Еритроцитът е кръвна клетка, която е способна да транспортира кислород до тъканите благодарение на хемоглобина и въглероден диоксид до белите дробове. Това е клетка с проста структура, която е от голямо значение за живота на бозайниците и други животни. Червените кръвни клетки са най-многобройният тип клетки в тялото: около една четвърт от всички клетки в тялото са червени кръвни клетки.
Общи модели на съществуването на еритроцит
Еритроцит - клетка, произхождаща от червен зародиш на хематопоезата. Около 2,4 милиона от тези клетки се произвеждат на ден, те влизат в кръвния поток и започват да изпълняват функциите си. По време на експериментите е установено, че при възрастен еритроцитите, чиято структура е значително опростена в сравнение с други клетки на тялото, живеят 100-120 дни.
При всички гръбначни животни (с редки изключения) кислородът се транспортира от дихателните органи към тъканите чрез хемоглобина на еритроцитите. Има изключения: всички представители на семейството на белокръвните риби съществуват без хемоглобин, въпреки че могат да го синтезират. Тъй като при температурата на тяхното местообитание кислородът се разтваря добре във водата и кръвната плазма, тези риби не се нуждаят от по-масивните му носители, които са еритроцитите.
Chordata еритроцити
Клетка като еритроцит има различна структура в зависимост от класа хордови. Например при риби, птици и земноводни морфологията на тези клетки е сходна. Те се различават само по размер. Формата на червените кръвни клетки, обемът, размерът и отсъствието на някои органели отличават клетките на бозайници от други, открити в други хордови. Съществува и модел: еритроцитите на бозайници не съдържат допълнителни органели и клетъчно ядро. Те са много по-малки, въпреки че имат голяма контактна повърхност.
Като се има предвид структурата на жабешките и човешките еритроцити, общите черти могат незабавно да бъдат идентифицирани. И двете клетки съдържат хемоглобин и участват в транспорта на кислород. Но човешките клетки са по-малки, те са овални и имат две вдлъбнати повърхности. Жабешките еритроцити (както и птици, риби и земноводни, с изключение на саламандъра) са сферични, имат ядро и клетъчни органели, които могат да бъдат активирани, когато е необходимо.
В човешките еритроцити, както и в червените кръвни клетки на висшите бозайници, няма ядра и органели. Размерът на еритроцитите при коза е 3-4 микрона, при хората - 6,2-8,2 микрона. При амфиума (опашата земноводна) размерът на клетката е 70 микрона. Ясно е, че размерът е важен фактор тук. Човешкият еритроцит, макар и по-малък, има по-голямповърхност поради две вдлъбнатини.
Малкият размер на клетките и големият им брой позволиха да се умножи способността на кръвта да свързва кислород, която сега малко зависи от външните условия. И такива структурни характеристики на човешките еритроцити са много важни, защото ви позволяват да се чувствате комфортно в определено местообитание. Това е мярка за адаптация към живота на сушата, която започна да се развива дори при земноводни и риби (за съжаление не всички риби в процеса на еволюция са успели да населят земята) и достигна своя връх при висшите бозайници.
Структурата на човешките еритроцити
Структурата на кръвните клетки зависи от функциите, които са им възложени. Описано е от три ъгъла:
- Характеристики на външната структура.
- Компонентен състав на еритроцит.
- Вътрешна морфология.
Външно, в профил, еритроцитът изглежда като двойно вдлъбнат диск, а в анфас - като кръгла клетка. Диаметърът обикновено е 6, 2-8, 2 микрона.
По-често в кръвния серум има клетки с малки разлики в размера. При липса на желязо разходът намалява и в кръвната намазка се разпознава анизоцитоза (много клетки с различни размери и диаметри). При дефицит на фолиева киселина или витамин B12 еритроцитът се увеличава до мегалобласт. Размерът му е приблизително 10-12 микрона. Обемът на нормална клетка (нормоцит) е 76-110 кубични метра. микрона.
Структурата на еритроцитите в кръвта не е единствената характеристика на тези клетки. Много по-важен е техният брой. Малкият размер позволи да се увеличи техният брой и следователно площта на контактната повърхност. Кислородът се улавя по-активно от човешките еритроцити, отколкото от жабите. И най-лесно се дава в тъкани от човешки еритроцити.
Количеството наистина има значение. По-специално, възрастен има 4,5-5,5 милиона клетки на кубичен милиметър. Козата има около 13 милиона червени кръвни клетки на милилитър, докато влечугите имат само 0,5-1,6 милиона, а рибите имат 0,09-0,13 милиона на милилитър. Новородено бебе има около 6 милиона червени кръвни клетки на милилитър, докато по-голямо дете има по-малко от 4 милиона на милилитър.
RBC функции
Червените кръвни клетки - еритроцитите, чийто брой, структура, функции и особености на развитие са описани в тази публикация, са много важни за хората. Те изпълняват някои много важни функции:
- транспортиране на кислород до тъканите;
- пренася въглероден диоксид от тъканите до белите дробове;
- свързват токсични вещества (гликиран хемоглобин);
- участват в имунни реакции (имуни срещу вируси и поради реактивни кислородни видове могат да имат пагубен ефект върху кръвните инфекции);
- способен да понася някои лекарства;
- участвайте в осъществяването на хемостаза.
