Röda blodkroppar

Erytrocyter eller röda blodskivor i en hälsosam person är övervägande (upp till 70%) formad som en biconcave-skiva. Skivans yta är 1,7 gånger större än ytan av en kropp med samma volym men sfärisk; samtidigt förändras skivan måttligt utan att sträcka cellmembranet. Utan tvekan möjliggör formen av en biconcave-skiva, som ökar ytan av erytrocyten, transport av ett större antal olika substanser. Men det viktigaste är att formen på en biconcave-skiva medger att den röda blodkroppen passerar genom kapillärerna. I det här fallet uppträder ett utsprång i den smala delen av erytrocyten i form av en tunn bröstvårt som går in i kapillären och gradvis avtar i en stor del. Dessutom kan erytrocyten vrida sig i mitten smala delen i form av en figur åtta, dess innehåll från den bredare änden rullar mot mitten, på grund av vilken det fritt kommer in i kapillären.

Samtidigt, som framgår av elektronmikroskopi, är formen av erytrocyter hos friska människor och speciellt i olika blodsjukdomar mycket varierande. Normalt domineras av diskocyter, som kan ha en eller flera utväxter. Mycket mindre vanligt erytrocyter som mulberry, välvd och sfärisk, erytrocyter, celliknande "tömd boll" och degenerativa former av erytrocyter (fig. 2a). I patologi (ympning, anemi) finns planoocyter, stomatocyter, echinocyter, ovocyter, schizocyter och en ful form (fig 2b).

Extremt bytbar och storleken på den röda blodkroppen. Deras diameter är normalt lika med 7,0-7,7 mikron, tjocklek - 2 mikron, volym 76-100 mikron, ytarea 140-150 mikron 2.

Röda blodkroppar med en diameter på mindre än 6,0 mikron kallas mikrocyter. Om erytrocytens diameter är normal kallas den en normocyt. Slutligen, om diametern överstiger normen, så kallas sådana röda blodkroppar makrocyter.

Närvaron Microcytos (ökning i antalet små röda blodkroppar), makrocytos (större ökning av antalet röda blodkroppar), anisocytos (avsevärd variabilitet storlekar) och poikilocytos (avsevärd variation form) innebär en kränkning av erytropoes.

Erythrocyten är omgiven av ett plasmamembran, vars struktur är den mest väl studerade. Erytrocytmembranet, som andra celler, består av två lager av fosfolipider. Omkring ¼ av membranytan upptas av proteiner som "flyter" eller penetrerar lipidskikten. Det totala området av erytrocytmembranet når 140 mikron 2. En av membranproteinerna - spektrin - ligger på dess inre sida och bildar en elastisk foder, på grund av vilken erytrocyten inte förstörs, men ändrar sin form när den passerar genom smala kapillärer. Det andra proteinet, glykoprotein-glykophorinet penetrerar båda lipidskikten i membranet och sticker ut. Till dess polypeptidkedjor är bundna grupper av monosackarider kopplade till sialinsyramolekyler.

Membranet innehåller proteinkanaler genom vilka joner utbyts mellan cytoplasma av erytrocyten och det extracellulära mediet. Erytrocytmembranet är permeabelt för Na + och K + -katjoner, men det är särskilt bra vid passande syre, koldioxid, Cl- och HCO3-anjoner. Kompositionen innehåller ca 140 erytrocyt enzymer, inkluderande antioxidantenzymsystemet, och Na * -, K + - och Ca2 + -beroende ATPas, som ger särskilt jontransport över erytrocytmembranet och upprätthålla sin membranpotential. Den senare, som framgår av forskningen i vår avdelning, är endast -3-5 mV för en rödblod av en groda (Rusyaev VF, Savushkin AV). För humana och däggdjurserytrocyter varierar membranpotentialen från -10 till -30 mV. Cytoskeletten i form av rör och mikrofilament som passerar genom cellen är frånvarande i erytrocyten, vilket ger elasticitet och deformerbarhet - vid behov nödvändiga egenskaper när de passerar genom smala kapillärer.

Normalt är antalet röda blodkroppar 4-5'1012 / liter eller 4-5 miljoner i 1 μl. Hos kvinnor är erytrocyterna mindre än hos män, och som regel inte överskrider 4,5'1012 / liter. Dessutom kan antalet erytrocyter under graviditeten sjunka till 3,5 eller till och med 3,2 '1012 / liter, och detta anses av många forskare vara norm.

Vissa läroböcker och studieguider indikerar att antalet röda blodkroppar normalt når 5,5-6,0 × 10 12 / liter och ännu högre. En sådan "norm" indikerar emellertid blodproppar, vilket skapar förutsättningar för en ökning av blodtrycket och utvecklingen av trombos.

Vid en person som väger 60 kg är blodmängden ca 5 liter och det totala antalet röda blodkroppar är 25 biljoner. För att föreställa oss den här stora figuren ger vi följande exempel. Om du sätter alla röda blodkroppar från en person till en annan får du en "kolumn" höjd på mer än 60 km. Den totala ytan på alla röda blodkroppar hos en person är extremt stor och lika med 4000 m 2. För att räkna alla röda blodkroppar hos en person skulle det ta 475 000 år om du räknar dem med en hastighet av 100 röda blodkroppar per minut.

Dessa siffror visar återigen hur viktigt funktionen att leverera celler och vävnader med syre. Det bör noteras att själva erytrocyten är extremt opretentiös för bristen på syre, eftersom dess energi erhålles genom glykolys och en pentos shunt.

