Как эритроциты переносят кислород

Говорят, чтобы вовремя вызвать скорую при симптомах коронавируса (и простой ОРВИ), нужно следить за уровнем кислорода в крови. Это правда? — Meduza

Как эритроциты переносят кислород
Перейти к материалам

В марте 2020 года в России резко выросло число поисковых запросов, касающихся пульсоксиметров. Это устройства, которые определяют уровень насыщения крови кислородом, при пневмонии такой показатель может упасть.

Кроме того, по новому приказу (pdf) московского департамента здравоохранения, при положительном тесте на коронавирус одним из параметров, определяющих необходимость госпитализации, будут показатели пульсоксиметрии ниже 93%.

Прелесть пульсоксиметра в том, что он очень прост в использовании, датчик похож на прищепку, которая надевается на палец и через 10–20 секунд показывает уровень кислорода и пульс. Только лучше выполнить следующие условия:

  • быть в спокойном состоянии;
  • сидеть;
  • измерять в течение 3–4 минут (самые ранние показатели бывают неустойчивыми). Обычно определяется примерное среднее значение насыщения за это время.

Основной параметр, который определяет пульсоксиметр, — это насыщение (или сатурация) крови кислородом. В составе красных кровяных клеток (эритроцитов) есть белок гемоглобин, который переносит кислород. Количество гемоглобина c кислородом в венах и артериях разное (в артериях больше), именно из-за этого артериальная кровь более яркая, а венозная более темная.

Пульсоксиметр, грубо говоря, определяет именно яркость крови и позволяет судить, сколько гемоглобина в артериальной крови связано с кислородом. Эта цифра выражается в процентах, и именно она называется насыщением крови (а точнее гемоглобина) кислородом. Если пульсоксиметр показывает 96%, это значит, что 96% гемоглобина переносит кислород, а 4% — нет.

Еще пульсоксиметр определяет частоту пульса, часть приборов может также показывать пульсовую волну, позволяющую косвенно судить о кровоснабжении органов.

Уровень насыщения крови кислородом — это один из основных показателей, по которому судят, нужно ли дать пациенту кислород через маску и нужна ли ему искусственная вентиляция легких. Именно поэтому уровень насыщения крови кислородом учитывают в Москве, когда решают, нужна ли пациенту госпитализация.

Коронавирус поражает легкие, а конкретно ткань, выстилающую легочные . При тяжелой пневмонии в легких нарушается переход кислорода из воздуха в кровь.

Всемирная организация здравоохранения ранее рекомендовала при новой коронавирусной инфекции давать кислород пациенту, у которого этот показатель ниже 90%. Правда, сейчас в рекомендациях нет конкретного показателя.

На самом деле четкой нормы нет. У здорового человека этот показатель, скорее, будет 95% и выше. Обычно это говорит о том, что ткани организма не страдают от нехватки кислорода и наши легкие достаточно эффективно «передают» кислород в кровь.

Нет. Например, у людей с другими хроническими заболеваниями легких бывают низкие показатели насыщения крови кислородом (например, 88%) притом что организм человека адаптирован к такой ситуации. Хотя снижение привычных показателей определенно требует внимания.

Но низкие показатели могут быть вообще не связаны со здоровьем. Вот некоторые возможные причины:

  • Холодный палец. Не всегда с помощью пульсоксиметра можно определить пульсовую волну и насыщение кислородом в случае плохого кровоснабжения пальца, что, собственно, и случается на холоде.
  • Лак, особенно темный лак на ногте, или накладные ногти. Кроме очевидного — снять лак — можно немного подождать: иногда лак просто замедляет и чуть занижает показатели.
  • Батарейки. Садящиеся батарейки иногда занижают показатели сатурации.

Если вы чувствуете себя хорошо, то, скорее всего, у вас нет поводов обращаться за медицинской помощью, несмотря ни на какие показания прибора.

Это сложный вопрос. В рекомендациях медицинских обществ нет совета покупать пульсоксиметры всем.

Однако некоторым пациентам, у которых есть сердечная недостаточность или хронические заболевания легких и которые используют дома кислород, врачи рекомендуют иметь пульсоксиметр дома.

Это необходимо для того, чтобы человек определил, нужно ли ему дышать кислородом, и вообще контролировал свое состояние.

Некоторые врачи, тем не менее, рекомендуют пульсоксиметры людям и без таких показаний. Аргументы в этом случае следующие:

  • Чтобы не паниковать лишний раз. Ощущение «заложенности» в грудной клетке и одышка совсем не обязательно связаны с тяжелым поражением легких. В ряде случаев температура, кашель, волнение могут приводить к тем же ощущениям. Если показатели пульсоксиметрии 94–96%, можно не волноваться: скорее всего, срочной госпитализации не требуется.
  • Чтобы контролировать изменения своего состояния. При ОРВИ, которая течет как обычно, с помощью пульсоксиметра можно достаточно рано заметить ухудшение состояния и сообщить об этом врачу. Речь идет о постоянной сатурации ниже 92–93% в бодрствующем состоянии (во сне она и в норме может быть ниже).
  • Чтобы помочь врачу. Если вы расскажете врачу о своих жалобах, сообщите температуру, пульс и насыщение крови кислородом, ему легче будет определить дальнейшую тактику лечения, даже при дистанционной консультации.

Аргументы против очевидны: постоянные измерения у кого-то могут усиливать тревогу, а случайные низкие показатели — тем более. В любом случае важно понимать, что общее состояние должно оцениваться комплексно, а не только по показаниям прибора.

Если вы захотите купить пульсоксиметр, лучше обсудить это с врачом.

Более-менее любой. Стоят они примерно от одной до нескольких тысяч рублей.

Большинство пульсоксиметров — это медицинские приборы. Однако уже появилось несколько разновидностей спортивных часов, в которые встроен пульсоксиметр. Правда, пока неясно, являются ли они адекватной заменой привычным устройствам.

