Физиология крови
Единая кровеносная система в теле человека образована кровью и органами, участвующими в производстве и уничтожении кровяных тел.
Основным назначением крови считаются транспортировка, поддержание водного баланса тканей (регулировка соотношения соли и белков, обеспечение проницаемости стенок сосудов), защита (поддержка иммунитета человека).
Способность сворачиваться – важнейшее свойство крови, необходимое для предотвращения обильной кровопотери в случае повреждения тканей организма.
Общий объем крови у взрослого человека зависит от массы тела и составляет примерно 1/13 (8 %), то есть до 6 л.
В детском организме объем крови относительно больше: у детей до года – до 15 %, после года – до 11 % от массы тела.
Общий объем крови поддерживается на неизменном уровне, при этом не вся имеющаяся кровь движется по кровеносным сосудам, некоторая часть хранится в кровяных депо – печени, селезенке, легких, кожных сосудах.
В составе крови выделяют две основные части – жидкую (плазму) и форменные элементы (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Плазма занимает 52 – 58 % от общего количества, на кровяные клетки приходится до 48 %.
К форменным элементам крови относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Фракции выполняют свою роль, и в здоровом организме число клеток каждой фракции не превышает определенные допустимые пределы.
Тромбоциты вместе с плазменными белками помогают сворачивать кровь, останавливают кровотечение, предотвращая обильную кровопотерю.
Лейкоциты – белые кровяные клетки – представляют собой часть иммунной системы человека. Лейкоциты предохраняют организм человека от воздействия чужеродных тел, распознают и уничтожают вирусы и токсины.
Из-за своей формы и размера белые тельца выходят из потока крови и проникают в ткани, где и выполняют свою главную функцию.
Эритроциты – красные кровяные тельца, обеспечивающие транспортировку газов (по большей части кислорода) благодаря содержанию в них белка гемоглобина.
Видео:
Кровь относится к быстро регенерирующему типу ткани. Обновление кровяных телец происходит вследствие распада старых элементов и синтеза новых клеток, который выполняется в одном из органов кроветворения.
В человеческом теле за производство кровяных телец отвечает костный мозг, фильтром крови является селезенка.
Роль и свойства эритроцитов
Эритроциты – красные тела крови, выполняющие транспортировочную функцию. Благодаря содержащемуся в них гемоглобину (до 95 % от массы клетки) кровяные тела доставляют кислород от легких в ткани и углекислый газ в обратном направлении.
Хотя диаметр клетки от 7 до 8 мкм, они с легкостью проходят по капиллярам, диаметр которых менее 3 мкм, за счет способности деформировать свой цитоскелет.
Эритроциты выполняют несколько функций: питательную, ферментативную, дыхательную и защитную.
Красные клетки переносят аминокислоты от пищеварительных органов к клеткам, транспортируют ферменты, осуществляют газообмен между легкими и тканями, связывают токсины и способствуют выводу их из организма.
Суммарный объем красных телец в крови огромен, эритроциты – самый многочисленный вид кровяных элементов.
При проведении общего анализа крови в лаборатории подсчитывают концентрацию тел в небольшом объеме материала – в 1 мм3.
Допустимые значения эритроцитов в крови варьируются для разных пациентов и зависят от их возраста, половой принадлежности и даже места проживания.
| Категория пациентов | Норма содержания эритроцитов (x 1012/л) |
| Взрослые женщины | 3,7 – 4,7 |
| Взрослые мужчины | 4,1 – 5,1 |
| Подростки от 13 лет | 3,6 – 5,1 |
| Дети от 1 года до 12 лет | 3,5 – 4,7 |
| Дети от 2 месяцев до года | 3,5 – 4,8 |
| Дети до 2 месяцев | 3,8 – 5,6 |
| Новорожденные в первые дни жизни | 4,3 – 7,6 |
Повышенное число эритроцитов у грудничков в первые дни после рождения объясняется высоким содержанием кислорода в крови детей во время внутриутробного развития.
Увеличение концентрации красных кровяных тел позволяет защитить организм ребенка от гипоксии при недостаточном поступлении кислорода из крови матери.
Для жителей высокогорья характерно изменение нормальных показателей красных клеток в большую сторону.
При этом при смене места жительства на равнинную местность происходит возврат значений объема эритроцитов к общим нормам.
Как повышение, так и понижение числа красных тел в крови считается одним из симптомов развития патологий внутренних органов.
