logo

Rdeče krvne celice

Eritrociti ali rdeči krvni diski v krvi zdrave osebe so pretežno (do 70%) v obliki bikonkavnega diska. Površina diska je 1,7-krat večja od površine telesa istega volumna, vendar je okrogla; hkrati se disk zmerno spreminja brez raztezanja celične membrane. Nedvomno je oblika bikonakavske plošče, ki povečuje površino eritrocita, omogočila prevoz večjega števila različnih snovi. Toda glavna stvar je, da oblika bikonakavske plošče omogoča, da rdeče krvne celice preidejo skozi kapilare. V tem primeru se v ozkem delu eritrocita pojavi izboklina v obliki tanke bradavice, ki vstopi v kapilaro in jo postopoma zožuje v širokem delu. Poleg tega se lahko eritrocit zavrti v srednjem ozkem delu v obliki številke osem, njena vsebina iz širšega konca pa se zavrti proti središču, zaradi česar prosto vstopi v kapilaru.

Hkrati, kot kaže elektronska mikroskopija, je oblika eritrocitov pri zdravih ljudeh in zlasti pri različnih krvnih boleznih zelo spremenljiva. Običajno prevladujejo diskociti, ki imajo lahko enega ali več izrastkov. Veliko manj pogosto najdemo eritrocite v obliki murve, kupolastih in sferičnih, eritrocitov, ki spominjajo na kamero »deflirane kroglice« in degenerativnih oblik eritrocitov (slika 2a). Pri patologiji (cepljenje, anemija) so planoociti, stomatociti, ehinociti, ovociti, shizociti in grda oblika (sl. 2b).

Izjemno spremenljiva in velikost rdečih krvnih celic. Njihov premer je običajno enak 7,0-7,7 mikronov, debelina - 2 mikrona, volumen 76-100 mikronov, površina 140-150 mikronov 2.

Rdeče krvne celice s premerom manj kot 6,0 mikronov se imenujejo mikrociti. Če je premer eritrocita normalen, se imenuje normocit. Nazadnje, če premer preseže normo, potem se takšne rdeče krvne celice imenujejo makrociti.

Prisotnost mikrocitoze (povečanje števila majhnih eritrocitov), ​​makrocitoza (povečanje števila velikih eritrocitov), ​​anizocitoza (znatna variabilnost velikosti) in poikilocitoza (pomembna variabilnost oblike) kažejo na kršitev eritropoeze.

Eritrocit obdaja plazemska membrana, katere struktura je najbolj raziskana. Membrana eritrocitov, tako kot druge celice, je sestavljena iz dveh plasti fosfolipidov. Okoli ¼ površine membrane so zasedene beljakovine, ki "plavajo" ali prodirajo v lipidne plasti. Skupna površina eritrocitne membrane doseže 140 mikronov 2. Ena izmed membranskih beljakovin - spektrin - se nahaja na njegovi notranji strani in tvori elastično podlogo, zaradi katere se eritrocit ne uniči, ampak spremeni svojo obliko pri prehodu skozi ozke kapilare. Druga beljakovina, glikoprotein glikoprotein, prodre tako v lipidne plasti membrane kot tudi izstopa. V polipeptidne verige so povezane skupine monosaharidov, povezanih z molekulami sialne kisline.

Membrana vsebuje proteinske kanale, skozi katere se izmenjajo ioni med citoplazmo eritrocita in zunajceličnim medijem. Membrana eritrocitov je prepustna za Na + in K + katione, vendar je še posebej dobra pri prehodu kisika, ogljikovega dioksida, Cl - in HCO3 - anionov. Sestava rdečih krvnih celic vsebuje okoli 140 encimov, vključno z antioksidacijskim encimskim sistemom, ter Na +-, K + - in Ca 2+- odvisnimi ATP-asi, ki zagotavljajo zlasti ionski transport skozi eritrocitno membrano in ohranjajo njen membranski potencial. Slednji, kot kažejo raziskave v našem oddelku, je le -3-5 mV za rdeče krvne celice žabe (Rusyaev VF, Savushkin AV). Pri človeških in sesalskih eritrocitih se membranski potencial giblje od –10 do –30 mV. Citoskelet v obliki cevi in ​​mikrofilamentov, ki potekajo skozi celico, v eritrocitih ni, kar mu daje elastičnost in deformabilnost - zelo potrebne lastnosti pri prehodu skozi ozke kapilare.

Običajno je število rdečih krvnih celic 4-5-1012 / liter ali 4-5 milijonov v 1 µl. Pri ženskah so eritrociti manjši kot pri moških in praviloma ne presegajo 4,51012 / liter. Poleg tega lahko med nosečnostjo število eritrocitov pade na 3,5 ali celo 3,2 ´ 1012 / liter, kar mnogi raziskovalci menijo, da je to norma.

Nekateri učbeniki in vodniki kažejo, da lahko število rdečih krvnih celic običajno doseže 5,5-6,0 × 10 12 / liter in celo višje. Vendar pa takšna "norma" označuje krvne strdke, kar ustvarja predpogoje za zvišanje krvnega tlaka in razvoj tromboze.

Pri osebi, ki tehta 60 kg, je količina krvi približno 5 litrov, skupno število rdečih krvnih celic pa je 25 trilijonov. Če si predstavljamo to veliko sliko, podajamo naslednje primere. Če postavite vse rdeče krvne celice ene osebe na drugo, dobite "stolpec" višino več kot 60 km. Skupna površina vseh rdečih krvničk ene osebe je izredno velika in je enaka 4000 m 2. Za štetje vseh rdečih krvničk v eni osebi bi trajalo 475.000 let, če bi jih prešteli s hitrostjo 100 rdečih krvničk na minuto.

Te številke še enkrat kažejo, kako pomembna je funkcija oskrbovanja s celicami in tkivi s kisikom. Opozoriti je treba, da je sama eritrocit izjemno nezahtevna zaradi pomanjkanja kisika, saj se njegova energija pridobiva s pomočjo glikolize in pentoznega šanta.

