Рефлекторная дуга. Морфологические и физиологические особенности эритроцитов

Морфологические и физиологические  особенности эритроцитов.  

Эритроциты возникли в процессе эволюции как клетки, содержащие дыхательные пигменты, которые  осуществляют перенос кислорода  и диоксида углерода. Зрелые эритроциты у рептилий, амфибий, рыб и птиц имеют ядра. Эритроциты млекопитающих - безъядерные; ядра исчезают на ранней стадии развития в костном мозге. Эритроциты могут быть в форме двояковогнутого диска, круглые или овальные (овальные у лам и верблюдов), диаметр составляет 0,007 мм, толщина - 0,002 мм ,. В 1 мм3 крови человека содержится 4,5-5 млн эритроцитов. Общая поверхность всех эритроцитов, через которую происходит поглощение и отдача О2 и СО2, составляет около 3000 м2, что в 1500 раз превышает поверхность всего тела.

Каждый эритроцит  желтовато-зелёного цвета, но в толстом  слое эритроцитарная масса красного цвета (греч. Erytros - красный). Красный  цвет крови обусловлен наличием в  эритроцитах гемоглобина.

Образуются эритроциты в красном костном мозге. Средняя продолжительность их существования составляет примерно 120 сут., разрушаются они в селезёнке и в печени, лишь небольшая их часть подвергается фагоцитозу в сосудистом русле.

Эритроциты, находящиеся  в сосудистом русле, неоднородны. Они различаются по возрасту, форме, размеру, устойчивости к неблагоприятным факторам. В периферической крови одновременно находятся молодые, зрелые и старые эритроциты. Молодые эритроциты в цитоплазме имеют включения - остатки ядерной субстанции и называются ретикулоцитами. В норме ретикулоциты составляют не более 1% от всех эритроцитов, повышенное их содержание указывает на усиление эритропоэза.

Двояковогнутая  форма эритроцитов обеспечивает большую площадь поверхности, поэтому  общая поверхность эритроцитов в 1,5-2,0 тысячи раз превышает поверхность тела животного. Часть эритроцитов имеют шарообразную форму с выступами(шипиками), такие эритроциты называются эхиноцитами. Некоторые эритроциты - куполообразной формы - стомациты.

Эритроцит состоит  из тонкой сетчатой стромы, ячейки которой заполнены пигментом гемоглобином и более плотной оболочки.

Оболочка эритроцитов, как и всех клеток, состоит из двух молекулярных липидных слоёв, в  которые встроены белковые молекулы. Одни молекулы образуют ионные каналы для транспорта веществ, другие являются рецепторами, или имеют антигенные свойства. В мембране эритроцитов высокий уровень холинэстеразы, что предохраняет их от плазменного(внесинаптического) ацетилхолина.

Через полупроницаемую  мембрану эритроцитов хорошо проходят кислород и углекислый газ, вода, ионы хлора, бикарбонаты. Ионы калия и натрия проникают через мембрану медленно, а для ионов кальция, белковых и липидных молекул мембрана не проницаема. Ионный состав эритроцитов отличается от состава плазмы крови: внутри эритроцитов поддерживается более высокая концентрация  ионов калия и меньшая натрия, чем в плазме крови. Градиент концентраций указанных ионов сохраняется за счет работы натрий-калиевого насоса. 

Морфология  эритроцитов:

Изменение формы, размеров, окраски эритроцитов лежит в основе классификации анемий.

Уменьшение диаметра эритроцитов, микроцитоз, наблюдается  при железодефицитных и гемолитических анемиях.

Увеличение диаметра эритроцитов, макроцитоз, наблюдается  при В12- и фолиеводефицитных анемиях  (витаминодефицитные анемии). При гипопластических анемиях также может наблюдаться макроцитоз.

Изменение формы  эритроцитов (пойкилоцитоз — эритроциты имеют разную форму) может наблюдаться  при железодефицитной анемии, некоторых  гемоглобинопатиях (серповидно-клеточная анемия, талассемия).

