Эритроциты и их функции в крови

Содержание эритроцитов: анализы для выявления их уровня

В принципе, в медицине существует только два вида исследований, благодаря которым выявляются эритроциты: анализы крови и мочи.

Последний из них реже показывает наличие красных телец, и зачастую это связано именно с наличием какой-то патологии

А вот кровь человека всегда содержит эритроциты, и важно знать нормы этого показателя. распределение эритроцитов в крови абсолютно здорового человека равномерно, а их содержание достаточно велико

Т. е. если была бы возможность посчитать все их количество у него, получилась бы огромная цифра, не несущая никакой информации. Поэтому в ходе лабораторных исследований принято пользоваться следующим методом: считать эритроциты в определенном объеме (1 кубический миллиметр крови). Кстати, такое значение позволит правильно оценить уровень эритроцитов и выявить существующие патологии или проблемы со здоровьем. Немаловажно, что на него особое влияние оказывает место проживания пациента, его пол и возраст.

Что представляют собой эритроциты?

Что такое эритроциты, знают «в общих чертах» много людей. И, хотя все люди в течение жизни неоднократно сталкиваются с необходимостью исследования крови, расшифровать результаты анализов без специального образования им трудно.

Эритроцитами называют красные кровяные клетки, которые вырабатываются в организме и играют важную роль в кроветворении. Их доля в общем количестве всех клеток человеческого тела достигает 25%. Их функция — обеспечивать клеточное дыхание, переносить кислород в органы и ткани из легких и забирать из них углекислый газ. Эритроциты — основа тканевого газообмена. Число эритроцитов огромно, вот некоторые данные:

• если соединить все эритроциты в один, то общая поверхность этой клетки займет площадь в 3800 квадратных метров (квадрат со стороной 61,5 метров). Именно такая поверхность каждую секунду занимается в нашем организме газообменом — в 1500 раз больше, чем площадь поверхности тела человека;
• в одном кубическом миллиметре крови содержится 5 миллионов эритроцитов, а в одном кубическом сантиметре — 5 миллиардов, почти столько же человек живет на нашей планете;
• если положить все эритроциты одного человека в столбик, один на другой, то он займет расстояние более 60000 километров — 1/6 расстояния до Луны.

Название частиц крови образовано от 2 слов греческого происхождения: erythros (красный) и kytos (вместилище). Хотя их называют красными клетками, такой цвет они имеют не всегда. На этапе созревания они окрашены в синий цвет, поскольку содержат мало железа. Позднее кровяные клетки сереют. Когда в них начинает преобладать гемоглобин, они становятся розовыми. Созревшие эритроциты в норме красные. Сухое вещество зрелого эритроцита содержит 95% гемоглобина, а на остальные вещества (белки и липиды) приходится не более 4% объема. После передачи кислорода клеткам и тканям тельца попадают в венозную кровь, меняя свою окраску на темную.

Зрелые эритроциты человека представляют собой пластичные безъядерные клетки. Молодые эритроциты — ретикулоциты — имеют ядро, но затем они от него освобождаются, чтобы высвободившийся объем использовать для улучшения своей функции — газообмена. Это говорит о том, насколько высока специализация эритроцитов. Так, они имеют форму двояковогнутой гибкой линзы. Эта форма позволяет увеличить их площадь, и при этом уменьшить объем, относительно простого диска.

Их диаметр колеблется в пределах 7,2-7,5 мкм. Толщина клеток составляет 2,5 мкм (в центре не более 1 мкм), а объем 90 кубических мкм. Внешне они напоминают лепешку с толстыми краями. Тельца могут проникать в самые тонкие капилляры, благодаря способности закручиваться в спираль.

Гибкость эритроцитов может изменяться. Эритроцитарная мембрана окружена белками, которые влияют на свойства кровяной клетки. Они могут вызвать склеивание клеток в столбики или заставить их разорваться на части.

Ежесекундно в кровь эритроциты выделяются в огромном количестве. Образованный за день объем кровяных клеток весит 140 г. Приблизительно столько же клеток гибнет. У здорового человека количество эритроцитов в крови изменяется незначительно.

Количество красных телец у женщин меньше, чем у мужчин. Поэтому мужчины лучше справляются с тяжелыми физическими нагрузками. Для обеспечения работы мышц тканям требуется много кислорода.

О количестве эритроцитов свидетельствует показатель RBC в анализе крови. Он обозначает красные кровяные тельца (Red Blood Cells).