Все материалы «Медузы» о коронавирусе открыты для распространения по лицензии Creative Commons CC BY. Вы можете их перепечатать! На фотографии лицензия не распространяется.

Владимир Будянский, анестезиолог-реаниматолог и администратор профессионального сообщества в фейсбуке «Неотложные состояния», участник Независимого медицинского сообщества

Источник: https://meduza.io/cards/govoryat-chtoby-vovremya-vyzvat-skoruyu-pri-simptomah-koronavirusa-i-prostoy-orvi-nuzhno-sledit-za-urovnem-kisloroda-v-krovi-eto-pravda

Про эритроциты, лейкоциты, тромбоциты | Университетская клиника

Как эритроциты переносят кислород

Общеизвестно, что основными клетками крови являются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Приглядимся к ним поближе.

Эритроциты — строение и функции

Эритроциты — это основная часть состава клеток крови. Количество их у здоровых людей колеблется от 4,5 до 5,5 миллиона в 1 куб.мм. Если расположить их все в одну линию, то она протянется на 187000 км, более чем в 4,5 раза больше земного экватора. Ежесекундный распад 10 миллионов эритроцитов возмещается поступлением в кровь такого же их количества из кроветворных органов.

Эритроциты человека — безъядерные тельца, похожие на двояковогнутые диски, с диаметром, равным в среднем 7 микронам (0,007 мм).

По современным представлениям эритроцит имеет губчатую структуру, пропитанную гемоглобином — носителем кислорода. В составе эритроцитов его более 90%.

Из гемоглобина и кислорода (Нв) образуется непрочный оксигемоглобин. Именно из-за него кровь такого цвета. Основная часть его состава белковая — глобин и небелковая — гем. Успехи современной биохимии позволили изучить этапы его образования, очень сложного и многоступенчатого. Гем способствует гемоглобину “рыхло” соединяться с кислородом, этим он обязан железу, которое присутствует в нем.

Связи кислорода и гемоглобина целиком зависит от содержания (концентрации, или «напряжения») этого газа в окружающей среде. Если раствор гемоглобина окружен воздухом, содержащим 20% кислорода, то гемоглобин почти полностью насытится кислородом, т. е. превратится в оксигемоглобин.

Но если его поместить в безвоздушное пространство или атмосферу азота, то кислород полностью отщепится и гемоглобин окажется восстановленным.

Как эритроциты переносят гемоглобин в организме

Проходя через капилляры легких, где имеется наибольшее напряжение кислорода, гемоглобин крови целиком насыщается кислородом. Этот процесс совершается по законам диффузии газов.

Затем оксигемоглобин переносится в капилляры других тканей организма, где напряжение кислорода очень низкое благодаря чему он легко отделяется от гемоглобина. Освободившийся кислород используется клетками для поддержания их энергетического обмена.

Отечественный ученый П. А. Коржуев на примерах особей животного мира различного уровня развития показал, что расстановка разных видов животных в эволюционном ряду зависит от обеспеченности их гемоглобином (следовательно, и кислородом).

  • Так, например, у рыб на килограмм веса тела гемоглобина сравнительно немного;
  • У земноводных (следующая ступень развития) немного больше;
  • Еще больше его у птиц и т. д.
  • Самое большое его количество содержит кровь млекопитающих.

Что происходит с погибшими эритроцитами

Основная задача эритроцитов — переноска кислорода. Они обладают минимальным обменом веществ. В среднем они живут 100—120 дней. Старея, эритроциты подвергаются распаду: в конце своей жизни в селезенке, и печени приклеиваются к особым клеткам на стенках сосудов.

Такие клетки обладают способностью захватывать различные высокомолекулярные и чужие частицы, попадающие в кровь. Этот процесс поглощения (фагоцитоз) распространяется также и на состарившиеся эритроциты, которые для организма стали уже чужеродными.

Непосредственное отношение к процессу кроворазрушения имеет селезенка. Этот орган — «губчатый мешок» из очень рыхлой ткани, переполненной кровью, способен разрушать красные кровяные тельца, что дало повод уже давно называть ее «кладбищем» этих клеток. (По некоторым данным, свыше 70% всех эритроцитов, закончивших свой жизненный цикл, оказываются именно в ней).

Следует отметить, что у здорового человека селезенка разрушает лишь старые или случайно поврежденные красные тельца. Каков же механизм освобождения крови от тех из них, что уже отжили или повреждены? Это удалось открыть с помощью интересных опытов на животных с использованием современной электронной микроскопии.

Крысам вводили токсические для эритроцитов вещества и наблюдали прохождение их через стенку сосудов селезенки. Нормальные клетки легко фильтруются через сосудистые поры: при прохождении через них «гибкие» эритроциты меняют свою форму и проскальзывают в общем токе крови.

Но, старея или повреждаясь, становясь менее эластичными они больше неспособны проникать через капилляры, фильтруются в селезенке и поглощаются (фагоцитоз) ретикуло-эндотелиальными клетками. При распаде в печени эритроцитов образуется пигмент билирубин, который в кишечнике, под влиянием микробов подвергается дальнейшему химическому превращению.

При этом образуется пигмент стеркобилин, который окрашивает кал таким коричневым цветом. Количество этого пигмента в кале говорит об объемах распадающихся эритроцитов.

