Что переносит гемоглобин: повышенный уровень у женщины, у ребенка, у мужчины

Почему кровь красная | Наука и жизнь

Если про кого-то говорят, что у него голубая кровь, все понимают, что это метафора: голубая кровь означает знатное, аристократическое происхождение. Но какой бы ты ни был аристократ, настоящая кровь у тебя всё равно красная. Такая же красная она у собак, лошадей, китов и слонов, у воробьёв и лягушек, у змей и акул — в общем, почти у всех животных. Однако мы не зря сказали «почти». В природе есть существа, у которых кровь в буквальном смысле голубая — это мечехвосты, императорские скорпионы, обыкновенные мухоловки и много других членистоногих; ещё голубая кровь течёт в сосудах некоторых осьминогов, кальмаров и улиток. А ещё есть ящерицы под названием зеленокровные сцинки — у них, как можно догадаться, кровь зелёная. А в антарктических морях плавают белокровные рыбы — у них кровь бесцветная либо слегка желтоватая. Чтобы разобраться в этих голубых, зелёных и прочих цветах крови, хорошо бы сначала понять, почему у нас-то она красная.

Структура гемоглобина. Гемоглобин состоит из четырёх субъединиц: двух альфа- (окрашены красным) и двух бета-глобинов (окрашены синим). Каждый глобин держит по одному гему с атомом железа (гемы окрашены зелёным). Когда с гемоглобином связывается первая молекула кислорода, структура всего белка слегка меняется, так что оставшимся свободным гемам становится проще связывать кислород. Рисунок: Richard Wheeler/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0.

Одни из обладателей голубой крови мечехвосты — чрезвычайно древние морские членистоногие. Они почти не менялись последние 445 млн лет, а один из четырёх ныне живущих видов, как считается, почти идентичен мечехвостам, ползавшим по морскому дну около 230 млн лет назад. Современные мечехвосты вырастают до 60 см, питаясь разными донными позвоночными и выползая для размножения на песчаные берега. Фото: ru.depositphotos.com/iviktor2013.

Шиповатая белокровка из семейства Channichthyidae, или Белокровковых, — одна из рыб с бесцветной кровью. Живёт у берегов Антарктиды на глубине от 4 до 600 метров. Фото: Marrabbio2/Wikimedia Commons3.

Многощетинковых червей, или полихет, насчитывают более 10 тысяч видов, и лишь три из них, относящиеся к роду Magelona, обзавелись гемэритрином в качестве газотранспортного белка и пурпурной кровью. На фото: полихета Magelona johnstoni. Фото: Hans Hillewaert/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.

‹

›

В крови плавает огромное количество разнообразных белков и клеток, но красным цветом она обязана только одной молекуле — гемоглобину. Мы с вами помним, что гемоглобин представляет собой сложный белок, который содержится в красных кровяных клетках, или эритроцитах, и что он нужен для дыхания. Когда кровь приходит в лёгкие, гемоглобин связывает кислород и уносит его к другим органам: кислород нужен для биохимических реакций, которые обеспечивают клетку энергией. В ходе этих реакций образуется углекислый газ, который частично связывает освободившийся от кислорода гемоглобин; большая часть СО₂ просто растворяется в крови и в таком виде уходит к лёгким.

Гемоглобин — очень большой белок, собранный из четырёх белков поменьше: двух альфа-глобинов и двух бета-глобинов. Каждый из глобинов держит по одному гему. Гем — сложная органическая молекула с атомом железа. Именно железо в геме связывает кислород и углекислый газ. Поскольку гемов в одном гемоглобине четыре штуки, то за один раз гемоглобин может перенести четыре молекулы кислорода.

