Что вам известно о форменных элементах крови

Форменные элементы крови

Кровь представляет собой жидкий вид соединительной ткани, находящийся в постоянном движении. Благодаря этому, обеспечиваются многие ее функции – питательная, защитная, регуляторная, гуморальная и другие. В норме форменные элементы крови составляют около 45%, оставшуюся часть занимает плазма. В статье рассмотрим, какие частицы включает жизненно важная соединительная ткань, а также их основные функции.

Функции крови

Клетки крови являются очень важными для нормального функционирования всего организма. Нарушение этого состава ведет к развитию различных заболеваний.

Все эти функции обеспечиваются, благодаря лейкоцитам, эритроцитам, тромбоцитам и некоторым другим элементам.

Эритроциты

Красные кровяные тела, или эритроциты, являются транспортными клетками с двояковыпуклой дисковидной формой. Состоит такая клетка из гемоглобина и некоторых других веществ, благодаря чему с током крови обеспечивается перенос кислорода по всем тканям. Красные кровяные тела берут кислород в легких, затем разносят его по органам, возвращаясь оттуда уже с углекислым газом.

Образование эритроцитов проходит в красном костном мозге длинных костей рук и ног (в детском возрасте) и в костях черепа, позвоночника и ребер (у взрослых людей). Общая продолжительность жизни одной клетки составляет около 90–120 суток, после чего тела поддаются гемолизу, проходящему в тканях селезенки и печени, выводятся из организма.

Под воздействием различных заболеваний происходит нарушение формирования эритроцитов и искажение их формы. Это вызывает снижение выполнения ими своих функций.

Важно! Исследование количества и качества эритроцитов выступает в роли важного диагностического значения.

Лейкоциты

Лейкоцитами называют белые кровяные тела, выполняющие защитную функцию. Выделяют несколько видов этих клеток, различающихся по назначению, строению, происхождению и некоторым другим характеристикам.

Образуются лейкоциты в красном костном мозге и лимфатических узлах. Их роль в организме – защита от вирусов, бактерий, грибов и прочих патогенных микроорганизмов.

Нейтрофилы

Нейтрофилы – это одна из групп кровяных тел. Эти клетки относятся к наиболее многочисленному виду. Они составляют до 96% от всех лейкоцитов.

Эозинофилы

Концентрация в крови эозинофилов меньшая, но они выполняют не менее важную защитную функцию. После попадания в организм чужеродных клеток эозинофилы быстро движутся для их устранения к пораженному участку. Они с легкостью проникают через ткани кровеносных сосудов, поглощают непрошенных гостей.

Еще одна важная функция – связь и поглощение некоторых медиаторов аллергии, включая гистамин. То есть эозинофилы выполняют противоаллергическую роль. Кроме этого, они эффективно борются с гельминтами и глистными инвазиями.

Моноциты

Главная роль этого вида лейкоцитов – поглощение мертвых тканей, устранение микробов, опухолевых процессов, паразитарных форм жизни. Часто эти клетки называют «дворниками организма». Такое название они получили из-за своей способности обновлять кровь, тем самым очищая ее.

Моноциты отвечают за синтез белка интерферона. Именно интерферон обеспечивает блокировку распространения вирусов, способствует разрушению оболочки болезнетворных микроорганизмов.

Базофилы

Как и другие форменные элементы крови, базофилы вырабатываются в тканях красного костного мозга. После синтеза они попадают в кровоток человека, где находятся около 120 минут, после чего переносятся в клеточные ткани, где выполняют свои главные функции, находятся от 8 до 12 суток.

Главная роль этих клеток – своевременно выявить и нейтрализовать аллергены, остановить их распространение по организму, призвать другие гранулоциты к месту распространения чужеродных тел.

Кроме участия в аллергических реакциях, базофилы несут ответственность за кровоток в тонких капиллярах. Роль клеток в защите организма от вирусов и бактерий, а также в формировании иммунитета очень мала, несмотря на то, что основная их функция – фагоцитоз. Этот вид лейкоцитов берет активное участие в процессе свертываемости крови, увеличивает проницаемость сосудов, активно участвует в сокращении некоторых мышц.

Лимфоциты

Лимфоциты представляют собой важнейшие клетки иммунной системы, выполняющие ряд сложных задач. К ним относятся:

Иммунные клетки делятся на Т-лимфоциты, В-лимфоциты и NK-лимфоциты. Каждая из групп выполняет свою функцию.