Нормы эритроцитов по полу и возрасту

Пол, возрастНорма, клеток/л
У взрослых мужчин3.9•10 12 –5,5•10 12
У взрослых женщин3,9•10 12 –4,7•10 12
В пуповинной крови плода3,9•10 12 –5,5•10 12
1-3 дня от рождения4,0•10 12 –6,6•10 12ретикулоциты — 3–51%
7 дней3,9•10 12 –6,3•10 12
14 дней3,6•10 12 –6,2•10 12
30 дней3,0•10 12 –5,4•10 12
60 дней2,7•10 12 –4,9•10 12
6 месяцев3,1•10 12 –4,5•10 12ретикулоциты — 3–15%
до 12 лет3,5•10 12 –5,0•10 12ретикулоциты — 3–12%
Девочки-подростки 13–19 лет3,5•10 12 –5,0•10 12ретикулоциты 2-11%
Мальчики-подростки 13–16 лет4,1•10 12 –5,5•10 12ретикулоциты 2-11%
16 — 19 лет3,9•10 12 –5,6•10 12
Пожилые люди4,0•10 12
Беременные3,5•10 12 –5,6∙10 12ретикулоциты — примерно 1%

Что происходит с железом, накопившемся в эритроцитах

Сейчас сложилось твердое убеждение, что железо, освободившееся при гибели эритроцитов, полностью используется для построения его новых молекул, предварительно отложившись в печени и селезенке в резерве. Из резерва оно в костном мозге принимает участие в гемоглобинообразовании.

Помимо использования резервного железа, открыт механизм непосредственной утилизации гемоглобинового железа кроветворными клетками.

Здоровый человек ежесуточно при распаде эритроцитов теряет 20—30 мг железа, что равно суточной потребности. 90% этого железа вновь идет на построение нового гемоглобина в процессе созревания новых эритроцитов. Потери железа организмом ничтожны.

Лейкоциты — строение и функции

Лейкоциты — вторая основная составляющая крови, имеют ядро, протоплазму, или цитоплазму (от «цито» — клетка). Отдельные из них способны активно двигаться, наподобие простейших организмов, например, амеб.

В крови человека содержится в 1000 раз меньше лейкоцитов, чем эритроцитов.

Виды лейкоцитов

Лейкоциты бывают зернистыми и незернистыми. Зернистые лейкоциты или гранулоциты имеют протоплазму нагруженную зернами. Незернистые лейкоциты или агранулоциты зерен не содержат или содержат очень мало.

Незернистые и зернистые лейкоциты отличаются друг от друга несколькими признаками:

  • способностью восприятия клетками кислых и щелочных красок;
  • отсутствием или наличием зерен в цитоплазме;
  • отличием в строении ядра;
  • формой.

Так, например, цитоплазма эозинофила в окрашенном мазке содержит крупную зернистость, напоминающую кетовую икру, а базофильные лейкоциты имеют зерна, окрашивающиеся в фиолетово-синий цвет.

Ядра различных клеток имеют своеобразную форму, позволяющую отличать одни от других. Ядро зрелого нейтрофила, например, состоит из сегментов, соединенных между собой мостиками, а у лимфоцита ядро круглое и занимает большую часть клетки.

Защитная функция лейкоцитов

Некоторые формы лейкоцитов (прежде всего нейтрофилы и моноциты) поразительно способны к фагоцитозу, т. е. к поглощению и перевариванию различных микробов; простейших организмов, отживших клеток и всяких чужеродных веществ, попадающих в организм.

Присущая лейкоцитам защитная функция проявляется лишь после выхода из кровеносных сосудов. При кровотоке лейкоциты обволакивают внутренние стены капилляров и во множестве уходят из сосудов, протискиваясь между эндотелиальными клетками. При своем следовании они обнаруживают и переваривают в себе микробы и различные инородные тела.

Процесс движения лейкоцитов из сосудов в ткани совершается при посредстве вытягивания протоплазмы и образования ее выростов — так называемых ложноножек (псевдоподий). Лейкоциты активно проходят через неповрежденные стенки сосудов, легко проникают через оболочки (мембраны), двигаются в соединительной ткани.

Роль эозинофилов и базофилов остается еще недостаточно изученной. Больше сведений мы имеем в отношении лимфоцитов. Они образуются в лимфатических узлах, разбросанных по всему организму и в селезенке.

(Количество лимфоидной ткани составляет около 1% веса тела!) Изучение продолжительности жизни лимфоцитов с использованием радиоактивной метки доказало, что они циркулируют в крови 100—200 дней, и лишь небольшая их часть исчезает из кровяного русла через 3—4 дня.

Есть основания считать, что лимфоциты участвуют в формировании иммунной системы организма и, таким образом, очень важны в процессах борьбы с микробами и действием их токсинов.

Нормы лейкоцитов по полу и возрасту

Пол, возрастНорма,  единиц на литр (Ед/л)
Малыши до 3-х дней7 – 32 × 109
До 1 года6 – 17,5 × 109
1-2 года6 – 17 × 109
2-6 лет5 – 15,5 × 109
6-16 лет4,5 – 13,5 × 109
16-21 год4,5 – 11 × 109
Взрослые мужчины4,2 – 9 × 109
Взрослые женщины3,98 – 10,4 × 109
Пожилые мужчины3,9 – 8,5 × 109
Пожилые женщины3,7 – 9 × 109

Тромбоциты — строение и функции

В крови есть еще третий форменный элемент—тромбоциты (кровяные пластинки).

Тромбоциты, как бы осколки протоплазмы производящих их гигантских клеток костного мозга — мегакариоцитов. Оказывается, что из одного мегакариоцита может образоваться до 400 пластинок. В 1 мм3 крови их насчитывается 250—400 тыс.

Размер кровяных пластинок очень мал — от 2 до 5 микрон. Они формой круглые или овальные, не имеют ядра. Сроки пребывания их в крови от 3 до 5 дней.

Клетки эти играют огромную роль в процессах свертывания крови и занимают ключевую позицию в процессе остановки кровотечения.

Основное, значимое свойство тромбоцитов — прилипать и покрывать чужеродную поверхность. Они при этом становятся больше размером и растягиваются принимая звездчатую форму. При повреждении мелких кровеносных сосудов тромбоциты устремляются к месту повреждения, прилипают кучкой и образуют собой тромб закрывающий место дефекта сосуда.

Вокруг него оседают нити фибрина и эритроциты, цвет тромба меняется на красный. Благодаря выпадению фибрина головка тромба плотно фиксируется к поврежденному сосуду и задерживает переход крови из сосуда наружу.

