Из чего состоят эритроциты человека. Эритроциты. Эритроциты в моче - может ли возникнуть такая ситуация

Эритроцит, строение и функции которого мы рассмотрим в нашей статье, является важнейшей составляющей крови. Именно эти клетки осуществляют газообмен, обеспечивая дыхание на клеточном и тканевом уровне.

Эритроцит: строение и функции

Кровеносная система человека и млекопитающих животных характеризуется наиболее совершенным строением по сравнению с другими организмами. Она состоит из четырехкамерного сердца и замкнутой системы сосудов, по которым непрерывно циркулирует кровь. Эта ткань состоит из жидкой составляющей - плазмы, и ряда клеток: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Каждая клетка играет свою роль. Строение эритроцита человека обусловлено выполняемыми функциями. Это касается размера, формы и количества данных клеток крови.

Особенности строения эритроцитов

Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска. Они не способны самостоятельно передвигаться в кровяном русле, подобно лейкоцитам. К тканям и внутренним органам они поступают благодаря работе сердца. Эритроциты - прокариотические клетки. Это означает, что они не содержат оформленного ядра. Иначе они не могли бы переносить кислород и углекислый газ. Эта функция выполняется благодаря наличию внутри клеток особого вещества - гемоглобина, который также определяет красный цвет крови человека.

Строение гемоглобина

Строение и функции эритроцитов во многом обусловлены особенностями именно этого вещества. В гемоглобин входят две составляющие. Это железосодержащий компонент, который называется гем, и белок глобин. Впервые расшифровать пространственную структуру этого химического соединения удалось английскому биохимику Максу Фердинанду Перуцу. За это открытие в 1962 году он был удостоен Нобелевской премии. Гемоглобин является представителем группы хромопротеинов. К ним относятся сложные белки, состоящие из простого биополимера и простетической группы. Для гемоглобина этой группой является гем. К данной группе относится и хлорофилл растений, который обеспечивает протекание процесса фотосинтеза.

Как происходит газообмен

У человека и других хордовых животных гемоглобин находится внутри эритроцитов, а у беспозвоночных растворен прямо в плазме крови. В любом случае химический состав этого сложного белка позволяет образовывать нестойкие соединения с кислородом и углекислым газом. Кровь, насыщенная кислородом, называется артериальной. Она обогащается данным газом в легких.

Из аорты она направляется в артерии, а потом - в капилляры. Эти самые мелкие сосуды подходят к каждой клетке организма. Здесь эритроциты отдают кислород и присоединяют основной продукт дыхания - углекислый газ. С током крови, которая уже является венозной, они поступают снова в легкие. В этих органах газообмен происходит в мельчайших пузырьках - альвеолах. Здесь гемоглобин отсоединяет углекислый газ, который удаляется из организма посредством выдоха, и кровь снова насыщается кислородом.

Такие химические реакции обусловлены наличием двухвалентного железа в геме. В результате соединения и разложения последовательно формируется окси- и карбгемоглобин. Но сложный белок эритроцитов может образовывать и стойкие соединения. К примеру, при неполном сгорании топлива выделяется угарный газ, который формирует с гемоглобином карбоксигемоглобин. Этот процесс ведет к гибели эритроцитов и отравлению организма, которое может привести к летальному исходу.

Что такое малокровие

Одышка, ощутимая слабость, шум в ушах, заметная бледность кожных покровов и слизистых оболочек может свидетельствовать о недостаточном количестве гемоглобина крови. Норма его содержания колеблется в зависимости от пола. У женщин этот показатель составляет 120 - 140 г на 1000 мл крови, а у мужчин достигает 180 г/л. Содержание гемоглобина в крови новорожденных детей самое большое. Оно превышает эту цифру у взрослых людей, достигая 210 г/л.

Недостаток гемоглобина является серьезным заболеванием, которое называется малокровием или анемией. Оно может быть вызвано недостатком в продуктах питания витаминов и солей железа, пристрастием к употреблению алкоголя, влиянием на организм радиационного загрязнения и других негативных экологических факторов.

