Еритроцит: структура, форма и функция. Характеристики на структурата на червените кръвни клетки

Еритроцитите, чиято структура и функции разглеждаме в нашата статия, е най-важният компонент на кръвта. Именно тези клетки извършват обмен на газ, като осигуряват дишане на клетъчно и тъканно ниво.

Еритроцит: структура и функция

Кръвоносната система на хората и бозайниците се характеризира с най-съвършената структура в сравнение с други организми. Състои се от четирикамерно сърце и затворена система от съдове, през които кръвта непрекъснато циркулира. Тази тъкан се състои от течен компонент - плазма и редица клетки: еритроцити, левкоцити и тромбоцити. Всяка клетка играе своята роля. Структурата на човешкия еритроцит се дължи на изпълняваните функции. Това се отнася до размера, формата и обема на данните. кръвни клетки.

Характеристики на структурата на червените кръвни клетки

Червените кръвни клетки имат формата на бикунален диск. Те не могат да се движат самостоятелно в кръвния поток, като левкоцити. За тъканите и вътрешните органи те идват чрез работата на сърцето. Еритроцити - прокариотни клетки. Това означава, че те не съдържат украсено ядро. В противен случай те не могат да пренасят кислород и въглероден диоксид. Тази функция се извършва поради наличието на специална субстанция в клетките - хемоглобин, който също определя червения цвят на човешката кръв.

Хемоглобинова структура

Структурата и функцията на червените кръвни клетки се дължи до голяма степен на особеностите на това вещество. Хемоглобинът се състои от два компонента. Това е железен компонент, наречен хем, и глобинов протеин. За първи път английският биохимик Макс Фердинанд Перус успя да дешифрира пространствената структура на това химическо съединение. За това откритие през 1962 г. той получава Нобелова награда. Хемоглобинът е член на хромопротеиновата група. Те включват комплексни протеини, състоящи се от прост биополимер и протетична група. За хемоглобина тази група е хем. Тази група включва също растения с хлорофил, което осигурява процеса на фотосинтеза.

Как се осъществява обменът на газ?

При хора и други животни с хорда, хемоглобинът се намира вътре в еритроцитите, а при безгръбначните се разтваря директно в кръвна плазма. Във всеки случай, химичният състав на този комплексен протеин позволява образуването на нестабилни съединения с кислород и въглероден диоксид. Наситената с кислород кръв се нарича артериална. Той е обогатен с този газ в белите дробове.

От аортата, тя отива до артериите, а след това до капилярите. Тези най-малки съдове пасват на всяка клетка в тялото. Тук еритроцитите даряват кислород и придават основния продукт на дишането - въглероден диоксид. С кръвния поток, който вече е венозен, те отново влизат в белите дробове. В тези органи се извършва обмен на газ в най-малките мехурчета - алвеолите. Тук хемоглобинът се отделя въглероден диоксид който се отделя от тялото чрез издишване и кръвта отново се насища с кислород.

Такива химични реакции се причиняват от наличието на двувалентно желязо в хема. В резултат на съединението и разлагане, последователно се образуват хидрокси- и карбхемоглобин. Но комплексният протеин на еритроцитите може да образува и устойчиви съединения. Например, в случай на непълно изгаряне на горивото въглероден оксид който образува с хемоглобин карбоксихемоглобин. Този процес води до смърт на червените кръвни клетки и отравяне на тялото, което може да бъде фатално.

Какво е анемия

Недостиг на въздух, осезаема слабост, шум в ушите, забележима бледност на кожата и лигавиците може да означава недостатъчно количество хемоглобин. Степента на нейното съдържание варира в зависимост от пола. За жените тази цифра е 120-140 г на 1000 мл кръв, а при мъжете достига 180 г / л. Съдържанието на хемоглобин в кръвта на новородените е най-голямо. Тя надвишава тази цифра при възрастни, достигайки 210 g / l.

Недостигът на хемоглобин е сериозно състояние, наречено анемия или анемия. Тя може да бъде причинена от липсата на витамини и железни соли в хранителните продукти, склонност към консумация на алкохол, ефекта от радиационно замърсяване върху организма и други отрицателни фактори на околната среда.

Намалението на хемоглобина може да се дължи на природни фактори. Например при жените причината за анемията може да бъде менструалния цикъл или бременността. Впоследствие количеството на хемоглобина се нормализира. Временно намаление на този показател се наблюдава и при активни донори, които често даряват кръв. Но увеличеният брой на червените кръвни клетки също е доста опасен и нежелателен за организма. Това води до увеличаване на кръвната плътност и образуването на кръвни съсиреци. Често увеличението на този показател се наблюдава при хората, живеещи в планинските райони.