Таким образом, тромбоциты успешно организуют первичный, «пусковой» этап остановки кровотечения при повреждении сосуда. Поэтому при заболеваниях, которым свойственно отсутствие, малое количество или неполноценность тромбоцитов, наблюдаются самопроизвольные кровотечения и кровоизлияния.

Нормы тромбоцитов по полу и возрасту

Пол, возрастНорма тромбоцитов, тысяч Ед/мкл
У мужчин200-400
У женщин180-320
У женщин в критические дни75-220
У беременных100-310
У новорожденных100-420
2 недели -1 год150-350
1 – 5 лет180-380
5 – 7 лет180-450

ссылкой:

Источник: https://unclinic.ru/kletki-krovi-jeritrocity-lejkocity-trombocity/

Клетки крови. Ч. 1. Эритроциты. Зачем мы дышим

Как эритроциты переносят кислород

Публикация 019. Сдавая обычный анализ крови, мы получаем документ, на котором написаны показатели. Что это за показатели, что означают? Ведь врачи изучают эти показатели и, принимая их во внимание, делают свое заключение и назначают лечение.

Внимание, друзья! Канал Мир Прекрасного Здоровья предоставляет справочную информацию. Адекватная диагностика и лечение болезней возможны только под наблюдением добросовестного врача.

Показатели обычного развернутого анализа крови – это состав сданного образца крови.

Кровеносная система – важнейшая система в организме. Она выполняет роль транспортной системы для переноса различных питательных веществ к разным органам и тканям, она же выводит на начальном этапе отработанные вещества уже ненужные клеткам, различные токсины, для дальнейшего выведения из организма.

В крови же циркулируют клетки, обеспечивающие защитные функции организма.

Объем крови в среднем у мужчин около 5 л, у женщин около 4 л. Красный цвет крови придает гемоглобин, который содержится в эритроцитах. Кроветворением занимаются стволовые клетки, расположенные в костном мозге, вилочковой железе, тонкой кишке, лимфатических узлах и селезенке.

Жидкая часть крови называетсяплазмой крови, которая состоит в основном из белков, жиров, других питательных веществ, ферментов, гормонов, витаминов и на 90-95% из воды. Сыворотка крови – это плазма без фибриногена, получают ее свертыванием плазмы, либо осаждением фибриногенов. Остальная часть крови – это клетки с разными функциями (лейкоциты, эритроциты и тромбоциты).

Клетки эритроцитов в кровотоке

Эритроциты – самая многочисленная группа клеток крови. Состояние эритроцитов определяет цвет крови. Именно эритроциты переносят кислород, необходимый для питания клеток. Это происходит в легких во время вдоха. Имеющийся в гемоглобине атом железа прицепляет молекулу кислорода. Такое соединение называется оксигемоглобин.

А затем эритроциты переносятся кровотоком через органы и ткани человека. Там кислород открепляется от эритроцита и поглощается клетками органов. Как я писал в одной из предыдущих статей, клетки дышат и выделяют углекислый газ. Когда эритроцит освободился от кислорода, он захватывает молекулу углекислого газа и выводит ее обратно в легкие.

Там углекислый газ высвобождается и эвакуируется из легких. Новая молекула кислорода опять прицепляется к освободившемуся эритроциту и круг повторяется. Так происходит дыхание нашим организмом. Именно для этого все животные вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ. Артериальная кровь как раз содержит эритроциты, которые несут кислород из легких и имеет ярко алый цвет.

Венозная кровь – это кровь, которая возвращается в легкие и несет углекислый газ, она имеет темно-красный цвет.

Перенос кислорода эритроцитами

Клетки эритроцитов циркулируют до 120 дней, а потом разрушаются в селезенке и печени. В костном мозге из эритробластов образуются новые эритроциты. Из одного эритробласта созревает от 32 до 64 эритроцитов.

Бывает, что из-за потери крови готовых эритроцитов недостаточно в костном мозге и в кровь кроме новых эритроцитов попадают недозрелые эритроциты.Они называются ретикулоциты.

Несмотря на свою незрелость ретикулоциты также могут переносить кислород и углекислый газ.

Молекулы антигены и антитела, которые находятся на поверхности эритроцитов, определяют резус-фактор и группу крови человека.

Если на поверхности эритроцита есть Rh антиген, то кровь считается с положительным резус-фактором, а если нет этого антигена, то соответственно отрицательная. По системе AB0 группы крови бывают 1-й, 2-й, 3-й и 4-й группы.

Так у людей, с первой группой крови нет антигенов, но зато есть оба типа антител. Они являются универсальными донорами крови. А у людей с 4-й группой крови нет антител, но оба типа антигенов AB.

Для безопасности переливать можно только кровь той группы, какая у донора. Эритроциты с разными антигенами воспринимают друг друга как вражеские и разрушают друг друга. Поэтому при неправильном смешении крови разных групп человек может погибнуть.

Нормы содержания эритроцитов в крови человека различны и зависят от возраста и пола. Поэтому в хороших лабораториях, где делают анализ крови, обязательно пишут норму для данного возраста. Вот нормы для разных возрастов:

Нормы эритроцитов. Источник: proanalizy.comБлагодарю Вас, что ставите оценку (большой палец вверх), когда статья показалась интересной. Вам нетрудно, а благодаря вашему лайку кто-то еще, кому она может быть интересна сможет прочитать эту статью. Делайте переход В ЛЕНТУ, чтобы посмотреть, что еще есть интересного для Вас.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5aad54ea9e29a20b283f0cf7/5ae2e433dd248401aaf936de

От анемии до тромбоцитов: 5 фактов о крови – подборки от ПостНауки

Как эритроциты переносят кислород

ОТ РЕДАКЦИИ Кровь — жидкая и подвижная соединительная ткань организма, которая выполняет самые разные функции: от транспорта кислорода и питательных веществ до поддержания постоянства внутренней среды и придания напряжения органам. Из чего состоит кровь и почему у нее такая сложная биохимия, рассказывают эксперты ПостНауки.

