ЭРИТРОЦИТЫ

ЭРИТРОЦЙТЫ (erythrocytus, ед. ч.; греч. erythros красный + kytos вместилище, здесь — клетка) — безъядерные форменные элементы крови, содержащие гемоглобин.

О существовании Э. стало известно более 300 лет назад, когда в 1658г. Сваммердам (J. Swammerdam) обнаружил «красные шарики» в крови лягушки. Затем А. Левенгук в 1673 г. нашел их в крови человека. Основное функциональное значение Э. было выяснено во второй половине 19 в. Не малая заслуга в этом принадлежит И. М. Сеченову.

Количество циркулирующих Э. в организме здорового взрослого человека в обычных условиях составляет 25*1012—30» 1012. Нормальными усредненными показателями содержания эритроцитов в 1 мкл крови принято считать для мужчин 4,0—5,0 млн., для женщин — 3,9—4,7 млн. Образование Э. является конечной стадией эритроцитопоэза (см. Кроветворение, Костный мозг). Костный мозг продуцирует в течение 1 часа примерно 1010 эритроцитов, а в сутки (из расчета на 1 кг веса) у мужчин 3,5 *109, у женщин 2,63* 109 эритроцитов. С потерей ядра эрит-роидная клетка превращается в ре-тику лоцит; он содержит базофиль-ную субстанцию (ретикулум), к-рая хорошо выявляется при суправи-тальной окраске бриллианткрезило-вым синим и представляет собой остатки рибосома льных комплексов, митохондрий и других органелл. При окраске крови или костного мозга по Романовскому — Гимзе (см. Романовского — Гимзы метод) ретикулоциты определяются как по-лихроматофилы (см. Полихромазия). По величине они несколько крупнее зрелых Э. При сканирующей электронной микроскопии (см.) на поверхности ретикулоцитов видны мелкие углубления (рис. i,а). В крови взрослого здорового человека содержится обычно 0,2—1% ретикулоцитов (см. Гемограмма, Кровь). Их количество отражает функциональное состояние костного мозга. Ретикулоцитопения (снижение содержания ретикулоцитов в крови) свидетельствует об угнетении эритроцитопоэза, что отмечается, напр., при врожденных и приобретенных гипопластических и апластических анемиях (см. Гипопластическая анемия). Ретикулоцитоз (повышенное содержание ретикулоцитов) указывает на активную деятельность ростка красного костного мозга, связанную, напр., с острой кровопотерей или гемолитическим кризом (см. Кризы). При патол. состояниях в кровь могут поступать незрелые по-лихроматофильные эритроциты или эритроциты с базофильной пункта-цией. Последние отличаются от ретикулоцитов характером расположения включений и их способностью окрашиваться гематоксили-


Рис. 1. Различные формы эритроцитов крови, выявляемые при сканирующей электронной микроскопии: а — ретикулоциты (указаны стрелками); х 4000; б — стома-тоцит (вверху) и планоцит (внизу); х 5000; в — сфероцит с белковыми наложениями;

X 5000; г — микросферула; X 5000.


Рис. 2. Трансформация дискоцита (Д) в сфероцит (Сф): через стадию эхиноцитов 1—4 порядков (9xt, Эх2, Эх3, Эх4) и через стадию

стоматоцитов 1—4 порядков (Сти Ст2, Ст3, Ст4).

ном и другими базофильными красителями.

Строение, форма, размеры и функция эритроцитов. При исследовании Э. с помощью трансмиссионного электронного микроскопа отмечается высокая однородная электронно-оптическая плотность цитоплазмы за счет содержащегося в ней гемоглобина (см.); органеллы отсутствуют. Плазмолемма (клеточная мембрана) Э. имеет сложное строение и состоит из четырех слоев. Наружный слой образован гликопротеидами и содержит разветвленные комплексы олигосахаридов, к-рые представляют собой концевые отделы групповых антигенов крови (см. Группы крови). В этот же слой частично входят адсорбированные протеины плазмы. Средние два слоя образуют классическую двойную липидную мембрану (см. Мембраны биологические), включающую глобулярные белки. Основная часть липидов состоит из фосфолипидов, холестерина и глицеридов. Внутренний, обращенный к цитоплазме слой состоит из белков — спектрина и актина. Спектрин обладает сократительной способностью и К+, Ка+-зависимой АТФ-азной активностью, с ним связаны молекулы гликолитических ферментов и гемоглобина. Реологические свойства Э., пластичность их плазмолеммы во многом определяются структурно-функциональным состоянием этого белка. Из других структурных белков Э. были выделены и идентифицированы гликофо-рин и сиалогликопротеин.

