В этой части речь идет о размере, количестве и форме эритроцитов, о гемоглобине: его строении и свойствах, о резистентности эритроцитов, о реакции оседания эритроцитов - РОЭ.
Эритроциты.
Размер, количество и форма эритроцитов.
Эритроциты - красные кровяные тельца - несут в организме дыхательную функцию. К ее выполнению хорошо приспособлены размер, количество и форма эритроцитов. Эритроциты человека - мелкие клетки, диаметр которых равен 7,5 мкм. Количество их велико: всего в крови человека циркулирует около 25x1012 эритроцитов. Обычно определяют число эритроцитов в 1 мм3 крови. Оно составляет 5000000 у мужчин и 4500000 у женщин. Общая поверхность эритроцитов - 3200 м2, что в 1500 раз превышает поверхность человеческого тела.
Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска. Такая форма эритроцита способствует лучшему насыщению его кислородом, так как любая точка его отстоит от поверхности не более чем на 0,85 мкм. В случае, если бы эритроцит имел форму шара, центр его был бы удален от поверхности на 2,5 мкм.
Эритроцит покрыт белково-липидной мембраной. Остов эритроцита называют стромой, которая составляет 10% его объема. Особенностью эритроцитов является отсутствие эндоплазматической сети, 71% эритроцита составляет вода. Ядро в эритроцитах человека отсутствует. Эта возникшая в процессе эволюции особенность его (у рыб, амфибий, плиц эритроциты имеют ядро) также направлена на улучшение дыхательной функции: при отсутствии ядра эритроцит может содержать большее количество гемоглобина, переносящего кислород. С отсутствием ядра связана невозможность синтеза белка и других веществ в зрелых эритроцитах. В крови (около 1%) встречаются предшественники зрелых эритроцитов - ретикулоциты. Они отличаются большим размером и наличием сетчато-нитчатой субстанции, в состав которой входят рибонуклеиновая кислота, жиры и некоторые другие соединения. В ретикулоцитах возможен синтез гемоглобина, белков и жиров.
Гемоглобин, его строение и свойства.
Гемоглобин (Hb) - дыхательный пигмент крови человека - состоит из активной группы, включающей четыре молекулы гема, и белкового носителя - глобина. В состав гема входит двухвалентное железа, чем и обусловливается способность гемоглобина переносить кислород. Один грамм гемоглобина содержит 3,2-3,3 мг железа. Глобин состоит из альфа- и бета- полипептидных цепей, включающих по 141 аминокислоте. Молекулы гемоглобина очень плотно упакованы в эритроците, благодаря чему общее количество гемоглобина в крови довольно велико: 700-800 г. В 100 мл крови у мужчин содержится около 16% гемоглобина, у женщин - около 14%. Установлено, что в крови человека не все молекулы гемоглобина идентичны. Различают гемоглобин А1, на долю которого приходится до 90% от всего гемоглобина крови, гемоглобин А2 (2-3%) и А3. Различные виды гемоглобина отличаются последовательностью расположения аминокислот в глобине.
При воздействии не гемоглобин различными реактивами глобин отцепляется и образуются различные производные гема. Под вилянием слабых минеральных кислот или щелочей гем гемоглобина превращается в гематин. При воздействии на гем концентрированной уксусной кислоты в присутствии NaCl образуется кристаллическое вещество, называемое гемином. В связи с тем, что кристаллы гемина имеют характерную форму, определение их имеет очень большое значение в практике судебной медицины для обнаружения кровяных пятен на любом предмете.
Чрезвычайно важным свойством гемоглобина, определяющим его значение в организме, является способность соединяться с кислородом. Соединение гемоглобина с кислородом получило название оксигемоглобина (HbO2). Одна молекула гемоглобина может связать 4 молекулы кислорода. Оксигемоглобин - соединение непрочное, легко диссоциирующее на гемоглобин и кислород. Благодаря свойству гемоглобина легко соединяться с кислородом и также легко его отдавать осуществляется снабжение тканей кислородом. В капиллярах легких образуется оксигемоглобин, в капиллярах тканей он диссоциирует с образованием вновь гемоглобина и кислорода, который потребляется клетками. В снабжении клеток кислородом заключается основное значение гемоглобина, а вместе с ним и эритроцитов.
Способность гемоглобина переходить в оксигемоглобин и наоборот имеет большое значение в поддержании постоянства pH крови. Система гемоглобин-оксигемоглобин является буферной системой крови.
Соединение гемоглобина с окисью углерода (угарным газом) называют карбоксигемоглобином. В отличие от оксигемоглобина, легко диссоциируются на гемоглобин и кислород, карбоксигемоглобин очень слабо диссоциирует. Благодаря этому при наличии в воздухе угарного газа большая часть гемоглобина связывается с ним, теряя при этом способность к переносу кислорода. Это ведет к нарушению тканевого дыхания, что может вызвать смерть.
При воздействии на гемоглобин окислов азота и других окислителей образуется метгемоглобин, который, также как и карбоксигемоглобин, не может служить переносчиком кислорода. Гемоглобин можно отличить от его производных карбокси- и метгемоглобина по разнице в спектрах поглощения. Спектр поглощения гемоглобина характеризуется одной широкой полосой. У оксигемоглобина в спектре имеются две полосы поглощения, расположенные также в желто-зеленой части спектра.
Метгемоглобин дает 4 полосы поглощения: в красной части спектра, на границе красной и оранжевой, в желто-зеленой и сине-зеленой. Спектр карбоксигемоглобина имеет такие же полосы поглощения, как и спектр оксигемоглобина. Спектры поглощения гемоглобина и его соединений можно посмотреть в вернем правом углу (иллюстрация №2)
Резистентность эритроцитов.
Эритроциты сохраняют свою функцию только в изотонических растворах. В гипертонических растворах воза из эритроцитов выходит в плазму, что ведет к сморщиванию их и потере ими их функции. В гипотонических растворах вода из плазмы устремляется в эритроциты, которые при этом набухают, лопаются, и гемоглобин выходит в плазму. Разрушение эритроцитов в гипотонических растворах называют гемолизом, а гемолизированную кровь за ее характерный цвета называют лаковой. Интенсивность гемолиза зависит от резистентности эритроцитов. Резистентность эритроцитов определяется той концентрацией раствора NaCl, при которой начинается гемолиз, характеризует минимальную резистентность. Концентрация раствора, при которой все эритроциты оказываются разрушенными, определяет максимальную резистентность. У здоровых людей минимальная резистентность определяется концентрацией поваренной соли 0,30-0,32, максимальная - 0,42-0,50%. Резистентность эритроцитов неодинакова при различных функциональных состояниях организма.
Реакция оседания эритроцитов - РОЭ.
Кровь представляет собой устойчивую суспензию форменных элементов. Это свойство крови связано с отрицательным зарядом эритроцитов, который мешает процессу их склеивания - агрегации. Этот процесс в движущейся крови очень слабо выражен. Скопления эритроцитов в виде монетных столбиков, которые можно видеть в свежевыпущенной крови, есть следствие этого процесса.
Если кровь, смешав с раствором, предупреждающим ее свертывание, поместить в градуированный капилляр, то эритроциты, подвергаясь агрегации, оседают на дно капилляра. Верхний слой крови, лишаясь эритроцитов, становится прозрачным. Высотой этого неокрашенного столбика плазмы определяют реакцию оседания эритроцитов (РОЭ). Величина РОЭ у мужчин равна от 3 до 9 мм/ч, у женщин - от 7 до 12 мм/ч. У беременных женщин РОЭ может увеличиваться до 50 мм/ч.
Процесс агрегации резко усиливается при изменении белкового состава плазмы. Увеличение количества глобулинов в крови при воспалительных заболеваниях сопровождается вследствие адсорбции их эритроцитами, снижением электрического заряда последних и изменением свойств их поверхности. Это усиливает процесс агрегации эритроцитов, что сопровождается увеличением РОЭ.
