Ľudský krvný systém
Krvné bunky
Červené krvinky. Červené krvinky alebo červené krvinky sú kruhové disky.
1 mm3 krvi obsahuje 5-6 miliónov červených krviniek. Predstavujú 44-48% celkového objemu krvi. Červené krvinky majú tvar bikonkávneho disku, t.j. Zdá sa, že ploché strany disku sú stlačené, čo z neho robí šišku bez otvoru. V zrelých červených krvinkách nie sú žiadne jadrá. Obsahujú hlavne hemoglobín, ktorého koncentrácia vo vnútrobunkovom vodnom prostredí je približne 34%. [Z hľadiska suchej hmotnosti je obsah hemoglobínu v červených krvinkách 95%; pri výpočte 100 ml krvi je obsah hemoglobínu normálne 12-16 g (12-16 g%) a u mužov je mierne vyšší ako u žien.] Okrem hemoglobínu obsahujú červené krvinky aj rozpustené anorganické ióny (hlavne K +) a rôzne enzýmy.,
Dve konkávne strany poskytujú erytrocytu optimálnu povrchovú plochu, cez ktorú sa môžu vymieňať plyny: oxid uhličitý a kyslík.
U plodu sa primitívne červené krvinky pôvodne tvoria v pečeni, slezine a týmuse. Od piateho mesiaca vnútromaternicového vývoja v kostnej dreni sa postupne začína erytropoéza - tvorba červených krviniek. Vo výnimočných prípadoch (napríklad, keď je normálna kostná dreň nahradená rakovinovým tkanivom), dospelý organizmus môže prejsť späť do tvorby červených krviniek v pečeni a slezine. Za normálnych podmienok však erytropoéza u dospelých prechádza len do plochých kostí (rebrá, hrudná kosť, panvové kosti, lebka a chrbtica).
Červené krvinky sa vyvíjajú z progenitorových buniek, ktorých zdrojom sú tzv. kmeňových buniek. V skorých štádiách tvorby červených krviniek (v bunkách stále v kostnej dreni) sa jasne deteguje bunkové jadro. Ako dozrievanie v bunke sa hromadí hemoglobín, ktorý vzniká počas enzymatických reakcií. Pred vstupom do krvného obehu bunka stráca svoje jadro - v dôsledku extrúzie (extrúzie) alebo deštrukcie bunkovými enzýmami. Pri významnej strate krvi sa červené krvinky tvoria rýchlejšie ako normálne a v tomto prípade sa nezrelé formy obsahujúce jadro môžu dostať do krvného obehu; Samozrejme, je to spôsobené tým, že bunky opustia kostnú dreň príliš rýchlo.
Obdobie zrenia červených krviniek v kostnej dreni - od okamihu objavenia sa najmladšej bunky, rozpoznateľné ako prekurzor červených krviniek, až do úplného zrenia - je 4-5 dní.
Zjednodušená schéma hemopoézy
Život zrelého erytrocytu v periférnej krvi je v priemere 120 dní.
Avšak pri niektorých anomáliách týchto buniek samotných, pri mnohých chorobách, alebo pod vplyvom určitých liekov, môže byť životnosť červených krviniek skrátená.
Väčšina červených krviniek je zničená v pečeni a slezine; Súčasne sa uvoľňuje hemoglobín a rozkladá sa do jeho hem a globínových zložiek. Ďalší osud globínu nebol sledovaný; ako u hemu, ióny železa sa z neho uvoľňujú (a vracajú do kostnej drene).
Strata železa, hemu sa mení na bilirubín - červenohnedý žlčový pigment. Po menších úpravách, ktoré sa vyskytujú v pečeni, sa bilirubín v zložení žlče vylučuje žlčníkom do tráviaceho traktu. Podľa obsahu vo výkaloch konečného produktu jeho transformácií je možné vypočítať rýchlosť deštrukcie červených krviniek. V priemere dospelý organizmus denne rozkladá a tvorí 200 miliárd červených krviniek, čo predstavuje približne 0,8% ich celkového počtu (25 biliónov).
hemoglobín. Hlavnou funkciou erytrocytov je transport kyslíka z pľúc do tkanív tela. Kľúčovú úlohu v tomto procese zohráva hemoglobín - organický červený pigment pozostávajúci z hemu (zlúčenina porfyrínu so železom) a globínového proteínu. Hemoglobín má vysokú afinitu k kyslíku, vďaka čomu je krv schopná niesť oveľa viac kyslíka ako normálny vodný roztok.
Stupeň viazania kyslíka na hemoglobín závisí predovšetkým od koncentrácie kyslíka rozpusteného v plazme. V pľúcach, kde je veľa kyslíka, difunduje z pľúcnych alveol cez steny krvných ciev a vodné prostredie plazmy a vstupuje do červených krviniek; tam sa viaže na hemoglobín - vytvára sa oxyhemoglobín.
V tkanivách, kde je koncentrácia kyslíka nízka, sú molekuly kyslíka oddelené od hemoglobínu a prenikajú do tkaniva v dôsledku difúzie. Nedostatok červených krviniek alebo hemoglobínu vedie k zníženiu prenosu kyslíka a tým k narušeniu biologických procesov v tkanivách.
U ľudí sa rozlišuje fetálny hemoglobín (typ F, plod z plodu) a dospelý hemoglobín (typ A, dospelý - dospelý). Je známych mnoho genetických variant hemoglobínu, ktorých tvorba vedie k abnormalitám erytrocytov alebo ich funkcii. Medzi nimi je hemoglobín S najznámejším ochorením spôsobujúcim srpkovitú anémiu.
Biele krvinky. U zdravého človeka obsahuje 1 mm3 krvi 4 000 až 10 000 leukocytov (v priemere približne 6 000), čo je 0,5–1% objemu krvi. Pomer určitých typov buniek v zložení leukocytov sa môže značne líšiť u rôznych ľudí a dokonca aj u rovnakej osoby v rôznych časoch.
Biele periférne krvinky alebo leukocyty sú rozdelené do dvoch tried v závislosti od prítomnosti alebo neprítomnosti špecifických granúl v ich cytoplazme:
Bunky, ktoré neobsahujú granuly (agranulocyty), - tieto sú lymfocyty a monocyty; ich jadrá sú prevažne pravidelné.
monocyty. Priemer týchto negranulárnych leukocytov je 15 až 20 mikrometrov. Jadro je oválne alebo v tvare fazule, môže byť rozdelené do veľkých lalokov, ktoré sa navzájom prekrývajú. Cytoplazma, ak je zafarbená, je modrastá, obsahuje nevýznamný počet inklúzií, natretých azurovým farbivom v modrofialovej farbe.
Životnosť červených krviniek
Mikrosfocyty, ovalocyty majú nízku mechanickú a osmotickú rezistenciu. Silné opuchnuté erytrocyty aglutinujú a sotva prechádzajú venóznymi sinusoidmi sleziny, kde pretrvávajú a podstupujú lýzu a fagocytózu.
Intravaskulárna hemolýza je fyziologické rozpad červených krviniek priamo v krvnom riečišti. To predstavuje asi 10% všetkých hemolyzujúcich buniek. Tento počet zničených erytrocytov zodpovedá 1 až 4 mg voľného hemoglobínu (ferrohemoglobín, v ktorom Fe2 +) v 100 ml krvnej plazmy. Hemoglobín uvoľnený v krvných cievach v dôsledku hemolýzy sa viaže v krvi na plazmatické bielkoviny, haptoglobín (hapto, I „viažu sa“ v gréčtine), čo sa vzťahuje na α2-globulíny. Výsledný komplex hemoglobín-haptoglobín má Mm 140 až 320 kDa, pričom glomerulárny filter obličiek prechádza molekulami Mm menšími ako 70 kDa. Komplex je absorbovaný RES a je zničený jeho bunkami.
Schopnosť haptoglobínu viazať hemoglobín zabraňuje jeho extrarenálnej eliminácii. Schopnosť haptoglobínu viazať hemoglobín je 100 mg v 100 ml krvi (100 mg%). Prebytok rezervnej hemoglobín-väzbovej kapacity haptoglobínu (pri koncentrácii hemoglobínu 120-125 g / l) alebo pokles jeho hladiny v krvi je sprevádzaný uvoľňovaním hemoglobínu cez obličky močom. To je prípad masívnej intravaskulárnej hemolýzy.