Снижение количества гемоглобина может быть обусловлено и естественными факторами. К примеру, у женщин причиной анемии могут быть менструальный цикл или беременность. Впоследствии количество гемоглобина нормализируется. Временное снижение данного показателя наблюдается и у активных доноров, которые часто сдают кровь. Но повышенное количество эритроцитов также достаточно опасно и нежелательно для организма. Оно приводит к увеличению густоты крови и образованию тромбов. Часто повышение этого показателя наблюдается у людей, проживающих в высокогорных районах.

Нормализовать уровень гемоглобина возможно употребляя продукты питания, содержащие железо. К ним относятся печень, язык, мясо крупного рогатого скота, кролика, рыба, черная и красная икра. Продукты растительного происхождения также содержат необходимый микроэлемент, однако находящееся в них железо усваивается гораздо сложнее. К ним относятся плоды бобовых, гречневая крупа, яблоки, патока, красный перец и зелень.

Форма и размер

Строение эритроцитов крови характеризуется прежде всего их формой, которая достаточно необычна. Она действительно напоминает диск, вогнутый с двух сторон. Такая форма красных кровяных клеток не случайна. Она увеличивает поверхность эритроцитов и обеспечивает наиболее эффективное проникновение в них кислорода. Такая необычная форма способствует и увеличению количества данных клеток. Так, в норме в 1 кубическом мм крови человека содержится около 5 млн. эритроцитов, что также способствует наилучшему газообмену.

Строение эритроцитов лягушки

Ученые давно установили, что красные кровяные клетки человека обладают чертами строения, которые обеспечивают наиболее эффективный газообмен. Это касается и формы, и количества, и внутреннего содержимого. Это особенно очевидно, когда сравнивают строение эритроцитов крови человека и лягушки. У последних красные кровяные клетки имеют овальную форму и содержат ядро. Это значительно уменьшает содержание дыхательных пигментов. Эритроциты лягушки значительно крупнее человеческих, поэтому и концентрация их не так высока. Для сравнения: если у человека в кубическом мм их более 5 млн., то у земноводных эта цифра достигает 0,38.

Эволюция эритроцитов

Строение эритроцитов человека и лягушки позволяет сделать выводы об эволюционных преобразованиях подобных структур. Дыхательные пигменты встречаются еще у простейших инфузорий. В крови беспозвоночных они содержатся прямо в плазме. Но это значительно увеличивает густоту крови, что может привести к формированию тромбов внутри сосудов. Поэтому с течением времени эволюционные преобразования шли в сторону появления специализированных клеток, формирования их двояковогнутой формы, исчезновения ядра, уменьшения их размера и повышения концентрации.

Онтогенез красных кровяных клеток

Эритроцит, строение которого имеет ряд характерных особенностей, сохраняет жизнеспособность в течение 120 дней. В дальнейшем следует их разрушение в печени и селезенке. Главным кроветворным органом человека является красный костный мозг. В нем непрерывно происходит формирование новых эритроцитов из стволовых клеток. Первоначально они содержат ядро, которое по мере созревания разрушается и заменяется гемоглобином.

Особенности переливания крови

В жизни человека часто возникают ситуации, при которых требуется переливание крови. Долгое время такие операции приводили к смерти больных, а настоящие причины этого оставались загадкой. Только в начале 20 века было установлено, что виной всему - эритроцит. Строение этих клеток обусловливает группы крови человека. Всего их четыре, а различают их по системе АВ0.

Каждая из них отличается особым типом белковых веществ, содержащихся в эритроцитах. Называются они агглютиногены. У людей с первой группой крови они отсутствуют. Со второй - имеют агглютиногены А, с третьей - В, с четвертой - АВ. Одновременно в плазме крови содержатся белки агглютинины: альфа, бетта или одновременно оба. Сочетание этих веществ определяет совместимость групп крови. Это значит, что невозможно одновременное присутствие в крови аггглютиногена А и агглютинина альфа. В этом случае эритроциты склеиваются, что может привести к гибели организма.