Нормализира нивата на хемоглобина, евентуално яде храни, които съдържат желязо. Те включват черен дроб, език, говеждо месо, заек, риба, черен и червен хайвер. Продуктите от растителен произход също съдържат необходимия микроелемент, но желязото в тях се абсорбира много по-трудно. Те включват бобови растения, елда, ябълки, меласа, червени чушки и зеленчуци.

Форма и размер

Структурата на червените кръвни клетки се характеризира предимно с тяхната форма, което е доста необичайно. Наистина изглежда като диск, вдлъбнат от двете страни. Тази форма на червени кръвни клетки не е случайна. Той увеличава повърхността на червените кръвни клетки и осигурява най-ефективно проникване на кислород в тях. Тази необичайна форма допринася за увеличаване на броя на тези клетки. Така, в нормален 1 кубичен мм човешка кръв съдържа около 5 милиона червени кръвни клетки, което също допринася за най-добрия обмен на газ.

Структурата на жабата на червените кръвни клетки

Учените отдавна установяват, че човешките червени кръвни клетки имат структурни характеристики, които гарантират най-ефективния обмен на газ. Това се отнася за формата, количеството и вътрешното съдържание. Това е особено очевидно при сравняване на структурата на червените кръвни клетки на човек и жаба. В последните червените кръвни клетки са овални и съдържат ядро. Това значително намалява съдържанието на дихателните пигменти. Червените кръвни клетки на жабата са много по-големи от човешките, поради което концентрацията им не е толкова висока. За сравнение: ако човек има повече от 5 милиона кубични мм, то тази цифра за земноводните достига 0,38.

Еритроцитна еволюция

Структурата на човешките еритроцити и жаби ни позволява да направим изводи за еволюционните трансформации на такива структури. Респираторните пигменти се намират и в най-простите цилиати. В кръвта на безгръбначните те се съдържат директно в плазмата. Но значително увеличава плътността на кръвта, което може да доведе до образуването на кръвни съсиреци в съдовете. Ето защо, с течение на времето, еволюционните трансформации вървяха в посоката на появата на специализирани клетки, формирането на тяхната биконкална форма, изчезването на ядрото, намаляване на техния размер и увеличаване на концентрацията.

Онтогенеза на червените кръвни клетки

Еритроцитите, чиято структура има редица характерни черти, запазва своята жизнеспособност за 120 дни. По-нататък следва унищожаването им в черния дроб и далака. Основният човешки кръвообразуващ орган е червен костен мозък. В него непрекъснато възниква образуването на нови червени кръвни клетки от стволови клетки. Първоначално те съдържат ядро, което, докато узрява, се разрушава и замества с хемоглобин.

Характеристики на кръвопреливане

В живота на човек често има ситуации, при които е необходимо преливане на кръв. За дълго време такива операции доведоха до смъртта на пациентите, но истинските причини за това оставаха загадка. Едва в началото на 20 век е установено, че за всичко е виновен еритроцитът. Структурата на тези клетки определя човешката кръвна група. Има само четири от тях и те се отличават със системата AB0.

Всеки от тях се отличава със специален вид протеинови вещества, съдържащи се в червените кръвни клетки. Те се наричат ​​аглутининови. При хора с първа кръвна група те липсват. С второто - имат аглутинина А, а третата - Б, а четвъртата - АВ. В същото време, кръвната плазма съдържа аглутининови протеини: алфа, бета или и двете. Комбинацията от тези вещества определя съвместимостта на кръвните групи. Това означава, че едновременното присъствие на аглутинин А и аглутинин алфа в кръвта е невъзможно. В този случай червените кръвни клетки се прилепват заедно, което може да доведе до смърт на организма.

Какво е Rh фактор

Структурата на човешкия еритроцит определя изпълнението на друга функция - дефиницията на Rh фактор. Тази характеристика също така се взема под внимание по време на кръвопреливане. При Rh-позитивните хора на еритроцитната мембрана е специален протеин. Повечето от тези хора в света - повече от 80%. При Rh - отрицателните хора нямат такъв протеин.

Каква е опасността от смесване на кръв с червени кръвни клетки от различни видове? По време на бременността, Rh-негативната жена може да получи фетални протеини в кръвта си. В отговор тялото на майката ще започне да произвежда защитни антитела, които ги неутрализират. По време на този процес еритроцитите на Rh-позитивния плод се унищожават. Съвременната медицина е създала специални лекарства, за да предотврати този конфликт.

Червените кръвни клетки са червени кръвни клетки, чиято основна функция е прехвърлянето на кислород от белите дробове към клетките и тъканите и въглеродния диоксид в обратна посока. Тази роля е възможна благодарение на биконкавната форма, малкия размер, високата концентрация и наличието на хемоглобин в клетката.