25689

Понятие о системе крови. Эритроциты

Доклад

Биология и генетика

Система крови включает в себя кровь органы кроветворения красный костный мозг тимус селезенку лимфатические узлы лимфоидную ткань некроветворных органов. Элементы системы крови имеют общее происхождение из мезенхимы и структурнофункциональные особенности подчиняются общим законам нейрогуморальной регуляции объединены тесным взаимодействием всех звеньев. Так постоянный состав периферической крови поддерживается сбалансированными процессами новообразования гемопоэза и разрушения клеток крови.

Русский

2013-08-17

47 KB

4 чел.

Понятие о системе крови. Эритроциты.

Система крови включает в себя кровь, органы кроветворения - красный костный мозг, тимус, селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань некроветворных органов.

Элементы системы крови имеют общее происхождение - из мезенхимы и структурно-функциональные особенности, подчиняются общим законам нейрогуморальной регуляции, объединены тесным взаимодействием всех звеньев. Так, постоянный состав периферической крови поддерживается сбалансированными процессами новообразования (гемопоэза) и разрушения клеток крови. Поэтому понимание вопросов развития, строения и функции отдельных элементов системы возможно лишь с позиций изучения закономерностей, характеризующих систему в целом.

Система крови тесно связана с лимфатической и иммунной системами. Образование иммуноцитов происходит в органах кроветворения, а их циркуляция и рециркуляция - в периферической крови и лимфе.

Кровь и лимфа, являющиеся тканями мезенхимного происхождения, образуют внутреннюю среду организма (вместе с рыхлой соединительной тканью). Они состоят из плазмы (жидкого межклеточного вещества) и взвешенных в ней форменных элементов. Обе ткани тесно взаимосвязаны, в них происходит постоянный обмен форменными элементами, а также веществами, находящимися в плазме. Установлен факт рециркуляции лимфоцитов из крови в лимфу и из лимфы в кровь. Все клетки крови развиваются из общей полипотентной стволовой клетки крови (СКК) в эмбриогенезе (эмбриональный гемопоэз) и после рождения (постэмбриональный гемопоэз). Сущность и этапы гемопоэза рассмотрены в специальном разделе ниже.

Кровь является циркулирующей по кровеносным сосудам жидкой тканью, состоящей из двух основных компонентов, - плазмы и взвешенных в ней форменных элементов - эритроцитов, лейкоцитов и кровяных пластинок. Плазма составляет 55-60% объема крови, а форменные элементы – 40-45%. Кровь в организме человека составляет 5-9% массы тела. В среднем в теле человека с массой тела 70кг содержится около 5-5,5л крови.

Функции крови: дыхательная (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие); трофическая (доставка органам питательных веществ); защитная (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови при травмах); выделительная (удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ); гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе иммунного гомеостаза). Через кровь (и лимфу) транспортируются также гормоны и другие биологически активные вещества. Все это определяет важнейшую роль крови в организме. Потеря более 30% крови приводит к смерти. Анализ крови в клинической практике является одним из основных в постановке диагноза.

Плазма крови - межклеточное вещество жидкой консистенции. Она содержит 90-93% воды и 7-10% сухого вещества, в котором около 6,6-8,5% белков и 1,5-3,5% других органических и минеральных соединений. К основным белкам плазмы крови относятся альбумины, глобулины и фибриноген. Антитела выделены из фракции глобулинов. Плазма крови имеет рН около 7,36. Подробное описание химического состава плазмы крови дается в учебниках биохимии и физиологии.

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки (тромбоциты). Популяция клеток крови обновляющаяся, с коротким циклом развития, где большинство зрелых форм являются конечными (погибающими) клетками.

Эритроциты, или красные кровяные тельца, человека и млекопитающих представляют собой безъядерные клетки, утратившие в процессе фило- и онтогенеза ядро и большинство органелл. Эритроциты являются высокодифференцированными постклеточными структурами, неспособными к делению. Основная функция эритроцитов - дыхательная - транспортировка кислорода и углекислоты. Эта функция обеспечивается дыхательным пигментом - гемоглобином - сложным белком, имеющим в своем составе железо. Кроме того, эритроциты участвуют в транспорте аминокислот, антител, токсинов и ряда лекарственных веществ, адсорбируя их на поверхности плазмолеммы.

