Сколько живет эритроцит


Эритроциты крови

Эритроциты транспортируют кислород от легких ко всем органам, обеспечивают дыхание клеток.

Синонимы: красные клетки крови, красная кровь, red blood cell, RBC.

Эритроциты — это

самые специализированные клетки организма человека, их единственная задача — донести тканям  кислород. Все в эритроците приспособлено для этого — и архитектура и содержимое.

Внешний вид

В «анфас» эритроцит похож на кружок, а в профиль напоминает восьмерку. Такое строение в виде двояковогнутого диска идеально для продвижения в узких сосудах.

Толщина в самом толстом месте (по краях) 1,8-2,5 мкм, в “талии” — 0,8 мкм. Общая площадь 130 — 140 микрон2, для увеличения контакта с клетками и ускорения отдачи O2.

Строение

  1. гемоглобин — основная «начинка» эритроцита, занимает 95% (!) всего объема; гемоглобин связывает и отдает кислород
  2. оболочка — гибкая и эластичная, что позволяет проходить через капилляры в 3 (!) раза меньшего диаметра
  3. белки аглютиногены погружены во внешнюю оболочку, определяют группу крови (у II, III, IV — есть, а у I — нет)
  4. ядро в эритроците отсутствует — делится клетка уже не будет и ядро, как носитель генетической информации, не нужно

Для полноценного развития эритроциту необходимы:

Дефицит одного из перечисленных компонентов приведет к заболеванию. Не будет железа — железодефицитная анемия, ферментов — гемолитическая анемия и т.д.

Откуда появляются эритроциты?

Эритроциты рождаются в красном костном мозге из общей для лейкоцитов и тромбоцитов стволовой клетки крови. Созревая, они уменьшаются в размерах, теряют ядро и органеллы, накопляют гемоглобин.

Незрелый эритроцит называется ретикулоцит, в нем есть остатки ядра, которые впоследствии выталкиваются. В крови циркулирует незначительное число ретикулоцитов (0,5-1%), больше или меньше — признак патологии.

У эмбриона эритроциты появляются на 2-3 неделе развития в эмбриональном мешке. Первое кроветворение начнется с 6-й недели в печени, с 12-й — в  селезенке. Но, с наступлением 20-й недели беременности функцию синтеза всех клеток крови, в том числе и эритроцитов, в теле плода берет на себя красный костный мозг.

У новорожденного и ребенка до 4-5 лет кроветворение происходит во всех костях тела, а затем со временем «перемещается» в большие трубчатые и плоские кости (бедренная, большеберцовая, плечевая кости, кости таза, грудина и т.д.).

Регуляторы синтеза эритроцитов

В почках расположены клетки, определяющие насыщенность крови кислородом. Они вырабатывают гормон эритропоэтин — активатор деления и созревания исключительно для эритроцитов. Он же ускоряет выход незрелых ретикулоцитов в кровяное русло.

Мужской половой гормон тестостерон стимулирует образование эритропоэтина, а женские гормоны эстрогены (эстрадиол) — снижают. Поэтому у мужчин эритроцитов больше, а у женщин меньше, даже при одинаковой массе тела и объеме крови.

Как умирают эритроциты?

Выйдя из костного мозга зрелый эритроцит непрерывно работает 110-120 дней и постепенно растрачивает заданный в виде ферментов потенциал. Их становится все меньше. Накопляются свободные радикалы, снижается способность растягиваться и сжиматься в капиллярах.

Вот такой потрепанный эритроцит захватывают клетки-макрофаги («пожиратели») в селезенке, меньше в печени и красном костном мозге.

Разрушение эритроцитов постоянно и называется — гемолиз. Высвободившийся гемоглобин распадается на гем и глобин. Глобин — белок, возвращается в красный костный мозг и служит материалом для построения новых эритроцитов, а из гема отделяется железо (также повторно используется) и непрямой билирубин.

Количество эритроцитов в крови

Число эритроцитов в крови у взрослого здорового человека относительно постоянно и меняется не значительно. Повышение называют эритроцитоз или полицитемия, а снижение — эритроцитопения или анемия.

Когда эритроцитов мало, но гемоглобин в норме — это эритроцитопения, а если мало и гемоглобина и эритроцитов — анемия. Про анализы в диагностике анемии читайте по ссылке.