Анемию может вызывать нехватка витаминов

Нормальные уровни гемоглобина и содержащих его эритроцитов различны в разных группах пациентов и связаны с возрастом и полом. В среднем нормальный показатель гемоглобина для мужчин — 130,0–160,0 г/л, а для женщин — 120,0–140,0 г/л. Падение уровня гемоглобина ниже 110–120 г/л (и снижение количества содержащих его эритроцитов) называется анемией.

Если в организме уменьшается количество гемоглобина или эритроцитов, возникают серьезные проблемы с доставкой кислорода к органам и тканям, а без кислорода невозможна выработка энергии из компонентов пищи.

Поэтому у людей с анемией развивается выраженная слабость и резко снижается переносимость физических нагрузок: они ощущают слабость, отсутствие жизненных сил и энергии, у них бледнеет кожа и губы.

У людей со снижением гемоглобина ниже критического уровня 6 г/дл развиваются тяжелые симптомы: появляется одышка, так как человек пытается компенсировать недостаток кислорода за счет более частого дыхания, сердце начинает стучать быстрее, чтобы прокачать за минуту большее количество крови по сосудам.

Что вызывает снижение уровня гемоглобина и количества эритроцитов? Эритроциты могут разрушаться от самых разных причин — от генетических дефектов до длительного бега по твердому субстрату (маршевая анемия) и приема различных лекарств.

Самые распространенные причины снижения уровня гемоглобина — дефицит железа и обильное кровотечение. У женщин, которые регулярно теряют много крови во время менструаций, нередко отмечается железодефицитная анемия легкой степени.

Еще одна причина анемии — это проблемы с поступлением в организм витаминов, необходимых для синтеза гемоглобина. Эти проблемы могут быть обусловлены нехваткой витаминов В12 и фолиевой кислоты в пище.

В частности, дефицит В12 может наблюдаться у жестких вегетарианцев (веганов) и людей, которые страдают заболеваниями желудка. Например, у людей с гастритом всасывающий фактор не синтезируется в достаточных количествах и витамин В12 не всасывается даже при достаточном поступлении из пищи.

Кардиолог Ярослав Ашихмин о причинах, симптомах и лечении анемии

У клеток крови был эволюционный предшественник

Кровь человека и других позвоночных состоит из жидкой среды — плазмы и взвешенных в ней клеток: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов.

Эритроциты переносят кислород, лейкоциты защищают организм от внешних и внутренних патогенных агентов, а тромбоциты закупоривают повреждения на стенках сосудов и участвуют в свертывании крови.

Хотя разница между ними колоссальна, в процессе кроветворения (гемопоэза) они создаются из одного предшественника — гемопоэтических стволовых клеток костного мозга. В ходе эволюции клетки крови эволюционировали из амебоцитов — бесцветных клеток в организме беспозвоночных.

Первые организмы на Земле были одноклеточными. Когда появились многоклеточные, возникла потребность в доставке питательных веществ к каждой клетке тела. Одни организмы прокачивали через свое тело жидкость, другие старались быть максимально плоскими.

Самый эффективный вариант — жидкая внутренняя среда, которая разносит питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности.

Но есть одна проблема: как защититься от вытекания и вторжения инородных тел и организмов при ранениях? В ответ на эти угрозы развились специальные клетки — амебоциты, которые есть у многих беспозвоночных.

Амебоциты плавают в жидкой среде, атакуют, захватывают и переваривают инородные частицы и микробов и занимаются регенерацией поврежденных тканей.

Но эти клетки не разносят кислород: у насекомых за доставку кислорода отвечают трахеи, а у многих других организмов пигмент-носитель просто растворен в крови.

Позвоночные не могут так жить: у них слишком высокие скорости потока и давление, и защитные клетки не могут сами приплыть к месту повреждения. Иммунная система эволюционировала, и понадобилась более продвинутая система противодействия внешним и внутренним патогенам.

Кроме этого, позвоночным нужно много кислорода, и просто растворить носитель кислорода в жидкости не получится: ведь среда будет слишком густой. Поэтому его нужно во что-то упаковать. В результате у позвоночных амебоциты разделились на несколько непохожих друг на друга ветвей и стали клетками крови.

Биофизик Михаил Пантелеев о выращивании клеток крови из стволовых

Эритроциты не клетки

Эритроциты — красные кровяные тельца, переносящие кислород. Упрощая, их часто называют клетками крови, хотя с научной точки зрения это не так. Эритроциты, как и тромбоциты, лишены ядер, поэтому их относят не к клеткам, а к так называемым постклеточным элементам.

Они представляют собой двояковогнутые диски и переносят кислород благодаря наличию в них белка гемоглобина: чем его больше, тем больше кислорода может перенести кровь.

Увеличение количества эритроцитов отмечается у людей, которые живут в горах, а также у тех, кто страдает особым типом болезни крови, так называемым эритроцитозом, и у тех, кто принимает допинг в виде гормона эритропоэтина, ускоряющего образование эритроцитов.

Кардиолог Ярослав Ашихмин о том, из каких элементов состоит кровь и как разобраться в анализах

Плазменное свертывание крови похоже на приготовление холодца

Наш организм имеет несколько уровней защиты против кровотечений и кровоизлияний. Один уровень — это сосудистый гемостаз. Сокращение мышц в определенных ситуациях способно привести к сужению сосудов (вазоконстрикции) и замедлению или даже прекращению какого-то слабого кровотечения.

Следующий слой — тромбоцитарный гемостаз. В нашей крови присутствуют специальные клетки — тромбоциты, которые в случае повреждения слепляются и затыкают место повреждения.

Тромбоцитов немного, их примерно в 10 раз меньше, чем эритроцитов, и по размеру (если считать на объем) они на порядок-другой меньше. Поэтому внешне кажется, что тромбоцитов не очень много. Тем не менее они жизненно важны для остановки кровотечений.

