§ 1.2 Основные функции крови [1]:
транспортная функция – перенос и доставка клеткам-мишеням различных веществ, растворенных в крови:
перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие – дыхательная функция;
доставка органам питательных веществ – трофическая функция;
удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ – выделительная, или экскреторная функция;
транспорт биологически активных веществ (гормонов, регуляторных субстанций и анаболиков);
терморегуляторная функция – поддержание температуры тела, особенно в условиях повышенной или пониженной температуры окружающей среды. Вследствие большой теплоёмкости кровь переносит тепло от более нагретых участков к менее нагретым участкам тела и органам, регулируя, таким образом, физическую теплоотдачу.
защитная функция (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови при травмах);
гомеостатическая функция (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе теплового и иммунного гомеостаза).
Все эти функции определяют важнейшую роль крови в организме. Клинический анализ крови в медицинской практике является одним из основных в постановке диагноза.
Данная работа будет касаться дыхательной функции крови. Следовательно, главным объектом исследования будет эритроцит, его гомеостаз (постоянство состава) и функции.
По данным авторов работы [2] эритроциты представлены в крови человека в количестве около 5 x 1012 в 1 литре крови. Как уже говорилось выше, основная функция эритроцитов – дыхательная – транспортировка кислорода и углекислоты [3]. Эта функция обеспечивается дыхательным пигментом – гемоглобином. Средняя продолжительность жизни эритроцитов в крови около 100 дней (в некоторых источниках от 80 до 120 дней), а затем они разрушаются. В организме ежедневно разрушается (и образуется) около 200 млрд. эритроцитов.
§ 1.3 Форма и строение эритроцитов.
Популяция эритроцитов неоднородна по форме и размерам. Форма стойко сохраняется не только целым эритроцитом, но и его стромой после выхода гемоглобина. В кровеносном русле при нормальных физиологических условиях основную массу составляют эритроциты двояковогнутой формы – дискоциты (80-90%). Кроме того, имеются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов – шиповидные эритроциты, или эхиноциты, куполообразные, или стоматоциты, и шаровидные, или сфероциты.
Одним из проявлений процессов старения эритроцитов является их гемолиз, сопровождающийся выходом гемоглобина; при этом в крови обнаруживаются так называемые «тени» эритроцитов – их оболочки [3].
Обязательной составной частью популяции эритроцитов являются их молодые формы, называемые ретикулоцитами, или полихроматофильными эритроцитами. В норме их содержание в плазме крови достигает 1-5 % от общего количества всех эритроцитов. В них сохраняются рибосомы и эндоплазматическая сеть, формирующие зернистые и сетчатые структуры, которые выявляются при специальной окраске.
Рис.1. Средние размеры эритроцита.
Размеры эритроцитов в нормальной крови варьируются. Диаметр эритроцита колеблется от 5,0 до 9,0 мкм (рис.1). Размеры эритроцитов человека различаются в зависимости от пола и возраста, климатогеографических условий проживания. Большинство эритроцитов имеют диаметр около 7,5 мкм и называются нормоцитами. Остальная часть эритроцитов представлена микроцитами и макроцитами.
Эритроцит человека и других млекопитающих является монофазной клеткой, т. е. не имеет эндоплазматических мембран. Снаружи эритроцит окружен белково-липидной мембраной. Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60%) и сухого остатка (40%), содержащего, в основном, гемоглобин, молекулы которого вблизи от мембраны расположены упорядоченно, а в более глубоких слоях – хаотично. Плотность "упаковки" молекул гемоглобина в эритроците такова, что даже в центральных частях подвижность его каждой молекулы ограничена пространством в 10 Å. Количество гемоглобина в одном эритроците называют цветовым показателем. При электронной микроскопии гемоглобин выявляется в гиалоплазме эритроцита в виде многочисленных плотных гранул диаметром 4-5 нм [3].