Количество эритроцитов незначительно колеблется на протяжении суток и зависит от возраста, пола, условий работы, вредных привычек, хронических заболеваний.

Если число эритроцитов упадет ниже 4,2 миллионов в мм3 у мужчины или ниже 3,5 млн. у женщины — следует искать причину и сдавать анализы. Да, именно анализы, ведь инструментальные методы диагностики, такие как УЗИ, рентген и фиброскопия выявят причину анемии, но не сам факт.

У новорожденных эритроцитов много, аж 6-7 миллионов в мм3, но за первые 14 дней жизни быстро снижаются. Анализ крови у новорожденного отличается от взрослого.

Норма эритроцитов в крови у взрослых, 1012/л

Нормы эритроцитов в крови у детей, 1012/л

Нормы количества эритроцитов в крови у детей и взрослых могут незначительно отличатся в различных лабораториях и руководствах. Так, некоторые авторы указывают норму эритроцитов у мужчин на верхней границе до 5,5, а у женщин на нижней — от 3,5 х 1012/л. Превышение или снижение всегда расшифровывают в комплексе с остальными показателями крови, особенно эритроцитарными индексами.

Про норму общего анализа крови у детей читайте по ссылке.

Особенности анализа

Современные лаборатории оценивают число эритроцитов одновременно с другими показателями общего анализа крови (гемоглобин, лейкоциты и лейкоцитарная формула, тромбоциты и проч.), а выполняет его автоматический гематологический анализатор. Это прибор в который подаются пробирки с кровью, тоненький капилляр берет образец и просвечивает лазерным лучем. Программа обрабатывает данные и выдает результат на компьютере. Основное преимущество — быстрота (сотни результатов в час) и надежность (нет человеческого фактора).

Второй метод — подсчет эритроцитов (в камере) под микроскопом. Назначается только при неудовлетворительных результатах анализа на геманализаторе или по запросу лечащего врача.

Если первые две методики определяли число эритроцитов, то исследование мазка крови “расскажет”, а точнее “покажет” форму и даже функцию. Здесь автоматизации нет, все делает лаборант — от окрашивания до записи результатов.

Эритроцитарные индексы

Эритроцитарные индексы — расчетные показатели, соотношение эритроцитов, гемоглобина и гематокрита.

Цветовой показатель — устаревший показатель, не используется.

Форма 

Здоровый эритроцит — это округлый диск. Оболочка неправильной формы — с выгнутостью-выпуклостью, шипами, в виде серпа — это пойкилоцитоз, что дословно переводится с греческого как «пестрые клетки». Пойкилоцитоз характерен для  целого ряда болезней — В12 и фолиеводефицитная анемия, серповидно-клеточная  и другие врожденные анемии.

Размер

Размер нормального эритроцита стабилен — от 6,8 до 7,8 микрон. Маленький эритроцит — это мИкроцит, а большой — мАкроцитом. Когда микро- или макроцитов много, то в заключении анализа крови будет написано “микроцитоз” или “макроцитоз”.

Микроцитоз бывает при железодефицитной анемии и талассемиях. Макроцитоз — при В12- и фолиеводефицитной анемии, миелодиспластическом синдроме.

Причины повышения количества эритроцитов

Состояние, когда в крови повышено число эритроцитов называется эритроцитозом или полицитемией.

Эритроциты повышены при следующих физиологических состояниях:

Повышение эритроцитов при заболеваниях

Причины снижения эритроцитов

Снижение количества эритроцитов в крови называется эритроцитопения, одновременное снижение уровня гемоглобина — анемия.

Не каждая анемия сопровождается снижением числа эритроцитов в единице объема крови!

Где исследуют эритроциты?

10 фактов про эритроциты

Кроме количества эритроцитов их исследуют еще и с других углов, ведь каждый параметр помогает поставить правильный диагноз. 

Скорость оседания эритроцитов

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) — показатель быстроты разделения крови в тоненьком капилляре на 2 слоя: плазму и эритроциты. Не смотря не свое название, имеет отношение не к эритроцитам как таковым, а воспалению. СОЭ — неспецифический показатель инфекции и повреждения.

Группы крови

В оболочке эритроцита находится несколько десятков белковых антенн — аглютиногенов. Самые сильные среди них — А и В.

В жидкой части крови (плазме) свободно плавают не прикрепленные к клеткам аналогичные белки — аглютинины — альфа и бета.