Как раз железо и даёт крови красный цвет: гемоглобин поглощает световые волны синего и зелёного диапазона, отражая красные, — их мы и видим. Оттенок цвета меняется в зависимости от того, насколько кровь насыщена кислородом, то есть как много гемов несёт с собой О₂. Ответ на вопрос, почему так получается, нужно искать в особенностях взаимодействия атомов, образующих гем. Молекула гема потому и сложна, что атом железа должен быть в таком окружении, чтобы он не только легко присоединял кислород, но и легко отдавал. Когда кислород соединяется с железом, свойства этого комплекса изменяются так, что мы видим ярко-красный цвет; когда же кислород уходит, гемоглобин начинает поглощать больше «красных» волн, становясь для нас более тёмным. Поэтому венозная кровь, бедная кислородом, темнее артериальной.

Гемоглобин — не единственный белок, который можно использовать для транспорта кислорода; такую же работу выполняют белки гемоцианины, гемэритрины и эритрокруорины с хлорокруоринами. Очень многие членистоногие и моллюски пользуются гемоцианинами, которые просто плавают у них в крови (специальных кровяных клеток для газообмена, подобных нашим эритроцитам, у них нет). Гемоцианины несут в гемах не железо, а медь — она связывает кислород и она же придаёт крови синий или голубой цвет. Кольчатые черви и некоторые членистоногие используют для переноса белки эритрокруорины — они во многом похожи на гемоглобины, в их гемах сидит железо, и кровь получается красной. Но среди кольчатых червей есть четыре семейства полихет, или многощетинковых червей, живущих на морском дне. В их крови кислород переносят белки хлорокруорины, в состав которых тоже входит железо, и кровь у этих полихет красная, но если её разбавить, она зеленеет. (Отсюда и название белков: «хлоро» в переводе с греческого означает зелёный.) Система химических связей в молекуле хлорокруоринов такова, что они отражают не только красный, но и частично зелёный свет.

Наконец, есть морские животные, называемые сипункулидами и приапулидами, — в их крови плавают гемэритрины. Название вводит в заблуждение — никакого гема в них нет, а два атома железа, которые связывают кислород, прикреплены прямо к молекуле белка. Гемэритрины придают крови фиолетовый цвет. Такая же фиолетовая гемэритриновая кровь есть у некоторых плеченогих (ещё одна самостоятельная группа морских животных) и у червей рода Magelona из уже упоминавшихся полихет.

А что же зеленокровные сцинки — у них тоже зелёные белки? А вот и нет: кислород у них переносит обычный красный гемоглобин. Просто в крови у этих ящериц много зелёного пигмента биливердина. Биливердин — результат утилизации гемоглобинового гема: как и всякий белок, гемоглобин рано или поздно выходит из строя и разрушается ферментами печени, костного мозга и селезёнки. Биливердин превращается в красно-оранжевый билирубин; и тот и другой поступают в желчь, придавая ей зеленовато-жёлтый оттенок. Потом билирубин вместе с желчью поступает в кишечник и выводится из организма. Зеленоватый цвет синяков на коже получается тоже из-за биливердина, который образуется в месте удара из разрушающегося гемоглобина.

Биливердин достаточно ядовит; какое-то его количество в крови есть всегда, но организм старается как можно быстрее от него избавляться. Исключение — зеленокровные сцинки, обитающие в Папуа — Новой Гвинее: биливердина в их крови столько, что красного гемоглобина уже не видно; человек с таким количеством биливердина в крови давно был бы мёртв. Вероятно, с помощью ядовитого пигмента сцинки защищаются от паразитов и хищников.

А вот в крови белокровных рыб нет ни гемоглобина, ни каких-то других газотранспортных белков. Эти рыбы живут в экстремально холодной воде температурой от –1,8°С до 2°С, а чем вода холоднее, тем больше в ней растворено кислорода. Считается, что весь необходимый рыбам кислород поступает из воды через жабры и кожу прямо в кровь; вероятно, чтобы кровь лучше насыщалась О₂, белокровные рыбы избавились от чешуи. Их кровеносные сосуды шире, объём крови больше, сама кровь не такая вязкая, как у других рыб такого же размера, а сердце в несколько раз мощнее. Всё вместе позволяет снабжать органы нужным количеством кислорода.