Normalt är antalet erytrocyter föremål för små svängningar. I olika sjukdomar kan antalet erytrocyter minska. Detta tillstånd kallas erytropeni (anemi). En ökning av antalet röda blodkroppar utanför det normala intervallet kallas erytrocytos. Det senare inträffar under hypoxi och utvecklas ofta som kompensationsreaktion hos invånare i höga bergsområden. Dessutom observeras uttalad erytrocytos i sjukdomen i blodsystemet - polycytemi.

Huvudfunktionerna hos erytrocyter är associerade med närvaron i deras sammansättning av ett särskilt kromoproteinprotein, vilket kallas hemoglobin.

Erytrocyter: funktioner, blodkvantitetsnormer, orsaker till avvikelser

De första skollektionerna om människokroppens struktur presenterar de viktigaste "invånarna i blodet: röda blodkroppar - röda blodkroppar (Er, RBC), som bestämmer färgen på grund av järnet i dem och vita (leukocyter), vars närvaro inte är synlig, eftersom de påverkar inte.

humana röda blodkroppar, till skillnad från djur, inte har en kärna, men innan han förlorade den, måste de gå hela vägen från-erytroblast celler, som endast börjar syntesen av hemoglobin, för att nå den sista kärnfasen - normoblaster ackumulera hemoglobin, och bli en mogen enucleated cell vars huvudkomponent är rött blodpigment.

Vad folk gjorde med röda blodkroppar, studera deras egenskaper, och runt om i världen har försökt deras wrap (vände 4 gånger), och myntkolonner staplas (52.000 kilometer) och röda blodkroppar området jämfört med området för mänskliga kroppsytan (erytrocyter överträffade alla förväntningar deras område var 1,5 tusen gånger högre).

Dessa unika celler...

En annan viktig egenskap hos röda blodkroppar är deras biconcaveform, men om de var sfäriska skulle den totala ytarean vara 20% mindre verklig. Förmågan hos röda blodkroppar är emellertid inte bara i storleken på deras totala areal. På grund av biconcave skivformen:

1. Röda blodkroppar kan bära mer syre och koldioxid.
2. För att visa plasticitet och fritt passera genom smala hål och krökta kapillärkärl, det vill säga för unga fullvängda celler i blodet finns det praktiskt taget inga hinder. Förmågan att tränga in i kroppens yttersta hörn är förlorad med ålder av röda blodkroppar, liksom under deras patologiska förhållanden, när deras form och storlek förändras. Till exempel, spherocytes, falcate, vikter och päron (poikilocytos) inte innehar sådan hög plasticitet inte kan tränga in i de smala kapillärer macrocytes och dessutom megalocytes (anisocytos), och därför problemet deras modifierade celler fungerar inte så perfekt.

Den kemiska sammansättningen av Er representeras huvudsakligen av vatten (60%) och torr rester (40%), där 90-95% upptas av det röda blodpigmentet, hemoglobin och resterande 5-10% fördelas mellan lipider (kolesterol, lecitin, kefalin), proteiner, kolhydrater, salter (kalium, natrium, koppar, järn, zink) och naturligtvis enzymer (kolsyraanhydras, kolinesteras, glykolytisk etc.).

De cellulära strukturerna som vi är vana vid att markera i andra celler (kärnor, kromosomer, vacuoler), Er är frånvarande som onödigt. Röda blodkroppar lever upp till 3 - 3,5 månader och blir sedan gamla och med hjälp av erytropoietiska faktorer som släpps när en cell förstörs, ger de befaller att det är dags att byta ut dem med nya - unga och friska.

Den röda blodkroppen kommer från sina föregångare, som i sin tur härstammar från stamcellen. Röda blodkroppar reproduceras om allt är normalt i kroppen, i benmärgen av platta ben (skalle, ryggrad, båren, revben, bäckenben). I fall där benmärgen inte kan producera dem (tumörskada), "röda blodkroppar" kommer ihåg att andra organ (lever, tymus, mjälte) var involverade i intrauterin utveckling och tvinga kroppen att starta erytropoiesen i försummade platser.

Hur många ska vara normala?

Det totala antalet röda blodkroppar som finns i kroppen som helhet och koncentrationen av röda blodkroppar som ligger längs blodbanan är olika begrepp. Totalt antal inkluderar celler som ännu inte har lämnat benmärgen, har gått till depotet i händelse av oförutsedda omständigheter eller satt segel för utförandet av sina omedelbara uppgifter. Kombinationen av alla tre erytrocytpopulationer kallas erytron. Eritronen innehåller från 25 x 10 12/1 (Tera / liter) till 30 x 10 12/1 röda blodkroppar.

Antalet erytrocyter i vuxnas blod skiljer sig från kön och hos barn beroende på ålder. sålunda:

• Normen hos kvinnor varierar från 3,8 till 4,5 x 10 12/1 respektive de har också mindre hemoglobin;
• Vad är en normal indikator för en kvinna kallas en mild anemi hos män, eftersom den nedre och övre gränsen för den röda blodkroppen är märkbart högre: 4.4 x 5.0 x 10 12 / l (detsamma gäller hemoglobin);
• Hos barn under ett år förändras koncentrationen av röda blodkroppar ständigt, så för varje månad (för nyfödda - varje dag) finns det en norm. Och om plötsligt i ett blodprov höjs röda blodkroppar på ett barn av två veckor till 6,6 x 10 12 / l, då kan detta inte betraktas som en patologi, bara för nyfödda en sådan hastighet (4,0-6,6 x 10 12 / l).
• Vissa fluktuationer observeras efter ett år av livet, men normala värden är inte helt olika än hos vuxna. Hos ungdomar 12-13 år motsvarar hemoglobininnehållet i erytrocyter och erytrocytnivån i sig vuxnas norm.

