Človeški krvni sistem
Krvne celice
Rdeče krvne celice. Rdeče krvne celice ali rdeče krvne celice so krožni diski.
1 mm3 krvi vsebuje 5-6 milijonov rdečih krvnih celic. Sestavljajo 44-48% celotnega volumna krvi. Rdeče krvne celice imajo obliko bikonkavnega diska, t.j. Zdi se, da so ploske strani diska stisnjene, zaradi česar je videti kot krof brez luknje. V zrelih rdečih krvnih celicah ni jeder. Večinoma vsebujejo hemoglobin, katerega koncentracija v intracelularnem vodnem okolju je približno 34%. [V smislu suhe mase je vsebnost hemoglobina v rdečih krvnih celicah 95%; na 100 ml krvi, vsebnost hemoglobina je običajno 12-16 g (12-16 g%), pri moških pa je nekoliko višja kot pri ženskah.] Poleg hemoglobina vsebujejo rdeče krvne celice raztopljene anorganske ione (predvsem K +) in različne encime..
Dve konkavni strani zagotavljajo eritrocite optimalno površino, skozi katero se lahko izmenjujejo plini: ogljikov dioksid in kisik.
Pri plodu se prvotne rdeče krvne celice najprej oblikujejo v jetrih, vranici in timusu. Od petega meseca intrauterinega razvoja v kostnem mozgu se postopoma začne eritropoeza - nastajanje polnih rdečih krvnih celic. V izjemnih okoliščinah (na primer, ko se normalni kostni mozeg nadomesti z rakastim tkivom), lahko odrasli organizem preklopi nazaj na nastanek rdečih krvnih celic v jetrih in vranici. V normalnih pogojih pa eritropoeza pri odraslem osebi prihaja samo v ravne kosti (rebra, prsnica, medenična kost, lobanja in hrbtenica).
Rdeče krvne celice nastanejo iz matičnih celic, katerih vir so ti. matične celice. V zgodnjih fazah nastajanja rdečih krvnih celic (v celicah, ki so še vedno v kostnem mozgu) je jasno zaznano celično jedro. Kot zorenje v celici kopiči hemoglobin, ki nastane med encimskimi reakcijami. Preden vstopimo v krvni obtok, celica izgubi svoje jedro - zaradi iztiskanja (iztiskanje) ali uničenja s celičnimi encimi. Pri znatni izgubi krvi se rdeče krvne celice tvorijo hitreje kot normalno in v tem primeru lahko nezrele oblike, ki vsebujejo jedro, vstopijo v krvni obtok; očitno je to posledica dejstva, da celice prehitro zapustijo kostni mozeg.
Obdobje zorenja rdečih krvnih celic v kostnem mozgu - od trenutka nastanka najmlajše celice, prepoznavne kot predhodnica rdečih krvnih celic, do njegovega popolnega zorenja - je 4-5 dni.
Poenostavljena shema krvavitev
Življenje zrelega eritrocita v periferni krvi je v povprečju 120 dni.
Vendar pa se lahko z nekaterimi anomalijami teh celic, številnimi boleznimi ali pod vplivom določenih zdravil, skrajša življenjska doba rdečih krvnih celic.
Večina rdečih krvnih celic se uniči v jetrih in vranici; hkrati se sprosti hemoglobin in razgradi na svoje heme in globinske sestavine. Nadaljnja usoda globina ni bila izsledena; kot za heme se iz nje sproščajo železni ioni (in se vrnejo v kostni mozeg).
Izguba železa, heme se spremeni v bilirubin - rdeče-rjavi pigment žolča. Po manjših spremembah v jetrih se bilirubin v sestavku žolča izloči skozi žolčnik v prebavni trakt. Glede na vsebino v blatu končnega produkta njenih transformacij je mogoče izračunati stopnjo uničenja rdečih krvnih celic. V povprečju se odrasli organizem dnevno razgrajuje in ponovno oblikuje 200 milijard rdečih krvnih celic, kar je približno 0,8% njihovega skupnega števila (25 bilijonov).
Hemoglobin. Glavna funkcija eritrocita je prenos kisika iz pljuč v tkiva v telesu. Ključno vlogo v tem procesu ima hemoglobin - organski rdeči pigment, sestavljen iz hema (spojina porfirina z železom) in globin beljakovin. Hemoglobin ima visoko afiniteto za kisik, zaradi česar lahko kri prenaša veliko več kisika kot normalna vodna raztopina.
Stopnja vezave kisika na hemoglobin je odvisna predvsem od koncentracije kisika, raztopljenega v plazmi. V pljučih, kjer je veliko kisika, difundira iz pljučnih alveolov skozi stene krvnih žil in v okolje vodne plazme ter vstopa v rdeče krvne celice; tam se veže na hemoglobin - nastane oksihemoglobin.
V tkivih, kjer je koncentracija kisika nizka, se molekule kisika ločijo od hemoglobina in prodrejo v tkivo zaradi difuzije. Pomanjkanje rdečih krvnih celic ali hemoglobina vodi do zmanjšanja prenosa kisika in s tem do motenj v bioloških procesih v tkivih.
Pri ljudeh se fetalni hemoglobin razlikuje (tip F, plod od ploda) in odrasli hemoglobin (tip A, od odraslega odraslega). Znane so številne genetske variante hemoglobina, katerih nastanek vodi do nepravilnosti eritrocitov ali njihove funkcije. Med njimi je hemoglobin S najbolj znan za povzročanje anemije srpastih celic.
Bele krvne celice. Pri zdravem človeku vsebuje 1 mm3 krvi od 4.000 do 10.000 levkocitov (povprečno približno 6000), kar je 0,5–1% volumna krvi. Razmerje med določenimi tipi celic v sestavi levkocitov se lahko zelo razlikuje pri različnih ljudeh in celo pri isti osebi v različnih časih.
Bele periferne krvne celice ali levkociti so razdeljene v dva razreda glede na prisotnost ali odsotnost specifičnih granul v njihovi citoplazmi:
Celice, ki ne vsebujejo granul (agranulociti), - to so limfociti in monociti; njihova jedra so pretežno redna.
Monociti. Premer teh ne-granularnih levkocitov je 15-20 mikronov. Jedro je ovalno ali fižolovo obliko, ki ga lahko razdelimo na velike mešičke, ki se prekrivajo. Citoplazma je obarvana, modrikasto-siva, vsebuje neznatno število vključkov, pobarvano z modro barvo v modro-vijolični barvi.
Življenjska doba rdečih krvničk
Mikrosferoci, ovalociti imajo nizko mehansko in osmotsko odpornost. Debele otekle eritrocite se aglutinirajo in komajda preidejo venske sinusoide vranice, kjer se zadržujejo in se podvržejo lizi in fagocitozi.
Intravaskularna hemoliza je fiziološka razgradnja eritrocitov neposredno v krvnem obtoku. To je približno 10% vseh hemolizirajočih celic. To število uničenih eritrocitov ustreza 1 do 4 mg prostega hemoglobina (ferohemoglobina, v katerem je Fe 2+) v 100 ml krvne plazme. Hemoglobin, sproščen v krvnih žilah zaradi hemolize, je v krvi vezan na plazemske beljakovine, haptoglobin (hapto, I "veže" v grščini), kar se nanaša na α2-globulini. Nastali kompleks hemoglobina-haptoglobina ima Mm od 140 do 320 kDa, medtem ko glomerularni filter ledvic prehaja Mm molekul manj kot 70 kDa. Kompleks se absorbira v OVE in ga uničijo njegove celice.
Sposobnost haptoglobina, da veže hemoglobin, preprečuje njeno izločanje. Sposobnost za povezavo hemoglobina s haptoglobinom je 100 mg v 100 ml krvi (100 mg%). Prekomerno zmogljivost haptoglobina (pri koncentraciji hemoglobina 120–125 g / l) ali zmanjšanje koncentracije hemoglobina v krvi ali zmanjšanje njene koncentracije v krvi spremlja sproščanje hemoglobina skozi ledvice z urinom. To velja za masivno intravaskularno hemolizo.