Увеличение концентрации эритроцитов наблюдается при заболеваниях почек, ХОБЛ, пороках сердца, опухолях злокачественного характера.
Снижение числа красных кровяных телец характерно для больных анемией различного генеза и онкобольных.
Образование красных клеток
Общим материалом системы кроветворения для форменных элементов крови считаются полипотентные недифференцированные клетки, из которых на различных стадиях синтеза производятся эритроциты, лейкоциты, лимфоциты и тромбоциты.
При делении этих клеток только малая часть остается в виде стволовых клеток, сохраняющихся в костном мозге, причем с возрастом число оригинальных материнских клеток снижается естественным образом.
Большинство же полученных тел дифференцируется, формируются новые виды клеток. Эритроциты продуцируются внутри сосудов красного костного мозга.
Видео:
Процесс создания клеток крови регулируется витаминами и микроэлементами (железом, медью, марганцем и др.). Эти вещества ускоряют производство и дифференциацию компонентов крови, участвуют в синтезе их компонентов.
Гемопоэз регулируется и внутренними причинами. Продукты расщепления элементов крови становятся стимулятором синтеза новых кровяных клеток.
Эритропоэтин играет роль главного регулятора эритропоэза. Гормон стимулирует образование эритроцитов из предшествующих клеток, повышает скорость выхода ретикулоцитов из костного мозга.
Эритропоэтин производится в теле взрослого человека почками, малое число вырабатывается печенью. Увеличение объема эритроцитов объясняется дефицитом кислорода в организме. Почки и печень активнее продуцируют гормон в случае кислородного голодания.
Средняя продолжительность жизни эритроцитов – 100 – 120 суток. В теле человека постоянно обновляется депо эритроцитов, которое пополняется со скоростью до 2,3 млн в секунду.
Процесс дифференцирования красных кровяных телец строго отслеживается для сохранения постоянства числа циркулирующих красных тел.
Ключевой фактор, влияющий на время и скорость выработки эритроцитов, – концентрация кислорода в крови.
Система дифференциации красных кровяных клеток высокочувствительна к изменению уровня кислорода в организме.
Старение и гибель эритроцитов
Продолжительность жизни эритроцитов составляет 3-4 месяца. После этого красные кровяные клетки удаляются из системы кровообращения, чтобы исключить их избыточное накопление в сосудах.
Случается, что красные тельца погибают сразу же после образования в костном мозге. Привести к уничтожению эритроцитов на раннем этапе образования может механическое повреждение (травма влечет за собой повреждение сосудов и образование гематомы, где и разрушаются эритроциты).
Отсутствие механического сопротивления кровотоку сказывается на продолжительности жизни эритроцитов и увеличивает срок их работы.
Теоретически при исключении деформации красные кровяные клетки могут циркулировать по крови бесконечно, однако такие условия невозможны для сосудов человека.
Видео:
За время своего существования эритроциты получают множественные повреждения, в результате чего ухудшается диффузия газов сквозь мембрану клетки.
Эффективность газообмена резко снижается, поэтому такие красные кровяные тельца должны быть выведены из организма и заменены новыми.
Если вовремя не уничтожить поврежденные эритроциты, то их мембрана начинает разрушаться в крови, высвобождая гемоглобин.
Процесс, который в норме должен протекать в селезенке, происходит прямо в кровяном потоке, что чревато попаданием белка в почки и развитием почечной недостаточности.
Устаревшие эритроциты выводятся из кровотока селезенкой, костным мозгом и печенью. Макрофаги распознают клетки, которые уже долго циркулировали по крови.
Такие клетки содержат низкое число рецепторов или значительно повреждены. Эритроцит поглощается макрофагом, и в процессе выделяется ион железа.
Видео:
В современной медицине при лечении сахарного диабета данные об эритроцитах (какова их продолжительность жизни, что влияет на выработку кровяных тел) играют важную роль, поскольку помогают определить содержание гликированного гемоглобина.
На основании такой информации врачи могут понять, насколько увеличилась концентрация сахара в крови за последние 90 дней.
Источник: moydiagnos.ru
Физиология и длительность жизни эритроцитов
Эритроциты (красные кровяные клетки) образуются в костном мозге из клеток-предшественниц эритро-поэза, содержащих ядра. В кровеносное русло они выходят уже безъядерными с дискоидной формой и не содержащими митохондрий.