Т-лимфоциты

По уровню этих тел в составе крови можно определить те или иные иммунные нарушения. Увеличение их количества говорит о повышенной активности природной защиты, что свидетельствует об иммунопролиферативных нарушениях. Низкий уровень говорит о дисфункции иммунитета. Во время лабораторного исследования учитывается число Т-лимфоцитов и других форменных элементов, благодаря чему и удается установить диагноз.

В-лимфоциты

Клетки этого вида имеют специфическую функцию. Их активация происходит только в тех условиях, когда в организм проникают определенные типы возбудителей. Это могут быть штаммы вируса, тот или иной вид бактериальной инфекции, белки или другие химические вещества. Если возбудитель носит другой характер, В-лимфоциты не оказывают на него никакого воздействия. То есть, главная функция этих тел – синтез антител и выполнение гуморальной защиты организма.

NK-лимфоциты

Этот тип антител может реагировать на любые патогенные микроорганизмы, перед которыми Т-лимфоциты оказываются бессильными. Благодаря этому, NK-лимфоциты называют натуральными киллерами. Именно эти тела эффективно борются с онкологическими клетками. На сегодняшний день ведутся активные исследования этого форменного элемента крови в сфере лечения раковых заболеваний.

Тромбоциты

Тромбоцитами называют мелкие, но очень важные клетки крови, без которых остановка кровотечения и заживление ран было бы невозможным. Синтезируются эти тела путем отщепления небольших частиц цитоплазмы от больших структурных образований – мегакариоцитов, расположенных в красном костном мозге.

Тромбоциты берут активное участие в процессе свертываемости крови, благодаря чему раны и ссадины имеют свойство заживать. Без этого любое поражение кожи или внутренних органов было бы смертельным для человека.

При повреждении сосуда тромбоциты быстро склеиваются между собой, образовывая кровяные сгустки, которые предотвращают дальнейшее кровотечение.

Норма форменных элементов в крови

Для выполнения всех необходимых функций крови количество всех форменных элементов в ней должно отвечать определенным нормам. В зависимости от возраста эти показатели изменяются. В таблице можно найти данные о том, какие цифры считаются нормальными.

Любые отклонения от нормы служат поводом к дальнейшему обследованию пациента. Для исключения ложных показателей человеку важно соблюдать все рекомендации по сдаче крови на лабораторное исследование. Сдавать анализ следует утром на голодный желудок. Вечером перед посещением больницы важно отказаться от острой, копченой, соленой пищи и алкогольных напитков. Забор крови осуществляется исключительно в условиях лаборатории с использованием стерильных приборов.

Регулярная сдача анализов и своевременное выявление тех или иных нарушений поможет вовремя диагностировать различные патологии, провести лечение, сохранить здоровье на долгие годы.

Источник

ГДЗ биология 8 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: § 14 Состав крови Постоянство внутренней среды

Стр. 62. Вспомните

№ 1. Каков состав крови у позвоночных животных?

У позвоночных животных кровь имеет красный цвет благодаря содержанию в ней эритроцитов гемоглобина, который переносит кислород. Также в ее состав входят лейкоциты, плазма, тромбоциты.

№ 2. Как осуществляется питание у амёбы?

Питается амеба путем фагоцитоза, в процессе которого поглощает одноклеточные водоросли, бактерии и мелких простейших. Для захвата пищи на поверхности ее тела образованы псевдоподии.

Когда между плазмалеммой (эластичная молекулярная структура, которая состоит из липидов и белков) и пищевой частицей возникает контакт, в этом месте образуется своеобразная пищевая чашечка. Стенки ее смыкаются, а в образовавшуюся полость начинают поступать при помощи лизосом пищеварительные ферменты. Так происходит процесс формирования пищевой вакуоли, которая в дальнейшем переходит в центральную часть клетки и подхватывается токами цитоплазмы.

С непереваренными остатками пищи вакуоль подходит к поверхности клетки, где сливается с мембраной и выбрасывает свое содержимое наружу.

Стр. 65. Вопросы после параграфа

№ 1. Каков состав крови человека?

Кровь человека на 60% состоит из плазмы (желтовато-белая жидкость, включающая воду, соли, витамины, белки и микроэлементы). На 40% кровь состоит из клеток – форменных элементов, среди которых: эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные тельца) и тромбоциты (кровяные пластинки).