Förhöjda nivåer av röda blodkroppar i blodet kallas erytrocytos, vilket är absolut (sant) och omfördelande. Omfördelande erytrocytos är inte en patologi och uppträder när röda blodkroppar är förhöjda under vissa omständigheter:

1. Bo i höglandet;
2. Aktiv fysisk arbetskraft och sport;
3. Emosionell upphetsning
4. Dehydrering (förlust av kroppsvätska för diarré, kräkningar, etc.).

Höga hastigheter av röda blodkroppar i blodet är ett tecken på patologi och sann erytrocytos om de var resultatet av ökad bildning av röda blodkroppar som orsakas av obegränsad proliferation (tillväxt) av cellen progenitor och dess differentiering till mogna röda blodkroppar formen (erythremia).

En minskning av koncentrationen av röda blodkroppar kallas erytropeni. Det observeras i blodförlust, inhibering av erytropoies, nedbrytning av erytrocyter (hemolys) under inverkan av negativa faktorer. Låga röda blodkroppar och låg Hb i röda blodkroppar är ett tecken på anemi.

Vad säger förkortningen?

Moderna hematologiska analysatorer, förutom hemoglobin (HGB), låga eller höga blod röda blodkroppar (RBC), hematokrit (HCT), och andra konventionella analyser kan räkna och andra faktorer, vilka betecknas med förkortningen av de latinska och är inte alls klart för läsaren:

• SIT - genomsnittlig halt av hemoglobin, den hastighet med vilken studiet av analysatorn 27-31 m, kan vara associerad med en färgindikeringsenhet (CPU) som indikerar graden av mättnad av hemoglobin i erytrocyter. CPU beräknas med formeln, den är normalt lika med eller större än 0,8, men överstiger inte 1. Enligt färgindex bestäms normokromi (0,8-1), röd blodcellshypokromi (mindre än 0,8), hyperchromi (mer än 1). SIT används sällan för att bestämma arten av anemi, dess ökning är mer vägledande för hyperkromisk megaloblastisk anemi som åtföljer levercirros. En minskning av SIT-värden indikerar förekomsten av hyperchromi av erytrocyter, som är karakteristisk för IDA (järnbristanemi) och neoplastiska processer.
• MCHC (den genomsnittliga koncentrationen av hemoglobin i Er) korrelerar med den genomsnittliga volymen röda blodkroppar och det genomsnittliga innehållet av hemoglobin i röda blodkroppar, beräknat på hemoglobin och hematokritvärden. MCHC minskar med hypokromisk anemi och talassemi.
• MCV (medelvärdet av röda blodkroppar) är en mycket viktig indikator som bestämmer typen av anemi med egenskaperna hos röda blodkroppar (normocyter är normala celler, mikrocyter är liliputianer, makrocyter och megalocyter är jättar). Förutom differentieringen av anemi används MCV för att upptäcka kränkningar av vatten-saltbalans. Höga värden i indexet indikerar hypotoniska störningar i plasma, sänkt, tvärtom, hypertonisk tillstånd.
• RDW - fördelning av röda blodkroppar i volymen (anisocytos) indikerar heterogeniteten hos cellpopulationen och hjälper till att differentiera anemi beroende på värdena. Fördelningen av röda blodkroppar i volym (tillsammans med beräkningen av MCV) sänks med mikrocytiska anemier, men det bör studeras samtidigt med ett histogram, vilket också ingår i funktionerna hos moderna enheter.

Förutom alla listade fördelar med erytrocyter, skulle jag vilja notera ytterligare en:

Röda blodkroppar betraktas som en spegel som speglar tillståndet hos många organ. En typ av indikator som kan "känna" problemet eller låter dig övervaka den patologiska processens gång är erytrocytsedimenteringshastigheten (ESR).

Stort skepp - stor resa

Varför är röda blodkroppar så viktiga för diagnos av många patologiska tillstånd? Deras speciella roll strömmar och bildas på grund av unika möjligheter, och så att läsaren kan föreställa sig den sanna betydelsen av röda blodkroppar, kommer vi att försöka lista deras ansvar i kroppen.

Verkligen är de röda blodkroppens funktionella uppgifter brett och mångsidiga:

1. De transporterar syre till vävnaderna (med deltagande av hemoglobin).
2. Bära koldioxid (med deltagande utöver hemoglobin, enzymet kolsyraanhydras och jonbytaren Cl- / HCO₃).
3. De utför en skyddsfunktion, eftersom de kan adsorbera skadliga ämnen och bära antikroppar (immunoglobuliner), komplementära systemets komponenter, bildade immunkomplex (At-Ag) på deras yta och syntetisera också en antibakteriell substans som kallas erytrin.
4. Delta i utbyte och reglering av vatten-saltbalans.
5. Ge näring till vävnaderna (röda blodkroppar adsorberar och överför aminosyror).
6. Delta i att upprätthålla informationslänkar i kroppen på grund av överföringen av makromolekyler som dessa bindningar tillhandahåller (kreativ funktion).
7. De innehåller tromboplastin, som lämnar cellen under förstörelsen av röda blodkroppar, vilket är en signal för koagulationssystemet för att starta hyperkoagulering och bildandet av blodproppar. Förutom tromboplastin bär erytrocyter heparin som förhindrar trombos. Således är det aktiva deltagandet av röda blodkroppar i blodproppsprocessen uppenbart.
8. Röda blodkroppar kan undertrycka hög immunoreaktivitet (spela rollen som suppressorer), som kan användas vid behandling av olika tumör- och autoimmuna sjukdomar.
9. De deltar i reglering av produktion av nya celler (erytropoies) genom att frigöra erytropoietiska faktorer från förstörda gamla röda blodkroppar.

Röda blodkroppar förstörs huvudsakligen i levern och mjälte för att bilda sönderdelningsprodukter (bilirubin, järn). Förresten, om vi betraktar varje cell separat, blir den inte så röd, snarare gulaktig-röd. Efter att ha ackumulerats i enorma massor av miljoner blir de, tack vare hemoglobinet i dem, samma som vi brukade se dem - en rik röd färg.