У насекомых кровь называют гемолимфой, и она у них бесцветная или желтовато-бесцветная. (Строго говоря, гемолимфой называют кровь вообще всех членистоногих и ещё некоторых других животных.) Здесь дело немного в другом, а именно в том, что насекомым кровь вообще не нужна для дыхания. Их дыхательная система — это множество разветвлённых трахей, пронизывающих всё тело. Трахеи открываются наружу отверстиями-дыхальцами; кислород поступает непосредственно к внутренним органам, а углекислый газ по тем же трахеям уходит наружу. С такой вентиляцией гемолимфа избавлена от газотранспортной функции, но в остальном она занимается тем же, что и обычная кровь: переносит питательные вещества, отводит от органов и тканей метаболический мусор, выполняет иммунную функцию и так далее. При этом кровеносные сосуды у насекомых не замкнуты, гемолимфа выходит из них в полость тела. Давление гемолимфы используется для некоторых движений, например, чтобы расправить крылья или развернуть хоботок.

Что же до аристократической голубой крови, то считается, что это выражение возникло в средневековой Испании, во времена арабского завоевания. Завоеватели были смуглокожими, а на тёмной коже плохо видны вены — в отличие от светлой кожи, под которой вены выглядят голубоватыми линиями. Чем светлее кожа, тем лучше видны вены. Испанский аристократ, желая показать, что его род никогда не смешивался с пришельцами из Северной Африки, демонстрировал белые руки с «голубой кровью» — признак истинной знатности. И так же, кстати говоря, можно было отличить человека низкого происхождения, который работает в поле, покрываясь грязью и загаром, от человека высокого происхождения, не утруждающего себя физической работой на открытом воздухе.

***

Кроме кислорода (О₂) и углекислого газа (СО₂), гемоглобин связывает угарный газ (СО), причём угарный газ соединяется с гемоглобиновым гемом в 250 раз сильнее, чем кислород. Когда в воздухе появляется угарный газ, гемоглобин хватает в первую очередь его и уже не отпускает. Чем больше угарного газа, тем меньше молекул гемоглобина, способных переносить кислород; остаётся только ждать, когда испорченный гемоглобин разрушится и в крови появятся новые эритроциты с новым гемоглобином. Большие концентрации угарного газа быстро вызывают потерю сознания и смерть; он тем более опасен, что у него нет ни цвета, ни запаха, и потому обнаружить его присутствие без специальных приборов невозможно.

Ещё один газ, который переносит гемоглобин, — монооксид азота NO. Он связывается не с гемом, а непосредственно с белками глобинами. NO — важный физиологический регулятор: он служит сигналом при общении клеток друг с другом, расслабляет стенки кровеносных сосудов, участвует в иммунных реакциях и выполняет ещё ряд функций.

Кровь мамонтов обладала свойствами антифриза

3 мая 2010

Подпись к фото,

Особенности крови позволили мамонтам свободно перемещаться в поисках новых мест обитания

Группа международных ученых обнаружила, что кровь мамонтов обладала свойствами природного антифриза. Даже при очень низких температурах их гигантские тела снабжались кислородом, поскольку кровь у мамонтов обладала уникальными свойствами и не замерзала.

Журнал Nature Genetics сообщает, что ученые пришли к таким выводам после того, как восстановили белки крови шерстистого мамонта – вымершего вида из семейства слоновых.

Этот белок крови, более известный в обиходе как гемоглобин, находится в красных кровяных клетках, где он связывает и переносит молекулы кислорода.

Ученые обнаружили, что мамонты обладали генетическими адаптационными возможностями, благодаря которым их гемоглобин высвобождал молекулы кислорода даже при низких температурах. Обычно при очень низких температурах гемоглобин теряет эту способность.

Ученые проследили свойства генов гемоглобина в ДНК трех сибирских мамонтов возрастом 10 тыс. лет, тела которых сохранились в вечной мерзлоте.

