Červené krvinky sú vysoko špecializované nejadrové krvinky. Ich jadro sa v procese dozrievania stráca. Erytrocyty majú tvar bikonvexného disku. V priemere je ich priemer asi 7,5 mikrónu a hrúbka na okraji je 2,5 mikrónu. Vďaka tomuto tvaru sa povrch erytrocytov zväčšuje pre difúziu plynov. Okrem toho sa zvyšuje ich plasticita. Vďaka svojej vysokej plasticite sa deformujú a ľahko prechádzajú cez kapiláry. V starých a patologických erytrocytoch je plasticita nízka. Preto sú zadržiavané v kapilárach retikulárneho tkaniva sleziny a tam sú zničené.
Membrána erytrocytov a absencia jadra zabezpečujú ich hlavnú funkciu - prenos kyslíka a účasť na prenose oxidu uhličitého. Membrána erytrocytov je nepriepustná pre iné katióny ako draslík a jej priepustnosť pre anióny chlóru, hydrogénuhličitanové anióny a hydroxylové anióny je miliónkrát väčšia. Navyše umožňuje dobre prechádzať molekulám kyslíka a oxidu uhličitého. Membrána obsahuje až 52 % bielkovín. Glykoproteíny určujú najmä krvnú skupinu a poskytujú jej negatívny náboj. Má zabudovanú Na – K – ATP – ázu, ktorá odstraňuje sodík z cytoplazmy a pumpuje draselné ióny. Prevažná časť erytrocytov je chemoproteín hemoglobínu... Okrem toho cytoplazma obsahuje enzýmy karboanhydráza, fosfatáza, cholínesteráza a ďalšie enzýmy.
Funkcia erytrocytov:
1. Prenos kyslíka z pľúc do tkanív.
2. Účasť na transporte CO2 z tkanív do pľúc.
3. Transport vody z tkanív do pľúc, kde sa vylučuje vo forme pary.
4. Účasť na zrážaní krvi, uvoľňovanie koagulačných faktorov erytrocytov.
5. Prenos aminokyselín na jeho povrchu.
6. Podieľať sa na regulácii viskozity krvi v dôsledku plasticity. V dôsledku ich schopnosti deformácie je viskozita krvi v malých cievach nižšia ako vo veľkých.
Jeden mikroliter krvi muža obsahuje 4,5-5,0 milióna erytrocytov (4,5-5,0 * 10 12 / l). Ženy 3,7-4,7 milióna (3,7-4,7 * 10 12 / l).
Počíta sa počet erytrocytov Gorjajevova komora... Na tento účel sa krv v špeciálnom kapilárnom melangeri (mixéri) pre erytrocyty zmieša s 3% roztokom chloridu sodného v pomere 1: 100 alebo 1: 200. Potom sa kvapka tejto zmesi umiestni do sieťovej komory. Je vytvorený stredným výstupkom komory a krycím sklíčkom. Výška komory 0,1 mm. Na strednej rímse je mriežka, ktorá tvorí veľké štvorce. Niektoré z týchto štvorcov sú rozdelené na 16 malých. Každá strana malého štvorca je 0,05 mm. Preto objem zmesi nad malým štvorcom bude 1/10 mm * 1 / 20 mm * 1 / 20 mm = 1 / 4000 mm 3.
Po naplnení komôrky sa pod mikroskopom spočíta počet erytrocytov v 5 tých veľkých štvorcoch, ktoré sú rozdelené na malé, t.j. u 80 malých. Potom sa počet erytrocytov v jednom mikrolitri krvi vypočíta podľa vzorca:
X = 4000 * a * b / b.
Kde a je celkový počet erytrocytov získaných počítaním; b - počet malých štvorcov, v ktorých sa počítal (b = 80); c - riedenie krvi (1: 100, 1: 200); 4000 je prevrátená hodnota objemu kvapaliny na malom štvorci.
Pre rýchle počítanie s veľkým počtom analýz použite fotovoltaické erytrohemometre... Ich princíp činnosti je založený na stanovení priehľadnosti suspenzie erytrocytov pomocou lúča svetla prechádzajúceho zo zdroja na svetlocitlivý senzor. Fotoelektrické kalorimetre. Zvýšenie obsahu červených krviniek v krvi je tzv erytrocytóza alebo erytrémia ; znížiť - erytropénia alebo anemický ... Tieto zmeny môžu byť relatívne alebo absolútne. Napríklad k relatívnemu zníženiu ich počtu dochádza pri zadržiavaní vody v tele a k zvýšeniu - pri dehydratácii. Absolútny pokles obsahu červených krviniek, t.j. anémia, pozorovaná pri strate krvi, poruchách hematopoézy, deštrukcii červených krviniek hemolytickými jedmi alebo pri transfúzii nekompatibilnej krvi.
Hemolýza - Ide o deštrukciu membrány erytrocytov a uvoľnenie hemoglobínu do plazmy. V dôsledku toho sa krv stáva transparentnou.
Existujú nasledujúce typy hemolýzy:
1. V mieste pôvodu:
· Endogénne, t.j. v organizme.
· Exogénne mimo neho. Napríklad vo fľaši s krvou, strojček srdce-pľúca.
2. Podľa povahy:
· Fyziologické... Zabezpečuje zničenie starých a patologických foriem červených krviniek. Existujú dva mechanizmy. Intracelulárna hemolýza vyskytuje sa v makrofágoch sleziny, kostnej drene, pečeňových bunkách. Intravaskulárne- v malých cievach, z ktorých sa pomocou plazmatického proteínu haptoglobínu prenáša hemoglobín do pečeňových buniek. Tam sa hemoglobín hemoglobín premieňa na bilirubín. Za deň sa zničí asi 6-7 g hemoglobínu.
