-04523-5

• С.В. Глушен. Цитология и гистология. Курс лекций. - Минск, 2003.

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

Несколько интересных фактов об эритроцитах

• В одном кубическом миллилитре крови в среднем содержится 4,5 миллионов эритроцитов.
• Площадь поверхности всех красных кровяных телец равна 3000 квадратным метрам.
• Эритроциты, это не многие из самостоятельных клеточных структур организма, которые лишены ядра.
• Длительность жизни каждого эритроцита составляет в среднем 120 дней.
• Цвет эритроцита меняется под воздействием кислорода. При присоединении молекул кислорода к гемоглобину цвет эритроцита приобретает алый оттенок, при отсутствии или снижении количества присоединенного к гемоглобину кислорода цвет приобретает бордовый оттенок.

Каково строение эритроцита?

Мембрана обладает рядом очень важных функций:

• Обладает избирательной проницаемостью для электролитов, жидкости, газов, органических веществ.
• На поверхности мембраны имеются структуры, к которым прикрепляются антитела для дальнейшего курирования по кровеносной системе.
• В составе мембраны имеются специальные белковые структуры, которые обеспечивают электролитный баланс – избавляя клетку от излишнего натрия и повышая внутриклеточную концентрацию калия и хлора.
• Высокая пропускная способность для молекул кислорода, углекислого газа и угольной кислоты способствует осуществлению основной функции эритроцита – газообмену .
• Благодаря различиям в концентрации электролитов внутри и вне клетки эритроцита, создается поляризация клеточной мембраны, что препятствует склеиванию эритроцитов между собой и способствует отталкиванию клетки от внутренней стенки сосуда.

В процессе созревания в красном костном мозге предшественники эритроцитов проходят несколько этапов, в результате эритроцит утрачивает ядро и практически все внутриклеточные структуры: митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы и т.д.
Зато большая часть внутреннего пространства эритроцита заполняется гемоглобином. Эта сложная белковая структура обеспечивает основную функцию – присоединение кислорода при прохождении эритроцитом легочной ткани, удерживание кислорода при транспортировке по кровеносному руслу и отдачу кислорода в тканях организма.

Внутреннее пространство эритроцита заполнено так называемой цитоплазмой (жидкостной частью клети ). В цитоплазме растворены электролиты (Na,K, Ca,Cl,Mg ), имеются в большом количестве белковые молекулы, обеспечивающие некоторые химические реакции, ферменты, раствореные органические вещества. Внутренняя часть эритроцита обладает прочным каркасом, который придает клетке характерную геометрическую форму.

Подробнее о гемоглобине

Гем – это сложное органическое соединение, включающее в сою структуру атом железа двухвалентного соединенного с циклическими органическими соединениями.

Глобин – это белковая молекула, образованная посредством объединения 4 белковых цепочек (две альфа цепи и две бета ). Данные аминокислотные цепочки отличаются последовательностью аминокислот и их количеством (альфа цепочка состоят из 141 аминокислоты, бета-цепь – из 146 ).

Структура и состав аминокислотных цепочек определяют их пространственную структуру и биохимические свойства.
Каждая аминокислотная цепь глобина (альфа и бета ) соединяется в процессе формирования гемоглобина с молекулой гема. Гемоглобин формируется благодаря слиянию двух альфа цепей (с присоединенными двумя молекулами гемма ) и двух бета-цепей (с присоединенными молекулами гема ).

Итак, молекула гемоглобина состоит из четырех цепочек аминокислот составляющих глобин с присоединенными (по одной к каждой цепочке глобина ) четырьмя молекулами гемма.
Строение гемоглобина достаточно сложное, потому синтез отдельных его частей (цепочки глобина, гем ) происходит по отдельности, затем происходит сборка отдельных частей в единое целое.

В производстве гемоглобина не бывает мелочей. К примеру – ошибка в одну аминокислоту - если шестая аминокислота в бета-цепочке глобина будет заменена – (глутаминовая кислота заменит валин ) это приведет к такому врожденному заболеванию как серповидно клеточная анемия . А наличие в составе гемоглобина не двухвалентного, а трехвалентного железа лишает данную структуру возможности присоединения кислорода.

Как происходит передача кислорода?

Воздухоносные пути легкого оканчиваются так называемыми альвеолами представляющими вид заполненных воздухом тонкостенных мешочков. Альвеолы окутываются разветвленной сетью капилляров. Благодаря многочисленности капилляров, в разы увеличивается емкость кровеносного русла, что значительно снижает скорость прохождения эритроцитами легочной ткани. Стенки альвеол одноклеточны и достаточно тонкие, что не создает препятствий для проникновения кислорода в капилляры. Немаловажным является диаметр капилляра – он таков, что эритроциты в очереди по одному с трудом пробираются сквозь него.
В общем, легочную ткань можно сравнить с конвейером по обогащению эритроцитов кислородом.

Отдача гемоглобином кислорода
По достижению микроциркуляторного русла тканей организма происходит обратный эффект – отдача кислорода тканям для восполнения их дыхательных потребностей. Основная причина, по которой происходит отдача кислорода в тканях и органах, является разность в концентрациях кислорода непосредственно в самом эритроците и в тканях. Повинуясь законам физики, кислород покидает молекулу гемоглобина, эритроцит и проникает сквозь стенку капилляра в клетки организма. Далее молекула кислорода вовлекается во внутриклеточный процесс аэробного дыхания - в митохондриях используется для расщепления органических веществ с целью получения энергии, необходимой для работы клетки.

Эритроцит и углекислый газ
В процессе расщепления органических веществ внутри клетки образуются основные продукты – углекислый газ и вода. Понятно, что вода в организме лишней не бывает, и она может выводиться из организма в составе жидкой части крови или лимфы.

А вот что происходит с огромным количеством углекислого газа?
Естественно, что в виде газа циркулировать по организму данное вещество не может, хотя его растворимость в крови достаточно высока. Частично углекислый газ присоединяется к гемоглобину. В такой форме транспортируется порядка 15% всего образуемого углекислого газа организма. Остальная часть углекислого газа подвергается химической реакции превращения углекислого газа в угольную кислоту.

Внутри эритроцита содержится очень важный фермент – карбоангидраза . При помощи данного фермента происходит химическая реакция: углекислый газ объединяется с молекулой воды, в результате этой нехитрой реакции образуется угольная кислота, которая распадаясь на ион водорода и бикарбонат ион, легко растворяется в воде и может в составе плазмы крови транспортироваться к легким.

По достижению эритроцитом легочной ткани (на уровне микроциркуляторного русла ) с угольной кислотой происходит обратный процесс – ее распад на воду и углекислый газ. Эта реакция опять осуществляется посредством фермента карбоангидразы. Вода остается в организме, а углекислый газ охотно, повинуясь законам физики, покидает кровь и переходит в газообразное состояние. После углекислый газ с каждым выдохом выводится во внешнюю среду.

Аналогично обстоят дела и с двуокисью углерода присоединенной к гемоглобину – она отсоединяется и покидает кровеносное русло.
На самом деле в организме при дыхании происходят куда более сложные процессы, нежели представленные в данной статье. Вся представленная информация является лишь «верхушкой айсберга». Но и этот уровень изучения данного процесса приводит в восторг от того насколько тонок и изящно настроен такой сложный процесс газообмена в нашем организме.