Eritrocitai: struktūra, forma ir funkcija. Žmogaus eritrocitų struktūra

Eritrocitai yra kraujo elementas, kuris dėl hemoglobino ir anglies dvideginio į plaučius gali transportuoti deguonį į audinius. Tai paprasta ląstelė, kurios struktūra yra labai svarbi žinduolių ir kitų gyvūnų gyvenimui. Eritrocitai yra daugybė kūno ląstelių tipų : apie ketvirtadalį visų kūno ląstelių yra raudonieji kraujo kūneliai.

Bendrieji eritrocitų modeliai

Eritrocitai - ląstelės, kilusios iš raudonojo hematopoieso gemalo. Tokių ląstelių dieną gaminama apie 2,4 mln., Jie patenka į kraują ir pradeda vykdyti savo funkcijas. Eksperimentų metu buvo nustatyta, kad suaugusių žmogaus eritrocitų, kurių struktūra yra žymiai supaprastinta, lyginant su kitomis kūno ląstelėmis, gyvybė 100-120 dienų.

Visuose stuburiniais gyvūnais (išskyrus retai išimtinius atvejus) nuo kvėpavimo organų iki audinių, deguonis perduodamas eritrocitų hemoglobino pagalba. Yra išimčių: visi "baltymų" žuvų šeimos atstovai egzistuoja be hemoglobino, nors jie gali jį sintetinti. Kadangi jų temperatūra deguonies gerai ištirpsta vandenyje ir kraujo plazmoje, jų masyvesniems nešėjams, kurie yra raudonieji kraujo kūneliai, šioms žuvims nereikia.

Širdies eritrocitai

Ląstelėje, kaip eritrocitas, struktūra skiriasi priklausomai nuo chordatų klasės. Pavyzdžiui, žuvyse, paukščiuose ir varliagyviuose šių ląstelių morfologija yra panaši. Jie skiriasi tik dydžiu. Eritrocitų forma, tūris, dydis ir kai kurių organelių nebuvimas išskiria žinduolių ląsteles iš kitų, kurie yra randami kituose skilveliuose. Taip pat yra reguliarumas: žinduolių eritrocituose nėra nereikalingų organelių ir ląstelių branduolio. Jie yra daug mažesni, nors jie turi didelį kontaktinį paviršių.

Atsižvelgiant į varlių ir žmogaus eritrocitų struktūrą, gali būti nustatytos bendros charakteristikos. Abiejose ląstelėse yra hemoglobino ir dalyvauja deguonies transporte. Bet žmogaus ląstelės yra mažesnės, ovalios ir turi du įgaubtus paviršius. Varlių eritrocitai (taip pat paukščiai, žuvys ir varliagyviai, išskyrus salamandrą) yra sferiniai, jie turi branduolį ir akių organus, kuriuos prireikus galima įjungti.

Žmogaus eritrocitams, taip pat ir aukštesniųjų žinduolių eritrocitams, nėra branduolių ir organelių. Ožkos eritrocitų dydis yra 3-4 mikronai, žmogaus 6,2-8,2 mikronai. Amfime ( kiautuotoje amfibijoje) ląstelių dydis yra 70 μm. Akivaizdu, kad šis dydis yra svarbus veiksnys. Žmogaus eritrocitas, nors ir mažesnis, dėl didesnių paviršių yra didesnis.

Mažas ląstelių dydis ir jų didelis skaičius leido dauginti kraujo gebėjimą surišti deguonį, kuris dabar mažai priklauso nuo išorinių sąlygų. Ir tokie žmogaus eritrocitų struktūros bruožai yra labai svarbūs, nes jie leidžia jaustis patogiai tam tikroje buveinėje. Tai yra prisitaikymo prie gyvenimo žemėje priemonė, kuri pradėjo vystytis net ir amfibijonuose ir žuvyje (deja, ne visos žuvys evoliucijos proceso metu sugebėjo kolonizuoti žemę) ir pasiekė aukščiausią tašką aukštesniųjų žinduolių vystymuisi.

Žmogaus eritrocitų struktūra

Kraujo kūnelių struktūra priklauso nuo jiems priskirtų funkcijų. Jis aprašytas iš trijų kampų:

1. Išorinės struktūros ypatybės.
2. Komponentinė eritrocito sudėtis.
3. Vidinė morfologija.

Iš išorės, profilio, eritrocitas atrodo kaip dvikonplokštis diskas, o pilnas veidas - tarsi turas narvas. Skersmuo paprastai yra nuo 6,2 iki 8,2 mikronų.