Pri vstopu v ledvične tubule se hemoglobin adsorbirajo v celicah ledvičnega epitela. Hemoglobin, reabsorbiran z ledvičnim tubularnim epitelijem, se uniči in situ in tvori feritin in hemosiderin. Obstaja hemosideroza ledvičnih tubulov. Epitelne celice ledvičnih tubulov, napolnjene s hemosiderinom, se izločijo in izločijo z urinom. Pri hemoglobinemiji, ki presega 125-135 mg v 100 ml krvi, je tubularna reapsorpcija nezadostna in v urinu se pojavi prost hemoglobin.
Ni jasne povezave med ravnijo hemoglobinemije in pojavom hemoglobinurije. Pri dolgotrajni hemoglobinemiji se lahko hemoglobinurija pojavi pri manjšem številu prostega hemoglobina v plazmi. Zmanjšanje koncentracije haptoglobina v krvi, ki je možno s podaljšano hemolizo zaradi njegove porabe, lahko povzroči hemoglobinurijo in hemosiderinurijo pri nižjih koncentracijah prostega hemoglobina v krvi. Z visoko hemoglobinemijo se del hemoglobina oksidira v methemoglobin (ferryhemoglobin). Možen razpad hemoglobina v plazmi na subjekt in globin. V tem primeru heme veže albumin ali specifična beljakovina v plazmi, hemopeksin. Kompleksi se potem, tako kot hemoglobin-haptoglobin, soočajo s fagocitozo. Stromi eritrocitov se absorbirajo in uničijo makrofagi vranice ali zadržijo v končnih kapilarah perifernih žil.
Laboratorijski znaki intravaskularne hemolize:
Nenormalna intravaskularna hemoliza se lahko pojavi pri strupenih, mehanskih, sevalnih, infekcijskih, imunskih in avtoimunskih poškodbah membrane eritrocitov, pomanjkanju vitamina, krvnih zajedavcih. Okrepljeno intravaskularno hemolizo opažamo s paroksizmalno nočno hemoglobinurijo, eritrocitno enzimopatijo, zlasti parazitozo, malarijo, pridobljeno avtoimunsko hemolitično anemijo, zapleti po transfuziji, nezdružljivosti parenhimske poškodbe jeter, nosečnost in druge bolezni.
Koliko je življenjska doba rdečih krvnih celic?
Pri bolnikih s patološkimi motnjami v hematopoetskem sistemu je pomembno vedeti, kakšna je življenjska doba rdečih krvnih celic, kako se starajo in uničujejo rdeče krvne celice ter kateri dejavniki zmanjšujejo njihovo življenjsko dobo.
Članek obravnava te in druge vidike delovanja rdečih krvnih teles.
Fiziologija krvi
Enotni cirkulacijski sistem v človeškem telesu tvorijo kri in organi, ki sodelujejo pri proizvodnji in uničenju krvnih teles.
Glavni namen krvi je prevoz, ohranjanje vodne bilance tkiv (prilagajanje razmerja soli in beljakovin, zagotavljanje prepustnosti sten krvnih žil), zaščita (podpora človeški imunosti).
Sposobnost koagulacije je bistvena lastnost krvi, ki je potrebna za preprečevanje prekomerne izgube krvi v primeru poškodbe telesnega tkiva.
Skupni volumen krvi pri odraslih je odvisen od telesne mase in je približno 1/13 (8%), to je do 6 litrov.
V otroških telesih je volumen krvi relativno večji: pri otrocih, mlajših od enega leta, je do 15%, po enem letu do 11% telesne teže.
Celotni volumen krvi se ohranja na konstantni ravni, medtem ko se vsa razpoložljiva kri ne premika skozi krvne žile, nekatere pa se shranjujejo v deponijo krvi - v jetrih, vranici, pljučih in kožnih žilah.
V sestavi krvi sta dva glavna dela - tekočina (plazma) in oblikovani elementi (eritrociti, levkociti, trombociti). Plazma predstavlja 52–58% celotne količine, pri čemer imajo krvne celice do 48%.
Rdeče krvne celice, bele krvne celice in trombociti se nanašajo na krvne celice. Frakcije opravljajo svojo vlogo, v zdravem organizmu pa število celic v vsaki frakciji ne presega določenih dovoljenih mej.
Trombociti skupaj s plazemskimi beljakovinami pomagajo strjevati kri, ustaviti krvavitev in preprečiti prekomerno izgubo krvi.
Bele krvne celice - bele krvne celice - so del človeškega imunskega sistema. Levkociti ščitijo človeško telo pred učinki tujih teles, prepoznajo in uničijo viruse in toksine.
Bela telesa zaradi svoje oblike in velikosti zapustijo pretok krvi in prodrejo v tkiva, kjer opravljajo svojo glavno funkcijo.
Eritrociti so rdeče krvne celice, ki zaradi vsebnosti beljakovin v hemoglobinu prenašajo pline (večinoma kisik).
Krv se nanaša na hitro regenerativno vrsto tkiva. Obnova krvnih celic se pojavi zaradi razgradnje starih elementov in sinteze novih celic, ki se izvajajo v enem od krvotvornih organov.
V človeškem telesu je kostni mozeg odgovoren za proizvodnjo krvnih celic, vranica je krvni filter.
Vloga in lastnosti rdečih krvnih celic
Rdeče krvničke so rdeči krvni telesi, ki opravljajo transportno funkcijo. Zaradi hemoglobina, ki ga vsebujejo (do 95% celične mase), krvni organi iz pljuč prenašajo kisik v tkiva in ogljikov dioksid v nasprotno smer.
Čeprav je premer celice od 7 do 8 μm, lahko zaradi svoje zmožnosti deformacije njihovega citoskeleta z lahkoto preidejo skozi kapilare s premerom manj kot 3 μm.
Rdeče krvne celice opravljajo več funkcij: prehranske, encimske, dihalne in zaščitne.
Rdeče celice prenašajo aminokisline iz prebavnih organov v celice, prenašajo encime, izvajajo plinsko izmenjavo med pljuči in tkivi, vežejo toksine in olajšajo njihovo odstranitev iz telesa.
Skupni volumen rdečih krvničk v krvi je ogromen, rdečih krvnih celic - najbolj številnih tipov krvnih elementov.
Pri opravljanju splošne preiskave krvi v laboratoriju se izračuna koncentracija teles v majhni količini materiala - v 1 mm 3.
Dovoljene vrednosti rdečih krvnih celic v krvi se razlikujejo za različne bolnike in so odvisne od njihove starosti, spola in celo kraja bivanja.
Rdeče krvne celice
Rdeče krvne celice - rdeče krvne celice ali rdeče krvne celice so krožne plošče s premerom 7,2–7,9 μm in povprečno debelino 2 μm (μm = mikron = 1/106 m). V 1 mm3 krvi vsebuje 5-6 milijonov rdečih krvnih celic. Sestavljajo 44–48% celotnega volumna krvi.
Rdeče krvne celice imajo obliko bikonkavnega diska, t.j. Zdi se, da so ploske strani diska stisnjene, zaradi česar je videti kot krof brez luknje. V zrelih rdečih krvnih celicah ni jeder. Vsebujejo predvsem hemoglobin, katerega koncentracija v intracelularnem vodnem mediju je pribl. 34%. [V smislu suhe mase je vsebnost hemoglobina v rdečih krvnih celicah 95%; na 100 ml krvi, vsebnost hemoglobina je običajno 12–16 g (12–16 g%), pri moških pa je nekoliko višja kot pri ženskah.] Poleg hemoglobina vsebujejo eritrociti raztopljene anorganske ione (predvsem K +) in različne encime.. Dve konkavni strani zagotavljajo eritrocitu optimalno površino, skozi katero se lahko izmenjujejo plini: ogljikov dioksid in kisik. Tako oblika celic v veliki meri določa učinkovitost toka fizioloških procesov. Pri ljudeh je površina površin, skozi katere poteka izmenjava plina, v povprečju 3820 m 2, kar je 2000-krat večje od površine telesa.
Pri plodu se prvotne rdeče krvne celice najprej oblikujejo v jetrih, vranici in timusu. Od petega meseca intrauterinega razvoja v kostnem mozgu se postopoma začne eritropoeza - nastajanje polnih rdečih krvnih celic. V izjemnih okoliščinah (na primer, ko se normalni kostni mozeg nadomesti z rakastim tkivom), lahko odrasli organizem preklopi nazaj na nastanek rdečih krvnih celic v jetrih in vranici. V normalnih pogojih pa eritropoeza pri odraslem osebi prihaja samo v ravne kosti (rebra, prsnica, medenična kost, lobanja in hrbtenica).