При сканирующей электронной микроскопии выявляются эритроциты различной формы (см. рис. 1 и 2 к ст. Кровь, т. 12, ст. 96). Среди циркулирующих Э. основную массу составляют дискоциты; встречаются также сферические формы — стома-тоциты, эхиноциты, сфероциты. Дис-коцит представляет собой двояковогнутый диск с ровной поверхностью. Площадь его поверхности примерно в 1,7 раза превышает площадь поверхности сферического Э. при равном объеме клеток. Считают, что Э. в виде диска наиболее адаптированы к диффузии газов и транспорту различных веществ через плазмолемму; подавляющее большинство Э. легко проходит по капиллярам, имеющим вдвое меньший диаметр, чем сама клетка. Эти свойства Э. обусловлены их высокой способностью изменять свою конфигурацию за счет дископодобной формы клетки, относительно низкой вязкости нормального гемоглобина и эластичности клеточной мембраны. Сферические формы Э. имеют пониженную эластичность, в связи с этим они задерживаются в фильтрационном ложе селезенки и уничтожаются макрофагами.

Эхиноцит образуется из дискоцита; при этом сначала по окружности дискоцита, а затем по всей поверхности клетки появляются грубые выросты (на этом этапе дискоцит имеет вид ежа или тутовой ягоды), после чего он приобретает сферическую форму (рис. 2). Трансформация дискоцита в эхиноцит обратима до тех пор, пока не происходит потери части выростов плазмолеммы. Конечным этапом такой трансформации является образование сфероци-та. Образование эхиноцитов вызывает ряд факторов, как внутриклеточных (снижение концентрации АТФ, накопление ионов кальция и лизолецитина в Э.), так и внеклеточных (изменение электролитного состава плазмы крови, pH, температуры, концентрации жирных и желчных к-т, а также воздействие нек-рых лекарственных средств, в частности салицилатов и барбитуратов). В норме количество эхиноцитов не превышает 1%. При длительном хранении консервированной донорской крови количество эхиноцитов возрастает до 70—80% в результате потери эритроцитами АТФ.

Стоматоцит развивается из дискоцита в результате метаболических нарушений в клетке. Трансформация начинается со сглаживания контура дискоцита с одной стороны; Э. становится куполообразным, затем вогнутая часть клетки уменьшается, и Э. принимает сферическую форму (рис. 2). Этот процесс обратим до стадии потери участков плазмолеммы. В нормальных условиях сто-матоциты составляют 2—5% эритроцитов.

Сфероцитоз — увеличение количества сферических форм Э. в крови — свидетельствует о патол. отклонениях в организме, детерминированных наследственными или приобретенными повреждающими факторами. Для выявления повышенной сферуляции эритроцитов определяют сфероцитарный индекс, или показатель сферичности (см. Эритро-цитометрия). При необратимой трансформации дискоцита в сфероцит выросты плазмолеммы превращаются в миелиноподобные фигуры или произвольные микросферу-лы (рис. 1, г).

В зависимости от формы Э. выделяют также планоциты (рис. 1,6) — тонкие дискоциты с широким, но


Рис. 3. Мишеневидные эритроциты при талассемии в светооптическом микроскопе; X 1500.

относительно мелким углублением, характерные для железодефицитной анемии (см.); дрепаноциты — серповидные Э., выявляемые при серповидно-клеточной анемии (см.); мишеневидные эритроциты (рис. 3) — дискоциты с центрально расположенным возвышением, наиболее часто встречающиеся при талассемии (см.); овалоциты (эллиптоциты)

— дискоциты овальной или эллипсоидной формы, характерные для овалоцитарной гемолитической анемии (см.). При анемиях Э. могут приобретать различные причудливые формы, это явление получило название «пойкилоцитоз».

