Эритроциты: функции и роль в крови¶

Эритроциты (от греч. erythros — «красный» и kytos — «клетка») — безъядерные клетки крови красного цвета, основная функция которых — перенос кислорода от лёгких к тканям и обратный транспорт углекислого газа. Представляют собой двояковогнутые диски диаметром 7—8 мкм и толщиной 1—2 мкм (по краю) до 2—2,5 мкм (в центре). В норме у взрослого человека в 1 микролитре крови содержится 3,9—5,1 триллиона эритроцитов (4,0—5,0 × 10¹²/л у мужчин и 3,7—4,7 × 10¹²/л у женщин). Общий объём эритроцитов в организме (гематокрит) составляет около 40—45 % объёма крови.

¶Краткая характеристика

Эритроциты образуются в красном костном мозге из стволовых клеток под действием гормона эритропоэтина, который вырабатывается преимущественно почками. Созревшая клетка не содержит ядра, митохондрий и большинства органелл, что увеличивает пространство для гемоглобина и исключает потребление клеткой переносимого кислорода. Средняя продолжительность жизни эритроцита — около 120 дней, после чего он разрушается в селезёнке, печени и костном мозге, а его компоненты повторно используются.

¶Основные функции

¶Транспорт кислорода

Главная функция эритроцитов — доставка кислорода из лёгких к тканям. Кислород связывается с гемоглобином — железосодержащим белком, составляющим до 95 % сухой массы эритроцита. В лёгочных капиллярах, где парциальное давление кислорода высокое, гемоглобин образует оксигемоглобин. В тканях, где кислорода мало, происходит обратная реакция: гемоглобин отдаёт кислород клеткам. Один эритроцит содержит около 270 миллионов молекул гемоглобина, каждая из которых способна присоединять четыре молекулы кислорода.

¶Транспорт углекислого газа

Эритроциты участвуют в обратном выведении углекислого газа из тканей в лёгкие. Около 20—25 % CO₂ переносится в связанном с гемоглобином виде (карбгемоглобин), остальная часть транспортируется в плазме в виде бикарбонатов. Фермент карбоангидраза, содержащийся в эритроцитах, ускоряет реакцию образования угольной кислоты из CO₂ и воды, что облегчает транспорт и выделение газа в лёгких.

¶Буферная функция

Гемоглобин эритроцитов поддерживает кислотно-основное равновесие крови. Он связывает избыточные ионы водорода, превращаясь в дезоксигемоглобин, и тем самым сглаживает изменения pH. Это помогает поддерживать нормальный уровень pH крови (7,35—7,45) при поступлении кислых или щелочных продуктов обмена.

¶Иммунные свойства

На поверхности эритроцитов расположены антигены систем AB0 и Rh, определяющие группу крови. Эти белки участвуют в иммунологических реакциях и имеют значение при переливании крови. Кроме того, эритроциты способны связывать некоторые токсины, антитела и компоненты комплемента, перенося их к макрофагам для разрушения.

¶Строение

Эритроцит имеет двояковогнутую форму, увеличивающую площадь поверхности (около 135 мкм²) и облегчающую газообмен. Мембрана клетки построена из липидного бислоя и белковых компонентов: спектрина, актина и трансмембранных белков (гликофоринов, групп специфических антигенов). Эластичность мембраны позволяет эритроциту деформироваться и проходить через капилляры диаметром меньше собственного размера.

¶Образование и разрушение

Эритропоэз (образование эритроцитов) происходит в красном костном мозге. При снижении уровня кислорода в крови почки увеличивают секрецию эритропоэтина, что стимулирует деление эритроидных предшественников. Из ретикулоцитов — юных форм, составляющих 0,5—1 % от общего числа эритроцитов — в течение 1—2 суток формируются зрелые клетки.

Разрушение старых эритроцитов (гемолиз) осуществляется макрофагами селезёнки и печени. Гемоглобин распадается на гем и глобин; из гема образуется билирубин, который выводится с желчью. Железо реутилизируется и снова включается в синтез гемоглобина.

¶Клиническое значение

Изменение количества и свойств эритроцитов лежит в основе ряда заболеваний:

• Анемия — снижение числа эритроцитов или содержания гемоглобина, проявляется слабостью, бледностью, одышкой.
• Эритроцитоз — избыточное увеличение числа клеток, повышает вязкость крови и риск тромбозов.
• Серповидноклеточная анемия — наследственная мутация гемоглобина, из-за которой эритроциты приобретают серповидную форму и разрушаются раньше времени.
• Гемолитическая анемия — ускоренное разрушение эритроцитов вследствие аутоиммунных процессов, инфекций или воздействия токсинов.

Количество эритроцитов и уровень гемоглобина определяются общим анализом крови — одним из базовых лабораторных исследований.

Источники:

• «Гистология: учебник» под ред. В. Г. Елисеева
• «Физиология человека» под ред. В. М. Покровского и Г. Н. Крыжановского
• «Клиническая лабораторная диагностика» под ред. В. В. Меньшикова
• Национальное руководство по гематологии, ФГБУ «Гематологический научный центр»