При встрече А и альфа или В и бета эритроциты разрушатся (произойдет гемолиз).

По наличию/отсутствию аглютининов и аглютиногенов на эритроцитах всех людей разделили на 4 группы:

Перед переливанием крови, плазмы, пересадкой органов проверяют совместимость  групп крови. Если же ввести кровь неправильной группы  — разовьется гемолитическая анемия с букетом симптомов, вплоть до летального исхода.

Существуют и другие системы групп крови. Не менее известная резус-система, впервые обнаруженная у макакк группы резус. В Европе 85% населения резус-положительны, а 15% — отрицательны.

Эритроциты крови was last modified: Октябрь 29th, 2017 by Мария Бодян

Практикующий врач-терапевт

gradusnik.net

Эритроциты

оКрови.ру

Всё о кровеносной системе человека

Эритроциты являются наиболее многочисленными клетками крови. Их основной задачей является транспортировка газов по организму: они поставляют кислород к клеткам, забирают от них углекислый газ и выводят наружу. С этой функцией эритроциты справляются благодаря гемоглобину, что входит в их состав: он обладает способностью легко присоединять и отсоединять атомы кислорода и углекислоты. Помимо этого, именно гемоглобину кровь обязана своему цвету: в его состав входит компонент гем, который и придает ей красный цвет.

Помимо транспортировки газа, красные клетки переносят от пищеварительной системы к тканям различные ферменты, аминокислоты, поддерживают водно-солевой, кислотно-щелочной баланс в организме. Также они принимают участие в работе иммунитета, свертывающей системы, обезвреживании токсинов. На оболочках эритроцитов находятся антигены, которые отвечают за группу крови человека.

В этом разделе сайта оКрови.ру вы многое узнаете о красных клетках. В том числе получите ответы на следующие вопросы:

Помимо этого, на портале оКрови.ру вы узнаете норму эритроцитов в крови взрослых и детей, а также о чем свидетельствует их отклонение от нормы. Статьи сайта расскажут, чем опасна анемия, можно ли умереть от малокровия, как эритроциты могут стать причиной тромбоза, почему гемоглобин не должен превышать нормы.

В этом разделе вы узнаете, как правильно подготовиться к анализу, чтобы получить достоверные результаты. Поймете, по каким причинам по результатам одного лишь анализа крови нельзя определить вид заболевания, почему диагноз должен ставить врач, зачем нужны дополнительные обследования. Узнаете, на основе каких данных врач может поставить правильный диагноз и назначить эффективное лечение.



okrovi.ru

КРОВЬ

Кровь — это вязкая жидкость красного цвета, которая течет по кровеносной системе: состоит из особого вещества — плазмы, переносящей по всему организму различные виды оформленных элементов крови и множество других веществ.

• Снабжать кислородом и питательными веществами весь организм. • Переносить продукты метаболизма и токсичные вещества к органам, ответственным за их нейтрализацию. • Переносить гормоны, вырабатываемые эндокринными железами, к тканям, для которых они предназначены. • Принимать участие в терморегуляции организма.

• Взаимодействовать с иммунной системой.

- Плазма крови. Это жидкость, на 90 % состоящая из воды, переносящая все элементы, присутствующие в крови, по сердечно-сосудистой системе: кроме того что ппазма переносит кровяные клетки, она также снабжает органы питательными веществами, минералами, витаминами, гормонами и другими продуктами, задействованными в биологических процессах, и уносит продукты метаболизма. Некоторые из этих веществ сами свободно переносятся ппазмой, но многие из них нерастворимы и переносятся лишь вместе с белками, к которым присоединяются, и разделяются лишь в соответствующем органе.

- Кровяные клетки. Рассматривая состав крови, вы увидите три вида кровяных клеток: красные кровяные тельца, по цвету такие же, как кровь, основные элементы, придающие ей красный цвет; белые кровяные тельца, отвечающие за множество функций; и тромбоциты, самые маленькие кровяные клетки.

Красные кровяные тельца, также называемые эритроцитами или красными кровяными пластинками, — довольно крупные кровяные клетки. Они имеют форму двояковогнутого диска и диаметр около 7,5 мкм, в действительности они не являются клетками как таковыми, поскольку в них отсутствует ядро; живут эритроциты около 120 дней. Эритроциты содержат гемоглобин — пигмент, состоящий из железа, благодаря которому кровь имеет красный цвет; именно гемоглобин ответствен за основную функцию крови — перенос кислорода от легких к тканям и продукта метаболизма — углекислого газа — от тканей к легким.

