Регуляція вмісту еритроцитів у периферичній

Крові

Вміст еритроцитів у периферичній крові здорової дорослої людини становить 3,5 – 5 *10¹²/л. Зрушення цього показника (як зменшення, так і зростання) викликає небезпечні зміни в організмі людини. Зменшення кількості еритроцитів призводить до порушення транспорту кисню кров’ю, що викликає ішемію органів і тканин. Збільшення кількостіеритроцитів є причиною зростання в'язкості крові, підвищення навантаженняна серце. При значному зростанні в'язкості унеможливлюється рух крові по судинах.

Регуляція вмісту еритроцитів здійснюється за рахунок регуляції їх утворення (еритропоезу)і руйнування (гемолізу).

Механізми утворення еритроцитів

 

Еритроцитиутворюються в кровотворних тканинах: у жовтковому мішку у ембріона, у печінці і селезінці у плода і в червономукістковому мозку кісток у дорослої людини.

В усіх цих органах містяться так звані поліпотентні стовбурові клітини, які є попередниками усіх клітин крові.

Виділяють 6 класів клітин червоного кісткового мозку.

1-й клас - стовбурові клітини (поліпотентні).

2-й клас -напівстовбуровіклітини (частково детерміновані попередники гемопоезу).

3-й клас - еритропоетинчутливіклітини (уніпотентні попередники гемопоезу).

Клітини 1-го,2-го,3-го класів морфологічно не розрізняються.

4-й клас - бласти - еритробласт.

5-й клас -дозріваючі клітини (клітини, що диференціюються) - нормобласт.

У клітинах, що дозрівають відбуваються 2 типи процесів:

· клітини втрачають свої органоїди (ядра, мітохондрій, ендоплазматичний ретикулум);

· відбуваються синтез і накопичення гемоглобіну.

Проеритропласт - має велике ядро, характеризується інтенсивною проліферацією(ділиться кожні 8-12 год).

Базофільний еритробласт - має менші розміри, забарвлюється основними барвниками. На стадії цих клітин з’являється гемоглобін.

Поліхроматофільний еритробласт - має ще менші розміри, забарвлюється і основними, ікислими барвниками. Відбувається накопичення Нb.

Оксифільний еритробласт на початкових стадіях ділиться. Пізніше виникають деструкція ядер, їх зникнення і клітини перестають ділитися. Забарвлюються кислими барвниками. Кількість Нb зростає.

6-й клас - зрілі клітини (диференційовані) - ретикулоцит, еритроцит.

Про інтенсивність еритропоезу свідчить кількість у крові ретикулоцитів. У нормі їх кількість становить 1% від кількості всіх еритроцитів. При активації еритропоезу вміст ретикулоцитів зростає. Але в кожному випадку еритропоез може бути інтенсивнішим, небільше, ніжу 5 - 7 разів, порівняно з вихідним рівнем.

Оскільки істотних депо еритроцитів в організмі немає, ліквідація анемії після крововтрати відбувається, головним чином, за рахунок посилення еритропоезу.Але необхідно враховувати, що інтенсифікація еритропоезу у червоному кістковому мозку починається через 3-5 днів, а в периферичній крові це стане помітним ще пізніше - через 2-3 тижні.

Для утворення еритроцитів потрібні такі фактори кровотворення:

 

· Залізо (длясинтезу гему). Добова потреба в залізі становить 20-25 мг. 95% цієї кількості організм отримує з гемоглобіну еритроцитів, що руйнуються, а 5% (1мг) - зїжею.

· Вітамін В₁₂ - зовнішній фактор кровотворення. Потрапляє в організм з їжею, але всмоктується тільки за наявності внутрішнього фактору кровотворення - фактору Кастла, який виділяється залозами шлунка.

· Фолієва кислота. Потрапляє в організм з рослинною їжею.

Вітамін В₁₂ і фолієва кислота необхідні

для синтезу нуклеїнових кислот і глобіну.

· Вітамін С - бере участь в обміні заліза. Сприяє утворенню гему, посилює дію фолієвої кислоти.

