Функции и строение эритроцитов


Строение и функции эритроцитов. Гемолиз

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

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

Функции эритроцитов:

1. перенос кислорода от легких к тканям;

2. участие в транспорте СО2 от тканей к легким;

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

4. участвуют в свертывании крови, выделяя эритроцитарные факторы свертывания;

5. переносят аминокислоты на своей поверхности;

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

В одном микролитре крови мужчин содержится 4,5-5,0 млн. эритроцитов (4,5-5,0·1012 /л). Женщин 3,7-4,7 млн. (3,7-4,7·1012 л).

Подсчет количества эритроцитов производится в камере Горяева. Для этого кровь в специальном капилляре меланжере (смесителе) для эритроцитов смешивают с 3% раствором хлорида натрия в соотношении 1:100 или 1:200. Затем капелька этой смеси помещается в счетную камеру. Она создается средним выступом камеры и покровным стеклом. Высота камеры 0,1 мм. На среднем выступе нанесена сетка, образующая большие квадраты. Часть этих квадратов разделена на 16 маленьких. Каждая сторона малого квадрата имеет величину 0,05 мм. Следовательно, объем смеси над малым квадратом будет составлять 1/10 мм·1/20 мм·1/20 мм = 1/4000 мм3.

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

Х = 4000·а·в / б.

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

Для быстрого подсчета при большом количестве анализов используют фотоэлектрические эритрогемометры. Принцип их действия основан на определении прозрачности взвеси эритроцитов с помощью пучка света, проходящего от источника к светочувствительному датчику. Фотоэлектрокалориметры.

Увеличение содержания эритроцитов в крови называется эритроцитозом или эритремией; уменьшение – эритропенией или анемией. Эти изменения могут быть относительными и абсолютными. Например, относительное уменьшение их количества возникает при задержке воды в организме, а увеличение – при обезвоживании. Абсолютное уменьшение содержания эритроцитов, т.е. анемия наблюдается при кровопотере, нарушениях кроветворения, разрушении эритроцитов гемолитическими ядами или при переливании несовместимой крови.

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

Различают следующие виды гемолиза:

А. По месту возникновения:

1. эндогенный, т.е. в организме;

2. экзогенный, вне его. Например во флаконе с кровью, аппарате искусственного кровообращения.

Б. По характеру:

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

2. патологический.

В. По механизму возникновения:

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

2. температурный. При низких температурах в эритроцитах образуются кристаллики льда, разрывающие их оболочку;

3. механический. Наблюдается при механических разрывах мембраны. Например, при встряхивании флакона с кровью или ее перекачивания аппаратом искусственного кровообращения;

4. биологический. Происходит при действии биологических факторов. Это гемолитические яды бактерий, насекомых, змей. В результате переливания несовместимой крови;

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

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

studfiles.net

II. Раздел Кровь

1. Кровь как разновидность тканей внутренней среды. Эритроциты: размеры, форма, строение, химический состав, функция, продолжительность жизни. Особенности строения и химического состава ретикулоцитов, их процентное содержание.

КРОВЬ

Кровь— одна из тканей внутренней среды. Жидкое межклеточное вещество (плазма) и взвешенные в нем клетки — два основных компонента крови. Свернувшаяся кровь состоит из тромба (сгустка), включающего форменные элементы и некоторые белки плазмы, сыворотки — прозрачной жидкости, сходной с плазме но лишённой фибриногена. У взрослого человека общий объём крови около 5 л; около 1 л находится в депо крови, преимущественно в селезёнке. Кровь циркулирует в замкнутой системе сосудов и переносит газы, питательные вещества, гормоны, белки, ионы, продукты метаболизма. Кровь поддерживает постоянство внутренней среды организма, регулирует температуру тела, осмотическое равновесие и кислотно-щелочной баланс. Клетки участвуют в уничтожении микроорганизмов, воспалительных и иммунных реакциях. Кровь содержит тромбоциты и плазменные факторы свёртывания, ппри нарушении целостности сосудистой стенки образуют тромб, препятствующий потере крови.

Эритроциты: размеры, форма, строение, химический состав, функция, продолжительность жизни.

Эритроциты, или красные кровяные тельца, человека и млекопитающих представляют собой безъядерные клетки, утратившие в процессе фило- и онтогенеза ядро и большинство органелл. Эритроциты являются высокодифференцированными постклеточными структурами, неспособными к делению

Размеры

Эритроцитов в нормальной крови также варьируют. Большинство эритроцитов (75 %) имеют диаметр около 7,5 мкм и называются нормоцитами. Остальная часть эритроцитов представлена микроцитами (~ 12,5 %) и макроцитами (~ 12,5 %). Микроциты имеют диаметр < 7,5 мкм, а макроциты >7,5 мкм. Изменение размеров эритроцитов встречается при заболеваниях крови и называется анизоцитозом.