Običajno je število eritrocitov rahlo nihajno. Pri različnih boleznih se lahko zmanjša število eritrocitov. To stanje se imenuje eritropenija (anemija). Povečanje števila rdečih krvnih celic zunaj normalnega območja se imenuje eritrocitoza. Slednje se pojavi med hipoksijo in se pogosto razvije kot kompenzacijska reakcija pri prebivalcih visokogorskih območij. Poleg tega opazimo izrazito eritrocitozo pri bolezni krvnega sistema - policitemije.

Glavne funkcije eritrocitov so povezane s prisotnostjo v njihovi sestavi posebnega kromoproteinskega proteina, ki se imenuje hemoglobin.

Eritrociti: funkcije, krvne količine, vzroki odstopanj

Prva šola o strukturi človeškega telesa uvaja glavne »prebivalce krvi: rdeče krvne celice - rdeče krvne celice (Er, RBC), ki določajo barvo zaradi železa, ki ga vsebujejo, in bele (levkociti), katerih prisotnost ni vidna, ker ne vplivajo.

Človeški eritrociti, za razliko od živali, nimajo jedra, toda pred izgubo morajo iti iz celice eritroblastov, kjer se začne sinteza hemoglobina, da dosežejo zadnjo jedrsko stopnjo - normoblast, ki kopiči hemoglobin, in se spremeni v zrelo celico brez jedra, glavni sestavni del je rdeči krvni pigment.

Kaj ljudje niso storili z eritrociti, proučevali njihove lastnosti: poskušali so jih ovijati po vsem svetu (izkazalo se je 4-krat) in jih postavili v kovanec (52 tisoč kilometrov) in primerjali površino eritrocitov s površino človeškega telesa (eritrociti so presegli vsa pričakovanja) njihova površina je bila 1,5 tisočkrat višja).

Te edinstvene celice...

Druga pomembna značilnost rdečih krvnih celic je njihova bikonakavska oblika, vendar če bi bila sferična, bi bila celotna površina 20% manj realna. Vendar pa sposobnost rdečih krvnih celic ni le v velikosti njihove skupne površine. Zaradi oblike bikonakave:

  1. Rdeče krvne celice lahko prenašajo več kisika in ogljikovega dioksida;
  2. Da bi pokazali plastičnost in prosti prehod skozi ozke luknje in ukrivljene kapilarne žile, torej za mlade polnopravne celice v krvnem obtoku, praktično ni ovir. S starostjo rdečih krvnih celic in med njihovimi patološkimi stanji se izgubi sposobnost prodiranja v najbolj oddaljene kotičke telesa, ko se spremeni njihova oblika in velikost. Na primer, sferociti, srbasti, uteži in hruške (poikilocitoza) nimajo tako visoke plastičnosti, ne morejo plaziti makrocitov v ozke kapilare, še bolj pa megalocite (anizocitoza), zato njihove spremenjene celice ne delujejo tako brezhibno.

Kemično sestavo Er predstavlja predvsem voda (60%) in suhi ostanek (40%), v katerem 90–95% zaseda rdeči krvni pigment, hemoglobin, preostalih 5–10% pa se porazdeli med lipide (holesterol, lecitin, kefalin), beljakovine, ogljikove hidrate, soli (kalij, natrij, baker, železo, cink) in seveda encime (karboanhidraza, holinesteraza, glikolitik itd.).

Celične strukture, ki smo jih navadili označevati v drugih celicah (jedro, kromosomi, vakuole), je Er odsoten kot nepotreben. Rdeče krvne celice živijo do 3 do 3,5 mesece, nato starajo in s pomočjo eritropoetskih dejavnikov, ki se sproščajo, ko uničimo celico, dajo ukaz, da je čas, da jih nadomestimo z novimi - mladimi in zdravimi.

Rdeče krvne celice izvirajo od svojih predhodnikov, ki izvirajo iz matične celice. Rdeče krvne celice se reproducirajo, če je v telesu vse normalno, v kostnem mozgu ravnih kosti (lobanja, hrbtenice, prsnice, rebra, medenične kosti). V primerih, ko jih iz kakršnegakoli razloga kostni mozeg ne more proizvajati (poškodba tumorja), se rdeče krvne celice „spominjajo“, da so bili pri intrauterinem razvoju vključeni drugi organi (jetra, timus, vranica) in prisilili telo, da v zanemarjenih mestih začne eritropoezo.

Koliko naj bo normalnih?

Skupno število rdečih krvnih celic, ki jih vsebuje telo kot celota, in koncentracija rdečih krvničk, ki plujejo vzdolž krvnega obtoka, so različni koncepti. Skupno število vključuje celice, ki še niso zapustile kostnega mozga, so šle v skladišče v primeru nepredvidenih okoliščin ali odpluli za opravljanje svojih neposrednih nalog. Kombinacija vseh treh populacij eritrocitov se imenuje eritron. Eritron vsebuje od 25 x 10 12 / l (Tera / liter) do 30 x 10 12 / l rdečih krvnih celic.

Stopnja eritrocitov v krvi odraslih se razlikuje glede na spol in pri otrocih, odvisno od starosti. Tako:

  • Norma pri ženskah znaša od 3,8 do 4,5 x 10 12 / l, v tem zaporedju pa imajo tudi manj hemoglobina;
  • Kaj je običajen kazalnik za žensko, se imenuje blaga anemija pri moških, saj je spodnja in zgornja meja norme rdečih krvnih celic opazno višja: 4,4 x 5,0 x 10 12 / l (enako velja za hemoglobin);
  • Pri otrocih, mlajših od enega leta, se koncentracija rdečih krvnih celic nenehno spreminja, zato za vsak mesec (za novorojenčke - vsak dan) obstaja norma. In če nenadoma v krvnem testu, rdečih krvnih celic v otroka dveh tednov dvigne na 6,6 x 10 12 / l, potem to ni mogoče šteti za patologijo, samo za novorojence tako stopnjo (4,0 - 6,6 x 10 12 / l).
  • Nekatera nihanja so opažena po enem letu življenja, vendar normalne vrednosti niso zelo različne od tistih pri odraslih. Pri mladostnikih, starih od 12 do 13 let, vsebnost hemoglobina v eritrocitih in raven eritrocitov ustrezata normi odraslih.