· Patologické.
3. Mechanizmom výskytu:
· Chemický... Vyskytuje sa, keď sú erytrocyty vystavené látkam, ktoré rozpúšťajú membránové lipidy. Sú to alkoholy, éter, chloroform, alkalické kyseliny atď. Najmä v prípade otravy veľkou dávkou kyseliny octovej dochádza k závažnej hemolýze.
· Teplota... Pri nízkych teplotách sa v erytrocytoch tvoria ľadové kryštály, ktoré ničia ich škrupinu.
· Mechanický... Pozoruje sa pri mechanickom pretrhnutí membrán. Napríklad pri trepaní fľaše krvi alebo jej pumpovaní prístrojom srdce-pľúca.
· Biologické... Vzniká pôsobením biologických faktorov. Tieto hemolytické jedy baktérií, hmyzu, hadov. V dôsledku transfúzie nekompatibilnej krvi.
· Osmotický... Vyskytuje sa, keď sa erytrocyty dostanú do prostredia s osmotickým tlakom nižším ako má krv. Voda sa dostáva do červených krviniek, tie napučiavajú a praskajú. Koncentrácia chloridu sodného, pri ktorej je hemolyzovaných 50 % všetkých erytrocytov, je mierou ich osmotickej rezistencie. Stanovuje sa v ambulancii na diagnostiku ochorení pečene, anémie. Osmotická rezistencia by mala byť aspoň 0,46 % NaCl.
Plazmolýza nastáva, keď sú erytrocyty umiestnené v prostredí s osmotickým tlakom vyšším ako má krv. Ide o zmenšovanie červených krviniek. Používa sa na počítanie červených krviniek.
Jeho hlavnou funkciou je transport kyslíka (O2) z pľúc do tkanív a oxidu uhličitého (CO2) z tkanív do pľúc.
Zrelé erytrocyty nemajú jadro a cytoplazmatické organely. Preto nie sú schopné syntézy proteínov alebo lipidov, syntézy ATP v procesoch oxidatívnej fosforylácie. To dramaticky znižuje vlastnú potrebu kyslíka erytrocytu (nie viac ako 2 % z celkového množstva kyslíka transportovaného bunkou) a syntéza ATP sa uskutočňuje počas glykolytického rozkladu glukózy. Asi 98% hmotnosti bielkovín v cytoplazme erytrocytov je.
Asi 85% erytrocytov, nazývaných normocyty, má priemer 7-8 mikrónov, objem 80-100 (femtolitre alebo 3 mikróny) a tvar - vo forme bikonkávnych diskov (diskocytov). To im zabezpečuje veľkú plochu výmeny plynov (spolu pre všetky erytrocyty asi 3800 m 2 ) a znižuje vzdialenosť difúzie kyslíka k miestu jeho väzby s hemoglobínom. Približne 15 % červených krviniek má rôzne tvary, veľkosti a môžu mať na bunkovom povrchu procesy.
Plnohodnotné "zrelé" erytrocyty majú plasticitu - schopnosť reverzibilnej deformácie. To im umožňuje prechádzať cez cievy s menším priemerom, najmä cez kapiláry s lúmenom 2-3 mikróny. Táto schopnosť deformácie je zabezpečená tekutým stavom membrány a slabou interakciou medzi fosfolipidmi, membránovými proteínmi (glykoforíny) a cytoskeletom proteínov intracelulárnej matrice (spektrín, ankyrín, hemoglobín). Pri procese starnutia erytrocytov sa v membráne hromadí cholesterol, fosfolipidy s vyšším obsahom mastných kyselín, dochádza k ireverzibilnej agregácii spektrínu a hemoglobínu, čo spôsobuje narušenie štruktúry membrány, tvaru erytrocytov (z diskocytov sa menia na sférocyty) a ich plasticita. Tieto červené krvinky nemôžu prechádzať cez kapiláry. Sú zachytené a zničené makrofágmi sleziny a niektoré z nich sú hemolyzované vo vnútri ciev. Glykoforíny dodávajú vonkajšiemu povrchu erytrocytov hydrofilné vlastnosti a elektrický (zeta) potenciál. Preto sa erytrocyty navzájom odpudzujú a sú suspendované v plazme, čo určuje stabilitu suspenzie krvi.
Rýchlosť sedimentácie erytrocytov (ESR)
Rýchlosť sedimentácie erytrocytov (ESR)- indikátor charakterizujúci sedimentáciu erytrocytov v krvi s prídavkom antikoagulancia (napríklad citranu sodného). ESR sa zisťuje meraním výšky plazmatického stĺpca nad erytrocytmi, ktoré sa usadili vo vertikálne umiestnenej špeciálnej kapiláre počas 1 hod. Mechanizmus tohto procesu je určený funkčným stavom erytrocytu, jeho nábojom, zložením plazmatických bielkovín a inými faktory.
Špecifická hmotnosť erytrocytov je vyššia ako u krvnej plazmy, preto sa v kapiláre s krvou, ktorá je zbavená schopnosti zrážania, pomaly usadzovať. ESR u zdravých dospelých je 1-10 mm/h u mužov a 2-15 mm/h u žien. U novorodencov je ESR 1-2 mm / h a u starších ľudí - 1-20 mm / h.