Normala och patologiska former av humana erytrocyter (poikilocytos)

Röda blodkroppar eller röda blodkroppar är en av blodcellerna som utför många funktioner som säkerställer kroppens normala funktion:

• näringsfunktionen är att transportera aminosyror och lipider;
• skyddande - att binda med antikroppar av toxiner;
• enzym som ansvarar för överföringen av olika enzymer och hormoner.

Röda blodkroppar är också inblandade i reglering av syrabasbasen och för att upprätthålla blodisotoni.

Ändå är det viktigaste arbetet med röda blodkroppar att ge syre till vävnaderna och koldioxid till lungorna. Därför är de ganska ofta kallade "respiratoriska" celler.

Funktioner av strukturen hos röda blodkroppar

Morfologin hos röda blodkroppar skiljer sig från strukturen, formen och storleken av andra celler. För att de röda blodkropparna framgångsrikt klarar av blodtransportfunktionen hos blod har naturen utmärkt dem med följande särdrag:

Den reducerade diametern av erytrocyter från 6,2 till 8,2 mikrometer (μm)), deras små tjocklek är 2 μm, ett stort totalt antal (erytrocyter är den mest talrika typen av humana celler) och den specifika skivformade biconcavformen av erytrocyter kan avsevärt öka total yta celler för genomförandet av gasutbyte. Cellens lilla storlek underlättar också lätt rörelse genom mikroskopiska kapillärkärl.

Dessa egenskaper är åtgärder för anpassning till livet på land, som började utvecklas i amfibier och fiskar, och uppnådde sin maximala optimering hos högre däggdjur och människor.

Det här är intressant! Hos människor är den totala ytan för alla röda blodkroppar i blodet cirka 3 820 m2, vilket är 2000 gånger mer än kroppens yta.

Bildning av röda blodkroppar

Livet hos en enda röd blodkropp är relativt kort - 100-120 dagar, och varje dag reproducerar den mänskliga röda benmärgen cirka 2,5 miljoner av dessa celler.

Den fulla utvecklingen av erytrocyter (erytropoiesis) börjar vid den femte månaden av intrauterin utveckling av fostret. Fram till denna punkt, och i fall av onkologiska lesioner av huvudorganet för blodbildning, produceras röda blodkroppar i lever, mjälte och tymus.

Utvecklingen av röda blodkroppar är mycket lik den mänskliga utvecklingen. Ursprunget och "förebyggande utveckling" av erytrocyter börjar i erytron - den röda spridningen av hematopoiesen hos den röda hjärnan. Allt börjar med en polypotent blodstamcell, som 4 gånger byter till en "bakterie" - en erytroblast, och från denna tidpunkt kan man redan observera morfologiska förändringar i struktur och storlek.

Erytroblast. Det är en rund, stor cell som sträcker sig i storlek från 20 till 25 mikron med en kärna, som består av 4 mikronuklear och upptar nästan 2/3 av cellen. Cytoplasma har en lila nyans, som tydligt syns på skärningen av de platta "blodbildande" mänskliga benen. Nästan alla celler visar de så kallade "öronen" som bildas på grund av protoptration av cytoplasman.

Pronormotsit. Storleken på pronormocytcellen är mindre än den för erythroblasten - redan 10-20 μm, detta sker på grund av att nukleolerna försvinner. Violett nyans börjar tända.

Basofil normoblast. I nästan samma cellstorlek - 10-18 mikron är kärnan fortfarande närvarande. Kromanthin, som ger cellen en ljus violett färg, börjar samlas in i segment och den basofila normoblasten har externt en spottig färg.

Polychromatofil normoblast. Diametern för denna cell är 9-12 mikron. Kärnan börjar förändras destruktivt. Det finns en hög koncentration av hemoglobin.

Oxyfil normoblast. Den försvinnande kärnan förskjuts från cellens mitt till dess periferi. Cellstorleken fortsätter att minska - 7-10 mikron. Cytoplasman blir klart rosa i färg med små rester av kromatin (Joly kalv). Innan du kommer in i blodet, bör den oxifila normoblasten normalt klämma ut eller lösa upp kärnan med hjälp av speciella enzymer.

Retikulocyt. Färgning av retikulocyt är inte annorlunda än den mogna formen av erytrocyt. Röd färg ger en kumulativ effekt av den gulgröna cytoplasman och den violettblå retikulum. Retikulocytens diameter sträcker sig från 9 till 11 mikron.

Normotsit. Detta är namnet på en mogen röd blodcell med standardstorlekar, rosa-röd cytoplasma. Kärnan försvann helt och dess plats togs av hemoglobin. Processen att öka hemoglobin under mognaden av erytrocyten uppträder gradvis, med början med de tidigaste formerna, eftersom det är ganska giftigt för själva cellen.

En annan egenskap hos röda blodkroppar, vilket medför en kort livslängd - bristen på en kärna tillåter dem inte att dela och producera protein, och som ett resultat leder detta till en ackumulering av strukturella förändringar, snabb åldrande och död.

Rödcell degenerativa former

I olika blodsjukdomar och andra patologier är kvalitativa och kvantitativa förändringar i normala blodnivåer av normocyter och retikulocyter, hemoglobinnivåer, liksom degenerativa förändringar i storlek, form och färg möjliga. Nedan betraktas förändringar som påverkar formen och storleken på röda blodkroppar - poikilocytos, liksom de huvudsakliga patologiska formerna för röda blodkroppar och som följd av vilka sjukdomar eller tillstånd sådana förändringar inträffade.