№ 2. Что такое плазма крови и каковы её функции?

Плазма крови – это ее жидкая часть, в которой взвешены форменные элементы. Она представляет собой однородную желтовато-белую жидкость, которая на 90% состоит из воды с растворенными в ней питательными веществами: жиры, белки, гормоны, углеводы, соли и витамины, необходимые для построения тканей в организме и поддержания из жизнедеятельности. Также в состав плазмы входят органические вещества, которые отвечают за регулирование обмена веществ.

Благодаря плазме к клеткам тканей и органов организма доставляются питательные вещества, а продукты обмена выводятся во внешнюю среду. Плазма в сочетании со свертывающимися веществами участвует в процессе заживления поврежденных сосудов и остановке кровотечений.

№ 3. Что вам известно о форменных элементах крови?

Форменными элементами крови являются лейкоциты, эритроциты и тромбоциты, которые образуются в красном костном мозге. Все они являются потомками фибробластов – единой кроветворной клетки, однако выполняют разные специфические функции.

В крови человека различают несколько типов лейкоцитов, в зависимости от их размеров, формы ядра, отсутствия или наличия зернистости в протоплазме: нейтрофилы (фагоцитируют живые и мертвые микроорганизмы, переваривая их при помощи ферментов; способны к амебному движению), эозинофилы (обезвреживают и разрушают токсины белкового происхождения, комплексы антиген и чужеродные белки; продуцируют фермент гистаминазу; разрушают и поглощают гистамин), базофилы (участвуют в аллергических реакциях, выделяя гепарин и гистамин после встречи с аллергеном, которые препятствуют свертываемости крови, расширяют капилляры).

Также среди лейкоцитов выделяют незернистые типы – моноциты и лимфоциты. Моноциты обладают бактерицидной и фагоцитарной активностью в кислой среде, принимают участие в формировании иммунного ответа, а потому их число может возрастать при воспалительных процессах в организме. Лимфоциты отвечают за реакции гуморального и клеточного иммунитета. Они принимают участие в формировании специфического иммунитета и осуществляют своеобразный иммунный надзор в организме. Также они способны проникать в ткани и обратно возвращаться в кровь, сохраняя при этом генетическое постоянство внутренней среды.

Эритроциты – это безъядерные красные кровяные клетки, которые имеют двояковогнутую дисковидную форму, а в поперечном разрезе напоминают гантели и могут транспортировать большое количество различных веществ, проникая через узкие капилляры. Основной составляющей их является гемоглобин, который и придает крови красный цвет.

Главная функция эритроцитов – перенос кислорода и углекислого газа. В крови человека содержится приблизительно 25 трлн. красных кровяных телец. В норме их содержание подвержено незначительным колебаниям. Например, при заболеваниях их количество уменьшается.

Тромбоциты – это мелкие кровяные пластинки неправильной формы, которые не имеют ядер, но обладают хорошей подвижностью и фагоцитарной активностью. После образования в красном мозге они попадают в кровоток и задействованы в иммунных реакциях организма, однако жизнеспособны всего несколько суток. Разрушаясь в селезенке, они выделяют компоненты системы свертывания крови, а потому принимают участие в свертывании крови, формировании сгустка и лизисе образующегося при этом фибрина. В то же время тромбоциты обладают способностью к агрегации (склеиваются друг с другом) и адгезии (прилипание).

№ 4. Почему организму важно поддерживать относительное постоянство внутренней среды?

Внутренняя среда – это совокупность всех жидкостей организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость), которые омывают клетки и структуры тканей, а также принимают участие в процессе обмена веществ. Они осуществляют связь между всеми органами и клетками организма, и самого организма с внешней, окружающей его средой.

В случае любых изменений во внешней среде организм старается сохранить постоянство внутренней среды, например, температуру, химический состав или осмотическое давление, что является необходимым для нормального функционирования клеток. Многочисленные рецепторные структуры и клеточные элементы, воспринимая отклонение в составе жидкостей, активируют биохимические, физиологические и биофизическое регуляторные функции, чтобы устранить возникшие отклонения. Регуляторные реакции делают все, чтобы изменить состав внутренней среды и привести ее в соответствующие условия.