Medzi hlavné faktory ovplyvňujúce ESR patria: počet, tvar a veľkosť erytrocytov; kvantitatívny pomer rôznych typov proteínov krvnej plazmy; obsah žlčových pigmentov a pod.. Zvýšenie obsahu albumínu a žlčových pigmentov, ako aj zvýšenie počtu erytrocytov v krvi spôsobuje zvýšenie zeta potenciálu buniek a zníženie ESR. Zvýšenie obsahu globulínov, fibrinogénu v krvnej plazme, zníženie obsahu albumínu a zníženie počtu erytrocytov sú sprevádzané zvýšením ESR.
Jedným z dôvodov vyššej hodnoty ESR u žien v porovnaní s mužmi je nižší počet červených krviniek v krvi žien. ESR sa zvyšuje pri suchom jedení a hladovaní, po očkovaní (kvôli zvýšeniu obsahu globulínov a fibrinogénu v plazme), počas tehotenstva. Spomalenie ESR možno pozorovať so zvýšením viskozity krvi v dôsledku zvýšeného odparovania potu (napríklad pri vystavení vysokým vonkajším teplotám), s erytrocytózou (napríklad u obyvateľov vysokých hôr alebo u horolezcov, u novorodencov) .
Počet červených krviniek
Počet červených krviniek v periférnej krvi dospelého človeka je: u mužov - (3,9-5,1) * 10 12 buniek / l; u žien - (3,7-4,9). 10 12 článkov / l. Ich počet v rôznych vekových obdobiach u detí a dospelých je uvedený v tabuľke. 1. U starších ľudí sa počet erytrocytov približuje v priemere k dolnej hranici normy.
Zvýšenie počtu červených krviniek na jednotku objemu krvi nad hornú hranicu normy sa nazýva erytrocytóza: pre mužov - nad 5.1. 10 12 erytrocytov / l; pre ženy - nad 4,9. 10 12 erytrocytov / l. Erytrocytóza je relatívna a absolútna. Relatívna erytrocytóza (bez aktivácie erytropoézy) sa pozoruje so zvýšením viskozity krvi u novorodencov (pozri tabuľku 1), počas fyzickej práce alebo vystavenia vysokým teplotám. Absolútna erytrocytóza je dôsledkom zvýšenej erytropoézy pozorovanej počas ľudskej adaptácie na vysoké nadmorské výšky alebo u jedincov s vytrvalostným tréningom. Erytrocytóza vzniká pri niektorých krvných ochoreniach (erytrémia) alebo ako príznak iných ochorení (zlyhanie srdca alebo pľúc a pod.). Pri akomkoľvek type erytrocytózy sa obsah hemoglobínu a hematokritu v krvi zvyčajne zvyšuje.
Tabuľka 1. Indikátory červenej krvi u zdravých detí a dospelých
|
Erytrocyty 10 12 / l |
Retikulocyty, % |
Hemoglobín, g / l |
Hematokrit, % |
MCSU g/100 ml |
|||
|
Novorodenec |
|||||||
|
1. týždeň |
|||||||
|
6 mesiacov |
|||||||
|
Dospelí muži |
|||||||
|
Dospelé ženy |
Poznámka. MCV (stredný korpuskulárny objem) - priemerný objem erytrocytov; MCH (mean corpuscular hemoglobin) priemerný obsah hemoglobínu v erytrocytoch; MCHS (stredná korpuskulárna koncentrácia hemoglobínu) - obsah hemoglobínu v 100 ml erytrocytov (koncentrácia hemoglobínu v jednom erytrocyte).
Erytropénia- ide o pokles počtu červených krviniek v krvi pod dolnú hranicu normy. Môže byť aj relatívna alebo absolútna. Relatívna erytropénia sa pozoruje so zvýšeným príjmom tekutín v tele s nezmenenou erytropoézou. Absolútna erytropénia (anémia) je dôsledkom: 1) zvýšenej deštrukcie krvi (autoimunitná hemolýza erytrocytov, nadmerná krv deštruujúca funkcia sleziny); 2) zníženie účinnosti erytropoézy (s nedostatkom železa, vitamínov (najmä skupiny B) v potrave, absenciou vnútorného faktora Castle a nedostatočnou absorpciou vitamínu B 12); 3) strata krvi.
Hlavné funkcie červených krviniek
Transportná funkcia spočíva v prenose kyslíka a oxidu uhličitého (respiračný alebo plynový transport), živín (bielkoviny, sacharidy a pod.) a biologicky aktívnych (NO) látok. Ochranná funkcia erytrocytov spočíva v ich schopnosti viazať a detoxikovať určité toxíny, ako aj podieľať sa na procesoch zrážania krvi. Regulačná funkcia erytrocytov spočíva v ich aktívnej účasti na udržiavaní acidobázického stavu organizmu (pH krvi) pomocou hemoglobínu, ktorý dokáže viazať CO2 (čím znižuje obsah H2CO3 v krvi) a má amfolytické vlastnosti. Erytrocyty sa tiež môžu podieľať na imunologických reakciách tela, čo je spôsobené prítomnosťou špecifických zlúčenín (glykoproteínov a glykolipidov), ktoré majú vlastnosti antigénov (aglutinogénov), v ich bunkových membránach.
Životný cyklus červených krviniek
Miestom tvorby červených krviniek v tele dospelého človeka je červená kostná dreň. V procese erytropoézy sa z pluripotentnej krvotvornej kmeňovej bunky (PSHC) sériou medzistupňov tvoria retikulocyty, ktoré sa dostávajú do periférnej krvi a po 24-36 hodinách sa menia na zrelé erytrocyty. Ich životnosť je 3-4 mesiace. Miestom smrti je slezina (fagocytóza makrofágmi do 90 %) alebo intravaskulárna hemolýza (zvyčajne do 10 %).