Povišane vrednosti rdečih krvnih celic v krvi se imenujejo eritrocitoza, ki je absolutna (resnična) in redistributivna. Redistributivna eritrocitoza ni patologija in se pojavi, ko so rdeče krvne celice povišane v določenih okoliščinah:

  1. Ostanite v višavju;
  2. Aktivno fizično delo in šport;
  3. Čustveno vzburjenje;
  4. Dehidracija (izguba telesne tekočine zaradi driske, bruhanja itd.).

Visoke ravni rdečih krvnih celic v krvi so znak patologije in prave eritrocitoze, če so posledica okrepljenega nastajanja rdečih krvnih celic zaradi neomejene proliferacije (razmnoževanja) matičnih celic in njene diferenciacije v zrele eritrocite (erythremia).

Zmanjšanje koncentracije rdečih krvnih celic se imenuje eritropenija. Opažamo pri izgubi krvi, zaviranju eritropoeze, razgradnji eritrocitov (hemoliza) pod vplivom škodljivih dejavnikov. Nizke rdeče krvne celice in nizka Hb v rdečih krvnih celicah so znak anemije.

Kaj pravijo kratice?

Sodobne hematološke analizatorje, poleg hemoglobina (HGB), nizke ali visoke vsebnosti rdečih krvnih celic (RBC), hematokrita (HCT) in drugih običajnih analiz lahko izračunamo z drugimi kazalniki, ki so označeni z latinskimi okrajšavami in čitalcu niso povsem jasni:

  • MCH je povprečna vsebnost hemoglobina v eritrocitih, katere norma je v analizatorju 27-31 pg v analizatorju, lahko primerjamo z barvnim indeksom (CI), ki kaže stopnjo nasičenosti eritrocitov s hemoglobinom. CPU se izračuna po formuli, običajno je enaka ali večja od 0,8, vendar ne presega 1. Glede na barvni indeks se določijo normokromija (0,8 - 1), hipokromija rdečih krvnih celic (manj kot 0,8), hiperkromija (več kot 1). SIT se redko uporablja za določanje narave anemije, njeno povečanje pa je bolj značilno za hiperhromno megaloblastno anemijo, ki spremlja cirozo jeter. Zmanjšanje vrednosti SIT kaže na prisotnost hiperkromije eritrocitov, kar je značilno za IDA (železo pomanjkljivo anemijo) in neoplastične procese.
  • MCHC (povprečna koncentracija hemoglobina v Er) je v korelaciji s povprečno prostornino rdečih krvnih celic in povprečno vsebnostjo hemoglobina v rdečih krvnih celicah, izračunano iz vrednosti hemoglobina in hematokrita. MCHC se zmanjšuje s hipokromno anemijo in talasemijo.
  • MCV (povprečni volumen rdečih krvnih celic) je zelo pomemben kazalnik, ki določa značilnosti anemije zaradi značilnosti rdečih krvnih celic (normociti so normalne celice, mikrociti so liliputi, makrociti in megalociti so velikani). Poleg diferenciacije anemije se MCV uporablja za odkrivanje kršitev vodno-solne bilance. Visoke vrednosti indeksa kažejo na hipotonične motnje v plazmi, v nasprotju pa znižajo hipertonično stanje.
  • RDW - porazdelitev eritrocitov po volumnu (anizocitoza) kaže na heterogenost celične populacije in pomaga razlikovati anemijo glede na vrednosti. Porazdelitev rdečih krvnih celic po prostornini (skupaj z izračunom MCV) se zmanjša z mikrocitnimi anemijami, vendar jo je treba preučiti hkrati s histogramom, ki je vključen tudi v funkcije sodobnih naprav.

Poleg vseh navedenih prednosti eritrocitov bi želel omeniti še:

Rdeče krvne celice veljajo za zrcalo, ki odraža stanje mnogih organov. Vrsta indikatorja, ki lahko »čuti« problem ali vam omogoča spremljanje poteka patološkega procesa, je hitrost sedimentacije eritrocitov (ESR).

Velika ladja - velika plovba

Zakaj so rdeče krvne celice tako pomembne za diagnozo številnih patoloških stanj? Njihova posebna vloga teče in se oblikuje z edinstvenimi priložnostmi, tako da si lahko bralec zamisli pravi pomen rdečih krvnih celic, skušali bomo našteti njihove odgovornosti v telesu.

Resnično so funkcionalne naloge rdečih krvnih celic široke in raznovrstne:

  1. Prenašajo kisik v tkiva (s sodelovanjem hemoglobina).
  2. Nosijo ogljikov dioksid (ob sodelovanju, poleg hemoglobina, encima karboanhidraze in ionskega izmenjevalca Cl- / HCO3).
  3. Opravljajo zaščitno funkcijo, saj lahko adsorbirajo škodljive snovi in ​​nosijo protitelesa (imunoglobuline), sestavne dele komplementarnega sistema, na površini tvorijo imunske komplekse (At-Ag) in sintetizirajo antibakterijsko snov, imenovano eritrin.
  4. Sodelujejo pri izmenjavi in ​​regulaciji ravnotežja med vodo in soljo.
  5. Zagotovite prehrano tkiv (rdeče krvne celice adsorbirajo in prenašajo aminokisline).
  6. Sodelujte pri ohranjanju informacijskih povezav v telesu zaradi prenosa makromolekul, ki jih te vezi zagotavljajo (kreativna funkcija).
  7. Vsebujejo tromboplastin, ki zapusti celico med uničenjem rdečih krvnih celic, kar je znak, da koagulacijski sistem začne hiperkoagulacijo in nastajanje krvnih strdkov. Poleg tromboplastina imajo eritrociti heparin, ki preprečuje trombozo. Tako je očitna aktivna udeležba rdečih krvničk v procesu strjevanja krvi.
  8. Rdeče krvne celice lahko zavirajo visoko imunoreaktivnost (igrajo vlogo zaviralcev), kar lahko uporabimo pri zdravljenju različnih tumorskih in avtoimunskih bolezni.
  9. Sodelujejo pri uravnavanju nastajanja novih celic (eritropoeze) z sproščanjem eritropoetskih dejavnikov iz uničenih starih eritrocitov.