Красные кровяные тельца под микроскопом.

Если поставить в ряд все красные кровяные тельца взрослого человека, то получится более двух триллионов клеток (4,5 млн на мм3 умноженные на 5 л крови), их можно будет 5,3 раза разместить вокруг экватора.

Белые кровяные тельца, также называемые лейкоцитами, играют важную роль в иммунной системе, защищающей организм от инфекций. Различают несколько видов белых кровяных телец; все они имеют ядро, включая некоторые многоядерные лейкоциты, и характеризуются сегментированными ядрами причудливой формы, которые видны под микроскопом, поэтому лейкоциты разделяют на две группы: полиядерные и моноядерные.

Полиядерные лейкоциты также называют гранулоцитами, поскольку под микроскопом можно разглядеть в них несколько гранул, в которых находятся вещества, необходимые для выполнения определенных функций. Различают три основных типа гранулоцитов:

- Нейтрофилы, которые поглощают (фагоцитируют) и перерабатывают болезнетворные бактерии; - Эозинофилы, обладающие антигистаминными свойствами, при аллергии и паразитических реакциях их численность возрастает; - Базофилы, которые выделяют особый секрет при аллергических реакциях.

Остановимся подробнее на каждом из трех типов гранулоцитов. Рассмотреть гранулоциты и клетки описания которых последуют далее в статье можно на схеме 1, приведенной ниже. Схема 1. Клетки крови: белые и красные кровяные тельца, тромбоциты.

Нейтрофильные гранулоциты (Гр/н) — это подвижные сферические клетки диаметром 10—12 мкм. Ядро сегментированное, сегменты соединяются тонкими гетерохроматиновыми мостиками. У женщин может быть виден маленький удлиненный отросток, называемый барабанной палочкой (тельце Барра); он соответствует неактивному длинному плечу одной из двух Х-хромосом. На вогнутой поверхности ядра располагается крупный комплекс Гольджи; другие органеллы развиты слабее. Характерным для этой группы лейкоцитов является наличие клеточных гранул. Азурофильные, или первичные, гранулы (АГ) рассматриваются как первичные лизосомы с того момента, когда они уже содержат кислую фосфатазу, арилеульфатазу, В-галактозидазу, В-глюкоронидазу, 5-нуклеотидазу d-аминооксидазу и пероксидазу. Специфические вторичные, или нейтрофильные, гранулы (НГ) содержат бактерицидные вещества лизоцим и фагоцитин, а также фермент — щелочную фосфатазу. Нейтрофильные гранулоциты являются микрофагами, т. е. поглощают маленькие частички, такие как бактерии, вирусы, мелкие части разрушающихся клеток. Эти частички попадают внутрь тела клетки посредством захвата их короткими клеточными отростками, а затем разрушаются в фаголизосомах, внутрь которых азурофильные и специфические гранулы освобождают свое содержимое. Жизненный цикл нейтрофильных гранулоцитов около 8 дней.

Эозинофильные гранулоциты (Гр/э) — клетки, достигающие в диаметре 12 мкм. Ядро двудольное, комплекс Гольджи располагается вблизи вогнутой поверхности ядра. Клеточные органеллы хорошо развиты. Помимо азурофильных гранул (АГ), цитоплазма включает эозинофильные гранулы (ЭГ). Они имеют эллиптическую форму и состоят из тонкозернистого осмиофильного матрикса и единичных или множественных плотных пластинчатых кристаллоидов (Кр). Лизосомальные энзимы: лактоферрин и миелопероксидаза — сконцентрированы в матриксе, в то время как крупный основной белок, токсичный для некоторых гельминтов, располагается в кристаллоидах.