Dažniau kraujo serume yra ląstelės su mažais dydžių skirtumais. Geležies trūkumas mažėja, o anizocitozė yra pripažinta kraujo tepinėliais (daugelis skirtingo dydžio ir skersmens ląstelių). Su folio rūgšties ar vitamino B ₁₂ trūkumais eritrocitas padidėja iki megaloblasto. Jo dydis yra apie 10-12 mikronų. Normalios ląstelės (normocitų) tūris yra 76-110 kub. M.

Eritrocitų struktūra kraujyje nėra vienintelis šių ląstelių požymis. Daug svarbiau yra jų skaičius. Maži dydžiai leido padidinti jų skaičių ir, atitinkamai, kontaktinio paviršiaus plotą. Deguonis aktyviau užfiksuoja žmogaus eritrocitai, o ne varlės. Ir labiausiai tai yra žmogaus eritrocitų audiniuose.

Suma yra tikrai svarbi. Visų pirma, suaugusiesiems kubiniame milimetre yra 4,5-5,5 milijono ląstelių. Ozyje yra apie 13 milijonų eritrocitų, o ropliai turi tik 0,5-1,6 milijono, o žuvis mililitre yra 0,09-0,13 milijonai. Naujagimiui raudonųjų kraujo ląstelių skaičius yra apie 6 milijonus mililitrų, o pagyvenusiems - mažiau nei 4 milijonai mililitrų.

Raudonųjų kraujo ląstelių funkcijos

Žiurkės kraujo kūneliai - raudonieji kraujo kūneliai, kurių skaičius, struktūra, funkcijos ir vystymosi bruožai aprašyti šiame leidinyje yra labai svarbūs žmonėms. Jie įgyvendina keletą labai svarbių funkcijų:

• Transportuokite deguonį į audinius;
• Nešiokite anglies dioksido iš audinių į plaučius;
• Rišasi toksiškų medžiagų (gliukozės hemoglobino);
• Dalyvauti imuninėse reakcijose (imunitetas nuo virusų ir dėl aktyvių deguonies formų gali pakenkti kraujo infekcijoms);
• Sugeba toleruoti tam tikras vaistines medžiagas;
• Dalyvaukite hemostazės įgyvendinime.

Mes toliau svarstome tokią ląstelę kaip eritrocitą, jos struktūra yra maksimaliai optimizuota minėtų funkcijų įgyvendinimui. Ji yra tokia lengva ir judanti, kaip tik įmanoma, turi didelį kontaktinį paviršių dujų difuzijai ir cheminėms reakcijoms su hemoglobinu, taip pat greitai atskiria ir papildo periferinio kraujo nuostolius. Tai labai specializuota ląstelė, kurios funkcijas negalima pakeisti.

Eritrocitinė membrana

Ląstelėje, kaip eritrocitas, struktūra yra labai paprasta, kuri netaikoma jo membranai. Tai yra 3 sluoksniai. Membranos masinė dalis yra 10% ląstelės membranos. Jame yra 90% baltymų ir tik 10% lipidų. Tai daro eritrocitus specifines kūno ląsteles, nes beveik visose kitose membranose vyrauja baltymų lipidai.

Eritrocitų tūris, susidarantis dėl citoplazminės membranos skysčių, gali skirtis. Už pačios membranos yra paviršiaus baltymų sluoksnis, kuriame yra daug angliavandenių likučių. Tai yra glikopeptidai, po kurių yra lipidų dvigubas sluoksnis, susiduriantis su hidrofobiniais galais viduje ir iš eritrocito. Po membrana ant vidinio paviršiaus vėl yra baltymų sluoksnis, kuriame nėra angliavandenių likučių.

Eritrocitų receptorių kompleksai

Membranos funkcija yra užtikrinti, kad eritrocitas yra deformuojamas, kuris yra būtinas kapiliariniam perdavimui. Šiuo atveju žmogaus eritrocitų struktūra suteikia papildomų galimybių - ląstelių sąveika ir elektrolito srovė. Baltymų su angliavandenių likučiais yra receptorių molekulės, dėl kurių eritrocitai "medžioja" ne pagal CD8 leukocitus ir imuninės sistemos makrofagus.

