Сплошная линия – у здорового человека
Пунктирная – у больного пернициозной анемией
Установлено, что в большинстве случаев в крови находятся эритроциты, имеющие диаметр 7,5 – 8,3 мкм. Значения их диаметров образуют кривую нормального распределения - кривую Прайс-Джонса (рис. 3), изменение формы которой позволяет установить наличие и количество эритроцитов с размерами, отличающимися от нормальных.
Эритроцит, как любая клетка, окружен плазматической мембраной, структура которой мало отличается от таковой других клеток. Наружный слой мембраны содержит набор антигенов, в том числе антигены АВО, резус и другие. Мембрана эритроцита проницаема для катионов Na+ и К+. Особен6но хорошо она пропускает О2, СО2, Cl- и НСО3-.
Особенности эритроцитов
Морфологические | Функциональные |
· Отсутствие ядра · Большое общее количество эритроцитов (Э) · Двояковогнутая форма Э | · Увеличивает объем переносимого О2 · Увеличивает общую диффузионную поверхность · Увеличивает диффузионную поверхность, меняя соотношение поверхность/объем, уменьшает диффузионное расстояние; обеспечивает прохождение Э через капилляр |
К важным свойствам эритроцита также относится большая способность к обратимой деформации. Проходя через узкие изогнутые капилляры, эритроциты деформируются, меняют ориентацию (рис. 4).
Рис. 4. Деформация эритроцитов в капилляре в случае, когда его диаметр меньше диаметра эритроцитов.
Вследствие пластичности эритроцитов относительная вязкость крови в мелких сосудах значительно меньше, чем в сосудах с диаметром более 7,5 мкм. Такая пластичность эритроцитов зависит, главным образом, от баланса фосфолипидов и холестерина мембраны, а также от отсутствия цитоскелета (трубочек и микрофиламентов) в эритроцитах.
По мере старения эритроцит становится более жестким. Кроме того, эластичность уменьшается при патологии форм (серповидные эритроциты, сфероциты) и изменении свойств гемоглобина (наследственные гемоглобинопатии).
В условиях патологии количество эритроцитов может увеличиваться (эритроцитоз) или уменьшаться (эритропении).
Основным фактором, стимулирующим направление роста кровеобразующих клеток по эритроидному пути, является гормон эритропоэтин. Этот гормон образуется в почках под действием кислородной недостаточности – гипоксии (рис.5).
Рис. 5 Факторы, стимулирующие эритропоэз
ГЕМОГЛОБИН
Основные функции эритроцитов обусловлены наличием в их составе гемоглобина (Hb).Молекула Hb — тетрамер, состоящий из 4 субъединиц — полипептидных цепей глобина, каждая из которых ковалентно связана с одной молекулой гема. Гем построен из 4 молекул пиррола, образующих порфириновое кольцо, в центре которого находится атом железа (Fe2+). Основная функция Hb — перенос O2. Существует несколько типов Hb, образующихся на разных сроках развития организма, различающихся строением глобиновых цепей и сродством к кислороду.
Глобин у всех животных и человека разный. Он состоит из 4 цепей – доменов. Например, гемоглобин Fсостоит из двух α-цепей и двух γ- цепей, гемоглобин А из двух α-цепей и двух β-цепей, а гемоглобин А2 – из двух α-цепей и двух σ-цепей. Каждая цепь отличается друг от друга количеством аминокислотных остатков. Всего глобин содержит 574 аминокислотных остатков.
В процессе онтогенеза характер цепей, образующих молекулу гемоглобина, меняется, это лежит в основе образования новых видов (форм) гемоглобина.
Виды гемоглобина
Примитивный | HbP | У эмбриона |
Фетальный | HbF | У плода |
Взрослый | HbA, HbA2 | После рождения |
Миоглобин | Мb |
В крови взрослого человека содержится, главным образом, HbA (95 - 98%), незначительное количество HbA2 (1 - 2%) и иногда HbF (до 1%). Особой формой является миоглобин, содержащийся в мышечной ткани.
Все виды гемоглобина обладают способностью образовывать соединения с О2, СО2, СО и сильными окислителями типа ферроционида, бертолетовой солью, перекисью водорода и др.
