Эритроциты, их физиологическая роль. Понятие об эритроне. Гемоглобин
Форменные элементы крови (ФЭК):
• эритроциты,
• лейкоциты
• тромбоциты
Образуются в костном мозге из единой примитивной полипотентной, или плюрипотентной, стволовой клетки (пПСК).
Все клетки крови независимо от их специфики участвуют в транспорте различных веществ, выполняют защитные и регуляторные функции. В то же время они выполняют различные специфические функции.
Эритроциты в крови здорового человека преимущественно (до 70 %) имеют форму двояковогнутого диска. Форма двояковогнутого диска, увеличивая поверхность эритроцита, обеспечивает транспорт большего количества различных веществ.
Но главное преимущество заключается в том, что форма двояковогнутого диска обеспечивает прохождение эритроцита через капилляры. Значительная вариабельность формы эритроцита свидетельствует о нарушении эритропоэза и называется пойкилоцитозом.
В зависимости от диаметра выделяют следующие эритроциты:
• 6-9 мкм – нормоциты
• менее 6 мкм - микроцитами
• более 9 мкм – макроцитами
• более 12 мкм – мегалоциты.
• Распределение эритроцитов по диаметру называется кривой Прайс-Джонса.
У здоровых людей кривая Прайс-Джонса носит характер нормального распределения.
Увеличение числа малых эритроцитов называется микроцитозом, увеличение числа больших эритроцитов – макроцитозом, значительная вариабельность размеров – анизоцитозом.
В норме число эритроцитов у мужчин равно 4—5´1012/л, или 4 000 000 - 5 000 000 в 1 мкл крови. У женщин количество эритроцитов меньше и, как правило, не превышает 4,5´1012/л. При беременности число их может достигать 3,5´1012/л и даже 3,2´1012/л .
Содержание эритроцитов в норме подвержено незначительным колебаниям. При различных заболеваниях количество эритроцитов может уменьшаться или увеличиваться. Подобное состояние носит название эритропения. Увеличение числа эритроцитов обозначается как эритроцитоз.
Понятие «эритрон» введено английским терапевтом Кастлом для обозначения массы эритроцитов, находящихся в циркулирующей крови, в кровяных депо и костном мозге.
Принципиальная разница между эритроном и другими тканями организма заключается в том, что разрушение эритроцитов осуществляется преимущественно макрофагами за счет процесса, получившего наименование «эритрофагоцитоз». Образующиеся при этом продукты разрушения, в первую очередь железо, используются на построение новых клеток. Таким образом, эритрон является замкнутой системой, в которой в условиях нормы количество разрушающихся эритроцитов соответствует числу вновь образовавшихся.
Под эритроном или системой эритроцитов (система эритроцитов) лучше понимать :
1. циркулирующие и депонированные эритроциты
2. органы эритропоэза
3. органы, в которых происходит разрушение эритроцитов
4. регулирующий нейрогуморальный аппарат
В кровотоке эритроциты живут от 60 до 120 сут. Продолжительность жизни эритроцитов у мужчин на 10—20 дней больше, чем у женщин.
Основные функции эритроцитов обусловлены наличием в их составе белка хромопротеида — гемоглобина.
В крови здорового человека содержание гемоглобина составляет 120— 165 г/л (120—150 г/л у женщин, 130—160 г/л у мужчин). У беременных содержание гемоглобина может понижаться до 110 г/л.
Основные функции гемоглобина:
• транспорт О2 и СО2 (дыхательных газов)
• буфер
• связывание токсичных веществ
Большая часть гемоглобина взрослого человека (95—98 %) состоит из фракции А (от лат. adultus — взрослый); от 2 до 3 % всего гемоглобина приходится на фракцию А2; наконец, в эритроцитах взрослого человека находится так называемый фетальный гемоглобин (от лат. foetus — плод), или гемоглобин F, содержание которого в норме редко превышает 1—2 %. Гемоглобины А и А2 обнаруживают практически во всех эритроцитах, тогда как гемоглобин F присутствует в них не всегда.
Гемоглобин F содержится преимущественно у плода. К моменту рождения ребенка на его долю приходится 70 — 90 %. Гемоглобин F имеет большее сродство к О2, чем гемоглобин А, что позволяет тканям плода не испытывать гипоксии, несмотря на низкое напряжение кислорода в его крови.
Виды гемоглобина в зависимости от состояния гема и глобина:
• оксигемоглобин (НbО2) — присоединивший четыре молекулы О2 (в артериальной крови -98 %, в венозной -65 %).
• дезоксигемоглобин (ННb)— гемоглобин, отдавший кислород (в артериальной крови ~2 %, в венозной -35 %);
• метгемоглобин (MetHb) — имеет окисленные атомы железа (Fe3+), не присоединяющие О2 (в норме менее 3 %).
• карбгемоглобин (НbСО2) — присоединяет СО2 к глобину (находится в венозной крови);
• карбоксигемоглобин (НbСО) — СО имеет сродство к Нb в 240 раз выше, чем О2, и блокирует присоединение О2 (например, если в крови Рсо = 0,5 мм рт. ст., то 50 % гемоглобина будет связано с СО);
• О содержании в эритроцитах гемоглобина судят по так называемому цветовому показателю, или фарб-индексу (Fi, от farb — цвет, index — показатель), — относительной величине, характеризующей насыщение в среднем одного эритроцита гемоглобином.
• Fi — это процентное соотношение гемоглобина и эритроцитов; при этом за 100 % (или единиц) гемоглобина условно принимают величину, равную 166,7 г/л, а за 100 % эритроцитов 5´1012/л. Если у человека содержание гемоглобина и эритроцитов равно 100 %, то цветовой показатель равен 1.
• В норме Fi колеблется в пределах от 0,75 до 1,0 и очень редко может достигать 1,1. В этом случае эритроциты носят название нормохромных. Если Fi менее 0,7, то такие эритроциты недонасыщены гемоглобином и называются гипохромными. При Fi больше 1,1 эритроциты именуют гиперхромными. В этом случае объем эритроцита значительно увеличивается, что позволяет ему содержать большую концентрацию гемоглобина.
• Среднее содержание гемоглобина в эритроците
• В последние годы определяют не цветовой показатель, а среднее содержание гемоглобина в одном эритроците (СГЭ).
• Значение СГЭ находят путем деления содержания гемоглобина в определенном объеме крови на число эритроцитов в том же объеме. В среднем СГЭ у мужчин и женщин практически одинаково и колеблется в пределах 28—33 пг.