Эритроциты: структурно-функциональная характеристика

Увеличение количества эритроцитов называют эритроцитозом, снижение — эритроцитопенией.

Эритроциты обычно имеют форму двояковогнутых дисков и называются дискоцитами (75-80 %). Такая конфигурация обеспечивает, во-первых, пластичность эритроцита (способность к деформации при прохождении по узкому капилляру), во-вторых, максимальную площадь соприкосновения со стенками капилляра для обеспечения эффективного газообмена. Общая площадь поверхности всех эритроцитов циркулирующей крови — около 3800 м2. Встречаются и другие формы эритроцитов, свидетельствующие о старении клеток: планоциты (с плоской поверхностью), стоматоциты (куполообразные), сфероциты (шаровидные), эхиноциты (шиповидные). В норме их доля составляет не более 25 %. Превышение этого показателя называют пойкилоцитозом.

Диаметр эритроцитов у человека — 7-8 мкм, толщина по периферии составляет 1,9 мкм, в центре — менее 1 мкм, площадь поверхности — около 140-145 мкм2, объем — 85-90 мкм3. Это нормоциты, доля которых обычно составляет не менее 75 %. Если диаметр эритроцита больше 8 мкм — клетки называют макроцитами (12,5 %), если меньше 7 мкм — микроцитами (12,5 %). В норме их суммарная доля не превышает 25 %. Увеличение содержания таких клеток более 25 % имеет название анизоцитоз.

Наряду со зрелыми эритроцитами в крови содержится около 1 % молодых эритроцитов — ретикулоцитов. Выявляют их с помощью окраски мазка крови красителем бриллиантовым крезиловым голубым.

Наружная поверхность плазмолеммы эритроцита несет антигены резус-фактора, групп крови, рецепторы многих веществ, транспортные белки. Клеточная мембрана эритроцита очень эластична, гибка и прочна за счет непредельных углеводородов и цитоскелета, белки которого связаны с периферическими и трансмембранными белками. Основными белками цитоскелета являются спектрин и актин, которые образуют сетевидную структуру под мембраной, а белок полосы 4.1 и анкирин связывают эту сеть с клеточной мембраной. Главными трансмембранными белками являются гликофорины и белок полосы 3.

Благодаря эластичности мембраны и специфическому устройству цитоскелета эритроцит характеризуется высокой степенью пластичности и способен проходить через капилляры, диаметр просвета которых меньше его диаметра.

Являясь постклеточной формой, эритроцит не содержит ядра и органелл. В цитоплазме эритроцитов содержится 66 % воды и 33 % сухого остатка. 95 % сухого остатка составляет дыхательный фермент — гемоглобин.

Молекула гемоглобина состоит из четырех цепей глобина, каждая из которых связана с одной молекулой гема. В центре гема находится атом железа, который в восстановленном состоянии Fe2+ присоединяет и отделяет кислород. Основная функция гемоглобина — перенос кислорода. СО2 транспортируется плазмой преимущественно в виде бикарбонат иона НСО3–, который образуется в эритроците из CO2 под влиянием карбоангидразы и выходит в плазму.

Существует несколько типов гемоглобина, образующихся на разных сроках развития и различающихся строением цепей глобина и сродством к кислороду. Эмбриональный HbЕ определяется в первых эритроцитах эмбриона. Фетальный HbF появляется во второй половине эмбриогенеза. После рождения его количество постепенно снижается и к 8 месяцам составляет 1 %. Дефинитивный HbА составляет основное количество гемоглобина эритроцитов взрослого человека, при этом эритроциты содержат и 0,5-1 % HbF.

Сухой остаток кроме гемоглобина составляют глюкоза, АТФ, ферменты, поддерживающие гемоглобин в восстановленном состоянии, необходимом для связывания кислорода. Когда ферментные системы восстановления гемоглобина снижают активность, эритроцит стареет. Этот процесс связан также с расходом глюкозы, уменьшением АТФ, а значит, недостатком энергии для поддержания двояковогнутой формы, равновесия электролитов. Стареющие эритроциты не могут проходить через узкие поры в эндотелии сосудов селезенки, распознаются по дополнительным признакам и фагоцитируются макрофагами.

Продолжительность жизни эритроцитов — до 120 дней.

Функции эритроцитов:

• дыхательная — транспорт гемоглобином кислорода;

• регуляторная и защитная — перенос на поверхности ряда биологически активных веществ, в том числе иммуноглобулинов, иммунных комплексов, компонентов комплемента;

• транспорт аминокислот, токсинов, лекарственных веществ, связанных с гликокаликсом мембраны эритроцита;

• участие в поддержании буферных свойств крови.