Rdeče krvne celice se uničijo predvsem v jetrih in vranici, da tvorijo razgradne produkte (bilirubin, železo). Mimogrede, če upoštevamo vsako celico posebej, ne bo tako rdeča, temveč rumeno-rdeča. Ko se nabrali v ogromnih množicah milijonov, so zaradi hemoglobina v njih postali enaki, kot smo jih videli - bogato rdeče barve.

Normalne in patološke oblike človeških eritrocitov (poikilocitoza)

Rdeče krvne celice ali rdeče krvne celice so ena od krvnih celic, ki opravljajo številne funkcije, ki zagotavljajo normalno delovanje telesa:

  • prehranska funkcija je prenos aminokislin in lipidov;
  • zaščitna - za vezavo s protitelesi toksinov;
  • encima, ki je odgovoren za prenos različnih encimov in hormonov.

Rdeče krvne celice sodelujejo tudi pri uravnavanju kislinsko-bazičnega ravnovesja in vzdrževanju izotonije v krvi.

Kljub temu je glavno delo rdečih krvnih celic dovajanje kisika v tkiva in ogljikov dioksid v pljuča. Zato se pogosto imenujejo "dihalne" celice.

Značilnosti strukture rdečih krvnih celic

Morfologija rdečih krvnih celic se razlikuje od strukture, oblike in velikosti drugih celic. Da bi se rdeče krvne celice uspešno spopadle s plinsko prenosno funkcijo krvi, jih je narava obdarila z naslednjimi značilnostmi:

    Zmanjšan premer eritrocitov (6,2 do 8,2 mikrometra (μm)), njihova majhna debelina je 2 μm, veliko skupno število (eritrociti so najpogostejši tip človeških celic) in specifična bikonkavna oblika eritrocitov lahko bistveno poveča skupno površino. celice za izvajanje izmenjave plina. Majhna velikost celic omogoča tudi lažje gibanje skozi mikroskopske kapilarne žile.

Te značilnosti so ukrepi prilagajanja na življenje na kopnem, ki so se začeli razvijati pri dvoživkah in ribah in dosegli največjo možno optimizacijo pri višjih sesalcih in ljudeh.

To je zanimivo! Pri ljudeh je celotna površina vseh rdečih krvnih celic v krvi približno 3.820 m2, kar je 2000-krat več kot površina telesa.

Nastajanje rdečih krvnih celic

Življenje posamezne rdeče krvne celice je relativno kratko - 100-120 dni, vsak dan pa človeški rdeči kostni mozeg razmnožuje približno 2,5 milijona teh celic.

Polni razvoj eritrocitov (erythropoiesis) se začne v 5. mesecu intrauterinega razvoja ploda. Do te točke in v primerih onkoloških poškodb glavnega organa tvorbe krvi se v jetrih, vranici in timusu tvorijo rdeče krvne celice.

Razvoj rdečih krvnih celic je zelo podoben procesu človekovega razvoja. Nastanek in »prednatalni razvoj« eritrocitov se začne v eritronu - rdečem klicu hematopoeze rdečih možganov. Vse se začne s polipotno krvno matično celico, ki se spreminja 4-krat in se spremeni v »klic« - eritroblast in od tega trenutka dalje lahko opazujemo morfološke spremembe v strukturi in velikosti.

Erythroblast. Gre za okroglo, veliko celico velikosti od 20 do 25 mikronov z jedrom, ki je sestavljeno iz 4 mikronukleusov in zavzema skoraj 2/3 celice. Citoplazma ima vijolični odtenek, ki je jasno viden na rezu ploskih "krvavih" človeških kosti. Skoraj vse celice kažejo tako imenovana »ušesa«, ki nastanejo zaradi izbočitve citoplazme.

Pronormotsit. Velikost pronormocitne celice je manjša kot v eritroblastu - že 10–20 µm, to se zgodi zaradi izginotja nukleolov. Vijolični odtenek se osvetli.

Bazofilni normoblast. V skoraj isti velikosti celic - 10-18 mikronov, je jedro še vedno prisotno. Kromantin, ki celici daje svetlo vijolično barvo, se začne zbirati v segmente, zunanji bazofilni normoblast pa ima barvasto barvo.

Polikromofilni normoblast. Premer te celice je 9-12 mikronov. Jedro se začne destruktivno spreminjati. Koncentracija hemoglobina je visoka.

Oksifilni normoblast. Ničelno jedro je iz središča celice premaknjeno na njegovo periferijo. Velikost celic se še naprej zmanjšuje - 7-10 mikronov. Citoplazma postane jasno rožnate barve z majhnimi ostanki kromatina (Jolyjeva tele). Preden vstopite v kri, morate oksifilni normoblast izločiti ali raztopiti svoje jedro s pomočjo posebnih encimov.

Reticulocyte. Obarvanost retikulocitov se ne razlikuje od zrele oblike eritrocitov. Rdeča barva zagotavlja kumulativni učinek rumeno-zelene citoplazme in vijolično-modrega retikuluma. Premer retikulocitov se giblje od 9 do 11 mikronov.

Normocit. To je ime zrele rdeče krvne celice standardnih velikosti, rožnato-rdeče citoplazme. Jedro je popolnoma izginilo in njegovo mesto je prevzel hemoglobin. Postopek zvišanja hemoglobina med zorenjem eritrocitov poteka postopoma, začenši z najzgodnejšimi oblikami, ker je zelo strupen za samo celico.

Druga značilnost rdečih krvnih celic, ki povzroča kratko življenjsko dobo - pomanjkanje jedra jim ne omogoča, da delijo in proizvajajo beljakovine, kar vodi do kopičenja strukturnih sprememb, hitrega staranja in smrti.