Размеры Э. человека довольно изменчивы. В высушенных мазках крови здорового человека абсолютное большинство эритроцитов представлено нормоцитами. Их средний диаметр равен 7,2—7,5 мкм, средняя толщина 1,9—2,1 мкм, средний объем 76—96 мкм3, площадь поверхности 140—145 мкм2. По данным И. А. Кассирского и Г. А. Алексеева

(1970), микроцит имеет диаметр меньше 6,7 мкм, диаметр макроцита больше 7,7 мкм, диаметр мегалоцита превышает 9,5 мкм. Иногда встречаются Э. диаметром 2—3 мкм (шизо-циты). У здоровых взрослых людей количество нормоцитов составляет в среднем 70%, что определяет степень физиол. анизоцитоза, т. е. различие Э. по величине. Уменьшение числа нормоцитов при увеличении числа микроцитов (микроцитоз) и (или) макроцитов (макроцитоз) является одним из ранних признаков нарушения эритроцитопоэза. При анемиях это становится наиболее выраженным. Микроцитоз характерен для железодефицитных состояний и мик-росфероцитарной гемолитической анемии (см. Гемолитическая анемия). Сдвиг в сторону макроцитоза чаще всего связан с недостатком в организме антианемических факторов, усиленным эритроцитопоэзом или нарушением функций печени. Наиболее точное представление о распределении Э. по величине дает эритроцитометрическая кривая, или так наз. кривая Прайс-Джонса (см. Эритроцитометрия).

Основной функцией Э. является транспорт кислорода и углекислоты. Эритроциты участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия в организме, а также ионного равновесия плазмы, водно-солевом обмене организма. Они играют важную роль в регуляции активности свертывающей системы крови (см. Свертывающая система крови). Целые Э., так же как и тромбоциты (см.), влияют на образование тромбопластина. Появление в циркулирующей крови разрушенных Э. может способствовать гиперкоагуляции и тромбообра-зованию. Э. активно обмениваются липидами с плазмой крови, адсорбируют и транспортируют к тканям различные аминокислоты, биологически активные вещества и др.

Биохимия, иммунология, старение и разрушение эритроцитов. Сухой остаток зрелого Э. содержит ок. 95% гемоглобина, остальное приходится на долю других веществ (липидов, негемоглобиновых белков, углеводов, солей, ферментов и др.). В состав Э. входят негемовое железо, фосфор, сера, цинк, медь, свинец, олово, марганец, алюминий, серебро, калий, натрий, магний, хлор и анионы НСОд , НРО^ и др. В эритроцитах, несмотря на отсутствие цикла трикар-боновых к-т (см. Трикарбоновых кислот цикл) и системы цитохромов (см.), происходит генерирование АТФ, образование и разрушение гексозофосфатов и пентозофосфатов, образование, окисление и восстановление различных нуклеотидов. Наряду с этим в Э. синтезируется ряд веществ, важных для жизнедеятельности клеток, напр, глутатион (см.). Эритроциты человека содержат более 140 ферментов. Метаболизм Э. представлен в основном анаэробным гликолизом (см.). Отличительной особенностью гликолиза в Э. по сравнению с другими клетками является выработка значительного количества 2,3-дифосфоглицериновой к-ты, регулирующей кисло родно-связывающую функцию гемоглобина. Кроме гликолиза в Э. происходит прямое окисление глюкозы — пен-тозофосфатный цикл (см. Углеводный обмен), на долю к-рого приходится 10—11% всего энергетического метаболизма клетки.