Базофильные гранулоциты (Гр/б) имеют диаметр около 10—12 мкм. Ядро почковидное или разделено на два сегмента. Клеточные органеллы плохо развиты. Цитоплазма включает в себя мелкие редкие пероксидазоположительные лизосомы, которые соответствуют азурофильным гранулам (АГ), и крупные базофильные гранулы (БГ). Последние содержат гистамин, гепарин и лейкотриены. Гистамин является сосудорасширяющим фактором, гепарин действует как антикоагулянт (вещество угнетающее активность свёртывающей системы крови и препятствующее образованию тромбов), а лейкотриены вызывают сужение бронхов. Эозинофильный хемотаксический фактор имеется также в гранулах, он стимулирует накопление эозинофильных гранул в местах аллергических реакций. Под воздействием веществ, вызывающих освобождение гистамина или IgE, в большинстве аллергических и воспалительных реакций может наступить дегрануляция базофилов. В связи с этим некоторые авторы полагают, что базофильные гранулоциты идентичны тучным клеткам соединительных тканей, хотя последние не имеют пероксидазоположительных гранул.

Выделяют два типа моноядерных лейкоцитов: - Моноциты, которые фагоцитируют бактерии, детриты и другие вредные элементы; - Лимфоциты, вырабатывающие антитела (В-лимфоциты) и атакующие агрессивные вещества (Т-лимфоциты).

Моноциты (Мц) — самые крупные из всех форменных элементов крови, размером около 17—20 мкм. Крупное почкообразное эксцентричное ядро с 2—3 ядрышками располагается в объемной цитоплазме клетки. Комплекс Гольджи локализуется вблизи вогнутой поверхности ядра. Клеточные органеллы развиты слабо. Азурофильные гранулы (АГ), т. е. лизосомы, разбросаны внутри цитоплазмы.

Моноциты представляют собой очень подвижные клетки с высокой фагоцитарной активностью. С момента поглощения таких крупных частиц, как целые клетки или крупные части распавшихся клеток, они называются макрофагами. Моноциты регулярно покидают кровоток и проникают в соединительную ткань. Поверхность моноцитов может быть, как гладкой, так и содержащей в зависимости от клеточной активности псевдоподии, филоподии, микроворсинки. Моноциты вовлечены в иммунологические реакции: участвуют в процессинге поглощенных антигенов, активации Т-лимфоцитов, синтезе интерлейкина и выработке интерферона. Продолжительность жизни моноцитов 60—90 дней.

Белые кровяные тельца, помимо моноцитов, существуют в виде двух функционально различных классов, называемых Т- и В-лимфоцитами, которые невозможно различить морфологически, на основе обычных гистологических методов исследования. С морфологической точки зрения различают юные и зрелые лимфоциты. Крупные юные В- и Т-лимфоциты (КЛ) размером 10-12 мкм, содержат, помимо круглого ядра, несколько клеточных органелл, среди которых есть небольшие азурофильные гранулы (АГ), расположенные в относительно широком цитоплазматическом ободке. Крупные лимфоциты рассматриваются как класс так называемых естественных киллеров (клетки-убийцы).

Зрелые В- и Т-лимфоциты (Л) диаметром 8—9 мкм, имеют массивное шаровидное ядро, окруженное тонким ободком цитоплазмы, в которой можно наблюдать редкие органеллы, включая азурофильные гранулы (АГ). Поверхность лимфоцитов может быть гладкой или усеянной множеством микроворсинок (Мв). Лимфоциты — амебоидные клетки, свободно мигрирующие через эпителий кровеносных капилляров из крови и проникающие в соединительную ткань. В зависимости от типа лимфоцитов продолжительность их жизни варьирует от нескольких дней до нескольких лет (клетки памяти).

Цветные лейкоциты под электронным микроскопом.

Тромбоциты — корпускулярные элементы, являющиеся мельчайшими частицами крови. Тромбоциты — неполные клетки, их жизненный цикл составляет всего до 10 дней. Тромбоциты сосредотачиваются в местах кровотечений и принимают участие в свертывании крови.

Тромбоциты (Т) — веретеновидные или дисковидные двояковыпуклые фрагменты цитоплазмы мегакариоцита диаметром около 3-5 мкм. Тромбоциты имеют немного органелл и два типа гранул: а-гранулы (а), содержащие несколько лизосомальных ферментов, тромбопластин, фибриноген, и плотные гранулы (ПГ), которые имеют весьма конденсированную внутреннюю часть, содержащую аденозиндифосфат, ионы кальция и несколько видов серотонина.

Тромбоциты под электронным микроскопом.

tardokanatomy.ru

Эритроциты – как они работают?