Что такое резус-фактор

Строение эритроцита человека обусловливает выполнение еще одной функции - определение резус-фактора. Этот признак также обязательно учитывается во время переливания крови. У резус-положительных людей на мембране эритроцита расположен особый белок. Таких людей в мире большинство - более 80 %. У резус - отрицательных людей такого белка нет.

В чем опасность смешивания крови с эритроцитами разных типов? Во время беременности резус-отрицательной женщины в ее кровь могут проникнуть белки плода. В ответ на это организм матери начнет вырабатывать защитные антитела, которые нейтрализуют их. В ходе этого процесса разрушаются эритроциты резус-положительного плода. Современная медицина создала специальные препараты, предотвращающие данный конфликт.

Эритроциты являются красными клетками крови, основной функцией которой является перенос кислорода от легких к клеткам и тканям и углекислого газа в обратном направлении. Выполнение этой роли возможно благодаря двояковогнутой форме, маленьким размерам, высокой концентрации и наличию гемоглобина в клетке.

Форма и количество эритроцитов. У человека и многих млекопитающих животных представляют собой безъядерные клетки двояковогнутой формы.Они эластичны, что помогает проходить им по узким капиллярам. Диаметр эритроцита человека 7-8 мкм, а толщина 2-2,5 мкм. Отсутствие ядра и форма двояковогнутой линзы (поверхность двояковогнутой линзы в 1,6 раза больше поверхности шара) увеличивают поверхность эритроцитов, а также обеспечивают быструю и равномерную диффузию кислорода внутрь эритроцита.

В крови человека и высших животных молодые содержат ядра. В процессе созревания эритроцитов ядра исчезают.

Рис. 45. Счетная камера Горяева:

1 - вид сверху; 2 - вид сбоку; 3 - сетка Горяева; 4 - смеситель

Общая поверхность всех эритроцитов человека более 3000 м 2 , что в 1500 раз превышает поверхность его тела.

Общее количество эритроцитов, находящихся в крови человека, огромно. Оно примерно в 10 тыс. раз больше населения нашей планеты. Если выстроить все человека в один ряд, получилась бы цепочка длиной около 150 000 км, если же положить эритроциты один на другой, образовалась бы колонна высотой, превосходящей длину экватора земного шара (50000 -60 000 км).

В 1 мм крови содержится от 4 до 5 млн. эритроцитов (у женщин- 4,0-4,5 млн., у мужчин - 4,5-5,0 млн.). Количество эритроцитов не строго постоянно. Оно может значительно увеличиваться при недостатке кислорода на больших высотах, при мышечной работе. У людей, живущих в высокогорных районах, эритроцитов примерно на 30% больше, чем у жителей морского побережья. При переезде из низменных районов в высокогорные количество эритроцитов в крови увеличивается. Когда же потребность в кислороде уменьшается, количество эритроцитов в крови снижается.

Таблица 8

Возрастные изменения количества эритроцитов

Подсчет эритроцитов производится при помощи специальных счетных камер (рис. 45).

Для подсчета форменных элементов взятую из пальца разбавляют в специальных смесителях, чтобы создать нужную концентрацию клеток, удобную для счета. Для разбавления крови при подсчете эритроцитов применяют гипертонический (3%-ный) раствор NaCl, в котором эритроциты сморщиваются.

