Эритроциты, свойства и функции. Нормальные и патологические формы эритроцитов человека (пойкилоцитоз) Размер эритроцита в норме

Эритроцитом называется способный за счет гемоглобина транспортировать кислород к тканям, а углекислый газ - к легким. Это простая по структуре клетка, имеющая огромное значение для жизнедеятельности млекопитающих и других животных. Эритроцит является наиболее многочисленным организма: примерно четверть всех клеток тела - это красные кровяные тельца.

Общие закономерности существования эритроцита

Эритроцит - клетка, произошедшая из красного ростка кроветворения. В сутки таких клеток вырабатывается порядка 2,4 миллиона, они попадают в кровоток и начинают выполнять свои функции. В ходе экспериментов определено, что у взрослого человека эритроциты, строение которых существенно упрощено по сравнению с другими клетками тела, живут 100-120 суток.

У всех позвоночных (за редким исключением) от органов дыхания к тканям кислород переносится посредством гемоглобина эритроцитов. Есть и исключения: все представители семейства "белокровных" рыб существуют без гемоглобина, хотя они могут его синтезировать. Поскольку при температуре их обитания кислород хорошо растворяется в воде и плазме крови, то более массивные его переносчики, которыми являются эритроциты, этим рыбам не требуются.

Эритроциты хордовых

У такой клетки, как эритроцит, строение различное в зависимости от класса хордовых. К примеру, у рыб, птиц и земноводных морфология этих клеток похожа. Они различаются только размерами. Форма эритроцитов, объем, размер и отсутствие некоторых органелл отличают клетки млекопитающих от других, которые есть у остальных хордовых. Существует и своя закономерность: эритроциты млекопитающих не содержат лишних органелл и Они намного мельче, хотя имеют большую поверхность соприкосновения.

Рассматривая строение и человека, общие особенности можно выявить сразу. Обе клетки содержат гемоглобин и участвуют в кислородном транспорте. Но клетки человека мельче, они овальные и имеют две вогнутые поверхности. Эритроциты лягушки (а также птиц, рыб и земноводных, кроме саламандры) шарообразные, они имеют ядро и клеточные органеллы, которые могут активироваться при необходимости.

В человеческих эритроцитах, как и в красных кровяных клетках высших млекопитающих, нет ядер и органелл. Размер эритроцитов козы - 3-4 мкм, человека - 6,2-8,2 мкм. У амфиумы размер клеток составляет 70 мкм. Очевидно, что размер здесь является важным фактором. Человеческий эритроцит хоть и меньше, но имеет большую поверхность за счет двух вогнутостей.

Небольшой размер клеток и их большое количество позволили многократно увеличить способность крови связывать кислород, которая теперь мало зависит от внешних условий. И такие особенности строения эритроцитов человека очень важны, потому как они позволяют комфортно чувствовать себя в определенном ареале обитания. Это мера приспособления к жизни на суше, которая начала развиваться еще у земноводных и рыб (к сожалению, не все рыбы в процессе эволюции получили возможность заселить сушу), и достигла пика развития у высших млекопитающих.

Строение кровяных телец зависит от функций, которые возложены на них. Оно описывается с трех ракурсов:

1. Особенности внешнего строения.
2. Компонентный состав эритроцита.
3. Внутренняя морфология.

Внешне, в профиль, эритроцит выглядит как двояковогнутый диск, а в анфас - как круглая клетка. Диаметр в норме 6,2-8,2 мкм.

Чаще в сыворотке крови присутствуют клетки с небольшими различиями в размерах. При недостатке железа разбег уменьшается, и в мазке крови распознается анизоцитоз (много клеток с разными размерами и диаметром). При дефиците фолиевой кислоты или витамина В 12 эритроцит увеличивается до мегалобласта. Его размер составляет примерно 10-12 мкм. Объем нормальной клетки (нормоцита) 76-110 куб. мкм.

Строение эритроцитов в крови - это не единственная особенность данных клеток. Куда важнее их количество. Маленькие размеры позволили увеличить их число и, следовательно, площадь контактной поверхности. Кислород активнее захватывается эритроцитами человека, нежели лягушки. И наиболее легко он в тканях отдается из человеческих эритроцитов.

Количество действительно важно. В частности, у взрослого человека в кубическом миллиметре содержится 4,5-5,5 миллиона клеток. У козы около 13 млн эритроцитов в миллилитре, а у пресмыкающихся - всего 0,5-1,6 млн, у рыб 0,09-0,13 миллиона в миллилитре. У новорожденного ребенка количество эритроцитов составляет около 6 миллионов в миллилитре, а у пожилого - меньше 4 млн на миллилитр.

Функции эритроцитов

Красные кровяные тельца - эритроциты, количество, строение, функции и особенности развития которых описаны в данной публикации, очень важны для человека. Они реализуют некоторые очень важные функции:

• транспортируют кислород к тканям;
• переносят углекислый газ от тканей к легким;
• связывают токсические вещества (гликированный гемоглобин);
• участвуют в иммунных реакциях (невосприимчивы к вирусам и за счет активных форм кислорода способны губительно влиять на инфекции крови);
• способны переносить некоторые лекарственные вещества;
• участвуют в реализации гемостаза.

Продолжим рассмотрение такой клетки, как эритроцит, строение ее максимально оптимизировано для реализации вышеизложенных функций. Она максимально легкая и подвижная, имеет большую контактную поверхность для газовой диффузии и протекания химических реакций с гемоглобином, а также быстро делится и восполняет потери в периферической крови. Это узкоспециализированная клетка, заменить функции которой пока невозможно.

Эритроцитарная мембрана

У такой клетки, как эритроцит, строение весьма простое, что не относится к ее мембране. Она 3-слойная. Массовая доля мембраны составляет 10% от клеточной. В ее составе 90% белков и только 10% липидов. Это делает эритроциты особенными клетками организма, так как почти во всех остальных мембранах липиды преобладают над белками.

Объемная форма эритроцитов за счет текучести цитоплазматической мембраны может меняться. Снаружи самой мембраны располагается слой поверхностных белков, имеющих большое количество углеводных остатков. Это гликопептиды, под которыми расположен бислой липидов, обращенных гидрофобными концами внутрь и наружу эритроцита. Под мембраной, на внутренней поверхности снова располагается слой белков, не имеющих углеводных остатков.

