Еритроцит: будова, форма і функції. Будова еритроцитів людини

Еритроцит: будова, форма і функції. Будова еритроцитів людини


Еритроцитом називається формений елемент крові, здатний за рахунок гемоглобіну транспортувати кисень до тканин, а вуглекислий газ - до легенів. Це проста за структурою клітина, що має величезне значення для життєдіяльності ссавців та інших тварин. Еритроцит є найбільш численним типом клітин організму: приблизно чверть всіх клітин тіла - це червоні кров'яні тільця.

Спільні закономірності існування еритроциту

Еритроцит - клітина, що сталася з червоного паростка кроветворіння. У добу таких клітин виробляється близько 2,4 мільйона, вони потрапляють у кровотік і починають виконувати свої функції. Під час експериментів визначено, що у дорослої людини еритроцити, будова яких істотно спрощена порівняно з іншими клітинами тіла, живуть 100-120 діб.

У всіх хребетних (за рідкісним винятком) від органів дихання до тканин кисень переноситься за допомогою гемоглобіну еритроцитів. Є й винятки: всі представники сімейства «» білокровних «» риб існують без гемоглобіну, хоча вони можуть його синтезувати. Оскільки при температурі їх проживання кисень добре розчиняється у воді і плазмі крові, то більш масивні його переносники, якими є еритроцити, цим рибам не потрібні.

Еритроцити хордових

У такої клітини, як еритроцит, будова різна залежно від класу хордових. Наприклад, у риб, птахів і земноводних морфологія цих клітин схожа. Вони розрізняються тільки розмірами. Форма еритроцитів, обсяг, розмір і відсутність деяких органелл відрізняють клітини ссавців від інших, які є у решти хордових. Існує і своя закономірність: еритроцити ссавців не містять зайвих органелл і клітинного ядра. Вони набагато дрібніші, хоча мають велику поверхню дотику.

Розглядаючи будову еритроцитів жаби і людини, загальні особливості можна виявити відразу. Обидві клітини містять гемоглобін і беруть участь у кисневому транспорті. Але клітини людини дрібніші, вони овальні і мають дві увігнуті поверхні. Еритроцити жаби (а також птахів, риб і земноводних, крім саламандри) шароподібні, вони мають ядро і клітинні органели, які можуть активуватися при необхідності.

У людських еритроцитах, як і в червоних кров'яних клітинах вищих ссавців, немає ядер і органелл. Розмір еритроцитів кози - 3-4 мкм, людини - 6,2-8,2 мкм. У амфіуми (хвостате земноводне) розмір клітин становить 70 мкм. Очевидно, що розмір тут є важливим фактором. Людський еритроцит хоч і менше, але має велику поверхню за рахунок двох вогнутостей.

Невеликий розмір клітин і їх велика кількість дозволили багаторазово збільшити здатність крові пов'язувати кисень, яка тепер мало залежить від зовнішніх умов. І такі особливості будови еритроцитів людини дуже важливі, тому що вони дозволяють комфортно відчувати себе в певному ареалі проживання. Це міра пристосування до життя на суші, яка почала розвиватися ще у земноводних і риб (на жаль, не всі риби в процесі еволюції отримали можливість заселити сушу), і досягла піку розвитку у вищих ссавців.

Будова еритроцитів людини

Будова кров'яних тілець залежить від функцій, які покладені на них. Воно описується з трьох ракурсів:

  1. Особливості зовнішньої будови.
  2. Компонентний склад еритроциту.
  3. Внутрішня морфологія.

Зовні, в профіль, еритроцит виглядає як двояковогнутий диск, а в анфас - як кругла клітина. Діаметр в нормі 6,2-8,2 мкм.

Частіше в сироватці крові присутні клітини з невеликими відмінностями в розмірах. При нестачі заліза розбіг зменшується, і в мазку крові розпізнається анізоцитоз (багато клітин з різними розмірами і діаметром). При дефіциті фолієвої кислоти або вітаміну V12 еритроцит збільшується до мегалобласту. Його розмір становить приблизно 10-12 мкм. Обсяг нормальної клітини (нормоциту) 76-110 куб. мкм.

Будова еритроцитів у крові - це не єдина особливість даних клітин. Куди важливіша їх кількість. Маленькі розміри дозволили збільшити їх число і, отже, площа контактної поверхні. Кисень активніше захоплюється еритроцитами людини, ніж жаби. І найбільш легко він у тканинах віддається з людських еритроцитів.

Кількість дійсно важлива. Зокрема, у дорослої людини в кубічному міліметрі міститься 4,5-5,5 мільйона клітин. У кози близько 13 млн еритроцитів у мілілітрі, а у плазунів - всього 0,5-1,6 млн, у риб 0,09-0,13 мільйона в мілілітрі. У новонародженої дитини кількість еритроцитів становить близько 6 мільйонів у мілілітрі, а у літньої - менше 4 млн на мілілітр.

Функції еритроцитів

Червоні кров'яні тільця - еритроцити, кількість, будова, функції та особливості розвитку яких описані в даній публікації, дуже важливі для людини. Вони реалізують деякі дуже важливі функції:

  • транспортують кисень до тканин;
  • переносять вуглекислий газ від тканин до легенів;
  • пов'язують токсичні речовини (гликований гемоглобін);
  • беруть участь в імунних реакціях (несприйнятливі до вірусів і за рахунок активних форм кисню здатні згубно впливати на інфекції крові);
  • здатні переносити деякі лікарські речовини;
  • беруть участь у реалізації гемостазу.