“Путешествие во времени”

Синтезировав ДНК мамонтов в РНК – молекулу, похожую на ДНК и играющую ключевую роль в производстве протеинов – ученые фактически совершили путешествие во времени. “Полученные нами молекулы гемоглобина ничем не отличаются от тех, что мы получили бы, если бы взяли анализ крови у живого мамонота”, – говорит один из авторов исследования Кевин Кемпбелл из университета Манитобы в Канаде.

Ученые затем подвергли испытаниям восстановленные протеины крови мамонта и обнаружили некоторые исключительные особенности гемоглобина, позволяющие доставлять кислород в органы тела мамонта даже при низких температурах.

Кровь живущих сейчас слонов такими свойствами не обладает.

“Было удивительно восстановить сложный протеин вымерших существ и обнаружить важные изменения, которые отличают их от любых ныне живущих животных,” – говорит один из авторов исследования Алан Купер, директор австралийского центра изучения древней ДНК университета Аделаиды.

Если бы мамонты не обладали этими генетически обусловленными адаптационными способностями, они теряли бы больше энергии зимой, что вынуждало бы возмещать израсходованную энергию, потребляя больше пищи.

Ученые говорят, что эти генетические особенности были крайне важными, так как они позволили предкам мамонтов свободнее перемещаться в поисках новых мест обитания, и холодный климат не препятствовал их миграции.

Гемоглобин углекислого газа – Справочник химика 21

    Глюкоза играет важную роль в жизнедеятельности человека и животных. В количестве 5—6 г у взрослого человека она содержится в крови и спинномозговой жидкости. Кровь разносит глюкозу по всем клеткам тела, в которых в результате сложнейших последовательно происходящих реакций с различными химическими соединениями она превращается в углекислый газ и воду, используя выделяющуюся при этом энергию. В этом и заключена суть дыхания к клетке подводится гемоглобином вдыхаемый кислород, который окисляет глюкозу в углекислый газ и воду, выбрасываемые затем организмом. [c.148]









    Из тканей гемоглобин выносит углекислый газ, молекулы которого присоединяются к аминогруппам, содержащимся в полипептидных цепях.  [c.651]

    Таким образом, если рассмотреть эту цепочку единым взглядом, то получается следующая картина человек вдохнул в себя воздух и тем самым заполнил свои легкие кислородом (в составе воздуха) из окружающей среды кислород воздуха, в свою очередь, в мельчайших сосудах (кровеносных) легочной ткани насыщает красные кровя ные шарики собой сердце гонит по артериям эту обогащенную кислородом кровь дальше по всему организму, к каждой его клетке. Клетки забирают из крови кислород, используют в процессе своей жизнедеятельности и в качестве отходов этого процесса выделяют в кровь продукты распада (например, углекислый газ). Кровь, отдав кислород клеткам и получив взамен него углекислый газ, возвращается по венам через сердце обратно в легкие, где, в свою очередь, он вытесняется из красных кровяных шариков (гемоглобина) кислородом. Таким образом, этот вечный процесс вдох —и кислород устремляется с кровью к клеткам, выдох — и вместе с неиспользованной долей кислорода удаляется из легких углекислый газ, который принесла на выход из организма кровь обратно от клеток по своим сосудам, продолжается в течение всей жизни человека.  [c.269]

    Именно таким образом превращение калийной соли гемоглобина эритроцитов в свободный ННЬ с образованием эквивалентного количества бикарбоната обеспечивает поддержание pH крови в пределах физиологически допустимых величин, несмотря на поступление в венозную кровь огромного количества углекислого газа и других кисло реагирующих продуктов обмена. [c.589]

    Итак, в форме бикарбоната при участии гемоглобина эритроцитов транспортируется с кровью к легким более 80% от всего количества углекислого газа. [c.599]