Рецепторные комплексы эритроцита

Функцией мембраны является обеспечение деформируемости эритроцита, что необходимо при капиллярном прохождении. При этом строение эритроцитов человека обеспечивает дополнительные возможности - клеточное взаимодействие и электролитный ток. Белки с углеводными остатками - это молекулы рецепторов, благодаря которым на эритроциты не "ведется охота" CD8-лейкоцитов и макрофагов иммунной системы.

Эритроциты существуют благодаря рецепторам и не уничтожаются собственным иммунитетом. А когда вследствие многократного проталкивания по капиллярам или из-за механических повреждений эритроциты теряют некоторые рецепторы, макрофаги селезенки "извлекают" их из кровотока и уничтожают.

Внутренняя структура эритроцита

Что же представляет собой эритроцит? Строение его представляет не меньший интерес, нежели функции. Эта клетка похожа на мешочек с гемоглобином, ограниченный мембраной, на которой экспрессированы рецепторы: кластеры дифференцировки и разнообразные группы крови (по Ландштейнеру, по резусу, по Даффи и другим). Но внутри клетка особенная и очень отличается от других клеток организма.

Отличия таковы: эритроциты у женщин и мужчин не содержат ядра, у них нет рибосом и эндоплазматической сети. Все эти органеллы были удалены после наполнения гемоглобином. Затем органеллы оказались ненужными, ведь для проталкивания по капиллярам требовалась клетка с минимальными размерами. Потому внутри она содержит только гемоглобин и некоторые вспомогательные белки. Их роль пока не выяснена. Зато из-за отсутствия эндоплазматической сети, рибосом и ядра она стала легкой и компактной, а главное, может легко деформироваться вместе с текучей мембраной. И это самые важные особенности строения эритроцитов.

Эритроцитарный жизненный цикл

Главные особенности эритроцитов заключаются в их непродолжительной жизни. Они не могут делиться и синтезировать белок из-за удаленного из клетки ядра, а потому структурные повреждения их клеток накапливаются. В результате, эритроциту свойственно старение. Однако гемоглобин, который захвачен макрофагами селезенки во время смерти эритроцита, всегда будет отправлен на образование новых переносчиков кислорода.

Жизненный цикл эритроцита начинается в костном мозге. Этот орган присутствует в пластинчатом веществе: в грудине, в крыльях подвздошных костей, в костях основания черепа, а также в полости бедренной кости. Здесь из стволовой клетки крови под действием цитокинов образуется предшественница миелопоэза с кодом (КОЕ-ГЭММ). Она после деления даст родоначальницу гемопоэза, обозначаемую кодом (БОЕ-Э). Из нее образуется предшественница эритропоэза, которая обозначена кодом (КОЕ-Э).

Эту же клетку называют колониеобразующей клеткой красного кровяного ростка. Она чувствительна к эритропоэтину - веществу гормональной природы, выделяемому почками. Повышение количества эритропоэтина (по принципу положительной обратной связи в функциональных системах) ускоряет процессы деления и производства эритроцитов.

Образование эритроцитов

Последовательность клеточных костномозговых превращений КОЕ-Э такова: из нее образуется эритробласт, а из него - пронормоцит, дающий начало базофильному нормобласту. По мере накопления белка он становится полихроматофильным нормобластом, а затем оксифильным нормобластом. После удаления ядра он становится ретикулоцитом. Последний попадает в кровь и дифференцируется (созревает) до нормального эритроцита.

Уничтожение эритроцитов

Примерно 100-125 дней клетка циркулирует в крови, постоянно переносит кислород и удаляет продукты метаболизма из тканей. Она транспортирует связанный с гемоглобином углекислый газ и отправляет его обратно в легкие, попутно заполняя свои молекулы белка кислородом. И по мере получения повреждений теряет молекулы фосфатидилсерина и рецепторные молекулы. Из-за этого эритроцит попадает "под прицел" макрофага и уничтожается им. А гем, полученный со всего переваренного гемоглобина, снова направляется для синтеза новых эритроцитов.

Эритроциты – это высокоспециализированные безъядерные клетки крови. Ядро у них утрачивается в процессе созревания. Эритроциты имеют форму двояковыпуклого диска. В среднем их диаметр около 7,5 мкм, а толщина на периферии 2,5 мкм. Благодаря такой форме увеличивается поверхность эритроцитов для диффузии газов. Кроме того, возрастает их пластичность. За счет высокой пластичности, они деформируются и легко проходят по капиллярам. У старых и патологических эритроцитов пластичность низкая. Поэтому они задерживаются в капиллярах ретикулярной ткани селезенки и разрушаются там.

Мембрана эритроцитов и отсутствие ядра обеспечивает их главную функцию – перенос кислорода и участие в переносе углекислого газа. Мембрана эритроцитов непроницаема для катионов, кроме калия, а ее проницаемость для анионов хлора, гидрокарбонат анионов и гидроксил анионов в миллион раз больше. Кроме того, она хорошо пропускает молекулы кислорода и углекислого газа. В мембране содержится до 52% белка. В частности, гликопротеины определяют групповую принадлежность крови и обеспечивают ее отрицательный заряд. В нее встроен Na–К–АТФ–аза, удаляющая из цитоплазмы натрий и закачивающая ионы калия. Основную массу эритроцитов составляет хемопротеин гемоглобин . Кроме того, в цитоплазме содержатся ферменты карбоангидраза, фосфатазы, холинестераза и другие ферменты.

Функции эритроцитов :

1. Перенос кислорода от легких к тканям.

2. Участие в транспорте СО 2 от тканей к легким.

3. Транспорт воды от тканей к легким, где она выделяется в виде пара.

4. Участие в свертывании крови, выделяя эритроцитарные факторы свертывания.

5. Перенос аминокислот на своей поверхности.

6. Участвуют в регуляции вязкости крови вследствие пластичности. В результате их способности к деформации, вязкость крови в мелких сосудах меньше, чем крупных.

В одном микролитре крови мужчины содержится 4,5-5,0 млн. эритроцитов (4,5-5,0*10 12 /л). Женщин 3,7-4,7 млн. (3,7-4,7*10 12 /л).