Оглавление

Эритроциты – красные кровяные тельца. Именно благодаря этим клеткам наша кровь имеет такой насыщенный красный цвет. Оттенки крови так же зависят от состояния эритроцитов. Темная, венозная кровь является результатом снижения концентрации кислорода, алая кровь говорит о том, что эритроциты обогащены кислородом и вновь способны его нести каждой клетке нашего организма. Наверняка интересно узнать, как на молекулярном уровне происходит процесс переноса кислорода. Потому начнем предметно обсуждать основную функцию эритроцитов – перенос кислорода органам и тканям. Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска. Эту форму при созревании эритроцит принимает неспроста. Так максимально увеличивается площадь поверхности клетки, повышается ее пластичность при прохождении мельчайших сосудов. Именно эти свойства максимально повышают эффективность газового транспорта эритроцитов. Однако при повреждениях и некоторых генетических заболеваниях эритроциты могут приобретать иную форму – шаровидную, серповидную, овальную. Стенка эритроцита представлена липидной мембраной, содержащей в толще пронизывающие ее белковые молекулы. Мембрана обладает рядом очень важных функций: В процессе созревания в красном костном мозге предшественники эритроцитов проходят несколько этапов, в результате эритроцит утрачивает ядро и практически все внутриклеточные структуры: митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы и т.д. Зато большая часть внутреннего пространства эритроцита заполняется гемоглобином. Эта сложная белковая структура обеспечивает основную функцию – присоединение кислорода при прохождении эритроцитом легочной ткани, удерживание кислорода при транспортировке по кровеносному руслу и отдачу кислорода в тканях организма.

Внутреннее пространство эритроцита заполнено так называемой цитоплазмой (жидкостной частью клети). В цитоплазме растворены электролиты (Na,K, Ca,Cl,Mg), имеются в большом количестве белковые молекулы, обеспечивающие некоторые химические реакции, ферменты, раствореные органические вещества. Внутренняя часть эритроцита обладает прочным каркасом, который придает клетке характерную геометрическую форму.

Гемоглобин – этот термин мы часто слышим, когда забираем результаты анализа крови, когда проводится плановая диагностика протекания беременности или при проведении планового обследования или лечения в стационаре. Почему этот показатель интересует врачей? Дело в том, что единственная структура, которая может обеспечить наш организм в достаточном количестве кислородом – это гемоглобин. К сожалению, в крови в свободном состоянии кислород растворяется в ничтожно малых количествах 0,03% от общей кислородной емкости крови. Потому при условии отсутствия гемоглобина наша жизнь невозможна. Гемоглобин имеет достаточно сложную стриктуру условно его можно представить как конструкцию, собранную воедино из трех видов деталей – 4 молекулы Гема, две альфа цепи глобина и две бета-цепи глобина. Подробнее об этих структурах:

Гем – это сложное органическое соединение, включающее в сою структуру атом железа двухвалентного соединенного с циклическими органическими соединениями.

Глобин – это белковая молекула, образованная посредством объединения 4 белковых цепочек (две альфа цепи и две бета). Данные аминокислотные цепочки отличаются последовательностью аминокислот и их количеством (альфа цепочка состоят из 141 аминокислоты, бета-цепь – из 146).

Структура и состав аминокислотных цепочек определяют их пространственную структуру и биохимические свойства.

Каждая аминокислотная цепь глобина (альфа и бета) соединяется в процессе формирования гемоглобина с молекулой гема. Гемоглобин формируется благодаря слиянию двух альфа цепей (с присоединенными двумя молекулами гемма) и двух бета-цепей (с присоединенными молекулами гема).

Итак, молекула гемоглобина состоит из четырех цепочек аминокислот составляющих глобин с присоединенными (по одной к каждой цепочке глобина) четырьмя молекулами гемма.

Строение гемоглобина достаточно сложное, потому синтез отдельных его частей (цепочки глобина, гем) происходит по отдельности, затем происходит сборка отдельных частей в единое целое.

В производстве гемоглобина не бывает мелочей. К примеру – ошибка в одну аминокислоту - если шестая аминокислота в бета-цепочке глобина будет заменена – (глутаминовая кислота заменит валин) это приведет к такому врожденному заболеванию как серповидно клеточная анемия. А наличие в составе гемоглобина не двухвалентного, а трехвалентного железа лишает данную структуру возможности присоединения кислорода.