Funkcie hemoglobínu a jeho zlúčenín
Hlavné funkcie erytrocytov sú spôsobené prítomnosťou špeciálneho proteínu v ich zložení -. Hemoglobín vykonáva väzbu, transport a uvoľňovanie kyslíka a oxidu uhličitého, zabezpečuje dýchaciu funkciu krvi, podieľa sa na regulácii, vykonáva regulačné a vyrovnávacie funkcie a tiež dodáva červeným krvinkám a krvi červenú farbu. Hemoglobín plní svoje funkcie iba v erytrocytoch. V prípade hemolýzy erytrocytov a uvoľňovania hemoglobínu do plazmy nemôže vykonávať svoje funkcie. Hemoglobín v plazme sa viaže na proteín haptoglobín, vzniknutý komplex je zachytený a zničený bunkami fagocytárneho systému pečene a sleziny. Pri masívnej hemolýze sa hemoglobín odstraňuje z krvi obličkami a objavuje sa v moči (hemoglobinúria). Jeho polčas rozpadu je asi 10 minút.
Molekula hemoglobínu má dva páry polypeptidových reťazcov (globín - proteínová časť) a 4 hemy. Hem je komplexná zlúčenina protoporfyrínu IX so železom (Fe 2+), ktorá má jedinečnú schopnosť pripojiť alebo darovať molekulu kyslíka. V tomto prípade železo, na ktoré je naviazaný kyslík, zostáva dvojmocné, môže sa tiež ľahko oxidovať na trojmocné. Hem je aktívna alebo takzvaná protetická skupina a globín je proteínový nosič hemu, ktorý mu vytvára hydrofóbnu kapsu a chráni Fe 2+ pred oxidáciou.
Existuje množstvo molekulárnych foriem hemoglobínu. Krv dospelého človeka obsahuje HbA (95 – 98 % HbA 1 a 2 – 3 % HbA 2) a HbF (0,1 – 2 %). U novorodencov dominuje HbF (takmer 80 %) a u plodu (do 3 mesiacov veku) hemoglobín typu Gower I.
Normálny obsah hemoglobínu v krvi mužov je v priemere 130 - 170 g / l, u žien - 120 - 150 g / l, u detí - závisí od veku (pozri tabuľku 1). Celkový obsah hemoglobínu v periférnej krvi je približne 750 g (150 g / l. 5 l krvi = 750 g). Jeden gram hemoglobínu dokáže viazať 1,34 ml kyslíka. Optimálny výkon funkcie dýchania erytrocytmi je zaznamenaný s normálnym obsahom hemoglobínu v nich. Obsah (sýtosť) v erytrocytoch hemoglobínu odráža nasledujúce ukazovatele: 1) farebný index (CP); 2) MCH - priemerný obsah hemoglobínu v erytrocyte; 3) MCHS - koncentrácia hemoglobínu v erytrocyte. Erytrocyty s normálnym obsahom hemoglobínu sú charakterizované CP = 0,8-1,05; MCH = 25,4-34,6 pg; MCSU = 30-37 g / dl a nazývajú sa normochrómne. Bunky so zníženým obsahom hemoglobínu majú CP< 0,8; МСН < 25,4 пг; МСНС < 30 г/дл и получили название гипохромных. Эритроциты с повышенным содержанием гемоглобина (ЦП >1,05; SIT> 34,6 pg; MCSU> 37 g / dl) sa nazývajú hyperchrómne.
Príčinou hypochrómie erytrocytov je najčastejšie ich vznik pri stavoch nedostatku železa (Fe 2+) v organizme a hyperchrómia pri nedostatku vitamínu B 12 (kyanokobalamín) a (alebo) kyseliny listovej. Vo viacerých regiónoch našej krajiny je nízky obsah Fe 2+ vo vode. Preto ich obyvatelia (najmä ženy) majú väčšiu pravdepodobnosť vzniku hypochrómnej anémie. Na jej prevenciu je potrebné kompenzovať nedostatočný príjem železa vodou s potravinami s jeho obsahom v dostatočnom množstve alebo špeciálnymi prípravkami.
Hemoglobínové zlúčeniny
Hemoglobín spojený s kyslíkom sa nazýva oxyhemoglobín (HbO 2). Jeho obsah v arteriálnej krvi dosahuje 96-98%; НbО 2, ktorý sa po disociácii vzdal O 2, sa nazýva redukovaný (ННb). Hemoglobín viaže oxid uhličitý za vzniku karbhemoglobínu (HbCO 2). Tvorba НbCO 2 nielen podporuje transport CO 2, ale tiež znižuje tvorbu kyseliny uhličitej a tým udržuje bikarbonátový pufor krvnej plazmy. Oxyhemoglobín, redukovaný hemoglobín a karbhemoglobín sa nazývajú fyziologické (funkčné) zlúčeniny hemoglobínu.
Karboxyhemoglobín je zlúčenina hemoglobínu s oxidom uhoľnatým (CO - oxid uhoľnatý). Hemoglobín má výrazne vyššiu afinitu ku CO ako ku kyslíku a pri nízkych koncentráciách CO tvorí karboxyhemoglobín, pričom stráca schopnosť viazať kyslík a predstavuje hrozbu pre život. Ďalšou nefyziologickou zlúčeninou hemoglobínu je methemoglobín. V ňom sa železo oxiduje do trojmocného stavu. Methemoglobín nie je schopný vstúpiť do reverzibilnej reakcie s O 2 a je funkčne neaktívnou zlúčeninou. Pri jeho nadmernom hromadení v krvi vzniká aj ohrozenie ľudského života. V tomto ohľade sa methemoglobín a karboxyhemoglobín tiež nazývajú patologické zlúčeniny hemoglobínu.