Degenerativne oblike rdečih celic

Pri različnih krvnih boleznih in drugih boleznih so možne kvalitativne in kvantitativne spremembe normalnih ravni normocitov in retikulocitov v krvi, ravni hemoglobina in degenerativne spremembe njihove velikosti, oblike in barve. V nadaljevanju obravnavamo spremembe, ki vplivajo na obliko in velikost rdečih krvnih celic - poikilocitozo, kot tudi glavne patološke oblike rdečih krvnih celic in zaradi katerih bolezni ali stanj so se pojavile takšne spremembe.

Velikost človeškega eritrocita

Oblika in struktura.

Populacija rdečih krvnih celic je heterogene oblike in velikosti. V normalni človeški krvi je večina (80–90%) sestavljena iz bikonakavskih rdečih krvnih celic - diskocitov. Poleg tega obstajajo plano-celice (z ravno površino) in starajoče se oblike eritrocitov - stiloidni eritrociti ali ehinociti (

6%), kupolastih ali stomatocitov (

1-3%) in okrogle ali sferociti ( t

1%) (riž). Proces staranja eritrocitov poteka na dva načina - s krenirovanjem (tvorbo zob na plazmolemi) ali z invaginacijo plazmolemskih mest. Ko krenirovanii tvorijo ehinocite z različnimi stopnjami tvorbe izdankov plazmoleme, ki kasneje padajo in tako tvorijo eritrocit v obliki mikrosferocita. Ko je invaziniran eritrocitni plazmolem, nastanejo stomatociti, katerih končna faza je tudi mikrosferoci. Ena od manifestacij procesa staranja eritrocitov je njihova hemoliza, ki jo spremlja sproščanje hemoglobina; istočasno so v krvi najdene »sence« eritrocitov.

Pri boleznih se lahko pojavijo nenormalne oblike eritrocitov, ki jih najpogosteje povzročajo spremembe v strukturi hemoglobina (Hb). Zamenjava ene aminokisline v molekuli Hb lahko povzroči spremembo oblike rdečih krvnih celic. Primer je pojav eritrocitov srpastih celic v anemiji srpastih celic, ko ima pacient genetske poškodbe v p-verigi hemoglobina. Proces kršitve oblike eritrocitov v boleznih se imenuje poikilocitoza.

Sl. Eritrociti različnih oblik v elektronskem mikroskopu (po G.N. Nikitini).

1 - normociti normociti; 2 - makrocitni diskociti; 3,4 - ehinociti; 5 - stomatocit; 6 - sferocit.

Plasmolemma. Plazmoleme eritrocitov sestavljajo lipidni dvosloj in beljakovine, ki so predstavljene v približno enakih količinah, kot tudi majhna količina ogljikovih hidratov, ki tvorijo glikokaliks. Večina lipidnih molekul, ki vsebujejo holin (fosfatidilholin, sphin-homiel), se nahajajo v zunanjem sloju plazmoleme in lipidi, ki na koncu nosijo amino skupino (fosfatidilserin, fosfatidil etanolamin), ležijo v notranjem sloju. Del lipidov (

5%) zunanje plasti so povezane z molekulami oligosaharidov in se imenujejo glikolipidi. Porazdeljeni membranski glikoproteini - glikoforin. Povezane so z razlikami v antigenih med človeškimi krvnimi skupinami.

Citoplazma Eritrocit je sestavljen iz vode (60%) in suhega ostanka (40%), ki vsebuje približno 95% hemoglobina in 5% drugih snovi. Prisotnost hemoglobina povzroči rumeno barvo posameznih rdečih krvnih celic sveže krvi in ​​kombinacijo rdečih krvnih celic - rdeče barve krvi. Pri barvanju krvnega brisa z azurnim P-eozinom v skladu z Romanovsky - Giemsa, večina eritrocitov pridobi oranžno-roza barvo (oksifilno), ki je posledica njihove visoke vsebnosti hemoglobina.

Sl. Struktura plazmoleme in citoskeleta eritrocita.

A - shema: 1 - plazmoleme; 2-proteinski trak 3; 3 - glikoforin; 4 - spektrin (α- in β-verige); 5-ankrin; 6 - proteinske pasove 4.1; 7 - nodularni kompleks, 8 - aktin;

B - plazmolemo in citoskelet v eritrocitih v elektronskem mikroskopu, 1 - plazmolemo;

2 - omrežje spektrin,

Pričakovana življenjska doba in staranje rdečih krvnih celic. Povprečna življenjska doba rdečih krvnih celic je približno 120 dni. V telesu se vsak dan uniči okoli 200 milijonov rdečih krvnih celic. V starosti se pojavijo spremembe v plazmolemidu eritrocitov: zlasti se vsebnost sialičnih kislin, ki določajo negativni naboj membrane, zmanjša v glikokaliksi. Opažene so spremembe v citoskeletnem proteinu spektrina, kar vodi do transformacije diskoidne oblike eritrocita v sferično. V plazmolemi se pojavijo specifični receptorji za avtologna protitelesa, ki pri medsebojnem delovanju s temi protitelesi tvorijo komplekse, ki zagotavljajo »prepoznavanje« s svojimi makrofagi in kasnejšo fagocitozo. Pri staranju eritrocitov se zmanjša intenzivnost glikolize in s tem tudi vsebnost ATP. Zaradi kršitve prepustnosti plazmolema se zmanjša osmotska odpornost, opazi se sproščanje K ^ ionov iz eritrocitov v plazmo in povečanje njihove vsebnosti Na +. S staranjem rdečih krvnih celic pride do kršitve njihove funkcije izmenjave plina.

1. Dihanje - prenos kisika na tkiva in ogljikov dioksid iz tkiv v pljuča.

2. Regulativne in zaščitne funkcije - prenos na površino različnih biološko aktivnih, strupenih snovi, zaščitnih dejavnikov: aminokislin, toksinov, antigenov, protiteles itd.

Rdeče krvne celice

Rdeče krvne celice

Rdeče krvne celice so najbolj številne, visoko specializirane krvne celice, katerih glavna naloga je transport kisika (O2) iz pljuč v tkivo in ogljikov dioksid (CO2) iz tkiv v pljuča.