Mänsklig erytrocytstorlek

Form och struktur.

Den röda blodkroppspopulationen är heterogen i form och storlek. I normalt humant blod består massan (80-90%) av biconcave röda blodkroppar - diskocyterna. Dessutom finns plano-celler (med en platt yta) och åldrande former av erytrocyter - styloid erytrocyter eller echinocyter (

6%), kupolformade eller stomatocyter (

1-3%) och sfäriska eller sfärocyter (

1%) (ris). Åldringsprocessen av erytrocyter utförs på två sätt - genom krenirovaniem (bildandet av tänder på plasmolemmen) eller genom invaginering av plasmolempesätena. När krenirovanii bildade echinocyter med varierande grader av utväxt av plasmolemma, som därefter faller av och därigenom bildar en erytrocyt i form av en mikrosferocyt. När en erytrocyt plasmolemus invagineras bildas stomatocyter, vars slutsteg är också mikrosfyocyt. En av manifestationerna av åldringsprocessen för erytrocyter är deras hemolys, åtföljd av frisättning av hemoglobin; samtidigt finns "erythrocyternas" skuggor i blodet.

Vid sjukdomar kan onormala former av erytrocyter uppträda, vilket oftast orsakas av förändringar i strukturen hos hemoglobin (Hb). Byte av jämn en aminosyra i Hb-molekylen kan orsaka en förändring i form av röda blodkroppar. Som ett exempel, utseendet av sickle cell erythrocyter i sickle cell anemi, när patienten har genetisk skada i p-kedjan av hemoglobin. Processen att bryta mot formen av erytrocyter i sjukdomar kallas poikilocytos.

Fig. Erytrocyter av olika former i ett avsökningselektronmikroskop (enligt G.N. Nikitina).

1 - normocyt normocyter; 2 - en makrocytdiscocyte; 3,4-echinocyter; 5 - stomatocyt; 6 - sfärocyt.

Plasmolemma. Den erytrocytiska plasmolemmen består av ett lipid-dubbellager och proteiner, presenterade i ungefär lika stora mängder, liksom en liten mängd kolhydrater som bildar glycocalyx. De flesta lipidmolekyler som innehåller kolin (fosfatidylkolin, sfin-homiel) ligger i plasmolemmans yttre skikt och lipider som bär en aminogrupp vid slutet (fosfatidylserin, fosfatidyletanolamin) ligger i det inre skiktet. Del av lipider (

5%) av det yttre skiktet är förbundna med molekyler av oligosackarider och kallas glykolipider. Distribuerade membran glykoproteiner - glykophorin. De är förknippade med antigena skillnader mellan humana blodgrupper.

cytoplasman Erytrocyt består av vatten (60%) och torr återstod (40%) innehållande ca 95% hemoglobin och 5% andra ämnen. Förekomsten av hemoglobin orsakar den gula färgen på individuella röda blodkroppar av nytt blod och kombinationen av röda blodkroppar - den röda blodkroppen. Vid färgning av ett blodsprut med azurblå P-eosin i enlighet med Romanovsky-Giemsa, förvärvar de flesta erytrocyter en orangefärgad färg (oxyfilisk), vilket beror på deras höga halt av hemoglobin.

Fig. Strukturen av plasmolemma och cytoskelet i erytrocyten.

A-schema: 1 - plasmolemma; 2 - proteinband 3; 3-glykophorin; 4 - spektrin (a- och p-kedjor); 5 - ankyrin; 6 - proteinband 4,1; 7 - nodulärt komplex, 8-aktin;

B - plasmolemma och erytrocytcytoskelett i ett scanningelektronmikroskop, 1 - plasmolemma;

2 - spektrinätverk,

Livslängd och åldrande av röda blodkroppar. Den genomsnittliga livslängden för röda blodkroppar är ca 120 dagar. I kroppen förstörs cirka 200 miljoner röda blodkroppar dagligen. När de åldras sker förändringar i erytrocytplasmolemiden: i synnerhet minskar innehållet av sialinsyror, som bestämmer membranets negativa laddning, glykokalyx. Ändringar i spektrumets cytoskeletala protein noteras, vilket leder till omvandlingen av den erytrorocytiska disco-denformen till sfärisk. I plasmolemmen uppträder specifika receptorer för autologa antikroppar som, när de interagerar med dessa antikroppar, bildar komplex som tillhandahåller "igenkänning" av deras makrofager och efterföljande fagocytos. Vid åldrande erytrocyter reduceras intensiteten av glykolys och följaktligen innehållet av ATP. På grund av ett brott mot permeabiliteten hos plasmolemmen reduceras osmotiskt motstånd, observeras frisättningen av K ^ -joner från erytrocyterna in i plasma och en ökning av deras Na + -innehåll. Med åldrandet av röda blodkroppar bryter deras gasutbytesfunktion.

1. Andningsorganen - överföringen av syre till vävnader och koldioxid från vävnaderna till lungorna.

2. Reglerings- och skyddsfunktioner - Överföring på ytan av olika biologiskt aktiva, giftiga ämnen, skyddande faktorer: aminosyror, toxiner, antigener, antikroppar etc. På ytan av erytrocyter kan en antigen-antikroppsreaktion ofta förekomma, så de passivt deltar i skyddande reaktioner.

Röda blodkroppar

Röda blodkroppar

Röda blodkroppar är de mest talrika, högspecialiserade blodcellerna, vars huvudsakliga funktion är att transportera syre (O2) från lungorna till vävnaden och koldioxiden (CO2) från vävnaderna till lungorna.