Подсчет количества эритроцитов производится в камере Горяева . Для этого кровь в специальном капилляре меланжере (смеситель) для эритроцитов смешивают с 3% раствором хлорида натрия в соотношении 1:100 или 1:200. Затем капелька этой смеси помещается в сетчатую камеру. Она создается средним выступом камеры и покровным стеклом. Высота камеры 0,1 мм. На среднем выступе нанесена сетка, образующая большие квадраты. Часть этих квадратов разделена на 16 маленьких. Каждая сторона малого квадрата имеет величину 0,05 мм. Следовательно, объем смеси над малым квадратом будет составлять 1/10 мм*1/20мм*1/20мм = 1/4000мм 3 .

После заполнения камеры, под микроскопом считают количество эритроцитов в 5-ти тех больших квадратах, которые разделены на маленькие, т.е. в 80 маленьких. Затем рассчитывают количество эритроцитов в одном микролитре крови по формуле:

Х = 4000*а*в/б.

Где а – общее количество эритроцитов, полученное при подсчете; б – число малых квадратов в которых производился подсчет (б = 80); в – разведение крови (1:100, 1:200); 4000 – величина, обратная объему жидкости над малым квадратом.

Для быстрого подсчета при большом количестве анализов используют фотоэлектрические эритрогемометры . Принцип их действия основан на определении прозрачности взвеси эритроцитов с помощью пучка света, проходящего от источника к светочувствительному датчику. Фотоэлектрокалориметры. Увеличение содержания эритроцитов в крови называется эритроцитозом или эритремией ; уменьшение – эритропенией или анемией . Эти изменения могут быть относительными и абсолютными. Например, относительное уменьшение их количества возникает при задержке воды в организме, а увеличение – при обезвоживании. Абсолютное уменьшение содержания эритроцитов, т.е. анемия, наблюдается при кровопотере, нарушениях кроветворения, разрушении эритроцитов гемолитическими ядами или при переливании несовместимой крови.

Гемолиз – это разрушение мембраны эритроцитов и выход гемоглобина в плазму. В результате кровь становится прозрачной.

Различают следующие виды гемолиза:

1. По месту возникновения:

· Эндогенный , т.е. в организме.

· Экзогенный , вне его. Например, во флаконе с кровью, аппарате искусственного кровообращения.

2. По характеру:

· Физиологический . Он обеспечивает разрушение старых и патологических форм эритроцитов. Имеется два механизма. Внутриклеточный гемолиз происходит в макрофагах селезенки, костного мозга, клетках печени. Внутрисосудистый – в мелких сосудах, из которых гемоглобин с помощью белка плазмы гаптоглобина переносится к клеткам печени. Там гем гемоглобина превращается в билирубин. В сутки разрушается около 6-7 г гемоглобина.

· Патологический .

3. По механизму возникновения:

· Химический . Возникает при воздействии на эритроциты веществ, растворяющих липиды мембраны. Это спирты, эфир, хлороформ, щелочи кислоты и т.д. В частности, при отравлении большой дозой уксусной кислоты возникает выраженный гемолиз.

· Температурный . При низких температурах в эритроцитах образуются кристаллики льда, разрушающие их оболочку.

· Механический . Наблюдается при механических разрывах мембран. Например, при встряхивании флакона с кровью или ее перекачивание аппаратом искусственного кровообращения.

· Биологический . Происходит при действии биологических факторов. Эти гемолитические яды бактерий, насекомых, змей. В результате переливания несовместимой крови.

· Осмотический . Возникает в том случае, если эритроциты попали в среду с осмотическим давлением ниже, чем у крови. Вода входит в эритроциты, они набухают и лопаются. Концентрация хлорида натрия, при которой происходит гемолиз 50% всех эритроцитов, является мерой их осмотической стойкости. Ее определяют в клинике для диагностики заболеваний печени, анемий. Осмотическая стойкость должна быть не ниже 0,46% NaCl.

При помещении эритроцитов в среду с большим, чем у крови, осмотическим давлением, происходит плазмолиз. Это сморщивание эритроцитов. Его используют для подсчета эритроцитов.

Э Р И Т Р О Ц И Т

(греч. erythoros – красный, cytus -клетка) – безъядерный форменный элемент крови, содержащий гемоглобин. Имеет форму двояковогнутого диска диаметром 7-8 мкм, толщиной 1-2,5 мкм. Они очень гибки и эластичны, легко деформируются и проходят через кровеносные капилляры с диаметром меньшим, чем диаметр эритроцита. Образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность жизни эритроцитов составляет 100-120 дней. В начальных фазах своего развития эритроциты имеют ядро и называются ретикулоцитами. По мере созревания ядро замещается дыхательным пигментом – гемоглобином, составляющим 90% сухого вещества эритроцитов.

В норме в крови у мужчин 4 – 5 · 10 12 /л, у женщин 3,7 – 5 · 10 12 /л, у новорожденных до 6 · 10 12 /л. Увеличение количества эритроцитов в единице объема крови называется эритроцитозом (полиглобулией, полицитемией), уменьшение – эритропенией. Общая площадь поверхности всех эритроцитов взрослого человека составляет 3000-3800 м 2 , что в 1500-1900 раз превышает поверхность тела.

Функции эритроцитов:

1) дыхательная – за счет гемоглобина, присоединяющего к себе О 2 и СО 2 ;

2) питательная – адсорбирование на своей поверхности аминокислот и доставка их к клеткам организма;

3) защитная – связывание токсинов находящимися на их поверхности антитоксинами и участие в свертывании крови;

4) ферментативная – перенос различных ферментов: угольной ангидразы (карбоангидразы), истинной холинэстеразы и др.;

5) буферная – поддержание с помощью гемоглобина рН крови в пределах 7,36-7,42;

6) креаторная – переносят вещества, осуществляющие межклеточные взаимодействия, обеспечивающие сохранность структуры органов и тканей. Например, при повреждении печени у животных эритроциты начинают транспортировать из костного мозга в печень нуклеотиды, пептиды, аминокислоты, восстанавливающие структуру этого органа.

Гемоглобин является основной составной частью эритроцитов и обеспечивает:

1) дыхательную функцию крови за счет переноса О 2 от легких тканям и СО 2 от клеток к легким;

2) регуляцию активной реакции (рН) крови, обладая свойствами слабых кислот (75% буферной емкости крови).