Нека продължим да разглеждаме такава клетка като еритроцит, нейната структура е максимално оптимизирана за изпълнение на горните функции. Той е възможно най-лек и подвижен, има голяма контактна повърхност за дифузия на газ.и хода на химичните реакции с хемоглобина, както и бързото разделяне и попълване на загубите в периферната кръв. Това е високоспециализирана клетка, чиито функции все още не могат да бъдат заменени.
RBC мембрана
Клетка като еритроцит има много проста структура, която не се отнася за нейната мембрана. Тя е 3 слоя. Масовата част на мембраната е 10% от клетката. Съдържа 90% протеини и само 10% липиди. Това прави еритроцитите специални клетки в тялото, тъй като в почти всички други мембрани липидите преобладават над протеините.
Обемната форма на еритроцитите поради флуидността на цитоплазмената мембрана може да се промени. Извън самата мембрана има слой от повърхностни протеини с голям брой въглехидратни остатъци. Това са гликопептиди, под които има бислой от липиди, чиито хидрофобни краища са обърнати навътре и извън еритроцита. Под мембраната, на вътрешната повърхност, отново има слой протеини, които нямат въглехидратни остатъци.
Еритроцитни рецепторни комплекси
Функцията на мембраната е да осигури деформируемостта на еритроцита, която е необходима за преминаване на капилярите. В същото време структурата на човешките еритроцити предоставя допълнителни възможности – клетъчно взаимодействие и електролитен ток. Протеините с въглехидратни остатъци са рецепторни молекули, благодарение на които еритроцитите не се "ловуват" от CD8-левкоцитите и макрофагите на имунната система.
Еритроцитите съществуват благодарение на рецепторите и не се унищожават от собствения им имунитет. И когато поради многократно прокарване през капилярите или поради механично увреждане, еритроцитите загубят някои рецептори, макрофагите на далака ги „извличат“от кръвния поток и ги унищожават.
Вътрешна структура на еритроцита
Какво е еритроцит? Структурата му е не по-малко интересна от функциите му. Тази клетка е подобна на торбичка с хемоглобин, ограничена от мембрана, върху която се експресират рецептори: клъстери на диференциация и различни кръвни групи (според Landsteiner, rhesus, Duffy и други). Но вътре в клетката е специално и много различно от другите клетки в тялото.
Разликите са следните: еритроцитите при жените и мъжете не съдържат ядро, нямат рибозоми и ендоплазмен ретикулум. Всички тези органели се отстраняват след запълване на клетъчната цитоплазма с хемоглобин. Тогава органелите се оказаха ненужни, защото се изискваше клетка с минимален размер, за да прокара капилярите. Следователно вътре в него има само хемоглобин и някои спомагателни протеини. Ролята им все още не е изяснена. Но поради липсата на ендоплазмен ретикулум, рибозоми и ядро, той е станал лек и компактен и най-важното е, че може лесно да се деформира заедно с течна мембрана. И това са най-важните структурни характеристики на червените кръвни клетки.
Жизнен цикъл на RBC
Основните характеристики на еритроцитите са краткият им живот. Те не могат да се делят и синтезират протеин поради ядрото, отстранено от клетката, и следователно структурнинатрупва се увреждане на техните клетки. В резултат на това еритроцитите са склонни към стареене. Въпреки това, хемоглобинът, който се улавя от макрофагите на далака по време на смъртта на червените кръвни клетки, винаги ще бъде изпратен за образуване на нови кислородни носители.
Жизненият цикъл на червените кръвни клетки започва в костния мозък. Този орган присъства в ламеларното вещество: в гръдната кост, в крилата на илиума, в костите на основата на черепа, а също и в кухината на бедрената кост. Тук от кръвна стволова клетка под действието на цитокини се образува предшественик на миелопоезата с код (CFU-GEMM). След разделянето тя ще даде предшественика на хематопоезата, обозначен с кода (BOE-E). Той образува предшественика на еритропоезата, която се обозначава с кода (CFU-E).
Същата клетка се нарича колониеобразуваща клетка на червения кръвен зародиш. Той е чувствителен към еритропоетин, хормонално вещество, секретирано от бъбреците. Увеличаването на количеството еритропоетин (съгласно принципа на положителната обратна връзка във функционалните системи) ускорява процесите на делене и производство на червени кръвни клетки.
Образуване на червени кръвни клетки
Последователността на клетъчните трансформации на костния мозък на CFU-E е следната: от него се образува еритробласт, а от него - пронормоцит, пораждащ базофилен нормобласт. Тъй като протеинът се натрупва, той се превръща в полихроматофилен нормобласт и след това в оксифилен нормобласт. След отстраняване на ядрото, то се превръща в ретикулоцит. Последният навлиза в кръвния поток и се диференцира (узрява) до нормален еритроцит.
Унищожаване на червените кръвни клетки
Приблизително 100-125 дни клетката циркулира вкръвта, постоянно пренася кислород и премахва метаболитните продукти от тъканите. Той транспортира въглеродния диоксид, свързан с хемоглобина, и го изпраща обратно в белите дробове, запълвайки протеиновите молекули с кислород по пътя. И когато се увреди, той губи молекули на фосфатидилсерин и рецепторни молекули. Поради това еритроцитът попада "под полезрението" на макрофага и се разрушава от него. А хемът, получен от целия усвоен хемоглобин, отново се изпраща за синтеза на нови червени кръвни клетки.