Соединения гемоглобина
Нормальные | Оксигемоглобин | HbO2 |
Дезоксигемоглобин | Hb | |
Карбогемоглобин | HbCO2 | |
Патологические | Карбоксигемоглобин | HbCO |
Метгемоглобин | MetHb |
При патологии, в том числе в результате экологических воздействий и бытовых факторов, например, при курении, в крови появляются прочные соединения гемоглобина с угарным газом (карбоксигемоглобин), или гемоглобина с кислородом (метгемоглобин), у которого двухвалентное железо под влиянием сильных окислителей отдает электроны и становится трехвалентным.
Физиологическая роль гемоглобина - транспорт кислорода. Гемоглобин - идеальный переносчик кислорода, так как легко присоединяет кислород и легко его отдает. Реакция между гемоглобином и кислородом, диффундировавшим из альвеол в капилляры легких, состоит в переходе дезоксигемоглобина (Hb) в оксигенированный гемоглобин (HbO2). В тканях, напротив, HbО2 отдает кислород, диссоциируя на Hb и O2.
Hb + O2 « HbO2
Направление реакции зависит от напряжения кислорода (рО2), в легочных капиллярах, где напряжение кислорода высоко – происходит образование оксигемоглобина, а в капиллярах тканей, где напряжение кислорода ниже - оксигемоглобин диссоциирует и отдает кислород.
Почти весь миоглобин переходит в оксигенированную форму при рО2 – 40 мм рт. ст.; в то время как HbA полностью насыщается кислородом только при рО2 = 100 мм рт. ст. Это значит, что HbA присоединяет кислород менее интенсивно, чем миоглобин, но зато его диссоциация в тканях начинается при более высоком напряжении кислорода. В венозной крови при рО2 - 40 мм рт. ст. 33 % HbО2 оказывается диссоциированным на Hb и О2, в то время как миоглобин такое же количество кислорода отдает только при падении рО2 до 5 мм рт. ст.
Фетальный гемоглобин обладает более высоким сродством к кислороду, чем HbA, о чем свидетельствует сдвиг кривой диссоциации HbF влево по сравнению с HbA. Фетальный гемоглобин имеет высокий процент насыщения в условиях с пониженным парциальным давлением кислорода, при том же рО2 связывает больше кислорода.
Цветовой показатель
Цветовой показатель (ЦП), или фарб - индекс (Fi) - относительная величина, которая дает представление о содержании гемоглобина (Hb) в отдельном эритроците (Э) по сравнению со стандартом.
Стандарт вычисляется следующим образом. Содержание Hb в одном Э равно частному от деления количества Hb на количество Э.
Если за нормальное количество гемоглобина принять 166,7 г/л, а эритроцитов - 5´1012/л, то содержание Hb в одном Э = = 33 пикограмма/л = 1.
Таким образом, 33 пг/л условно принимается за единицу.
Формула, выражающая отношение стандартной величины ( ) к содержанию этих же показателей в исследуемой крови (например, ) после ряда преобразований, имеет следующий вид:
Hb г/л ´ 3
ЦП = ______________________________________
2 первые цифры числа эритроцитов ´ 10
В нашем примере:
118 г/л ´ 3
ЦП = __________= 0,9
39´10
В норме ЦП колеблется в пределах 0,75 – 1,0 и очень редко может достигать 1,1. В этом случае эритроциты называются нормохромными.
Цветовой показатель используется в клинической практике для дифференциального диагноза анемий. Большинство анемий сопровождается гипохромией(уменьшением количества Hb в Э), ЦП при этом будет меньше 0,75. Гипохромия наступает либо в результате уменьшения размеров Э, либо в результате уменьшения количества гемоглобина (при анемиях, вызванных кровопотерей, инфекцией и др.). Гиперхромия наблюдается при злокачественных анемиях, при тяжелых анемиях у детей; ЦП в этих случаях будет больше 1,1. Гиперхромия зависит исключительно от увеличения размеров эритроцитов
ЛЕЙКОЦИТЫ
Лейкоциты, или белые (бесцветные) кровяные тельца с ядрами, не содержащие гемоглобина. В отличие от эритроцитов, число которых в крови здорового человека относительно постоянно, численность лейкоцитов значительно колеблется в зависимости от времени суток и функционального состояния человека.