По химической структуре гемоглобин является сложным белком – хромопротеидом, состоящим из белка глобина и простетической группы гема (четырех молекул). Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединить и отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа не изменяется, т.е. оно остается двухвалентным.

В норме в крови человека должно содержатся в идеале 166,7 г/л гемоглобина. У мужчин в среднем нормальное содержание гемоглобина 130-160 г/л, у женщин 120-140 г/л. Снижение содержания гемоглобина в крови - анемия, цветовой показатель – это степень насыщения эритроцитов гемоглобином. В норме он составляет 0,86-1. Снижение цветного показателя обычно бывает при дефиците железа в организме – железодефицитной анемии, повышение выше 1,0 – при дефиците витамина В 12 и фолиевой кислоты. 1 г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода. Разница в содержании эритроцитов и гемоглобина у мужчин и женщин объясняется стимулирующим действием на кроветворение мужских половых гормонов и тормозящим влиянием женских половых гормонов. Гемоглобин синтезируется эритробластами и нормобластами костного мозга. При разрушении эритроцитов гемоглобин после отщепления гема превращается в желчный пигмент – билирубин. Последний с желчью поступает в кишечник, где превращается в стеркобилин и уробилин, выводимые с калом и мочой. За сутки разрушается и превращается в желчные пигменты около 8 г гемоглобина, т.е. около 1% гемоглобина, находящегося в крови.

В скелетных мышцах и миокарде находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Его простетическая группа – гем идентична этой же группе молекулы гемоглобина крови, а белковая часть – глобин обладает меньшей молекулярной массой, чем белок гемоглобина. Миоглобин связывает до 14% общего количества кислорода в организме. Его назначение – снабжение кислородом работающей мышцы в момент сокращения, когда кровоток в ней уменьшается или прекращается.

В норме гемоглобин содержится в крови в виде трех физиологических соединений:

1) оксигемоглобин (HbO 2) – гемоглобин, присоединивший O 2 ; находится в артериальной крови, придавая ей ярко-алый цвет;

2) восстановленный, или редуцированный, гемоглобин, дезоксигемоглобин (Hb) – оксигемоглобин, отдавший O 2 ; находится в венозной крови, которая имеет более темный цвет, чем артериальная;

3) карбгемоглобин (HbСO 2) – соединение гемоглобина с углекислым газом; содержится в венозной крови.

Гемоглобин способен образовывать и патологические соединения.

Сродство железа гемоглобина к угарному газу превышает его сродство к O 2 , поэтому даже 0,1% угарного газа в воздухе ведет к превращению 80% гемоглобина в карбоксигемоглобин, который неспособен присоединить O 2 ; что является опасным для жизни. Слабое отравление угарным газом – обратимый процесс. Вдыхание чистого кислорода увеличивает скорость расщепления карбоксигемоглобина в 20 раз.

Метгемоглобин (MetHb) – соединение, в котором под влиянием сильных окислителей (анилин, бертолетова соль, фенацетин и др.) железо гема из двухвалентного превращается в трехвалентное. При накоплении в крови большого количества метгемоглобина транспорт кислорода тканям нарушается, и может наступить смерть.

Л Е Й К О Ц И Т

(греч. leukos – белый, cytus – клетка), или белое кровяное тельце – это бесцветная ядерная клетка, не содержащая гемоглобина. Размер лейкоцитов – 8-20 мкм. Образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, лимфатических фолликулах. В 1 л крови в норме содержится лейкоцитов 4 – 9 · 10 9 /л. увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение – лейкопенией. Продолжительность жизни лейкоцитов составляет в среднем 15-20 дней, лимфоцитов – 20 и более лет. Некоторые лимфоциты живут на протяжении всей жизни человека.

Лейкоциты делят на две группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). В группу гранулоцитов входят нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, а в группу агранулоцитов – лимфоциты и моноциты. При оценке изменений числа лейкоцитов в клинике решающее значение придается не столько изменениями их количества, сколько изменениям взаимоотношений между различными видами клеток. Процентное соотношение отдельных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой, или лейкограммой.

Популяция эритроцитов неоднородна по форме и размерам. В нормальной крови человека основную массу составляют эритроциты двояковогнутой формы - дискоциты (80-90%). Кроме того, имеются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов - шиповидные эритроциты, или эхиноциты , куполообразные, или стоматоциты , и шаровидные, или сфероциты . Процесс старения эритроцитов идет двумя путями - кренированием (т.е. образованием зубцов на плазмолемме) или путем инвагинации участков плазмолеммы.

При кренировании образуются эхиноциты с различной степенью формирования выростов плазмолеммы, которые впоследствии отпадают. При этом формируется эритроцит в виде микросфероцита. При инвагинации плазмолеммы эритроцита образуются стоматоциты, конечной стадией которых также является микросфероцит.

Одним из проявлений процессов старения эритроцитов является их гемолиз , сопровождающийся выхождением гемоглобина; при этом в крови обнаруживаются т.н. «тени» эритроцитов – их оболочки.

Обязательной составной частью популяции эритроцитов являются их молодые формы, называемые ретикулоцитами или полихроматофильными эритроцитами. В норме их от 1 до 5% от количества всех эритроцитов. В них сохраняются рибосомы и эндоплазматическая сеть, формирующие зернистые и сетчатые структуры, которые выявляются при специальной суправитальной окраске. При обычной гематологической окраске (азур II - эозином) они проявляют полихроматофилию и окрашиваются в серо-голубой цвет.

При заболеваниях могут появляться аномальные формы эритроцитов, что чаще всего обусловлено изменением структуры гемоглобина (Нb). Замена даже одной аминокислоты в молекуле Нb может быть причиной изменения формы эритроцитов. В качестве примера можно привести появление эритроцитов серповидной формы при серповидно-клеточной анемии, когда у больного имеет место генетическое повреждение в?-цепи гемоглобина. Процесс нарушения формы эритроцитов при заболеваниях получил названиепойкилоцитоз .

Как было сказано выше, в норме количество эритроцитов измененной формы может быть около 15% - это т.н. физиологический пойкилоцитоз .

