Эритроциты, их структура, свойства и функции.

Эритроцитарная система - физиологическая система, включающая эритроциты циркулирующей крови, органов их образования и разрушения, объединенных в систему аппаратом нейрогуморальной регуляции.

У человека и млекопитающих эритроциты не содержат ядра. Отсутствие ядра обеспечивает то, что эритроциты потребляют на собственные нужды кислорода в 200 раз меньше, чем ядерные представители (эритробласты, нормобласты).

Размеры эритроцита: диаметр -7,7мкм, толщина - 2,2мкм. Объем эритроцита - 76 - 96 фемтолитров (фемто=1/биллиардная).

Одной и важных особенностей эритроцитов является их форма двояковогнутых дисков.

Двояковогнутая форма эритроцитов:

· увеличивает на 20% общую поверхность по сравнению с формой шара. Общая поверхность всех эритроцитов достигает 3800м² , что в 1500 раз превышает поверхность тела.

· способствует выполнению их одной из основных функций - переносу О₂ и СО₂, т.к. диффузионная поверхность увеличивается, а диффузионное расстояние уменьшается.

· увеличивает способность к обратимой деформации (пластичность) при прохождении через узкие и изогнутые капилляры. Пластичность эритроцитов снижается по мере их старения и зависит от их формы. Так, эритроциты, имеющие патологически измененную их форму (сфероциты, серповидные), обладают меньшей пластичностью.

При некоторых видах патологии (анемия) встречаются эритроциты различной формы (серповидные, вид груши, гири и др.), что получило название пойкилоцитоз, а также различной величины (микроциты, макроциты, мегалоциты) - анизоцитоз.

В структуре эритроцита различают остов клетки - строму и поверхностный слой - мембрану. Толщина мембраны равна 10нм.

Мембрана эритроцита состоит из 4 слоев:

· Наружный - образован гликопротеинами.

· Средние 2 слоя - двойной липидный слой.

· Внутренний - белки.

Мембрана обладает свойством избирательной проницаемости:

· Пропускает газы, Н₂О, Н⁺, анионы ОН-, Cl-, НСО₃-, спирт.

· Малопроницаема для глюкозы, мочевины, ионов К^+, Na⁺

· Почти не проходит через нее большинство катионов.

· Совершенно непроницаема для белков.

Химический состав эритроцита: 60% - Н₂О, 40% - сухой остаток (почти 90% его приходится на долю гемоглобина). Остальное - это липиды, углеводы, соли. В эритроцитах содержится ряд ферментов: цитохромоксидаза, пептидаза, каталаза, карбоангидраза и др.

Содержание К⁺ в эритроцитах больше (95 - 110ммоль/л), чем Na⁺ (10 - 25ммоль/л). В плазме, наоборот, больше натрия, чем калия.

В эритроцитах отсутствуют ядро, хромосомы и вакуоли.

Функции эритроцитов:

· Перенос О₂ (участие гемоглобина)

· Перенос СО₂ (участие гемоглобина, карбоангидразы и ионообменника CI- /НСО_3).

· Защитная (адсорбция вредных веществ, перенос на поверхности иммуноглобулинов, компонентов системы комплемента, иммунных комплексов, выделяют антибиотик эритрин).

· Регуляция водного и солевого обмена.

· Перенос питательных веществ (адсорбция и перенос аминокислот).

· Креаторная. Состоит в переносе макромолекул, осуществляющих в организме информационные связи (см. "Основные функции крови").

· Участие в регуляции кислотно-щелочного состояния (гемоглобиновый буфер).

· Участие в свертывании крови (содержат тромбопластин, освобождающийся при их разрушении. Появление в крови разрушенных эритроцитов способствуют гиперкоагуляции и тромбообразованию. Вместе с тем они являются носителями гепарина, являющегося антикоагулянтом).

· В 1990 году в институте клинической иммунологии Сибирского отделения АН СССР выявлено неизвестное раннее явление регуляции иммунитета клетками эритроидного ряда, признанное открытием. Его сущность: эритроциты тормозят рост клеток, способных бороться с вирусами и опухолями. Они подавляют антителогенез, т.е. ведут себя как клетки - супрессоры.

Путем регуляции подачи О₂ в организм, и влияя таким образом на содержание эритроцитов, представляет возможным воздействовать на иммунологическую реактивность, что расширяет возможность борьбы с лейкозами, злокачественными образованиями и аутоиммунными заболеваниями.

· Участие в регуляции эритропоэза. При разрушении эритроцитов освобождаются содержащиеся в них эритропоэтические факторы, оказывающие стимулирующее влияние на образование эритроцитов в костном мозге.

Количество эритроцитов в крови:

у мужчин - 4,5 - 5,0 х 10¹²/л (Тера/литр);

у женщин - 3,8 - 4,5 х 10¹²/л (Тера/литр).

Если бы можно было уложить их рядом друг с другом, то это было бы равно поясу, которым можно опоясать земной шар более 4 раз. Если сложить эритроциты монетным столбиком, то его высота равнялся бы 52 тыс. км.

Общее количество эритроцитов, циркулирующих в крови, находящихся в кровяном депо и костном мозге взрослого человека в обычных условиях, составляет 25 х 10¹² /л - 30 х 10¹² /л. Эта совокупность эритроцитов называется эритроном.

Увеличение количества эритроцитов (эритроцитоз). Он бывает перераспределительным и истинным.

Эритроцитоз перераспределительный отмечается при:

· Понижении барометрического давления (при подъеме на высоту, у жителей высокогорья. Компенсаторная реакция).

· Физических нагрузках.

· Эмоциональных состояниях (нагрузках).

· Потере жидкости организмом (дегидратации).

Эритроцитоз истинный или абсолютный возникает в результате усиления эритропоэза при патологии, связанной с поражением клетки - предшественницы миелопоэза, которая неограниченно пролиферирует и дифференцируется в зрелые эритроциты. Такое заболевание называется эритремией или истинной полицитемией.

Уменьшение количества эритроцитов (эритропения) отмечается в результате:

· Кровопотери.

· Снижения эритропоэза.

· Разрушения эритроцитов (гемолиз).

Эритропения отмечается при анемии (сочетание с низким содержанием Hb).

Продолжительность жизни эритроцитов 130 дней.

Образование эритроцитов происходит в красном костном мозге (в 1мин образуется 160 х 10⁶ клеток), а разрушение - в селезенке, печени, красном костном мозге.