Механизмы гемолиза

Возможно несколько путей прохождения гемолиза в человеческом организме.

Процесс распада у новорожденных

Симптоматика может развиваться у младенцев через несколько часов после рождения. Подобное возможно, если резус-факторы матери и ребенка различались. Кожные покровы приобретают желтоватый оттенок, развивается анемия. Характерно возникновение отеков. Подобный процесс опасен для жизни новорожденного: поскольку в плазму высвобождается чрезмерно много билирубина, младенец может погибнуть. Дети становятся капризными, отказываются от груди. В тяжелых ситуациях размер печени сильно увеличивается.

Разрушение в острой форме

Симптомы развиваются быстро. У человека резко происходит развитие анемии, концентрация билирубина возрастает. Разрушается слишком много эритроцитов.

Возможен кризис. Данное состояние характеризуется возникновением лихорадки, сопровождающейся многократными рвотными позывами тошноты, повышением температуры тела, сильной одышкой, резкими, болезненными схватками на уровне поясницы и живота, учащением ритма сердечных сокращений. В самых тяжелых случаях развивается анурия, обусловленная быстрым понижением артериального давления. Селезенка одновременно сильно увеличится.

Важная информация: Что значит понижен или ниже нормы гематокрит в крови взрослого и о чем говорит показатель

Регуляция

Гуморальная регуляция осуществляется по принципу отрицательной обратной связи. Благодаря гормону эритропоэтину процессы образования юных эритроидных клеток и распада старых, деформированных телец четко сбалансированы и непрерывны. Уровень эритроцитов в крови сохраняется относительно стабильным и обеспечивает полноценное кровоснабжение и оксигенацию тканей. Гипоксия органов, вызванная сосудистым спазмом, малокровием или иной патологией, стимулирует секрецию эритропоэтина, который усиливает продукцию красных телец и повышает их концентрацию в крови. Когда кровоснабжение органов восстанавливается, секреция эритропоэтина понижается.

К другим гормонам, контролирующим эритропоэз, относятся: кортизол, андрогены, глюкокортикоиды, инсулин, соматотропный и тиреоидные гормоны, катехоламины, интерлейкины, плацентарный пролактин. Они увеличивают продукцию эритропоэтина или непосредственно стимулируют гемопоэз. Подавляют эритропоэз эстрогены, кейлоны, глюкагон, ацетилхолин, интерфероны, факторы некроза опухолей.

1. Рост и развитие организма человека сопровождаются усилением интенсивности эритропоэза.
2. При гипергликемии и гипотиреозе развивается анемия, а при тиреотоксикозе возникает эритроцитоз.
3. При сильном стрессе повышается продукция эритроцитов, и улучшается кровоснабжение тканей.
4. Гипофункция надпочечников сопровождается эритропенией, а гиперкортицизм — эритроцитозом.

Нервная регуляция происходит следующим образом: симпатическая система активизирует эритропоэз, а парасимпатическая – тормозит.

Ретикулярные клетки влияют на процесс кроветворения двумя способами:

• • Фагоцитоз — процесс поглощения и переваривания клеточных оболочек, разрушения зрелых эритроцитов с пороками развития, прекращения метаболизма ядер эритробластов.
  • Рофеоцитоз — перенос ферритина, образовавшегося после распада аномальных эритроцитов, молодым ортохроматическим эритробластам.

Макрофаги оказывают непосредственное воздействие на пролиферацию и созревание эритроидных клеток. Они поглощают ядра нормобластов, обеспечивают эритробласты железом и питательными веществами, стимулируют синтез эритропоэтина и гликозаминогликанов, которые повышают концентрацию факторов роста в островках.

Для осуществления эритропоэза критически необходимы некоторые витамины и минералы:

1. кобаламин — запускает секрецию глобина,
2. фолиевая кислота — принимает участие в образовании ДНК ядерных форм,
3. пиридоксин – обеспечивает продукцию гема,
4. рибофлавин — формирование липидной оболочки эритроцитов,
5. витамин С — ускоряет усвоение железа,
6. витамин РР – укрепляет строму из липидов и предотвращает гемолиз,
7. медь — позволяет железу быстрее всосаться в кишечнике и включиться в структуру гема,
8. никель и кобальт – образование железосодержащего белка крови,
9. цинк — входит в состав жизненно необходимых энзимов,
10. селен — защита клеток от свободных радикалов.

