Эритроциты в крови человека - строение, функции и норма

Строение и функции

Эритроциты — это безъядерные красные кровяные тельца, не содержащие большинство органелл. Они вырабатываются из зрелых клеток, которые имели ядро и избавляются от него в процессе образования или дифференциации других клеток. Главная функция эритроцитов заключается в переносе кислорода. В этом им помогают специальные молекулы белка — гемоглобин.

Гемоглобин — это сложная молекула, которая состоит из четырёх полипептидных (белковых) цепей. Кроме того, она содержит четыре дополнительные гемоцепи. В своём составе они содержат железо, находящееся в степени окисления 2, т. е. Fe2+. Так как каждая молекула гемоглобина содержит четыре атома железа, значит, она также может присоединять к себе четыре атома кислорода, которые транспортируются от лёгких к органам и тканям. Там, отсоединяясь от гемоглобина, они будут диффундировать в клетки и снабжать их кислородом.

Необходимо отметить, что в обратном направлении приносится молекула углекислого газа — СО2. По размерам она практически идентична молекуле кислорода, поэтому также довольно легко диффундирует через мембраны эритроцитов и, соединяясь с гемоглобином, вместе с кровью переносится от тканей к органам. В органах (лёгких) происходит избавление от углекислого газа и выведение его наружу.

Форма и количество клеток

Во взрослом организме эритроцитов довольно много — около 4−5 млн в 1 мл крови, у мужчин их немного больше. Нужно сказать, что строение эритроцитов довольно специфичное. Клетки имеют двояковогнутую форму, т. е. в центре у них присутствует углубление. Эта форма способствует тому, что они могут проникнуть в любые, даже самые мелкие капилляры. Таким образом, они способны проникнуть в любую часть тела и выполнять там свои функции, за которые отвечают.

Стоит отметить, что кровь, в которой все молекулы гемоглобина соединены с кислородом, называется артериальной, а та, которая насыщена углекислым газом, называется венозной. Именно содержание железа в гемоглобине обуславливает красный цвет крови.

У некоторых животных и моллюсков присутствует совершенно другой пигмент и другие металлы в крови (например, медь). Из-за этого у них кровь может быть голубого цвета.

ОАК и особенности гемоглобина

Общий клинический анализ крови (ОАК) — это самый распространённый метод диагностики. Результаты этого анализа получают с помощью специализированного оборудования: гематологического анализатора и микроскопа. Первым показателем ОАК является гемоглобин. Это содержащий железо белок крови, придающий ей красный цвет. Он находится внутри эритроцитов. Норма гемоглобина у мужчин составляет 130−160 г/л, а у женщин 120−140 г/л.

Увеличение гемоглобина может быть связано с несколькими факторами. Они включают в себя:

• условия проживания или работы (у жителей высокогорья, а также у пилотов и стюардесс);
• профессиональный спорт;
• курение.

Тут характерен компенсаторный эффект, т. е. в связи с недостатком поступающего кислорода увеличивается количество гемоглобина и эритроцитов в крови. Причиной снижения гемоглобина может быть недостаточное питание, в частности, ограничение в потреблении мясных продуктов и красных овощей, фруктов. Кроме того, причиной этого могут быть кровопотери и присутствие кишечных паразитов.

Гемоглобин (Hb), присоединивший к себе кислород, называется оксигемоглобином (HbО2). Если же он присоединил углекислый газ, то его называют карбогемоглобином (HbCO2). Эти соединения могут быть подвержены действию других веществ, например, угарного газа. При соединении с этим веществом получается карбоксигемоглобин (HbCO). Это патологическое состояние и СО очень прочно соединяется с гемоглобином, вытесняя кислород. В результате этого у человека возникает удушье и наступает отравление угарным газом.

Несмотря на то что человек дышит, и кислород поступает в лёгкие, дальше он не может переноситься по крови, т. к. угарный газ вытеснил кислород. На фоне этого у всех органов и тканей появляется кислородное голодание.

Виды отравлений

Отравление угарным газом очень опасно и обычно возникает у людей в местах с повышенным содержанием дыма, а также при пожарах, когда человек вынужден находиться в дымных помещениях. Главным средством против такого отравления является оперативное извлечение человека из опасной среды на свежий воздух, где большое количество кислорода. Кроме того, применяют искусственную вентиляцию лёгких для форсирования дыхания, чтобы вытеснить угарный газ из крови.

Помимо СО, кислород могут вытеснить и другие вещества, такие как цианистый калий и цианистый натрий. Попадание такого яда в организм вызывает кислородное голодание различных органов. Наибольшую опасность это представляет для головного мозга, что и приводит к быстрой гибели человека.

Нарушение валентности железа в составе гемоглобина крови также является патологическим состоянием. Это приводит к образованию метгемоглобина и ухудшению транспортировки кислорода в организме. На фоне этого у человека развивается задержка в развитии органов, а также снижение умственной деятельности. Если это заболевание носит наследственный характер, то человек будет недоразвит и у него многие функции будут развиты гораздо слабее, чем у большинства людей.

Особенность заболевания в том, что для таких людей смертельная доза цианистого калия будет в 40 раз выше, чем для других.

Фактически у больных отсутствуют специальные ферменты в крови, позволяющие менять валентность железа, то есть переводить его из состояния Fe3+ в Fe2+, ведь именно последнее наиболее удобно для транспортировки кислорода.

Анемия и горная болезнь

Постоянно находящиеся в горах или на больших высотах люди используют специальные приборы, которые способны понизить влияние высоты. Они меняют молекулу гемоглобина таким образом, что сродство к кислороду повышается. Хоть в горах парциальное давление газа остаётся на прежнем уровне, концентрация его уменьшается и воздух там более разряжен. Это может приводить к кислородной недостаточности, что, в свою очередь, скажется на физическом состоянии организма.