U zdravého človeka je methemoglobín neustále prítomný v krvi, ale vo veľmi malých množstvách. K tvorbe methemoglobínu dochádza pôsobením oxidantov (peroxidy, nitroderiváty organických látok atď.), Ktoré neustále vstupujú do krvného obehu z buniek rôznych orgánov, najmä čriev. Tvorbu methemoglobínu obmedzujú antioxidanty (glutatión a kyselina askorbová) prítomné v erytrocytoch a k jeho redukcii na hemoglobín dochádza pri enzymatických reakciách za účasti enzýmov erytrocytdehydrogenázy.
Erytropoéza
Erytropoéza - je to proces tvorby červených krviniek z PSGC. Počet červených krviniek obsiahnutých v krvi závisí od pomeru červených krviniek vytvorených a súčasne zničených v tele. U zdravého človeka je počet vytvorených a zničených erytrocytov vyrovnaný, čo za normálnych podmienok zabezpečuje udržanie relatívne konštantného počtu erytrocytov v krvi. Súbor štruktúr tela vrátane periférnej krvi, orgánov erytropoézy a deštrukcie červených krviniek sa nazývajú erytrón.
U zdravého dospelého človeka sa erytropoéza vyskytuje v hematopoetickom priestore medzi sínusoidami červenej kostnej drene a končí v cievach. Vplyvom signálov z buniek mikroprostredia, aktivovaných produktmi deštrukcie erytrocytov a iných krviniek, sa včasné pôsobiace faktory PSGC diferencujú na angažované oligopotentné (myeloidné) a následne na unipotentné hematopoetické kmeňové bunky erytroidného radu (PFU). -E). K ďalšej diferenciácii erytroidných buniek a tvorbe priamych prekurzorov erytrocytov – retikulocytov dochádza pod vplyvom neskoro pôsobiacich faktorov, medzi ktorými hrá kľúčovú úlohu hormón erytropoetín (EPO).
Retikulocyty sa uvoľňujú do cirkulujúcej (periférnej) krvi a v priebehu 1-2 dní sa premenia na erytrocyty. Obsah retikulocytov v krvi je 0,8-1,5% z počtu erytrocytov. Životnosť červených krviniek je 3-4 mesiace (v priemere 100 dní), po ktorých sú odstránené z krvného obehu. Za deň sa v krvi nahradí asi (20-25). 10 10 erytrocytov retikulocytmi. Účinnosť erytropoézy je 92-97%; 3 – 8 % prekurzorových buniek erytrocytov nedokončí diferenciačný cyklus a sú zničené v kostnej dreni makrofágmi – neúčinná erytropoéza. V špeciálnych podmienkach (napríklad stimulácia erytropoézy pri anémii) môže neúčinná erytropoéza dosiahnuť 50%.
Erytropoéza závisí od mnohých exogénnych a endogénnych faktorov a je regulovaná zložitými mechanizmami. Závisí od dostatočného príjmu vitamínov, železa, iných stopových prvkov, esenciálnych aminokyselín, mastných kyselín, bielkovín a energie v tele. Ich nedostatočný príjem vedie k rozvoju alimentárnej a iných foriem deficitnej anémie. Medzi endogénnymi faktormi v regulácii erytropoézy majú popredné miesto cytokíny, najmä erytropoetín. EPO je glykoproteínový hormón a hlavný regulátor erytropoézy. EPO stimuluje proliferáciu a diferenciáciu všetkých progenitorových buniek erytrocytov počnúc PFU-E, zvyšuje v nich rýchlosť syntézy hemoglobínu a inhibuje ich apoptózu. U dospelého človeka sú hlavným miestom syntézy EPO (90 %) nočné peritubulárne bunky, v ktorých sa tvorba a sekrécia hormónu zvyšuje so znížením napätia kyslíka v krvi a v týchto bunkách. Syntéza EPO v obličkách sa zvyšuje pod vplyvom rastového hormónu, glukokortikoidov, testosterónu, inzulínu, norepinefrínu (stimuláciou β1-adrenergných receptorov). EPO sa v malých množstvách syntetizuje v pečeňových bunkách (do 9 %) a makrofágoch kostnej drene (1 %).
Na klinike sa na stimuláciu erytropoézy používa rekombinantný erytropoetín (rHuEPO).
Erytropoézu inhibujú ženské pohlavné hormóny estrogény. Nervovú reguláciu erytropoézy vykonáva ANS. Súčasne je zvýšenie tónu sympatického oddelenia sprevádzané zvýšením erytropoézy a oslabením parasympatiku.
Transportná funkcia erytrocytov spočíva v tom, že nesú O 2 a CO 2, aminokyseliny, polypeptidy, bielkoviny, sacharidy, enzýmy, hormóny, tuky, cholesterol, rôzne biologicky aktívne zlúčeniny (prostaglandíny, leukotriény, cytokíny atď.), stopové prvky atď.
Ochranná funkcia erytrocytov spočíva v tom, že hrajú podstatnú úlohu v špecifickej a nešpecifickej imunite a podieľajú sa na vaskulárno-doštičkovej hemostáze, zrážaní krvi a fibrinolýze.