Количество эритроцитов у взрослого мужчины составляет 3,9-5,5 • 1012/л, а у женщин 3,7-4,9 • 1012/л крови. Однако число эритроцитов у здоровых людей может варьировать в зависимости от возраста, эмоциональной и мышечной нагрузки, действия экологических факторов и др.

Форма и строение. Популяция эритроцитов неоднородна по форме и размерам. В нормальной крови человека основную массу (80-90%) составляют эритроциты двояковогнутой формы - дискоциты. Кроме того, имеются планоциты (с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов - шиловидные эритроциты, или эхиноциты (~ 6%), куполообразные, или стоматоциты (~ 1-3 %), и шаровидные, или сфероциты (~ 1%). Процесс старения эритроцитов идет двумя путями - кренированием (образование зубцов на плазмолемме) или путем инвагинации участков плазмолеммы. При кренировании образуются эхиноциты с различной степенью формирования выростов плазмолеммы, впоследствии отпадающих, при этом формируется эритроцит в виде микросфероцита. При инвагинации плазмолеммы эритроцита образуются стоматоциты, конечной стадией которых также является микросфероцит.

Одним из проявлений процессов старения эритроцитов является их гемолиз, сопровождающийся выхождением гемоглобина; при этом в крови обнаруживаются «тени» (оболочки) эритроцитов. Обязательной составной частью популяции эритроцитов являются их молодые формы (1-5%), называемые ретикулоцитами, или полихроматофильными эритроцитами. В них сохраняются рибосомы и ЭПС, формирующие зернистые и сетчатые структуры, которые выявляются при специальной суправитальной окраске. При обычной гематологической окраске азур 2-эозином они в отличие от основной массы эритроцитов, окрашивающихся в оранжево-розовый цвет (оксифилия), проявляют полихроматофилию и окрашиваются в серо-голубой цвет.

Размеры эритроцитов в нормальной крови также варьируют. Большинство эритроцитов (~ 75%) имеют диаметр около 7,5мкм и называются нормоцитами. Остальная часть эритроцитов представлена микроцитами (~ 12,5%) и макроцитами (~ 12,5%). Микроциты имеют диаметр <7,5 мкм, а макроциты >7,5 мкм. Изменение размеров эритроцитов встречается при заболеваниях крови и называется анизоцитозом.

Плазмолемма. Плазмолемма эритроцита состоит из бислоя липидов и белков, представленных приблизительно в равных количествах, а также небольшого количества углеводов, формирующих гликокаликс. В плазмолемме эритроцита идентифицировано 15 главных белков с молекулярной массой 15-250 КД. Более 60% всех белков составляют примембранный белок спектрин, мембранные белки - гликофорин и полоса 3. Спектрин составляет 25% массы всех мембранных и примембранных белков эритроцита, является белком цитоскелета, связанным с цитоплазматической стороной плаз-молеммы, участвует в поддержании двояковогнутой формы эритроцита. На внутренней цитоплаз-матической поверхности плазмолеммы образуется гибкая сетевидная структура, которая поддер-живает форму эритроцита и противостоит давлению при прохождении его через тонкий капилляр.

Гликофорины относятся к классу мембранных гликопротеинов, которые выполняют рецептор-ные функции. Гликофорины обнаружены только в эритроцитах. Полоса 3 - трансмембранный гликопротеид (100 КД), полипептидная цепь которого много раз пересекает бислой липидов. Этот гликопротеид участвует в обмене 02 и С02, которые связывают гемоглобин - основной белок цитоплазмы эритроцита. Эритроциты в легких отдают С02 путем замены анионов НСО- на О-. Белок полосы 3 обеспечивает этим анионам трансмембранный проход через гидрофильные «поры», окруженные гидрофобными липидными зонами. Так формируются водные ионные каналы.

Олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов образуют гликокаликс. Они определяют антигенный состав эритроцитов, т.е. наличие в них агглютиногенов. На поверхности эритроцитов выявлены агглютиногены А и В, в состав которых входят полисахариды, содержащие аминосахара и глюкуроновую кислоту. Они обеспечивают агглютинацию (склеивание) эритроцитов под влиянием соответствующих белков плазмы крови - альфа- и бета-агглютининов, находящихся в составе фракции гамма-глобулинов.