Смеситель (меланжер) состоит из градуированной капиллярной трубочки с яйцевидным расширением (ампулой). В ампулу помещена стеклянная бусинка для лучшего размешивания крови (рис. 45, 4). Имеются смесители для подсчета красных и белых кровяных телец. В смесителях для эритроцитов бусинка внутри ампулы окрашена в красный цвет, а для лейкоцитов - в белый. На капилляре смесителей имеются метки 0,5 и 1,0; они обозначают половину или целый объем капилляра. Выше яйцевидного расширения метка 101 в смесителе для эритроцитов означает, что полость расширения имеет объем в 100 раз больший, чем объем полости капилляра. На смесителе для лейкоцитов имеется метка 11, свидетельствующая о том, что полость расширения в 10 раз больше полного объема капилляра. Когда в смеситель для эритроцитов набирают до метки 1,0, а затем разбавляют ее 3-процентным раствором NaCl, доводя общий объем до метки 101, будет разведена в 100 раз. При разведении в 200 раз следует набрать кровь в капилляре смесителя до метки 0,5 и добавить разбавляющей жидкости до метки 101.

Перед употреблением смеситель должен быть тщательно вымыт, высушен продуванием воздуха с помощью водоструйного насоса или резиновой груши. Достаточно ли просушен смеситель, определяют по передвижению бусинки в ампуле: прилипание бусинки к стенкам свидетельствует о наличии влаги.

Счетная камера представляет собой толстое предметное , на верхней поверхности которого имеются три поперечные площадки, разделенные между собой углублениями (рис. 45,1,2). Средняя площадка ниже крайних на 0,1 мм, и при наложении на боковые площадки покровного стекла над сеткой средней площадки образуется камера глубиной 0,1 мм. Камера Горяева имеет на средней площадке поперечный желобок. По обе стороны от этого желобка находится квадратная сетка, нарезанная специальной делительной машиной. Сетка может иметь разный рисунок в зависимости от конструкции камеры. В сетке камеры Горяева имеется 225 больших квадратов, 25 из которых разделены на 16 маленьких квадратиков каждый. Размеры маленьких квадратиков в камере любой конструкции одинаковы. Сторона малого квадрата равна 1 / 20 мм, следовательно, его площадь (1/20) (1/20) = 1/400 мм 2 . Если учесть, что высота камеры (расстояние от средней площадки до покровного стекла) равна 1/10мм, объем над малым квадратом равен (1/400) (1/10) = 1/4000 мм 3 .

Налейте в чашечку раствор для разбавления крови (3-процентный раствор NaCl). Проколите иглой палец и погрузите в выступившую кровь кончик смесителя. Наконечник смесителя возьмите в рот и насосите кровь до метки 0,5. Надо следить, чтобы в капилляр не попали пузырьки воздуха. Для этого кончик капилляра должен быть погружен в каплю крови до конца насасывания. Нельзя прижимать смеситель к пальцу, чтобы не закупорить отверстие смесителя. Нужно стараться, чтобы кров не поднималась выше указанной метки на смесителе, но если это случилось, то можно осторожно опустить кончик капилляра на вату или фильтровальную бумагу, и уровень крови опустится. Разумеется, ошибка при подсчете увеличится. Затем быстро погрузите кончик капилляра в разбавляющую жидкость (3-процентиый раствор NaCl). Не выпуская кровь из смесителя, насосите в него ртом разбавляющий раствор до метки 101. Кровь теперь будет разведена в 200 раз. Закончив набор жидкости, смеситель переведите в горизонтальное положение, снимите резиновую трубку, закройте капилляр с обоих концов большим и указательным пальцами и тщательно перемешайте жидкость в расширении смесителя. Теперь смеситель в горизонтальном положении положите на стол.

Плотно притрите покровное к крайним площадкам счетной камеры, так чтобы при опрокидывании камеры не падало. Из смесителя выпустите 2-3 капли жидкости на вату или фильтровальную бумагу, а следующую каплю с кончика.капилляра выпустите под покровное стекло в счетную камеру. Смесь в силу капиллярности должна ее равномерно заполнить, а положение покровного стекла не должно измениться. Если стекло «всплывает», то камеру тщательно протрите и процедуру заполнения повторите. Заполненную камеру поместите под микроскоп.