Zreli eritrociti nimajo jedra in citoplazmatskih organelov. Zato niso sposobni sinteze beljakovin ali lipidov, sinteze ATP v procesih oksidativne fosforilacije. To dramatično zmanjša lastne potrebe po kisiku v eritrocitih (ne več kot 2% celotnega kisika, ki ga prenaša celica), in sinteza ATP se izvaja med glikolitično delitvijo glukoze. Približno 98% mase beljakovin citoplazme eritrocita je hemoglobin.

Približno 85% rdečih krvnih celic, imenovanih normociti, imajo premer 7-8 mikronov, volumen 80-100 (femtolitrov ali mikronov 3), oblika pa je v obliki bikonakavskih diskov (diskoocitov). To jim zagotavlja veliko površino izmenjave plina (skupaj približno 3800 m 2 za vse eritrocite) in zmanjšuje razpršeno razdaljo kisika do mesta njegove vezave na hemoglobin. Približno 15% rdečih krvničk ima drugačno obliko, velikost in lahko imajo procese na površini celic.

Polnopravni "zreli" eritrociti imajo plastičnost - sposobnost reverzibilne deformacije. To jim omogoča, da preidejo skozi posode z manjšim premerom, zlasti skozi kapilare z lumnom 2-3 mikronov. Sposobnost deformacije zagotavlja tekoče stanje membrane in šibka interakcija med fosfolipidi, membranskimi proteini (glikoforini) in citoskeletom beljakovin znotrajceličnega matriksa (spektrin, ankrin, hemoglobin). V procesu staranja eritrocitov se v membrani pojavlja kopičenje holesterola, fosfolipidov z višjo vsebnostjo maščobnih kislin, nastopi ireverzibilna agregacija spektrina in hemoglobina, ki povzroči kršitev strukture membrane, obliko eritrocitov (ki se spremenijo iz sferocitov iz diskocitov) in njihova plastičnost. Takšne rdeče krvne celice ne morejo iti skozi kapilare. Makrofagi vranice ujamejo in uničijo, nekateri pa so hemolizirani v notranjosti žil. Glikoforini dajejo hidrofilne lastnosti zunanji površini rdečih krvnih celic in električni (zeta) potencial. Zato se eritrociti medsebojno odbijajo in se suspendirajo v plazmi, da določijo stabilnost suspenzije krvi.

Stopnja sedimentacije eritrocitov (ESR)

Stopnja sedimentacije eritrocitov (ESR) je indikator, ki označuje sedimentacijo krvi eritrocitov pri dodajanju antikoagulanta (npr. Natrijevega citrata). ESR določimo z merjenjem višine plazemskega stebra nad eritrociti, ki se utegne 1 uro v vertikalno nameščeni posebni kapilari, mehanizem tega procesa pa je določen s funkcionalnim stanjem eritrocita, njegovim nabojem, proteinsko sestavo plazme in drugimi dejavniki.

Specifična teža eritrocitov je višja od krvne plazme, zato se počasi usedejo v kapilaru s krvjo, ki se ne more koagulirati. ESR pri zdravih odraslih je 1–10 mm / h pri moških in 2–15 mm / h pri ženskah. Pri novorojenčkih je ESR 1–2 mm / h, pri starejših pa 1–20 mm / h.

Glavni dejavniki, ki vplivajo na ESR, so: število, oblika in velikost rdečih krvnih celic; količinsko razmerje različnih vrst beljakovin v plazmi; zvišanje vsebnosti albuminov in žolčnih pigmentov ter povečanje števila eritrocitov v krvi povzroča povečanje zeta potenciala celic in zmanjšanje ESR. Povečanje vsebnosti globulinov v krvni plazmi, fibrinogenu, zmanjšanje vsebnosti albumina in zmanjšanje števila eritrocitov spremlja povečanje ESR.

Eden od razlogov za višjo stopnjo ESR pri ženskah v primerjavi z moškimi je manjše število rdečih krvničk v ženski krvi. ESR se poveča s suho hrano in postom, po cepljenju (zaradi povečanja vsebnosti globulinov in fibrinogena v plazmi) med nosečnostjo. Upočasnitev ESR lahko opazimo s povečanjem viskoznosti krvi zaradi povečanega izhlapevanja znoja (na primer, ko je izpostavljen visokim zunanjim temperaturam), eritrocitoze (na primer v višavju ali plezalcih, pri novorojenčkih).

Število rdečih krvnih celic

Število rdečih krvnih celic v periferni krvi odrasle osebe je: pri moških - (3.9-5.1) * 10 12 celic / l; pri ženskah - (3,7-4,9) • 10 12 celic / l. Njihovo število v različnih starostnih obdobjih pri otrocih in odraslih se odraža v tabeli. 1. Pri starejših je število eritrocitov v povprečju blizu spodnje meje normalnih vrednosti.

Povečanje števila eritrocitov na enoto volumna krvi nad zgornjo mejo normalne vrednosti se imenuje eritrocitoza: pri moških je višja od 5,1 • 10 12 eritrocitov / l; za ženske - nad 4,9 • 10 12 eritrocitov / l. Eritrocitoza je relativna in absolutna. Relativno eritrocitozo (brez aktivacije eritropoeze) opazimo s povečanjem viskoznosti krvi pri novorojenčkih (glejte tabelo 1), med fizičnim delom ali visokimi temperaturnimi učinki na telo. Absolutna eritrocitoza je posledica okrepljene eritropoeze, ki jo opazimo, ko se človek prilagodi višavju ali med tistimi, ki so usposobljeni za vzdržljivostno usposabljanje. Eritrocitoza se razvije pri nekaterih krvnih boleznih (eritremija) ali kot simptom drugih bolezni (srčna ali pljučna insuficienca itd.). Pri vseh oblikah eritrocitoze se hemoglobin in hematokrit običajno povečujeta v krvi.

Tabela 1. Indikatorji rdeče krvi pri zdravih otrocih in odraslih

Rdeče krvne celice 10 12 / l

Opomba MCV (povprečni volumen krvnega tlaka) - povprečni volumen rdečih krvnih celic; MSN (povprečni krvni krvni hemoglobin), povprečna vsebnost hemoglobina v eritrocitih; MCHC (povprečna koncentracija krvnega tlaka) - vsebnost hemoglobina v 100 ml rdečih krvnih celic (koncentracija hemoglobina v eni rdeči krvni celici).