Форма и строение.

Популяция эритроцитов неоднородна по форме и размерам. В нормальной крови человека основную массу (80—90 %) составляют эритроциты двояковогнутой формы — дискоциты. Кроме того, имеются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов — шиловидные эритроциты, или эхиноциты (~ 6 %), куполообразные, или стоматоциты (~ 1—3 %), и шаровидные, или сфероциты (~ 1 %) (рис). Процесс старения эритроцитов идет двумя путями — кренированием (образование зубцов на плазмолемме) или путем инвагинации участков плазмолеммы. При кренировании образуются эхиноциты с различной степенью формирования выростов плазмолеммы, впоследствии отпадающих, при этом формируется эритроцит в виде микросфероцита. При инвагинации плазмолеммы эритроцита образуются стоматоциты, конечной стадией которых также является микросфероцит. Одним из проявлений процессов старения эритроцитов является их гемолиз, сопровождающийся выхождением гемоглобина; при этом в крови обнаруживаются «тени» (оболочки) эритроцитов.

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

Рис. Эритроциты различной формы в сканирующем электронном микроскопе (по Г.Н.Никитиной).

1 — дискоциты-нормоциты; 2 — дискоцит-макроцит; 3,4 — эхиноциты; 5 — стоматоцит; 6 — сфероцит.

Химический состав

Плазмолемма. Плазмолемма эритроцита состоит из бислоя липидов и белков, представленных приблизительно в равных количествах, а также небольшого количества углеводов, формирующих гликокаликс. Большинство липидных молекул, содержащих холин (фосфатидилхолин, сфин-гомиелин), расположены во внешнем слое плазмолеммы, а липиды, несущие на конце аминогруппу (фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин), лежат во внутреннем слое. Часть липидов (~ 5 %) наружного слоя соединены с молекулами олигосахаров и называются гликолипидами. Распространены мембранные гликопротеины — гликофорины. С ними связывают антигенные различия между группами крови человека.

Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60 %) и сухого остатка (40 %), содержащего около 95 % гемоглобина и 5 % других веществ. Наличие гемоглобина обусловливает желтую окраску отдельных эритроцитов свежей крови, а совокупность эритроцитов — красный цвет крови. При окрашивании мазка крови азур П-эозином по Романовскому —Гимзе большинство эритроцитов приобретают оранжево-розовый цвет (оксифильны), что обусловлено высоким содержанием в них гемоглобина.

Рис. Строение плазмолеммы и цитоскелета эритроцита.

А — схема: 1 — плазмолемма; 2 — белок полосы 3; 3 — гликофорин; 4 — спектрин (α- и β-цепи); 5 — анкирин; 6 — белок полосы 4.1; 7 — узловой комплекс, 8 — актин;

Б — плазмолемма и цитоскелет эритроцита в сканирующем электронном микроскопе, 1 — плазмолемма;

2 — сеть спектрина,

Продолжительность жизни и старение эритроцитов. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней. В организме ежедневно разрушается около 200 млн эритроцитов. При их старении происходят изменения в плазмолемме эритроцита: в частности, в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот, определяющих отрицательный заряд оболочки. Отмечаются изменения цитоскелетного белка спектрина, что приводит к преобразованию дисковидной формы эритроцита в сферическую. В плазмолемме появляются специфические рецепторы к аутологичным антителам, которые при взаимодействии с этими антителами образуют комплексы, обеспечивающие «узнавание» их макрофагами и последующий фагоцитоз. В стареющих эритроцитах снижаются интенсивность гликолиза и соответственно содержание АТФ. Вследствие нарушения проницаемости плазмолеммы снижается осмотическая резистентность, наблюдаются выход из эритроцитов ионов К^ в плазму и увеличение в них содержания Nа+. При старении эритроцитов отмечается нарушение их газообменной функции.

Функции:

1. Дыхательная — перенос кислорода в ткани и углекислого газа от тканей в легкие.

2. Регуляторная и защитная функции — перенос на поверхности различных биологически активных, токсических веществ, защитных факторов: аминокислот, токсинов, антигенов, антител и др. На поверхности эритроцитов часто может происходить реакция антиген-антитело, поэтому они пассивно участвуют в защитных реакциях.

studfiles.net

Строение и функции эритроцитов

Эритроциты — основные переносчики кислорода и уг­лекислого газа.

