Эритроциты: строение и функции¶

Эритроцит — это форменный элемент крови позвоночных животных и человека, основной функцией которого является транспорт кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа в обратном направлении. Эритроциты относятся к клеткам крови наряду с лейкоцитами и тромбоцитами и составляют наибольшую их часть по количеству. Зрелые эритроциты человека лишены ядра и большинства органелл, имеют форму двояковогнутого диска и содержат белок гемоглобин, придающий крови красный цвет.

¶История изучения

Эритроциты впервые наблюдал в 1658 году нидерландский натуралист Ян Сваммердам, изучавший кровь лягушки под самодельным микроскопом. Термин «эритроцит» (от греческих слов «красный» и «клетка») предложил в 1852 году немецкий физиолог Рудольф Вирхов. В 1871 году русский учёный Александр Шмидт описал процесс образования эритроцитов, а в начале XX века были установлены их группы по системе ABO и резус-фактору, что имело решающее значение для переливания крови.

¶Строение

Зрелый эритроцит человека представляет собой клетку диаметром 7—8 мкм и толщиной около 2 мкм. Характерная двояковогнутая форма увеличивает площадь поверхности для газообмена и позволяет клетке деформироваться при прохождении через узкие капилляры. В эритроците отсутствуют ядро, митохондрии и рибосомы, поэтому он не способен делиться и синтезировать белки. Внутреннее пространство заполнено гемоглобином — железосодержащим белком, который связывает кислород.

Оболочка эритроцита образована плазматической мембраной и цитоскелетом, обеспечивающим устойчивость к механическим нагрузкам. На поверхности мембраны расположены антигены, определяющие группу крови.

¶Функции

Основные функции эритроцитов:

• Транспорт кислорода — гемоглобин связывает кислород в лёгких и отдаёт его тканям.
• Транспорт углекислого газа — частично в виде соединения с гемоглобином, частично в растворённом виде.
• Поддержание кислотно-щелочного равновесия — эритроциты участвуют в буферной системе крови.
• Участие в иммунных реакциях — связывание и нейтрализация некоторых чужеродных агентов.

¶Образование и продолжительность жизни

Образование эритроцитов, или эритропоэз, происходит в красном костном мозге. Из стволовых клеток последовательно формируются эритробласты, нормобласты и ретикулоциты, которые поступают в кровоток и в течение суток превращаются в зрелые эритроциты. Стимулом к усилению эритропоэза служит гормон эритропоэтин, вырабатываемый почками при недостатке кислорода.

Продолжительность жизни эритроцита человека составляет около 120 суток. Разрушение старых клеток происходит в селезёнке, печени и костном мозге, где гемоглобин распадается на гем и глобин; железо возвращается в обмен веществ.

¶Показатели нормы

Количество эритроцитов в крови измеряется в миллионах на микролитр. Ориентировочные значения:

Отклонения от нормы служат диагностическим признаком. Повышенное содержание эритроцитов называется эритроцитозом, пониженное — эритропенией и наблюдается при анемиях.

¶Заболевания

Нарушения, связанные с эритроцитами, включают:

• Анемии — снижение числа эритроцитов или гемоглобина (железодефицитная, В12-дефицитная, гемолитическая).
• Полицитемия — избыточное образование эритроцитов.
• Серповидноклеточная анемия — наследственное заболевание, при котором эритроциты приобретают серповидную форму.
• Наследственный сфероцитоз — изменение формы клеток на сферическую.
• Гемолиз — разрушение эритроцитов, в том числе при несовместимости групп крови.

¶Группы крови

На мембране эритроцитов расположены антигены систем ABO и резус. По системе ABO выделяют четыре группы: 0 (I), A (II), B (III), AB (IV). Резус-фактор может быть положительным или отрицательным. Эти признаки учитываются при переливании крови и в акушерстве для профилактики резус-конфликта.

¶Значение в медицине и биологии

Исследование эритроцитов лежит в основе гематологии и трансфузиологии. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) служит неспецифическим показателем воспалительных процессов. Эритроциты применяются в лабораторной диагностике, а также служат моделью для изучения мембранных процессов. В России вопросы переливания крови и донорства регулируются государственными программами развития службы крови.

¶Сравнение с другими клетками крови

В отличие от лейкоцитов, выполняющих защитные функции, и тромбоцитов, отвечающих за свёртывание, эритроциты специализированы на газообмене. Их количество значительно превышает число других форменных элементов, что обеспечивает высокую кислородную ёмкость крови.

Источники: учебники по нормальной физиологии, руководства по гематологии, материалы по трансфузиологии.