интерактив физиология 2. 2.1. функции эритроцитов. гем. цветовой показатель. Физиология эритроцитов
 Скачать 1.23 Mb.
|
|
Физиология эритроцитов Эритроциты - красные кровяные тельца, содержащие дыхательный пигмент - гемоглобин. Эти безъядерные клетки образуются в красном костном мозге, а разрушаются в селезенке. В зависимости от размеров делятся на нормоциты, микроциты и макроциты. Примерно 85 % всех клеток имеет форму двояковогнутого диска или линзы с диаметром 7,2-7,5 мкм. Такая структура обусловлена наличием в цитоскелете белка спектрина и оптимальным соотношением холестерина и лецитина. Благодаря данной форме эритроцит способен переносить дыхательные газы - кислород и углекислый газ.  Важнейшими функциями эритроцита являются: 1) дыхательная; 2) питательная; 3) ферментативная; 4) защитная; 5) буферная. Функции эритроцитов - Ферментативная функция обусловлена присутствием на мембране карбоангидразы, метгемоглобинредуктазы, глютатионредуктазы, пероксидазы, истинной холинэстеразы и др. - Защитная функция осуществляется в результате оседания токсинов микробов и антител, а также за счет присутствия факторов свертывания крови и фибринолиза. - Поскольку эритроциты содержат антигены, то их используют в иммунологических реакциях для выявления антител в крови. Гемоглобин участвует в иммунологических реакциях. -Дыхательная функциясвязана с наличием гемоглобина и бикарбоната калия, за счет которых осуществляется перенос дыхательных газов. - Питательная функция связана со способностью мембраны клеток адсорбировать аминокислоты и липиды, которые с током крови транспортируются от кишечника к тканям. Диаметр эритроцитов В норме большинство эритроцитов имеет диаметр 7,2-7,5(7,9) мкм -- нормоциты. Эритроциты с диаметром менее 7 мкм -- микроциты. Эритроциты с диаметром более 8,5-9 мкм -- макроциты, более 12--14 мкм -- мегалоциты. Возможна графическая регистрация распределения эритроцитов по величине -- эритроцитометрическая кривая (кривая Прайс-Джонса). Кривая Прайс-Джонса в норме правильной формы с вершиной (пиком) на 7,5 мкм и довольно узким основанием в пределах 6-9 мкм.  При макро- и мегалоцитарных анемиях кривая имеет пологую форму с широким основанием (показатель наличия анизоцитоза) с двумя или несколькими вершинами и сдвигом вправо, то есть в сторону больших диаметров. При анемиях, протекающих с микроцитозом, микросфероцитозом, кривая также растянута, но сдвинута влево -- в сторону меньших диаметров.  Эритропоэз.Эритроциты образуются в кроветворных тканях-желточном мешке у эмбриона, печени и селезенке у плода и красном костном мозгу плоских костей у взрослого. Во всех этих органах содержатся так называемые плюрипотентные стволовые клетки-общие предшественники всех клеток крови. На следующем (по степени дифференцировки) уровне находятся коммитированные предшественники,из которых уже может развиваться только один тип клеток крови (эритроциты, моноциты, гранулоциты, тромбоциты или лимфоциты). Пройдя еще несколько стадий дифференцировки и созревания, юные безъядерные эритроциты выходят из костного мозга в виде так называемых ретикулоцитов. Ретикулоциты. Подсчет ретикулоцитов в крови может дать важную для диагностики и лечения информацию о состоянии эритропоэза. Эти клетки служат непосредственными предшественниками эритроцитов. В отличие от эритроцитов, в которых при световой микроскопии не выявляются клеточные структуры, в ретикулоцитах методом прижизненного окрашивания (например, бриллиантовым крезоловым синим) можно обнаружить гранулярные или нитевидные структуры. Эти юные клетки крови выявляются как в костном мозгу, так и в периферической крови. В норме ретикулоциты составляют 0,5-1% общего числа эритроцитов крови; при ускорении эритропоэза доля ретикулоцитов возрастает, а при его замедлении снижается. В случаях усиленного разрушения эритроцитов число ретикулопитов может превышать 50%. При резко ускоренном эритропоэзе в крови иногда появляются даже нормобласты. Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 100-120 дней, после чего фагоцитируются клетками ретикулоэндотелиальной системы костного мозга (а при патологии - также печени и селезенки). Однако не только эти органы, но и любая другая ткань способна разрушать кровяные тельца, о чем свидетельствует постепенное исчезновение «синяков» (подкожных кровоизлияний). В организме взрослого человека каждые 24 ч обновляется примерно 0,8% их числа Это означает, что за 1 мин образуется 160 ∙ 106эритроцитов. После кровопотери и при патологическом укорочении жизни эритроцитов скорость эритропоэза может возрастать в несколько раз. Мощным стимулятором эритропоэза служит снижение парциального давления О2(т.е. несоответствие между потребностью ткани в кислороде и его поступлением). При этом возрастает содержание в плазме особого вещества, ускоряющего эритропоэз, -эритропоэтина. Главную роль в синтезе эритропоэтина играют почки; при двусторонней нефрэктомии концентрация эритропоэтина в крови резко снижается. Синтез эритропоэтина угнетается также при различных почечных заболеваниях.  Эритропоэтин стимулирует дифференцировку и ускоряет размножение предшественников эритроцитов в костном мозгу. Все это приводит к возрастанию числа гемоглобин-образующих эритробластов. Действие эритропоэтина усиливается многими другими гормонами, в том числе-андрогенами, тироксином и гормоном роста. Различия в числе эритроцитов и содержании гемоглобина в крови мужчин и женщин обусловлены тем, что андрогены усиливают эритропоэз, а эстрогены его тормозят. К колониестимулирующим факторам (КСФ), кроме эритропоэтина относят также : - стимулирующие образование грануло-цитарных колоний-«колониестимулирующие факторы гранулоцитарные» -- КСФ-Г, - макрофагальные -- КСФ-М, - гранулоцитарно-макрофагальные -- КСФ-ГМ, - эозинофильные -- КСФэоз (ИЛ-5), - мегакариоцитарные -- КСФмег (тромбопоэтин), - стимулирующие развитие колоний из КОК-ГММЭ -- мульти-КСФ или интерлейкин-3 (ИЛ-3). Все КСФ гликопротеины относятся к полипептидным гормонам, которые регулируют гемопоэз. Источниками ИЛ-3 и КСФэоз (ИЛ-5) являются Т-лимфоциты и спленоциты, КСФ-ГМ -- Т-лимфоциты, моноциты, эндотелиальные клетки и фибробласты, КСФ-Г, КСФ-М-моноциты и фибробласты, а эритропоэтина -- перитубулярные и тубулярные клетки почек, и частично -купферовские клетки печени. Эти вещества получили общее название «гемопоэтические цитокины». Продукцию КСФ усиливают различные стимулы: гипоксия -- эритропоэтина; тромбоцитопения -- тромбопоэтина; микробная инфекция -- КСФ-ГМ, КСФ-Г, КСФ-М; гельминтная инфекция -- КСФэоз (ИЛ-5). На интенсивность продукции КСФ оказывает регулирующее влияние вегетативная нервная система. Так, введение животным а- и b-адренобло-каторов значительно уменьшает уровень КСФ в крови. Стимуляторами ге-мопоэза являются Т-лимфоциты (Т-хелперы). Действие на организм возбуждающих гемопоэз факторов (кровопотеря, высотная гипоксия и др.) вызывает миграцию лимфоцитов в костный мозг и активацию ими гемопоэза.  Характеристики и оценка показателей красной крови Эритроциты являются самыми многочисленными форменными элементами крови. Так, у мужчин в норме содержится 4,0-5,0 × 1012/л, а у женщин - 3,7-4,7 × 1012/л. Однако количество форменных элементов крови изменчиво (их увеличение называется эритроцитозом, а при уменьшение - эритропенией). В детском возрастечисло эритроцитов постепенно меняется. У новорожденных оно довольно высоко (5,5 млн./мкл крови), что обусловлено перемещением крови из плаценты в кровоток ребенка во время родов и значительной потерей воды в дальнейшем. В последующие месяцы организм ребенка растет, но новые эритроциты не образуются; этим обусловлен «спад третьего месяца» (к третьему месяцу жизни число эритроцитов снижается до 3,5 млн./мкл крови). У детей дошкольного и школьного возраста число эритроцитов несколько меньше, чем у женщин Под индексами красной крови понимают среднее содержание гемоглобина в одном эритроците, среднюю концентрацию гемоглобина в одном эритроците и цветной показатель. Среднее содержание гемоглобина в одном эритроците вычисляется по формуле: Нb г/л /число эритроцитов в млн В норме содержание гемоглобина в одном эритроците составляет 33-36 пг. Цветной