Эритроциты, число, форма и размеры. Образование, продолжительность жизни и разрушение эритроцитов. Гемолиз и анемия. Скорость оседания эритроцитов (соэ). Функции эритроцитов. Гемоглобин.

Эритроциты или красные кровяные тельца - самые многочисленные клетки крови. У мужчин в 1 мкл крови содержится в среднем 5,1 млн. эритроцитов, а у женщин - 4,6 млн. Эритроциты человека - это безъядерные клетки, имеющие форму двояковогнутых дисков. Средняя величина их диаметров у взрослого человека равна 7,5 мкм. Благодаря двояковогнутой форме эритроцита его поверхность больше, чем, если бы он имел форму шара. Общая площадь поверхности эритроцитов взрослого человека составляет около 3800 м². Большая площадь поверхности эритроцитов способствует выполнению ими основной функции - переносу дыхательных газов. Эритроциты обладают большой способностью к обратимой деформации при прохождении через узкие изогнутые капилляры. По мере старения клеток и при некоторых патологиях пластичность эритроцитов уменьшается, что является одной из причин задержки и разрушения таких клеток в ретикулярной ткани селезенки. Эритроциты образуются из предшествующих стволовых недифференцированных клеток. Стволовые клетки имеют ядро и обладают неограниченной способностью делиться, но не выполняют конкретных функций. При делении стволовой клетки образуются две дочерние, одна из которых превращается (созревает) в зрелый эритроцит, а вторая остается недифференцированной и сохранившей способность к делению стволовой клеткой. Этот процесс происходит в красном костном мозге плоских костей и называется эритропоэз. Андрогены усиливают эритропоэз, а эстрогены угнетают. Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 100-120 дней, после чего они фагоцитируются клетками ретикулоэндотелиальной системы печени, селезенки и костного мозга. Однако в определенной степени и любая другая ткань способна разрушать кровяные тельца, о чем свидетельствует постепенное исчезновение "синяков" (подкожных кровоизлияний).

Снижение способности крови переносить кислород называется анемия. Анемия дословно означает "бескровие". В клинике этим термином обозначают, прежде всего, снижение способности крови переносить кислород в связи с недостатком гемоглобина. При анемии может быть уменьшено число эритроцитов, либо содержание в них гемоглобина, либо то и другое. Чаще всего встречается железодефицитная анемия. Она может быть следствием недостатка железа в пище, нарушения всасывания железа в пищеварительном тракте или хронической кровопотери (например, при язвенной болезни). При некоторых патологических состояниях вследствие повышенной хрупкости эритроцитов возрастает скорость гемолиза (разрушения эритроцитов). Если образование эритроцитов не компенсирует ускоренного их разрушения, возникает гемолитическая анемия.

Удельный вес эритроцитов (1,096) выше, чем плазмы (1,027), и поэтому в пробирке с кровью, лишенной возможности свертываться, они медленно оседают на дно. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) у здорового мужчины составляет 3-6 мм, а у женщин 8-10 мм за первый час. Главным фактором, определяющим СОЭ, является белковый состав плазмы. СОЭ снижается при увеличении в плазме содержания альбуминов и повышается при увеличении количества глобулинов.

В эритроцитах на долю белка гемоглобина приходится 34% общего и 90% сухого веса. Содержание гемоглобина в крови человека составляет в среднем 158 г/л у мужчин и 140 г/л у женщин. Гемоглобин относится к классу хромопротеинов. Его молекула состоит из четырех полипептидных цепей, в состав каждой из которых входит гем - протопорфирин, в центре которого находится ион двухвалентного железа. М.В. гемоглобина около 64500. В процессе переноса кислорода его молекула образует обратимую связь с гемом, причем валентность железа при этом не меняется, т.е. железо не окисляется. Гемоглобин (Hb), присоединивший кислород, становится оксигемоглобином (HbO₂). Поскольку присоединение кислорода к гемоглобину в этом соединении не сопровождается изменением валентности железа, реакцию связывания кислорода гемоглобином называют не окислением, а оксигенацией; обратный процесс называется деоксигенацией. Гем может подвергаться и истинному окислению. При этом железо становится из двух валентного трехвалентным. Окисленный гем носит название метгема, а вся белковая молекула - метгемоглобина. В крови человека метгемоглобин находится в незначительных количествах, но при некоторых заболеваниях и отравлениях, например, нитритами его содержание увеличивается. Опасность таких состояний заключается в том, что окисленный гемоглобин не способен отдавать кислород. При отравлении "угарным газом" (СО), образуется карбоксигемоглобин (железо при этом остается двухвалентным). Окись углерода активнее взаимодействует с гемом, чем кислород, поэтому гемоглобин утрачивает способность связываться с кислородом и переносить его, что может оказаться смертельным. Слабое отравлении СО обратимый процесс, поскольку карбоксигемоглобин хоть и медленно, но разлагается. Образующийся в процессе метаболизма СО₂ также может связываться с гемоглобином, взаимодействуя не с гемом, а аминогруппами этого белка. Образование карбаминовых соединений (Белок-NH₂ + CO2→Белок-NHCOO^- + H⁺) происходит быстро и не нуждается в присутствии ферментов. Подобным образом кровью транспортируется до 30% углекислоты. Остальные 70% СО₂ переносится в виде иона бикарбоната, образование которого контролируется содержащейся в эритроцитах ферментом карбоангидразой.

Кислородная емкость крови. Для расчета количества кислорода способного связаться с гемоглобином крови, следует учесть, что молекула последнего состоит из четырех субъединиц, каждая из которых связывает молекулу кислорода. Следовательно, реакцию оксигенации можно записать следующим образом:

Hb + 4O₂ → Hb(O₂)₄

Из приведенного уравнения реакции следует, что один моль гемоглобина может связать до 4 молей кислорода; 64500 г гемоглобина связывают 89,6 л, а 1 г - 1,39 мл кислорода. При анализе газового состава крови получают несколько меньшее значение 1,34-1,36 мл О₂ на 1г Hb, т.е. насыщение гемоглобина кислородом составляет около 97%. При прохождении крови через тканевые капилляры используется только 25% общей кислородной емкости, хотя при интенсивной физической нагрузке из оксигемоглобина может быть извлечено до 50% кислорода. ТО кислородная емкость 1 л крови составит в среднем 150 г х 1,34=200 мл.