В капиллярах эритроциты способны деформироваться, что существенно облегчает их прохождение по микроциркуляторному руслу и обеспечивает обмен веществ и газов с окружающими тканями.
В эритроцитах, недавно вышедших их костного мозга, втечение последующих 1-2 дней еще сохраняются органеллы. Эти клетки называются ретикулоцитами. Среди эритроцитов, продолжительность жизни которых составляет в среднем 110— 120 дней, доля ретикулоцитов обычно 1-2 %.
Эритроциты содержат большое количество гемоглобина (Hb). Его средняя концентрация в эритроците [IМСН) в норме составляет 300-360 г/л эритроцитов. Поскольку нормальный эритроцит имеет объем (МСV) 80-100 фл, он содержит 26-35 пг гемоглобина (МСН).
Большое количество гемоглобина значительно повышает внутриклеточную осмоляльность эритроцита, и для того чтобы предотвратить поступление в него воды в соответствии с законами осмоса, внутриклеточная концентрация ионов в эритроцитедолжна быть ниже таковой в плазме. Это достигается благодаря уникальному ферменту Na+/K+-АТФазе, работа которого требует АТФ, образующегося в результате анаэробного гликолиза (т. к. в зрелых эритроцитах отсутствуют митохондрии).
Регуляция объема эритроцита осуществляется с помощью чувствительных к изменению объема ионных переносчиков, способных уменьшать в нем концентрацию К+ и Cl-.
При снижении синтеза АТФ или повреждении мембраны эритроцитов они набухают, а продолжительность их жизни укорачивается (преждевременный гемолиз).
Эритроциты регулярно выходят из артериол в пульпе селезенки и достигают малых пор в синусах селезенки. В этих порах старые и патологически ломкие эритроциты отделяются от общей массы эритроцитов и разрушаются.
Их фрагменты фагоцитируются макрофагами в селезенке, печени, костном мозге и других органах и затем разрушаются (внесосудистый гемолиз в ретикулоэндотелиальной системе, точнее — в мононуклеарной фагоцитарной системе]. Высвобождающийся гем разрушается с образованием билирубина, а высвобождающееся железо используется вновь.
При внутрисосудистом гемолизе высвобождаемый гемоглобин в определенном количестве связывается с гаптоглобином. Это способствует уменьшению клубочковой фильтрации гемоглобина и его элиминации (т. е. уменьшает степень гемоглобинурии).
Источник: medicalplanet.su
Общее определение эритроцитов
Если рассматривать кровь под сканирующим электронным микроскопом, то можно увидеть, какую форму и размер имеют эритроциты.
Кровь человека под микроскопом
Здоровые (неповрежденные) клетки – это маленькие диски (7-8 мкм), вогнутые с двух сторон. Их еще называют красными кровяными тельцами.
Количество эритроцитов в кровяной жидкости превышает уровень лейкоцитов и тромбоцитов. В одной капле крови человека имеется около 100 млн. этих клеток.
Зрелый эритроцит покрыт оболочкой. Он не имеет ядра и органелл, кроме цитоскелета. Внутренность клетки заполнена концентрированной жидкостью (цитоплазмой). Она насыщена пигментом гемоглобином.
В химический состав клетки, кроме гемоглобина, входят:
- Вода,
- Липиды,
- Белки,
- Углеводы,
- Соли,
- Ферменты.
Гемоглобин – это белок, состоящий из гема и глобина. Гем содержит атомы железа. Железо в гемоглобине, связывая в легких кислород, окрашивает кровь в светло-красный цвет. Она становится темной, когда кислород высвобождается в тканях.
Кровяные тельца имеют большую поверхность за счет своей формы. Повышенная плоскость клеток улучшает обмен газов.
Красная кровяная клетка эластична. Очень маленький размер эритроцита и гибкость позволяют ему легко проходить через мельчайшие сосуды – капилляры (2-3 мкм).
Сколько живут эритроциты
Продолжительность жизни эритроцитов – 120 дней. За это время они выполняют все свои функции. Затем разрушаются. Место отмирания – печень, селезенка.
Красные кровяные тельца разлагаются быстрее, если меняется их форма. При появлении у них выпуклостей образуются эхиноциты, углублений – стоматоциты. Пойкилоцитоз (изменение формы) приводит клетки к гибели. Патология формы диска возникает от повреждения цитоскелета.
Видео функции крови. Эритроциты
Где и как образуются
Жизненный путь эритроциты начинают в красном костном мозге всех костей человека (до пятилетнего возраста).