показатель. Величину 33 пг, составляющую норму содержания гемоглобина в одном эритроците, условно принимают за единицу и обозначают как цветной показатель (ЦП). По ЦП судят о том, является ли содержание гемоглобина в эритроцитах исследуемого лица нормальным, пониженным или повышенным по отношению к норме, что имеет важное диагностическое значение. ЦП = Зх Нbг/л / три первые цифры числа эритроцитов в млн (Например, у больного с Э - 3,4х1012 и Нв - 120г\л ЦП=3х120\340=1,06 ) В зависимости от величины ЦП выделяют три типа эритроцитов : 1. Нормохромные -- ЦП = 0,85--1,0 2. Гипохромные -- ЦП < 0,85 3. Гиперхромные -- ЦП >1,0 Гиперхромия, то есть увеличение среднего содержания гемоглобина в одном эритроците, дающее ЦП выше единицы, зависит исключительно от увеличения объема эритроцитов, а не от повышенного насыщения их гемоглобином. Это объясняется тем, что концентрация гемоглобина в эритроците имеет предельную величину, не превышающую 0,36 пг в 1 мкм3 массы эритроцита. При условии предельной насыщенности гемоглобина средние по величине эритроциты, имеющие объем 90 мкм3, содержат 30 пг гемоглобина. Таким образом, увеличение содержания гемоглобина в эритроците всегда сочетается с макроцитозом. Гипохромия - уменьшение среднего содержания гемоглобина в одном эритроците, дающее ЦП ниже 0,85, может быть следствием либо уменьшения объема эритроцита (микроцитоз), либо ненасыщенности нормальных по объему эритроцитов гемоглобином. Гипохромия является истинным показателем или дефицита железа в организме, или железорефрактерности, то есть неусвоения железа эритроцитами при нарушении синтеза гема. Среднее содержание гемоглобина в одном эритроците в этих случаях снижается до 20 пг. Таким образом, если гиперхромия обязательно сочетается с макроцитозом, то гипохромия не всегда характеризуется микроцитозом, а может быть и при нормоцитозе и даже макроцитозе.  Гемоглобин относится к числу важнейших дыхательных белков, принимающих участие в переносе кислорода от легких к тканям. Он является основным компонентом эритроцитов крови, в каждом из них содержится примерно 280 млн молекул гемоглобина. Гемоглобин является сложным белком, который относится к классу хромопротеинов и состоит из двух компонентов: 1) железосодержащего гема - 4 %; 2) белка глобина - 96 %. Гем является комплексным соединением порфирина с железом. Строение гема идентично для гемоглобина всех видов животных. Отличия связаны со свойствами белкового компонента, который представлен двумя парами полипептидных цепей. Различают HbA, HbF, HbP формы гемоглобина.  В крови взрослого человека содержится до 95-98 % гемоглобина HbA. Его молекула включает в себя 2 α- и 2 β-полипептидные цепи. Фетальный гемоглобин в норме встречается только у новорожденных. Кроме нормальных типов гемоглобина, существуют и аномальные, которые вырабатываются под влиянием генных мутаций на уровне структурных и регуляторных генов. Внутри эритроцита молекулы гемоглобина распространяются по-разному. Вблизи мембраны они лежат к ней перпендикулярно, что улучшает взаимодействие гемоглобина с кислородом. В центре клетки они лежат более хаотично. У мужчин в норме содержание гемоглобина примерно 135-180 г/л, а у женщин - 120-140 г/л.  Скорость оседания эритроцитов (СОЭ). В крови, предохраненной от свертывания, происходит оседание форменных элементов, в результате чего кровь разделяется на два слоя: верхний - плазма и нижний - осевшие на дно сосуда клетки крови. СОЭ измеряется в миллиметрах в час. У взрослых и здоровых мужчин она равняется 2-10 мм/ч, у здоровых женщин - 2-15 мм/ч. Гемолиз и его виды. Гемолизомназывают разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую эритроциты среду. Гемолиз может наблюдаться как в сосудистом русле, так и вне организма. Виды гемолиза: осмотический механический химический биологический физический В организме постоянно в небольшихколичествах происходитгемолиз приотмирании старых эритроцитов. В норме он происходит лишь в печени, селезенке, красном костном мозге. Гемоглобин «поглощается» клетками указанных органов и в плазме циркулирующей крови отсутствует.  |