Pri vstupe do renálnych tubulov sa hemoglobín adsorbuje bunkami renálneho epitelu. Hemoglobín reabsorbovaný renálnym tubulárnym epitelom je zničený in situ za vzniku feritínu a hemosiderínu. Je tu hemosideróza renálnych tubulov. Epiteliálne bunky renálnych tubulov, naložené hemosiderínom, sú exfoliované a vylučované močom. Pri hemoglobinémii presahujúcej 125-135 mg v 100 ml krvi je tubulárna reabsorpcia nedostatočná a v moči sa objavuje voľný hemoglobín.
Neexistuje jasný vzťah medzi hladinou hemoglobinémie a výskytom hemoglobinúrie. Pri konštantnej hemoglobinémii sa môže vyskytnúť hemoglobinúria s nižším počtom voľného plazmatického hemoglobínu. Zníženie koncentrácie haptoglobínu v krvi, čo je možné pri dlhodobej hemolýze v dôsledku jeho konzumácie, môže spôsobiť hemoglobinúriu a hemosiderinúriu pri nižších koncentráciách voľného hemoglobínu v krvi. Pri vysokej hemoglobinémii sa časť hemoglobínu oxiduje na methemoglobín (ferryhemoglobín). Možný rozpad hemoglobínu v plazme na subjekt a globín. V tomto prípade je hem viazaný albumínom alebo špecifickým plazmatickým proteínom, hemopexínom. Komplexy potom, podobne ako hemoglobín-haptoglobín, podliehajú fagocytóze. Stromóza erytrocytov sa absorbuje a zničí makrofágmi sleziny alebo sa zachytáva v koncových kapilárach periférnych ciev.
Laboratórne príznaky intravaskulárnej hemolýzy:
Abnormálna intravaskulárna hemolýza sa môže vyskytnúť pri toxickom, mechanickom, radiačnom, infekčnom, imunitnom a autoimunitnom poškodení membrány erytrocytov, nedostatku vitamínov, krvných parazitov. Zvýšená intravaskulárna hemolýza sa pozoruje pri paroxyzmálnej nočnej hemoglobinúrii, enzymatických enzýmoch erytrocytov, parazitóze, najmä malárii, získanej autoimunitnej hemolytickej anémii, komplikáciách po transfúzii, nekompatibilite parenchymálne poškodenie pečene, tehotenstvo a iné ochorenia.
Ako dlho je život červených krviniek?
Pacienti s patológiou hematopoetického systému, je dôležité vedieť, čo je životnosť červených krviniek, ako je starnutie a zničenie červených krviniek a aké faktory znižujú ich životnosť.
Článok pojednáva o týchto a ďalších aspektoch fungovania červených krviniek.
Fyziológia krvi
Jednotný obehový systém v ľudskom tele je tvorený krvou a orgánmi zapojenými do tvorby a deštrukcie krvných orgánov.
Hlavným účelom krvi je transport, udržiavanie vodnej rovnováhy tkanív (úprava pomeru solí a bielkovín, zabezpečenie priepustnosti stien ciev), ochrana (podpora ľudskej imunity).
Schopnosť koagulácie je základnou vlastnosťou krvi, ktorá je potrebná na zabránenie nadmernej straty krvi v prípade poškodenia tkanív tela.
Celkový objem krvi u dospelých závisí od telesnej hmotnosti a je asi 1/13 (8%), to znamená až 6 litrov.
V telách detí je objem krvi relatívne väčší: u detí mladších ako jeden rok je to až 15%, po roku až 11% telesnej hmotnosti.
Celkový objem krvi je udržiavaný na konštantnej úrovni, zatiaľ čo nie všetky dostupné krv sa pohybuje cez krvné cievy a časť z nich je uložená v krvných zásobníkoch - v pečeni, slezine, pľúcach a kožných cievach.
V zložení krvi existujú dve hlavné časti - kvapalina (plazma) a tvarované prvky (erytrocyty, leukocyty, krvné doštičky). Plazma predstavuje 52 - 58% z celkového počtu, pričom krvné bunky predstavujú až 48%.
Červené krvinky, biele krvinky a krvné doštičky sú odkázané na krvinky. Frakcie vykonávajú svoju úlohu a v zdravom organizme počet buniek v každej frakcii neprekračuje určité prípustné limity.
Krvné doštičky spolu s plazmatickými proteínmi pomáhajú zrážať krv, zastaviť krvácanie, zabrániť nadmernej strate krvi.
Biele krvinky - biele krvinky - sú súčasťou ľudského imunitného systému. Leukocyty chránia ľudské telo pred účinkami cudzích telies, rozpoznávajú a ničia vírusy a toxíny.
Biele telá kvôli svojmu tvaru a veľkosti opúšťajú prietok krvi a prenikajú do tkanív, kde vykonávajú svoju hlavnú funkciu.
Erytrocyty sú červené krvinky, ktoré transportujú plyny (väčšinou kyslík) v dôsledku ich obsahu hemoglobínu.
Krv označuje rýchlo sa regenerujúci typ tkaniva. K obnove krvných buniek dochádza v dôsledku rozpadu starých prvkov a syntézy nových buniek, ktorá sa vykonáva v jednom z krvotvorných orgánov.
V ľudskom tele je kostná dreň zodpovedná za produkciu krvných buniek, slezina je krvný filter.
Úloha a vlastnosti červených krviniek
Červené krvinky sú červené krvinky, ktoré vykonávajú transportnú funkciu. Kvôli hemoglobínu, ktorý sa v nich nachádza (až 95% bunkovej hmoty), krvné orgány dodávajú kyslík z pľúc do tkanív a oxidu uhličitého v opačnom smere.
Hoci priemer buniek je od 7 do 8 μm, ľahko prechádzajú cez kapiláry s priemerom menším ako 3 μm v dôsledku schopnosti deformovať ich cytoskelet.
Červené krvinky vykonávajú niekoľko funkcií: nutričné, enzymatické, respiračné a ochranné.
Červené krvinky prenášajú aminokyseliny z tráviacich orgánov do buniek, transportujú enzýmy, vykonávajú výmenu plynov medzi pľúcami a tkanivami, viažu toxíny a uľahčujú ich odstraňovanie z tela.
Celkový objem červených krviniek v krvi je obrovský, červené krvinky - najpočetnejší typ krvných elementov.
Pri vykonávaní všeobecného krvného testu v laboratóriu sa vypočíta koncentrácia telies v malom objeme materiálu - v 1 mm 3.
Prípustné hodnoty červených krviniek v krvi sa líšia u rôznych pacientov a závisia od veku, pohlavia a dokonca miesta bydliska.
Červené krvinky
Červené krvinky - červené krvinky alebo červené krvinky sú kruhové disky s priemerom 7,2 - 7,9 μm a priemernou hrúbkou 2 μm (μm = mikrón = 1/106 m). V 1 mm3 krvi obsahuje 5-6 miliónov červených krviniek. Predstavujú 44–48% celkového objemu krvi.
Červené krvinky majú tvar bikonkávneho disku, t.j. Zdá sa, že ploché strany disku sú stlačené, čo z neho robí šišku bez otvoru. V zrelých červených krvinkách nie sú žiadne jadrá. Obsahujú hlavne hemoglobín, ktorého koncentrácia vo vnútrobunkovom vodnom médiu je cca. 34%. [Z hľadiska suchej hmotnosti je obsah hemoglobínu v červených krvinkách 95%; na 100 ml krvi je obsah hemoglobínu zvyčajne 12–16 g (12–16 g%) a u mužov je mierne vyšší ako u žien.] Okrem hemoglobínu obsahujú erytrocyty rozpustené anorganické ióny (hlavne K +) a rôzne enzýmy., Dve konkávne strany poskytujú erytrocytu optimálnu povrchovú plochu, cez ktorú sa môžu vymieňať plyny: oxid uhličitý a kyslík. Tvar buniek teda do značnej miery určuje účinnosť toku fyziologických procesov. U ľudí je plocha povrchov, cez ktoré dochádza k výmene plynu, v priemere 3820 m 2, čo je 2000-krát väčšia ako plocha tela.
U plodu sa primitívne červené krvinky pôvodne tvoria v pečeni, slezine a týmuse. Od piateho mesiaca vnútromaternicového vývoja v kostnej dreni sa postupne začína erytropoéza - tvorba červených krviniek. Vo výnimočných prípadoch (napríklad, keď je normálna kostná dreň nahradená rakovinovým tkanivom), dospelý organizmus môže prejsť späť do tvorby červených krviniek v pečeni a slezine. Za normálnych podmienok však erytropoéza u dospelých prechádza len do plochých kostí (rebrá, hrudná kosť, panvové kosti, lebka a chrbtica).