Продовжимо розгляд такої клітини, як еритроцит, будова її максимально оптимізована для реалізації вищевикладених функцій. Вона максимально легка і рухлива, має велику контактну поверхню для газової дифузії і протікання хімічних реакцій з гемоглобіном, а також швидко ділиться і заповнює втрати в периферичній крові. Це вузькоспеціалізована клітина, замінити функції якої поки неможливо.

Еритроцитарна мембрана

У такої клітини, як еритроцит, будова досить проста, що не відноситься до її мембрани. Вона 3-шара. Масова частка мембрани становить 10% від клітинної. У її складі 90% білків і тільки 10% ліпідів. Це робить еритроцити особливими клітинами організму, оскільки майже у всіх інших мембранах ліпіди переважають над білками.

Об'ємна форма еритроцитів за рахунок плинності цитоплазматичної мембрани може змінюватися. Зовні самої мембрани розташовується шар поверхневих білків, що мають велику кількість вуглеводних залишків. Це глікопептиди, під якими розташований біслий ліпідов, обертених гідрофобними кінцями всередину і назовні еритроциту. Під мембраною, на внутрішній поверхні знову розташовується шар білків, які не мають вуглеводних залишків.

Рецепторні комплекси еритроциту

Функцією мембрани є забезпечення деформованості еритроциту, що необхідно при капілярному проходженні. При цьому будова еритроцитів людини забезпечує додаткові можливості - клітинну взаємодію і електролітний струм. Білки з вуглеводними залишками - це молекули рецепторів, завдяки яким на еритроцити не «» ведеться полювання «» CD8-лейкоцитів і макрофагів імунної системи.

Еритроцити існують завдяки рецепторам і не знищуються власним імунітетом. А коли внаслідок багаторазового проштовхування по капілярах або через механічні пошкодження еритроцити втрачають деякі рецептори, макрофаги селезінки «» витягують «» їх з кровотоку і знищують.

Внутрішня структура еритроциту

Що ж таке еритроцит? Будова її становить не менший інтерес, ніж функції. Ця клітина схожа на мішечок з гемоглобіном, обмежений мембраною, на якій експортовані рецептори: кластери диференціювання і різноманітні групи крові (по Ландштейнеру, по резусу, по Даффі та іншим). Але всередині клітина особлива і дуже відрізняється від інших клітин організму.

Відмінності такі: еритроцити у жінок і чоловіків не містять ядра, у них немає рибосом і ендоплазматичної мережі. Всі ці органели були видалені після наповнення цитоплазми клітини гемоглобіном. Потім органели виявилися непотрібними, адже для проштовхування по капілярах потрібна була клітина з мінімальними розмірами. Тому всередині вона містить тільки гемоглобін і деякі допоміжні білки. Їх роль поки не з'ясована. Зате через відсутність ендоплазматичної мережі, рибосом і ядра вона стала легкою і компактною, а головне, може легко деформуватися разом з плинною мембраною. І це найважливіші особливості будови еритроцитів.

Еритроцитарний життєвий цикл

Головні особливості еритроцитів полягають у їхньому нетривалому житті. Вони не можуть ділитися і синтезувати білок через віддалений з клітини ядра, а тому структурні пошкодження їх клітин накопичуються. В результаті, еритроциту властиве старіння. Однак гемоглобін, захоплений макрофагами селезінки під час смерті еритроциту, завжди буде відправлений на утворення нових переносників кисню.

Життєвий цикл еритроциту починається в кістковому мозку. Цей орган присутній у пластинчатій речовині: в грудині, в крилах підвздошних кісток, в кістках основи черепа, а також в порожнині стегнової кістки. Тут зі стовбурової клітини крові під дією цитокінів утворюється попередниця мієлопоезу з кодом (КОЄ-ГЕММ). Вона після поділу дасть родоначальницю гемопоезу, позначену кодом (БОЄ-Е). З неї утворюється попередниця еритропоеза, яка позначена кодом (КОЄ-Е).

Цю ж клітку називають колоніеобразуючою клітиною червоного кров'яного паростка. Вона чутлива до еритропоетину - речовини гормональної природи, що виділяється нирками. Підвищення кількості еритропоетину (за принципом позитивного зворотного зв'язку у функціональних системах) прискорює процеси ділення і виробництва еритроцитів.

Освіта еритроцитів

Послідовність клітинних кістномозкових перетворень КОЄ-Е така: з неї утворюється еритробласт, а з нього - пронормоцит, що дає початок базофільному нормобласту. У міру накопичення білка він стає поліхроматофільним нормобластом, а потім оксифільним нормобластом. Після видалення ядра він стає ретикулоцитом. Останній потрапляє в кров і диференціюється (дозріває) до нормального еритроциту.

Знищення еритроцитів

Приблизно 100-125 днів клітина циркулює в крові, постійно переносить кисень і видаляє продукти метаболізму з тканин. Вона транспортує пов'язаний з гемоглобіном вуглекислий газ і відправляє його назад в легені, попутно заповнюючи свої молекули білка киснем. І в міру отримання пошкоджень втрачає молекули фосфатіділсеріну і рецепторні молекули. Через це еритроцит потрапляє "під приціл" "макрофага і знищується ім. А гем, отриманий з усього перевареного гемоглобіну, знову направляється для синтезу нових еритроцитів.