Rdeče krvne celice nastanejo iz matičnih celic, katerih vir so ti. matične celice. V zgodnjih fazah nastajanja rdečih krvnih celic (v celicah, ki so še vedno v kostnem mozgu) je jasno zaznano celično jedro. Kot zorenje v celici kopiči hemoglobin, ki nastane med encimskimi reakcijami. Preden vstopimo v krvni obtok, celica izgubi svoje jedro - zaradi iztiskanja (iztiskanje) ali uničenja s celičnimi encimi. Pri znatni izgubi krvi se rdeče krvne celice tvorijo hitreje kot normalno in v tem primeru lahko nezrele oblike, ki vsebujejo jedro, vstopijo v krvni obtok; očitno je to posledica dejstva, da celice prehitro zapustijo kostni mozeg. Obdobje zorenja rdečih krvnih celic v kostnem mozgu - od trenutka nastanka najmlajše celice, prepoznavne kot predhodnica rdečih krvnih celic, do njegovega popolnega zorenja - je 4–5 dni. Življenje zrelega eritrocita v periferni krvi je v povprečju 120 dni. Vendar pa se lahko z nekaterimi anomalijami teh celic, številnimi boleznimi ali pod vplivom določenih zdravil, skrajša življenjska doba rdečih krvnih celic.
Večina eritrocitov se uniči v jetrih in vranici; hkrati se sprosti hemoglobin in razgradi na svoje heme in globinske sestavine. Nadaljnja usoda globina ni bila izsledena; kot za heme se iz nje sproščajo železni ioni (in se vrnejo v kostni mozeg). Izguba železa, heme se spremeni v bilirubin - rdeče-rjavi pigment žolča. Po manjših spremembah v jetrih se bilirubin v sestavku žolča izloči skozi žolčnik v prebavni trakt. Glede na vsebino v blatu končnega produkta njenih transformacij je mogoče izračunati stopnjo uničenja rdečih krvnih celic. V povprečju se odrasli organizem dnevno razgrajuje in ponovno oblikuje 200 milijard rdečih krvnih celic, kar je približno 0,8% njihovega skupnega števila (25 bilijonov).
Rdeče krvne celice
Eritrociti (iz grščine. Υρυθρός - rdeča in κύτος - zabojnik, celica), znani tudi kot rdeče krvne celice, so krvne celice vretenčarjev (vključno s človekom) in hemolimfa nekaterih nevretenčarjev (sipunculidae, v katerih plavajo eritrociti v votlini celoma [1]). in nekaj školjk [2]). Nasičeni so s kisikom v pljučih ali v škrgah in ga nato razširijo (kisik) skozi telo živali.
Citoplazma eritrocitov je bogata s hemoglobinom - rdečim pigmentom, ki vsebuje železov atom, ki lahko veže kisik in rdečim krvničkam daje rdečo barvo.
Človeški eritrociti so zelo majhne elastične celice diskoidne bikonkave oblike s premerom od 7 do 10 mikronov. Velikost in elastičnost jim pomagata pri premikanju skozi kapilare, njihova oblika pa zagotavlja veliko površino, kar olajša izmenjavo plina. Primanjkuje celičnega jedra in večine organelov, kar poveča vsebnost hemoglobina. Vsako sekundo se v kostnem mozgu oblikuje približno 2,4 milijona novih rdečih krvnih celic [3]. Krožijo v krvi približno 100-120 dni, nato pa jih absorbirajo makrofagi. Približno četrtina vseh celic v človeškem telesu so rdeče krvne celice [4].
Vsebina
Rdeče krvne celice so visoko specializirane celice, katerih funkcija je prenos kisika iz pljuč v telesna tkiva in transport ogljikovega dioksida (CO2) v nasprotni smeri. Pri vretenčarjih, razen pri sesalcih, imajo eritrociti jedro, pri eritrocitih sesalcev ni jedra.
Najbolj specializirani eritrociti sesalcev so prikrajšana jedra in organele v zrelem stanju in imajo obliko bikonakvne plošče, kar povzroča visoko razmerje med površino in prostornino, kar olajša izmenjavo plina. Značilnosti citoskeleta in celične membrane omogočajo eritrocite, da se znajdejo v pomembnih deformacijah in obnovijo obliko (človeški eritrociti s premerom 8 μm prehajajo skozi kapilare s premerom 2–3 μm).
Prenos kisika je zagotovljen s hemoglobinom (Hb), ki predstavlja ≈98% mase proteinov citoplazme eritrocitov (v odsotnosti drugih strukturnih komponent). Hemoglobin je tetramer, v katerem vsaka beljakovinska veriga nosi heme - kompleks protoporfirina IX z 2-valentnim železovim ionom, kisik je reverzibilno usklajen z ionom Fe 2+ hemoglobina, ki tvori oksigenoglobin HbO2:
Značilnost vezave kisika na hemoglobin je njegova alosterična regulacija - stabilnost oksihemoglobina pada v prisotnosti 2,3-difosfoglicerinske kisline, vmesnega produkta glikolize in v manjši meri ogljikovega dioksida, ki prispeva k sproščanju kisika v tkivih, ki ga potrebujejo.
Prenos ogljikovega dioksida z rdečimi krvničkami poteka s sodelovanjem karboanhidraze 1 [en] v njihovi citoplazmi. Ta encim katalizira reverzibilno tvorbo bikarbonata iz vode in difuzijo ogljikovega dioksida v eritrocite:
Posledično se v citoplazmi kopičijo vodikovi ioni, vendar pa zaradi visoke pufrske zmogljivosti hemoglobina zmanjšanje pH ni pomembno. Zaradi kopičenja bikarbonatnih ionov v citoplazmi se pojavi koncentracijski gradient, vendar lahko bikarbonatni ioni zapustijo celico le, če se ohrani porazdelitev ravnotežnega naboja med notranjim in zunanjim okoljem, ki je ločena s citoplazmatsko membrano, tj. Membrana eritrocitov je praktično neprepustna za katione, vendar vsebuje kloridne ionske kanale, zaradi česar sproščanje bikarbonata iz eritrocita spremlja vnos kloridnega aniona (kloridni premik).
Nastajanje rdečih krvnih celic (eritropoeza) se pojavi v kostnem mozgu lobanje, reber in hrbtenice, pri otrocih pa se pojavlja tudi v kostnem mozgu na koncih dolgih kosti rok in nog. Življenjska doba eritrocita je 3-4 mesece, uničenje (hemoliza) v jetrih in vranici. Pred vstopom v kri se rdeče krvne celice v sestavi eritrona - rdečega hemopoetičnega klica - razširijo in diferenciirajo.
Kri pluripotentnih matičnih celic (CCM) daje predhodnika mielopoetskega celice (CFU-GEMM), ki v primeru eritropoeze daje mielopoeze prednikov celice (BFU-E), ki že daje unipotentnost celice občutljive na eritropoetin (CFU-E).
Enota eritrocitov, ki tvorijo kolonije (CFU-E), povzroča eritroblast, ki ga z oblikovanjem pronormoblastov že proizvajajo morfološko ločene potomčne celice, normoblasti (zaporedno prehodne faze):
- Erythroblast. Njegove značilne značilnosti so: premer 20-25 mikronov, veliko (več kot 2/3 celice) jedro z 1-4 jasno oblikovanimi nukleoli, svetla bazofilna citoplazma z vijolično barvo. Okoli jedra je razsvetljenje citoplazme (tako imenovano »perinuklearno razsvetljenje«) in na obrobju se lahko oblikujejo izbokline citoplazme (tako imenovane »ušesa«). Zadnja dva znaka, čeprav značilna za etirobroblasti, nista opazili pri vseh.
- Pronormotsit. Značilne lastnosti: premer 10-20 mikronov, jedro izgubi nukleole, kromatin je grob. Citoplazma začne svetliti, perinuklearno razsvetljenje se povečuje.
- Basofilikorblast. Razpoznavne značilnosti: premer 10-18 µm, jedro brez jedra. Kromatin se začne segmentirati, kar povzroča neenakomerno dojemanje barvil, nastanek con hidroksi in bazokromatina (tako imenovano "kolesasto jedro").