При малом увеличении (окуляр 15х) подсчитайте эритроциты в 80 маленьких квадратиках, что соответствует пяти большим часто разграфленным квадратам; 5 больших квадратов выбирайте по диагонали через всю счетную камеру. Это делается для того, чтобы уменьшить ошибку, связанную с неравномерностью заполнения камеры.

Чтобы облегчить подсчет эритроцитов, на «листе бумаги нарисуйте 5больших квадратов, каждый из них разделите на 16 маленьких квадратиков. Подсчитав под микроскопом число эритроцитов в каждом маленьком квадратике, впишите эту величину в квадратики на бумаге.

Для того чтобы не ошибиться в подсчете и дважды не подсчитывать эритроциты, лежащие на границах между малыш квадратиками, пользуйтесь таким правилом: относящимися к данному квадрату считаются эритроциты, лежащие внутри квадрата и на его левой и верхней границе. Эритроциты, лежащие на правой и нижней границе квадрата, не считаются.

Подсчитав таким образом количество эритроцитов в пяти больших квадратах (80 маленький квадратиках), найдите среднее арифметическое из числа эритроцитов в одном маленьком квадратике.

Исходным для дальнейших расчетов принимают объем жидкости над од ним малым квадратиком. Поскольку он равен 1/4000 мм 3 , то количество эритро цитов в 1 мм 3 крови можно подсчитать, умножив среднее количество эритроцитов в малом квадратике на 4000 и на величину разведения крови. Для подсчете удобно пользоваться следующей формулой:

где Э - число эритроцитов в 1 мм 3 ; n - число эритроцитов, подсчитанное в 80 малых квадратиках; 200 - разведение крови.

Закончив подсчет эритроцитов, надо вымыть счетную камеру и вытереть насухо чистой марлей.

Старение и смерть эритроцитов

Средняя продолжительность жизни эритроцитов 100-120 сут. По мере старения, к концу своего жизненного цикла, проходя через мелкие кровеносные сосуды печени или селезенки, эритроциты приклеиваются к клеткам, выстилающим внутреннюю поверхность сосудов. Это ретикуло-эндотелиальные клетки. Они способны к фагоцитозу. Захватывают они не только состарившиеся эритроциты, но и чужеродные частицы. У здорового человека селезенка разрушает лишь старые или случайно поврежденные эритроциты. При старении или повреждении эритроциты теряют свою эластичность и поэтому уже не могут преодолеть сопротивление капиллярных сосудов, задерживаются в селезенке и их поглощают ретикуло-эндотелиальные клетки.

После распада эритроцитов из гемоглобина в печени образуется пигмент билирубин. Попадая в составе желчи в кишечник, билирубин восстанавливается в пигменты стеркобилин, окрашивающий каловые массы в коричневый цвет, и уробилин, придающий моче характерный цвет. По количеству этих пигментов в кале и моче можно- вычислить суточный распад гемоглобина в организме и судить о величине разрушения эритроцитов.

Освободившееся после распада гемоглобина, откладывается в печени и селезенке как резерв и по мере надобности отсюда поступает в костный мозг, где вновь включается в молекулы гемоглобина.

У здорового человека в сутки при распаде эритроцитов освобождается 20-30 мг железа, что составляет суточную потребность взрослого человека в железе.

Значение эритроцитов. Основная функция эритроцитов заключается в переносе кислорода от легких ко всем клеткам тела. Находящийся в эритроцитах легко соединяется с кислородом и легко отдает его в определенных условиях.

Велика роль эритроцитов и в удалении углекислого газа из тканей. С их участием углекислый газ, образующийся при жизнедеятельности клеток, превращается в углекислые соли, которые постоянно циркулируют в крови. В капиллярах легких эти соли, опять же при обязательном участии эритроцитов, распадаются с образованием углекислого газа и воды. Углекислый газ и часть воды тут же удаляются из организма через дыхательные пути.