Červené krvinky sa vyvíjajú z progenitorových buniek, ktorých zdrojom sú tzv. kmeňových buniek. V skorých štádiách tvorby červených krviniek (v bunkách stále v kostnej dreni) sa jasne deteguje bunkové jadro. Ako dozrievanie v bunke sa hromadí hemoglobín, ktorý vzniká počas enzymatických reakcií. Pred vstupom do krvného obehu bunka stráca svoje jadro - v dôsledku extrúzie (extrúzie) alebo deštrukcie bunkovými enzýmami. Pri významnej strate krvi sa červené krvinky tvoria rýchlejšie ako normálne a v tomto prípade sa nezrelé formy obsahujúce jadro môžu dostať do krvného obehu; Samozrejme, je to spôsobené tým, že bunky opustia kostnú dreň príliš rýchlo. Obdobie dozrievania červených krviniek v kostnej dreni - od okamihu objavenia sa najmladšej bunky, rozpoznateľné ako predchodca červených krviniek, až do úplného zrenia - je 4-5 dní. Život zrelého erytrocytu v periférnej krvi je v priemere 120 dní. Avšak pri niektorých anomáliách týchto buniek samotných, pri mnohých chorobách, alebo pod vplyvom určitých liekov, môže byť životnosť červených krviniek skrátená.
Väčšina erytrocytov je zničená v pečeni a slezine; Súčasne sa uvoľňuje hemoglobín a rozkladá sa do jeho hem a globínových zložiek. Ďalší osud globínu nebol sledovaný; ako u hemu, ióny železa sa z neho uvoľňujú (a vracajú do kostnej drene). Strata železa, hemu sa mení na bilirubín - červenohnedý žlčový pigment. Po menších úpravách, ktoré sa vyskytujú v pečeni, sa bilirubín v zložení žlče vylučuje žlčníkom do tráviaceho traktu. Podľa obsahu vo výkaloch konečného produktu jeho transformácií je možné vypočítať rýchlosť deštrukcie červených krviniek. V priemere dospelý organizmus denne rozkladá a tvorí 200 miliárd červených krviniek, čo predstavuje približne 0,8% ich celkového počtu (25 biliónov).
Červené krvinky
Erytrocyty (z gréčtiny. Ἐρυθρός - červená a κύτος - nádoba, bunka), tiež známe ako červené krvinky, sú krvné bunky stavovcov (vrátane ľudí) a hemolymfy niektorých bezstavovcov (sipunculidae, v ktorých plávajú erytrocyty v dutine telomu [1]). a niektoré lastúrniky [2]). Sú nasýtené kyslíkom v pľúcach alebo v žiabre a potom ho šíria (kyslík) cez telo zvieraťa.
Cytoplazma erytrocytov je bohatá na hemoglobín - červený pigment obsahujúci atóm železa, ktorý je schopný viazať kyslík a dáva červené krvinky červenú farbu.
Ľudské erytrocyty sú veľmi malé elastické bunky diskoidného bikonkávneho tvaru s priemerom 7 až 10 mikrometrov. Veľkosť a elasticita im pomáhajú pri pohybe cez kapiláry, ich tvar poskytuje veľkú plochu povrchu, čo uľahčuje výmenu plynu. Chýbajú bunkové jadro a väčšina organel, čo zvyšuje obsah hemoglobínu. Približne 2,4 milióna nových červených krviniek sa tvorí v kostnej dreni každú sekundu [3]. Cirkulujú v krvi približne 100 až 120 dní a potom sú absorbované makrofágmi. Približne štvrtina všetkých buniek v ľudskom tele sú červené krvinky [4].
Obsah
Červené krvinky sú vysoko špecializované bunky, ktorých funkciou je transport kyslíka z pľúc do telesných tkanív a transport oxidu uhličitého (CO2) v opačnom smere. U stavovcov okrem cicavcov majú erytrocyty jadro, v cicavčích erytrocytoch chýba jadro.
Najviac špecializované erytrocyty cicavcov sú zbavené jadrá a organely v zrelom stave a majúce tvar bikonkávneho disku, čo spôsobuje vysoký pomer plochy k objemu, čo uľahčuje výmenu plynov. Vlastnosti cytoskeletu a bunkovej membrány umožňujú, aby erytrocyty podstúpili významné deformácie a obnovili tvar (ľudské erytrocyty s priemerom 8 μm prechádzajú cez kapiláry s priemerom 2–3 μm).
Transport kyslíka zabezpečuje hemoglobín (Hb), ktorý predstavuje približne 98% hmotnosti proteínov cytoplazmy erytrocytov (v neprítomnosti iných štruktúrnych zložiek). Hemoglobín je tetramér, v ktorom každý proteínový reťazec nesie hém - komplex protoporfyrínu IX s 2-valentným iónom železa, kyslík je reverzibilne koordinovaný s Fe2 + iónom hemoglobínu, pričom vzniká oxyhemoglobín HbO2:
Charakteristickým znakom väzby kyslíka na hemoglobín je jeho alosterická regulácia - stabilita oxyhemoglobínu padá v prítomnosti kyseliny 2,3-difosfoglycerovej, medziproduktu glykolýzy a v menšej miere aj oxidu uhličitého, ktorý prispieva k uvoľňovaniu kyslíka v tkanivách, ktoré ho potrebujú.
K prenosu oxidu uhličitého červenými krvinkami dochádza za účasti karboanhydrázy 1 obsiahnutej v ich cytoplazme. Tento enzým katalyzuje reverzibilnú tvorbu bikarbonátu z vody a oxidu uhličitého difundujúceho do erytrocytov:
V dôsledku toho sa v cytoplazme akumulujú vodíkové ióny, avšak pokles pH nie je významný kvôli vysokej pufrovej kapacite hemoglobínu. V dôsledku akumulácie iónov bikarbonátu v cytoplazme vzniká koncentračný gradient, avšak ióny hydrogenuhličitanu môžu opustiť bunku len v prípade, ak je zachovaná rovnovážna distribúcia náboja medzi vnútorným a vonkajším prostredím oddeleným cytoplazmatickou membránou, t.j. Membrána erytrocytov je prakticky nepriepustná pre katióny, ale obsahuje chloridové iónové kanály, v dôsledku čoho je uvoľňovanie hydrogenuhličitanu z erytrocytu sprevádzané vstupom chloridového aniónu do neho (chloridový posun).
Tvorba červených krviniek (erytropoéza) sa vyskytuje v kostnej dreni lebky, rebier a chrbtice a u detí sa vyskytuje aj v kostnej dreni na koncoch dlhých kostí rúk a nôh. Životnosť erytrocytov je 3-4 mesiace, deštrukcia (hemolýza) sa vyskytuje v pečeni a slezine. Pred vstupom do krvi červené krvinky prechádzajú niekoľkými stupňami proliferácie a diferenciácie v zložení erytro- nu - červeného hemopoetického zárodku.
Krv pluripotentných kmeňových buniek (CCM) poskytuje predchodcu myelopoietic bunky (CFU-GEMMA), ktorá v prípade, že erytropoézy umožní myelopoiesis predok bunky (BFU-E), ktorý už dáva unipotentní bunky citlivé na erytropoietín (CFU-E).
Jednotka tvoriaca kolónie erytrocytov (CFU-E) spôsobuje vznik erytroblastov, ktoré sú prostredníctvom tvorby pronormoblastov už produkované morfologicky odlišnými potomkovými bunkami, normoblastmi (postupne prechádzajúcimi štádiami):
- Erytroblast. Jeho rozlišujúce znaky sú: priemer 20 - 25 mikrónov, veľké jadro (viac ako 2/3 celej bunky) s 1 - 4 jasne tvorenými nukleolmi, jasná bazofilná cytoplazma s fialovým odtieňom. Okolo jadra sa nachádza osvetlenie cytoplazmy (tzv. Perinukleárne osvietenie) a na periférii sa môžu tvoriť výbežky cytoplazmy (tzv. Uši). Posledné 2 znaky, hoci sú charakteristické pre etirobroblasty, nie sú pozorované vo všetkých z nich.
- Pronormotsit. Charakteristické vlastnosti: priemer 10-20 mikrónov, jadro stráca jadrá, chromatínové hrudky. Cytoplazma začína zosvetľovať, zväčšuje sa perinukleárne osvietenie.
- Bazofilnyynormoblast. Charakteristické znaky: priemer 10-18 µm, jadro bez jadier. Chromatín začína byť segmentovaný, čo vedie k nerovnomernému vnímaniu farbív, vytváraniu zón hydroxy a bazochromatínu (tzv. „Kolesové jadro“).