- Polikromofilni normoblast. Značilne lastnosti: premer 9-12 mikronov, piknotične (destruktivne) spremembe se začnejo v jedru, a rotor ostane. Citoplazma pridobi hidrofilnost zaradi visoke koncentracije hemoglobina.
- Oksifilni normoblast. Značilne lastnosti: premer 7-10 mikronov, jedro je dovzetno za piknozo in premaknjeno na periferijo celice. Citoplazma je jasno rožnata, v bližini jedra pa se nahajajo fragmenti kromatina (Jolyjevega telesa).
- Reticulocyte. Značilne lastnosti: premer 9-11 mikronov, s supravitalnim barvilom je rumeno-zelena citoplazma in modro-vijolični retikulum. Ko slikanje po Romanovsky-Giemsa ni razlikovalni znaki v primerjavi z zrelim eritrociti niso odkrili. Pri preučevanju uporabnosti, hitrosti in ustreznosti eritropoeze je izvedena posebna analiza števila retikulocitov.
- Normocit. Zreli eritrocit s premerom 7-8 mikronov, ki nima jedra (v sredini je razsvetljenje), je citoplazma rožnato-rdeča.
Hemoglobin se začne kopičiti že na stopnji CFU-E, vendar postane njegova koncentracija dovolj visoka, da spremeni barvo celice le na ravni polikromofilnega normocita. Enako se zgodi z izumrtjem (in posledično uničenjem) jedra - s CFU, vendar se ga izloči le v poznejših fazah. Ne zadnjo vlogo v tem procesu pri človeku igra hemoglobin (njegova glavna vrsta je Hb-A), ki je zelo strupen za samo celico.
Pri pticah, plazilcih, dvoživkah in ribah jedro preprosto izgubi svojo dejavnost, vendar ohrani sposobnost ponovnega aktiviranja. Hkrati z izginotjem jedra, ko raste eritrocit, ribosomi in druge sestavine, ki sodelujejo pri sintezi beljakovin, izginejo iz njene citoplazme. Retiklociti vstopijo v obtočni sistem in čez nekaj ur postanejo polnopravni eritrociti.
Hemopoezis (v tem primeru erythropoiesis) preučujemo po metodi vranične kolonije, ki sta jo razvila E. McCulloch in J. Till [en].
Eritropoeza, življenjska doba in staranje eritrocitov
Nastajanje rdečih krvnih celic ali eritropoeze se pojavi v rdečem kostnem mozgu. Eritrociti skupaj s hematopoetskim tkivom se imenujejo »rdeče krvavec« ali eritron.
Za nastanek rdečih krvnih celic je potrebno železo in število vitaminov.
Železo telo prejme iz hemoglobina razgradnje rdečih krvnih celic in hrane. Trivalentno železo hrane se snov v črevesni sluznici pretvori v dvovalentno železo. S pomočjo proteina transferina se železo absorbira in prenaša s plazmo v kostni mozeg, kjer se vključi v molekulo hemoglobina. Presežek železa se deponira v jetrih v obliki spojine z beljakovino - feritinom ali beljakovinami in lipoidnim hemosiderinom. Pri pomanjkanju železa se razvije anemija pomanjkanja železa.
Za tvorbo rdečih krvnih celic sta potrebna vitamin B12 (cianokobalamin) in folna kislina. Vitamin B12 vstopa v telo s hrano in se imenuje zunanji faktor tvorbe krvi. Za njegovo absorpcijo je potrebna snov (gastromukoproteid), ki jo proizvajajo žleze sluznice pyloričnega dela želodca in se imenuje notranji faktor tvorbe krvi. Ob pomanjkanju vitamina B12 se razvije anemija s pomanjkanjem B12, ki je lahko nezadosten s hrano (jetra, meso, jajca, kvas, otrobi) ali če ni notranjega faktorja (resekcija spodnje tretjine želodca). Verjamemo, da vitamin B12 spodbuja sintezo globina, vitamin B12 in folna kislina sodelujeta pri sintezi DNK v jedrskih oblikah rdečih krvnih celic. Vitamin B2 (riboflavin) je potreben za tvorbo lipidne strome rdečih krvnih celic. Vitamin B6 (piridoksin) sodeluje pri tvorbi hema. Vitamin C spodbuja absorpcijo železa iz črevesja, povečuje delovanje folne kisline. Vitamin E (a-tokoferol) in vitamin PP (pantotenska kislina) krepita lipidno membrano eritrocitov in ju ščitijo pred hemolizo.
Za normalno eritropoezo so potrebni elementi v sledovih. Baker pomaga pri absorpciji železa v črevesju in prispeva k vključitvi železa v strukturo hema. Nikelj in kobalt sodelujeta pri sintezi hemoglobina in molekul, ki vsebujejo hem, ki uporabljajo železo. 75% cinka v telesu najdemo v eritrocitih v sestavi encima karboanhidraze. Pomanjkanje cinka povzroča levkopenijo. Selen, ki medsebojno deluje z vitaminom E, zaščiti membrano eritrocitov pred poškodbami zaradi prostih radikalov.
Fiziološki regulatorji eritropoeze so eritropoetini, ki se tvorijo predvsem v ledvicah, kot tudi v jetrih, vranici in so v majhnih količinah stalno prisotni v krvni plazmi zdravih ljudi. Eritropoetini povečujejo proliferacijo matičnih celic eritroidne serije - CFU-E (enota eritrocitov, ki tvorijo kolonije) in pospešujejo sintezo hemoglobina. Spodbujajo sintezo selitvene RNA, potrebne za tvorbo encimov, ki sodelujejo pri tvorbi hema in globina. Eritropoetini prav tako povečajo pretok krvi v krvnih žilah hematopoetskega tkiva in povečajo proizvodnjo retikulocitov v krvi. Produkcijo eritropoetina stimuliramo med hipoksijo različnega izvora: bivanje osebe v gorah, izguba krvi, anemija ter bolezni srca in pljuč. Eritropoezo aktivirajo moški spolni hormoni, ki povzročajo višjo vsebnost rdečih krvnih celic pri moških kot pri ženskah. Stimulanti eritropoeze so somatotropni hormon, tiroksin, kateholamini, interlevkini. Inhibicijo eritropoeze povzročajo posebne snovi - zaviralci eritropoeze, ki nastanejo, ko se masa krožečih eritrocitov poveča, na primer pri ljudeh, ki se spuščajo z gora. Eritropoezo zavirajo ženski spolni hormoni (estrogeni), keiloni. Simpatični živčni sistem aktivira eritropoezo, zavira parasimpatiko. Nervozni in endokrini učinki na eritropoezo se očitno izvajajo z eritropoetini.
Intenzivnost eritropoeze se ocenjuje po številu retikulocitov, predhodnikov eritrocitov. Običajno je njihovo število 1 - 2%.
Uničenje eritrocitov poteka v jetrih, vranici, v kostnem mozgu prek celic mononuklearnega fagocitnega sistema. Produkti razgradnje eritrocitov so tudi stimulanti krvi.
Povprečna življenjska doba rdečih krvnih celic je približno 120 dni. V telesu se vsak dan uniči (in oblikuje) 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 (IgG), ki pri interakciji s temi protitelesi tvorijo komplekse, ki zagotavljajo »prepoznavanje« s svojimi makrofagi in kasnejšo fagocitozo takih eritrocitov. S staranjem rdečih krvnih celic pride do kršitve njihove funkcije izmenjave plina.
Življenjska doba rdečih krvnih celic je
Življenjska doba rdečih krvnih celic - koliko je?
Pri bolnikih s patološkimi motnjami v hematopoetskem sistemu je pomembno vedeti, kakšna je življenjska doba rdečih krvnih celic, kako se starajo in uničujejo rdeče krvne celice ter kateri dejavniki zmanjšujejo njihovo življenjsko dobo.
Članek obravnava te in druge vidike delovanja rdečih krvnih teles.
Fiziologija krvi
Enotni cirkulacijski sistem v človeškem telesu tvorijo kri in organi, ki sodelujejo pri proizvodnji in uničenju krvnih teles.
Glavni namen krvi je prevoz, ohranjanje vodne bilance tkiv (prilagajanje razmerja soli in beljakovin, zagotavljanje prepustnosti sten krvnih žil), zaščita (podpora človeški imunosti).
Sposobnost koagulacije je bistvena lastnost krvi, ki je potrebna za preprečevanje prekomerne izgube krvi v primeru poškodbe telesnega tkiva.