· Вітамін В₆ - утворення гему.

· Вітамін В₂ - утворення ліпідної строми еритроцитів.

· Пантотенова кислота - синтез фосфоліпідів мембрани еритроцитів.

 

Механізми регуляції еритропоезу

1 Нервовий:

- симпатична нервова система стимулює еритропоез;парасимпатична - гальмує.

2 Гуморальний:

- соматотропнийгормон, адренокортикотропний гормон, гормони наднирників(катехоламіни), щитоподібної залози (тироксин) і чоловічістатеві гормони стимулюють еритропоез; жіночі статеві гормони - гальмують.

Названі нервові і гуморальні впливи важливі для кровотворення, але вони діють більш за все не безпосередньо, а за рахунок специфічних попередників «гормонів кровотворення».

Специфічним гуморальним стимулятором еритропоезу є еритропоетин. 80% еритропоетинів утворюється нирками. Було доведено, що у тварин після нефректомії значно знижується рівень еритропоетинів. Синтез еритропоетинів зменшується і при нирковій недостатності. 20% еритропоетинів утворюється макрофагами. Потужним стимулятором утворення еритропоетину є гіпоксія нирки. У перитубулярних клітинах нирок є гемовмісний білок, який здатний з'єднувати кисень. При достатній оксигенації нирок оксиформа гемопротеїну блокує ген, який відповідає за синтез еритропоетину, і він не утворюється. При гіпоксії утворюється дезоксиформа (без кисню) гемопротеїну, яка не здатна блокувати ген, і починається синтез еритропоетину. Крім того, при дефіциті кисню в нирках активується ціла низка чутливих до гіпоксії ферментів, серед яких фосфоліпаза А₂, яка сприяє утворенню простагландинів, у тому числі і простагландинів Е₁ і Е₂, які активують аденілатциклазу і спричиняють зростання вмісту цАМФ, яка посилює синтез і секрецію еритропоетинів.

 

Механізми руйнування еритроцитів

Зрілі еритроцити циркулюють у крові 100 - 120 днів. Після чого фагоцитуються клітинами ретикулоендотеліальноїсистеми кісткового мозку, макрофагами печінки і селезінки. Невелика кількість може гемолізуватися в судинному руслі.

Основним місцем руйнування еритроцитів є селезінка. Але не тільки вона, а й будь-яка інша тканина здатна руйнувати еритроцити, про що свідчить поступове зникнення синців в будь-якій ділянці тіла.

Причиною руйнування (гемолізу) еритроцитів є старіння. При старінні знижується інтенсивність метаболічних процесів: зменшується активність ферментів гліколізу, пентозного циклу; як наслідок, зменшується кількість АТФ, НАД·Н та інших важливих продуктів. Наслідками зниження інтенсивності метаболічних процесів є:

1 Втрата еластичності: еритроцит стає нездатним проходити через вузькі ділянки судинного русла і затримується в них. Однією з таких ділянок є селезінка, де відстань міжтрабекулами становить менше 3 мкм. Тут еритроцити затримуються, уламки клітин і гемоглобінфагоцитуються макрофагами.

2 Зменшення здатності відновлення Fe³⁺ у Fe²⁺ (внаслідок нестачі НАД·Н), що призводить до порушення газотранспортної функції.

3 Оголення наповерхні еритроцитів кінцевих груп сіалових кислот. Макрофаги мають рецептори до цих груп, що сприяє взаємодії і руйнуванню.