Äldre erytrocyter har inte en kärna och cytoplasmatiska organeller. Därför är de inte kapabla till syntesen av proteiner eller lipider, syntesen av ATP i processerna för oxidativ fosforylering. Detta reducerar dramatiskt erytrocytens egna syrekrav (inte mer än 2% av det totala syret transporterat av cellen) och ATP-syntes utförs under glykolytisk uppdelning av glukos. Cirka 98% av proteinet i cytoplasma av erytrocyten är hemoglobin.

Ca 85% av erytrocyter kallade normocytes har en diameter av 7-8 mikron, volymen av 80-100 (femtolitrov eller 3 mikron) och formen - i form av bikonkava skivor (discocytes). Detta ger dem ett stort utrymme för gasutbyte (totalt ca 3800 m 2 för alla erytrocyter) och minskar diffusionsavståndet för syre till platsen för dess bindning till hemoglobin. Cirka 15% av röda blodkroppar har en annan form, storlek och kan ha processer på ytan av celler.

Fullfärdiga "mogna" erytrocyter har plasticitet - förmågan att reversibelt deformeras. Detta tillåter dem att passera men fartyg med en mindre diameter, i synnerhet genom kapillärerna med en lumen på 2-3 mikron. Sådan deformerbarhet säkerställs av det flytande tillståndet av membranet och den svaga växelverkan mellan fosfolipider, membranproteiner (glykoforin) cytoskelettet och intracellulära matrisproteiner (spektrin, ankyrin, hemoglobin). I åldrandeprocessen sker en ackumulering av erytrocyter i membran kolesterol, fosfolipider med en hög halt av fettsyror, det är irreversibel aggregering spektrin och hemoglobin, vilket orsakar brott mot membranstrukturen, bildar erytrocyter (från discocytes de blir spherocytes) och deras plasticitet. Sådana röda blodkroppar kan inte passera genom kapillärerna. De fångas och förstörs av mjältenas makrofager, och några av dem hemolyseras inuti kärlen. Glykophoriner ger hydrofila egenskaper till den yttre ytan av röda blodkroppar och elektrisk (zeta) potential. Därför avstötar erytrocyter varandra och suspenderas i plasma, vilket bestämmer blodets suspensionstabilitet.

Erytrocytsedimenteringshastighet (ESR)

Erytrocytsedimenteringshastighet (ESR) är en indikator som karakteriserar erytrocytsedimenteringen av blod när ett antikoaguleringsmedel tillsättes (till exempel natriumcitrat). Bestämning av ESR framställd genom mätning av höjden av plasmapelaren ovanför erytrocyterna hade bosatt sig i ett vertikalt beläget särskild kapillär under 1 h. Mekanismen för denna process bestäms av den funktionella tillståndet hos erytrocyt, dess laddning, proteinkompositionen av plasma och andra faktorer.

Erytrocytets specifika gravitet är högre än blodplasma, därför sätter de sig långsamt i kapillären med blod som inte kan koagulera. ESR hos friska vuxna är 1-10 mm / h hos män och 2-15 mm / h hos kvinnor. Hos nyfödda är ESR 1-2 mm / h, och hos äldre - 1-20 mm / h.

Huvudfaktorerna som påverkar ESR inkluderar: antal, form och storlek på röda blodkroppar; kvantitativt förhållande mellan olika typer av plasmaproteiner; innehållet i gallpigment etc. En ökning av innehållet av albumin och gallpigment samt en ökning av antalet erytrocyter i blodet orsakar en ökning av zeta-potentialen hos celler och en minskning av ESR. En ökning av innehållet av globuliner i blodplasma, fibrinogen, en minskning av albumins innehåll och en minskning av antalet erytrocyter åtföljs av en ökning av ESR.

En av orsakerna till högre ESR hos kvinnor jämfört med män är det lägre antalet röda blodkroppar i kvinnors blod. ESR ökar med torrfoder och fastande, efter vaccination (på grund av en ökning av innehållet av globuliner och fibrinogen i plasma) under graviditeten. Nedgången av ESR kan observeras med ökad blodviskositet på grund av ökad avdunstning av svett (till exempel vid exponering för höga yttre temperaturer), erytrocytos (till exempel på höglandet eller klättrare, hos nyfödda).

Röda blodkroppar

Antalet röda blodkroppar i en vuxnas perifera blod är: hos män - (3,9-5,1) * 10 12 celler / l; hos kvinnor - (3,7-4,9) • 10 12 celler / l. Deras nummer i olika åldersperioder hos barn och vuxna återspeglas i tabellen. 1. Äldre är antalet erytrocyter nära i genomsnitt till den nedre gränsen för normal.

En ökning av antalet erytrocyter per volymen blod över den övre gränsen för normal kallas erytrocytos. För män är den över 5,1 • 10 12 erytrocyter / l; för kvinnor - över 4,9 • 10 12 erytrocyter / l. Erytrocytos är relativ och absolut. Relativ erytrocytos (utan aktivering av erytropoies) observeras med ökad blodviskositet hos nyfödda (se tabell 1), under fysiskt arbete eller högtemperatureffekter på kroppen. Absolut erythrocytos är en följd av ökad erytropoies, observerad när en person anpassar sig till höglandet eller bland dem som är utbildade för uthållighetsträning. Erytrocytos utvecklas i vissa blodsjukdomar (erythremi) eller som ett symptom på andra sjukdomar (hjärt- eller lunginsufficiens, etc.). I någon form av erytrocytos ökar vanligen hemoglobin och hematokrit i blodet.

Tabell 1. Indikatorer för rött blod hos friska barn och vuxna

Röda blodkroppar 10 12/1

Obs. MCV (genomsnittlig kroppslig volym) - den genomsnittliga volymen av röda blodkroppar; MSN (genomsnittligt blodkroppslig hemoglobin), det genomsnittliga hemoglobininnehållet i erytrocyten; MCHC (genomsnittlig blodkroppsmaskinkoncentration) - hemoglobinhalt i 100 ml röda blodkroppar (hemoglobinkoncentration i en enda röd blodcell).