Eritropenija - zmanjšanje števila rdečih krvnih celic v krvi je manjše od spodnje meje normalnih vrednosti. Lahko je tudi relativna in absolutna. Relativno eritropenijo opazimo s povečanjem pretoka tekočine v telo z nespremenjeno eritropoezo. Absolutna eritropenija (anemija) je posledica: 1) povečanega uničenja krvi (avtoimunske hemolize eritrocitov, prekomerne krvotvorne funkcije vranice); 2) zmanjša učinkovitost eritropoeze (z pomanjkanjem železa, vitamini (zlasti skupina B) v hrani, pomanjkanjem notranjega faktorja gradu in nezadostno absorpcijo vitamina B;12); 3) izguba krvi.

Glavne funkcije rdečih krvnih celic

Prometna funkcija je prenos kisika in ogljikovega dioksida (prenos dihal ali plina), hranil (beljakovine, ogljikovi hidrati itd.) In biološko aktivnih (NO) snovi. Zaščitna funkcija eritrocitov je v njihovi sposobnosti, da vežejo in nevtralizirajo nekatere toksine in sodelujejo v procesih strjevanja krvi. Regulativna funkcija eritrocitov je njihova aktivna udeležba pri ohranjanju kislinsko-bazičnega stanja telesa (pH krvi) z uporabo hemoglobina, ki lahko veže C02 (s tem se zmanjša vsebnost H2C03 v krvi) in ima amfolitične lastnosti. Eritrociti lahko sodelujejo tudi pri imunoloških reakcijah organizma, kar je posledica prisotnosti v njihovih celičnih membranah specifičnih spojin (glikoproteinov in glikolipidov), ki imajo lastnosti antigenov (aglutinogeni).

Življenjski cikel eritrocitov

Kraj nastajanja rdečih krvnih celic v telesu odraslega je rdeči kostni mozeg. V procesu eritropoeze se retikulociti oblikujejo iz polipotentne hematopoetske celice stebla (PSGK) skozi vrsto vmesnih stopenj, ki vstopajo v periferno kri in se v 24-36 urah spreminjajo v zrele eritrocite. Njihova življenjska doba je 3-4 mesece. Kraj smrti je vranica (fagocitoza z makrofagi do 90%) ali intravaskularna hemoliza (običajno do 10%).

Funkcije hemoglobina in njegovih spojin

Glavne funkcije rdečih krvnih celic zaradi prisotnosti v njihovi sestavi posebne beljakovine - hemoglobina. Hemoglobin veže, prenaša in sprosti kisik in ogljikov dioksid, zagotavlja dihalno funkcijo krvi, sodeluje pri uravnavanju pH krvi, izvaja regulatorne in puferske funkcije ter daje tudi rdečo kri in rdeče krvne celice. Hemoglobin opravlja svoje funkcije le v rdečih krvnih celicah. V primeru hemolize eritrocitov in sproščanja hemoglobina v plazmo, ne more izvajati svojih funkcij. Plazemski hemoglobin se veže na beljakovino haptoglobin, nastali kompleks se ujame in uniči s celicami fagocitnega sistema jeter in vranice. Pri obsežni hemolizi se ledvice odstranijo iz krvi s hemoglobinom in se pojavijo v urinu (hemoglobinurija). Obdobje njenega ravnanja je približno 10 minut.

Molekula hemoglobina ima dva para polipeptidnih verig (globin - proteinski del) in 4 heme. Heme je kompleksna spojina protoporfirina IX z železom (Fe 2+), ki ima edinstveno sposobnost pritrditve ali sproščanja molekule kisika. V tem primeru ostane železo, na katerega je pritrjen kisik, bivalentno, lahko pa ga tudi oksidiramo v trivalent. Heme je aktivna ali tako imenovana protetična skupina, globin pa je beljakovinski nosilec hema, ki ustvarja hidrofobni žep in ščiti Fe 2+ pred oksidacijo.

Obstaja več molekularnih oblik hemoglobina. Kri odrasle osebe vsebuje HbA (95-98% HbA1 in 2-3% NbA2) in HbF (0,1-2%). Pri novorojenčkih prevladuje HbF (skoraj 80%), pri plodu (do 3 mesecev starosti) pa hemoglobin tipa Gower I.

Normalna raven hemoglobina v krvi moških je v povprečju 130-170 g / l, pri ženskah - 120-150 g / l, pri otrocih - odvisno od starosti (glej tabelo. 1). Vsebnost celotnega hemoglobina v periferni krvi je približno 750 g (150 g / l • 5 l krvi = 750 g). En gram hemoglobina lahko veže 1,34 ml kisika. Optimalno izpolnjevanje respiratorne funkcije z eritrociti je označeno z normalno vsebnostjo hemoglobina. Vsebnost (nasičenost) eritrocitnega hemoglobina odraža naslednje kazalnike: 1) barvni indeks (CP); 2) MCH - povprečna vsebnost hemoglobina v eritrocitih; 3) MCHC - koncentracija hemoglobina v eritrocitih. Za rdeče krvne celice z normalno vsebnostjo hemoglobina je značilna CP = 0,8-1,05; MCH = 25,4-34,6 pg; MCHC = 30-37 g / dl in se imenujejo normokromne. Celice z zmanjšano vsebnostjo hemoglobina imajo CP 1.05; MSN> 34,6 pg; MCHCs> 37 g / dL imenujemo hiperkromne.

Vzrok hipohromije eritrocitov je najpogosteje njihova tvorba v pogojih pomanjkanja železa (Fe 2+) v telesu in hiperhromija v pogojih pomanjkanja vitamina B.12 (cianokobalamin) in (ali) folno kislino. Na nekaterih območjih naše države je vsebnost Fe 2+ v vodi nizka. Zato imajo njihovi prebivalci (zlasti ženske) večjo verjetnost za razvoj hipokromne anemije. Za njegovo preprečevanje je treba nadomestiti pomanjkanje vnosa železa z vodo živilskih proizvodov, ki jo vsebujejo v zadostnih količinah ali s posebnimi pripravki.