У взрослого, после 20 лет, красные кровяные клетки вырабатываются в:
- Позвоночнике,
- Грудине,
- Ребрах,
- Подвздошной кости.
Где образуются эритроциты
Их образование проходит под влиянием эритропоэтина – почечного гормона.
С возрастом эритропоэз, то есть процесс образования эритроцитов, снижается.
Образование кровяной клетки начинается с проэритробласта. В результате многократного деления создаются зрелые клетки.
От единицы, образующей колонию, эритроцит проходит следующие этапы:
- Эритробласт.
- Пронормоцит.
- Нормобласты разных видов.
- Ретикулоцит.
- Нормоцит.
Первородная клетка имеет ядро, которое сначала становится меньше, а затем вообще покидает клетку. Цитоплазма ее постепенно наполняется гемоглобином.
Если в крови наряду со зрелыми эритроцитами находятся ретикулоциты, это нормальное явление. Более ранние виды эритроцитов в крови указывают на патологию.
Функции эритроцитов
Эритроциты реализуют в организме свое главное предназначение – являются переносчиками дыхательных газов – кислорода и углекислого газа.
Этот процесс осуществляется в определенном порядке:
- Безъядерные диски, в составе движущейся по сосудам крови, попадают в легкие.
-
В легких гемоглобин эритроцитов, в частности атомы его железа, поглощает кислород, превращаясь в оксигемоглобин. - Насыщенная кислородом кровь под действием сердца и артерий через капилляры проникает во все органы.
- Кислород, перенесенный железом, отсоединяется от оксигемоглобина, поступает в клетки, испытывающие кислородное голодание.
- Опустошенный гемоглобин (дезоксигемоглобин) заполняется углекислым газом, преобразуется в карбогемоглобин.
- Соединенный с диоксидом углерода гемоглобин несет СО2 в легкие. В сосудах легких углекислый газ отщепляется, затем выводится наружу.
Кроме газообмена, форменные элементы выполняют и другие функции:
- Поглощают, переносят антитела, аминокислоты, ферменты,
- Эритроциты крови человека
- Транспортируют вредоносные вещества (токсины), некоторые лекарственные средства,
- Рядом эритроцитарных факторов принимают участие в стимуляции и препятствии свертыванию крови (гемокоагуляции),
- Несут основную ответственность за вязкость крови – она увеличивается при повышении числа эритроцитов и уменьшается при его понижении,
- Участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса через гемоглобиновую буферную систему.
Эритроциты и группы крови
В норме каждый эритроцит в кровотоке – свободная в движении клетка. При увеличении показателя кислотности крови рН и других негативных факторах возникает склеивание красных кровяных клеток. Их склеивание называется агглютинацией.
Такая реакция возможна и очень опасна при переливании крови от одного человека к другому. Чтобы в этом случае предупредить слипание эритроцитов, нужно знать группу крови пациента и его донора.
Реакция агглютинации послужила основой для деления крови людей на четыре группы. Они отличаются друг от друга сочетанием агглютиногенов и агглютининов.
С особенностями каждой группы крови познакомит следующая таблица:
| Группа крови | Наличие |
| агглютиногенов | агглютининов в плазме | |
| I | 0 | αβ |
| II | A | β |
| III | B | α |
| IV | AB | 0 |
Переливание
При определении группы крови ошибаться ни в коем случае нельзя. Знать групповую принадлежность крови особенно важно при ее переливании. Не каждая подходит определенному человеку.
Чрезвычайно важно! Перед переливанием крови обязательно нужно определить ее совместимость. Вливать человеку несовместимую кровь нельзя. Это опасно для жизни.
При введении несовместимой крови возникает агглютинация эритроцитов. Это происходит при таком сочетании агглютиногенов и агглютининов: Аα, Вβ. При этом у больного появляются признаки гемотрансфузионного шока.
Они могут быть такими:
- Головная боль,
- Беспокойство,
- Покрасневшее лицо,
- Пониженное артериальное давление,
- Учащенный пульс,
- Стеснение в груди.
Агглютинация завершается гемолизом, то есть в организме происходит разрушение эритроцитов.
Небольшое количество крови или эритроцитарной массы можно переливать таким образом:
- I группы – в кровь II, III, IV,
- II группы – в IV,
- III группы – в IV.
Важно! Если возникает необходимость в переливании большого количества жидкости, вливают кровь только той же группы.
Источник: KardioBit.ru