    Гемоглобин является основным компонентом эритроцитов — красных кровяных клеток крови и определяет их специализированные функции — связывать и переносить кислород от легких к тканям, а углекислый газ — в обратном направлении. В одном эритроците содержится около миллиона молекул гемоглобина, общее содержание гемоглобина в крови составляет 13—16 г/дл. [c.413]

    Дыхательной функцией крови называется способность крови переносить кислород от легких к тканям и углекислый газ от тканей к легким. И. М. Сеченов впервые указал на важную роль гемоглобина в переносе газов крови. В настоящее время процесс переноса кислорода и углекислого газа представляется следующим образом. [c.231]

    Эритроциты, содержащие калиевую соль оксигемоглобина, приносятся с кровью к тканям. В тканях парциальное давление кислорода малое (20—40 мм ртутного столба), а углекислого газа высокое. Создаются условия для диссоциации оксигемоглобина на кислород и гемоглобин. [c.232]

    Сероводород (НгЗ) — бесцветный газ, с резким запахом тухлых яиц. Встречается в большинстве районов в нефтяных и природных газах. Отравление человека происходит через действие на центральную нервную систему и кровь. Поражение центральной нервной системы происходит за счет паралича дыхательных и сердечно-сосудистых центров. Наиболее опасен НгЗ воздействием на гемоглобин крови, может снижать поглощение кислорода на 80 — 85 %, снижать содержание эритроцитов и гемоглобина. Запах сероводорода организм человека ощущает при концентрации 0,0014 — 0,0023 мг/м . При повышенных концентрациях НгЗ (до 100 мг/м ) наблюдается легкое отравление, а при 150 мг/м и более — поражение слизистых оболочек органов дыхания. При более высоком объемном содержании (0,1—0,3 %) смерть может наступить уже при двух-трехкратном вдохе. По мере увеличения концентрации сероводорода человеку может казаться, что запах НгЗ ослабевает. Это связано с кратковременной адаптацией организма. В смеси с другими вредными веществами токсичность сероводорода возрастает. Наибольшая токсичность сероводорода наблюдается в смеси с окисью углерода, азота, паров бензина и бензола, углекислого газа, сернистого ангидрида. [c.665]

    После этого гемоглобин использует несколько аминогрупп для связывания молекул углекислого газа и переносит их обратно в легкие. [c.640]

    Сопоставляя, с одной стороны, жизнь менее совершенных организмов, которые производят синтез органического вещества из углекислого газа без участия хлорофилла, и, с другой,— случаи окисления органического вещества с образованием углекислого газа в отсутствии гемоглобина, Ненцкий отмечает, что такие процессы очень редки в природе. Они протекают вяло, и организмы, имеющие подобный обмен веществ, неспособны подняться на высокую ступень развития. Только при наличии хлорофилла в дифференцированных клетках растений усвоение углекислоты может протекать в большом масштабе. [c.170]

    Учитывая физиологическую функцию хлорофилла и гемоглобина, можно видеть, что как процесс ассимиляции углекислого газа зелеными растениями, так и процесс дыхания животных осуществляются при посредстве внутренних комплексных солей. Детальный механизм этих процессов пока неясен. Однако очень интересно и важно то, что дыхательная функция разнообразнейших беспозвоночных осуществляется при посредстве внутрикомплексных соединений, содержащих металлы переменной валентности (медь, марганец, ванадий). [c.529]

    Жизненно важный элемент для всех организмов. Входит в состав различных белков (хлорофилл, гемоглобин, ферменты, витамины). В организме взрослого человека имеется 4—5 г железа, из них 65% — в крови железо накапливается также в печени, костном мозгу и селезенке. Красный пигмент крови — гемоглобин осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к тканям и обратный перенос углекислого газа от тканей к легким. Много железа содержится в коровьем и козьем молоке, яичном желтке. Растения при недостатке железа не образуют хлорофилла (что разрушает процесс фотосинтеза), теряют возможность ассимилировать углекислый газ и выделять кислород. [c.141]