- Polychromatofilný normoblast. Charakteristické vlastnosti: priemer 9-12 mikrónov, v jadre začínajú pyknotické (deštruktívne) zmeny, obežné koleso však zostáva. Cytoplazma získava hydrofilitu v dôsledku vysokej koncentrácie hemoglobínu.
- Oxyfilný normoblast. Charakteristické vlastnosti: priemer 7-10 mikrónov, jadro je citlivé na pyknózu a posunuté na perifériu bunky. Cytoplazma je jasne ružová a v blízkosti jadra sa nachádzajú fragmenty chromatínu (Jolyho telo).
- Retikulocytov. Charakteristické vlastnosti: priemer 9-11 mikrónov, so supravitálnym sfarbením má žltozelenú cytoplazmu a modro-fialové retikulum. Pri maľovaní podľa Romanovského-Giemsa nie sú v porovnaní so zrelými erytrocytmi žiadne výrazné znaky. V štúdii užitočnosti, rýchlosti a adekvátnosti erytropoézy sa vykonáva špeciálna analýza počtu retikulocytov.
- Normotsit. Zrelý erytrocyt s priemerom 7-8 mikrónov, ktorý nemá jadro (v strede je osvetlenie), cytoplazma je ružovo-červená.
Hemoglobín sa začína akumulovať už v štádiu CFU-E, avšak jeho koncentrácia je dostatočne vysoká na to, aby zmenila farbu bunky len na úrovni polychromatofilného normocytu. To isté sa deje s vyhynutím (a následným zničením) jadra - s CFU, ale je vytlačené len v neskorších štádiách. Nie poslednú úlohu v tomto procese u ľudí hrá hemoglobín (jeho hlavným typom je Hb-A), ktorý je vysoko toxický pre samotnú bunku.
V vtákoch, plazoch, obojživelníkov a rybách jadro jednoducho stráca svoju aktivitu, ale zachováva si schopnosť reaktivácie. Súčasne s vymiznutím jadra, keď erytrocyty rastú, ribozómy a ďalšie zložky podieľajúce sa na syntéze proteínov miznú z cytoplazmy. Retikulocyty vstupujú do obehového systému a po niekoľkých hodinách sa stávajú plnohodnotnými erytrocytmi.
Hemopoéza (v tomto prípade erytropoéza) sa študuje podľa metódy slezinných kolónií, vyvinutých E. McCullochom a J. Till [en].
Erytropoéza, životnosť a starnutie erytrocytov
Tvorba červených krviniek alebo erytropoéza sa vyskytuje v červenej kostnej dreni. Erytrocyty spolu s hematopoetickým tkanivom sa nazývajú „červené krvinky“ alebo erytron.
Na tvorbu červených krviniek je potrebné železo a množstvo vitamínov.
Žehlite telo prijíma z hemoglobínu rozkladu červených krviniek as jedlom. Trojmocné železo potraviny sa premení na dvojmocné železo látkou v črevnej sliznici. Pomocou proteínu transferínu sa železo absorbuje a transportuje plazmou do kostnej drene, kde sa inkorporuje do molekuly hemoglobínu. Nadbytok železa sa ukladá v pečeni vo forme zlúčeniny s proteínom - feritínom alebo s proteínom a lipoidom - hemosiderínom. S nedostatkom železa sa vyvíja anémia nedostatku železa.
Vitamín B12 (kyanokobalamín) a kyselina listová sú potrebné na tvorbu červených krviniek. Vitamín B12 vstupuje do tela s jedlom a nazýva sa vonkajším faktorom tvorby krvi. Pre jeho absorpciu je nevyhnutná látka (gastromukoproteid), ktorá je produkovaná žľazami sliznice pylorickej časti žalúdka a nazýva sa interný faktor tvorby krvi. S nedostatkom vitamínu B12 sa vyvíja chudokrvnosť s nedostatkom B12, čo môže byť buď s nedostatočným príjmom potravy (pečeň, mäso, vajcia, kvasinky, otruby), alebo v neprítomnosti vnútorného faktora (resekcia dolnej tretiny žalúdka). Vitamín B12 podporuje syntézu globínov, vitamín B12 a kyselina listová sa podieľajú na syntéze DNA v jadrových formách červených krviniek. Vitamín B2 (riboflavín) je nevyhnutný na tvorbu lipidovej strómy červených krviniek. Vitamín B6 (pyridoxín) sa podieľa na tvorbe hemu. Vitamín C stimuluje vstrebávanie železa z čriev, zvyšuje účinok kyseliny listovej. Vitamín E (a-tokoferol) a vitamín PP (kyselina pantoténová) posilňujú lipidovú membránu erytrocytov a chránia ich pred hemolýzou.
Pre normálnu erytropoézu sú potrebné stopové prvky. Meď pomáha vstrebávať železo v črevách a prispieva k začleneniu železa do štruktúry hemu. Nikel a kobalt sa podieľajú na syntéze hemoglobínu a molekúl obsahujúcich hem, ktoré využívajú železo. V tele sa 75% zinku nachádza v erytrocytoch v zložení enzýmu karboanhydráza. Nedostatok zinku spôsobuje leukopéniu. Selén, pôsobiaci na vitamín E, chráni membránu erytrocytov pred poškodením voľnými radikálmi.
Fyziologickými regulátormi erytropoézy sú erytropoetíny, ktoré sa tvoria hlavne v obličkách, ako aj v pečeni, slezine a v malých množstvách sú neustále prítomné v krvnej plazme zdravých ľudí. Erytropoetíny zvyšujú proliferáciu progenitorových buniek erytroidnej série - CFU-E (erytrocytová jednotka tvoriaca kolónie) a urýchľujú syntézu hemoglobínu. Stimulujú syntézu mediátorovej RNA, nevyhnutnej na tvorbu enzýmov, ktoré sa podieľajú na tvorbe hemu a globínu. Erytropoetíny tiež zvyšujú prietok krvi v krvných cievach hematopoetického tkaniva a zvyšujú produkciu retikulocytov v krvi. Produkcia erytropoetínu je stimulovaná počas hypoxie rôzneho pôvodu: pobytu človeka v horách, straty krvi, anémie a ochorení srdca a pľúc. Erytropoéza je aktivovaná mužskými pohlavnými hormónmi, čo spôsobuje vyšší obsah červených krviniek u mužov ako u žien. Stimulanty erytropoézy sú somatotropný hormón, tyroxín, katecholamíny, interleukíny. Inhibícia erytropoézy je spôsobená špeciálnymi látkami - inhibítormi erytropoézy, ktoré vznikajú, keď sa zvyšuje množstvo cirkulujúcich erytrocytov, napríklad u ľudí, ktorí zostupujú z hôr. Erytropoéza je inhibovaná ženskými pohlavnými hormónmi (estrogénmi), keylonmi. Sympatický nervový systém aktivuje erytropoézu, parasympatiku - inhibuje. Nervové a endokrinné účinky na erytropoézu sa zrejme uskutočňujú prostredníctvom erytropoetínov.
Intenzita erytropoézy sa posudzuje podľa počtu retikulocytov, prekurzorov erytrocytov. Normálne je ich počet 1 - 2%.
Deštrukcia erytrocytov sa uskutočňuje v pečeni, slezine, v kostnej dreni cez bunky mononukleárneho fagocytového systému. Produkty rozkladu erytrocytov sú tiež krvné stimulanty.
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 (IgG), ktoré pri interakcii s týmito protilátkami vytvárajú komplexy, ktoré zabezpečujú „rozpoznanie“ ich makrofágov a následnú fagocytózu takýchto erytrocytov. Pri starnutí červených krviniek dochádza k porušeniu ich funkcie výmeny plynov.
Životnosť červených krviniek je
Životnosť červených krviniek - koľko je?
Pacienti s patológiou hematopoetického systému, je dôležité vedieť, čo je životnosť červených krviniek, ako je starnutie a zničenie červených krviniek a aké faktory znižujú ich životnosť.
Článok pojednáva o týchto a ďalších aspektoch fungovania červených krviniek.
Fyziológia krvi
Jednotný obehový systém v ľudskom tele je tvorený krvou a orgánmi zapojenými do tvorby a deštrukcie krvných orgánov.
Hlavným účelom krvi je transport, udržiavanie vodnej rovnováhy tkanív (úprava pomeru solí a bielkovín, zabezpečenie priepustnosti stien ciev), ochrana (podpora ľudskej imunity).
Schopnosť koagulácie je základnou vlastnosťou krvi, ktorá je potrebná na zabránenie nadmernej straty krvi v prípade poškodenia tkanív tela.