Regulačná funkcia erytrocytov rôznorodé. V dôsledku hemoglobínu v nich obsiahnutého regulujú erytrocyty pH krvi, iónové zloženie plazmy a výmenu vody. Preniknutím do arteriálneho konca kapiláry sa erytrocyt vzdáva vody a v ňom rozpusteného O 2 a zmenšuje svoj objem a prechádza do venózneho konca kapiláry, odoberá vodu, CO 2 a metabolické produkty prichádzajúce z tkanív a zvyšuje sa objem.
Vďaka erytrocytom je do značnej miery zachovaná relatívna stálosť zloženia plazmy. To platí nielen pre soli. V prípade zvýšenia koncentrácie proteínov v plazme ich erytrocyty aktívne adsorbujú. Ak sa obsah bielkovín v krvi zníži, potom ich erytrocyty odovzdajú plazme.
Erytrocyty sú nosičmi glukózy a heparínu, ktorý má výrazný antikoagulačný účinok. So zvýšením ich koncentrácie v krvi tieto zlúčeniny prenikajú cez membránu do erytrocytu a s poklesom opäť vstupujú do plazmy.
Erytrocyty slúžia ako regulátory erytropoézy, pretože obsahujú erytropoetické faktory, ktoré sa pri deštrukcii erytrocytov dostávajú do kostnej drene a prispievajú k tvorbe erytrocytov. V prípade deštrukcie erytrocytov sa bilirubín tvorí z uvoľneného hemoglobínu, ktorý je jednou zo základných zložiek žlče.
Najpočetnejší - červené krvinky... Normálne krv u mužov obsahuje 4 - 5 miliónov erytrocytov v 1 μl, u žien - 4,5 milióna v 1 μl. Erytrocyty sú prevažne vo forme bikonkávneho disku. Chýba im bunkové jadro a väčšina organel, čo zvyšuje obsah hemoglobínu
Tvorí sa v červenej kostnej dreni, ničí sa v slezine a pečeni ( priemerná dĺžka života zrelých erytrocytov je asi 120 dní) .
Červené krvinky vykonávajú v tele nasledujúce funkcie:
1) Hlavnou funkciou je dýchacie- prenos kyslíka z alveol pľúc do tkanív a oxidu uhličitého z tkanív do pľúc.
2) Regulácia pH krvi vďaka jednému z najvýkonnejších systémov vyrovnávania krvi - hemoglobínu;
3) Výživný- prenos aminokyselín na jeho povrchu z tráviacich orgánov do buniek tela;
4) Ochranný- absorpcia toxických látok na jeho povrchu;
5) Účasť na procese zrážania krvi v dôsledku obsahu faktorov koagulačných a antikoagulačných systémov krvi;
6) Červené krvinky sú nosičmi rôznych enzýmy a vitamíny;
7) Červené krvinky nesú skupinové znaky krvi
Erytrocytóza Je stav ľudského tela spojený s patologickým zvýšením počtu červených krviniek a hladiny hemoglobínu v krvi.
Erytropénia- zníženie počtu červených krviniek v krvi. Zvyčajne, ale nie vždy, spôsobuje rozvoj anémie.
Hlavnou fyziologickou funkciou červených krviniek je viazať a transportovať kyslík z pľúc do orgánov a tkanív.
Červené krvinky sú vysoko špecializované nejadrové krvinky s priemerom 7-8 mikrónov. Tvar erytrocytov vo forme bikonkávny disk poskytuje veľkú plochu pre voľnú difúziu plynov cez svoju membránu.
V počiatočných fázach svojho vývoja majú erytrocyty jadro a nazývajú sa retikulocyty. V procese pohybu krvi sa erytrocyty neusadzujú, pretože sa navzájom odpudzujú, pretože majú rovnaké negatívne náboje. Keď sa krv usadí v kapiláre, erytrocyty sa usadia na dne. Keď erytrocyty dozrievajú, ich jadro je nahradené respiračným pigmentom - hemoglobínom. Hemoglobín je zložitá chemická zlúčenina, ktorej molekula pozostáva z proteínu globínu a časti obsahujúcej železo - hemu.
Hemoglobín, jeho štruktúra a vlastnosti. Fyziologická úloha v tele. Stanovenie množstva hemoglobínu
Hemoglobín- komplexná bielkovina živočíchov s krvným obehom obsahujúca železo, schopná reverzibilnej väzby s kyslíkom, zabezpečujúca jeho prenos do tkanív. Komplexná chemická zlúčenina, ktorej molekula pozostáva z proteínového globínu a časti obsahujúcej železo - hemu (kvôli tomu je krv červená).
Štruktúra hemoglobínu: Molekuly hemoglobínu sa skladajú zo štyroch podjednotiek. Každý z nich zodpovedá špecifickému polypeptidovému vláknu, ktoré sa viaže na hem. Tieto štyri podjednotky majú dva a- a dva p-reťazce. Celkovo hemoglobín obsahuje 574 jednotiek aminokyselín.
Táto látka je zapojená v procesoch transportu kyslíka a oxidu uhličitého medzi dýchacím systémom a inými tkanivami a orgánmi v ľudskom tele a tiež udržiava kyslú rovnováhu krvi.
Hlavná úloha hemoglobínu v ľudskom tele je to dodávka kyslíka do orgánov a tkanív, ako aj spätná dodávka oxidu uhličitého.
Množstvo hemoglobínu môžete definovať resp spektroskopicky, stanovením množstva železa, príp meraním farbiacej sily krv (kolorimetrická).
