Эритроциты (от
греч. ἐρυθρός — красный и κύτος — вместилище, клетка), также известные под названием
красные кровяные тельца —
клетки крови человека, позвоночных животных и некоторых беспозвоночных (
сипункулид, у которых эритроциты плавают в полости
целома[1]).
Функции
Основной функцией эритроцитов является перенос
кислорода из
лёгких к тканям тела и транспорт
диоксида углерода (CO
2) в обратном направлении.
Однако, кроме участия в процессе дыхания, они выполняют в организме следующие функции:
Функции эритроцитов | Характеристика функций |
Дыхательная | Функция выполняется эритроцитами за счёт пигмента гемоглобина, который обладает способностью присоединять к себе и отдавать кислород и углекислый газ. |
Питательная | Функция эритроцитов состоит в транспортировке аминокислот к клеткам организма от органов пищеварения. |
Защитная | Определяется функцией эритроцитов связывать токсины за счёт наличия на их поверхности специальных веществ белковой природы — антител. |
Ферментативная | Эритроциты являются носителями разнообразных ферментов. |
Формирование эритроцитов
Формирование эритроцитов (
эритропоэз) происходит в
костном мозге черепа,
рёбер и
позвоночника, а у детей — ещё и в костном мозге в окончаниях длинных костей рук и ног. Продолжительность жизни — 3—4 месяца, разрушение (гемолиз) происходит в
печени и
селезёнке.
Прежде чем выйти в кровь, эритроциты последовательно проходят несколько стадий пролиферации и дифференцировки в составе
эритрона — красного ростка кроветворения:
- из стволовых гемопоэтических клеток сначала появляется большая клетка с ядром, не обладающая характерным красным цветом — мегалобласт;
- затем она окрашивается в красный цвет — теперь это эритробласт;
- уменьшается в размере в процессе развития — теперь это нормоцит;
- утрачивает ядро — теперь это ретикулоцит.
У
птиц,
пресмыкающихся,
земноводных и
рыб ядро просто теряет активность, но сохраняет способность реактивации. Одновременно с исчезновением ядра по мере взросления эритроцита из его
цитоплазмы исчезают
рибосомы и другие компоненты, участвующие в синтезе
белка. Ретикулоциты попадают в
кровеносную систему и через несколько часов становятся полноценными эритроцитами.
Дополнение к формированию эритроцитов
Полипотентная стволовая клетка крови (СКК) даёт клетку-предшественницу
миелопоэза (КОЕ-ГЭММ), которая в случае
эритропоэза даёт клетку-родоначальницу
миелопоэза (КОЕ-ГЭ), которая уже даёт
унипотентную клетку, чувствительную к
эритропоэтину (БОЕ-Э).
Бурстобразуюшая единица эритроцитов (БОЕ-Э) даёт начало
эритробласту, который через образование
пронормобластов уже дают морфологически различимые клетки-потомки нормобласты (последовательно переходящие стадии):
Гемопоэз (в данном случае
эритропоэз) исследуется по
методу селезёночных колоний.
Структура и состав
У большинства групп позвоночных эритроциты имеют ядро и другие органоиды.
У млекопитающих зрелые эритроциты лишены ядер, внутренних мембран и большинства органоидов. Ядра выбрасываются из клеток-предшественников в ходе
эритропоэза. Обычно эритроциты млекопитающих имеют форму двояковогнутого диска и содержат в основном дыхательный пигмент
гемоглобин. У некоторых животных (например,
верблюда) эритроциты имеют овальную форму.
Содержимое эритроцита представлено главным образом дыхательным
пигментом гемоглобином, обусловливающим красный цвет крови. Однако на ранних стадиях количество гемоглобина в них мало, и на стадии эритробластов цвет клетки синий; позже клетка становится серой и, лишь полностью созрев, приобретает красную окраску.
Важную роль в эритроците выполняет клеточная (плазматическая) мембрана, пропускающая
газы (
кислород,
углекислый газ),
ионы (
Na,
K) и воду.
Плазмолемму пронизывают трансмембранные белки —
гликофорины, которые, благодаря большому количеству остатков
сиаловой кислоты, ответственны примерно за 60 % отрицательного заряда на поверхности эритроцитов.
На поверхности липопротеидной мембраны находятся специфические антигены
гликопротеидной природы —
агглютиногены — факторы систем
групп крови (на данный момент изучено более 15 систем
групп крови: AB0, резус фактор, Даффи, Келл, Кидд), обусловливающие
агглютинацию эритроцитов при действии специфических
агглютининов.
Эффективность функционирования гемоглобина зависит от величины поверхности соприкосновения эритроцита со средой. Суммарная поверхность всех эритроцитов крови в организме тем больше, чем меньше их размеры. У низших позвоночных эритроциты крупные (например, у хвостатого земноводного амфиумы — 70 мкм в диаметре), эритроциты высших позвоночных мельче (например, у козы — 4 мкм в диаметре). У
человека диаметр эритроцита составляет 7,2—7,5 мкм, толщина — 2 мкм, объём — 88 мкм³
[источник не указан 482 дня].
В одном литре крови содержится эритроцитов:- у мужчин 4,5×1012/л—5,5×1012/л (4,5—5,5 млн в 1 мм³ эритроцитов),
- у женщин — 3,7×1012/л—4,7×1012/л (3,7—4,7 млн в 1 мм³),
- у новорождённых — до 6,0×1012/л (до 6 млн в 1 мм³),
- у пожилых людей — 4,0×1012/л (меньше 4 млн в 1 мм³).
Переливание крови
При
переливании крови от донора к реципиенту возможна агглютинация (склеивание) и гемолиз (разрушение) эритроцитов. Чтобы этого не происходило, необходимо учитывать
группы крови, открытые К. Ландштейнером и Я. Янским в 1900 г. Агглютинацию вызывают белки, находящиеся на поверхности эритроцита — антигены (агглютиногены) и находящиеся в плазме антитела (агглютинины). Существуют 4 группы крови, для каждой характерны различные антигены и антитела. Переливание обычно проводится лишь между обладателями одной группы крови. Но, например, I группа крови (0) является универсальным донором, а IV (AB) — универсальным реципиентом, и в экстренных случаях этим можно пользоваться при переливании крови.
I — 0 | II — A | III — B | IV — AB |