Červené krvinky

Erytrocyty alebo červené krvinky v krvi zdravého človeka sú prevažne (až do 70%) v tvare bikonkávneho disku. Povrch disku je 1,7-krát väčší ako povrch telesa rovnakého objemu, ale sférický; súčasne sa disk mierne mení bez toho, aby sa bunková membrána natiahla. Tvar bikonkávneho disku, ktorý zvyšuje povrch erytrocytov, nepochybne zabezpečuje transport väčšieho množstva rôznych látok. Ale hlavná vec je, že tvar bikonkávneho disku umožňuje, aby červené krvinky prechádzali cez kapiláry. V tomto prípade sa v úzkej časti erytrocytu vyskytuje výstupok vo forme tenkej bradavky, ktorá vstupuje do kapiláry a postupne sa zužuje v širokej časti. Okrem toho sa erytrocyty môžu otáčať v strednej úzkej časti vo forme osemčky, jej obsah od širšieho konca sa valí smerom do stredu, vďaka čomu voľne vstupuje do kapiláry.

Súčasne, ako ukazuje elektrónová mikroskopia, je forma erytrocytov u zdravých ľudí a najmä pri rôznych ochoreniach krvi veľmi variabilná. Bežne dominujú discocyty, ktoré môžu mať jeden alebo viac výrastkov. Menej často sa nachádzajú erytrocyty vo forme moruše, kupolovitého tvaru a sférických erytrocytov, ktoré sa podobajú kamere „deflovanej guľôčky“ a degeneratívnych foriem erytrocytov (obr. 2a). V patológii (štepenie, anémia) existujú planoocyty, stomatocyty, echinocyty, ovocyty, schizocyty a ošklivá forma (obr. 2b).

Extrémne premenlivá a veľkosť červených krviniek. Ich priemer je normálne 7,0 - 7,7 mikrónov, hrúbka - 2 mikróny, objem 76 - 100 mikrónov, povrchová plocha 140 - 150 mikrónov2.

Červené krvinky s priemerom menším ako 6,0 mikrónov sa nazývajú mikrocyty. Ak je priemer erytrocytu normálny, potom sa nazýva normocyt. Nakoniec, ak priemer prevyšuje normu, potom sa takéto červené krvinky nazývajú makrocyty.

Prítomnosť mikrocytózy (zvýšenie počtu malých erytrocytov), ​​makrocytózy (zvýšenie počtu veľkých erytrocytov), ​​anizocytózy (významná variabilita veľkosti) a poikilocytózy (významná variabilita formy) naznačujú porušenie erytropoézy.

Erytrocyt je obklopený plazmatickou membránou, ktorej štruktúra je najviac dobre študovaná. Membrána erytrocytov, podobne ako iné bunky, pozostáva z dvoch vrstiev fosfolipidov. Približne ¼ povrchu membrány je obsadených proteínmi, ktoré „plávajú“ alebo prenikajú do lipidových vrstiev. Celková plocha erytrocytovej membrány dosahuje 140 mikrometrov 2. Jeden z membránových proteínov - spektrín - sa nachádza na svojej vnútornej strane a vytvára elastickú podšívku, vďaka ktorej sa erytrocyt nezničí, ale mení svoj tvar pri prechode cez úzke kapiláry. Ďalší proteín, glykoproteínový glykoforín, preniká do lipidových vrstiev membrány a vyčnieva. K jeho polypeptidovým reťazcom sú pripojené skupiny monosacharidov spojených s molekulami kyseliny sialovej.

Membrána obsahuje proteínové kanály, ktorými sa ióny vymieňajú medzi cytoplazmou erytrocytov a extracelulárnym médiom. Membrána erytrocytov je priepustná pre katióny Na + a K +, ale je obzvlášť dobrá pri prechode aniónov kyslíka, oxidu uhličitého, Cl a HCO3. Zloženie červených krviniek obsahuje asi 140 enzýmov, vrátane antioxidačného enzýmového systému, ako aj ATP-ases závislé od Na + -, K + - a Ca2 +, ktoré poskytujú najmä transport iónov cez membránu erytrocytov a udržiavanie jej membránového potenciálu. Posledné uvedené, ako ukazuje výskum na našom oddelení, sú len -3-5 mV pre červené krvinky žaby (Rusyaev VF, Savushkin AV). Pre ľudské a cicavčie erytrocyty sa membránový potenciál pohybuje od -10 do -30 mV. V erytrocyte chýba cytoskelet v podobe skúmaviek a mikrovlákien, ktoré prechádzajú bunkou, čo mu dodáva elasticitu a deformovateľnosť - veľmi potrebné vlastnosti pri prechode cez úzke kapiláry.

Bežne je počet červených krviniek 4-5´1012 / liter, alebo 4-5 miliónov v 1 µl. U žien sú erytrocyty menšie ako u mužov a spravidla nepresahujú 4,5´1012 / liter. Okrem toho, počas tehotenstva môže počet erytrocytov klesnúť na 3,5 alebo dokonca 3,2 '1012 / liter, čo mnohí výskumníci považujú za normu.

Niektoré učebnice a študijné príručky naznačujú, že počet červených krviniek môže normálne dosiahnuť 5,5-6,0 × 10 12 / liter a dokonca vyšší. Avšak takáto "norma" označuje krvné zrazeniny, čo vytvára predpoklady pre zvýšenie krvného tlaku a rozvoj trombózy.

U osoby s hmotnosťou 60 kg je množstvo krvi asi 5 litrov a celkový počet červených krviniek je 25 biliónov. Aby sme si predstavili túto obrovskú postavu, uvádzame nasledujúce príklady. Ak dáte všetky červené krvinky jednej osoby na druhú, dostanete "stĺpec" výšku viac ako 60 km. Celkový povrch všetkých červených krviniek jednej osoby je extrémne veľký a rovná sa 4000 m 2. Ak chcete spočítať všetky červené krvinky v jednej osobe, bude to trvať 475 000 rokov, ak ich spočítate rýchlosťou 100 červených krviniek za minútu.

Tieto údaje opäť ukazujú, aká dôležitá je funkcia dodávania buniek a tkanív kyslíkom. Je potrebné poznamenať, že samotný erytrocyt je extrémne nenáročný na nedostatok kyslíka, pretože jeho energia sa získava prostredníctvom glykolýzy a pentózového skratu.