Skupni volumen krvi pri odraslih je odvisen od telesne mase in je približno 1/13 (8%), to je do 6 litrov.
V otroških telesih je volumen krvi relativno večji: pri otrocih, mlajših od enega leta, je do 15%, po enem letu do 11% telesne teže.
Celotni volumen krvi se ohranja na konstantni ravni, medtem ko se vsa razpoložljiva kri ne premika skozi krvne žile, nekatere pa se shranjujejo v deponijo krvi - v jetrih, vranici, pljučih in kožnih žilah.
V sestavi krvi sta dva glavna dela - tekočina (plazma) in oblikovani elementi (eritrociti, levkociti, trombociti). Plazma predstavlja 52–58% celotne količine, pri čemer imajo krvne celice do 48%.
Rdeče krvne celice, bele krvne celice in trombociti se nanašajo na krvne celice. Frakcije opravljajo svojo vlogo, v zdravem organizmu pa število celic v vsaki frakciji ne presega določenih dovoljenih mej.
Trombociti skupaj s plazemskimi beljakovinami pomagajo strjevati kri, ustaviti krvavitev in preprečiti prekomerno izgubo krvi.
Bele krvne celice - bele krvne celice - so del človeškega imunskega sistema. Levkociti ščitijo človeško telo pred učinki tujih teles, prepoznajo in uničijo viruse in toksine.
Bela telesa zaradi svoje oblike in velikosti zapustijo pretok krvi in prodrejo v tkiva, kjer opravljajo svojo glavno funkcijo.
Eritrociti so rdeče krvne celice, ki zaradi vsebnosti beljakovin v hemoglobinu prenašajo pline (večinoma kisik).
Krv se nanaša na hitro regenerativno vrsto tkiva. Obnova krvnih celic se pojavi zaradi razgradnje starih elementov in sinteze novih celic, ki se izvajajo v enem od krvotvornih organov.
V človeškem telesu je kostni mozeg odgovoren za proizvodnjo krvnih celic, vranica je krvni filter.
Vloga in lastnosti rdečih krvnih celic
Rdeče krvničke so rdeči krvni telesi, ki opravljajo transportno funkcijo. Zaradi hemoglobina, ki ga vsebujejo (do 95% celične mase), krvni organi iz pljuč prenašajo kisik v tkiva in ogljikov dioksid v nasprotno smer.
Čeprav je premer celice od 7 do 8 μm, lahko zaradi svoje zmožnosti deformacije njihovega citoskeleta z lahkoto preidejo skozi kapilare s premerom manj kot 3 μm.
Rdeče krvne celice opravljajo več funkcij: prehranske, encimske, dihalne in zaščitne.
Rdeče celice prenašajo aminokisline iz prebavnih organov v celice, prenašajo encime, izvajajo plinsko izmenjavo med pljuči in tkivi, vežejo toksine in olajšajo njihovo odstranitev iz telesa.
Skupni volumen rdečih krvničk v krvi je ogromen, rdečih krvnih celic - najbolj številnih tipov krvnih elementov.
Pri opravljanju splošne preiskave krvi v laboratoriju se izračuna koncentracija teles v majhni količini materiala - v 1 mm3.
Dovoljene vrednosti rdečih krvnih celic v krvi se razlikujejo za različne bolnike in so odvisne od njihove starosti, spola in celo kraja bivanja.
Povečano število eritrocitov pri dojenčkih v prvih dneh po rojstvu je posledica visoke vsebnosti kisika v krvi otrok med fetalnim razvojem.
Povečanje koncentracije rdečih krvnih teles pomaga pri zaščiti otrokovega telesa pred hipoksijo, če ni dovolj oskrbe s kisikom iz krvi matere.
Za prebivalce visokogorja je značilna sprememba običajnega delovanja rdečih krvničk na velik način.
Hkrati se pri spreminjanju stalnega prebivališča na ravno območje vrednosti prostornine rdečih krvnih celic vrnejo na splošne norme.
Tako povečanje kot zmanjšanje števila rdečih teles v krvi velja za enega od simptomov razvoja patologij notranjih organov.
Povečanje koncentracije rdečih krvnih celic je opaziti pri boleznih ledvic, KOPB, srčnih napak, malignih tumorjev.
Zmanjšanje števila rdečih krvnih celic je značilno za bolnike z anemijo različnega izvora in bolniki z rakom.
Nastajanje rdečih celic
Skupni material hematopoetskega sistema za krvne celice so polipotentne nediferencirane celice, iz katerih se v različnih fazah sinteze proizvajajo rdeče krvne celice, bele krvne celice, limfociti in trombociti.
Z delitvijo teh celic ostane le majhen del v obliki matičnih celic, ki ostanejo v kostnem mozgu, in s starostjo se število prvotnih materinskih celic naravno zmanjša.
Večina pridobljenih teles je diferencirana, nastajajo nove celične vrste. Rdeče krvne celice se tvorijo v žilah rdečega kostnega mozga.
Proces ustvarjanja krvnih celic uravnavajo vitamini in mikroelementi (železo, baker, mangan itd.). Te snovi pospešujejo proizvodnjo in diferenciacijo komponent krvi, sodelujejo pri sintezi njihovih sestavin.
Hemopoezo urejajo tudi notranji vzroki. Produkti delitve krvnih elementov postanejo stimulator sinteze novih krvnih celic.
Eritropoetin ima vlogo glavnega regulatorja eritropoeze. Hormon spodbuja nastajanje rdečih krvnih celic iz predhodnih celic, poveča hitrost sproščanja retikulocitov iz kostnega mozga.
Eritropoetin nastaja v telesu odraslega s pomočjo ledvic, majhno število pa ga proizvajajo jetra. Povečanje rdečih krvnih celic zaradi pomanjkanja kisika v telesu. Ledvice in jetra aktivno proizvajajo hormon v primeru kislinske izgube.
Povprečna življenjska doba rdečih krvnih celic je 100 - 120 dni. V človeškem telesu se stalno posodablja skladišče rdečih krvnih celic, ki se polni s hitrostjo do 2,3 milijona na sekundo.
Proces diferenciacije rdečih krvnih celic se strogo spremlja, da se ohrani konstantnost števila krožečih rdečih teles.
Ključni dejavnik, ki vpliva na čas in hitrost proizvodnje rdečih krvnih celic, je koncentracija kisika v krvi.
Sistem diferenciacije rdečih krvnih celic je zelo občutljiv na spremembe v ravni kisika v telesu.
Staranje in smrt rdečih krvnih celic
Življenjska doba rdečih krvnih celic je 3-4 mesece. Po tem se iz krvnega obtoka odstranijo rdeče krvne celice, da se odpravi njihovo prekomerno kopičenje v žilah.
Zgodi se, da rdeča telesa umrejo takoj po nastanku v kostnem mozgu. Mehanske poškodbe lahko privedejo do uničenja rdečih krvnih celic v zgodnji fazi nastanka (poškodba povzroči žilne poškodbe in nastanek hematoma, kjer se rdeče krvne celice uničijo).
Pomanjkanje mehanske odpornosti na pretok krvi vpliva na življenje rdečih krvnih celic in povečuje njihovo življenjsko dobo.
Teoretično, z izjemo deformacij, lahko rdeče krvne celice v krvi krožijo v nedogled, vendar za človeške žile takšne razmere niso možne.
Rdeče krvne celice v času svojega obstoja trpijo večkratne poškodbe, kar povzroči poslabšanje plinske difuzije skozi celično membrano.
Učinkovitost izmenjave plina se močno zmanjša, zato je treba te rdeče krvne celice odstraniti iz telesa in jih nadomestiti z novimi.
Če poškodovane rdeče krvne celice niso pravočasno uničene, se njihova membrana v krvi zlomi in sprosti hemoglobin.
Postopek, ki običajno poteka v vranici, se pojavi neposredno v krvnem obtoku, ki je poln beljakovinskih vnosov v ledvicah in razvoja ledvične odpovedi.
Zastarele rdeče krvne celice odstranijo iz krvnega obtoka vranica, kostni mozeg in jetra. Makrofagi prepoznajo celice, ki so dolgo krožile skozi kri.
Take celice vsebujejo majhno število receptorjev ali so znatno poškodovane. Eritrocit absorbira makrofag in med procesom se sprosti železov ion.