Третий уровень — система свертывания крови — хитрый каскад реакций в плазме крови, который завершается тем, что специализированный белок фибрин начинает полимеризоваться и создает трехмерную сетку.

Такая трехмерная сетка на микроуровне может удержать внутри себя количество воды, которое в тысячу раз превосходит ее по массе. Этот процесс похож на приготовление холодца или удерживание жидкости в детских подгузниках: перестроение небольшого количества молекул делает вещество более вязким.

Свертывание крови — довольно сложный биохимический процесс. В него входит 60–70 белков и 200–300 реакций, среди которых одна обеспечивает желирование крови в месте повреждения, а все остальные регулируют его. До сих пор до конца не ясно, зачем одна и та же функция распределена между разными системами, для чего одновременно нужны тромбоциты и плазменное свертывание.

Биофизик Михаил Пантелеев о свертывании крови

Тромбоциты устроены сложнее, чем эритроциты

Активную роль в свертывании крови играют тромбоциты — безъядерные плоские бесцветные форменные элементы крови.

Уменьшение количества тромбоцитов наблюдается при различных тяжелых заболеваниях, в том числе онкологических. Норма тромбоцитов — 180,0–320,0 × 109/л. Падение их ниже 100×109 чревато тяжелыми кровотечениями.

Увеличение числа тромбоцитов также является спутником самых разных патологических состояний.

Тромбоциты — примитивные, на первый взгляд, пластиночки с очень коротким сроком жизни — устроены даже сложнее, чем эритроциты. Тромбоциты состоят из тысячи белков, которые активно взаимодействуют друг с другом, у них есть энергетические станции — митохондрии.

На внешней стороне мембраны расположены мощные системы сигнализации — десятки типов рецепторов, которые улавливают внешние сигналы и позволяют тромбоцитам переключаться в разные состояния. Способность тромбоцитов переходить в новое состояние, часто необратимо, называется активацией.

Активированные тромбоциты могут прикрепляться к месту повреждения (адгезия) и друг к другу (агрегация), формируя перекрывающую повреждение пробку.

Кроме того, в ходе активации мембрана тромбоцитов, в обычном состоянии не поддерживающая реакций свертывания, приобретает способность специфически связывать факторы свертывания, ускоряя реакции с их участием.

При активации тромбоциты делятся на несколько субпопуляций с различающимися свойствами. Изначально эти субпопуляции находили благодаря тому, что часть тромбоцитов была покрыта слоем белков. В английском языке использовался термин coat (‘шуба’), и сами эти тромбоциты на русском языке называют укутанными.

Субпопуляция таких тромбоцитов отличалась тем, что, с одной стороны, они были скорее мертвыми, в них прекратились процессы метаболизма, с другой стороны, на их поверхности была плотная «шуба» из белков. Хотя укутанные тромбоциты могут сильно ускорять мембранные реакции свертывания, они не могут прикрепляться друг к другу.

Тогда зачем нужны эти мертвые тромбоциты? Оказалось, что хотя укутанные тромбоциты не способны агрегировать между собой, но они могут прикрепляться к обычным тромбоцитам. Белки, формирующие их «шубу», сконцентрированы в небольшой области на поверхности тромбоцита — яркой выпуклой точке, которую ученые прозвали шапкой.

Скорее всего, именно через эту шапку тромбоциты встраиваются в тромбы. Такой хитрый механизм встраивания позволяет предположить, что эти тромбоциты играют очень важную роль в формировании тромбов.

Биофизик Михаил Пантелеев о роли тромбоцитов в свертывании крови

Источник: https://postnauka.ru/lists/101689

Эритроциты — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Как эритроциты переносят кислород
Эритроци́ты (красные кровяные клетки; от греч. erythros — красный и kytos — вместилище, здесь — клетка) — высокоспецифичные клетки крови животных и человека, содержащие гемоглобин.

Диаметр отдельного эритроцита равен 7, 2-7, 5 мкм, толщина — 2, 2 мкм, а объем — около 90 мкм3. Общая поверхность всех эритроцитов достигает 3000 м2, что в 1500 раз превышает поверхность тела человека.

Такая большая поверхность эритроцитов обусловлена их большим числом и своеобразной формой. Они имеют форму двояковогнутого диска и при поперечном разрезе напоминают гантели.

При такой форме в эритроцитах нет ни одной точки, которая бы отстояла от поверхности более чем на 0, 85 мкм. Такие соотношения поверхности и объема способствуют оптимальному выполнению основной функции эритроцитов — переносу кислорода от органов дыхания к клеткам организма.

Гемоглобин является основной составной частью эритроцитов и обеспечивает дыхательную функцию крови, являясь дыхательным пигментом. Он находится внутри эритроцитов, а не в плазме крови, что обеспечивает уменьшение вязкости крови и предупреждает потерю организмом гемоглобина вследствие его фильтрации в почках и выделения с мочой.

По химической структуре гемоглобин состоит из 1 молекулы белка глобина и 4 молекул железосодержащего соединения гема. Атом железа гема способен присоединять и отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа не изменяется, т. е. оно остается двухвалентным.

В крови здоровых мужчин содержится в среднем 14, 5 г% гемоглобина (145 г/л). Эта величина может колебаться в пределах от 13 до 16 (130-160 г/л). В крови здоровых женщин содержится в среднем 13 г гемоглобина (130 г/л). Эта величина может колебаться в пределах от 12 до 14.

Гемоглобин синтезируется клетками костного мозга. При разрушении эритроцитов после отщепления гема гемоглобин превращается в желчный пигмент биллирубин, который с желчью поступает в кишечник и после превращений выводится с калом.

В норме гемоглобин содержится в виде 2-х физиологических соединений.