Normálne je počet erytrocytov vystavený miernym výkyvom. Pri rôznych chorobách sa môže znížiť počet erytrocytov. Tento stav sa nazýva erytropénia (anémia). Zvýšenie počtu červených krviniek mimo normálneho rozmedzia sa označuje ako erytrocytóza. Toto sa vyskytuje počas hypoxie a často sa vyvíja ako kompenzačná reakcia u obyvateľov vysokých horských oblastí. Okrem toho sa pri ochorení krvného systému - polycytémia pozoruje výrazná erytrocytóza.

Hlavné funkcie erytrocytov sú spojené s prítomnosťou špeciálneho chromoproteínového proteínu, ktorý sa nazýva hemoglobín.

Erytrocyty: funkcie, množstevné normy krvi, príčiny odchýlok

Prvé vyučovacie hodiny o štruktúre ľudského tela predstavujú hlavných „obyvateľov krvi: červené krvinky - červené krvinky (Er, RBC), ktoré určujú farbu v dôsledku železa v nich obsiahnutého a biele (leukocyty), ktorých prítomnosť nie je viditeľná, pretože neovplyvňujú.

Ľudské erytrocyty, na rozdiel od zvierat, nemajú jadro, ale pred tým, ako ho stratia, musia ísť cestou z erytroblastovej bunky, kde začína syntéza hemoglobínu, aby sa dosiahla posledná jadrová fáza - normoblast akumulujúci hemoglobín a premeniť sa na zrelú bunku bez jadra, hlavnou zložkou je červený krvný pigment.

To, čo ľudia nerobili s erytrocytmi, študovali ich vlastnosti: snažili sa ich zabaliť po celom svete (ukázalo sa 4 krát) a vložiť ich do stĺpcov mincí (52 tisíc kilometrov) a porovnať plochu erytrocytov s povrchom ľudského tela (erytrocyty prekročili všetky očakávania) ich rozloha bola 1,5 tisíckrát vyššia).

Tieto jedinečné bunky...

Ďalšou dôležitou vlastnosťou červených krviniek je ich bikonkávny tvar, ale ak by boli sférické, celková plocha by bola o 20% menej reálna. Avšak schopnosť červených krviniek nie je len vo veľkosti ich celkovej plochy. Vzhľadom k tvaru bikonkávneho disku:

1. Červené krvinky sú schopné niesť viac kyslíka a oxidu uhličitého;
2. Ak chcete ukázať plasticitu a voľne prechádzať úzkymi otvormi a zakrivenými kapilárnymi cievami, to znamená pre mladé plnohodnotné bunky v krvnom riečisku, prakticky neexistujú žiadne prekážky. Schopnosť preniknúť do najvzdialenejších kútov tela sa stráca s vekom červených krviniek, ako aj počas ich patologických stavov, keď sa mení ich tvar a veľkosť. Napríklad sférocyty, kosáčikovitý tvar, hmotnosť a hrušky (poikilocytóza) nemajú takú vysokú plasticitu, nemôžu sa plaziť makrocytmi do úzkych kapilár a ešte viac megalocytov (anizocytóza), preto ich modifikované bunky neplnia tak bezchybne.

Chemické zloženie Er predstavuje najmä voda (60%) a suchý zvyšok (40%), v ktorom 90–95% je obsadených červeným krvným pigmentom, hemoglobínom a zvyšných 5–10% je distribuovaných medzi lipidmi (cholesterol, lecitín, kefalín), proteíny, sacharidy, soli (draslík, sodík, meď, železo, zinok) a samozrejme enzýmy (karboanhydráza, cholínesteráza, glykolyt, atď.).

Bunkové štruktúry, ktoré sme zvyknutí označovať v iných bunkách (jadro, chromozómy, vakuoly), Er chýba ako zbytočné. Červené krvinky žijú do 3 - 3,5 mesiaca, potom starnú a pomocou erytropoetických faktorov, ktoré sa uvoľňujú pri zničení bunky, dávajú príkaz, že je čas nahradiť ich novými - mladými a zdravými.

Červené krvinky majú svoj pôvod od svojich predchodcov, ktoré zase pochádzajú z kmeňových buniek. Červené krvinky sa reprodukujú, ak je všetko v tele normálne, v kostnej dreni plochých kostí (lebka, chrbtica, hrudná kosť, rebrá, panvové kosti). V prípadoch, keď ich kostná dreň z akéhokoľvek dôvodu nemôže produkovať (poškodenie nádoru), „červené krvinky“ si „zapamätajú“, že iné orgány (pečeň, týmus, slezina) boli zapojené do vnútromaternicového vývoja a donútili telo začať erytropoézu na zanedbaných miestach.

Koľko by malo byť normálne?

Celkový počet červených krviniek obsiahnutých v tele ako celku a koncentrácia červených krviniek plávajúcich po krvnom riečisku sú rozdielne koncepty. Celkový počet zahŕňa bunky, ktoré ešte neopustili kostnú dreň, odišli do depa v prípade nepredvídaných okolností alebo sa plavili na plnenie svojich bezprostredných povinností. Kombinácia všetkých troch populácií erytrocytov sa nazýva erytrón. Eritrón obsahuje od 25 x 1012 / l (Tera / liter) do 30 x 1012 / l červených krviniek.

Rýchlosť erytrocytov v krvi dospelých sa líši podľa pohlavia a u detí v závislosti od veku. teda:

• Norma u žien sa pohybuje od 3,8 do 4,5 x 1012 / l, v danom poradí, majú tiež menej hemoglobínu;
• Čo je normálny ukazovateľ pre ženu, sa nazýva mierna anémia u mužov, pretože dolná a horná hranica normy červených krviniek je zreteľne vyššia: 4,4 x 5,0 x 10 12 / l (to isté platí pre hemoglobín);
• U detí mladších ako jeden rok sa koncentrácia červených krviniek neustále mení, takže každý mesiac (pre novorodencov - každý deň) existuje norma. A ak sa náhle v krvnom teste zvýšia červené krvinky u dieťaťa vo veku dvoch týždňov na 6,6 x 10 12 / l, potom sa to nedá považovať za patológiu, len u novorodencov takú rýchlosť (4,0 - 6,6 x 10 12 / l).
• Niektoré výkyvy sú pozorované po roku života, ale normálne hodnoty sa veľmi nelíšia od hodnôt u dospelých. U dospievajúcich vo veku 12 - 13 rokov zodpovedá obsah hemoglobínu v erytrocytoch a samotných erytrocytoch norme dospelých.