Размеры эритроцитов в нормальной крови также варьируют. Большинство эритроцитов имеют диаметр около 7,5 мкм и называются нормоцитами. Остальная часть эритроцитов представлена микроцитами и макроцитами. Микроциты имеют диаметр <7, а макроциты >8 мкм. Изменение размеров эритроцитов называется анизоцитозом .

Плазмолемма эритроцита состоит из бислоя липидов и белков, представленных приблизительно в равных количествах, а также небольшого количества углеводов, формирующих гликокаликс. Наружная поверхность мембраны эритроцита несет отрицательный заряд.

В плазмолемме эритроцита идентифицировано 15 главных белков. Более 60% всех белков составляют: примембранный белок спектрин и мембранные белки - гликофорин и т.н. полоса 3 .

Спектрин является белком цитоскелета, связанным с внутренней стороной плазмолеммы, участвует в поддержании двояковогнутой формы эритроцита. Молекулы спектрина имеют вид палочек, концы которых связаны с короткими актиновыми филаментами цитоплазмы, образуя т.н. «узловой комплекс». Цитоскелетный белок, связывающий спектрин и актин, одновременно соединяется с белком гликофорином.

На внутренней цитоплазматической поверхности плазмолеммы образуется гибкая сетевидная структура, которая поддерживает форму эритроцита и противостоит давлению при прохождении его через тонкий капилляр.

При наследственной аномалии спектрина эритроциты имеют сферическую форму. При недостаточности спектрина в условиях анемии эритроциты также принимают сферическую форму.

Соединение спектринового цитоскелета с плазмолеммой обеспечивает внутриклеточный белоканкерин . Анкирин связывает спектрин с трансмембранным белком плазмолеммы (полоса 3).

Гликофорин - трансмембранный белок, который пронизывает плазмолемму в виде одиночной спирали, и его большая часть выступает на наружной поверхности эритроцита, где к нему присоединены 15 отдельных цепей олигосахаридов, которые несут отрицательные заряды. Гликофорины относятся к классу мембранных гликопротеинов, которые выполняют рецепторные функции. Гликофорины обнаружены только в эритроцитах .

Полоса 3 представляет собой трансмембранный гликопротеид, полипептидная цепь которого много раз пересекает бислой липидов. Этот гликопротеид участвует в обмене кислорода и углекислоты, которые связывает гемоглобин - основной белок цитоплазмы эритроцита.

Олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов образуют гликокаликс. Они определяют антигенный состав эритроцитов . При связывании этих антигенов соответствующими антителами происходит склеивание эритроцитов – агглютинация . Антигены эритроцитов получили название агглютиногены , а соответствующие им антитела плазмы крови – агглютинины . В норме в плазме крови нет агглютининов к собственным эритроцитам, в противном случае возникает аутоиммунное разрушение эритроцитов.

В настоящее время выделяют более 20 систем групп крови по антигенным свойствам эритроцитов, т.е. по наличию или отсутствию на их поверхности агглютиногенов. По системе AB0 выявляют агглютиногены A и B . Этим антигенам эритроцитов соответствуютα - и β -агглютинины плазмы крови.

Агглютинация эритроцитов свойственна также нормальной свежей крови, при этом образуются так называемые «монетные столбики», или сладжи. Это явление связано с потерей заряда плазмолеммы эритроцитов. Скорость оседания (агглютинации) эритроцитов (СОЭ ) в 1 ч у здорового человека составляет 4-8 мм у мужчин и 7-10 мм у женщин. СОЭ может значительно изменяться при заболеваниях, например при воспалительных процессах, и поэтому служит важным диагностическим признаком. В движущейся крови эритроциты отталкиваются из-за наличия на их плазмолемме одноименных отрицательных зарядов.

Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60%) и сухого остатка (40%), содержащего, в основном, гемоглобин.

Количество гемоглобина в одном эритроците называют цветовым показателем. При электронной микроскопии гемоглобин выявляется в гиалоплазме эритроцита в виде многочисленных плотных гранул диаметром 4-5 нм.

Гемоглобин - это сложный пигмент, состоящий из 4 полипептидных цепей глобина игема (железосодержащего порфирина), обладающий высокой способностью связывать кислород (O2), углекислоту (CO2), угарный газ (CO).

Гемоглобин способен связывать кислород в легких, - при этом в эритроцитах образуется оксигемоглобин . В тканях выделяемая углекислота (конечный продукт тканевого дыхания) поступает в эритроциты и соединяясь с гемоглобином образуеткарбоксигемоглобин .

Разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина из клеток называется гемолиз ом. Утилизация старых или поврежденных эритроцитов производится макрофагами главным образом в селезенке, а также в печени и костном мозге, при этом гемоглобин распадается, а высвобождающееся из гема железо используется для образования новых эритроцитов.

В цитоплазме эритроцитов содержатся ферменты анаэробного гликолиза , с помощью которых синтезируются АТФ и НАДН, обеспечивающие энергией главные процессы, связанные с переносом О2 и СО2, а также поддержание осмотического давления и перенос ионов через плазмолемму эритроцита. Энергия гликолиза обеспечивает активный транспорт катионов через плазмолемму, поддержание оптимального соотношения концентрации К+ и Na+ в эритроцитах и плазме крови, сохранении формы и целостности мембраны эритроцита. НАДН участвует в метаболизме Нb, предотвращая окисление его в метгемоглобин.

Эритроциты участвуют в транспорте аминокислот и полипептидов, регулируют их концентрацию в плазме крови, т.е. выполняют роль буферной системы. Постоянство концентрации аминокислот и полипептидов в плазме крови поддерживается с помощью эритроцитов, которые адсорбируют их избыток из плазмы, а затем отдают различным тканям и органам. Таким образом, эритроциты являются подвижным депо аминокислот и полипептидов.

Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней . В организме ежедневно разрушается (и образуется) около 200 млн эритроцитов. При их старении происходят изменения в плазмолемме эритроцита: в частности, в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот, определяющих отрицательный заряд оболочки. Отмечаются изменения цитоскелетного белка спектрина, что приводит к преобразованию дисковидной формы эритроцита в сферическую. В плазмолемме появляются специфические рецепторы к аутологичным антителам (IgG), которые при взаимодействии с этими антителами образуют комплексы, обеспечивающие «узнавание» их макрофагами и последующий фагоцитоз таких эритроцитов. При старении эритроцитов отмечается нарушение их газообменной функции.