Stanovenie hladiny hemoglobínu v krvi hematinickou metódou podľa Saliho založené na premene hemoglobínu pridaním kyseliny chlorovodíkovej do krvi na hnedý chlóremín, ktorého intenzita farby je úmerná obsahu hemoglobínu. Výsledný roztok chloridu hematitu sa riedi vodou, kým farba štandardu nezodpovedá známej koncentrácii hemoglobínu.
Kostrové a srdcové svaly obsahujú podobnú štruktúru myoglobínu... Viaže sa aktívnejšie ako hemoglobín na kyslík, aby im poskytol fungujúce svaly. Celkové množstvo myoglobínu u ľudí predstavuje asi 25 % hemoglobínu v krvi.
Erytrocyty alebo červené krvinky sú jednou z krviniek, ktoré vykonávajú množstvo funkcií, ktoré zabezpečujú normálne fungovanie tela:
- nutričnou funkciou je transport aminokyselín a lipidov;
- ochranný - pri viazaní toxínov pomocou protilátok;
- enzymatický je zodpovedný za prenos rôznych enzýmov a hormónov.
Červené krvinky sa podieľajú aj na regulácii acidobázickej rovnováhy a na udržiavaní izotónie krvi.
Napriek tomu je hlavnou úlohou červených krviniek dodávať kyslík do tkanív a oxid uhličitý do pľúc. Preto sa pomerne často nazývajú „respiračné“ bunky.
Vlastnosti štruktúry erytrocytov
Morfológia erytrocytov sa líši od štruktúry, tvaru a veľkosti iných buniek. Aby sa erytrocyty úspešne vyrovnali s funkciou transportu plynov v krvi, príroda im dala tieto charakteristické črty:
Uvedené znaky sú opatreniami adaptácie na život na súši, ktoré sa začali vyvíjať aj u obojživelníkov a rýb a dosiahli maximálnu optimalizáciu u vyšších cicavcov a ľudí.
Je to zaujímavé! U ľudí je celkový povrch všetkých erytrocytov v krvi asi 3 820 m2, čo je 2 000-krát viac ako povrch tela.
Tvorba červených krviniek
Životnosť jednotlivého erytrocytu je pomerne krátka – 100 – 120 dní a denne ľudská červená kostná dreň reprodukuje asi 2,5 milióna týchto buniek.
Plný vývoj erytrocytov (erytropoéza) začína v 5. mesiaci vnútromaternicového vývoja plodu. Až do tohto bodu av prípadoch onkologických lézií hlavného orgánu hematopoézy sa červené krvinky tvoria v pečeni, slezine a týmusu.
Vývoj červených krviniek je veľmi podobný vývoju samotného človeka. Vznik a „vnútromaternicový vývoj“ erytrocytov sa začína v erytróne – červenom klíčku krvotvorby červeného mozgu. Všetko to začína pluripotentnou krvnou kmeňovou bunkou, ktorá sa po 4-násobnej zmene zmení na „embryo“ – erytroblast a od tohto momentu už môžete pozorovať morfologické zmeny v štruktúre a veľkosti.
Erytroblast... Je to okrúhla veľká bunka s veľkosťou od 20 do 25 mikrónov s jadrom, ktoré pozostáva zo 4 mikrojadier a zaberá takmer 2/3 bunky. Cytoplazma má fialový odtieň, ktorý je dobre rozoznateľný na reze plochých „krvotvorných“ ľudských kostí. Takmer všetky bunky vykazujú takzvané "uši", ktoré sa tvoria v dôsledku vyčnievania cytoplazmy.
Pronormocyt. Veľkosť pronormocytovej bunky je menšia ako veľkosť erytroblastu - už 10-20 mikrónov, je to spôsobené vymiznutím jadier. Fialový odtieň sa začína rozjasňovať.
Bazofilný normoblast. V takmer rovnakej veľkosti bunky - 10-18 mikrónov, je jadro stále prítomné. Chromantín, ktorý dodáva bunke svetlofialovú farbu, sa začína zhromažďovať v segmentoch a bazofilný normoblast má zvonka bodkovanú farbu.
Polychromatofilný normoblast. Priemer tejto bunky je 9-12 mikrónov. Jadro sa začína deštruktívne meniť. Existuje vysoká koncentrácia hemoglobínu.
Oxyfilný normoblast. Zanikajúce jadro je posunuté zo stredu bunky na jej okraj. Veľkosť buniek sa naďalej zmenšuje - 7-10 mikrónov. Cytoplazma nadobúda zreteľne ružovú farbu s malými zvyškami chromantínu (Jolyho telíčko). Pred vstupom do krvného obehu musí normálne oxyfilný normoblast vytlačiť alebo rozpustiť svoje jadro pomocou špeciálnych enzýmov.
Retikulocyt. Farba retikulocytu sa nelíši od zrelej formy erytrocytu. Červená farba poskytuje kombinovaný účinok žltozelenej cytoplazmy a fialovomodrého retikula. Priemer retikulocytu sa pohybuje od 9 do 11 mikrónov.
Normocyt. Toto je názov zrelej formy červených krviniek so štandardnou veľkosťou, ružovo-červenou cytoplazmou. Jadro úplne zmizlo a jeho miesto zaujal hemoglobín. Proces zvyšovania hemoglobínu počas dozrievania erytrocytov prebieha postupne, počnúc od najskorších foriem, pretože je dosť toxický pre samotnú bunku.