Zvýšené hladiny červených krviniek v krvi sa nazývajú erytrocytóza, ktorá je absolútna (verná) a redistributívna. Redistributívna erytrocytóza nie je patológia a vyskytuje sa, keď sú červené krvinky zvýšené za určitých okolností:

1. Zostaňte na Vysočine;
2. Aktívna fyzická práca a šport;
3. Emocionálne vzrušenie;
4. Dehydratácia (strata telesnej tekutiny pri hnačke, zvracaní atď.).

Vysoká hladina červených krviniek v krvi je známkou patológie a pravej erytrocytózy, ak sú výsledkom zvýšenej tvorby červených krviniek spôsobenej neobmedzenou proliferáciou (reprodukciou) progenitorovej bunky a jej diferenciáciou na zrelé erytrocyty (erytrémia).

Zníženie koncentrácie červených krviniek sa nazýva erytropénia. Pozoruje sa pri strate krvi, inhibícii erytropoézy, pri rozpade erytrocytov (hemolýza) pod vplyvom nepriaznivých faktorov. Nízke červené krvinky a nízke Hb v červených krvinkách je známkou anémie.

Čo hovorí skratka?

Moderné hematologické analyzátory okrem hemoglobínu (HGB), nízkeho alebo vysokého obsahu červených krviniek (RBC), hematokritu (HCT) a iných obvyklých analýz možno vypočítať inými ukazovateľmi, ktoré sú označené latinskými skratkami a čitateľovi vôbec nie sú jasné:

• MCH je priemerný obsah hemoglobínu v erytrocyte, ktorého norma v analyzátore je 27-31 pg v analyzátore a môže byť porovnaná s farebným indexom (CI) indikujúcim stupeň saturácie erytrocytov hemoglobínom. CPU sa vypočíta podľa vzorca, je normálne rovný alebo väčší ako 0,8, ale nepresahuje 1. Podľa farebného indexu, normochrómie (0,8 - 1), hypochrómie červených krviniek (menej ako 0,8) sa stanoví hyperchrómia (viac ako 1). SIT sa zriedka používa na určenie povahy anémie, jej zvýšenie je viac indikatívne pre hyperchrómnu megaloblastickú anémiu, ktorá sprevádza cirhózu pečene. Zníženie hodnôt SIT indikuje prítomnosť hyperchrómie erytrocytov, ktorá je charakteristická pre IDA (anémia nedostatku železa) a neoplastické procesy.
• MCHC (priemerná koncentrácia hemoglobínu v Er) koreluje s priemerným objemom červených krviniek a priemerným obsahom hemoglobínu v červených krvinkách, vypočítaným z hodnôt hemoglobínu a hematokritu. MCHC sa znižuje s hypochromickou anémiou a talasémiou.
• MCV (priemerný objem červených krviniek) je veľmi dôležitým indikátorom, ktorý určuje typ anémie charakteristikami červených krviniek (normocyty sú normálne bunky, mikrocyty sú liliputiáni, makrocyty a megalocyty sú obri). Okrem diferenciácie anémie sa MCV používa na detekciu narušenia rovnováhy vody a soli. Vysoké hodnoty indexu indikujú hypotonické poruchy v plazme, naopak, hypertonický stav.
• RDW - distribúcia červených krviniek objemom (anizocytóza) indikuje heterogenitu bunkovej populácie a pomáha diferencovať anémiu v závislosti od hodnôt. Distribúcia červených krviniek podľa objemu (spolu s výpočtom MCV) je znížená mikrocytárnymi anémiami, ale mala by byť študovaná súčasne s histogramom, ktorý je tiež súčasťou funkcií moderných zariadení.

Okrem všetkých uvedených výhod erytrocytov by som rád poznamenal ešte jednu:

Červené krvinky sú považované za zrkadlo odrážajúce stav mnohých orgánov. Druh indikátora, ktorý môže „cítiť“ problém alebo vám umožňuje sledovať priebeh patologického procesu, je rýchlosť sedimentácie erytrocytov (ESR).

Veľká loď - veľká plavba

Prečo sú červené krvinky tak dôležité pre diagnostiku mnohých patologických stavov? Ich osobitná úloha prúdi a je tvorená jedinečnými príležitosťami, a tak, aby si čitateľ mohol predstaviť skutočný význam červených krviniek, pokúsime sa vymenovať ich zodpovednosti v tele.

Funkčné úlohy červených krviniek sú skutočne široké a rozmanité:

1. Transportujú kyslík do tkanív (za účasti hemoglobínu).
2. Prenášajte oxid uhličitý (okrem hemoglobínu aj enzým karboanhydráza a ionomenič Cl- / HCO).₃).
3. Vykonávajú ochrannú funkciu, pretože dokážu adsorbovať škodlivé látky a niesť protilátky (imunoglobulíny), zložky komplementárneho systému, na svojom povrchu vytvárajú imunitné komplexy (At-Ag) a tiež syntetizujú antibakteriálnu látku nazývanú erytrín.
4. Podieľajte sa na výmene a regulácii rovnováhy vody a soli.
5. Poskytujú výživu tkanivám (červené krvinky adsorbujú a prenášajú aminokyseliny).
6. Podieľajte sa na udržiavaní informačných väzieb v tele v dôsledku prenosu makromolekúl, ktoré tieto väzby poskytujú (kreatívna funkcia).
7. Obsahujú tromboplastín, ktorý opúšťa bunku počas deštrukcie červených krviniek, čo je signálom pre koagulačný systém na začatie hyperkoagulácie a tvorby krvných zrazenín. Okrem tromboplastínu nesú erytrocyty heparín, ktorý zabraňuje trombóze. Aktívna účasť červených krviniek v procese zrážania krvi je teda zrejmá.
8. Červené krvinky sú schopné potlačiť vysokú imunoreaktivitu (hrajú úlohu supresorov), ktorá môže byť použitá pri liečbe rôznych nádorových a autoimunitných ochorení.
9. Podieľajú sa na regulácii tvorby nových buniek (erytropoéza) uvoľňovaním erytropoetických faktorov zo zničených starých erytrocytov.