Эритроциты поддерживают относительное постоянство газового состава крови. При нарушении их функции во внутренней среде организма резко повышается содержание углекислого газа и развивается кислородная недостаточность, что губительно сказывается на деятельности всего организма.

Гемоглобин

В составе эритроцитов находится белковое вещество - , придающее крови красный цвет. Эритроциты более чем на 90% состоят из гемоглобина. состоит из белковой части - глобина и небелкового - (простетическая группа), содержащего двухвалентное . В капиллярах легких гемоглобин соединяется с кислородом, образуя оксигемоглобин. Своей способности соединяться с кислородом гемоглобин обязан гему, а точнее, присутствию в его составе двухвалентного железа.

В капиллярах тканей оксигемоглобин легко распадается с освобождением кислорода и гемоглобина. Этому способствует высокое содержание в тканях углекислого газа.

Оксигемоглобин имеет ярко-красный цвет, а гемоглобин темно-красный. Этим объясняется различие в окраске венозной и артериальной крови.

Оксигемоглобин обладает свойствами слабой кислоты, что имеет важное значение в поддержании постоянства реакции крови (рН).

Гемоглобин способен образовывать соединение и с углекислым газом. Этот процесс происходит в капиллярах тканей. В капиллярах легких, где содержание углекислого газа значительно меньше, чем в капиллярах тканей, соединение гемоглобина с углекислым газом распадается. Таким образом, гемоглобин переносит не только от легких к тканям. Он участвует и в переносе углекислого газа.

Наиболее прочно гемоглобин соединяется с угарным газом (СО). При содержании в воздухе 0,1% угарного газа больше половины гемоглобина крови соединяется с окисью углерода, в связи с чем клетки и ткани не обеспечиваются необходимым количеством кислорода. В результате кислородного голодания появляется мышечная слабость, потеря сознания, судороги и может наступить смерть. Первая помощь при отравлении угарным газом - обеспечить приток чистого воздуха, напоить пострадавшего крепким чаем, а дальше необходима медицинская помощь.

В 100 мл крови взрослого человека содержится 13-16 г гемоглобина. Как же это понимать? Ведь часто говорят, что содержание гемоглобина в крови составляет 65-80%. Но дело в том, что в медицинской практике за 100 принимают содержание гемоглобина, равное 16,7 г в 100 см 3 крови. Обычно в крови взрослого человека содержится не 100% гемоглобина, а несколько меньше - 60-80%. Следовательно, если в анализе крови записано «80 единиц гемоглобина», то это означает, что в 100 мл крови содержится 80% от 16,7 г, т. е. около 13,4 г гемоглобина.

Высокая величина гемоглобина (свыше 100%) и большое количество эритроцитов (около 6 000 000) наблюдаются у новорожденных, к 5-6-му дню его жизни эти показатели снижаются, что связано с кроветворной функцией костного мозга. Затем к 3-4 годам количество гемоглобина и эритроцитов несколько увеличивается. В 6-7 лет в связи с бурным ростом отмечается замедление в нарастании числа эритроцитов и содержания гемо глобина. С 8-летнего возраста отмечается нарастание числа эритроцитов и количества гемоглобина.

Определение количества гемоглобина производят колориметрическим способом, основанным на следующем принципе. Если исследуемый раствор путем разбавления довести до окраски, одинаковой со стандартным раствором, то концентрация растворенных веществ в обоих растворах будет одинакова, а количества веществ будут соотноситься как их объемы. Зная количество в стандартном растворе, можно вычислить его содержание в исследуемом растворе. Прибор для определения количества гемоглобина в крови называют гемометром.

Рис. 46.