Начнем с клеток, которых больше всего находится в крови – эритроцитов. Многие из нас знают, что эритроциты переносят кислород к клеткам органов и тканей, тем самым обеспечивая дыхание каждой мельчайшей клетки. За счет чего они способны это делать?

Эритроцит, – какой он? Каково его строение? Что такое гемоглобин?

Итак, эритроцит – это клетка, имеющая особую форму двояковогнутого диска. В клетке нет ядра, а большую часть цитоплазмы эритроцита занимает специальный белок – гемоглобин . Гемоглобин имеет очень сложную структуру, состоит из белковой части и атома железа (Fe). Именно гемоглобин и является переносчиком кислорода.

Происходит данный процесс следующим образом: имеющийся атом железа присоединяет молекулу кислорода, когда кровь находится в легких человека во время вдоха, затем кровь по сосудам проходит через все органы и ткани, где кислород открепляется от гемоглобина и остается в клетках. В свою очередь, из клеток выделяется углекислый газ, который присоединяется к атому железа гемоглобина, кровь вновь возвращается в легкие, где происходит газообмен – углекислый газ вместе с выдохом удаляется, вместо него присоединяется кислород и весь круг повторяется вновь. Таким образом, гемоглобин переносит к клеткам кислород, а из клеток забирает углекислый газ. Именно поэтому человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ. Кровь, в которой эритроциты насыщены кислородом, имеет ярко алую окраску и называется артериальной , а кровь, с эритроцитами, насыщенными углекислым газом, имеет темно – красный цвет и называется венозной .

В крови человека эритроцит живет 90 – 120 дней, после чего разрушается. Явление разрушения эритроцитов называется гемолиз. Гемолиз происходит в основном в селезенке. Часть эритроцитов подвергается разрушению в печени или непосредственно в сосудах.

Подробную информацию о расшифровке общего анализа крови читайте в статье: Общий анализ крови

Антигены группы крови и резус - фактора

На поверхности эритроцитов имеются специальные молекулы – антигены. Антигенов существует несколько разновидностей, поэтому кровь разных людей отличается друг от друга. Именно антигены формируют группу крови и резус - фактор. Например, наличие антигенов 00 – формирует первую группу крови, антигены 0А – вторую, 0В – третью и антигены АВ – четвёртую. Резус – фактор определяется наличием или отсутствием антигена Rh на поверхности эритроцита. Если антиген Rh имеется на эритроците, то кровь положительного резус – фактора, если же отсутствует, то кровь, соответственно,с отрицательным резус - фактором. Определение группы крови и резус – фактора имеет огромное значение при переливании крови. Разные антигены «враждуют» друг с другом, что вызывает разрушение эритроцитов и человек может погибнуть. Поэтому переливать можно только кровь одинаковой группы и одного резус – фактора.

Откуда же появляется эритроцит в крови?

Эритроцит развивается из особой клетки – предшественницы. Данная клетка - предшественница располагается в костном мозгу и называется эритробласт . Эритробласт в костном мозгу проходит несколько стадий развития, чтобы превратиться в эритроцит и за это время несколько раз делится. Таким образом, из одного эритробласта получается 32 - 64 эритроцита. Весь процесс созревания эритроцитов из эритробласта проходит в костном мозгу, а готовые эритроциты поступают в кровяное русло взамен «старых», подлежащих разрушению.

Ретикулоцит, предшественник эритроцита
Помимо эритроцитов в крови имеются ретикулоциты . Ретикулоцит – это немного «недозрелый» эритроцит. В норме у здорового человека их количество не превышает 5 - 6 штук на 1000 эритроцитов. Однако в случае острой и большой кровопотери, из костного мозга выходят и эритроциты, и ретикулоциты. Это происходит, потому что резерв готовых эритроцитов недостаточен для восполнения кровопотери, а для созревания новых требуется время. В силу данного обстоятельства костный мозг «выпускает» немного «незрелые» ретикулоциты, которые, однако, уже могут выполнять основную функцию – переносить кислород и углекислый газ.

Какой формы бывают эритроциты?

В норме 70-80% эритроцитов имеют сферическую двояковогнутую форму, а остальные 20-30% могут быть различной формы. Например, простая сферическая, овальная, надкусанная, чашеобразная и т.д. Форма эритроцитов может нарушаться при различных заболеваниях, например эритроциты в форме серпа характерны для серповидно – клеточной анемии , овальной формы бывают при недостатке железа, витаминов В 12 , фолиевой кислоты .

Подробную информацию о причинах сниженного гемоглобина (аненмии) читайте в статье: Анемия

Лейкоциты, виды лейкоцитов - лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноцит. Строение и функции различных видов лейкоцитов.

Лейкоциты – большой класс клеток крови, который включает в себя несколько разновидностей. Рассмотрим разновидности лейкоцитов подробно.

Итак, прежде всего, лейкоциты делятся на гранулоциты (имеют зернистость, гранулы) и агранулоциты (не имеют гранул).
К гранулоцитам относятся:

1. базофилы

Агранулоциты включают следующие виды клеток:

Нейтрофил, внешний вид, строение и функции

Нейтрофилы – самая многочисленная разновидность лейкоцитов, в норме в крови их содержится до 70% от общего количества лейкоцитов. Именно поэтому подробное рассмотрение видов лейкоцитов начнем именно с них.

Откуда такое название – нейтрофил?
В первую очередь узнаем, почему нейтрофил так называется. В цитоплазме этой клетки имеются гранулы, которые окрашиваются красителями, имеющими нейтральную реакцию (рН = 7,0). Именно поэтому данную клетку так и назвали: нейтро фил – имеет сродство к нейтр альным красителям. Данные нейтрофильные гранулы имеют вид мелкой зернистости фиолетово – коричневого цвета.

Как выглядит нейтрофил? Как он появляется в крови?
Нейтрофил имеет округлую форму и необычную форму ядра. Ядро его представляет собой палочку или же 3 – 5 сегментов, соединенных между собой тонкими тяжами. Нейтрофил с ядром в форме палочки (палочкоядерный) – это «молодая» клетка, а с сегментарным ядром (сегментоядерный) – «зрелая» клетка. В крови большинство нейтрофилов сегментоядерные (до 65%), палочкоядерные в норме составляют лишь до 5%.