Červené krvinky sú zničené hlavne v pečeni a slezine za vzniku rozkladných produktov (bilirubín, železo). Mimochodom, ak vezmeme do úvahy každú bunku samostatne, nebude tak červená, skôr žltkasto-červená. Po nahromadení v obrovských masách miliónov sa vďaka hemoglobínu v nich stávajú rovnaké, ako sme ich videli - bohatú červenú farbu.

Normálne a patologické formy ľudských erytrocytov (poikilocytóza)

Červené krvinky alebo červené krvinky sú jednou z krvných buniek, ktoré vykonávajú mnoho funkcií, ktoré zabezpečujú normálne fungovanie tela:

• nutričnou funkciou je transport aminokyselín a lipidov;
• protektívny - viazať sa s protilátkami toxínov;
• enzýmu zodpovedného za prenos rôznych enzýmov a hormónov.

Červené krvinky sa tiež podieľajú na regulácii acidobázickej rovnováhy a udržiavaní krvnej izotónie.

Hlavnou činnosťou červených krviniek je však dodávanie kyslíka do tkanív a oxidu uhličitého do pľúc. Preto sa často nazývajú "respiračné" bunky.

Vlastnosti štruktúry červených krviniek

Morfológia červených krviniek sa líši od štruktúry, tvaru a veľkosti iných buniek. Aby sa červené krvinky dokázali úspešne vyrovnať s funkciou transportu krvi v krvi, príroda im poskytla tieto charakteristické rysy:

Znížený priemer erytrocytov z (6,2 na 8,2 mikrometrov (μm)), ich malá hrúbka je 2 μm, veľký celkový počet (erytrocyty sú najpočetnejším typom ľudských buniek) a špecifická diskovitá bikonkávna forma erytrocytov môže významne zvýšiť celkovú povrchovú plochu na výmenu plynov. Malá veľkosť buniek tiež uľahčuje ľahký pohyb cez mikroskopické kapilárne cievy.

Tieto vlastnosti sú opatrenia na prispôsobenie sa životu na pôde, ktorá sa začala rozvíjať u obojživelníkov a rýb, a dosiahla maximálnu optimalizáciu u vyšších cicavcov a ľudí.

To je zaujímavé! U ľudí je celková plocha všetkých červených krviniek v krvi okolo 3 820 m2, čo je 2 000-krát viac ako povrch tela.

Tvorba červených krviniek

Život jednotlivých červených krviniek je relatívne krátky - 100-120 dní a ľudská červená kostná dreň každý deň reprodukuje približne 2,5 milióna týchto buniek.

Úplný vývoj erytrocytov (erytropoéza) začína v 5. mesiaci vnútromaternicového vývoja plodu. Až doteraz a v prípadoch onkologických lézií hlavného orgánu tvorby krvi sa červené krvinky produkujú v pečeni, slezine a týmuse.

Vývoj červených krviniek je veľmi podobný procesu ľudského vývoja. Vznik a „prenatálny vývoj“ erytrocytov začína v erytróne - červenom výhonku hematopoézy červeného mozgu. Všetko to začína s polypotentnou krvnou kmeňovou bunkou, ktorá sa mení 4 krát a mení sa na „zárodok“ - erytroblast a od tohto bodu už môžete pozorovať morfologické zmeny v štruktúre a veľkosti.

Erytroblast. Je to okrúhla, veľká bunka s veľkosťou od 20 do 25 mikrónov s jadrom, ktoré sa skladá zo 4 mikronukleov a zaberá takmer 2/3 bunky. Cytoplazma má purpurový odtieň, ktorý je jasne viditeľný na rezu plochých "krvotvorných" ľudských kostí. Takmer všetky bunky vykazujú takzvané „uši“, ktoré vznikajú v dôsledku vyvýšenia cytoplazmy.

Pronormotsit. Veľkosť pronormocytovej bunky je menšia ako veľkosť erytroblastu - už 10 - 20 µm, k tomu dochádza v dôsledku zmiznutia jadier. Fialový odtieň sa začína zosvetľovať.

Basofilný normoblast. V takmer rovnakej veľkosti buniek - 10-18 mikrónov je jadro stále prítomné. Chromantín, ktorý dodáva bunke svetlo fialovú farbu, sa začína zhromažďovať do segmentov a basofilná normoblastová štruktúra má externe škvrnitú farbu.

Polychromatofilný normoblast. Priemer tejto bunky je 9 až 12 mikrometrov. Jadro sa začne deštruktívne meniť. Je tu vysoká koncentrácia hemoglobínu.

Oxyfilný normoblast. Miznúce jadro sa presúva zo stredu bunky na okraj. Veľkosť buniek naďalej klesá - 7-10 mikrónov. Cytoplazma sa stáva jasne ružovou farbou s malými zvyškami chromatínu (Jolyho teľa). Pred vstupom do krvi by normálne mal oxyfilný normoblast vytlačiť alebo rozpustiť svoje jadro pomocou špeciálnych enzýmov.

Retikulocytov. Farbenie retikulocytov sa nelíši od zrelej formy erytrocytov. Červená farba poskytuje kumulatívny účinok žltozelenej cytoplazmy a fialovo-modrého retikula. Priemer retikulocytov je v rozsahu od 9 do 11 mikrometrov.

Normotsit. Toto je názov zrelej červenej krvinky so štandardnými veľkosťami, ružovočervenej cytoplazmy. Jadro úplne zmizlo a jeho miesto zaujal hemoglobín. Proces zvyšovania hemoglobínu počas dozrievania erytrocytov prebieha postupne, počnúc najskoršími formami, pretože je úplne toxický pre samotnú bunku.

Ďalším znakom červených krviniek, ktorý spôsobuje krátku životnosť - nedostatok jadra im neumožňuje deliť sa a produkovať bielkoviny, čo vedie k hromadeniu štrukturálnych zmien, rýchlemu starnutiu a smrti.