Eritrocitai egzistuoja dėl receptorių ir nėra sunaikinti dėl savo imuniteto. Ir kai, dėl pakartotinio stumia per kapiliarus arba dėl mechaninių pažeidimų, raudonieji kraujo kūneliai praranda kai kuriuos receptorius, blužnies makrofagai "išskiria" juos iš kraujo ir jas sunaikina.

Vidinė eritrocitų struktūra

Kas yra raudonųjų kraujo ląstelių? Jo struktūra yra ne mažiau palūkanų nei funkcijos. Ši ląstelė yra panaši į maišelį, kurio hemoglobinas ribojamas membrana, kurioje išreiškiami receptoriai: diferencijavimo grupės ir įvairios kraujo grupės (pagal Landsteiner, Rhesus, Duffy ir kt.). Bet viduje ląstelė yra ypatinga ir labai skiriasi nuo kitų kūno ląstelių.

Skirtumai yra tokie: raudonieji kraujo kūneliai moterims ir vyrams neturi branduolio, jie neturi ribosomų ir endoplazminio retikulio. Visi šie organeliai buvo pašalinti po to, kai ląstelė buvo užpildyta hemoglobinu. Tada organelės buvo nereikalingos, nes per slėgį per kapiliarus reikėjo naro su minimaliais matmenimis. Todėl jo viduje yra tik hemoglobinas ir kai kurie pagalbiniai baltymai. Jų vaidmuo dar nėra aiškus. Tačiau dėl endoplazminio retikulumo, ribosomų ir branduolio trūkumo jis tapo lengvas ir kompaktiškas, o svarbiausia, jis gali lengvai deformuotis kartu su skysčio membrana. Ir šie yra svarbiausi raudonųjų kraujo kūnelių struktūros ypatumai.

Eritrocitų gyvavimo ciklas

Pagrindiniai raudonųjų kraujo kūnelių ypatumai yra jų trumpas gyvenimas. Jie negali skaidyti ir sintetinti baltymo dėl branduolio, išimto iš ląstelės, todėl kaupiasi struktūriniai jų ląstelių pažeidimai. Dėl to eritrocitas pasižymi senėjimu. Tačiau hemoglobinas, kurį perneša blužnies makrofagai raudonųjų kraujo ląstelių mirties metu, visuomet bus siunčiamas į naujų deguonies nešiklių susidarymą.

Eritrocitų gyvavimo ciklas prasideda kaulų čiulpuose. Šis organas yra plokščioji medžiaga: krūtinkaulyje, klubo sąnarių sparnuose, kaukolės pagrindo kauluose, taip pat ir šlaunikaulio ertmėje. Čia iš kraujo kamieninės ląstelės su citokinais susidaro mielopozezės pirmtakas su kodu (CFU-GEMM). Po padalijimo jis duos hemopoieso protėvį, žymintį kodą (BOE-E). Jis sudaro eritropoezės pirmtaką, kurį žymi kodas (CFU-E).

Šią pačią ląstelę vadina kolonijų formuojančia raudonojo kraujo kūnelio ląstelė. Jis yra jautrus eritropoetinui - hormoninio pobūdžio medžiagai, išsiskiriančiai inkstų. Eritropoetino kiekio padidėjimas (pagal teigiamą grįžtamąjį ryšį funkcinėse sistemose) pagreitina raudonųjų kraujo kūnelių suskaidymo ir gamybos procesus.

Eritrocitų formavimas

Ląstelių kaulų čiulpų transformacijos CFU-E sekos seka yra tokia: iš jos susidaro eritroblastas, iš jo - promonotsitas, sukeliantis bazofilinį normoblastą. Kai baltymas kaupiasi, jis tampa polichromatofiliniu normoblastu, o tada oksifiliniu normoblastu. Pašalinus branduolį, jis tampa retikulocitu. Pastarasis patenka į kraują ir diferencijuojasi į normalų raudonąsias kraujo kūnelių.

Eritrocitų sunaikinimas

Maždaug 100-125 dienų ląstelė cirkuliuoja kraujyje, nuolat perneša deguonį ir pašalina metabolinius produktus iš audinių. Jis transportuoja anglies dioksidą, susietą su hemoglobinu, ir siunčia jį atgal į plaučius, kartu deguonies molekules pripildo deguonimi. Ir kai gauta žala, ji praranda fosfatidilserino ir receptorių molekulių molekules. Dėl to eritrocitas patenka į makrofagų "akyse" ir yra sunaikintas. Ir hemas, gautas iš visų virškinamas hemoglobino, vėl siunčiamas į naujų raudonųjų kraujo ląstelių sintezę.