Откуда же нейтрофилы приходят в кровь? Нейтрофил образуется в костном мозгу из своей клетки – предшественницы – миелобласта нейтрофильного . Как и в ситуации с эритроцитом, клетка – предшественница (миелобласт) проходит несколько стадий созревания, в течение которых также делится. В итоге из одного миелобласта созревает 16-32 нейтрофила.

Где и сколько живет нейтрофил?
Что же происходит с нейтрофилом дальше после его созревания в костном мозгу? Зрелый нейтрофил проживает в костном мозгу 5 дней, после чего выходит в кровь, где живет в сосудах 8 – 10 часов. Причем костномозговой пул зрелых нейтрофилов в 10 – 20 раз больше, чем сосудистый пул. Из сосудов они уходят в ткани, из которых уже не возвращаются в кровь. В тканях нейтрофилы живут 2 – 3 дня, после чего подвергаются разрушению в печени и селезенке. Итак, зрелый нейтрофил живет только 14 суток.

Гранулы нейтрофила – что это?
В цитоплазме нейтрофила имеется около 250 видов гранул. Эти гранулы содержат специальные вещества, которые помогают выполнять нейтрофилу его функции. Что же содержится в гранулах? В первую очередь, это ферменты , бактерицидные вещества (уничтожающие бактерии и прочие болезнетворные агенты), а также регуляторные молекулы, которые контролируют деятельность самих нейтрофилов и других клеток.

Какие функции выполняет нейтрофил?
Что же делает нейтрофил? Каково его предназначение? Основная роль нейтрофила – защитная. Эта защитная функция реализуется за счет способности к фагоцитозу . Фагоцитоз – это процесс, в течение которого нейтрофил подходит к болезнетворному агенту (бактерии , вирусу), захватывает его, помещает внутрь себя и при помощи ферментов своих гранул убивает микроб. Один нейтрофил способен поглотить и обезвредить 7 микробов. Помимо этого данная клетка участвует в развитии воспалительной реакции. Таким образом, нейтрофил – одна из клеток, обеспечивающих иммунитет человека. Работает нейтрофил, осуществляя фагоцитоз, в сосудах и тканях.

Эозинофилы, внешний вид, строение и функции

Как выглядит эозинофил? Почему так называется?
Эозинофил, как и нейтрофил, имеет округлую форму и палочковидную или сегментарную форму ядра. Гранулы, расположенные в цитоплазме данной клетки, достаточно крупные, одинакового размера и формы, окрашиваются в ярко – оранжевый цвет, напоминая красную икру. Гранулы эозинофила окрашиваются красителями, имеющими кислую реакцию (рН эозинофил – имеет сродство к эозин у.

Где формируется эозинофил, сколько он живет?
Как и нейтрофил, эозинофил образуется в костном мозгу из клетки – предшественницы – эозинофильного миелобласта . В процессе созревания проходит те же стадии, что и нейтрофил, однако имеет другие гранулы. Гранулы эозинофила содержат ферменты, фосфолипиды и белки. После полного созревания эозинофилы живут несколько дней в костном мозгу, затем выходят в кровь, где циркулируют 3 – 8 часов. Из крови эозинофилы уходят в ткани, контактирующие с внешней средой – слизистые оболочки дыхательных путей, мочеполового тракта и кишечника. В общей сложности эозинофил живет 8 – 15 суток.

Что делает эозинофил?
Как и нейтрофил, эозинофил осуществляет защитную функцию благодаря способности к фагоцитозу. Нейтрофил подвергает фагоцитозу болезнетворные агенты в тканях, а эозинофил на слизистых дыхательных и мочевыводящих путей, а также кишечника. Таким образом, нейтрофил и эозинофил выполняют сходную функцию, только в разных местах. Поэтому эозинофил также является клеткой, обеспечивающей иммунитет .

Отличительной чертой эозинофила является его участие в развитии аллергических реакций. Поэтому у людей, имеющих аллергию на что – либо обычно повышается количество эозинофилов в крови.

Базофил, внешний вид, строение и функции

Как они выглядят? Почему так называются?
Данный вид клеток в крови самый малочисленный, их содержится лишь 0 – 1% от общего числа лейкоцитов. Имеют округлую форму, палочкоядерное или сегментоядерное ядро. В цитоплазме содержатся различные по величине и форме гранулы темно – фиолетового цвета, которые имеют внешний вид, напоминающий черную икру. Данные гранулы называются базофильной зернистостью . Зернистость названа базофильной, поскольку окрашивается красителями, имеющими щелочную (basic) реакцию (рН >7).Да и вся клетка названа так, потому что имеет сродство к основным красителям: баз офил – bas ic.

Откуда берется базофил?
Базофил также образуется в костном мозгу из клетки – предшественницы – базофильного миелобласта . В процессе созревания проходит те же стадии, что и нейтрофил и эозинофил. Гранулы базофила содержат ферменты, регуляторные молекулы, белки, участвующие в развитии воспалительной реакции. После полного созревания базофилы выходят в кровь, где живут не более двух суток. Далее эти клетки покидают кровяное русло, уходят в ткани организма, однако что происходит с ними там – на сегодняшний день неизвестно.

Какие функции возложены на базофил?
Во время циркуляции в крови базофилы участвуют в развитии воспалительной реакции, способны уменьшать свертывание крови, а также принимают участие в развитии анафилактического шока (вид аллергической реакции). Базофилы продуцируют специальную регуляторную молекулу интерлейкин IL– 5, которая увеличивает количество эозинофилов в крови.

Таким образом, базофил – клетка, участвующая в развитии воспалительных и аллергических реакций.

Моноцит, внешний вид, строение и функции

Что такое моноцит? Где он вырабатывается?
Моноцит является агранулоцитом, то есть в данной клетке отсутствует зернистость. Это крупная клетка, немного треугольной формы, имеет большое ядро, которое бывает округлой формы, бобовидной, лопастное, палочковидное и сегментированное.

Моноцит образуется в костном мозгу из монобласта . В своем развитии проходит несколько стадий и несколько делений. В итоге зрелые моноциты не имеют костномозгового резерва, то есть после образования сразу выходят в кровь, где и живут 2 – 4 суток.