Ďalšou vlastnosťou erytrocytov, ktorá určuje krátku životnosť, je, že absencia jadra im bráni v delení a produkcii bielkovín, čo vedie k hromadeniu štrukturálnych zmien, rýchlemu starnutiu a smrti.
Degeneratívne formy červených krviniek
Pri rôznych ochoreniach krvi a iných patológiách sú možné kvalitatívne a kvantitatívne zmeny normálnych ukazovateľov obsahu normocytov a retikulocytov v krvi, hladiny hemoglobínu, ako aj degeneratívne zmeny ich veľkosti, tvaru a farby. Nižšie zvážime zmeny, ktoré ovplyvňujú tvar a veľkosť erytrocytov - poikilocytózu, ako aj hlavné patologické formy erytrocytov a kvôli ktorým ochoreniam alebo stavom k takýmto zmenám došlo.
| názov | Zmena tvaru | Patológia |
| Sférocyty | Sférický tvar bežnej veľkosti s absenciou charakteristického presvetlenia v strede. | Hemolytická choroba novorodencov (inkompatibilita krvi podľa systému AB0), syndróm DIC, spetitsimia, autoimunitné patológie, rozsiahle popáleniny, cievne a chlopňové implantáty a iné typy anémie. |
| Mikrosférocyty | Malé guľôčky od 4 do 6 mikrónov. | Minkowského-Shoffardova choroba (dedičná mikrosférocytóza). |
| Eliptocyty (ovalocyty) | Oválne alebo predĺžené tvary v dôsledku membránových abnormalít. Neexistuje žiadne centrálne osvietenie. | Dedičná ovalocytóza, talasémia, cirhóza pečene, anémia: megoblastická, nedostatok železa, kosáčikovitá anémia. |
| Cieľové erytrocyty (kodocyty) | Ploché bunky vo farbe pripomínajúce terč sú na okrajoch bledé a v strede je svetlá škvrna hemoglobínu. Oblasť buniek je sploštená a zväčšená v dôsledku nadmerného cholesterolu. |
Talasémia, hemoglobinopatie, anémia z nedostatku železa, otrava olovom, ochorenie pečene (sprevádzané obštrukčnou žltačkou), odstránenie sleziny. |
| Echinocyty | Chrbty rovnakej veľkosti sú od seba v rovnakej vzdialenosti. Vyzerá ako morský ježko. | Urémia, rakovina žalúdka, krvácajúci peptický vred komplikovaný krvácaním, dedičné patológie, nedostatok fosfátov, horčík, fosfoglycerín. |
| Akantocyty | Ostrohovité výbežky rôznych veľkostí a veľkostí. Niekedy pripomínajú javorové listy. | Toxická hepatitída, cirhóza, ťažké formy sférocytózy, poruchy metabolizmu lipidov, splenektómia, pri liečbe heparínom. |
| Kosáčikovité erytrocyty (drepanocyty) | Vyzerajú ako listy cezmíny alebo kosák. Zmeny v membráne sa vyskytujú pod vplyvom zvýšeného množstva špeciálnej formy hemoglobínu. | Kosáčikovitá anémia, hemoglobinopatia. |
| Stomatocyty | Prekročte zvyčajnú veľkosť a objem o 1/3. Centrálne osvietenie nie je okrúhle, ale vo forme pásu. Po uložení sa stanú ako misky. |
Dedičná sférocytóza a stomatocytóza, nádory rôznej etiológie, alkoholizmus, cirhóza pečene, kardiovaskulárna patológia, užívanie určitých liekov. |
| Dakryocyty | Pripomínajú slzu (kvapku) alebo pulca. | Myelofibróza, myeloidná metaplázia, nádorový rast pri granulómoch, lymfóm a fibróza, talasémia, komplikovaný nedostatok železa, hepatitída (toxická). |
Doplňme informácie o kosáčikovitých erytrocytoch a echinocytoch.
Kosáčikovitá anémia je najbežnejšia v oblastiach, kde je malária endemická. Pacienti s takouto anémiou majú zvýšenú dedičnú odolnosť voči infekcii maláriou, zatiaľ čo kosáčikovité erytrocyty tiež nie sú vhodné na infekciu. Nie je možné presne opísať príznaky kosáčikovej choroby. Vzhľadom na to, že kosáčikovité erytrocyty sú charakterizované zvýšenou krehkosťou membrán, často dochádza k upchávaniu kapilár, čo vedie k širokej škále symptómov, pokiaľ ide o závažnosť a povahu prejavov. Najčastejšie však ide o obštrukčnú žltačku, čierny moč a časté mdloby.
V ľudskej krvi je vždy prítomné určité množstvo echinocytov. Starnutie a deštrukcia červených krviniek je sprevádzaná znížením syntézy ATP. Práve tento faktor sa stáva hlavným dôvodom prirodzenej transformácie diskovitých normocytov na bunky s charakteristickými výbežkami. Pred smrťou erytrocyt prechádza ďalšími fázami transformácie - najprv 3 triedy echinocytov a potom 2 triedy sféroechinocytov.
Červené krvinky končia svoj život v slezine a pečeni. Takýto cenný hemoglobín sa rozloží na dve zložky – hem a globín. Hém sa zase rozdelí na bilirubín a ióny železa. Bilirubín sa vylučuje z ľudského tela spolu s ďalšími toxickými a netoxickými zvyškami červených krviniek cez gastrointestinálny trakt. Ale ióny železa ako stavebný materiál budú smerované do kostnej drene na syntézu nového hemoglobínu a zrodenie nových erytrocytov.