Celkový objem krvi u dospelých závisí od telesnej hmotnosti a je asi 1/13 (8%), to znamená až 6 litrov.
V telách detí je objem krvi relatívne väčší: u detí mladších ako jeden rok je to až 15%, po roku až 11% telesnej hmotnosti.
Celkový objem krvi je udržiavaný na konštantnej úrovni, zatiaľ čo nie všetky dostupné krv sa pohybuje cez krvné cievy a časť z nich je uložená v krvných zásobníkoch - v pečeni, slezine, pľúcach a kožných cievach.
V zložení krvi existujú dve hlavné časti - kvapalina (plazma) a tvarované prvky (erytrocyty, leukocyty, krvné doštičky). Plazma predstavuje 52 - 58% z celkového počtu, pričom krvné bunky predstavujú až 48%.
Červené krvinky, biele krvinky a krvné doštičky sú odkázané na krvinky. Frakcie vykonávajú svoju úlohu a v zdravom organizme počet buniek v každej frakcii neprekračuje určité prípustné limity.
Krvné doštičky spolu s plazmatickými proteínmi pomáhajú zrážať krv, zastaviť krvácanie, zabrániť nadmernej strate krvi.
Biele krvinky - biele krvinky - sú súčasťou ľudského imunitného systému. Leukocyty chránia ľudské telo pred účinkami cudzích telies, rozpoznávajú a ničia vírusy a toxíny.
Biele telá kvôli svojmu tvaru a veľkosti opúšťajú prietok krvi a prenikajú do tkanív, kde vykonávajú svoju hlavnú funkciu.
Erytrocyty sú červené krvinky, ktoré transportujú plyny (väčšinou kyslík) v dôsledku ich obsahu hemoglobínu.
Krv označuje rýchlo sa regenerujúci typ tkaniva. K obnove krvných buniek dochádza v dôsledku rozpadu starých prvkov a syntézy nových buniek, ktorá sa vykonáva v jednom z krvotvorných orgánov.
V ľudskom tele je kostná dreň zodpovedná za produkciu krvných buniek, slezina je krvný filter.
Úloha a vlastnosti červených krviniek
Červené krvinky sú červené krvinky, ktoré vykonávajú transportnú funkciu. Kvôli hemoglobínu, ktorý sa v nich nachádza (až 95% bunkovej hmoty), krvné orgány dodávajú kyslík z pľúc do tkanív a oxidu uhličitého v opačnom smere.
Hoci priemer buniek je od 7 do 8 μm, ľahko prechádzajú cez kapiláry s priemerom menším ako 3 μm v dôsledku schopnosti deformovať ich cytoskelet.
Červené krvinky vykonávajú niekoľko funkcií: nutričné, enzymatické, respiračné a ochranné.
Červené krvinky prenášajú aminokyseliny z tráviacich orgánov do buniek, transportujú enzýmy, vykonávajú výmenu plynov medzi pľúcami a tkanivami, viažu toxíny a uľahčujú ich odstraňovanie z tela.
Celkový objem červených krviniek v krvi je obrovský, červené krvinky - najpočetnejší typ krvných elementov.
Pri vykonávaní všeobecného krvného testu v laboratóriu sa vypočíta koncentrácia telies v malom objeme materiálu - v 1 mm3.
Prípustné hodnoty červených krviniek v krvi sa líšia u rôznych pacientov a závisia od veku, pohlavia a dokonca miesta bydliska.
Zvýšený počet erytrocytov u dojčiat v prvých dňoch po narodení je spôsobený vysokým obsahom kyslíka v krvi detí počas vývoja plodu.
Zvýšenie koncentrácie červených krviniek pomáha chrániť telo dieťaťa pred hypoxiou v prípade nedostatočného prívodu kyslíka z materskej krvi.
Pre obyvateľov vysočiny je charakteristická zmena v normálnom výkone červených krviniek veľkým spôsobom.
Pri zmene miesta bydliska na rovný terén sa hodnoty objemu červených krviniek vracajú k všeobecným normám.
Zvýšenie a zníženie počtu červených tiel v krvi sa považuje za jeden zo symptómov vývoja patológií vnútorných orgánov.
Zvýšenie koncentrácie červených krviniek sa pozoruje pri ochoreniach obličiek, CHOCHP, srdcových defektov, zhubných nádorov.
Zníženie počtu červených krviniek je typické pre pacientov s anémiou rôzneho pôvodu a pacientov s rakovinou.
Tvorba červených krviniek
Bežným materiálom hematopoetického systému pre krvné bunky sú polypotentné nediferencované bunky, z ktorých sa produkujú červené krvinky, biele krvinky, lymfocyty a krvné doštičky v rôznych štádiách syntézy.
S rozdelením týchto buniek zostáva len malá časť vo forme kmeňových buniek, ktoré zostávajú v kostnej dreni, as vekom sa prirodzene znižuje počet pôvodných materských buniek.
Väčšina získaných telies sa diferencuje, vytvárajú sa nové typy buniek. Červené krvinky sa produkujú vo vnútri ciev červenej kostnej drene.
Proces tvorby krvných buniek je regulovaný vitamínmi a mikroelementmi (železo, meď, mangán atď.). Tieto látky urýchľujú produkciu a diferenciáciu zložiek krvi, podieľajú sa na syntéze ich zložiek.
Hemopoéza je tiež regulovaná vnútornými príčinami. Produkty štiepenia krvných elementov sa stávajú stimulátorom syntézy nových krvných buniek.
Erytropoetín hrá úlohu hlavného regulátora erytropoézy. Hormon stimuluje tvorbu červených krviniek z predchádzajúcich buniek, zvyšuje rýchlosť uvoľňovania retikulocytov z kostnej drene.
Erytropoetín je produkovaný v tele dospelého obličkami, malý počet je produkovaný pečeňou. Zvýšenie počtu červených krviniek v dôsledku nedostatku kyslíka v tele. Obličky a pečeň aktívne produkujú hormón v prípade nedostatku kyslíka.
Priemerná životnosť červených krviniek je 100 - 120 dní. V ľudskom tele je neustále aktualizovaný sklad červených krviniek, ktorý je doplnený rýchlosťou až 2,3 milióna za sekundu.
Proces diferenciácie červených krviniek je prísne monitorovaný, aby sa zachovala stálosť počtu cirkulujúcich červených telies.
Kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim čas a rýchlosť tvorby červených krviniek je koncentrácia kyslíka v krvi.
Systém diferenciácie červených krviniek je vysoko citlivý na zmeny hladiny kyslíka v tele.
Starnutie a smrť červených krviniek
Životnosť červených krviniek je 3-4 mesiace. Potom sa z krvného obehu odstránia červené krvinky, aby sa eliminovala ich nadmerná akumulácia v cievach.
Stáva sa, že červené telá zomierajú okamžite po vytvorení v kostnej dreni. Mechanické poškodenie môže viesť k zničeniu červených krviniek v skorom štádiu tvorby (poranenie vedie k poškodeniu ciev a tvorbe hematómov, kde sú červené krvinky zničené).
Nedostatok mechanickej odolnosti voči prietoku krvi ovplyvňuje život červených krviniek a zvyšuje ich životnosť.
Teoreticky, s výnimkou deformácie, červené krvinky môžu cirkulovať krvou donekonečna, ale takéto podmienky nie sú možné pre ľudské cievy.
Počas svojej existencie červené krvinky trpia viacnásobným poškodením, čo vedie k zhoršeniu difúzie plynu cez bunkovú membránu.
Účinnosť výmeny plynu je výrazne znížená, takže tieto červené krvinky musia byť odstránené z tela a nahradené novými.
Ak poškodené červené krvinky nie sú zničené v čase, ich membrána sa začína rozkladať v krvi, uvoľňuje hemoglobín.
Proces, ktorý by mal normálne prebiehať v slezine, sa vyskytuje priamo v krvnom obehu, ktorý je plný prenikania proteínov do obličiek a rozvoja zlyhania obličiek.
Zastaralé červené krvinky sa odstránia z krvného obehu slezinou, kostnou dreňou a pečeňou. Makrofágy rozpoznávajú bunky, ktoré už dlho cirkulujú krvou.
Takéto bunky obsahujú nízky počet receptorov alebo sú významne poškodené. Erytrocyt sa absorbuje makrofágom a počas procesu sa uvoľňuje ión železa.
V modernej medicíne, pri liečbe diabetes mellitus, hrajú dôležitú úlohu údaje o erytrocytoch (čo je ich očakávaná dĺžka života, ktorá ovplyvňuje produkciu krvných orgánov), pretože pomáhajú určiť obsah glykovaného hemoglobínu.