V sodobni medicini imajo pri zdravljenju sladkorne bolezni pomembne podatke o eritrocitih (njihova pričakovana življenjska doba, ki vpliva na nastajanje krvnih telesc), saj pomagajo določiti vsebnost glikiranega hemoglobina.
Na podlagi teh informacij lahko zdravniki razumejo, kako se je koncentracija sladkorja v krvi v zadnjih 90 dneh povečala.
Eritropoeza, življenjska doba in staranje eritrocitov
Nastajanje rdečih krvnih celic ali eritropoeze se pojavi v rdečem kostnem mozgu. Eritrociti skupaj s hematopoetskim tkivom se imenujejo »rdeče krvavec« ali eritron.
Za nastanek rdečih krvnih celic je potrebno železo in število vitaminov.
Železo telo prejme iz hemoglobina razgradnje rdečih krvnih celic in hrane. Trivalentno železo hrane se snov v črevesni sluznici pretvori v dvovalentno železo. S pomočjo proteina transferina se železo absorbira in prenaša s plazmo v kostni mozeg, kjer se vključi v molekulo hemoglobina. Presežek železa se deponira v jetrih v obliki spojine z beljakovino - feritinom ali beljakovinami in lipoidnim hemosiderinom. Pri pomanjkanju železa se razvije anemija pomanjkanja železa.
Za tvorbo rdečih krvnih celic sta potrebna vitamin B12 (cianokobalamin) in folna kislina. Vitamin B12 vstopa v telo s hrano in se imenuje zunanji faktor tvorbe krvi. Za njegovo absorpcijo je potrebna snov (gastromukoproteid), ki jo proizvajajo žleze sluznice pyloričnega dela želodca in se imenuje notranji faktor tvorbe krvi. Ob pomanjkanju vitamina B12 se razvije anemija s pomanjkanjem B12, ki je lahko nezadosten s hrano (jetra, meso, jajca, kvas, otrobi) ali če ni notranjega faktorja (resekcija spodnje tretjine želodca). Verjamemo, da vitamin B12 spodbuja sintezo globina, vitamin B12 in folna kislina sodelujeta pri sintezi DNK v jedrskih oblikah rdečih krvnih celic. Vitamin B2 (riboflavin) je potreben za tvorbo lipidne strome rdečih krvnih celic. Vitamin B6 (piridoksin) sodeluje pri tvorbi hema. Vitamin C spodbuja absorpcijo železa iz črevesja, povečuje delovanje folne kisline. Vitamin E (a-tokoferol) in vitamin PP (pantotenska kislina) krepita lipidno membrano eritrocitov in ju ščitijo pred hemolizo.
Za normalno eritropoezo so potrebni elementi v sledovih. Baker pomaga pri absorpciji železa v črevesju in prispeva k vključitvi železa v strukturo hema. Nikelj in kobalt sodelujeta pri sintezi hemoglobina in molekul, ki vsebujejo hem, ki uporabljajo železo. 75% cinka v telesu najdemo v eritrocitih v sestavi encima karboanhidraze. Pomanjkanje cinka povzroča levkopenijo. Selen, ki medsebojno deluje z vitaminom E, zaščiti membrano eritrocitov pred poškodbami zaradi prostih radikalov.
Fiziološki regulatorji eritropoeze so eritropoetini, ki se tvorijo predvsem v ledvicah, kot tudi v jetrih, vranici in so v majhnih količinah stalno prisotni v krvni plazmi zdravih ljudi. Eritropoetini povečujejo proliferacijo matičnih celic eritroidne serije - CFU-E (enota eritrocitov, ki tvorijo kolonije) in pospešujejo sintezo hemoglobina. Spodbujajo sintezo selitvene RNA, potrebne za tvorbo encimov, ki sodelujejo pri tvorbi hema in globina. Eritropoetini prav tako povečajo pretok krvi v krvnih žilah hematopoetskega tkiva in povečajo proizvodnjo retikulocitov v krvi. Produkcijo eritropoetina stimuliramo med hipoksijo različnega izvora: bivanje osebe v gorah, izguba krvi, anemija ter bolezni srca in pljuč. Eritropoezo aktivirajo moški spolni hormoni, ki povzročajo višjo vsebnost rdečih krvnih celic pri moških kot pri ženskah. Stimulanti eritropoeze so somatotropni hormon, tiroksin, kateholamini, interlevkini. Inhibicijo eritropoeze povzročajo posebne snovi - zaviralci eritropoeze, ki nastanejo, ko se masa krožečih eritrocitov poveča, na primer pri ljudeh, ki se spuščajo z gora. Eritropoezo zavirajo ženski spolni hormoni (estrogeni), keiloni. Simpatični živčni sistem aktivira eritropoezo, zavira parasimpatiko. Nervozni in endokrini učinki na eritropoezo se očitno izvajajo z eritropoetini.
Intenzivnost eritropoeze se ocenjuje po številu retikulocitov, predhodnikov eritrocitov. Običajno je njihovo število 1 - 2%.
Uničenje eritrocitov poteka v jetrih, vranici, v kostnem mozgu prek celic mononuklearnega fagocitnega sistema. Produkti razgradnje eritrocitov so tudi stimulanti krvi.
Povprečna življenjska doba rdečih krvnih celic je približno 120 dni. V telesu se vsak dan uniči (in oblikuje) 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 (IgG), ki pri interakciji s temi protitelesi tvorijo komplekse, ki zagotavljajo »prepoznavanje« s svojimi makrofagi in kasnejšo fagocitozo takih eritrocitov. S staranjem rdečih krvnih celic pride do kršitve njihove funkcije izmenjave plina.
Prvič se pojavijo eritrociti v nemertinu, mehkužcih, anelidih, iglokožcih (primarna gniloba). Rdeče krvne celice nevretenčarjev so razmeroma velike, predvsem jedrske celice, vsebnost dihalnega pigmenta v njih je majhna.
V procesu evolucije organizmov obstaja tendenca za zmanjšanje velikosti rdečih krvnih celic, vendar se skupna količina kisika v krvi poveča. Hemoglobin se lahko veže na kisik, ogljikov dioksid in druge pline. V eritrocitih s kroglasto obliko in polnjenim s hemoglobinom se dihalna funkcija (transport plinov) izvaja predvsem s hemoglobinom, ki je v skoraj membranski regiji, saj plini nimajo časa prodreti v debelino eritrocita. Izkazalo se je, da del hemoglobina ne sodeluje pri transportu plina, rdeče krvne celice pa ga nosijo zaman. Med evolucijo se hemoglobin, ki ga vsebuje ena velika celica, porazdeli v več majhnih. Z zmanjšanjem velikosti rdečih krvnih celic se poveča skupna količina hemoglobina, ki prenaša v krvi, zato je vsebnost kisika v njem lahko večja, kot če bi bil ta hemoglobin v velikih celicah. Slika 3 prikazuje razmerje velikosti eritrocitov pri različnih živalih. Vidimo, da je pri sesalcih velikost celic veliko manjša kot pri pticah, plazilcih in dvoživkah. Največje rdeče krvne celice v repastih dvoživkah, ki vključujejo zlasti salamanderje in proteas. Velikost rdečih krvnih celic je približno 70 mikronov (1 mikron = 0,001 mm). Za primerjavo, človeški eritrociti imajo premer okoli 8 mikronov in to, kot je razvidno iz slike 3, še ni najmanjše.
Tj pri vretenčarjih je koncentracija eritrocitov naravno obratno povezana z njihovo velikostjo. Razvoj same eritrocite, ki je upošteval njeno glavno funkcijo nosilca kisika, je potekal po poti zmanjševanja intenzivnosti dihanja same celice in izgube njenih jeder, saj jedrske celice porabijo več kisika za svoje potrebe izmenjave kot nejedrske. Poleg tega se ta proces ni zgodil abstraktno. Je tesno povezana z življenjskim slogom določene skupine živali, s stopnjo njihovega energetskega metabolizma, z drugimi besedami, s pogoji obstoja vrste.