У клітинах системи мононуклеарних фагоцитів (макрофагах селезінки, червоного кісткового мозку, клітинах Купфера в печінці) фагоцитовані еритроцити підлягають гемолізу. Гемоглобін розщеплюється на гем і глобін. Із гема утворюється білівердин. Білівердин відновлюється до білірубіну, який називається непрямим (він не розчиняється у воді і дає реакцію з діазореактивом тільки після обробки спиртом) і транспортується в печінку, девзаємодіє з глюкуроновою кислотою. Цей білірубін називається прямим (він розчиняється в воді і дає реакцію з діазореактивом). Прямий білірубін і зовсім невелика кількістьнепрямого вивільнюютьсяз жовчю у тонку кишку, де під впливом ферментів мікрофлори він перетворюється на уробіліноген. Далі можливі 2 шляхи перетворень. Основна маса уробіліногену в товстій кишці перетворюється на стеркобіліноген, який виводиться з калом або з сечею після всмоктування в кров у ділянці верхнього і середнього гемороїдальних сплетень прямої кишки. Менша частина уробіліногену бере участь у так званому печінково-кишковому кругообігу – всмоктується в тонкій кишці, потрапляє у печінку, частково окиснюється, а частково знову надходить через жовчовивідні протоки в кишки.

 

Види гемолізу

Руйнування оболонки еритроцитів, яке супроводжується виходом гемоглобіну в плазму крові, називається гемолізом. Гемолізована кров стає прозорою і називається лаковою.

Залежно від причини,що викликала руйнування еритроцитів, розрізняють такі види гемолізу:

1 Механічний гемоліз. Виникає внаслідок механічного руйнування мембран еритроцитів. Це явище спостерігається, наприклад, при роздавлюванні еритроцитів у судинах стопи (у солдат – маршовий гемоліз) або при струшуванні пробірки з кров’ю.

2 Осмотичний гемоліз. Виникає тоді,коли осмотичний тиск в еритроциті більший,ніж осмотичний тиск плазми крові. У такому випадку вода за законами осмоса надходить в еритроцит, його об’єм зростає і відбувається руйнування мембрани. Причиною осмотичного гемолізу може бути:

· зменшення осмотичного тиску середовища, в якому знаходиться еритроцит (гіпотонічний розчин);

· збільшення осмотичного тиску в самому еритроциті внаслідок збільшення проникності їх мембрани або порушення роботи Na-K-насосів.

3 Хімічний гемоліз – гемоліз, який виникає під впливом речовин, які здатні руйнувати мембрану еритроцитів (ефір, хлороформ, алкоголь, жовчні кислоти, сапонін та ін.)

4 Термічний гемоліз– гемоліз під впливом високих і низьких температур. Наприклад, при заморожуванні крові.

5 Біологічний гемоліз – гемоліз, який розвивається при переливанні несумісної крові, при укусах деяких змій.

 

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1 Нормальна фізіологія / За ред. В.І.Філімонова. – К.: Здоров’я, 1994. – С. 252-258.

2 Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. – М.: Медицина, 1984. - С. 229 – 232, 237 - 239.

3 Физиология человека: В 3 томах. Пер. с англ.; Под ред.

Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996. – Т.2. - С. 422 – 426.

4 Вільям Ф.Ганонг. Фізіологія людини / Переклад з англ. – Львів: Бак, 2002. – С.489-492.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1 Поняття про еритрон.

2 Функції еритроцитів.

3 Кількість еритроцитів. Поняття про еритроцитоз та еритропенію.

4 Методи підрахунку кількості еритроцитів.

5 Форма еритроцитів.

6 Діаметр еритроцитів. Крива Прайса - Джонса.

7 Пластичність еритроцитів.

8 Осмотична резистентність еритроцитів.

9 Швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ). Чинники, що впливають на ШОЕ.

10 Функціональні властивості складових частин еритроцита.

11 Форми і сполуки гемоглобіну.

12 Методи визначення вмісту гемоглобіну в периферичній крові.

13 Показники,які використовують для оцінки еритропоезу.

14 Утворення еритроцитів в організмі.

15 Механізми регуляції еритропоезу.

16 Причини і механізми руйнування еритроцитів.

17 Види гемолізу.

 

 

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

Задача 1 Розрахуйте кисневу ємність крові, якщо кількість гемоглобіну становить 140 г/л. Оцініть отриману величину.

 

Задача 2 У щура щоденно брали для дослідження 2 мл крові. Через 2 тижні кількість гемоглобіну і еритроцитів в його крові збільшилася. Поясніть чому.