Еще великий французский физиолог К. Бернар говорил, что постоянство внутренней среды является необходимым условием свободной и комфортной жизни высших животных. Например, концентрация хлорида натрия в плазме крови должна быть на постоянном уровне 0,9%. При увеличении его состава будет происходить процесс истощения клеток крови, они начнут терять воду. При понижении произойдет поступление чрезмерного количества воды из клеток крови. Это ведет к нарушению работы клеток и их гибели, что не может положительно сказываться на состоянии всего организма и часто становится причиной его гибели.

Стр. 65. Подумайте

Какие механизмы лежат в основе поддержания организмом постоянства внутренней среды?

Попадая во внутреннюю среду из внешней, чужеродные молекулы и микроорганизмы нарушают ее постоянство и клеточные структуры, угрожая тем самым генетической индивидуальности организма. В результате такого попадания в организме из-за мутации соматических клеток постоянно образуются внутренние чужеродные тела. Это позволяет внутренней среде обеспечить реализацию механизмов защиты и от чужеродных веществ и клеток эндогенного происхождения, и от микроорганизмов и экзогенных чужеродных веществ.

Механизмы защиты и поддержания постоянства внутренней среды организма делятся на две группы: специфические и неспецифические. Специфические механизмы направлены на уничтожение конкретных чужеродных агентов, обеспечивая при этом приоритет противодействия именно чужеродному началу. Они осуществляются иммунной системой за счет гуморального и клеточного иммунитета организма. Неспецифические механизмы не имеют приоритетов в противодействии чужеродным факторам. Это эпителий слизистых оболочек и кожа, чьи барьерные функции за счет движения слизи, сокращения эпителия и выделения ими химических веществ позволяют обеспечить преграду для прохождения чужеродных микроорганизмов внутрь организма.

Обеспечивают механизмы неспецифической защиты гуморальные факторы, которые представлены белковыми веществами плазмы крови, которые выполняют лизис чужеродных клеток. К гуморальным факторам относятся и бетализины, плакины, лейкины, обладающие бактериологическим действием. Неспецифическая защита представлена также клеточным механизмом воспалительных реакций тканей, процессом поглощения и разрушения макромолекул.

Источник

23. Форменные элементы крови

1. Ключевые вопросы.

1. Как функции эритроцитов связаны с их строением?

Основная функция эритроцитов — перенос кислорода и углекислого газа. Имея двояковогнутую форму, эритроциты увеличивают общую поверхность, приближают внутреннее содержимое клетки ближе к поверхности, а значит способны как можно больше связать и переправить кислорода или углекислого газа.

2. Что вам известно о лейкоцитах?

Лейкоциты — белые клетки крови. Функция лейкоцитов состоит в формировании иммунитета — невосприимчивости организма к возбудителям инфекционных заболеваний и защите от генетически чужеродных клеток.

Лейкоциты способны к самостоятельному движению. Одни из них образуют и выделяют антитела — защитные вещества, обладающие антибактериальными и антитоксическими свойствами. Другие с помощью ложноножек захватывают и переваривают болезнетворные микроорганизмы. Один лейкоцит может поглотить 15—20 бактерий. Как правило, сам он при этом погибает. Образующийся при воспалительных процессах гной представляет собой сгусток распавшихся лейкоцитов и обезвреженных ими бактерий.

Количество лейкоцитов существенно колеблется даже в течение суток. В утренние часы их число минимально. А вот после приема пищи, при физической нагрузке содержание белых клеток крови резко возрастает.

3. Какое строение имеют тромбоциты? Какие функции они выполняют?

Несмотря на отсутствие ядра, эти клетки устроены весьма сложно. Тромбоциты имеют трехслойные клеточные мембраны, в которые встроены рецепторы, энзимы, белки цитоскелета. В мембранах имеется система канальцев для поглощения или выделения веществ.

Тромбоциты — важнейшие участники процесса свертывания крови.

2. Сложные вопросы.

1. Дайте объяснение выражению: «Кровь — это река жизни».

От количества и качества крови зависит состояние организма человека и его жизнь.

2. Преступник, скрывая следы злодеяния, сжег свою одежду. Однако судебномедицинская экспертиза на основании анализа пепла установила наличие на одежде следов крови и доказала его виновность. Как это было сделано?

В крови есть гемоглобин. В составе гемоглобина входит Fe₂. При сгорании крови сгорают органические вещества, а неорганические не сгорают. В пепле были обнаружены атомы железа(2), которые содержатся в небелковой части гемоглобина.

3. На первом году жизни ребенка в его крови повышено содержание лейкоцитов. Почему в ходе взросления их число постепенно снижается?