Количество эритроцитов в 1 мкл (1мм3) 4,5-5 млн — у мужчин, 4-5 млн у женщин. Эритроциты не имеют ядра. Каждый эритроцит имеет форму двояковогну­того диска диаметром 7-8 мкм, толщиной 1-2 мкм. Эрит­роциты развиваются в красном костном мозге из его ство­ловых клеток. Продолжительность жизни эритроцитов около 120 дней, затем они разрушаются. В течение одной секунды погибает примерно 10-15 млн эритроцитов, коли­чество которых постоянно восстанавливается за счет вновь образующихся клеток. Разрушение погибших и погибаю­щих эритроцитов происходит в селезенке.

Эритроциты по­крыты оболочкой — плазмалеммой. Она обладает избира­тельной проницаемостью. Через нее проходят газы, вода, ионы (Н+, ОН-, СL-, НС03). В цитоплазме зрелых эритро­цитов отсутствуют органеллы. Она на 34% состоит из пиг­мента гемоглобина. Гемоглобин — белок, содержащий железо. В одном эритроците находится около 400 млн молекул гемоглобина. В состав гемоглобина входят белок глобин и небелковая ферментная группа гем. Гем содержит двухвалентное железо, соединяющееся с глобином, кисло­родом и углекислым газом. Основная функция гемоглоби­на — транспорт кислорода и углекислого газа. Гемоглобин, присоединивший кислород, называют оксигемоглобином. Он имеет ярко-алый цвет. Гемоглобин, свободный от ки­слорода (восстановленный гемоглобин), темно-вишневого цвета. Присоединение кислорода к гемоглобину с образо­ванием оксигемоглобина происходит при высоком парци­альном давлении кислорода в легочных капиллярах. При низком парциальном давлении кислорода связь гемогло­бина с кислородом становится непрочной. Кислород осво­бождается и диффундирует в окружающие клетки и ткани. Материал с сайта //iEssay.ru

По мере прохождения крови через ткани организма она от­дает кислород и насыщается углекислым газом. Гемогло­бин, связанный с углекислым газом, называется карбгемоглобином. Особенно легко гемоглобин соединяется с угарным газом (СО) — оксидом углерода, образуя карбоксигемоглобин. Химическое сродство СО к гемоглобину почти в 300 раз выше, чем у О2. Это значит, что достаточно в воздухе оказаться небольшому количеству СО, чтобы ге­моглобин был блокирован угарным газом. В результате в организме возникают тяжелые последствия кислородного голодания (рвота, головная боль, потеря сознания). При уменьшении количества эритроцитов в крови или содержания гемоглобина возникает малокровие. Оно может возникнуть по разным причинам (после большой кровопотери, после перенесения некоторых заболеваний).

На этой странице материал по темам:

iessay.ru

Строение и функции эритроцитов

Эри­троциты (с гр. красный и клетка) — это мелкие клет­ки крови, которые в процессе дозревания теряют яд­ро и имеют форму двояковогнутых дисков (рис. 48-50), диаметром всего 7-8 мкм. Общая площадь всех эритроцитов достигает 3000 м2, что в 1500 раз пре­вышает площадь поверхности тела человека.

Особенность формы эритроцитов вызвана спе­цифической функцией — транспортировкой кисло­рода. В эритроците нет ни одной точки, которая бы находилась от поверхности более чем на 0,85 мкм. Если бы эритроциты имели шаровидную форму, то центр клетки находился бы от поверхности на рас­стоянии 2,5 мкм, а общая площадь эритроцитов бы­ла на 20% меньше.

Все эритроциты тела человека, сложенные в один «стол­бик», образовали бы цепь длиной 62 000 км! На оси такой длины могли бы вращать­ся несколько таких планет, как Земля.

Из-за отсутствия ядра эритроцит усваивает в 200 раз меньше кислорода для собственных потреб­ностей, чем его ядерные предшественники. Обеспе­чивая кислород для всего организма, он тратит на себя мизерную часть того кислорода, который пере­носит. Однако в результате отсутствия процессов регенерации эритроциты имеют продолжитель­ность жизни приблизительно 120 суток. Они погибают в печени и селезёнке. В одном литре крови здорового человека содержится 4-5 • 1012 эритроцитов, а всего человек имеет 25 трлн этих клеток.

Табачный дым, содержащий угарный газ, препятствует нор­мальному насыщению эритроцитов кислородом и вызывает кислородное голода­ние всех тканей организма. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 48. Схема превра­щения эритроцита из незрелой ядерной клет­ки в зрелую безъядер­ную: 1 — потеря ядра
Рис. 49. Микрофотогра­фия эритроцита
Рис. 50. Эритроцит
На этой странице материал по темам: Вопросы по этому материалу:

worldofschool.ru


Смотрите также