На поверхности эритроцитов имеется также резус-фактор (Rh-фактор) - агглютиноген. Он присутствует у 86% людей; у 14% отсутствует (резус-отрицательные). Переливание резус-положительной крови резус-отрицательному пациенту вызывает образование резус-антител и гемолиз эритроцитов. Агглютинация эритроцитов свойственна нормальной свежей крови, при этом образуются так называемые «монетные столбики». Это явление связано с потерей заряда плазмолеммы эритроцитов. Скорость оседания (агглютинации) эритроцитов (СОЭ) в 1 ч у здорового человека составляет 4-8 мм у мужчин и 7-10 мм у женщин. СОЭ может значительно изменяться при заболеваниях, например при воспалительных процессах, и поэтому служит важным диагностическим признаком. В движущейся крови эритроциты отталкиваются из-за наличия на их плазмолемме одноименных отрицательных зарядов. Поверхность плазмолеммы одного эритроцита составляет около 130 мкм2.

Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60%) и сухого остатка (40%), содержащего около 95% гемоглобина и 5% других веществ.

Наличие гемоглобина обусловливает желтую окраску отдельных эритроцитов свежей крови, а совокупность эритроцитов - красный цвет крови.

Гемоглобин — это сложный белок (68 КД), состоящий из 4 полипептидных цепей глобина и гема (железосодержащий порфирин), обладающий высокой способностью связывать кислород. В норме у человека содержится 2 типа гемоглобина - НЬА и HbF. Эти гемоглобины различаются составом аминокислот в глобиновой (белковой) части.

У взрослых людей в эритроцитах преобладает НЬА, составляя 98%. Он содержит две альфа-глобиновые цепи и две бета-глобиновые цепи, включающие 574 аминокислоты. HbF, или фетальный гемоглобин составляет у взрослых около 2% и преобладает у плодов. К моменту рождения ребенка HbF составляет около 80%, а НЬА только 20%. Эти гемоглобины отличаются составом аминокислот в глобиновой (белковой) части. Железо (Fe2+) в геме может присоединять 02 в легких (в таких случаях образуется оксигемоглобин - НЬО2) и отдавать его в тканях путем диссоциации НЬО, на кислород (О2) и НЬ; валентность Fe2+ не изменяется.

При ряде заболеваний (гемоглобинозы, гемоглобинопатии) в эритроцитах появляются другие виды гемоглобинов, которые характеризуются изменением аминокислотного состава в белковой части гемоглобина.

Эритроциты участвуют в транспорте аминокислот и полипептидов, регулируют их концентрацию в плазме крови, т.е. выполняют роль буферной системы. Постоянство концентрации аминокислот и полипептидов в плазме крови поддерживается с помощью эритроцитов, которые адсорбируют их избыток из плазмы, а затем отдают различным тканям и органам. Таким образом, эритроциты являются подвижным депо аминокислот и полипептидов.

Продолжительность жизни и старение эритроцитов. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет около 120 дней. В организме ежедневно разрушается около 200млн эритроцитов. При их старении происходят изменения в плазмолемме эритроцита: в частности, в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот, определяющих отрицательный заряд оболочки. Отмечаются изменения цитоскелетного белка спектрина, что приводит к преобразованию дисковидной формы эритроцита в сферическую. В плазмолемме появляются специфические рецепторы к аутологичным антителам (IgG1, IgG2), которые при взаимодействии с этими антителами образуют комплексы, обеспечивающие «узнавание» их макрофагами и последующий фагоцитоз. В стареющих эритроцитах снижаются интенсивность гликолиза и соответственно содержание АТФ. Вследствие нарушения проницаемости плазмолеммы снижается осмотическая резистентность, наблюдаются выход из эритроцитов ионов К+ в плазму и увеличение в них содержания Na+. При старении эритроцитов отмечается нарушение их газообменной функции.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61836. Стихотворение А.А. Фета «Шёпот, робкое дыханье…» 24.97 KB
  Цель: постараться заставить учеников проникнуться чувствами героя и авторским замыслом охарактеризовать образ лирического героя Научиться верно анализировать данное стихотворение с помощью отдельных фраз и слов представленных...
61838. У каждого – своё место в природе (Рассказ Д. Мамина-Сибиряка «Медведко») 31.51 KB
  Цели: образовательные: знакомство обучаемых с творчеством Д. Мамина-Сибиряка (на примере рассказа «Медведко») учить выражать своё отношение к прочитанному, героям, событиям учить выделять главную мысль произведения; совершенствовать навыки правильного, беглого, сознательного, выразительного чтения...