Лейкоциты необходимы для защиты организма ребенка от агрессивной внешней среды.

4. Почему после приема пищи повышается содержание лейкоцитов в крови? Почему содержание лейкоцитов в крови растет при мышечной работе, беременности, крике у детей?

Через 2-3 часа после приема пищи лейкоциты выбрасываются в кровь, а она приливает к органам ЖКТ для лучшего переваривания. Иммунные клетки необходимы подслизистому слою желудка и кишечника для защиты, так как с пищей в организм попадают микроорганизмы, содержащиеся в воздухе, воде и на продуктах.

Интенсивная мышечная работа запускает каскад реакций, стимулируя работу всех органов, тканей и клеток.

Повышенные лейкоциты при беременности – это необходимая мера защиты организма матери от попадания в кровь инфекции. Кроме того, лейкоциты участвуют в стимуляции сокращения матки во время родов.

Эмоциональные всплески вызывают изменения в сосудах, гормональные скачки, повышение артериального давления. В ответ на это в крови повышается количество лейкоцитов, как при болевом раздражении.

5. Чем можно объяснить повышенное содержание эритроцитов и гемоглобина в крови мужчин по сравнению с женщинами?

Мужской организм имеет особенности, которые влияют на нормальное количество гемоглобина. И одной из них можно назвать выработку гормона тестостерона, который в том числе обусловливает быстрый рост мышечной массы. Для этого процесса необходим кислород, а значит, количество эритроцитов и гемоглобина в крови мужчины больше. К тому же, в отличие от женщин, физиология мужчины не предполагает ежемесячных кровопотерь, что и позволяет организму поддерживать гемоглобин на более высоком уровне.

Источник

Биохимия крови

Оглавление

1. Общие сведения

2. свойства крови

3. Состав крови. Гематокрит

3.1. Плазма крови

Пла́зма кро́ви (от греч. πλάσμα — нечто сформированное, образованное) — жидкая часть крови, в которой взвешены форменные элементы — вторая часть крови. Процентное содержание плазмы в крови составляет 52—61 %. Макроскопически представляет собой однородную несколько мутную (иногда почти прозрачную) желтоватую жидкость, собирающуюся в верхней части сосуда с кровью после осаждения форменных элементов. Гистологически плазма является межклеточным веществом жидкой ткани крови.

Центрифуги-сепараторы выделяют из крови плазму. Плазма крови состоит из воды, в которой растворены вещества — белки (7—8 % от массы плазмы) и другие органические и минеральные соединения. Основными белками плазмы являются альбумины — 55—65 %, α1-глобулины — 2—4 %, α2-глобулины 6—12 %, β-глобулины8 — 12 %, γ-глобулины — 2-4 % и фибриноген — 0,2—0,4 %. В плазме крови растворены также питательные вещества (в частности глюкоза и липиды), гормоны, витамины, ферменты и промежуточные и конечные продукты обмена веществ, а также неорганические вещества.

В среднем 1 литр плазмы человека содержит 900—950 г воды, 65—85 г белка и 20 г низкомолекулярных соединений. Плотность плазмы составляет от 1,025 до 1,029, pH — 7,36—7,44.

Существует обширная практика собирания донорской плазмы крови. Плазма отделяется от эритроцитов центрифугированием с помощью специального аппарата, после чего эритроциты возвращаются донору. Этот процесс называется плазмаферезом.

Плазма с высокой концентрацией тромбоцитов (богатая тромбоцитами плазма) находит все большее применение в медицине в качестве стимулятора заживления и регенерации тканей организма. В настоящее время на её основе разработана многофункциональная медицинская методика, используемая в стоматологии и косметологии.

3.2. Форменные элементы

У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40—50 %, а плазма — 50—60 %. Форменные элементы крови представлены эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами:

Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях. Основным фильтром крови является селезёнка (красная пульпа), осуществляющая в том числе и иммунологический её контроль (белая пульпа).

4. Биохимия эритроцита

4.1. Транспорт кислорода кровью

4.2. Созревание эритроцита

4.3. Структурно-метаболические особенности эритроцита

Особенности структурной организации мембраны эритроцитов

Эритроцит окружен плазматической мембраной, структура которой хорошо изучена, идентична таковой в других клетках. Цитоплазматическая мембрана эритроцитов включает бислой фосфолипидов, в то время как белки или «плавают» на поверхности мембран, или пронизывают липиды, обеспечивая прочность и вязкость мембран. Площадь мембраны одного эритроцита составляет около 140 мкм2.