Средняя продолжительность жизни Э. составляет примерно 120 дней. При патол. состояниях может происходить относительное укорочение средней продолжительности жизни Э., обусловленное не только случайным разрушением клеток, но и ускорением самого процесса старения* В связи с этим следует различать среднюю продолжительность жизни Э. и среднюю потенциальную жизнеспособность клетки. На жизнеспособность и биоэнергетику Э. существенно влияет структурная модификация липидов плазмолеммы Э., заключающаяся в увеличении относительного количества фосфолипидов (см. Фосфатиды), содержащих ненасыщенные жирные кислоты (см.). Установлено, что средняя продолжительность жизни Э. находится в обратной зависимости от интенсивности перекисного окисления липидов в плазмолемме Э., поэтому средняя продолжительность жизни Э. и суточный эритроцитопоэз у жителей различных географических регионов, а также при экстремальных нагрузках на здоровый организм имеют значительные различия. При этом физиол. количественное содержание Э. в крови достигается уравновешиванием процессов разрушения и регенерации эритроцитов.

По мере старения Э. метаболизм клетки нарушается; снижается содержание белков, липидов и гликопротеидов. Утилизация глюкозы уменьшается примерно в 3 раза, концентрация АТФ, НАД-Н, НАДФ«Н,

2,3-дифосфоглицериновой к-ты и глу-татиона снижается, что приводит к вторичным деструктивным изменениям Э. (сферуляции и потере эластичности). Снижение количества си-аловой к-ты в составе гликопротеидов влечет за собой изменение важнейших свойств поверхности Э. (плотности электрического заряда, анти-генности и рецепции). В этом случае повышается способность Э. к агглютинации.

При созревании и старении Э. изменяются антигенные свойства его поверхности. Плотность антигенных детерминант на поверхности старых Э. значительно выше, чем на поверхности молодых. Предполагают, что с потерей сиаловой к-ты «демаскируются» гликопротеиновые комплексы, обладающие способностью связываться с IgG, после чего макрофаги и лимфоциты-киллеры (см. Имму-нокомпетентные клетки) «узнают» «маркированные» эритроциты и уничтожают их. В крови нередко можно наблюдать сферические Э., несущие на своей поверхности адсорбированные белковые комплексы (рис. 1, в). Аутоиммунный клеточный механизм физиол. разрушения Э. изучен не полностью.

Белки эритроцитов, ставшие по тем или иным причинам антигенами для своего организма, вызывают образование антиэритроцитарных аутоантител типа агглютининов, гемолизинов и опсонинов. В клин, практи-же наибольшее значение имеет определение агглютининов, к-рые подразделяются на полные и неполные антитела (см. Антитела, Гемагглю-тинация). Полные антитела, соединяясь с антигенами Э., вызывают агглютинацию и разрушение Э., что происходит, напр., при гемолитической анемии, обусловленной Холодовыми ау то антителами. Неполные антитела, блокируя антигены на поверхности Э., не приводят к развитию гемагглютинации в солевой среде и непосредственной деструкции клетки, но значительно сокращают продолжительность ее жизни. Наиболее частой разновидностью этих антител являются неполные тепловые агглютинины, способные вызвать аутоиммунную гемолитическую анемию. Неполные антитела могут быть фиксированы на Э. и находиться в плазме крови в свободном состоянии. Для обнаружения первых применяют прямую реакцию Кумбса, вторых — непрямую реакцию Кумбса (см. Кумбса реакция). В отличие от ауто агглютининов аутогемолизины (см. Гемолиз) разрушают Э. при участии комплемента (см.) непосредственно в кровяном русле; среди них основное значение имеют кислотные гемолизины и двухфазные гемолизины Доната — Ландштей-нера (см. Гемолитическая анемия). Определение антиэритроцитарных аутоантител играет важную роль в диагностике и лечении аутоиммунных гемолитических анемий.

При повторных переливаниях крови могут образоваться антиэритро-цитарные изоантитела (см. Группы крови, Резус-фактор), являющиеся по своей серологической характеристике агглютининами. Агглютинация Э. наблюдается при ряде вирусных заболеваний, т. к. вирусы содержат специфичные гемагглюти-нины (см. Агглютинация, Гемагглю-тинация).