Нехватка одного из них может вызвать нарушение эритроцитопоэза, а именно дифференцировки и деления стволовых клеток.

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.

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.

Строение гемоглобина

Строение и функции эритроцитов во многом обусловлены особенностями именно этого вещества. В гемоглобин входят две составляющие. Это железосодержащий компонент, который называется гем, и белок глобин. Впервые расшифровать пространственную структуру этого химического соединения удалось английскому биохимику Максу Фердинанду Перуцу. За это открытие в 1962 году он был удостоен Нобелевской премии. Гемоглобин является представителем группы хромопротеинов. К ним относятся сложные белки, состоящие из простого биополимера и простетической группы. Для гемоглобина этой группой является гем. К данной группе относится и хлорофилл растений, который обеспечивает протекание процесса фотосинтеза.

Что считать нормой

Общее количество этих клеток в организме определяется цифрой 25×1012. Лабораторным путем подсчет ведется по содержанию клеток в одном кубическом мм крови.

Согласно правилам, анализ берется из капиллярной или венозной крови утром после спокойного отдыха и до еды. На уровень эритроцитов влияют внешние условия, характер питания.

Норма изменяется в течение жизни. Имеется зависимость от возраста человека, пола и климатического пояса, где проживают люди.

У ребенка в периоде новорожденности наблюдается максимальное число эритроцитарных клеток (в пределах 4,3 — 7,6 x 10¹²/л). Разрушение эритроцитов матери сразу после рождения и их замена на свои собственные вызывает желтушность кожи. К году количество снижается до 3,6 — 4,9 x 10¹² /л, а в подростковом возрасте немного растет до «взрослых» показателей (3,6 – 5,1 x 10¹² /л).

Уровень у женщин (3,7 — 4,7 x 10¹² /л) ниже, чем у мужчин (4,0 — 5,1 x 10¹² /л). Это связано с физиологичной кровопотерей во время критических дней. При беременности организм женщины начинает повышать расход железа, а с ним эритроцитов. Легкая анемия (малокровие) указывает на эту особенность.

Снижение уровня эритроцитов называется анемией. На степень и форму заболевания влияют разные причины.

Рост количества эритроцитов (эритроцитоз) возможен при значительном обезвоживании или при патологии крови, связанной с усиленным синтезом эритроцитов, нарушением их утилизации.

Как осуществляется кроветворение: механизмы

Процессы разрушения красных кровяных шариков и их образования строго сбалансированы. Если организм теряет какое-то количество крови, то не проходит 2—3 недель, как снова восстанавливается исходный уровень числа эритроцитов и концентрации гемоглобина. При этом всегда наблюдается значительное убыстрение образования красных кровяных телец (эритропоэза) в костном мозге.

Не вызывает сомнений факт существования в организме особых механизмов регуляции эритропоэза, хорошо выявляемых тогда, когда под влиянием каких-либо причин резко уменьшается количество эритроцитов и в связи с этим развивается кислородное голодание — гипоксия.

Законно предположить, что уменьшение снабжения организма кислородом автоматически приводит к увеличению продукции красных кровяных телец.

• Хорошо известно, что у жителей высокогорья, а так же у альпинистов, достигающих больших высот, число эритроцитов заметно повышается по сравнению с исходной нормой.
• И наоборот, если в барокамере создать повышенное давление кислорода, то через некоторое время можно отметить постепенное затухание, «вялость» красного кроветворения, вплоть до полного его прекращения.

Возникает вопрос о механизме «эритроцитостимулирующего» действия кислородного голодания. Большим количеством исследований установлено, что этот фактор убыстряет кроветворение через посредство особого вещества, стимулирующего эрицропоэз и получившего название «эритропоэтин».

В 1906 г. два французских исследователя — Карно и Дефляндер — обнаружили, что сыворотка крови, взятая у кроликов через 20 часов после массивной кровопотери и введенная другому здоровому кролику, способствовала у последнего приросту эритроцитов на 2—3 млн. в 1 мм3 крови, а также увеличению количества гемоглобина.

Последующие эксперименты показали, что кислородная недостаточность любого происхождения способна повышать эритростимулирующие свойства кровяной сыворотки.

Наиболее убедительные доказательства существования в организме стимулятора красного кроветворения были представлены в опытах на искусственно сращенных между собой (наподобие сиамских близнецов) крысах.