Гемометр (рис. 46) представляет собой штатив; задняя стенка в нем из стекла молочного цвета. В штатив вставлены три пробирки одинакового диаметра. Две крайние сверху запаяны и содержат стандартный раствор солянокислого гематина (соединение гемоглобина с соляной кислотой). Средняя пробирка градуирована и открыта сверху. Она предназначена для исследуемой крови. К прибору приложены пипетка на 20 мм 3 и тонкая стеклянная палочка. Раст вор, взятый для стандарта, содержит в 100 см 3 крови 16,7 г гемоглобина. Такое содержание гемоглобина считается высшим пределом нормы и принимается за 100%, или единиц гемометра. Для проведения исследования переведите и гемоглобин испытуемой крови в солянокислый гематин. Это вещество коричневого цвета, а стандартный раствор его имеет окраску крепкого чая.

В среднюю пробирку гемометра налейте 0,1-нормального раствора соляной кислоты до метки 10. Специальной пипеткой, прилагаемой к гемометру, возьмите 20 мм 3 крови; обтерев кончик пипетки ваткой (уровень крови в ней при этом не должен меняться), осторожно выдувайте кровь на дно пробирки с соляной кислотой. Не вынимая из пробирки пипетку, несколько раз сполосните ее соляной кислотой. Наконец, прикоснитесь пипеткой к стенке пробирки и тщательно выдуйте ее содержимое. Раствор оставьте на 5-10 мин, перемешивая его стеклянной палочкой. Это время необходимо для полного превращения гемоглобина в солянокислый гематин. Затем в среднюю пробирку по каплям пипеткой приливайте дистиллированную воду до тех пор, пока цвет полученного раствора не будет одинаковым с цветом стандарта (добавляя воду, раствор перемешивайте палочкой). Особенно осторожно добавляйте последние капли.

Цифра, стоящая на уровне поверхности раствора в средней пробирке, покажет содержание гемоглобина в исследуемой крови в процентах по отношению к норме, условно принятой за 100%.

Реакция оседания эритроцитов (РОЭ)

Если кровь предохранить от свертывания и оставить на несколько часов в капиллярных трубочках, то эритроциты, находящиеся в крови, в силу тяжести начинают оседать. Они оседают с определенной скоростью. У женщин нормальная скорость оседания эритроцитов 7-12 мм в 1 ч, а у мужчин 3-9 мм в 1 ч.

Определение скорости оседания эритроцитов имеет важное диагностическое значение в медицине. При туберкулезе, различных воспалительных процессах в организме скорость оседания эритроцитов повышается.

Определяют скорость оседания эритроцитов (РОЭ) с помощью прибора Панченкова (рис. 47).

Рис. 47.

Прибор представляет собой штатив, в котором укреплены в вертикальном положении капиллярные трубочки. Капилляры имеют деления в миллиметрах. Кроме того, на капилляре имеются еще три метки: метка К (кровь), метка Р (реактив) и метка О, которая стоит на одном уровне с меткой К. Д ля предохранения крови от свертывания возьмите 5-процентный раствор лимоннокислого натрия (цитрат). Этим раствором вначале промойте капилляр, а затем наберите его в капилляр до метки Р (реактив). Выдуйте противосвертывающий раствор из капилляра на часовое стекло.

Проколите кожу пальца иглой и в тот же капилляр наберите кровь до метки К (кровь). Кровь из капилляра выдуйте на часовое стекло, смешивая ее с имеющимся там раствором лимоннокислого натрия. При заполнении капилляра кровью важно, чтобы в него не лопали пузырьки воздуха. Для этого Прокол пальца сделайте более глубокий, чем обычно, и, погрузив кончик капилляра в основание капли крови, переведите капилляр в горизонтальное положение. Теперь кровь по закону капиллярности сама заполнит капилляр. Полученную таким образом смесь крови с лимоннокислым натрием наберите в капилляр до метки

Роль крови в дыхании Методы исследования газов крови. Впервые И. М. Сеченову в 1858 г. удалось при помощи сконструированного им...

ЭРИТРОЦИТЫ Эритроциты многих млекопитающих и человека представляют собой круглые двояковогнутые безъядерные клетки. Диаметр эритроцитов человека равен 7 — 8μ, а толщина...