Методы исследования эритроцитов. Подсчет числа Э. крови производят различными способами. Общее количество Э. подсчитывают в 1 мкл крови в счетной камере под микроскопом (см. Камеры счетные), колориметрическим методом, с помощью автоматических счетчиков. Общий объем циркулирующих Э. определяют исходя из объема циркулирующей крови и гематокритного числа (см.). Объем циркулирующей крови чаще устанавливают радиоизотопными методами путем введения в кровь радиоактивного фосфора (32Р), хрома (51Сг), альбумина, меченного 1311, и др. Показатели объема циркулирующей крови и объема циркулирующих Э. имеют большое диагностическое значение при различного рода кро-вопотерях и нарушении кровообращения.

Оценка состояния красной крови может быть дана на основании комплекса исследований: установления количества гемоглобина, числа эритроцитов, их морфологии и интенсивности окраски. В связи с этим определяют среднее содержание гемоглобина в одном эритроците и цветной показатель (см. Гемограмма). Морфологию изучают в окрашенных мазках крови с помощью светооптических и электронных микроскопов. Наиболее распространенными являются методы окраски по Романовскому — Гимзе (см. Романовского — Гимзы метод) и по Нохту. Большое значение в клин, практике имеет определение РОЭ (см. Оседание эритроцитов) и резистентности Э. к гипотоническим р-рам, химическим и физическим воздействиям (см. Гемолиз). Цитохимические, биохимические и иммунологические исследования Э. проводят для выявления патологии красного кроветворения и определения ее характера (см. Костный мозг, Кровь).

Изменения эритроцитов в норме и при патологии. Количество эритроцитов в

1 мкл крови новорожденных, по данным различных исследователей, колеблется от 4,5 до 7,5 млн.; наибольшее число Э. наблюдается в первые часы жизни (7,5 млн.), затем количество их быстро уменьшается и к 12—14-му дню жизни обычно достигает 4,9—5,0 млн. В первые 5— 7 дней жизни у детей отмечается отчетливый анизоцитоз, часто возникают пойкилоцитоз и полихромато-филия. У детей от 1 года до 2 лет, а также от 5 до 7 лет и от 12 до 14 лет выявляются большие индивидуальные колебания числа эритроцитов. Постепенно с возрастом (обычно после 16 лет) устанавливаются стабильные величины для всех параметров эритроцитов. У лиц пожилого и старческого возраста число Э. снижается в среднем до 3,8—4,0 млн. в 1 мкл крови. Осмотическая резистентность Э. в гипотонических солевых р-рах у новорожденных и детей грудного возраста выше, чем у детей старшего возраста и у взрослых. Гемоглобин Э. у новорожденных состоит в основном из фетального гемоглобина (70—90%). К 2 годам жизни он почти полностью замещается гемоглобином «взрослых». Несмотря на высокую метаболическую активность Э., у новорожденных средняя продолжительность жизни Э. снижена за счет усиленной оксидации и пероксидации клеточных структур, в первую очередь фосфолипидов плазмолеммы. Для всей популяции Э. стареющего организма характерно снижение АТФ, НАД-Н,

2,3-дифосфоглицериновой к-ты, осмотической и кислотной резистентности Э., однако укорочения средней продолжительности жизни Э. у лиц пожилого и старческого возраста не наблюдается. Функциональная и структурная неравнозначность Э. и связанная с ней вариабельность содержания Э. в крови в онтогенезе, а также у различных индивидуумов определяется метаболической активностью клеток, антиокислитель-ной защитой клеточных структур и устойчивостью Э. к гемолизу. В связи с этим на количественные и качественные параметры Э. практически здорового человека большое влияние оказывают генетические и экологические факторы.

Э. при их патол. регенерации или повышенной деструкции могут содержать различные включения. Так, базофильная пунктация Э., открытая П. Эрлихом в 1886 г., имеет цитоплазматическое происхождение; в отличие от базофильной субстанции ретикулоцитов она располагается по периферии Э. и окрашивается всеми красителями, используемыми при обработке мазков крови. Базофильная пунктация выявляется как мелкоточечная зернистость синего цвета; наиболее часто она встречается при отравлениях свинцом.