Na základe týchto informácií môžu lekári pochopiť, ako sa zvýšila koncentrácia cukru v krvi za posledných 90 dní.
Erytropoéza, životnosť a starnutie erytrocytov
Tvorba červených krviniek alebo erytropoéza sa vyskytuje v červenej kostnej dreni. Erytrocyty spolu s hematopoetickým tkanivom sa nazývajú „červené krvinky“ alebo erytron.
Na tvorbu červených krviniek je potrebné železo a množstvo vitamínov.
Žehlite telo prijíma z hemoglobínu rozkladu červených krviniek as jedlom. Trojmocné železo potraviny sa premení na dvojmocné železo látkou v črevnej sliznici. Pomocou proteínu transferínu sa železo absorbuje a transportuje plazmou do kostnej drene, kde sa inkorporuje do molekuly hemoglobínu. Nadbytok železa sa ukladá v pečeni vo forme zlúčeniny s proteínom - feritínom alebo s proteínom a lipoidom - hemosiderínom. S nedostatkom železa sa vyvíja anémia nedostatku železa.
Vitamín B12 (kyanokobalamín) a kyselina listová sú potrebné na tvorbu červených krviniek. Vitamín B12 vstupuje do tela s jedlom a nazýva sa vonkajším faktorom tvorby krvi. Pre jeho absorpciu je nevyhnutná látka (gastromukoproteid), ktorá je produkovaná žľazami sliznice pylorickej časti žalúdka a nazýva sa interný faktor tvorby krvi. S nedostatkom vitamínu B12 sa vyvíja chudokrvnosť s nedostatkom B12, čo môže byť buď s nedostatočným príjmom potravy (pečeň, mäso, vajcia, kvasinky, otruby), alebo v neprítomnosti vnútorného faktora (resekcia dolnej tretiny žalúdka). Vitamín B12 podporuje syntézu globínov, vitamín B12 a kyselina listová sa podieľajú na syntéze DNA v jadrových formách červených krviniek. Vitamín B2 (riboflavín) je nevyhnutný na tvorbu lipidovej strómy červených krviniek. Vitamín B6 (pyridoxín) sa podieľa na tvorbe hemu. Vitamín C stimuluje vstrebávanie železa z čriev, zvyšuje účinok kyseliny listovej. Vitamín E (a-tokoferol) a vitamín PP (kyselina pantoténová) posilňujú lipidovú membránu erytrocytov a chránia ich pred hemolýzou.
Pre normálnu erytropoézu sú potrebné stopové prvky. Meď pomáha vstrebávať železo v črevách a prispieva k začleneniu železa do štruktúry hemu. Nikel a kobalt sa podieľajú na syntéze hemoglobínu a molekúl obsahujúcich hem, ktoré využívajú železo. V tele sa 75% zinku nachádza v erytrocytoch v zložení enzýmu karboanhydráza. Nedostatok zinku spôsobuje leukopéniu. Selén, pôsobiaci na vitamín E, chráni membránu erytrocytov pred poškodením voľnými radikálmi.
Fyziologickými regulátormi erytropoézy sú erytropoetíny, ktoré sa tvoria hlavne v obličkách, ako aj v pečeni, slezine a v malých množstvách sú neustále prítomné v krvnej plazme zdravých ľudí. Erytropoetíny zvyšujú proliferáciu progenitorových buniek erytroidnej série - CFU-E (erytrocytová jednotka tvoriaca kolónie) a urýchľujú syntézu hemoglobínu. Stimulujú syntézu mediátorovej RNA, nevyhnutnej na tvorbu enzýmov, ktoré sa podieľajú na tvorbe hemu a globínu. Erytropoetíny tiež zvyšujú prietok krvi v krvných cievach hematopoetického tkaniva a zvyšujú produkciu retikulocytov v krvi. Produkcia erytropoetínu je stimulovaná počas hypoxie rôzneho pôvodu: pobytu človeka v horách, straty krvi, anémie a ochorení srdca a pľúc. Erytropoéza je aktivovaná mužskými pohlavnými hormónmi, čo spôsobuje vyšší obsah červených krviniek u mužov ako u žien. Stimulanty erytropoézy sú somatotropný hormón, tyroxín, katecholamíny, interleukíny. Inhibícia erytropoézy je spôsobená špeciálnymi látkami - inhibítormi erytropoézy, ktoré vznikajú, keď sa zvyšuje množstvo cirkulujúcich erytrocytov, napríklad u ľudí, ktorí zostupujú z hôr. Erytropoéza je inhibovaná ženskými pohlavnými hormónmi (estrogénmi), keylonmi. Sympatický nervový systém aktivuje erytropoézu, parasympatiku - inhibuje. Nervové a endokrinné účinky na erytropoézu sa zrejme uskutočňujú prostredníctvom erytropoetínov.
Intenzita erytropoézy sa posudzuje podľa počtu retikulocytov, prekurzorov erytrocytov. Normálne je ich počet 1 - 2%.
Deštrukcia erytrocytov sa uskutočňuje v pečeni, slezine, v kostnej dreni cez bunky mononukleárneho fagocytového systému. Produkty rozkladu erytrocytov sú tiež krvné stimulanty.
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 (IgG), ktoré pri interakcii s týmito protilátkami vytvárajú komplexy, ktoré zabezpečujú „rozpoznanie“ ich makrofágov a následnú fagocytózu takýchto erytrocytov. Pri starnutí červených krviniek dochádza k porušeniu ich funkcie výmeny plynov.
Po prvýkrát sa erytrocyty objavujú v nemertíne, mäkkýšoch, annelidoch, ostnokožcoch (primárne hnilobe). Červené krvinky bezstavovcov sú relatívne veľké, hlavne jadrové bunky, obsah respiračného pigmentu v nich je malý.
V procese evolúcie organizmov existuje tendencia znižovať veľkosť červených krviniek, ale celkové množstvo kyslíka obsiahnutého v krvi sa zvyšuje. Hemoglobín sa môže viazať kyslíkom, oxidom uhličitým a inými plynmi. U erytrocytov, ktoré majú guľovitý tvar a sú naplnené hemoglobínom, sa respiračná funkcia (transport plynov) uskutočňuje prevažne len prostredníctvom hemoglobínu, ktorý sa nachádza v oblasti blízkej membrány, pretože plyny nemajú čas preniknúť do hrúbky erytrocytu. Ukazuje sa, že časť hemoglobínu sa nezúčastňuje na preprave plynu a červených krviniek niesť márne. V priebehu vývoja je hemoglobín obsiahnutý v jednej veľkej bunke rozdelený do niekoľkých malých buniek. S poklesom veľkosti červených krviniek sa zvyšuje celkový objem hemoglobínu transportujúcich plynov v krvi, takže obsah kyslíka v ňom môže byť väčší ako v prípade, ak by bol tento hemoglobín vo veľkých bunkách. Obrázok 3 ukazuje pomer veľkosti erytrocytov u rôznych zvierat. Je vidieť, že u cicavcov je veľkosť buniek oveľa nižšia ako u vtákov, plazov a obojživelníkov. Najväčšie červené krvinky v chvostnatých obojživelníkov, medzi ktoré patria najmä mloky a proteasy. Veľkosť ich červených krviniek je asi 70 mikrometrov (1 mikrón = 0,001 mm). Na porovnanie majú ľudské erytrocyty priemer približne 8 mikrometrov a toto, ako je možné vidieť na obrázku 3, ešte nie je najmenšie.
tj v prípade stavovcov je koncentrácia erytrocytov prirodzene nepriamo úmerná ich veľkosti. Vývoj samotného erytrocytu, berúc do úvahy jeho hlavnú funkciu kyslíkového nosiča, prešiel cestou znižovania intenzity 2 respirácie samotnej bunky a straty jej jadier, pretože jadrové bunky vynakladajú viac kyslíka na svoje potreby výmeny než tie, ktoré nie sú jadrové. Navyše tento proces nenastal abstraktne. Je úzko spätý so životným štýlom určitej skupiny zvierat, s úrovňou ich energetického metabolizmu, inými slovami, s podmienkami existencie tohto druhu.
Respiračné pigmenty sa objavujú v ranom období histórie živočíšneho sveta. Hemoglobín sa nachádza v bunkách nálevníkov, chýba v črevnej dutine a znovu sa objavuje v červoch a nemertíne. Ako najstarší respiračný pigment sa hemoglobín v priebehu následného vývoja najviac rozšíril. Okrem toho je jeho lokalizácia odlišná: v hemolymfách, v krvných bunkách, vo svaloch, nervoch a iných bunkách tela. Len v sérii stavovcov je hemoglobín pevne fixovaný v červených krvinkách. Je ich jediným typom respiračného pigmentu v krvi.
