Эритроциты в крови у человека: что это такое и что значат нормы, повышение, понижение, причины
Определение.
Что такое эритроциты
Зрелый эритроцит выглядит как двояковогнутый диск диаметром 8 мкм. Клетка не имеет ядра и митохондрий. Продолжительность жизни нормального эритроцита около 120 сут. За это время он преодолевает по сосудистому руслу путь, приблизительно равный 480 км. Эритроцитам приходится проходить через самые тонкие капилляры, поэтому структура их мембраны позволяет клетке деформироваться. К мембране, имеющей двойной липидный слой, с помощью специальных связующих белков прикрепляется «скелет» из белков с волокнистой структурой. При наследственных аномалиях любого из этих белков возникает ситуация, когда клетки, проходя через селезёнку, теряют часть мембраны. В таких случаях эритроциты приобретают неправильную форму, становятся сфероцитами или овалоцитами. Во время прохождения через лёгкие и почки на эритроцит оказывают влияние перепады осмотического давления. Чтобы поддерживать нормальный гомеостаз, мембрана эритроцита содержит ионные насосы, которые контролируют внутриклеточные концентрации натрия, калия, хлора и бикарбоната. Эти процессы обеспечиваются энергией за счёт обмена веществ, происходящего в цитозоле. На 90% метаболизм глюкозы протекает по пути анаэробного гликолиза, в результате которого образуется аденозинтрифосфат (АТФ); на 10% — по пентозофосфатному пути с образованием восстановленного никотинамида-дениндинуклеотидфосфата (НАДФ). Мембранные белки, встроенные в двойной липидный слой, кроме прочего, выступают в роли антигенов, определяющих группу крови. Наиболее известные из них — система АВО и резус-система, но, в целом, уже описано свыше 400 групповых антигенов крови.
Гемоглобин
Гемоглобин — особый белок, специально приспособленный для транспортировки газов в любом направлении — из органов в лёгкие и наоборот. Он состоит из четырёх глобиновых цепей. В каждой молекуле присутствует пигмент, построенный из порфиринов и железа, — гем. Глобин представляет собой комбинацию из двух альфа-цепей и двух цепей других типов. В крови взрослого здорового человека более чем на 90% — гемоглобин А (αα/(ββ); гемоглобин F (αα/γγ) — преобладающая форма гемоглобина у плода. Каждая молекула гема содержит ион железа (Fe2+), именно с ним обратимо связывается кислород. Аффинность связи последнего атома кислорода в 20 раз выше, чем первого. При присоединении кислорода бета-цепи сближаются. Когда кислород отделяется, они отходят друг от друга. В «открытом» дезоксигенированном состоянии к молекуле гемоглобина присоединяется 2,3-дифосфоглицерат (ДФГ), продукт метаболизма эритроцитов. Это снижает аффинность гемоглобина к кислороду. Такого рода сложные взаимодействия приводят к тому, что кривая диссоциации гемоглобина приобретает S-образную форму. Расположение этой кривой зависит от концентрации 2,3-ДФГ, ионов Н+ и присутствия СО2. Повышенные их уровни смещают кривую вправо и облегчают освобождение кислорода. Тканевая гипоксия ведёт к росту всех трёх показателей и делает кислород более доступным. Гемоглобин F не способен присоединять 2,3-ДФГ, поэтому его кривая диссоциации смещается влево. Это увеличивает аффинность молекулы гемоглобина к кислороду и наряду с низким рН крови плода способствует лучшей оксигенации его тканей. Мутации, изменяющие аминокислотные последовательности в зоне гем-связывающих «карманов» цепей глобинов, или изменения ориентации глобиновых цепей, лежат в основе гемоглобинопатий и сопровождаются образованием нестабильных гемоглобинов. Альфа-цепи глобина кодируются двумя генами на 16 хромосоме; бета-цепи — одним геном на 11 хромосоме. Нарушение количества синтезируемых цепей глобинов приводит к развитию талассемий.
Разрушение
По окончании срока существования эритроциты фагоцитируются и разрушаются в ретикулоэндотелиальной системе. Аминокислоты цепей глобинов отправляются на повторное использование, а железо извлекается из гема и уходит на синтез нового гемоглобина. Остатки гема метаболизируются до билирубина.
В тонкой кишке билирубин превращается в стеркобилин, большая часть которого выводится с калом, но некоторое его количество повторно всасывается и экскретируется почками в виде уробилиногена. Усиленное разрушение эритроцитов при гемолизе или неэффективном гемопоэзе сопровождается желтухой и повышением концентрации уробилиногена в моче. Свободный гемоглобин в кровяном русле токсичен. В норме он связывается гаптоглобинами. Последние находятся в плазме, а синтезируются в печени.