 

Задача 3 Чому дорівнює кількість гемоглобіну крові, 1 літр якої транспортує 174,2 мл кисню. Оцініть отриману величину.

 

Задача 4 Чому при деяких видах анемії одним із ефективних

методів лікування є спленектомія?

 

Задача 5 У жінки масою 70 кг кількість крові становить 4,9 л;

гематокрит – 32%, кількість еритроцитів– 3,0· 10¹²/л,

гемоглобіну – 105 г/л, колірний показник – 1,0; мінімальна

осмотична резистентність (NaCl) – 0,38%, максимальна –

0,34%. Оцініть наведені показники. Про що свідчить такий

аналіз крові?

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1 Який показник віддзеркалює відносний вміст гемоглобіну у кожному окремому еритроциті:

А швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ);

В гематокрит;

С діаметр еритроцитов;

D крива Прайса-Джонса;

E кольоровий показник;

F правильної відповіді немає?

2 Ретикулоцити є молодими незрілими формами:

А еритроцитів;

В лімфоцитів;

С нейтрофілів;

D моноцитів;

Е тромбоцитів;

F базофілів;

G еозинофілів;

H правильної відповіді немає.

3 Назвіть 1 орган, у якому відбувається фізіологічне

руйнування еритроцитів:

А червоний кістковий мозок;

В лімфатичні вузли;

С печінка;

D селезінка;

Е легені;

F нирки;

G тимус;

H правильної відповіді немає.

4 Назвіть випадки, в яких зменшується величина гематокриту:

А збільшення вмісту еритроцитів в одиниці об’єму крові;

В зменшення вмісту еритроцитів в одиниці об’єму крові;

С зменшення об’єму плазми крові;

D збільшення об’єму плазми крові;

H правильної відповіді немає.

5 Який вид гемолізу буде спостерігатися при дії гіпотонічних розчинів:

А хімічний;

В біологічний;

С осмотичний;

D термічний;

Е правильної відповіді немає?

6 Чому в нормі дорівнює швидкість осідання еритроцитів у

чоловіків:

А 0 -1%;

В 1 -10 %;

С 2 – 10 мм/год.;

D 2 – 15 мм/год.;

Е 7 – 15 мм/год.;

F правильної відповіді немає?

7 Назвіть умови, в яких збільшується ШОЕ:

А збільшується кількість еритроцитів;

В зменшується кількість еритроцитів;

С збільшується кількість глобулінів;

D зменшується кількість глобулінів;

Е збільшується кількість альбумінів;

F зменшується кількість альбумінів.

8 Яка тривалість циркуляції еритроцитів у крові:

А 2 – 3 місяці;

В 5 – 6 місяців;

С 100 – 120 днів;

D 40 – 50 днів;

Е. 1 рік;

F правильної відповіді немає?

9 Назвіть фактори, які посилюють еритропоез:

А андрогени;

В естрогени;

С соматотропін;

D адреналін;

Е тироксин;

F правильної відповіді немає.

10 Назвіть основну функцію еритроцитів:

А дихальна;

В захисна;

С імунна;

Д трофічна;

Е енергетична;

F правильної відповіді немає.

11 Чому дорівнює киснева ємність крові (КЄК) пацієнта, гемоглобін якої дорівнює 100 г/л:

А 100 мл;

В 125 мл;

С 134 мл;

D 146 мл;

Е правильної відповіді немає?

12 Назвіть без'ядерні клітини крові:

А лімфоцити;

В моноцити;

С базофіли;

D нейтрофіли;

Е еритроцити;

F правильної відповіді немає.

13 При зростанні в еритроциті концентрації 2,3 ДФГ кількість кисню,що переноситься гемоглобіном:

А зменшується;

В збільшується;

С не змінюється.

14 Як називається сполука гемоглобіну з вуглекислим газом:

А оксигемоглобін;

В дезоксигемоглобін;

С карбоксигемоглобін;

D карбгемоглобін;

Е метгемоглобін;

F правильної відповіді немає?

 

 

ТЕМА 3 ГРУПИ КРОВІ