Dihalni pigmenti se pojavijo v zgodnjem obdobju zgodovine živalskega sveta. Hemoglobin najdemo v celicah ciliatov, odsoten v črevesni votlini in se ponovno pojavi pri črvih in nemertinah. Kot najstarejši respiratorni pigment se je hemoglobin med nadaljnjim razvojem širil najbolj razširil. Poleg tega je njegova lokalizacija drugačna: v hemolimfi, v krvnih celicah, v mišicah, živcih in drugih celicah telesa. Samo v seriji vretenčarjev je hemoglobin trdno pritrjen v rdečih krvnih celicah. Je edina vrsta dihalnega pigmenta v krvi.
Primarni bolniki imajo pestro vrsto pigmentov dihal (hemocianin, hemoglobin, hemiritrin) in različne njihove lokalizacije. Sekundarne imajo praviloma hemoglobin. Dejstvo, da je ta pigment vsebovan v plazmi in eritrocitih, je bila ena od prednosti pred hemocianinom, ki ga najdemo izključno v raztopljenem stanju. Očitno je, da so kvalitativne značilnosti dihalnega pigmenta odvisne od pogojev obstoja organizma. Pigmenti so se pojavili kot prilagoditev na pomanjkanje kisika.
Vprašanje, zakaj je narava, očitno raje hemoglobin, zadržala druge pigmente - hemocianin z bakrom, hemovanadin z vanadijem itd., Še vedno ni razkrita do konca. Po prejemu teh pigmentov iz narave pod vplivom specifičnih pogojev, so organizmi še naprej obstajali varno, ohranili so svoje oblike milijone let. Toda prednost za večino skupin živali se daje hemoglobinu kot očitno najprimernejšemu pigmentu. Hemoglobin se prenaša tudi na vse vretenčarje.
Nastali elementi krvi.
Povprečne vrednosti na liter za krvne celice: - eritrociti (4.5-5.5) x 1012 - levkociti (4-8) x 109 trombociti (150-350) x 109 Leukociti so prav tako razdeljeni v skupine: • nevtrofilci (nevtrofilni granulociti) ) 60-70% • eozinofili (eozinofilni granulociti) 2-3% • bazofili (bazofilni granulociti) 0,5-1% • limfociti 20-30%
Eritrociti (rdeče krvne celice) so krožne strukture, ki imajo obliko diska s povprečnim premerom 7,5 mikronov. Biconcave jim daje optimalno razmerje med površino in prostornino. Ta oblika prispeva k absorpciji in sproščanju kisika (ko difuzija poteka na kratkih razdaljah) in omogoča pasivno deformacijo med prehodom skozi ozke kapilare. Vsebino eritrocitne celice skoraj v celoti zaseda rdeči železov pigment hemoglobin, ki reverzibilno veže kisik. Oksigeniran hemoglobin (v arterijski krvi) ima svetlo rdečo barvo, slabo kisik (v venski krvi) - temno rdeč.
Običajno je število rdečih krvnih celic pri moških približno 5,3 x 1012 celic na liter, pri ženskah pa 4,6 x 1012 celic / l; njihova količina je odvisna od telesnih potreb po kisiku in prisotnosti kisika v pljučih. Na primer, na visoki nadmorski višini se ta vrednost poveča (eritrocitemija). Če zaradi patoloških procesov nastane nezadostna tvorba ali dolgotrajnost rdečih krvnih celic, se pojavi anemija. Najpogostejši vzroki so pomanjkanje železa, pomanjkanje vitamina Bj2 in pomanjkanje folne kisline.
Izobraževanje, življenjska doba in uničenje
Kraj nastajanja in zorenja eritrocitov je matična celica rdečega kostnega mozga. V procesu zorenja izgubijo jedra in celične organele ter vstopijo v sistem perifernega krvnega obtoka (cirkulacijskega sistema). Vsako minuto oseba proizvede približno 160 milijonov rdečih krvnih celic. Zadnja stopnja zorenja eritrocitov v krvi (retikulociti; približno 1%) je mogoče prepoznati po zrnati strukturi, ki je vidna kot ločeni madeži. Po izgubi krvi se poveča število retikulocitov v krvi.
Povprečna življenjska doba rdečih krvnih celic je 120 dni. V glavnem so uničene v vranici ali jetrih. Tisti del molekule hemoglobina, ki ne vsebuje železa, tvori žolčni pigment (bilirubin). Izpuščeno železo se lahko shrani in ponovno uporabi v proizvodnji hemoglobina.
Pri hipertoničnih raztopinah eritrociti izgubljajo vodo in se skrčijo (celična membrana dobi grudasto obliko), pri hipotoničnih raztopinah pa absorbirajo vodo in se zlomijo (hemoliza). Hemoglobin izstopi in celice postanejo pregledne.
Poleg rdečih krvnih celic vsebuje kri razmeroma brezbarvne celice - bele krvne celice (levkociti). Ti vključujejo granulocite (polimorfonuklearne levkocite ali polimorfonukleare), limfocite in monocite. Njihova življenjska doba je v nasprotju z življenjsko dobo rdečih krvnih celic zelo različna in se giblje od nekaj ur do več let. Skupaj z organi imunskega sistema (vranica, timusna žleza (timus), bezgavke, tonzile itd.) Bele krvne celice tvorijo imunski sistem, ki je razdeljen na nespecifične in specifične.
Število levkocitov se giblje od 4 x 109 do 8 x 109 celic / l, vendar je lahko veliko več - 10 x 109 celic / l (levkocitoza). Stanje, pri katerem se njihovo število zmanjša pod 2 x 109 celic / l, se imenuje levkopenija (na primer po poškodbi na mestu nastanka). V rdečem kostnem mozgu se oblikujejo levkociti, kot so eritrociti, in po zorenju in razmnoževanju gredo v krvni obtok. Izjema so limfociti, ker so njihove izvorne celice v kostnem mozgu, vendar se lahko razmnožujejo in diferencirajo v drugih limfoidnih organih (na primer v timusu ali limfnih vozlih).
Večina levkocitov uporablja kri samo kot prevozno sredstvo od kraja nastanka v kostnem mozgu do kraja njihovega delovanja. Te celice opravljajo svoje imunske funkcije skoraj izključno zunaj vaskularnega sistema, tj. V vezivnem tkivu ali v limfoidnih organih. Po prehodu skozi stene kapilar in postkapilarnih žil (levkocitna diapedesa) se lahko premikajo neodvisno z amoeboidnim gibanjem.
Granulociti, ki jih vsebujejo zrnca (granularni celični vključki), se delijo na nevtrofilce, eozinofile in bazofile. Vsi imajo jedra, sestavljena iz več rež (polimorfonuklearnih levkocitov, polimorfonuklearjev). V nasprotju s tem se nezrele faze lahko prepoznajo po ubodnem jedru.
Nevtrofilne granulocite imenujemo tudi fagociti, ker s fagocitozo ujamejo tuje snovi (iz grških faginov - jesti, požirati). So del nespecifičnega imunskega sistema in prvi dosežejo mesto vnetja. Granule teh celic vsebujejo številne lizosomske encime (hidrolitične, proteolitične encime), ki uničujejo patogene in celične odpadke, zaradi česar so neškodljivi. Posledično polimorfni nevtrofilci v večini primerov umirajo sami (kar vodi do nastanka gnoja).
Eozinofili so tudi sposobni fagocitoze, zlasti kompleksov antigen-protiteles. Sodelujejo pri alergijskih reakcijah z vezavo in inaktiviranjem presežka histamina, ki ga izločajo mastociti ali bazofilne granulocite. Zato je glavna naloga eozinofilcev omejiti alergijske reakcije. Poleg tega njihove granule vsebujejo številne hitro delujoče encime, ki se sproščajo, ko je potrebno poškodovati njihove ciljne celice.
Bazofili tvorijo zelo majhen del človeških krvnih celic. Njihove granule vsebujejo predvsem histamin in heparin. Histamin je odgovoren za takojšnjo preobčutljivost (povečana vaskularna prepustnost, krčenje gladkega mišičnega tkiva), medtem ko heparin kaže antikoagulantne (antikoagulantne) lastnosti.
Limfociti, ki so prisotni v krvnem obtoku (majhni limfociti), so približno velikosti eritrocitov, medtem ko so veliki limfociti večinoma prisotni v limfoidnih organih. Limfociti imajo izrazito večje jedro in njihova citoplazma je bogata z celičnimi organeli. Te celice specifične imunosti se tvorijo tudi v rdečem kostnem mozgu, vendar dosežejo različne limfoidne organe vzdolž poti pretoka krvi in se tam razvijejo v celice specifičnega imunskega sistema.