Degeneratívne formy erytrocytov

Pri rôznych chorobách krvi a iných patológiách sú možné kvalitatívne a kvantitatívne zmeny normálnych hladín normocytov a retikulocytov v krvi, hladiny hemoglobínu, ako aj degeneratívne zmeny ich veľkosti, tvaru a farby. Nižšie uvádzame zmeny, ktoré ovplyvňujú tvar a veľkosť červených krviniek - poikilocytózu, ako aj hlavné patologické formy červených krviniek av dôsledku ktorých sa tieto zmeny alebo ochorenia vyskytli.

Veľkosť ľudského erytrocytu

Forma a štruktúra.

Populácia červených krviniek má rôzny tvar a veľkosť. V normálnej ľudskej krvi sa objem (80–90%) skladá z bikonkávnych červených krviniek - z discocytov. Okrem toho existujú plano-bunky (s plochým povrchom) a starnúce formy erytrocytov - styloidné erytrocyty alebo echinocyty (

6%), kopulovité alebo stomatocyty (

1 až 3%) a sférických alebo sférocytov (

1%) (pic). Proces starnutia erytrocytov sa uskutočňuje dvoma spôsobmi - krenirovaniem (tvorba zubov na plazmolemme) alebo invagináciou miest plazmolu. Keď krenirovanii tvorili echinocyty s rôznym stupňom tvorby výrastkov plazmolemmu, následne odpadávali, čím sa vytvoril erytrocyt vo forme mikrosférocytu. Keď je plazmid erytrocytov invaginovaný, vytvoria sa stomatocyty, ktorých posledným stupňom je tiež mikrosfyocyt. Jedným z prejavov procesu starnutia erytrocytov je ich hemolýza, sprevádzaná uvoľňovaním hemoglobínu; zároveň sa v krvi nachádzajú „tiene“ erytrocytov.

Pri ochoreniach sa môžu objaviť abnormálne formy erytrocytov, ktoré sú najčastejšie spôsobené zmenami v štruktúre hemoglobínu (Hb). Nahradenie dokonca jednej aminokyseliny v molekule Hb môže spôsobiť zmenu tvaru červených krviniek. Ako príklad možno uviesť výskyt kosáčikovitých erytrocytov pri kosáčikovitej anémii, keď má pacient genetické poškodenie v p-reťazci hemoglobínu. Proces porušovania formy erytrocytov pri chorobách sa nazýva poikilocytóza.

Obr. Erytrocyty rôznych tvarov v rastrovacom elektrónovom mikroskope (podľa G.N. Nikitina).

1 - normocyty normocytov; 2 - makrocytový discocyte; 3,4 - echinocyty; 5 - stomatocyt; 6 - sférocyt.

Plasmolemma. Plazmid erytrocytov sa skladá z lipidovej dvojvrstvy a proteínov, ktoré sú prezentované v približne rovnakých množstvách, ako aj malé množstvo sacharidov, ktoré tvoria glykokalyx. Väčšina lipidových molekúl obsahujúcich cholín (fosfatidylcholín, sfin-homiel) sa nachádza vo vonkajšej vrstve plazmolemmu a lipidy nesúce aminoskupinu na konci (fosfatidylserín, fosfatidyletanolamín) ležia vo vnútornej vrstve. Časť lipidov (

5%) vonkajšej vrstvy sú spojené s molekulami oligosacharidov a nazývajú sa glykolipidy. Distribuované membránové glykoproteíny - glykoforín. Sú spojené s antigénovými rozdielmi medzi ľudskými krvnými skupinami.

cytoplazma Erytrocyt pozostáva z vody (60%) a suchého zvyšku (40%), obsahujúceho približne 95% hemoglobínu a 5% iných látok. Prítomnosť hemoglobínu spôsobuje žltú farbu jednotlivých červených krviniek čerstvej krvi a kombináciu červených krviniek - červenú farbu krvi. Keď farbíme krvný náter azurovým P-eozínom v súlade s Romanovským - Giemsom, väčšina erytrocytov získava oranžovo-ružovú farbu (oxyfilnú), čo je spôsobené ich vysokým obsahom hemoglobínu.

Obr. Štruktúra plazmolemu a cytoskeletu erytrocytu.

A - schéma: 1 - plazmid; 2 - proteínový pás 3; 3 - glykoforín; 4 - spektrín (a- a β-reťazce); 5-ankyrín; 6 - proteínové pásy 4.1; 7 - nodulárny komplex, 8 - aktín;

B - plazmolemma a cytoskelet erytrocytov v rastrovacom elektrónovom mikroskope, 1 - plazmid;

2 - sieť spektrín,

Priemerná dĺžka života a starnutie červených krviniek. Priemerná životnosť červených krviniek je približne 120 dní. V tele je denne zničených asi 200 miliónov červených krviniek. Ako sa starnú, dochádza k zmenám v plazmolemide erytrocytov: najmä obsah sialových kyselín, ktoré určujú záporný náboj membrány, znižuje glykokalyx. Zaznamenali sa zmeny v cytoskeletálnom proteíne spektrínu, čo vedie k transformácii diskoidnej formy erytrocytu na sférické. V plazmoleme sa objavujú špecifické receptory pre autológne protilátky, ktoré pri interakcii s týmito protilátkami vytvárajú komplexy, ktoré zabezpečujú „rozpoznanie“ ich makrofágov a následnú fagocytózu. V starnúcich erytrocytoch sa znižuje intenzita glykolýzy a tým aj obsah ATP. V dôsledku porušenia permeability plazmolemmu je znížená osmotická rezistencia, je pozorované uvoľňovanie K ^ iónov z erytrocytov do plazmy a zvýšenie ich obsahu Na +. Pri starnutí červených krviniek dochádza k porušeniu ich funkcie výmeny plynov.

1. Dýchanie - prenos kyslíka do tkanív a oxidu uhličitého z tkanív do pľúc.

2. Regulačné a ochranné funkcie - prenos na povrchu rôznych biologicky aktívnych, toxických látok, ochranných faktorov: aminokyselín, toxínov, antigénov, protilátok atď. Na povrchu červených krviniek sa často môže vyskytnúť reakcia antigén-protilátka, takže sa pasívne zúčastňujú ochranných reakcií.

Červené krvinky

Červené krvinky

Červené krvinky sú najpočetnejšie, vysoko špecializované krvinky, ktorých hlavnou funkciou je transport kyslíka (O2) z pľúc do tkaniva a oxidu uhličitého (CO2) z tkanív do pľúc.