Гемоглобин, присоединивший кислород, превращается в оксигемо-глобин — НbО2. Это соединение по цвету отличается от гемоглобина, поэтому артериальная кровь имеет ярко алый цвет. Оксигемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным — Нb. Он находится в венозной крови, которая имеет более темный цвет, чем артериальная.

Гемоглобин появляется уже у некоторых кольчатых червей. С его помощью осуществляется газообмен у рыб, амфибий, рептилий, птиц, млекопитающих и человека. В крови некоторых моллюсков, ракообразных и др. кислород переносится белковой молекулой — гемоцианином, содержащим не железо, а медь.

У некоторых кольчатых червей перенос кислорода осуществляется с помощью гемэритрина или хлорокруорина.

В крови у мужчин содержится в среднем 5х1012/л эритроцитов (6 000 000 в 1 мкл), у женщин — около 4, 5х1012/л (4500000 в 1 мкл).

Такое количество эритроцитов, уложенное цепочкой, 5 раз обовьют земной шар по экватору.

Более высокое содержание эритроцитов у мужчин связано с влиянием мужских половых гормонов — андрогенов, стимулирующих образование эритроцитов. Количество эритроцитов варьирует в зависимости от возраста и состояния здоровья.

Повышение числа эритроцитов чаще всего связано с кислородным голоданием тканей или с легочными заболеваниями, врожденными пороками сердца, может возникать при курении, нарушении эритропоэза из-за опухоли или кисты. Понижение количества эритроцитов является непосредственным указанием на анемию (малокровие).

В запущенных случаях при ряде анемий отмечается неоднородность эритроцитов по величине и форме, в частности, при железодефицитной анемии у беременных.

Продолжительность жизни эритроцитов у взрослых людей составляет около 3 месяцев, после чего они разрушаются в печени или селезенке. Каждую секунду в организме человека разрушается от 2 до 10 млн.

эритроцитов. Старение эритроцитов сопровождается изменением их формы. В периферической крови здоровых людей количество эритроцитов правильной формы (дискоцитов) составляет 85% от общего их числа.

Гемолизом называют разрушение оболочки эритроцитов, сопровождающееся выходом из них гемоглобина в плазму крови, которая окрашивается при этом в красный цвет и становится прозрачной.

Гемолиз может происходить как вследствие внутренних дефектов клеток (например, при наследственном сфероцитозе), так и под влиянием неблагоприятных факторов микроокружения (например, токсинов неорганической или органической природы). При гемолизе содержимое эритроцита выходит в плазму крови.

Обширный гемолиз приводит к снижению общего количества циркулирующих в крови эритроцитов (гемолитическая анемия).

В естественных условиях в ряде случаев может наблюдаться так называемый биологический гемолиз, развивающийся при переливании несовместимой крови, при укусах некоторых змей, под влиянием иммунных гемолизинов и т. п.

При старении эритроцита его белковые компоненты расщепляются на составляющие их аминокислоты, а железо, входившее в состав гема, удерживается печенью и может в дальнейшем использоваться повторно при образовании новых эритроцитов. Остальная часть гема расщепляется с образованием желчных пигментов билирубина и биливердина. Оба пигмента в конце концов выводятся с желчью в кишечник.

Если в пробирку с кровью добавить антисвертывающие вещества, то можно изучить важнейший ее показатель — скорость оседания эритроцитов. Для исследования СОЭ кровь смешивают с раствором лимоннокислого натрия и набирают в стеклянную трубочку с миллиметровыми делениями. Через час отсчитывают высоту верхнего прозрачного слоя.

Оседание эритроцитов в норме у мужчин равна 1-10 мм в час, у женщин — 2-5 мм в час. Увеличение скорости оседания больше указанных величин является признаком патологии.

Величина СОЭ зависит от свойств плазмы, в первую очередь, от содержания в ней крупномолекулярных белков — глобулинов и особенно фибриногена. Концентрация последних возрастает при всех воспалительных процессах, поэтому у таких больных СОЭ обычно превышает норму.

В клинике по скорости оседания эритроцитов (СОЭ) судят о состоянии организма человека. В норме СОЭ у мужчин 1-10 мм/час, у женщин 2-15 мм/час. Повышение СОЭ — высокочувствительный, но неспецифический тест на активно протекающий воспалительный процесс. При пониженном количестве эритроцитов в крови СОЭ возрастает. Снижение СОЭ наблюдается при различных эритроцитозах.

  • Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М., 1993. Т. 1-2.
  • Трумэн Д. Биохимия клеточной дифференцировки. М., 1976.
  • Маршалл В. Дж. Клиническая биохимия. СПб., 1999.
  • Козинец Г. И. Интерпретация анализов крови и мочи. М., 1995.
  • Эритроциты и злокачественные новообразования. – Томск: Scientific & Technical Translations (STT), 2000.

Источник: https://megabook.ru/article/%D0%AD%D1%80%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B8%D1%82%D1%8B

Транспортировка углекислого газа и кислорода эритроцитами

Как эритроциты переносят кислород

Дата проведения:

Тема: Транспортировка кислорода и углекислого газа эритроцитами.

Цель: Дать представление о транспортировке кислорода и углекислого газа эритроцитами.

Задачи:

Образовательные:

  1. Формирование знаний о роли гемоглобина.

  2. Дать представление об артериальной и венозной крови.

Развивающие:

  1. Развитие логического мышления и памяти.

  2. Развитие интереса к биологическим знаниям.

  3. Развитие самостоятельности.

Воспитательные:

  1. Воспитание интереса к предмету.

  2. Воспитывать интерес к получению новых знаний.

Методы и методические приемы:

  1. Словесные: беседа, рассказ.

  2. Наглядные: таблицы, презентация.

Тип урока: Комбинированный.

План урока:

  1. Организационный момент

  2. Проверка д/з

  3. Изучение нового материала

  4. Закрепление

  5. Домашнее задание

Проверка д/з.

Одна из важнейших функций крови – транспортная, в частности, транспорт газов.