Макрофаг. Что это за клетка?
После этого часть моноцитов погибает, а часть уходит в ткани, где немного видоизменяется – «дозревает» и становится макрофагами. Макрофаги – это самые большие клетки в крови, которые имеют ядро овальной или округлой формы. Цитоплазма голубого цвета с большим количеством вакуолей (пустот), которые придают ей пенистый вид.

В тканях организма макрофаги живут несколько месяцев. Попав из кровяного русла в ткани, макрофаги могут стать резидентными клетками или блуждающими. Что это значит? Резидентный макрофаг все время своей жизни проведет в одной и той же ткани, на одном и том же месте, а блуждающий постоянно перемещается. Резидентные макрофаги различных тканей организма по-разному называются: например, в печени это купферовские клетки, в костях – остеокласты, в головном мозгу – микроглиальные клетки и т.д.

Что делают моноциты и макрофаги?
Какие же функции выполняют эти клетки? Моноцит крови продуцирует различные ферменты и регуляторные молекулы, причем эти регуляторные молекулы могут способствовать как развитию воспаления, так и, наоборот, тормозить воспалительную реакцию. Что делать в данный конкретный момент и в определенной ситуации моноциту? Ответ на этот вопрос не зависит от него, необходимость усилить воспалительную реакцию или ослабить принимается организмом в целом, а моноцит лишь выполняет команду. Помимо этого моноциты участвуют в заживлении ран, помогая ускорить этот процесс. Также способствуют восстановлению нервных волокон и росту костной ткани. Макрофаг же в тканях сосредоточен на выполнении защитной функции: он фагоцитирует болезнетворные агенты, подавляет размножение вирусов.

Лимфоцит внешний вид, строение и функции

Внешний вид лимфоцита. Этапы созревания.
Лимфоцит – округлая клетка различных размеров, имеющая крупное круглое ядро. Лимфоцит образуется из лимфобласта в костном мозгу, так же как и другие клетки крови, несколько раз делится в процессе созревания. Однако в костном мозгу лимфоцит проходит лишь «общую подготовку», после чего окончательно созревает в тимусе, селезенке и лимфоузлах. Такой процесс созревания необходим, поскольку лимфоцит – это иммунокомпетентная клетка, то есть клетка, обеспечивающая всё разнообразие иммунных реакций организма, создавая тем самым его иммунитет.
Лимфоцит, прошедший «специальную подготовку» в тимусе, называется Т – лимфоцит, в лимфоузлах или селезенке – В – лимфоцит. Т – лимфоциты меньше В – лимфоцитов по размеру. Соотношение Т и В – клеток в крови 80% и 20% соответственно. Для лимфоцитов кровь является транспортной средой, которая доставляет их к тому месту в организме, где они необходимы. Живет лимфоцит в среднем 90 дней.

Что обеспечивают лимфоциты?
Основная функция и Т- , и В-лимфоцитов – защитная, которая осуществляется за счет участия их в иммунных реакциях. Т – лимфоциты преимущественно фагоцитируют болезнетворные агенты, уничтожая вирусы. Иммунные реакции, осуществляемые Т-лимфоцитами, называются неспецифической резистентностью . Неспецифической она является потому, что в отношении всех болезнетворных микробов эти клетки действуют одинаково.
В – лимфоциты, напротив, уничтожают бактерии, вырабатывая против них специфические молекулы – антитела . На каждый вид бактерий В – лимфоциты вырабатывают особенные антитела, способные уничтожать только этот вид бактерий. Именно поэтому В – лимфоциты формируют специфическую резистентность . Неспецифическая резистентность направлена в основном против вирусов, а специфическая – против бактерий.

Участие лимфоцитов в формировании иммунитета
После того как В – лимфоциты однажды встречались с каким-либо микробом, они способны формировать клетки памяти. Именно наличие таких клеток памяти обуславливает устойчивость организма к инфекции, вызываемой данной бактерий. Поэтому с целью формирования клеток памяти используют прививки против особенно опасных инфекций . В этом случае в организм человека в виде прививки вводится ослабленный или мертвый микроб, человек переболевает в легкой форме, в результате формируются клетки памяти, которые и обеспечивают устойчивость организма к данному заболеванию на протяжении всей жизни. Однако некоторые клетки памяти сохраняются на всю жизнь, а некоторые живут определенный промежуток времени. В этом случае прививки делают несколько раз.

Тромбоцит, внешний вид, строение и функции

Структура, образование тромбоцитов, их виды

Тромбоциты – маленькие клетки круглой или овальной формы, не имеющие ядра. При активации образуют «выросты», приобретая звездчатую форму. Образуются тромбоциты в костном мозгу из мегакариобласта . Однако образование тромбоцитов имеет особенности, нехарактерные для других клеток. Из мегакариобласта образуется мегакариоцит , который является самой большой клеткой костного мозга. Мегакариоцит имеет огромную цитоплазму. В результате созревания в цитоплазме вырастают разделительные мембраны, то есть происходит разделение единой цитоплазмы на небольшие фрагменты. Данные небольшие фрагменты мегакариоцита «отшнуровываются», и это и есть самостоятельные тромбоциты.Из костного мозга тромбоциты выходят в кровоток, где живут 8 – 11 дней, после чего гибнут в селезенке, печени или легких.

В зависимости от диаметра тромбоциты делят на микроформы, имеющие диаметр около 1,5 микрон, нормоформы с диаметром 2 - 4 микрона, макроформы - диаметр 5 микрон и мегалоформы - диаметром 6 – 10 микрон.

За что отвечают тромбоциты?

Эти маленькие клетки выполняют очень важные функции в организме. Во-первых, тромбоциты поддерживают целостность сосудистой стенки и помогают ее восстановлению при повреждениях. Во-вторых, тромбоциты останавливают кровотечение, образуя тромб . Именно тромбоциты первыми оказываются в очаге разрыва сосудистой стенки и кровотечения. Именно они, слипаясь между собой, образуют тромб, который «заклеивает» поврежденную стенку сосуда, тем самым, останавливая кровотечение.

Таким образом, клетки крови являются важнейшими элементами в обеспечении основных функций человеческого организма. Тем не менее, некоторые их функции по сей день остаются неизученными.