Присоединение кислорода к гемоглобину Каждая молекула гемоглобина содержит 4 молекулы гема. Каждая молекула гема в состоянии присоединить по одной молекуле кислорода. Важное значение в этом процессе имеет такие понятия как концентрация кислорода в воздухе легкого и в крови. Чем выше разница в данных концентрациях, тем легче гемоглобин присоединяет кислород. Так же немаловажным является то, какой по счету атом кислорода присоединяется к молекуле гемоглобина. Как мы знаем, молекула гемоглобина содержит 4 гема, к каждому из которых может быть присоединено по одной молекуле кислорода. Так вот, наибольшие сложности при присоединении к молекуле гемоглобина испытывает первая молекула кислорода, последующие присоединения происходят гораздо легче. Это связано с тем, что присоединение каждой следующей молекулы кислорода сопровождается пространственными изменениями самой молекулы гемоглобина. Это обстоятельство отражается на скорости кислородного насыщения при прохождении кровью микроциркуляторного русла ткани легкого. Воздухоносные пути легкого оканчиваются так называемыми альвеолами представляющими вид заполненных воздухом тонкостенных мешочков. Альвеолы окутываются разветвленной сетью капилляров. Благодаря многочисленности капилляров, в разы увеличивается емкость кровеносного русла, что значительно снижает скорость прохождения эритроцитами легочной ткани. Стенки альвеол одноклеточны и достаточно тонкие, что не создает препятствий для проникновения кислорода в капилляры. Немаловажным является диаметр капилляра – он таков, что эритроциты в очереди по одному с трудом пробираются сквозь него. В общем, легочную ткань можно сравнить с конвейером по обогащению эритроцитов кислородом.

Отдача гемоглобином кислорода

По достижению микроциркуляторного русла тканей организма происходит обратный эффект – отдача кислорода тканям для восполнения их дыхательных потребностей. Основная причина, по которой происходит отдача кислорода в тканях и органах, является разность в концентрациях кислорода непосредственно в самом эритроците и в тканях. Повинуясь законам физики, кислород покидает молекулу гемоглобина, эритроцит и проникает сквозь стенку капилляра в клетки организма. Далее молекула кислорода вовлекается во внутриклеточный процесс аэробного дыхания - в митохондриях используется для расщепления органических веществ с целью получения энергии, необходимой для работы клетки.

Эритроцит и углекислый газ

В процессе расщепления органических веществ внутри клетки образуются основные продукты – углекислый газ и вода. Понятно, что вода в организме лишней не бывает, и она может выводиться из организма в составе жидкой части крови или лимфы.

А вот что происходит с огромным количеством углекислого газа?

Естественно, что в виде газа циркулировать по организму данное вещество не может, хотя его растворимость в крови достаточно высока. Частично углекислый газ присоединяется к гемоглобину. В такой форме транспортируется порядка 15% всего образуемого углекислого газа организма. Остальная часть углекислого газа подвергается химической реакции превращения углекислого газа в угольную кислоту.

Внутри эритроцита содержится очень важный фермент – карбоангидраза. При помощи данного фермента происходит химическая реакция: углекислый газ объединяется с молекулой воды, в результате этой нехитрой реакции образуется угольная кислота, которая распадаясь на ион водорода и бикарбонат ион, легко растворяется в воде и может в составе плазмы крови транспортироваться к легким.

По достижению эритроцитом легочной ткани (на уровне микроциркуляторного русла) с угольной кислотой происходит обратный процесс – ее распад на воду и углекислый газ. Эта реакция опять осуществляется посредством фермента карбоангидразы. Вода остается в организме, а углекислый газ охотно, повинуясь законам физики, покидает кровь и переходит в газообразное состояние. После углекислый газ с каждым выдохом выводится во внешнюю среду.

Аналогично обстоят дела и с двуокисью углерода присоединенной к гемоглобину – она отсоединяется и покидает кровеносное русло. На самом деле в организме при дыхании происходят куда более сложные процессы, нежели представленные в данной статье. Вся представленная информация является лишь «верхушкой айсберга». Но и этот уровень изучения данного процесса приводит в восторг от того насколько тонок и изящно настроен такой сложный процесс газообмена в нашем организме.

Вернуться к началу страницы

www.tiensmed.ru


Смотрите также