85…Эритроциты

Эритроциты (от греч. erythrós — красный и kýtos — вместилище, здесь клетка), красные кровяные тельца (клетки) крови человека, позвоночных животных и некоторых беспозвоночных (иглокожих). В организме Э. переносят кислород от легких к тканям и двуокись углерода от тканей к легким; кроме того, регулируют кислотно-щелочное равновесие среды, поддерживают изотонию крови и тканей, адсорбируют из плазмы крови аминокислоты, липиды и переносят их к тканям. Зрелые Э. млекопитающих животных и человека лишены ядра, которое имеется на ранних стадиях их развития, т. е. в эритробластах; имеют форму двояковогнутого диска. Содержимое Э. представлено главным образом дыхательным пигментом гемоглобином, обусловливающим красный цвет крови. У птиц, пресмыкающихся, земноводных и рыб Э. содержат ядра. Последние активно функционируют в эритробластах, затем по мере формирования Э. постепенно теряют активность, но сохраняют способность к реактивации. Одновременно из цитоплазмы исчезают рибосомы и другие компоненты, участвующие в синтезе белка. Важную роль в Э. выполняет клеточная (плазматическая) мембрана, пропускающая газы, ионы и воду. На поверхности липопротеидной мембраны находятся специфические антигены гликопротеидной природы — агглютиногены — факторы групп крови, обусловливающие агглютинацию Э. Эффективность функционирования гемоглобина зависит от величины поверхности соприкосновения Э. со средой. Суммарная поверхность всех Э. крови в организме тем больше, чем меньше их размеры. У низших позвоночных Э. крупные (например, у хвостатого земноводного амфиумы — 70 мкм в диаметре), Э. высших позвоночных мельче (например, у козы — 4 мкм в диаметре); у человека диаметр Э. составляет 7,2—7,5 мкм. Количество Э. в крови в норме поддерживается на постоянном уровне (у человека в 1 мм³ крови 4,5—5 млн. Э.). Продолжительность жизни Э. человека в среднем 125 сут (ежесекундно образуется около 2,5 млн. Э. и такое же их количество разрушается). Общее число Э. снижается при анемиях, повышается при полицитемии. При анемиях наблюдаются изменения размеров и формы Э.: появляются крупные (мегалоциты при болезни Аддисона — Бирмера) или мелкие Э., овальные Э. (при гемолитических анемиях) и др

86…В одном литре крови содержится эритроцитов:

• у мужчин (4,5—5,5 млн в 1 мм³ крови),

• у женщин —(3,7—4,7 млн в 1 мм³),

• у новорождённых  (до 6 млн в 1 мм³),

• у пожилых людей — (меньше 4 млн в 1 мм³).

87…Функции эритроцитов

Эритроциты — высокоспециализированные клетки, функцией которых является перенос кислорода из лёгких к тканям тела и транспорт диоксида углерода (CO₂) в обратном направлении. У позвоночных, кроме млекопитающих, эритроциты имеют ядро, у эритроцитов млекопитающих ядро отсутствует.

Наиболее специализированы эритроциты млекопитающих, лишённые в зрелом состоянии ядра и органелл и имеющие форму двояковогнутого диска, обусловливающую высокое отношение площади к объёму, что облегчает газообмен. Особенности цитоскелета и клеточной мембраны позволяют эритроцитам претерпевать значительные деформации и восстанавливать форму (эритроциты человека диаметром 8 мкм проходят через капилляры диаметром 2—3 мкм).

Транспорт кислорода обеспечивается гемоглобином (Hb), на долю которого приходится ≈98 % массы белков цитоплазмы эритроцитов (в отсутствии других структурных компонентов). Гемоглобин является тетрамером, в котором каждая белковая цепь несёт гем — комплекс протопорфирина IX с ионом двухвалентного железа, кислород обратимо кординируется с ионом Fe²⁺ гемоглобина, образуя оксигемоглобин HbO₂:

Hb + O₂ HbO₂

Особенностью связывания кислорода гемоглобином является его аллостерическое регулирование — стабильность оксигемоглобина падает в присутствии 2,3-дифосфоглицериновой кислоты — промежуточного продукта гликолиза и, в меньшей степени, углекислого газа, что способствует высвобождению кислорода в тканях, в нём нуждающихся.

Транспорт углекислого газа эритроцитами происходит с участием карбоангидразы, содержащейся в их цитоплазме. Этот фермент катализирует обратимое образование бикарбоната из воды и углекислого газа, диффундирующего в эритроциты:

H₂O + CO₂ H⁺ + HCO₃^–

В результате в цитоплазме накапливаются ионы водорода, однако снижение pH при этом незначительно из-за высокой буферной ёмкости гемоглобина. Вследствие накопления в цитоплазме ионов бикарбоната возникает градиент концентрации, однако ионы бикарбоната могут покидать клетку только при условии сохранения равновесного распределения зарядов между внутренней и внешней средой, разделённых цитоплазматической мембраной, то есть выход из эритроцита иона бикарбоната должен сопровождаться либо выходом катиона, либо входом аниона. Мембрана эритроцита практически непроницаема для катионов, но содержит хлоридные ионные каналы, в результате выход бикарбоната из эритроцита сопровождается входом в него хлорида (хлоридный сдвиг).