На долю белков приходится примерно 49 %, липидов – 44 %, углеводов –7 %. Углеводы химически связаны либо с белками, либо с липидами и образуют соответственно гликопротеиды и гликолипиды.

Важнейшими компонентами мембраны эритроцитов являются липиды, включающие до 48 % холестерина, 17-28 % – фосфотидилхолина, 13-25 % – сфингомиелина и ряд других фосфолипидов.

Фосфотидилхолин мембраны эритроцитов несет нейтральный заряд, практически не вступает в реакции взаимодействия с положительно заряженными каналами Са2+,, обеспечивая тем самым атромбогенность эритроцитов. Благодаря таким свойствам, как текучесть, пластичность, эритроциты способны проходить через капилляры диаметром

Белки мембраны эритроцита делят на периферические и интегральные. К периферическим белкам относят спектрин, анкирин, белок 4.1., белок р55, адуцин и др. В группу интегральных белков входит фракция 3, а также гликофорины А, В, С, О, Е. Анкирин образует соединение с р-спектрином. В составе эритроцитов обнаружено около 340 мембранных и 250 растворимых белков.

Пластичность эритроцитов связана с фосфорилированием мембранных белков, особенно белков полосы 4.1.

Белок фракции 4.2. – паллидин обеспечивает связывание спектрин-актин-анкиринового комплекса с фракцией 3, относится к группе трансглутаминазных протеинов.

К числу сократительных белков мембраны эритроцитов относятся р-актин, тропомодулин, строматин и тропомиозин.

Гликофорины – интегральные белки мембраны эритроцитов, определяющие отрицательный заряд, способствующий отталкиванию эритроцитов друг от друг и от эндотелия сосуда.

Протеин 3 – основной белок актинов, регулирующий дефосфорилируемость эритроцита.

Как указывалось выше, мембрана эритроцита представляет собой сложный комплекс, включающий определенным образом организованные липиды, белки и углеводы, которые формируют наружный, средний и внутренний слои эритроцитарной мембраны.

Касаясь пространственного расположения различных химических компонентов эритроцитарной мембраны, следует отметить, что наружный слой образован гликопротеидами с разветвленными комплексами олигосахаридов, которые являются концевыми отделами групповых антигенов крови. Липидным компонентом наружного слоя являются фосфатидилхолин, сфингомиелин и неэстерифицированный холестерин. Липиды наружного слоя мембраны эритроцита играют важную роль в обеспечении постоянства структуры мембраны, избирательности ее проницаемости для различных субстратов и ионов. Вместе с фосфолипидами холестерин регулирует активность мембранно-связанных ферментов путем изменения вязкости мембраны, а также участвует в модификации вторичной структуры ферментов. Молярное отношение холестерин / фосфолипиды в мембранах клеток у человека и многих млекопитающих равно 0,9. Изменение этого соотношения в сторону увеличения наблюдается в пожилом возрасте, а также при некоторых заболеваниях, связанных с нарушением холестеринового обмена.

Снижение текучести мембраны эритроцита и изменение ее свойств отмечается также и при увеличении содержания сфингомиелина,

Средний бислой мембраны эритроцита представлен гидрофобными «хвостами» полярных липидов. Липидный бислой обладает выраженной текучестью, которая обеспечивается определенным соотношением между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами гидрофобной части бислоя. Интегральные белки, к которым относятся ферменты, рецепторы, транспортные белки, обладают активностью только в том случае, если находятся в гидрофобной части бислоя, где они приобретают необходимую для активности пространственную конфигурацию. Поэтому любые изменения в составе липидов эритроцитарной мембраны сопровождаются изменением ее текучести и нарушением работы интегральных белков.

Внутренний слой мембраны эритроцита, обращенный к цитоплазме, состоит из белков спектрина и актина. Спектрин является специфическим белком эритроцитов, его гибкие вытянутые молекулы, связываясь с микрофиламентами актина и липидами внутренней поверхности мембраны, формируют своеобразный скелет эритроцита. Небольшой процент липидов во внутреннем слое мембраны эритроцита представлен фосфатидилэтаноламином и фосфатидилсерином. От наличия спектрина зависит подвижность белков, удерживающих двойной бисой липидов.