Primordial pacienti majú pestrý súbor respiračných pigmentov (hemocyanín, hemoglobín, hemiritrín) a rôzne lokalizácie. Secondary majú spravidla hemoglobín. Skutočnosť, že tento pigment je obsiahnutý v plazme aj v erytrocytoch, bola jednou z výhod oproti hemocyanínu, ktorý sa nachádza výlučne v rozpustenom stave. Je zrejmé, že kvalitatívne charakteristiky respiračného pigmentu sú určené podmienkami existencie organizmu. Pigmenty sa javili ako prispôsobenie sa nedostatku kyslíka.
Otázka, prečo si príroda, jednoznačne preferujúca hemoglobín, zachovala iné pigmenty - hemocyanín s meďou, hemovanadínom s vanádom atď. Po prijatí týchto pigmentov z prírody pod vplyvom špecifických podmienok organizmy naďalej existovali bezpečne, pričom si uchovávali svoje formy milióny rokov. Avšak u väčšiny skupín zvierat sa uprednostňuje evolúcia hemoglobínu, zrejme ako najvhodnejšieho pigmentu. Hemoglobín sa tiež prenáša na všetky stavovce.
Vytvorené prvky krvi.
Priemerné hodnoty na liter pre krvné bunky: - erytrocyty (4,5-5,5) x 1012 - leukocyty (4-8) x 109 krvných doštičiek (150-350) x 109 Leukocyty sa tiež delia do skupín: • neutrofily (neutrofilné granulocyty ) 60-70% • eozinofily (eozinofilné granulocyty) 2-3% • bazofily (bazofilné granulocyty) 0,5-1% • lymfocyty 20-30%
Erytrocyty (červené krvinky) sú kruhové štruktúry s tvarom disku so stredným priemerom 7,5 mikrónov. Biconcave im dáva optimálny pomer povrchovej plochy k objemu. Táto forma prispieva k absorpcii a uvoľňovaniu kyslíka (pretože difúzia prechádza na krátke vzdialenosti) a uľahčuje pasívnu deformáciu počas priechodu úzkymi kapilárami. Obsah erytrocytovej bunky je takmer úplne obsadený červeným hemoglobínom obsahujúcim železo, ktorý reverzibilne viaže kyslík. Okysličený hemoglobín (v arteriálnej krvi) má jasne červenú farbu, chudobnú na kyslík (v žilovej krvi) - tmavočervenú.
Normálne je počet červených krviniek u mužov asi 5,3 x 1012 buniek na liter, u žien - 4,6 x 1012 buniek / l; ich množstvo závisí od požiadaviek tela na kyslík a na prítomnosť kyslíka v pľúcach. Napríklad vo vysokej nadmorskej výške sa táto hodnota zvyšuje (erytrocytémia). Ak sa v dôsledku patologických procesov tvorba alebo životnosť červených krviniek stane nedostatočnou, vyskytne sa anémia. Jeho najčastejšie príčiny sú nedostatok železa, nedostatok vitamínu Bj2 a nedostatok kyseliny listovej.
Vzdelávanie, životnosť a zničenie
Miesto vzniku a dozrievania erytrocytov sú kmeňové bunky červenej kostnej drene. V procese zrenia strácajú jadrá a bunkové organely a vstupujú do systému periférneho krvného obehu (obehového systému). Každú minútu človek produkuje asi 160 miliónov červených krviniek. Posledný stupeň dozrievania erytrocytov v krvi (retikulocyty; približne 1%) môže byť rozpoznaný granulovanou štruktúrou, viditeľnou ako oddelené škvrny. Po strate krvi sa zvyšuje počet retikulocytov v krvi.
Priemerná životnosť červených krviniek je 120 dní. Sú hlavne zničené v slezine alebo pečeni. Tá časť molekuly hemoglobínu, ktorá neobsahuje železo, tvorí žlčový pigment (bilirubín). Uvoľnené železo môže byť uskladnené a znovu použité vo výrobe hemoglobínu.
V hypertonických roztokoch erytrocyty strácajú vodu a zmenšujú sa (bunková membrána získava hrudkovitý tvar), v hypotonických roztokoch absorbujú vodu a lámu (hemolýzu). Hemoglobín vystupuje a bunky sa stávajú priehľadnými.
Okrem červených krviniek obsahuje krv relatívne bezfarebné bunky - biele krvinky (leukocyty). Patria sem granulocyty (polymorfonukleárne leukocyty alebo polymorfonukleárne bunky), lymfocyty a monocyty. Ich priemerná dĺžka života, na rozdiel od dĺžky života červených krviniek, sa veľmi líši a pohybuje sa od niekoľkých hodín po niekoľko rokov. Spolu s orgánmi imunitného systému (slezina, brzlík (brzlík), lymfatické uzliny, mandle atď.) Tvoria biele krvinky imunitný systém, ktorý je rozdelený na nešpecifické a špecifické.
Počet leukocytov sa pohybuje od 4 x 109 do 8 x 109 buniek / l, ale môže byť oveľa väčší - 10 x 109 buniek / l (leukocytóza). Stav, pri ktorom sa ich počet znižuje pod 2 x 109 buniek / l, sa nazýva leukopénia (napríklad po poškodení miesta ich vzniku). Leukocyty, podobne ako erytrocyty, sa tvoria v červenej kostnej dreni a po dozrievaní a reprodukcii idú do krvného obehu. Lymfocyty sú výnimkou, pretože ich kmeňové bunky sú v kostnej dreni, ale môžu sa množiť a diferencovať v iných lymfatických orgánoch (napríklad v týmuse alebo lymfatických uzlinách).
Väčšina leukocytov používa krv len ako dopravný prostriedok z miesta ich vzniku v kostnej dreni do miesta ich fungovania. Tieto bunky vykonávajú svoje imunitné funkcie takmer výlučne mimo cievneho systému, t.j. v spojivovom tkanive alebo v lymfoidných orgánoch. Po prechode cez steny kapilár a postkapilárnych žíl (diapedéza leukocytov) sa môžu pohybovať nezávisle amoeboidným pohybom.
Granulocyty v nich obsiahnuté granule (granulované bunkové inklúzie) sa delia na neutrofily, eozinofily a bazofily. Všetky majú jadrá pozostávajúce z niekoľkých lalokov (polymorfonukleárnych leukocytov, polymorfonukleárnych buniek). Naproti tomu nezrelé štádiá môžu byť rozpoznané bodným jadrom.
Neutrofilné granulocyty sa tiež nazývajú fagocyty, pretože zachytávajú cudzie látky fagocytózou (z gréckeho fágínu - jesť, hltať). Sú súčasťou nešpecifického imunitného systému a ako prvé sa dostanú do miesta zápalu. Granule týchto buniek obsahujú množstvo lyzozomálnych enzýmov (hydrolytických, proteolytických enzýmov), ktoré ničia patogény a bunkové zvyšky, čo ich robí neškodnými. Výsledkom je, že polymorfné neutrofily vo väčšine prípadov zomierajú (čo vedie k tvorbe hnisu).
Eozinofily sú tiež schopné fagocytózy, najmä komplexov antigén-protilátka. Podieľajú sa na alergických reakciách väzbou a inaktiváciou nadbytku histamínu vylučovaného žírnymi bunkami alebo bazofilnými granulocytmi. Hlavnou úlohou eozinofilov je teda obmedziť alergické reakcie. Okrem toho ich granule obsahujú rad rýchlo pôsobiacich enzýmov, ktoré sa uvoľňujú, keď je potrebné poškodiť ich cieľové bunky.
Basofily tvoria veľmi malý podiel ľudských krvných buniek. Ich granule obsahujú hlavne histamín a heparín. Histamín je zodpovedný za okamžitú precitlivenosť (zvýšená priepustnosť ciev, kontrakcia tkaniva hladkého svalstva), zatiaľ čo heparín vykazuje antikoagulačné (antikoagulačné) vlastnosti.
Lymfocyty prítomné v obehovom systéme (malé lymfocyty) majú veľkosť erytrocytov, zatiaľ čo veľké lymfocyty sú prítomné hlavne v lymfoidných orgánoch. Lymfocyty majú výrazne väčšie jadro a ich cytoplazma je bohatá na bunkové organely. Tieto bunky so špecifickou imunitou sú tiež tvorené v červenej kostnej dreni, ale dosahujú rôzne lymfoidné orgány pozdĺž cesty krvného prietoku a tam sa vyvíjajú do buniek špecifického imunitného systému.