Эта функция связана с элементами, специализированными для выполнения этой функции. Такие форменные элементы присутствуют в крови – это эритроциты.

Эритроциты – это клетки, имеющие постоянную форму, а именно, форму двояковогнутых дисков.

Для создания зрительного образа вопрос: Вам приходилось пить лекарства? Такая форма вам что напоминает – Таблетку.

Зрелые эритроциты лишены ядра. Они утрачивают его в процессе развития из клетки-предшественника.- эритробласта. Образуются эритроциты в красном костном мозге.

Эритроциты имеют красный цвет, так как под тонкой мембраной находится гемоглобин – красный пигмент, с его особенностями и связана функция эритроцитов. В норме в 1 кубическом мм крови содержится до 5 млн. эритроцитов. Живёт эритроцит до 120 суток. Разрушается в селезёнке.

Гемоглобин – сложное вещество белковой природы, обладающее уникальной особенностью: способностью к переносу кислорода и углекислого газа.

В условиях высокой концентрации кислорода гемоглобин вступает с ним в нестойкое соединение. Что значит «нестойкое»? – Легко распадается в условиях низкой концентрации кислорода.

Где в организме человека высокая концентрация кислорода?

– В лёгких. Именно там образуется соединение гемоглобина с кислородом -оксигемоглобин. И переносится к тканям. В межклеточном веществе тканей низкая концентрация кислорода. Оксигемоглобин распадается на кислород и свободный гемоглобин. Тканевая жидкость насыщается кислородом и передаёт его клеткам.

Освободившийся гемоглобин здесь же, в тканях вступает в нестойкое соединение с углекислым газом в условиях его высокой концентрации в тканевой жидкости, образуется карбоксигемоглобин, который с кровью переносится к лёгким, где он в условиях низкой концентрации углекислого газа легко распадается.

С целью вызвать у учащихся зрительный образ процесса – демонстрация «живой модели» переноса гемоглобином газов. Творческая группа учащихся готовится заранее.

Действующие лица: «лёгкие» (ученик имеет табличку с рисунком лёгких и подписью «лёгкие», в руках у него несколько воздушных шариков голубого цвета, символизирующих кислород), «эритроциты» (несколько учащихся со значками эритроцита, подписью Нb), «межклеточное вещество» (ученик имеет табличку с подписью «межклеточное вещество», в руках у него несколько воздушных шариков жёлтого цвета, символизирующих углекислый газ), «клетки тела» – рядом (несколько учащихся) — нуждаются в кислороде, тянут руки к «межклеточному веществу».

Демонстрация модели: «эритроциты» движутся к «лёгким», там каждый получает по одному голубому шарику, затем с шариками движутся к «клеткам» и «межклеточному веществу», каждый «эритроцит» отдаёт ему голубой шарик и берёт жёлтый, затем «эритроциты» движутся опять к «лёгким»и отдают ему жёлтые шарики, а «межклеточное вещество» выдаёт каждой «клетке» по голубому шарику, на что та очень эмоционально реагирует.

А что будет, если гемоглобин с каким-либо веществом вступит в стойкое соединение?

– Он утратит способность переносить кислород и углекислый газ. Пример такого вещества – угарный газ. Он образуется при неполном сгорании топлива. Если человек надышится угарным газом, то гемоглобин его эритроцитов окажется связанным в стойкое соединение – карбогемоглобин и тогда человек может погибнуть.

Есть выражение «носиться как угорелый». Оказывается, угорелый – это человек, надышавшийся угарным газом. Из опыта люди знали, что «угорелому» может помочь интенсивные движения, при которых это соединение хотя бы частично распадается. Поэтому люди и старались очень быстро бегать. Раньше в домах топили печи и опасность угореть была велика. Она сохраняется и сейчас (в каких случаях?).

Обратить внимание учащихся, как совершенен механизм переноса газов, с которым мы познакомились! Но как он хрупок! Может, стоит задуматься: как уникальна жизнь, в каком узком диапазоне она существует и как бережно нужно к ней относиться?! (и это справедливо для каждого организма).

Гемоглобин обладает уникальной способностью. Но эта способность должна быть реализована. Для этого гемоглобина должно быть достаточное количество в эритроцитах и должна быть большая площадь поверхности эритроцитов, обеспечивающая соприкосновение гемоглобина с газами. Так вот наша задача понять, какие особенности в строении эритроцитов позволяют реализовать их способности.

Лучше всего это выявить в сравнении. Давайте вспомним эритроциты человека и лягушки.

1) Что общего у эритроцитов лягушки и человека? (красный цвет – наличие
гемоглобина, округлая форма, есть цитоплазма и мембрана)

2) А в чём их различия? (Размеры, отсутствие ядер, форма различна – у эритроцитов человека форма двояковогнутых дисков, а у лягушки этого нет)

3) Чья кровь эффективнее переносит газы?

Эритроциты жертвуют своим ядром для большего содержания гемоглобина.

Кровь человека лучше переносит газы, чем кровь лягушки, так как эритроциты человека мельче, в них отсутствуют ядра, и они имеют форму двояковогнутых дисков.

Закрепление.

Помните наш вопрос в начале урока — почему кровь так эффективно переносит газы? Можете вы на него уже ответить?

Благодаря наличию в эритроцитах гемоглобина и приспособлений в строении эритроцитов к реализации возможностей гемоглобина.

Есть заболевания крови, при которых человек чувствует слабость, вызванную недостатком снабжения клеток кислородом. Называется оно малокровием, или анемией. С чем это заболевание может быть связано?

  1. мало эритроцитов в крови;

  2. мало гемоглобина в эритроцитах. Может быть и то, и другое.

Причины: Кровопотери, разрушение эритроцитов (малярия), нарушение кроветворения, отравление эритроцитов ядами, вызывающими их гибель.

Д/З.

Источник: https://infourok.ru/transportirovka-uglekislogo-gaza-i-kisloroda-eritrocitami-770860.html

МедЛечебник
Добавить комментарий