Hemoglobinske spojine

Hemoglobin, vezan na kisik, se imenuje oksihemoglobin (HbO2). Njegova vsebnost v arterijski krvi doseže 96-98%; HbO2, ki je dal O2 po disociaciji, imenujemo zmanjšano (HHb). Hemoglobin veže ogljikov dioksid in tvori karbhemoglobin (HbCO2). Izobraževanje NbС02 ne prispeva le k prevozu CO2, vendar tudi zmanjšuje nastajanje ogljikove kisline in s tem vzdržuje plazemski bikarbonatni pufer. Oksihemoglobin, reducirani hemoglobin in karbhemoglobin se imenujejo fiziološke (funkcionalne) hemoglobinske spojine.

Karboksihemoglobin je spojina hemoglobina z ogljikovim monoksidom (CO je ogljikov monoksid). Hemoglobin ima bistveno večjo afiniteto za CO kot za kisik in tvori pri nizkih koncentracijah CO karboksihemoglobin, pri čemer izgublja sposobnost vezanja kisika in ustvarja nevarnost za življenje. Druga nefiziološka spojina hemoglobina je methemoglobin. V njem se železo oksidira v trivalentno stanje. Methemoglobin ne more reverzibilno reagirati z O2 in je povezava funkcionalno neaktivna. S prekomernim kopičenjem v krvi obstaja tudi nevarnost za človeško življenje. V zvezi s tem se methemoglobin in karboksihemoglobin imenujejo tudi patološke hemoglobinske spojine.

Pri zdravi osebi je methemoglobin v krvi stalno prisoten, vendar v zelo majhnih količinah. Methemoglobin nastane zaradi delovanja oksidacijskih sredstev (peroksidov, nitro-derivatov organskih snovi itd.), Ki nenehno vstopajo v kri iz celic različnih organov, zlasti iz črevesja. Nastajanje methemoglobina je omejeno z antioksidanti (glutationom in askorbinsko kislino), ki so prisotni v eritrocitih, njegovo zmanjšanje na hemoglobin pa se pojavi med encimskimi reakcijami, ki vključujejo encime eritrocitne dehidrogenaze.

Eritropoeza

Eritropoeza je proces nastajanja rdečih krvnih celic iz PGC. Število eritrocitov v krvi je odvisno od razmerja eritrocitov, ki se tvorijo in uničijo v telesu ob istem času. Pri zdravi osebi je število oblikovanih in propadajočih rdečih krvnih celic enako, kar zagotavlja, v normalnih pogojih, vzdrževanje relativno konstantnega števila rdečih krvnih celic v krvi. Kombinacija telesnih struktur, vključno s periferno kri, organi eritropoeze in uničenjem rdečih krvnih celic, se imenuje Erythron.

Pri odrasli zdravi osebi se eritropoeza pojavi v hematopoetskem prostoru med sinusoidi rdečega kostnega mozga in konča v krvnih žilah. Pod vplivom celičnih signalov mikrookrožja, ki ga sprožijo produkti uničenja rdečih krvnih celic in drugih krvnih celic, se zgodaj delujoči faktorji PSGC razlikujejo v storjen oligopotentni (mieloidni) in nato v unipotentne stebrne hematopoetske celice eritroidne serije (PFU-E). Nadaljnja diferenciacija celic eritroidne serije in nastajanje neposrednih prekurzorjev eritrocitov - retikulocitov poteka pod vplivom pozno delujočih dejavnikov, med katerimi je ključno vlogo hormon eritropoetin (EPO).

Retiklociti vstopijo v krožečo (periferno) kri in v 1-2 dneh se pretvorijo v rdeče krvne celice. Vsebnost retikulocitov v krvi je 0,8-1,5% števila rdečih krvnih celic. Življenjska doba rdečih krvnih celic je 3-4 mesece (v povprečju 100 dni), potem pa se odstranijo iz krvnega obtoka. Čez dan se v krvi zamenja 10-20 eritrocitov z retikulociti. Učinkovitost eritropoeze je v tem primeru 92-97%; 3-8% eritrocitnih matičnih celic ne zaključi cikla diferenciacije in se v kostnem mozgu uničijo z makrofagi - neučinkovito eritropoezo. V posebnih pogojih (npr. Stimulacija eritropoeze z anemijo) lahko neučinkovita eritropoeza doseže 50%.

Eritropoeza je odvisna od mnogih eksogenih in endogenih dejavnikov in jo urejajo kompleksni mehanizmi. To je odvisno od ustreznega vnosa vitaminov, železa, drugih elementov v sledovih, esencialnih aminokislin, maščobnih kislin, beljakovin in energije v prehrani. Njihova nezadostna ponudba vodi do razvoja prehranskih in drugih oblik pomanjkljive anemije. Med endogeni dejavniki, ki uravnavajo eritropoezo, imajo citokini vodilno vlogo, zlasti eritropoetin. EPO je hormon narave glikoproteina in glavni regulator eritropoeze. EPO stimulira proliferacijo in diferenciacijo vseh eritrocitnih matičnih celic, začenši s PFU-E, poveča hitrost sinteze hemoglobina v njih in zavira njihovo apoptozo. Pri odraslih je glavno mesto sinteze EPO (90%) peritubularne celice noči, v katerih nastajanje in izločanje hormona narašča z zmanjšanjem napetosti kisika v krvi in ​​v teh celicah. Sinteza EPO v ledvicah se poveča pod vplivom rastnega hormona, glukokortikoidov, testosterona, insulina, noradrenalina (preko stimulacije β1-adrenoreceptorjev). V majhnih količinah se EPO sintetizira v jetrnih celicah (do 9%) in makrofagih kostnega mozga (1%).

Klinika uporablja rekombinantni eritropoetin (rHuEPO) za stimulacijo eritropoeze.

Eritropoeza zavira ženske spolne hormone estrogen. Nervno regulacijo eritropoeze izvaja ANS. Hkrati pa povečanje tona simpatične razdelitve spremlja povečanje eritropoeze, parasimpatični pa slabitev.