Zrelé erytrocyty nemajú jadro a cytoplazmatické organely. Preto nie sú schopné syntézy proteínov alebo lipidov, syntézy ATP v procesoch oxidačnej fosforylácie. To dramaticky znižuje vlastné požiadavky kyslíka na erytrocyty (nie viac ako 2% celkového kyslíka transportovaného bunkou) a syntéza ATP sa uskutočňuje počas glykolytického štiepenia glukózy. Približne 98% hmotnosti proteínov cytoplazmy erytrocytu je hemoglobín.

Približne 85% červených krviniek, nazývaných normocyty, má priemer 7-8 mikrónov, objem 80-100 (femtolitre alebo mikróny 3) a tvar je vo forme bikonkávnych diskov (discoocytov). To im poskytuje veľkú plochu výmeny plynov (celkovo okolo 3800 m2 pre všetky erytrocyty) a znižuje difúznu vzdialenosť kyslíka k miestu jeho väzby na hemoglobín. Približne 15% červených krviniek má iný tvar, veľkosť a môže mať procesy na povrchu buniek.

Plnohodnotné "zrelé" erytrocyty majú plasticitu - schopnosť reverzibilne sa deformovať. To im umožňuje prejsť, ale nádoby s menším priemerom, najmä cez kapiláry s lúmenom 2 až 3 mikróny. Táto schopnosť deformácie je zaistená kvapalným stavom membrány a slabou interakciou medzi fosfolipidmi, membránovými proteínmi (glykoforínmi) a cytoskeletom proteínov intracelulárnej matrice (spektrín, ankyrín, hemoglobín). V procese starnutia erytrocytov, akumulácie cholesterolu, fosfolipidov s vyšším obsahom mastných kyselín sa vyskytuje v membráne, dochádza k ireverzibilnej agregácii spektrínu a hemoglobínu, čo spôsobuje porušovanie štruktúry membrány, formy erytrocytov (menia sa z sférocytov z discocytov) a ich plasticity. Takéto červené krvinky nemôžu prejsť cez kapiláry. Sú zachytené a zničené makrofágmi sleziny a niektoré z nich sú hemolyzované vo vnútri ciev. Glykoforíny dodávajú vonkajšiemu povrchu červených krviniek hydrofilné vlastnosti a elektrický (zeta) potenciál. Preto sa erytrocyty navzájom odpudzujú a sú suspendované v plazme, čo určuje stabilitu suspenzie v krvi.

Rýchlosť sedimentácie erytrocytov (ESR)

Rýchlosť sedimentácie erytrocytov (ESR) je indikátor charakterizujúci sedimentáciu krvi erytrocytov, keď sa pridá antikoagulant (napríklad citrát sodný). ESR sa stanovuje meraním výšky plazmového stĺpca nad erytrocytmi, ktoré sa usadili vo vertikálne umiestnenej špeciálnej kapiláre počas 1 hodiny, pričom mechanizmus tohto procesu je určený funkčným stavom erytrocytu, jeho nábojom, proteínovým zložením plazmy a ďalšími faktormi.

Špecifická hmotnosť erytrocytov je vyššia ako hustota krvnej plazmy, preto sa pomaly usadia v kapiláre krvou, ktorá nie je schopná koagulácie. ESR u zdravých dospelých jedincov je 1 - 10 mm / h u mužov a 2 - 15 mm / h u žien. U novorodencov je ESR 1–2 mm / ha starších pacientov 1–20 mm / h.

Medzi hlavné faktory ovplyvňujúce ESR patria: počet, tvar a veľkosť červených krviniek; kvantitatívny pomer rôznych typov plazmatických proteínov; Zvýšenie obsahu albumínu a žlčových pigmentov, ako aj zvýšenie počtu erytrocytov v krvi spôsobuje zvýšenie zeta potenciálu buniek a zníženie ESR. Zvýšenie obsahu globulínov v krvnej plazme, fibrinogénu, zníženie obsahu albumínu a zníženie počtu erytrocytov je sprevádzané zvýšením ESR.

Jedným z dôvodov vyššieho ESR u žien v porovnaní s mužmi je nižší počet červených krviniek v ženskej krvi. ESR sa zvyšuje so suchým krmivom a nalačno, po očkovaní (v dôsledku zvýšenia obsahu globulínov a fibrinogénu v plazme) počas tehotenstva. Spomalenie ESR je možné pozorovať so zvýšením viskozity krvi v dôsledku zvýšeného odparovania potu (napríklad pri vystavení vysokým vonkajším teplotám), erytrocytóze (napríklad v hornatinách alebo horolezcoch, u novorodencov).

Počet červených krviniek

Počet červených krviniek v periférnej krvi dospelého je: u samcov - (3,9-5,1) * 1012 buniek / l; u žien - (3,7-4,9) • 10 12 buniek / l. Ich počet v rôznych vekových obdobiach u detí a dospelých je uvedený v tabuľke. 1. U starších pacientov je počet erytrocytov v priemere blízko dolnej hranice normálu.

Zvýšenie počtu erytrocytov na jednotku objemu krvi nad hornú hranicu normálu sa nazýva erytrocytóza: u mužov je nad 5,1 • 1012 erytrocytov / l; u žien - nad 4,9 • 10 12 erytrocytov / l. Erytrocytóza je relatívna a absolútna. Relatívna erytrocytóza (bez aktivácie erytropoézy) sa pozoruje pri zvýšení viskozity krvi u novorodencov (pozri tabuľku 1) počas fyzickej práce alebo pri vysokých teplotných účinkoch na organizmus. Absolútna erytrocytóza je dôsledkom zvýšenej erytropoézy, ktorá sa pozoruje, keď sa človek adaptuje na vysočinu alebo medzi ľuďmi vyškolenými na vytrvalostný tréning. Erytrocytóza sa vyvíja pri niektorých ochoreniach krvi (erytrémia) alebo ako symptóm iných ochorení (srdcová alebo pľúcna insuficiencia atď.). V akejkoľvek forme erytrocytózy sa hemoglobín a hematokrit zvyčajne zvyšujú v krvi.