Erytropeni - En minskning av antalet röda blodkroppar i blodet är mindre än den normala nedre gränsen. Det kan också vara relativt och absolut. Relativ erytropeni observeras med en ökning av flödet av vätska i kroppen med oförändrad erytropoies. Absolut erytropeni (anemi) är en följd av: 1) ökad blodförstöring (autoimmun hemolys av erytrocyter, mjälteförlusten i blodet) 2) minska effektiviteten av erytropoies (med järnbrist, vitaminer (särskilt grupp B) i livsmedel, bristen på inre faktor i slottet och otillräcklig absorption av vitamin B₁₂); 3) blodförlust.

Huvudfunktionerna hos röda blodkroppar

Transportfunktionen är överföring av syre och koldioxid (respiratorisk eller gastransport), näringsämnen (proteiner, kolhydrater etc.) och biologiskt aktiva (NO) ämnen. Beskyddande funktion av erytrocyter ligger i deras förmåga att binda och neutralisera vissa toxiner, samt delta i blodkoagulationsprocesser. Den regulatoriska funktionen av erytrocyter är deras aktiva deltagande i att upprätthålla kroppens syrabasstatus (blodets pH) med hjälp av hemoglobin, som kan binda C0₂ (därigenom reduceras H-halten₂C0₃ i blod) och har amfolytiska egenskaper. Erytrocyter kan också delta i organismens immunologiska reaktioner, vilket beror på närvaron i deras cellmembran av specifika föreningar (glykoproteiner och glykolipider) som har egenskaperna hos antigener (aglutinogener).

Erytrocyt livscykel

Plats för bildandet av röda blodkroppar i en vuxnas kropp är röd benmärg. Under processen med erytropoiesis bildas retikulocyter från en polypotent stamhematopoietisk cell (PSGK) genom en serie mellanliggande stadier som går in i perifer blod och omvandlas till mogna erytrocyter om 24-36 timmar. Deras livslängd är 3-4 månader. Dödsstället är mjälten (fagocytos av makrofager upp till 90%) eller intravaskulär hemolys (vanligtvis upp till 10%).

Funktioner av hemoglobin och dess föreningar

Huvudfunktionerna hos röda blodkroppar på grund av närvaron i deras sammansättning av ett särskilt proteinhemoglobin. Hemoglobin binder, transporterar och släpper ut syre och koldioxid, ger blodets andningsfunktion, deltar i regleringen av blodets pH, utför reglerande och buffrande funktioner och ger också rött blod och röda blodkroppar. Hemoglobin utför endast sina funktioner i röda blodkroppar. Vid hemolys av erytrocyter och frisättning av hemoglobin i plasma kan det inte utföra sina funktioner. Plasmahemoglobin binds till proteinhaptoglobin, det resulterande komplexet fångas och förstörs av cellerna i det fagocytiska systemet i levern och mjälten. Med massiv hemolys tas hemoglobin bort från blodet genom njurarna och förekommer i urinen (hemoglobinuri). Perioden av sitt beteende är cirka 10 minuter.

En hemoglobinmolekyl har två par av polypeptidkedjor (globin - proteindelen) och 4 hemar. Heme är en komplex förening av protoporfyrin IX med järn (Fe 2+), som har den unika förmågan att fästa eller släppa ut en syremolekyl. I det här fallet kvarstår järnet till vilket syret är bundet, bivalent, det kan lätt oxideras till trivalent också. Heme är en aktiv eller så kallad protetisk grupp, och globin är en proteinbärare av heme, vilket skapar en hydrofob ficka för den och skyddar Fe 2+ från oxidation.

Det finns ett antal molekylära former av hemoglobin. Blodet hos en vuxen innehåller HbA (95-98% HbA₁ och 2-3% НbA₂) och HbF (0,1-2%). Hos nyfödda förekommer HbF (nästan 80%) och hos fostret (upp till 3 månaders ålder) - hemoglobin av typen Gower I.

Den normala nivån av hemoglobin i männens blod är i genomsnitt 130-170 g / l, hos kvinnor - 120-150 g / l, hos barn - beror på ålder (se tabell 1). Den totala hemoglobinhalten i perifert blod är ca 750 g (150 g / l • 5 l blod = 750 g). Ett gram hemoglobin kan binda 1,34 ml syre. Optimal uppföljning av andningsfunktionen av erytrocyter är märkt med normalt hemoglobininnehåll. Innehållet (mättnad) i erytrocythemoglobin återspeglar följande indikatorer: 1) färgindex (CP); 2) MCH - det genomsnittliga hemoglobininnehållet i erytrocyten; 3) MCHC - hemoglobinkoncentration i erytrocyten. Röda blodkroppar med normalt hemoglobininnehåll kännetecknas av CP = 0,8-1,05; MCH = 25,4-34,6 pg; MCHC = 30-37 g / dl och kallas normokromisk. Celler med reducerat hemoglobininnehåll har en CP på 1,05; MSN> 34,6 pg; MCHCs> 37 g / dL kallas hyperkroma.

Orsaken till hypokromi av erytrocyter är oftast deras bildning under tillstånd av järnbrist (Fe 2+) i kroppen och hyperchromi vid tillstånd av vitamin B-brist.₁₂ (cyanokobalamin) och (eller) folsyra. På vissa områden i vårt land finns det ett lågt innehåll av Fe 2+ i vatten. Därför är deras invånare (särskilt kvinnor) mer benägna att utveckla hypokromisk anemi. För att förebygga det är det nödvändigt att kompensera för bristen på järnintag med vatten av livsmedelsprodukter som innehåller den i tillräckliga mängder eller med speciella preparat.