To so bele krvne celice največje velikosti. Za njih je značilno ovalno ali fižolovo jedro in številni lizosomi v citoplazmi. Tako kot drugi levkociti se v rdečem kostnem mozgu oblikujejo monociti, vendar po vstopu v krvni obtok ostane v njem le 20-30 ur, nato pa monociti zapustijo žilni sistem in se spremenijo v tkivne makrofage. V imunskem sistemu monociti in makrofagi opravljajo številne naloge, predvsem v nespecifičnem imunskem odzivu. Njihove funkcije vključujejo fagocitozo in intracelularno uničevanje (prebavo) bakterij, gliv, parazitov ter poškodovanih celic telesa. Poleg tega sodelujejo pri specifični imunosti, saj posredujejo informacije o tujih antigenih limfocitom.
Trombociti ali trombociti igrajo pomembno vlogo pri strjevanju krvi in hemostazi (procesu ustavljanja krvavitve). Oblikujejo se v kostnem mozgu z ločevanjem dela citoplazme od velikih celic kostnega mozga (megakariociti) in vstopajo v krvni obtok v obliki nepravilnih plošč. Njihova citoplazma ne vsebuje jedra in ima majhno količino organelov. Življenjska doba trombocitov je približno 5-10 dni, nato pa se uničijo v vranici. Ko je stena posode poškodovana, se trombociti nalepijo nanjo in se razgradijo, pri čemer sproščajo encime (npr. Trombokinazo). Slednje se kombinira z drugimi dejavniki (trombin, fibrinogen) za strjevanje krvi.
To so rdeče krvne celice. Kaj so rdeče krvne celice?
Rdeče krvne celice (iz grščine. Ἐρυθρός - rdeče in κύτος - posoda, celica), znane tudi kot rdeče krvne celice - človeške krvne celice, vretenčarji in nekateri nevretenčarji (iglokožci).
Funkcije
Glavna funkcija rdečih krvnih celic je prenos kisika iz pljuč v tkiva v telesu in prenos ogljikovega dioksida (ogljikovega dioksida) v nasprotno smer.
Vendar pa poleg tega, da sodelujejo v procesu dihanja, opravljajo tudi naslednje funkcije v telesu:
- sodelujejo pri regulaciji kislinsko-baznega ravnovesja;
- podpira izotonijo krvi in tkiv;
- Aminokisline in lipidi se adsorbirajo iz krvne plazme in prenesejo v tkiva.
Nastajanje rdečih krvnih celic
Nastajanje rdečih krvnih celic (eritropoeza) se pojavi v kostnem mozgu lobanje, reber in hrbtenice, pri otrocih pa se pojavlja tudi v kostnem mozgu na koncih dolgih kosti rok in nog. Pričakovana življenjska doba je 3-4 mesece, uničenje (hemoliza) se pojavi v jetrih in vranici. Pred vstopom v kri se rdeče krvne celice v sestavi eritrona - rdečega hemopoetičnega klica - razširijo in diferenciirajo.
a) Iz krvotvornih matičnih celic se najprej pojavi velika celica z jedrom, ki nima značilne rdeče barve - megaloblast
b) Nato postane rdeča - zdaj je eritroblast
c) se v procesu razvoja zmanjšuje - zdaj je normocita
d) izgubi svoje jedro - zdaj je retikulocit. Pri pticah, plazilcih, dvoživkah in ribah jedro preprosto izgubi svojo dejavnost, vendar ohranja sposobnost ponovnega aktiviranja. Hkrati z izginotjem jedra, ko raste eritrocit, ribosomi in druge sestavine, ki sodelujejo pri sintezi beljakovin, izginejo iz njene citoplazme.
Retiklociti vstopijo v obtočni sistem in čez nekaj ur postanejo polnopravni eritrociti.
Struktura in sestava
Značilno je, da imajo rdeče krvne celice obliko bikonvale in vsebujejo predvsem respiratorni pigmentni hemoglobin. Pri nekaterih živalih (na primer kameli, žabe) so rdeče krvne celice ovalne oblike.
Vsebnost rdečih krvnih celic predstavlja predvsem respiratorni pigmentni hemoglobin, ki povzroča rdečo kri. Vendar pa je v zgodnjih fazah količina hemoglobina v njih majhna, v eritroblastni fazi pa je barva celic modra; kasneje celica postane siva in, ko popolnoma zori, pridobi rdečo barvo.
Eritrociti (rdeče krvne celice) osebe.
Pomembno vlogo v eritrocitih igra celična membrana (plazma), ki prenaša pline (kisik, ogljikov dioksid), ione (Na, K) in vodo. Transmembranski proteini, glikoforini, ki zaradi velikega števila ostankov sialne kisline povzročajo približno 60% negativnega naboja na površini eritrocitov, prodrejo v plazmolemo.
Na površini lipoproteinske membrane so specifični antigeni narave glikoproteina - aglutinogeni - faktorji sistemov krvnih skupin (raziskali smo več kot 15 sistemov krvnih skupin: AB0, Rh, Duffy, Kell, Kidd), ki povzročajo aglutinacijo eritrocitov.
Učinkovitost delovanja hemoglobina je odvisna od velikosti površine stika eritrocita z okoljem. Celotna površina vseh rdečih krvnih celic v telesu je večja, manjša je njihova velikost. Pri nižjih vretenčarjih so eritrociti veliki (npr. V repkih dvoživkah - 70 µm v premeru), eritrociti v višjih vretenčarjih so manjši (npr. Pri kozi - 4 µm v premeru). Pri ljudeh je premer rdečih krvnih celic 7,2-7,5 mikronov, debelina - 2 mikronov, prostornina - 88 mikronov ³.
Transfuzija krvi
Pri transfuziji krvi od darovalca do prejemnika so možne aglutinacija (lepljenje) in hemoliza (uničenje) eritrocitov. Da bi to preprečili, je treba upoštevati krvne skupine, ki so jih odkrili K. Landsteiner in J. Jansky leta 1900. Aglutinacijo povzročajo beljakovine, ki se nahajajo na površini eritrocitnih antigenov (aglutinogeni) in protitelesa (aglutinini) v plazmi. Obstajajo 4 krvne skupine, za katere so značilni različni antigeni in protitelesa. Transfuzija je možna le med predstavniki iste krvne skupine. Na primer, I krvna skupina (0) je univerzalni darovalec, IV (AB) pa je univerzalni prejemnik.
Kraj v telesu
Oblika bikonakavske plošče zagotavlja prehod rdečih krvnih celic skozi ozke reže kapilar. V kapilarah se premikajo s hitrostjo 2 centimetra na minuto, kar jim daje čas za prenos kisika iz hemoglobina v mioglobin. Mioglobin deluje kot posrednik, ki v krvi sprejema kisik iz hemoglobina in ga prenaša v citokrom v mišičnih celicah.
Število eritrocitov v krvi se običajno ohranja na konstantni ravni (4,5–5 milijonov eritrocitov v osebi s 1 mm³ krvi, 15,4 milijona (lame) in 13 milijonov (koze) eritrocitov v nekaterih kopitarjih in 500 000 v plazilcih. na 1,65 milijona, v hrustančnicah - 90–130 tisoč.) Skupno število rdečih krvnih celic se zmanjšuje z anemijo, povečuje se s policitemijo.
Povprečna življenjska doba človeškega eritrocita je 125 dni (vsako sekundo nastane približno 2,5 milijona eritrocitov, enako število pa se uniči). Pri psih - 107 dni, pri kuncih in mačkah - 68 dni.
Patologija
Pri različnih krvnih boleznih lahko rdeče krvne celice spremenijo barvo, velikost, število in obliko; lahko imajo, na primer, srpast, ovalen ali ciljno oblikovan.
Ko se kislinsko-bazično ravnotežje v krvi spremeni v smeri zakisljevanja (od 7,43 do 7,33), se eritrociti zležejo skupaj v obliki stolpcev za kovance ali njihovo agregacijo.
Povprečna vsebnost hemoglobina pri moških je 13,3–18 g (ali 4,0–5,0 * 1012 enot), pri ženskah pa 11,7–15,8% (ali 3,9–4,7 * 1012 enot). Enota ravni hemoglobina je odstotek hemoglobina v 1 gramu rdečih krvnih celic.