Одним из важных гликопротеинов является гликофорин, содержащийся как на внешней, так и на внутренней поверхностях мембран эритроцитов. Гликофорин в своем составе содержит большое количество сиаловой кислоты и обладает значительным отрицательным зарядом. В мембране он располагается неравномерно, образует выступающие из мембраны участки, которые являются носителями иммунологических детерминант.

Строение и состояние эритроцитарной мембраны, низкая вязкость нормального гемоглобина обеспечивают значительные пластические свойства эритроцитам, благодаря которым эритроцит легко проходит по капиллярам, имеющим вдвое меньший диаметр, чем сама клетка, и может принимать самые разнообразные формы. Другим периферическим мембранным белком эритроцитов является анкирин, образующий соединение с молекулой Р-спектрина.

Функции эритроцитарной мембраны

Мембрана эритроцитов обеспечивает регуляцию электролитного баланса клетки за счет активного энергозависимого транспорта электролитов или пассивной диффузии соединений по осмотическому градиенту.

В мембране эритроцитов имеются ионно-проницаемые каналы для катионов Na+, K+, для O2, CO2, Cl– HCO3–.

Транспорт электролитов через эритроцитарную мембрану и поддержание его мембранного потенциала обеспечивается энергозависимыми Na+, K+, Ca2+ – АТФ-азными системами.

Мембрана эритроцитов хорошо проницаема для воды при участии так называемых белковых и липидных путей, а также анионов, газообразных соединений и плохо проницаема для одновалентных катионов калия и натрия.

Белковый путь трансмембранного переноса воды обеспечивается при участии пронизывающего мембрану эритроцитов белка «полосы 3», а также гликофорина.

Молекулярная природа липидного пути переноса воды через эритроцитарную мембрану практически не изучена. Прохождение молекул небольших гидрофильных неэлектролитов через эритроцитарную мембрану осуществляется также, как и перенос воды, за счет белкового и липидного путей. Перенос мочевины и глицерина через мембрану эритроцита обеспечивается за счет ферментативных реакций.

Перенос органических анионов через эритроцитарную мембрану обеспечивается, как и транспорт неорганических анионов, при участии белка «полосы 3».

Эритроцитарная мембрана обеспечивает активный транспорт глюкозы, кинетика которого обеспечивается зависимостью Михаэлиса-Ментен. Важная роль в транспорте глюкозы через эритроцитарную мембрану отводится полипептиду полосы 4,5 (белки с ММ 55 кД – возможные продукты распада полипептида полосы 3). Высказывается предположение о наличии специфического липидного окружения у белков – переносчиков сахаров в эритроцитарной мембране.

Неравномерное распределение моновалентных катионов в системе эритроцит – плазма крови поддерживается при участии энергозависимой Na+-помпы, осуществляющей трансмембранный обмен ионов Na+ эритроцитов на ионы К+ плазмы крови в соотношении 3:2. Кроме указанного трансмембранного обмена Na+/K+, Na+ помпа осуществляет еще, по крайней мере, четыре транспортных процесса: Na+→ Na+ обмен; K+→K+обмен; одновалентный вход ионов Na+, сопряженный с выходом К+.

Молекулярной основой Na+ помпы является фермент Na+, K+ –АТФ-аза – интегральный белок, прочно связанный с мембранными липидами, состоящий из 2х полипептидных субъединиц с ММ 80-100кД.

Транспортная система имеет 3 центра, связывающих ионов Na+, локализованных на цитоплазматической стороне мембраны. С наружной стороны мембраны на транспортной системе имеется 2 центра связывания ионов К+. Важная роль в поддержании высокой активности фермента отводится мембранным фосфолипидам.

Функционирование Са2+-помпы обеспечивается нуклеотидами, а также макроэргическими соединениями, преимущественно АТФ, ЦТФ, ГТФ, в меньшей степени ГТФ и ЦТФ.

Как в случае Nа+-помпы, функционирование Са2+помпы в эритроцитах связано с проявлениями активности Са2+, Mg2+ –АТФ-азы. В мембране одного эритроцита обнаруживается около 700 молекул Са2+, Mg2+ –АТФ-азы.

Наряду с барьерной и транспортной функциями, мембрана эритроцитов выполняет рецепторную функцию.

Экспериментально доказано наличие на мембране эритроцитов рецепторов к инсулину, эндотелину, церулоплазмину, а2-макроглобулину, α- и β-адренорецепторов. На поверхности эритроцитов находятся рецепторы к фибриногену, обладающие достаточно высокой специфичностью. Эритроциты также несут на мембране рецепторы к гистамину, ТхА2, простациклину.