Этот интересный опыт выглядел так: одна из крыс дышала газовой смесью, содержащей пониженное количество кислорода, а ее партнер — воздухом с нормальным содержанием кислорода. И оказалось, что у обоих животных в костном мозге происходило одинаковое разрастание клеток «красного ряда», а в периферической крови — значительное увеличение эритроцитов.

Объяснить это можно следующим образом: у крысы под влиянием кислородного голодания образуется вещество эритростимулирующего действия, т. е. эритропоэтин, который переходит с кровью через сращенные кровеносные сосуды в организм партнера и вызывает у него активизацию кроветворения.

Эритроциты

Если у здорового
человека в осадке мочи эритроцитов не определяется или они присутствуют
в «единичных экземплярах» (не более 3 в поле зрения), их появление в
моче в большем количестве всегда говорит о какой-то патологии со
стороны почек или мочевыводящих путей.

 
Следует сказать, что даже наличие 2-3 эритроцитов в моче
должно настораживать врача и больного и требует по крайней мере
повторной сдачи мочи на анализ или проведения специальных проб (см.
ниже). Единичные эритроциты могут появиться у здорового человека после
тяжелой физической нагрузки, при длительном стоянии.

Когда примесь крови к моче определяется визуально, т. е. моча имеет красный цвет или оттенок (макрогематурия),
то большой необходимости оценивать количество эритроцитов при
микроскопии мочевого осадка нет, так как результат заранее известен —
эритроциты будут покрывать все поле зрения, т. е. их количество будет
во много раз превышать нормативные значения. Чтобы моча приобрела
красный цвет, достаточно всего 5 капель крови (содержащих примерно 1 х
1012 эритроцитов) на 0,5 л мочи.

Меньшая примесь крови, которая незаметна невооруженным глазом, называется микрогематурией и выявляется лишь при микроскопии мочевого осадка.

Появление примеси крови в моче может быть связа­но с
каким-либо заболеванием почек, мочевыводящих путей (мочеточники, мочевой
пузырь, мочеиспускательный канал), предстательной железы, а также
некоторыми другими заболеваниями, не связанными с мочеполовой системой:

• гломерулонефриты (острые и хронические);
• пиелонефриты (острые и хронические);
• злокачественные опухоли почек;
• циститы;
• аденома предстательной железы;
• мочекаменная болезнь;
• инфаркт почек;
• амилоидоз почек;
• нефрозы;
• токсические поражения почек (например, при прие­ме анальгина);
• туберкулез почки;
• травмы почек;
• геморрагический диатез;
• геморрагическая лихорадка;
• тяжелая недостаточность кровообращения;
• гипертоническая болезнь.

Для практики важно знать, как ориентировочно определить место попадания крови в мочу лабораторными методами. Основным признаком, предположительно указывающим на
попадание эритроцитов в мочу из почек, является сопутствующее появление в
моче белка и цилиндров

Кроме того, для этих целей попрежнему
про­должает широко использоваться, особенно в урологической практике,
трехстаканная проба

Основным признаком, предположительно указывающим на
попадание эритроцитов в мочу из почек, является сопутствующее появление в
моче белка и цилиндров. Кроме того, для этих целей попрежнему
про­должает широко использоваться, особенно в урологической практике,
трехстаканная проба.

Эта проба заключается в том, что больной после удержания
мочи в течение 4-5 часов или утром после сна собирает мочу
последовательно в 3 банки (контейнера): в 1-ю выпускается первая, во
2-ю — промежуточная и в 3-ю — последняя (конечная!) порции мочи. Если
эритроциты в наибольшем количестве обнаружены в 1-й порции, то источник
кровотечения находится в мочеиспускательном канале, в 3-й — более
вероятен источник в мочевом пузыре. Наконец, если количество эритроцитов
примерно одинаково во всех трех порциях мочи, то источником
кровотечения являются почки или мочеточники.

Эритроциты в моче — может ли возникнуть такая ситуация?