Самая лучшая форма  для эритроцита — это форма  двояковогнутого диска. При такой  форме эритроцит лучше всего  переносит кислород. Самый лучший размер — 7 мкм. Если он будет меньше, хуже будет переноситься кислород; если больше — эритроциты будут меньше жить. Существенную часть своей жизни они проведут в костном мозгу, кроме того, такие крупные клетки быстрее разрушатся в селезенке.

Окраска эритроцитов  чаще зависит от насыщения их гемоглобином (гипер- и гипохромия). Полихроматофилия наблюдается при усилении эритропоэза (например, после геморрагической анемии). 

Функции эритроцитов:

1. перенос кислорода от лёгких к тканям и диоксида углерода от тканей к лёгким.

2. поддержание рН крови (гемоглобин и оксигемоглобин составляют одну из буферных систем крови)

3. поддержание ионного гомеостаза за счёт обмена ионами между плазмой и эритроцитами.

4. участие в водном и солевом обмене.

5. адсорбция токсинов, в том числе продуктов распада белка, что уменьшает их концентрацию в плазме крови и препятствует переходу в ткани

6. участие в ферментативных процессах, в транспорте питательных веществ - глюкозы, аминокислот. 

Количественные  изменения эритроцитов.

Нормальное количество:

у мужчин— (4,0-5,5)х1012 /л

у женщин— (3,7-4,7)х1012/л

у новорожденных— (3,9-5,5)х1012/л

в двухмесячном возрасте — (2,7-4,9) х1012/л

в возрасте 6-12 лет— (4,0-5,2) х10 12/л 

Благодаря особой форме общая поверхность всех эритроцитов достигает 3000 м2 и превышает  поверхность тела человека в 1500 раз. Суточное колебание количества эритроцитов составляет, примерно, ± 0,5х 10 12/л. Физиологические увеличения числа эритроцитов могут быть связаны с интенсивной мышечной работой, эмоциональным возбуждением, потерей жидкости при повышенном потоотделении; снижение — при обильном питье и после приема пищи. Сдвиги эти носят кратковременный характер и связаны с перераспределением эритроцитов в организме или же с разжижением (сгущением) крови. Выброс дополнительного количества эритроцитов в кровяное русло осуществляется за счет клеток, депонированных в селезенке.  

Выраженное увеличение числа эритроцитов в периферической крови может быть вызвано заболеваниями  системы крови (первичный эритроцитоз) или же является симптомом, чаще всего, связанным с кислородным голоданием тканей (вторичный эритроцитоз).  

Понижение числа  эритроцитов в крови — основной лабораторный признак анемии. Он возникает  при острых кровопотерях, гемолитической анемии и некоторых других формах малокровия. При хронических кровопотерях количество эритроцитов может быть нормальным или незначительно сниженным. Целесообразно у таких больных определять содержание гемоглобина и вычислять цветной показатель.  
 
 

Вопрос 3.   

Любая физическая нагрузка вызывает повышение потребности мышечной, сердечно-сосудистой и других систем организма в кислороде. В тканях накапливаются продукты окисления, они испытывают нехватку кислорода.

Нахождение под  водой вызывает задержку дыхания, таким  образом прекращается доступ кислорода  в легкие, кровь в малом кругу  кровообращения не обогощается кислородом,из крови (гемоглобина)не удаляеться углекислый газ, в крови резко повышается уровень метгемоглобина. Возникает порочный круг, из которого можно выбраться только с помощью подачи в легкие кислорода. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   Список литературы: 
 

1. «Основы физиологии человека» Учебник для высших учебных заведений под редакцией  Б.И.Ткаченко 1994г.
2. «Физиология человека» под редакцией Р.Шмидта и Г.Тевса 1985г.
3. «Биология: Большой справочник для школьника и поступающих в вузы» А.С.Батуев, М.А. Гуленкова, А.Г.Еленевский 1999г.
4. «Физиология человека» Г.И.Косицкий 1985г.
5. «Биология» в трех томах Д.Тейлор, Н.Грин,  У.Стаут.
6. «Основы физиологии» П.Стерки 1984г.
7. Основы физиологии и этологии животных» В.Ф.Лысов, В.И. Максимов 2004г.
8. «Физиология крови» В.Ф. Киричук 1999г.