Tabuľka 1. Indikátory červenej krvi u zdravých detí a dospelých

Červené krvinky 10 12 / l

Poznámka. MCV (priemerný korpuskulárny objem) - priemerný objem červených krviniek; MSN (priemerný korpuskulárny hemoglobín), priemerný obsah hemoglobínu v erytrocyte; MCHC (priemerná koncentrácia korpuskulárneho hemoglobínu) - obsah hemoglobínu v 100 ml červených krviniek (koncentrácia hemoglobínu v jednej červenej krvinke).

Erytropénia - pokles počtu červených krviniek v krvi je nižší ako dolná hranica normálu. Môže byť aj relatívna a absolútna. Relatívna erytropénia sa pozoruje pri zvýšení toku tekutiny do tela s nezmenenou erytropoézou. Absolútna erytropénia (anémia) je dôsledkom: 1) zvýšenej deštrukcie krvi (autoimunitnej hemolýzy erytrocytov, nadmernej funkcie sleziny v krvi); 2) znížiť účinnosť erytropoézy (s nedostatkom železa, vitamíny (najmä skupina B) v potrave, nedostatok vnútorného faktora hradu a nedostatočná absorpcia vitamínu B₁₂); 3) strata krvi.

Hlavné funkcie červených krviniek

Transportnou funkciou je prenos kyslíka a oxidu uhličitého (respiračný alebo plynový transport), živín (bielkovín, sacharidov atď.) A biologicky aktívnych (NO) látok. Ochranná funkcia erytrocytov spočíva v ich schopnosti viazať a neutralizovať niektoré toxíny a podieľať sa na procesoch zrážania krvi. Regulačnou funkciou erytrocytov je ich aktívna účasť na udržiavaní acidobázického stavu tela (pH krvi) pomocou hemoglobínu, ktorý môže viazať C0₂ (čím sa znižuje obsah H₂C0₃ v krvi) a má amfolytické vlastnosti. Erytrocyty sa tiež môžu zúčastniť imunologických reakcií organizmu, čo je spôsobené prítomnosťou špecifických zlúčenín (glykoproteínov a glykolipidov) v bunkových membránach, ktoré majú vlastnosti antigénov (aglutinogény).

Životný cyklus erytrocytov

Miesto vzniku červených krviniek v tele dospelého človeka je červená kostná dreň. V procese erytropoézy sú retikulocyty tvorené z polypotentnej kmeňovej hematopoetickej bunky (PSGK) prostredníctvom série prechodných štádií, ktoré vstupujú do periférnej krvi a premieňajú sa na zrelé erytrocyty v priebehu 24 až 36 hodín. Ich životnosť je 3-4 mesiace. Miesto úmrtia je slezina (fagocytóza makrofágmi do 90%) alebo intravaskulárna hemolýza (zvyčajne do 10%).

Funkcie hemoglobínu a jeho zlúčenín

Hlavné funkcie červených krviniek v dôsledku prítomnosti špeciálneho proteínu - hemoglobínu. Hemoglobín sa viaže, transportuje a uvoľňuje kyslík a oxid uhličitý, zabezpečuje dýchacie funkcie krvi, podieľa sa na regulácii pH krvi, vykonáva regulačné a tlmiace funkcie a tiež poskytuje červenú krv a červené krvinky. Hemoglobín plní svoje funkcie len v červených krvinkách. V prípade hemolýzy erytrocytov a uvoľňovania hemoglobínu do plazmy nemôže vykonávať svoje funkcie. Plazmatický hemoglobín sa viaže na proteín haptoglobin, výsledný komplex je zachytený a zničený bunkami fagocytového systému pečene a sleziny. Pri masívnej hemolýze sa hemoglobín z krvi odstráni obličkami a objaví sa v moči (hemoglobinúria). Doba jej chodu je asi 10 minút.

Molekula hemoglobínu má dva páry polypeptidových reťazcov (globín - proteínová časť) a 4 hémy. Heme je komplexná zlúčenina protoporfyrínu IX so železom (Fe2 +), ktorá má jedinečnú schopnosť pripojiť alebo uvoľniť molekulu kyslíka. V tomto prípade zostáva železo, ku ktorému je pripojený kyslík, dvojmocné, môže byť tiež ľahko oxidované na trojmocné. Heme je aktívna alebo takzvaná prostetická skupina a globín je proteínový nosič hemu, ktorý vytvára hydrofóbnu kapsulu a chráni Fe2 + pred oxidáciou.

Existuje množstvo molekulárnych foriem hemoglobínu. Krv dospelého obsahuje HbA (95-98% HbA₁ a 2-3% НbA₂) a HbF (0,1 až 2%). U novorodencov prevláda HbF (takmer 80%) a u plodu (do 3 mesiacov veku) hemoglobín typu Gower I. t

Normálna hladina hemoglobínu v krvi mužov je v priemere 130-170 g / l, u žien - 120-150 g / l, u detí - závisí od veku (pozri tabuľku 1). Celkový obsah hemoglobínu v periférnej krvi je približne 750 g (150 g / l • 5 l krvi = 750 g). Jeden gram hemoglobínu môže viazať 1,34 ml kyslíka. Optimálne plnenie respiračnej funkcie erytrocytmi sa vyznačuje normálnym obsahom hemoglobínu. Obsah (saturácia) v hemoglobíne erytrocytov odráža nasledujúce ukazovatele: 1) farebný index (CP); 2) MCH - priemerný obsah hemoglobínu v erytrocyte; 3) MCHC - koncentrácia hemoglobínu v erytrocyte. Červené krvinky s normálnym obsahom hemoglobínu sú charakterizované CP = 0,8-1,05; MCH = 25,4-34,6 pg; MCHC = 30-37 g / dl a nazývajú sa normochrómne. Bunky so zníženým obsahom hemoglobínu majú CP 1,05; MSN> 34,6 pg; MCHC> 37 g / dl sa nazývajú hyperchrómne.

Príčina hypochrómie erytrocytov je najčastejšie ich tvorba v podmienkach nedostatku železa (Fe 2+) v tele a hyperchrómia v podmienkach nedostatku vitamínu B.₁₂ (kyanokobalamín) a (alebo) kyselina listová. V niektorých oblastiach našej krajiny je nízky obsah Fe 2+ vo vode. Preto ich obyvatelia (najmä ženy) majú väčšiu pravdepodobnosť vzniku hypochromickej anémie. Pre jeho prevenciu je potrebné kompenzovať nedostatok príjmu železa vodou z potravinových výrobkov, ktoré ho obsahujú v dostatočnom množstve alebo špeciálnymi prípravkami.