Toto sú biele krvinky najväčšej veľkosti. Vyznačujú sa oválnym alebo fazuľovým jadrom a mnohými lyzozómami v cytoplazme. Podobne ako iné leukocyty, aj monocyty sa tvoria v červenej kostnej dreni, ale po vstupe do krvného riečišťa v nej zostávajú len 20-30 hodín, potom monocyty opustia cievny systém a premenia sa na tkanivové makrofágy. V imunitnom systéme vykonávajú monocyty a makrofágy mnohé úlohy, ktoré sa zúčastňujú najmä na nešpecifickej imunitnej odpovedi. Medzi ich funkcie patrí fagocytóza a intracelulárna deštrukcia (štiepenie) baktérií, húb, parazitov, ako aj poškodených buniek v tele. Okrem toho sa podieľajú na špecifickej imunite, pretože prenášajú informácie o cudzích antigénoch do lymfocytov.
Krvné doštičky alebo doštičky hrajú hlavnú úlohu pri zrážaní krvi a hemostáze (proces zastavenia krvácania). Sú tvorené v kostnej dreni oddelením časti cytoplazmy od obrovských buniek kostnej drene (megakaryocytov) a vstupujú do krvného obehu vo forme nepravidelných platní. Ich cytoplazma neobsahuje jadro a má malé množstvo organel. Životnosť krvných doštičiek je asi 5-10 dní, potom sú zničené v slezine. Keď je poškodená cievna stena, na nej sa nalepia krvné doštičky a rozpadnú sa, čím sa uvoľňujú enzýmy (napríklad trombokináza). Tieto sa kombinujú s ďalšími faktormi (trombín, fibrinogén) na zrážanie krvi.
Červené krvinky sú to. Čo sú červené krvinky?
Červené krvinky (z gréčtiny. Ἐρυθρός - červená a κύτος - nádoba, bunka), tiež známe ako červené krvinky - ľudské krvinky, stavovce a niektoré bezstavovce (ostnokožce).
funkcie
Hlavnou funkciou červených krviniek je prenos kyslíka z pľúc do tkanív tela a transport oxidu uhličitého (oxidu uhličitého) v opačnom smere.
Okrem účasti na procese dýchania však vykonávajú aj nasledujúce funkcie v tele:
- podieľať sa na regulácii acidobázickej rovnováhy;
- podpora izotónie krvi a tkanív;
- Aminokyseliny a lipidy sú adsorbované z krvnej plazmy a prenesené do tkanív.
Tvorba červených krviniek
Tvorba červených krviniek (erytropoéza) sa vyskytuje v kostnej dreni lebky, rebier a chrbtice a u detí sa vyskytuje aj v kostnej dreni na koncoch dlhých kostí rúk a nôh. Stredná dĺžka života je 3-4 mesiace, deštrukcia (hemolýza) sa vyskytuje v pečeni a slezine. Pred vstupom do krvi červené krvinky prechádzajú niekoľkými stupňami proliferácie a diferenciácie v zložení erytro- nu - červeného hemopoetického zárodku.
a) Z hematopoetických kmeňových buniek sa objaví veľká bunka s jadrom, ktorá nemá charakteristickú červenú farbu - megaloblast
b) Potom sa zmení na červenú - teraz je to erytroblast
c) zmenšuje sa veľkosť v procese vývoja - teraz je to normocyty
d) stráca svoje jadro - teraz je to retikulocyt. V vtákoch, plazoch, obojživelníkov a rybách jadro jednoducho stráca svoju aktivitu, ale zachováva si schopnosť reaktivácie. Súčasne s vymiznutím jadra, keď erytrocyty rastú, ribozómy a ďalšie zložky podieľajúce sa na syntéze proteínov miznú z cytoplazmy.
Retikulocyty vstupujú do obehového systému a po niekoľkých hodinách sa stávajú plnohodnotnými erytrocytmi.
Štruktúra a zloženie
Typicky majú červené krvinky tvar bikonkávneho disku a obsahujú hlavne respiračný pigmentový hemoglobín. U niektorých zvierat (napríklad ťava, žaba) sú červené krvinky oválne.
Obsah červených krviniek je reprezentovaný hlavne respiračným pigmentom hemoglobínu, ktorý spôsobuje červenú krv. Avšak v skorých štádiách je množstvo hemoglobínu v nich malé a v erytroblastovom štádiu je bunková farba modrá; neskôr sa bunka stane sivou a po úplnom dozrievaní získa červenú farbu.
Erytrocyty (červené krvinky) osoby.
Dôležitú úlohu v erytrocyte zohráva bunková (plazmová) membrána, ktorá prenáša plyny (kyslík, oxid uhličitý), ióny (Na, K) a vodu. Transmembránové proteíny, glykoforíny, ktoré v dôsledku veľkého počtu zvyškov kyseliny sialovej zodpovedajú za približne 60% negatívneho náboja na povrchu erytrocytov, prenikajú plazmidom.
Na povrchu lipoproteínovej membrány sú špecifické antigény glykoproteínovej povahy - aglutinogény - faktory systémov krvných skupín (študovalo sa viac ako 15 systémov krvných skupín: AB0, Rh, Duffy, Kell, Kidd) spôsobujúce aglutináciu erytrocytov.
Účinnosť fungovania hemoglobínu závisí od veľkosti povrchu kontaktu erytrocytu s prostredím. Celkový povrch všetkých červených krviniek v tele je väčší, tým menšia je ich veľkosť. V dolných stavovcoch sú erytrocyty veľké (napríklad u obojživelníkov obojživelníkov ocasy o priemere 70 µm), erytrocyty u vyšších stavovcov sú menšie (napríklad v koze - priemer 4 µm). U ľudí je priemer červených krviniek 7,2-7,5 mikrónov, hrúbka - 2 mikróny, objem - 88 mikrónov ³.
Krvná transfúzia
Pri transfúzii krvi od darcu k príjemcovi sú možné aglutinácie (lepenie) a hemolýza (deštrukcia) erytrocytov. Aby sa tomu zabránilo, mali by sa vziať do úvahy krvné skupiny objavené K. Landsteinerom a J. Janským v roku 1900. Aglutinácia je spôsobená proteínmi nachádzajúcimi sa na povrchu erytrocytových antigénov (aglutinogénov) a protilátok (aglutinínov) v plazme. Existujú 4 krvné skupiny, z ktorých každá sa vyznačuje rôznymi antigénmi a protilátkami. Transfúzia je možná len medzi zástupcami rovnakého typu krvi. Ale napríklad krvná skupina (0) je univerzálnym darcom a IV (AB) je univerzálnym príjemcom.
Miesto v tele
Tvar bikonkávneho disku poskytuje priechod červených krviniek cez úzke medzery kapilár. V kapilárach sa pohybujú rýchlosťou 2 centimetre za minútu, čo im dáva čas na prenos kyslíka z hemoglobínu na myoglobín. Myoglobín pôsobí ako mediátor, pričom z krvi hemoglobínu berie kyslík a prenáša ho na cytochrómy vo svalových bunkách.
Počet erytrocytov v krvi sa normálne udržiava na konštantnej úrovni (4,5 - 5 miliónov erytrocytov u osoby s 1 mm3 krvi, 15,4 milióna (lamy) a 13 miliónov (kozy) erytrocytov u niektorých kopytníkov a 500 000 u plazov. na 1,65 milióna, u chrupavkovitých rýb - 90–130 tisíc.) Celkový počet červených krviniek sa znižuje s anémiou, zvyšuje sa s polycytémiou.
Priemerná dĺžka života ľudského erytrocytu je 125 dní (približne 2,5 milióna erytrocytov sa tvorí každú sekundu a rovnaký počet sa zničí). U psov - 107 dní u králikov a mačiek - 68.
patológie
Pri rôznych ochoreniach krvi môžu červené krvinky zmeniť farbu, veľkosť, počet a tvar; môžu mať napríklad kosáčikovitý, oválny alebo cieľový tvar.
Keď sa acidobázická rovnováha krvi zmení v smere okyslenia (z 7,43 na 7,33), erytrocyty sa zlepia vo forme mincových stĺpcov alebo ich agregácie.
Priemerný obsah hemoglobínu u mužov je 13,3–18 g% (alebo 4,0–5,0 * 1012 jednotiek), u žien 11,7–15,8% (alebo 3,9–4,7 x 1012 jednotiek). Jednotkou hladiny hemoglobínu je percento hemoglobínu v 1 gramu červených krviniek.