Анемия или малокровие может быть совершенно разных этиологий, т. е. у неё бывают различные причины в основе её развития. К таковым могут относиться:

• наследственная обусловленность;
• перенесённое инфекционное заболевание;
• различные воспалительные процессы;
• недостаток питания.

Иными словами, на развитие такого заболевания может повлиять различный спектр факторов, как внутренних, так и внешних, не зависящих от состояния организма.

В тропических и субтропических странах, а также на Ближнем Востоке и у народов, которые живут на берегах Средиземного моря, очень часто возникает серповидно-клеточная анемия. Особенностью заболевания является способность переносить кислород генетически аномальным гемоглобином.

Значение основных показателей

У мужчин норма эритроцитов в крови составляет 4,5−5,5 млн в 1 мм³ крови, а у женщин от 3,7 до 4,7 млн на 1 мм³. Повышенное содержание может говорить о раке крови. Это доброкачественная опухоль и она носит название полицитемия. Возникает, как правило, у людей старше 60 лет и течёт достаточно благоприятно, однако, её надо лечить.

Пониженный уровень эритроцитов (анемия, малокровие) опасен, потому что недополучает питание головной мозг. В этом случае в крови наблюдается дефицит клеток, переносящих кислород. Наряду с этим, может возникнуть железодефицитная анемия, при которой наблюдаются следующие вторичные признаки:

• повышенная ломкость ногтей;
• сухость кожи;
• тусклость волос.

В этом случае препараты железа назначаются не на один месяц, а минимум на три, т. к. восстановить запасы железа, если низкий уровень эритроцитов, довольно трудно. Здесь женщины более уязвимы, чем мужчины, потому что у них каждый месяц происходят кровопотери. Плюс ко всему, многие женщины сознательно ограничивают себя в питании, потребляя мало мяса.

Скорость оседания эритроцитов

Есть такой показатель, как скорость оседания эритроцитов (СОЭ или РОЭ). Дело в том, что кровь человека имеет две фазы. К первой относится жидкая часть — плазма. Второй фазой являются форменные элементы. Часть этих элементов составляют эритроциты или красные кровяные тельца.

Для определения СОЭ в кровь человека добавляется антикоагулянт (для предотвращения сворачивания), после чего она помещается в специальную пробирку или капилляр с градацией на нём. Засекается время ровно на один час. Постепенно, под собственной тяжестью, эритроциты начнут оседать.

Скорость их оседания в течение часа является очень важным критерием. В норме этот показатель у мужчин составляет от 1 до 10 у мужчин и 2−15 у женщин.

Повышение показателей СОЭ

При множестве заболеваний СОЭ может увеличиваться. Такой анализ служит скринингом или быстрым определением на присутствие сбоев в организме. Как правило, патология происходит на фоне какого-либо воспалительного процесса, начавшегося в организме.

Однако, есть и другие ситуации, при которых характерно повышение СОЭ. У женщин в период беременности этот показатель поднимается в зависимости от срока. В первый триместр может быть 20 мм/час, во второй до 25 мм, а в третий уже до 40 мм.

Причин у этого может быть несколько. К ним относятся:

• высокое содержание жидкой фазы (плазмы);
• анемия или малокровие;
• циркулирование в крови множества различных белков, увеличивающих скорость оседания эритроцитов.

Следующей ситуацией, при которой почему-то может повыситься СОЭ — это приём некоторых лекарственных препаратов. К первой группе таких препаратов относятся противозачаточные таблетки. Кроме того, это могут быть противосудорожные препараты, аспирин в больших дозах, а также некоторые наркотики.

Обычно в побочных эффектах лекарств указывается, что возможно повышение показателя. Это важно знать, потому что при посещении больницы необходимо проинформировать лечащего врача обо всех принимаемых препаратах. В противном случае, врач будет вынужден искать заболевание, которое проявляется в увеличении РОЭ.

Воспалительные процессы

Прежде всего, к ним относятся системные воспаления соединительной ткани или так называемые коллагенозы.

Они включают следующие заболевания:

• ревматоидный артрит (разрушение хряща);
• системная красная волчанка;
• остеоартроз.

При ревматоидном артрите обилие иммунных комплексов (крупных дисперсных и молекулярных белков) взаимодействует с эритроцитами и ускоряет выпадение их в осадок. При раковой опухоли происходит то же самое: появляется масса вторичных продуктов обмена опухоли, что приводит к склеиванию эритроцитов и ускорению выпадания осадка в виде конгломератов.

Другие сведения

Продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней. Соответственно, организм вынужден постоянно пополнять запасы этих клеток. Снижение эритроцитов называется анемией. Причиной снижения может быть кровотечение или гемолиз.

Гемолиз — это процесс, при котором эритроциты начинают разрушаться в кровеносном русле. Эритроцитоз — это повышение уровня красных кровяных клеток. К такому состоянию может привести уменьшение жидкости в организме. Однако, причиной этого является нарушение или появление злокачественных процессов в красном костном мозге, где и образуются эритроциты.

Эритроцитарные показатели отражают объём гемоглобина в клетках. Например, цветовой показатель даёт знать, сколько гемоглобина в каждом эритроците. В норме он составляет от 0,85 до 1,5.

Ретикулоциты или нормоциты — это очень молодые клетки. В норме их содержится от 0,2 до 1,2. Процентное содержание этих клеток увеличивается при нарушенных процессах образования эритроцитов.