Hemoglobinföreningar

Hemoglobin bundet till syre kallas oxyhemoglobin (HbO₂). Dess innehåll i arteriellt blod når 96-98%; NbO₂, vem gav O₂ efter dissociation kallas reducerad (HHb). Hemoglobin binder koldioxid för att bilda karbamoglobin (HbCO₂). Utbildning Нbі₂ bidrar inte bara till transport av CO₂, men reducerar också bildningen av kolsyra och upprätthåller därmed plasmakvätekarbonatbuffert. Oxyhemoglobin, reducerat hemoglobin och karbamoglobin kallas fysiologiska (funktionella) hemoglobinföreningar.

Carboxyhemoglobin är en förening av hemoglobin med kolmonoxid (CO är kolmonoxid). Hemoglobin har en signifikant högre affinitet för CO än för syre och bildar karboxihemoglobin vid låga koncentrationer av CO, förlorar förmågan att binda syre och skapa ett hot mot livet. En annan icke-fysiologisk hemoglobinförening är metemoglobin. I det oxideras järn till det trivalenta tillståndet. Methemoglobin kan inte reversibelt reagera med O₂ och är en anslutning som är funktionellt inaktiv. Med dess överdrivna ackumulering i blodet finns också ett hot mot människans liv. I detta avseende kallas också metemoglobin och karboxihemoglobin patologiska hemoglobinföreningar.

Hos en frisk person är metemoglobin ständigt närvarande i blodet, men i mycket små mängder. Metemoglobin bildas genom att oxidationsmedel (peroxider, nitroderivat av organiska ämnen etc.), som ständigt träder in i blodet från cellerna i olika organ, särskilt tarmarna, bildas. Bildandet av metemoglobin är begränsat av antioxidanter (glutation och askorbinsyra) närvarande i erytrocyter, och dess reduktion till hemoglobin uppträder under enzymatiska reaktioner som involverar erytrocyt dehydrogenas enzymer.

erytropoes

Erythropoiesis är processen att bilda röda blodkroppar från PGC. Antalet erytrocyter som ingår i blodet beror på förhållandet av erytrocyter som bildas och förstörs i kroppen samtidigt. I en frisk person är antalet bildade och kollapsande röda blodkroppar lika, vilket under normala förhållanden säkerställer upprätthållandet av ett relativt konstant antal röda blodkroppar i blodet. Kombinationen av kroppsstrukturer, inklusive perifert blod, organ av erytropoies och destruktion av röda blodkroppar kallas Erythron.

I en vuxen frisk person uppträder erytropoies i det hematopoetiska utrymmet mellan de röda benmärgs sinusoiderna och ändarna i blodkärlen. Under påverkan av mikromiljöens signaler, som aktiveras av produkterna från förstörelsen av röda blodkroppar och andra blodkroppar, skiljer sig de tidigt verkande PSGC-faktorerna till engagerade oligopotenta (myeloida) och därefter till unipotenta stamhematopoietiska celler i erytroid-serien (PFU-E). Ytterligare differentiering av celler i erythroid-serien och bildandet av direkta prekursorer av erytrocyter - retikulocyter sker under påverkan av senverkande faktorer, bland vilka nyckelrollen spelas av hormonet erytropoietin (EPO).

Retikulocyter träder in i cirkulerande (perifert) blod och inom 1-2 dagar omvandlas till röda blodkroppar. Innehållet av retikulocyter i blodet är 0,8-1,5% av antalet röda blodkroppar. Livslängden för röda blodkroppar är 3-4 månader (i genomsnitt 100 dagar), varefter de tas bort från blodomloppet. Under dagen ersätts cirka (20-25) 10 10 erytrocyter i blodet med retikulocyter. Effekten av erytropoiesis i detta fall är 92-97%; 3-8% av erytrocytprogenitorcellerna fullbordar inte differentieringscykeln och förstörs i benmärgen av makrofager - ineffektiva erytropoieser. Under särskilda förhållanden (till exempel stimulering av erytropoies med anemi) kan ineffektiv erytropoiesis nå 50%.

Erytropoiesis beror på många exogena och endogena faktorer och regleras av komplexa mekanismer. Det beror på adekvat intag av vitaminer, järn, andra spårämnen, essentiella aminosyror, fettsyror, protein och energi i kosten. Deras otillräckliga tillgång leder till utveckling av matsmältningsartiklar och andra former av bristande anemi. Bland endogena faktorer som reglerar erytropoiesis spelar cytokiner en ledande roll, särskilt erytropoietin. EPO är ett hormon av glykoprotein natur och huvudregulatorn av erytropoiesis. EPO stimulerar proliferationen och differentieringen av alla erytrocytprogenitorceller, som börjar med PFU-E, ökar hastigheten på hemoglobinsyntes i dem och hämmar deras apoptos. Vid en vuxen är huvudplatsen för EPO-syntes (90%) de peritubulära cellerna på nätterna, där bildandet och utsöndringen av hormonet ökar med en minskning av syrspänningen i blodet och i dessa celler. Syntes av EPO i njurarna förbättras under påverkan av tillväxthormon, glukokortikoider, testosteron, insulin, norepinefrin (genom stimulering av β1-adrenoreceptorer). I små kvantiteter syntetiseras EPO i leverceller (upp till 9%) och benmärgsmakrofager (1%).

Kliniken använder rekombinant erytropoietin (rHuEPO) för att stimulera erytropoies.

Erythropoiesis hämmar kvinnliga könshormoner östrogen. Nervös reglering av erytropoiesis utförs av ANS. Samtidigt åtföljs en ökning av tonen i den sympatiska delen av en ökning av erytropoiesen och en parasympatisk - genom försvagning.