Функции

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

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

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

Hb + O 2 HbO 2

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

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

H 2 O + CO 2 H + + HCO 3 –

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

Формирование эритроцитов

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

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

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

В одном литре крови содержится эритроцитов:

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

Переливание крови

Патология

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

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

Примечания

Ссылки

Литература

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

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

Кровь состоит из плазмы (прозрачной жидкости бледно-желтого цвета) и взвешенных в ней клеточных, или форменных, элементов - эритроцитов, лейкоцитов и кровяных пластинок - тромбоцитов.

Больше всего в крови эритроцитов. У женщины в 1 мм кв. крови содержится около 4,5 млн этих кровяных клеток, а у мужчины - около 5 млн. В целом в крови, циркулирующей в организме человека, содержится 25 триллионов эритроцитов - это невообразимо много!

Основная функция эритроцитов заключается в переносе кислорода от органов дыхания ко всем клеткам тела. Вместе с тем они принимают участие и в удалении из тканей углекислого газа (продукта обмена веществ). Эти кровяные клетки транспортируют углекислый газ в легкие, где в результате газообмена он замещается кислородом.

В отличие от других клеток организма, эритроциты не имеют ядра, то есть они не могут размножаться. От момента появления новых эритроцитов до их гибели проходит около 4 месяцев. Клетки эритроцитов имеют форму вдавленных посередине овальных дисков размером примерно 0,007-0,008 мм, шириной - 0,0025 мм. Их очень много - эритроциты одного человека покрыли бы участок площадью 2500 м. кв.

Гемоглобин

Гемоглобин - это красный кровяной пигмент, входящий в состав эритроцитов. Основная функция этого белкового вещества - перенос кислорода и частично углекислого газа. Кроме того, на мембранах эритроцитов располагаются антигены - маркеры группы крови. Гемоглобин состоит из двух частей: крупной белковой молекулы - глобина и встроенной в нее небелковой структуры - гема, в сердцевине которого находится ион железа. В легких железо вступает в связь с кислородом, и именно соединение кислорода с железом окрашивает кровь в красный цвет. Соединение гемоглобина с кислородом является нестойким. При его распаде вновь образуются гемоглобин и свободный кислород, который поступает в клетки тканей. Во время данного процесса изменяется цвет гемоглобина: артериальная (насыщенная кислородом) кровь имеет ярко-красный цвет, а «использованная» венозная (насыщенная углекислым газом) - темно-красный.

Как и где вырабатываются эти клетки?

Ежедневно в организме человека образуется более 200 миллиардов новых эритроцитов. Таким образом, в час их вырабатывается более 8 миллиардов, в минуту - 144 миллиона, а в секунду - 2,4 миллиона! Всю эту огромную работу выполняет костный мозг весом около 1500 г, находящийся в различных костях. Образование эритроцитов происходит в костном мозге черепных и тазовых костей, костей туловища, грудине, ребрах, а также в телах позвоночных дисков . До 30 лет эти кровяные клетки вырабатываются также в бедренных и плечевых костях. В красном костном мозге имеются клетки, постоянно вырабатывающие новые эритроциты. Как только они созревают, они через стенки капилляров проникают в кровеносную систему.

В организме человека расщепление и выведение эритроцитов происходит так же быстро, как и их образование. Расщепление клеток происходит в печени и селезенке. После распада гемы остаются определенные пигменты, которые выводятся через почки, придавая моче характерный для нее цвет.

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

Что такое эритроциты?

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

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

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

Функции эритроцитов

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

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

Место образования эритроцитов

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

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

Строение красного кровяного тельца

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

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

Как живет эритроцит

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

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

Нормы эритроцитов в крови

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

Итак, существуют следующие его нормы для детей:

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

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

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

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

Эритроциты в моче - может ли возникнуть такая ситуация?

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

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

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

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

Изменение количества эритроцитов в крови: причины

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

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

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

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

Показатель СОЭ: что он обозначает

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

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

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

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

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