В Э. обнаруживают так наз. тельца Жолли и кольца Кебота, к-рые являются остатками ядер. Тельца Жолли встречаются в Э. в виде отдельных зернышек величиной 1—2 мкм\ они, как и кольца Кебота, окрашиваются азурофильно и базофиль-но. Появление их обусловлено нарушением энуклеации (выталкивания) ядра из нормобласта. Тельца Жолли встречаются наиболее часто после удаления селезенки. Кольца Кебота имеют иногда форму восьмерки или ракетки, встречаются при пернициозной анемии.

При различных видах малярии в Э. выявляется шюффнеровская зернистость, имеющая вид мелкого азу-рофильного крапа, и более крупная неравномерная зернистость темно-фиолетового цвета — пятнистость Маурера.

Тельца Гейнца — Эрлиха определяются в Э. при обычной окраске мазков крови как небольшие округлые образования (включения) ярко-красного цвета, при суправитальной окраске они имеют синий цвет. Образование этих телец обусловлено коагуляцией полипептидных цепей молекулы гемоглобина при различных патол. состояниях, связанных с интоксикацией организма, в частности при отравлении анилиновыми красителями, гемолитическими ядами, а также при энзимопатиях (см. Энзимопеническая анемия) или в случае присутствия в Э. нестабильных гемоглобинов (см. Гемоглобин, т. 10, доп. материалы; Гемоглобинопатии).

Иногда в Э. встречаются зерна ге-мосидерина, такие Э. называют си-дероцитами, увеличение их количества наблюдается при нек-рых заболеваниях, напр, при железорефрактерной анемии (см.).

340 ЭРЛАНГЕР


При различных патол. состояниях количество Э. может снижаться, напр, при анемиях, или повышаться (напр., см. Полицитемия, Эритро-цитозы, Эритроцитоз наследственно-семейный).

См. также Кроветворение, Кровь. Библиогр.: А ш к и н а з и И. Я. Эритроцит и внутреннее тромбопластинообра-зование, Л., 1977; Возрастная физиология, под ред. В. Н. Никитина, с. 68, Л., 1975; Истаманова Т. С., Алмазов В. А. и К а н а е в С. В. Функциональная гематология, Л., 1973; Кинетические аспекты гемопоэза, под ред. Г. И. Козинца и Е. Д. Гольдберга, с. 80, Томск, 1982; Клиорин А. И. и Тиунов Л. А. Функциональная неравнозначность эритроцитов, Л., 1974;

К о р ж у е в П. А. Гемоглобин, М., 1964; Крымский Л. Д., H е с т а й-к о Г. В. и Р ы б а л о в А. Г. Растровая электронная микроскопия сосудов и крови, М., 1976; М а р а ч е в А. Г., и д р. Взаимосвязь процессов эритропоэ-за, эритродиереза и перекисного окисления липидов мембран эритроцитов, Вестн. АМН СССР, № 11, с. 65, 1983; Мембраны и болезнь, под ред. Л. Во лиса и др., пер. с англ., М., 1980; Мосягина E. Н. Эритроцитарное равновесие в норме и патологии, М., 1962; Наследственные

анемии и гемоглобинопатии, под ред. Ю. Н. Токарева и др., с. 23, М., 1983; Нормальное кроветворение и его регуляция, под ред. Н. А. Федорова, М., 1976; Пухова Я. И. Аутоиммунный клеточный механизм фйзиологического разрушения эритроцитов, Новосибирск, 1979; Рябов С. И. Основы физиологии и патологии эритропоэза, Л., 1971; Соколов В. В. и Грибова И. А. Показатели периферической крови у здоровых людей, Лаб. дело, № 5, с. 259, 1972; Физиология системы крови, Физиология эритропоэза, под ред. В. Н. Черниговского, с. 211, 274, Л., 1979; Человек, Медико-биологические данные, пер. с англ., с. 45, М., 1977; К а у М. М.,

а. о. Antigenicity, storage and ageing,

physiologic autoantibodies to cell membrane and serum proteins and the senescent cell antigen, Molec. cell. Biochem., v. 49, p. 65, 1982; Red cell shape, ed. by

M. Bessis а. о., N. Y., 1973.

А. Г. Марачев.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: