Эритроциты в крови

О красных кровяных тельцах или клетках, которыми часто называются эритроциты, всем известно еще со времен обучения в школе. Это понятие знакомо с курса биологии человека, и, на первый взгляд, кажется довольно простым.

Действительно, все знают об основной функции эритроцитов в крови – переносе кислорода в ткани организма, и большинство уверено, что на этом обязанности красных телец заканчиваются. Однако это далеко не так!

Если углубленно рассмотреть все особенности строения, созревания и деятельности эритроцитов, окажется, что их роль в организме гораздо значительней, а участие во многих жизненно важных процессах шире, и совсем не ограничено транспортировкой кислорода. Необходимо знать о высокой чувствительности красных клеток к различным патологиям, что является основой для диагностики большого количества заболеваний.

Особенности строения

Эритроциты относятся к самой многочисленной группе высокоспециализированных клеток крови, основной функцией которой, как уже упоминалось выше, является перенос кислорода (О₂) тканям из легких, и обратно двуокиси углерода (СО₂). Взрослые клетки не содержат ядра и цитоплазматических органелл, вследствие чего не могут синтезировать белки, жиры и АТФ (аденозинтрифосфорную кислоту), участвуя в процессах окислительного фосфорилирования.

В свою очередь, это очень снижает потребности непосредственно красных телец в кислороде (они потребляют не более 2% от всего переносимого объема), а выработка АТФ обеспечивается расщеплением сахаров. Основным компонентом белковой массы, находящейся в цитоплазме красных телец, является гемоглобин (Hb), железосодержащий белок, обеспечивающий перенос кислорода. На его долю приходится около 98%.

Примерно 85% зрелых кровяных телец, имеющих название нормоциты, в диаметре не превышают 7-8 мкм, их объем составляет 80-100 мкм³ или фемтолитров, а форма напоминает двояковогнутые диски. За последний признак данные клетки иногда называют дискоциты.

Такое строение обеспечивает им увеличение площади газообмена (что в сумме составляет приблизительно 3800 м²) и минимизирует расстояние диффузии кислорода до участка его соединения с гемоглобином. При этом остальные 15% красных телец имеют нетипичную для них форму, размеры, а также могут содержать отростки, образующиеся на их поверхности.

«Взрослые» полноценные эритроциты имеют высокую пластичность, или способность к обратимой деформации. Это дает им возможность скручиваться и передвигаться по сосудам с малым диаметром, к примеру, таким как капилляры не более 2-3 мкм.

Данная возможность обеспечивается жидким состоянием клеточной мембраны и слабыми связями между гликофоринами (мембранными протеинами), фосфолипидами, и протеиновым цитоскелетом внутриклеточной основы. В ходе старения красных телец в их оболочке накапливаются холестерол, фосфолипиды с большим количеством жирных кислот, происходит необратимая агрегация (склеивание) гемоглобина и спектрина.

Это приводит к нарушению целостности мембраны, формы красных телец (дискоциты становятся сфероцитами), и как результат потери их пластичности. Данные клетки утрачивают способность проникать в капилляры и выполнять свое предназначение. Их отлавливают и разрушают макрофаги селезенки, а отдельные эритроциты гемолизируются (разрушаются) в кровеносном русле.

Образование эритроцитов

Эритропоэз или так называемое образование и рост красных телец осуществляется в костном мозге черепа, позвоночника и ребер, а у детей еще в окончаниях длинных костей верхних и нижних конечностей. Жизненный цикл их длится около 120 дней, после чего они поступают в селезенку или печень для последующего гемолиза (распада).

Прежде чем попасть в кровеносное русло эритроцитам потребуется пройти несколько стадий пролиферации (роста) и дифференциации. Стволовая клетка крови поставляет клетку-предшественницу миелопоэза (образования миелоцитов), формирующую при эритропоэзе клетку-родоначальницу миелопоэза.

Последняя образует унипотентную (дифференцированную в одном направлении) клетку, обладающую чувствительностью к гормону, стимулирующему выработку красных телец – эритропоэтину. Из колониеобразующей единицы эритроцитов (КОЕ-Э) формируются эритробласты, затем пронормобласты, являющиеся предшественниками морфологически разных нормобластов. Стадии формирования эритроцитов идут согласно следующей последовательности.

Эритробласт (эритрокариоцит). Имеет диаметр 20-25 мкм, большое (около двух трети всей клетки) ядро, содержащее от одного до четырех оформленных ядрышка (нуклеолы). Цитоплазма эритробласта ярко-базофильная, отличающаяся фиолетовым цветом. Вокруг ядра выделяется просветление цитоплазмы (перинуклеарное), а на периферии иногда образуются выпячивания («ушки»).

За что отвечает гемоглобин в крови?

Пронормоцит. Диаметр данной клетки 10-20 мкм, ядрышки пропадают, хроматин становится достаточно грубым. Цитоплазма приобретает более светлый оттенок, перинуклеарное просветление становится больше.

Базофильный нормоцит. Диаметр его не превышает 10-18 мкм, ядро не содержит нуклеол. Происходит сегментирование хроматина, ведущее к неоднородному распределению красителей, образования участков базо- и оксихроматина («колесовидное ядро»).

Полихроматофильный нормоцит. Диаметр его составляет 9-12 мкм, в ядре возникают деструктивные изменения, но при этом колесовидность остается. В результате высокого содержания гемоглобина цитоплазма получает такое свойство как оксифильность (подвергается окрашиванию кислыми красителями).

Оксифильный нормоцит. Диаметр его имеет размеры 7-10 мкм, ядро сморщивается и перемещается на периферию. Цитоплазма становится выражено розовой, и возле ядра располагаются тельца Жоли (частицы хроматина).

Ретикулоцит. Диаметр достигает 9-11 мкм, цитоплазма приобретает желто-зеленый цвет, а ретикулум (эндоплазматическая сеть) – сине-фиолетовый. При выполнении окрашивания по Романовскому-Гимзе ретикулоцит ничем не отличается от зрелого эритроцита.

Нормоцит. Полностью сформировавшийся, созревший эритроцит, имеющий диаметр 7-8 мкм, на месте ядра у него уже видно просветление, и от своих предшественников отличается красно-розовой цитоплазмой. Скапливание Hb отмечается еще на стадии КОЕ-Э, но для смены оттенка клетки его содержания становится достаточно только на стадии полихроматофильного нормоцита.

То же самое можно сказать об ослабевании, а после и разрушении ядра – начинается с КОЕ, но полностью клеточный компонент пропадает лишь на конечных стадиях формирования. Следует знать, что ядросодержащие эритроциты, обнаруженные в периферической крови, рассматриваются как патология и требуют тщательного обследования пациента.

Основные характеристики эритроцитов

Роль красных кровяных телец

О том, какую роль играют красные кровяные тельца в обеспечении газообмена, знают практически все, тогда как об остальных их родах деятельности некоторые даже не догадываются.

• Во-первых, эритроциты транспортируют не только кислород и углекислый газ, но также питательные (углеводы, белки и пр.) и биологически активные вещества.
• Во-вторых, они способны связывать и нейтрализовать некоторые виды токсинов, выполняя таким образом защитную функцию.
• В-третьих, красные кровяные тельца принимают активное участие в процессах свертываемости крови.
• В-четвертых, они обеспечивают поддержание кислотно-основного баланса крови при участии гемоглобина, обладающего амфолитными свойствами и связывающего СО₂.
• В-пятых, мало кто слышал об иммунной функции эритроцитов, которая заключается в их способности принимать участие в защитных реакциях организма, что позволяет осуществлять наличие в мембранах специфических веществ (гликолипидов и гликопротеидов), наделенных свойствами антигенов.

Нормы и отклонения

Основные показатели красных телец оцениваются при проведении общего анализа крови. Данное исследование показывает концентрацию эритроцитов, то есть количество в определенной части биоматериала, особенности их формы, уровень гемоглобина. Также в ходе процедуры определяются различные эритроцитарные индексы, которые позволяют выяснить множество других характеристик эритроцитов, необходимых для постановки диагноза.

Количество

Уровень эритроцитов в крови у людей разных возрастов и полов склонен незначительно отличаться, что рассматривается как норма, если не покидает границ общепринятых значений. Единицей измерения содержания описываемых клеток является количество клеток в микролитре (млн/мкл или 10¹²/мкл).

У детей содержание колеблется в зависимости от возрастных особенностей. Так, нормальный уровень в пуповинной крови равен 3,9-5,5*10¹²/мкл (3-51% приходится на ретикулоциты). К концу 1-ой недели жизни новорожденного 3,9-6,3*10¹²/мкл, на второй – 3,9-6,2*10¹²/мкл. У здорового малыша до 1 месяца – 3,0-6,2*10¹²/мкл, двухмесячного – 2,7-4,9*10¹²/мкл. У полугодовалого ребенка – 3,1-4,5*10¹²/мкл (ретикулоциты до этого времени уменьшаются до 3-15%).

У детей до 12 лет независимо от пола коэффициент на должен покидать границы 3,5-5,0 (ретикулоциты 3-12%). По мере взросления показатели начинают незначительно различаться, что непосредственно связано с половыми особенностями подростков.

Так, у девушек 13-19 лет параметры нормы равны 3,5-5,0*10¹²/мкл, тогда как у юношей 13-16 лет они составляют 4,1-5,5*10¹²/мкл, а 16-19 – 3,9-5,6. Ретикулоциты у обоих полов в данном возрасте еще снижаются и не должны превышать 2-11%. У пожилых и старых людей отмечается некоторое уменьшение показателей по сравнению с пациентами среднего возраста, и они снижаются до 4,0.

Следует упомянуть еще об одной группе, имеющей отдельные нормы – это беременные. При вынашивании плода у женщины возрастает объем циркулирующей крови, но при этом количество форменных частиц (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов) остается неизменным.

В результате анализ крови показывает искусственное снижение концентрации красных телец в объеме исследуемого биоматериала. Поэтому для беременных нормальными считаются значения 3,6-5,6*10¹²/мкл (уровень ретикулоцитов для всех взрослых людей не должен превышать 1%).

Референсные значения эритроцитов у детей разных возрастов

Повышение

При различных ситуациях эритроциты в крови человека могут изменять свое количество, причем причины, которые привели к данным состояниям, могут быть как физиологическими, так и патологическими. К примеру, в первом случае превышение значений отмечается при проживании в горных местностях, где воздух разрежен и людям требуется больше кислорода.

А поскольку за его транспортировку отвечают эритроциты, то костный мозг увеличивает их синтез. То же самое относится к пилотам самолетов и альпинистам. При обезвоживании организма также значения возрастают.

Хотя, в любом случае, если анализы крови показывают, что значения красных клеток в образце завышены (по-научному называется эритроцитоз), обязательно следует выяснить, не привело ли к данному состоянию какое-либо заболевание. Это нельзя откладывать на потом, потому что избыток эритроцитов делает кровь более густой, что может привести к формированию тромбов.

Сопутствующие признаки эритроцитоза, как правило, носовые кровотечения, головные боли, покраснение участков тела и т.д. Показатели красных телец выше нормы отмечаются при хронических заболеваниях дыхательных путей – бронхит, астма, а также при пороках сердца.

Менее частыми причинами являются новообразования в почках либо железах внутренней секреции. Иногда увеличение значений говорит о переизбытке стероидных гормонов, которые могут назначаться при тех или иных болезнях.

Это крайне редкая (примерно 1 случай на 60-80 тысяч человек) наследственная патология, по своему протеканию идентична раку крови, так как костный мозг начинает вырабатывать слишком много красных кровяных телец. Чаще всего эритремия проявляется в пожилом возрасте. Заболевание не составляет прямой угрозы для жизни пациента, и при соблюдении всех предписаний врача человек может прожить достаточно долго.

Снижение

Недостаточное (относительно нормы) содержание эритроцитов в кровеносном русле называется эритропения, и также как увеличение показателя, бывает физиологического и патологического характера. Состояние сопровождается выраженной бледностью кожи, слабостью, шумом в ушах, быстрой утомляемостью и может быть следствием:

• острой кровопотери (при оперативном вмешательстве или травме);
• хронической кровопотери (скрытое кровотечение при язве желудка, 12-перстной кишки, опухоли кишечника, геморрое и прочих болезнях, а также у женщин при обильных месячных);
• стремительного распада эритроцитов из-за генетических болезней (серповидно-клеточная анемия) или врачебной ошибки при переливании крови;
• сниженного поступления железа в организм с продуктами питания (вызывает уменьшение выработки гемоглобина);
• чрезмерного употребления жидкости либо ввода физраствора парентерально;
• отравления тяжелыми металлами и другими токсинами;
• проведения лучевой терапии новообразований или после химиотерапии;
• дефицита в рационе фолиевой кислоты и витамина В₁₂.

Форма

Кроме количественного коэффициента эритроцитов, в развернутом анализе крови всегда обращается внимание на особенности их формы, поскольку определенные патологии влияют на ее характеристики, что позволяет установить диагноз.

Вариаций внешнего вида эритроцитов на сегодняшний день выявлено несколько, и каждая из них характерна для определенного заболевания. К примеру, при серповидно-клеточной анемии эритроциты напоминают форму серпа, овалоцитозе приобретают вид овала (эллиптоцитоз) и при болезни Минковского-Шоффара становятся круглыми (сфероцитоз).

Изредка на поверхности могут появляться небольшие отростки равных (акантоцитоз) либо отличающихся друг от друга (эхиоцитоз) размеров. Причинами данных отклонений являются болезни желудка, печени, а также наследственные аномалии. Генетические заболевания приводят к еще одному изменению, отличающемуся своей необычностью – кодоцитозу, когда внутри красного тельца формируется белое кольцо.

Возможные разновидности эритроцитов (нормы и патологии)

Содержание гемоглобина (Hb)

Железосодержащий белок, пигмент, составляющий большую часть эритроцита, обеспечивает осуществление газообмена. Его концентрация также способна уменьшаться или увеличиваться, что может быть как связано с изменениями эритроцитов, так и происходить независимо от них.

Референсные значения варьируются в зависимости возраста и половых характеристик людей, и составляют:

• у новорожденных – 180-240 г/л;
• младенцев до месяца – 115-175 г/л;
• малышей от 1 до 6 месяцев – 95-135 г/л;
• детей с 6 месяцев до 12 лет – 110-140 г/л;
• женщин – 120-140 г/л;
• при беременности – 110-140 г/л;
• мужчин – 130-160 г/л.

Уменьшение показателя называется анемией, и по большей мере оно вызвано нехваткой в организме железа либо авитаминозом, или способно развиться на фоне кровотечения (острого или хронического). Причины роста показателя гемоглобина в основном идентичны с факторами, вызывающими эритропению.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)

Данный параметр определяется одним из первых в ходе общей диагностики крови, поскольку увеличивается практически при всех заболеваниях воспалительного характера. Снижение отмечается при хроническом нарушении функции кровообращения. Реакция или скорость оседания красных телец в норме у мужчин не должна выходить из границ 1–10 мм/ч и 2–15 мм/ч – у женщин.

Эритроцитарные индексы

В данный список входят коэффициенты, предоставляющие возможность врачу получить полную характеристику состояния и особенностей эритроцитов, а значит быстрее и точнее установить диагноз. К ним относятся:

• MCV (средний объем эритроцита),
• MCH (среднее содержание Hb в эритроците),
• MCHC (средняя концентрация Hb в эритроцитарной массе),
• RDW (коэффициент среднего объема эритроцита).

Отклонения данных параметров от референсных значений помогают специалисту определить причины нарушений, выявленных при оценке основных коэффициентов анализа крови.

Памятка пациентам. Регулярные обследования крови, а также мочи позволят держать под контролем состояние здоровья, а при появлении заболевания обнаружить его на начальных стадиях. В настоящее время эти наиболее простые и информативные анализы можно сделать как в крупных городах, к примеру, Москве, Санкт-Петербурге, так и в любых районах центрах. Поэтому не составит никакого труда и не займет много времени.