В мембране эритроцитов обнаруживаются рецепторы для катехоламинов, снижающих подвижность жирных кислот липидов мембран эритроцитов, а также осмотическую устойчивость эритроцитов.

Установлена перестройка структуры мембраны эритроцитов под влиянием низких концентраций инсулина, гормона роста человека, простагландинов группы Е и Е2.

В мембранах эритроцитов высока и ц – АМФ активность. При увеличении концентраций в эритроцитах ц–АМФ ( до 10–6 М) усиливаются процессы фосфорилирования белков, что приводит в свою очередь к изменению степени фосфорилированности и проницаемости мембран эритроцитов для ионов Са2+.

Эритроцитарная мембрана содержит изоантигены различных систем иммунологических реакций, определяющих групповую принадлежность крови человека по этим системам.

4.4. Антигенная структура эритроцитарной мембраны

Эритроцитарная мембрана содержит различные антигены видовой, групповой и индивидуальной специфичности. Различают два вида изоантигенов эритроцитов, определяющих групповую специфичность крови человек – А и В агглютиногены. Соответственно в плазме или сыворотке крови обнаруживаются две разновидности изоантител – агглютинины α и β. В крови человека не содержатся одноименных агглютиногенов и агглютининов. Их встреча и взаимодействие может возникать при переливании несовместимых групп крови, приводить к развитию агглютинации и гемолиза эритроцитов.

Как известно, I (0) группа крови характеризуется отсутствием в эритроцитах агглютиногенов А и В при наличии в плазме или сыворотке крови агглютининов α и β, встречается у 40-50 % людей стран центральной Европы.

II (А) группа крови характеризуется наличием в мембране эритроцитов агглютиногена А, в то время как в плазме крови содержатся агглютинины β. Указанная группа крови распространена у 30–40 % людей.

III (В) группа крови характеризуется наличием агглютиногена В в мембране эритроцитов, а в плазме или сыворотке крови – наличием агглютининов типа α. Эта группа крови имеет место примерно у 10 % населения.

IV (АВ) группа крови характеризуется наличием в мембране эритроцитов фиксированных А и В агглютиногенов, при этом в плазме или сыворотке крови отсутствуют естественные агглютинины α и β. Данная группа крови встречается у 6 % населения.

Генетический контроль антигенной системы А,В,О мембран эритроцитов представлен генами О, Н, А, В, локализованными в длинном плече 9-й пары хромосом.

Агглютинины α и β относятся к классу Ig M, являются естественными антителами, образуются у ребенка на первом году жизни, достигая максимума к 8 – 10 годам.

Второе место среди антигенных свойств мембран эритроцитов по клинической значимости занимает система Rh – Hr. Впервые Резус-фактор был открыт в 1940 году К. Ландштейнером и А. Винером, содержится в эритроцитах у 85 % людей белой расы. У 15 % людей эти эритроцитарные антигены отсутствуют. В настоящее время установлена липопротеидная природа антигенов данной системы, их насчитывается около 20, они образуют различные комбинации в мембране эритроцитов. Наиболее распространенными резусантигенами являются 6 разновидностей: Rh0 (D), rh’ (C), rh’’ (E), Hr0 (d), hr’ (c), hr’’ (e). Наиболее сильным антигеном этой группы является Rh0 (D).

Антитела системы Rh и Hr – антирезусагглютинины являются приобретенными, иммунными, отсутствуют в крови Rh (-) людей с момента рождения, синтезируются при первом переливании Rh (+) крови Rh (-) реципиенту, а также при первой беременности Rh (-) женщины Rh(+) плодом. При первой беременности эти антитела синтезируются медленно в течение нескольких месяцев в небольшом титре, не вызывая серьезных осложнений у матери и плода. При повторном контакте резус-отрицательного человека с резус-положительными эритроцитами возможен резус-конфликт. Антитела системы Rh – Hr относятся к классу Ig G, поэтому они легко проникают через плацентарный барьер, вызывают реакции агглютинации и гемолиза эритроцитов плода, что сопровождается развитием гемолитической желтухи новорожденных. В случае повторного переливания несовместимой по Rh–антигенам крови донора и реципиента может наблюдаться гемотрансфузионный шок.

Источник