Zlúčeniny hemoglobínu

Hemoglobín viazaný na kyslík sa nazýva oxyhemoglobin (HbO)₂). Jeho obsah v arteriálnej krvi dosahuje 96-98%; NBO₂, ktorý dal O₂ po disociácii sa nazýva redukovaný (HHb). Hemoglobín viaže oxid uhličitý za vzniku karbhemoglobínu (HbCO)₂). Vzdelávanie НbС0₂ nielen prispieva k preprave CO₂, ale tiež znižuje tvorbu kyseliny uhličitej a tým udržiava plazmový hydrogenuhličitanový pufor. Oxyhemoglobin, redukovaný hemoglobín a karbhemoglobín sa nazývajú fyziologické (funkčné) hemoglobínové zlúčeniny.

Karboxyhemoglobín je zlúčenina hemoglobínu s oxidom uhoľnatým (CO je oxid uhoľnatý). Hemoglobín má významne vyššiu afinitu k CO ako k kyslíku a pri nízkych koncentráciách CO vytvára karboxyhemoglobín, stráca schopnosť viazať kyslík a vytvára ohrozenie života. Ďalšou nefyziologickou zlúčeninou hemoglobínu je methemoglobín. V ňom sa železo oxiduje na trojmocný stav. Methemoglobín nie je schopný reverzibilne reagovať s O₂ a spojenie je funkčne neaktívne. S jeho nadmerným hromadením v krvi existuje aj ohrozenie ľudského života. V tomto ohľade sa methemoglobín a karboxyhemoglobín tiež nazývajú patologické zlúčeniny hemoglobínu.

U zdravého človeka je methemoglobín neustále prítomný v krvi, ale vo veľmi malých množstvách. Methemoglobín je tvorený pôsobením oxidačných činidiel (peroxidy, nitroderiváty organických látok, atď.), Ktoré neustále vstupujú do krvi z buniek rôznych orgánov, najmä čriev. Tvorba methemoglobínu je obmedzená antioxidantmi (glutatión a kyselina askorbová) prítomnými v erytrocytoch a jeho redukcia na hemoglobín sa vyskytuje počas enzymatických reakcií zahŕňajúcich enzýmy erytrocytovej dehydrogenázy.

erytropoéza

Erytropoéza je proces tvorby červených krviniek z PGC. Počet erytrocytov obsiahnutých v krvi závisí od pomeru erytrocytov vytvorených a zničených v tele súčasne. U zdravého človeka je počet vytvorených a kolabujúcich červených krviniek rovnaký, čo zaisťuje udržanie relatívne konštantného počtu červených krviniek v krvi za normálnych podmienok. Kombinácia štruktúry tela, vrátane periférnej krvi, orgánov erytropoézy a deštrukcie červených krviniek sa nazýva Erythron.

U dospelého zdravého človeka sa erytropoéza vyskytuje v hematopoetickom priestore medzi sínusoidmi červenej kostnej drene a končí v krvných cievach. Pod vplyvom bunkových signálov mikroprostredia, aktivovaných produktmi deštrukcie červených krviniek a iných krvných buniek, sa včas pôsobiace PSGC faktory diferencujú na viazané oligopotentné (myeloidné) a potom na jednopotenciálne kmeňové hematopoetické bunky erytroidnej série (PFU-E). Ďalšia diferenciácia buniek erytroidných sérií a tvorba priamych prekurzorov erytrocytov - retikulocyty sa vyskytujú pod vplyvom neskoro pôsobiacich faktorov, medzi ktorými hrá kľúčovú úlohu hormón erytropoetín (EPO).

Retikulocyty vstupujú do cirkulujúcej (periférnej) krvi a do 1-2 dní sa premieňajú na červené krvinky. Obsah retikulocytov v krvi je 0,8-1,5% počtu červených krviniek. Dĺžka života červených krviniek je 3 - 4 mesiace (priemerne 100 dní), po ktorých sú odstránené z krvného obehu. Počas dňa sa približne (20-25) 1010 erytrocytov nahradí retikulocytmi v krvi. Účinnosť erytropoézy je v tomto prípade 92 až 97%; 3-8% progenitorových buniek erytrocytov nedokončí cyklus diferenciácie a sú zničené v kostnej dreni makrofágmi - neúčinnou erytropoézou. V určitých podmienkach (napríklad stimulácia erytropoézy s anémiou) môže neefektívna erytropoéza dosiahnuť 50%.

Erytropoéza závisí od mnohých exogénnych a endogénnych faktorov a je regulovaná komplexnými mechanizmami. Závisí od adekvátneho príjmu vitamínov, železa, ďalších stopových prvkov, esenciálnych aminokyselín, mastných kyselín, bielkovín a energie v potrave. Ich nedostatočná ponuka vedie k rozvoju alimentárnych a iných foriem nedostatočnej anémie. Medzi endogénnymi faktormi regulujúcimi erytropoézu hrajú hlavnú úlohu cytokíny, najmä erytropoetín. EPO je hormón glykoproteínovej povahy a hlavný regulátor erytropoézy. EPO stimuluje proliferáciu a diferenciáciu všetkých progenitorových buniek erytrocytov, počnúc PFU-E, zvyšuje rýchlosť syntézy hemoglobínu v nich a inhibuje ich apoptózu. U dospelých je hlavným miestom syntézy EPO (90%) peritubulárne bunky nocí, pri ktorých sa tvorba a vylučovanie hormónu zvyšuje so znížením tlaku kyslíka v krvi a v týchto bunkách. Syntéza EPO v obličkách sa zvyšuje pod vplyvom rastového hormónu, glukokortikoidov, testosterónu, inzulínu, norepinefrínu (stimuláciou β1-adrenoreceptorov). V malých množstvách sa EPO syntetizuje v pečeňových bunkách (do 9%) a makrofágoch kostnej drene (1%).

Klinika používa na stimuláciu erytropoézy rekombinantný erytropoetín (rHuEPO).

Erytropoéza inhibuje ženské pohlavné hormóny estrogén. Nervovú reguláciu erytropoézy vykonáva ANS. Súčasne je zvýšenie tonusu sympatikovej časti sprevádzané zvýšením erytropoézy a parasympatikom - oslabením.