9.2. Формені елементи крові

9.2.1. Еритроцити. Будова, кількість, функції

Д о формених (клітинних) елементів крові належать еритроцити, лейкоцити і тромбоцити, що складають приблизно 44 % загального об’єму крові. Еритроцити — найчисленіші клітини крові, кількість яких у чоловіків — 4 — 5,1 см³, у жінок — 3,7— 4,7см³ (рис. 13).

Рис. 13. Еритроцити крові людини.

Діаметр одного еритроцита дорівнює 7,2–7,5 мкм, товщина — 2,2 мкм, об’єм — близько 90 мкм3. Загальна поверхня всіх еритроцитів досягає 3000 м², що в 1500 разів перевищує поверхню тіла людини. Еритроцити мають форму двоввігнутого диска, у якому жодна точка не відстає від поверхні більш ніж на 0,85 мкм, що сприяє оптимальному виконанню основної функції — перенесенню кисню від легень до клітин і тканин організму. Цей тип клітин належить до без’ядерних, що обумовлює мінімальне споживання ними кисню — у 200 разів менше, ніж його попередники — еритробласти і нормобласти.

Еритроцити мають мембрану за будовою подібну з іншими плазматичними мембранами клітин, але на відміну від останніх, мембрана еритроцитів слабопроникна для катіонів Na+, К+, глюкози і сечовини, легко пропускаючи при цьому аніони НСО₃^– і CI^–, а також кисень і вуглекислий газ, іони Н⁺ і ОН^–.

Клітинна мембрана є місцем, де протікають найважливіші ферментативні процеси і здійснюються імунні реакції. Вона також несе інформацію про групи крові і тканинні антигени. В еритроцитах більше К+, ніж Nа+, на відміну від плазми, де співвідношення зворотне.

Тривалість життя еритроцитів — до 3,5 місяця. Руйнуються еритроцити в печінці.

Фізіологічна норма еритроцитів у чоловіків і в жінок, за певних умов, може мінятися у бік їх збільшення. Справжній еритроцитоз —збільшення при посиленому їхньому утворенні. Перерозподільний еритроцитоз, коли збільшення кількості еритроцитів обумовлене виходом крові з депо. При певних ситуаціях (втрата крові, руйнування еритроцитів, зниження їхнього вироблення) розвивається анемія. Основною функцією еритроцитів є транспорт кисню. Крім того, еритроцити переносять адсорбовані на їх поверхні амінокислотні залишки, біологічно активні речовини, обмінюються з плазмою крові ліпідами. Еритроцити беруть участь у реґуляції кислотно лужної рівноваги в організмі й іонній рівновазі плазми, водно сольового обміну. Вони беруть участь у процесах імунітету, адсорбуючи різні токсини, що потім руйнуються. Важливу роль відіграють еритроцити в реґуляції активності згортальної системи (утворення тромбопластину).

9.2.2. Гемоглобін

Е ритроцити містять дихальний фермент — гемоглобін (Нb), що обумовлює червоний колір крові (рис. 14).

Рис. 14. Молекула гемоглобіну: 4 ланцюги глобіну забарвлено в різні кольори. Зправа структурна формула гему, що містить двовалентне залізо.

На долю гемоглобіну приходиться 34 % загальної і 90 % сухої ваги еритроцита, тобто більша частина його маси. Загальна кількість гемоглобіну в крові варіює в залежності від індивідуальних особливостей, але в середньому його кількість дорівнює: 130–160 г/л крові в чоловіків і 120–140 г/л у жінок, що в загальному для людини з масою 65 кг складає приблизно 600 г. Встановлено також, що 1 м Нb містить 3,5 мг заліза, тобто у всіх еритроцитах організму його міститься біля 2500 мг.

Гемоглобін являє собою складну хімічну сполуку, що складається з 600 амінокислот, його молекулярна маса дорівнює 66 000 ± 2000. Гемоглобін складається з білкової і небілкової частини: білка глобіну і чотирьох молекул гему. Молекула гему, що містить атом заліза, має здатність приєднувати чи віддавати молекулу кисню. При цьому валентність заліза, до якого приєднується кисень, не змінюється, тобто залізо залишається двовалентним (Fe2+). Гем є активною, чи так званою простетичною групою, а глобін — білковим носієм гему.

Розрізняють три основних фізіологічних сполуки гемоглобіну:

Оксигемоглобін — гемоглобін, зв’язаний з киснем (Hb₂ або HbО), утворюєтьсяв легеневих капілярах у зв’язку з високим парціальним тиском кисню в альвеолах.

Дезоксигемоглобін (відновлений) — гемоглобін, що віддав кисень (Hb) у тканинах у зв’язку з високим напруженням в них вуглекислого газу.

Карбгемоглобін — сполука гемоглобіну з вуглекислим газом (HbСО₂).

Крім фізіологічних сполук гемоглобіну, існують патологічні:

Карбоксігемоглобін — сполука гемоглобіну з чадним газом (СО), тому що спорідненість заліза до СО перевищує його спорідненість до кисню в 300 разів.

Метгемоглобін (MetHb) — сполука гемоглобіну із сильними окислювачами (перманганат калію, аміл і пропілнітрит, фенацетин), при якому залізо гему з двовалентного перетворюється в тривалентне. При накопиченні цих сполук гемоглобіну в крові порушується транспорт кисню, що призводить до розвитку кисневого голодування.

У посмугованих м’язах, до яких належать скелетні м’язи і м’яз серця, знаходиться речовина аналогічна гемоглобіну і за місцем локалізації називається міоглобіном. Подібність між гемоглобіном і міоглобіном полягає в наявності однієї і тієї ж простетичної групи, однакової кількості заліза, у здатності вступати в зворотні сполуки з киснем і вуглекислим газом.

Корінною відмінністю міоглобіну є менша, ніж у гемоглобіну, щільність його білкової частини — глобіну, що різко підвищує його спорідненість до кисню. Тому міоглобін пристосований до депонування кисню. Міоглобін людини зв’язує до 14 % загальної кількості кисню в організмі. Це має велике значення для постачання киснем м’язів, що особливо ритмічно працюють протягом тривалого часу (м’язи кінцівок, жувальні м’язи, м’яз серця).

У фазі скорочення відбувається перетискання капілярів з фактичним припиненням кровотоку через м’яз. У цей період міоглобін служить одним з основних джерел кисню для працюючої тканини, томущо акумуляція кисню відбувається в період розслаблення м’яза, а віддача його — у період скорочення.

Період напівнасичення міоглобіну киснем відбувається швидше ніж за 0,1 с, завдяки його високій спорідненості до кисню.

Руйнування еритроцитів з виходом гемоглобіну в плазму крові на зивається гемолізом.

У залежності від фактора впливу на еритроцити розрізняють такі види гемолізу:

— осмотичний — дія на еритроцит гіпотонічних розчинів;

— хімічний — під дією речовин, що руйнують оболонку еритроци

та — кислоти, лугу;

— механічний — інтенсивне струшування ампули з кров’ю;

— термічний — заморожування і розморожування крові;

— біологічний — переливання іншогрупної крові, бактеріально забрудненої, при укусах змій, при дії імунних гемолізинів.