Да, ответ врачей однозначно положительный. Конечно, в редких случаях это может возникнуть из-за того, что человек носил тяжелый груз или долго находился в вертикальном положении. Но зачастую повышенная концентрация эритроцитов в моче свидетельствует о наличии проблем и требует консультации грамотного специалиста. Запомните некоторые ее нормы в данном веществе:

• нормальное значение должно составлять 0-2 шт. в поле зрения;
• когда проводится исследование мочи по методу Нечипоренко, эритроцитов может быть более тысячи штук в лаборанта;

Врач при наличии у больного таких анализов мочи будет искать конкретную причину появления в ней эритроцитов, допуская следующие варианты:

• если речь идет о детях, то рассматриваются пиелонефрит, цистит, гломерулонефрит;
• уретрит (при этом учитывают и наличие других симптомов: боли внизу живота, болезненное мочеиспускание, повышение температуры тела);
• мочекаменная болезнь: пациент параллельно жалуется на примесь крови в моче и приступы почечной колики;
• гломерулонефрит, пиелонефрит (болит поясница и температура повышается);
• опухоли почек;
• аденома предстательной железы.

Ретикулоциты

Ретикулоциты представляют собой незрелые эритроциты, содержащие остатки РНК и образующиеся после потери нормобластами ядер. Число ретикулоцитов в крови отражает регенеративные свойства костного мозга.

Увеличение количества ретикулоцитов наблюдается при усиленном эритропоэзе, обусловленном кровопотерей, гемолизом, адекватным лечением анемий (железодефицитной, мегалобластной).

Уменьшение количества ретикулоцитоа или нормальное их содержание при анемии характерно для любой недостаточности эритропоэза (при гипоплазиях гемопоэза любого генеза, в том числе при острых лейкозах и метастатическом поражении костного мозга, а также при мегалобластной и железодефицитной анемии, анемиях при хронических инфекциях и заболеваниях почек).

Гуморальная регуляция кроветворения.

Гуморальная регуляция образования всех клеток крови осуществляется гемопэтинами. Их делят на эритропоэтины, лейкопоэтины и тромбопоэтины.

Эритропоэтины — вещества белково-углеводной природы, которые стимулируют образование эритроцитов. Эритропоэтины воздействуют непосредственно в костный мозг, стимулируя дифференциацию гемоцитобласта в эритробласт. Установлено, что под их влиянием усиливается включение железа в эритробласты, увеличивается число их митозов. Предполагают, что эритропоэтины образуются в почках. Недостаток кислорода в среде является стимулятором образования эритропоэтинов.

Лейкопоэтины стимулируют образование лейкоцитов путем направленной дифференциации гемоцитобласта, усиления митотической активности лимфобластов, ускорения их созревания и выхода в кровь.

Тромбоцитопоэтины наименее изучены. Известно лишь, что они стимулируют образование тромбоцитов.

В регуляции кроветворения существенное значение имеют витамины. Специфическое действие на формирование эритроцитов оказывают витамин В12 и фолиевая кислота. Витамин В12 в желудке образует комплекс с внутренним фактором Кастла, который секретируется главными железами желудка. Внутренний фактор необходим для транспорта витамина В12 через мембрану клеток слизистой оболочки тонкой кишки. После перехода этого комплекса через слизистую он распадается и витамин В12, попадая в кровь, связывается с ее белками и переносится ими в печень, почки и сердце — органы, являющиеся депо этого витамина. Всасывание витамина В12 происходит на всем протяжении тонкого кишечника, но больше всего — в подвздошной кишке. Фолиевая кислота всасывается также в током кишечнике. В печени она под влиянием витамина В12 и аскорбиновой кислоты превращается соединение, активирующее эритропоэз. Витамин В12 и фолиевая кислота стимулируют синтез глобина.

Витамин С необходим для всасывания в кишечнике железа. Этот процесс усиливается под его влиянием В 8-10 раз. Витамин В6 способствует синтезу гема, витамин В2 — построению мембраны эритроцита, витамин В15 необходим для формирования лейкоцитов.

Особое значение для кроветворения имеют железо и кобальт. Железо необходимо для построения гемоглобина. Кобальт стимулирует образование эритропоэтинов, так как он входит в состав витамина В12. Образование клеток крови стимулируется также нуклеиновыми кислотами, образующимися при распаде эритроцитов и лейкоцитов

Для нормальной функции кроветворения важно полноценное белковое питание. Голодание сопровождается уменьшением митотической активности клеток костного мозга

Уменьшение количества эритроцитов носит название анемии, количества лейкоцитов — лейкопении и тромбоцитов — тромбоцитопении. Изучение механизма формирования клеток крови, механизма регуляции кроветворения и кроверазрушения позволило создать множество различных лекарственных препаратов, которые восстанавливают нарушенную функцию кроветворных органов.