    Углерод образует с кислородом два различных окисла при недостатке кислорода образуется окись углерода СО, при избытке кислорода — двуокись углерода (углекислый газ) СОг- Оба окисла представляют собой бесцветные и безвкусные газы. Двуокись углерода в 1,53 раза тяжелее воздуха и довольно хорошо растворима в воде (1 1). Окись углерода чрезвычайно токсична. С гемоглобином она образует очень стойкий продукт присоединения. Поэтому уже при небольшой концентрации окиси углерода значительная часть гемоглобина связывается с ней, а не с кислородом, и не принимает участия в кислородном обмене.  [c.84]

    Перенос кислорода и двуокиси углерода (углекислого газа). Основная функция гемоглобина — доставлять кислород от альвеол легких к клеткам тканей. Одновременно гемоглобин переносит двуокись углерода от тканей к легким. Кислород диффундирует в кровь и в эритроциты из вдыхаемого воздуха, где его концентрация велика, и переходит из эритроцитов в ткани, где его концентрация мала. Кислород внутри эритроцитов соединяется с гемоглобином, образуя оксигемоглобин, и в таком виде он разносится по тканям тела  [c.362]

    Монооксид углерода (угарный газ) образуется в КС дизеля в результате неполного окисления углерода топлива в зонах с низким содержанием кислорода или при высокотемпературной диссоциации диоксида углерода (углекислого газа) с выделением кислорода О2. Монооксид углерода — бесцветный газ, не имеющий запаха. Он связывает гемоглобин крови и снижает тем самым ее способность насыщаться кислородом, что приводит к отравлению организма или удушью.  [c.52]

    Катализирует эту реакцию фермент гидрогеназа, действие которого сильно ингибируется кислородом, который выделяется вместе с водородом (что создает основную проблему для практического применения этого процесса). Основные усилия многих исследователей направлены на ее решение. При помощи генной инженерии проводится создание клеток водорослей с повышенной устойчивостью к кислороду. Однако даже если будут созданы такие микроорганизмы, необходимо будет разделять водород и кислород. Для уменьшения содержания выделяющегося кислорода предлагалось использовать как необратимые (глюкоза), так и регенерируемые (гемоглобин) абсорбенты кислорода. Однако их использование существенно снижает эффективность процесса получения водорода. Поэтому рассматриваются альтернативные процессы, в которых образование кислорода и водорода можно разделить в пространстве и во времени. Например, один из процессов (так называемый непрямой биофотолиз) объединяет несколько стадий. Одноклеточные водоросли или цианобактерии способны использовать солнечный свет для связывания углекислого газа и воды с образованием углеводов  [c. 43]

    Кислород в альвеолах диффундирует через тонкий барьер, состоящий из эпителия альвеолярной стенки и эндотелия капилляров (рис. 9.24, Б). Сначала он поступает в плазму крови и соединяется с гемоглобином эритроцитов, который в результате этого превращается в оксигемоглобин. Углекислый газ (диоксид углерода) диффундирует в обратном направлении — из крови в полость альвеол. [c.369]

    Транспортная. Белки способны связывать и транспортировать с током крови или через клеточные мембраны отдельные молекулы и ионы. Например, гемоглобин эритроцитов крови переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ — от тканей к легким миоглобин мышц переносит кислород в мышечной ткани к местам его использования. Отдельные белки крови транспортируют жирные кислоты, липиды, железо, некоторые гормоны. [c.229]

    Гемоглобин находится в эритроцитах крови и осуществляет транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа — от тканей к легким. Он способен также связывать ионы водорода (Н+) и поддерживать постоянство активной реакции среды в эритроцитах, т. е. выступать в роли внутриклеточного буфера. [c.243]

    Гемоглобин способен присоединять кислород и углекислый газ. В результате взаимодействия его с кислородом образуется оксигемоглобин  [c.163]

    Гемоглобину принадлежит главная роль в переносе кислорода от легких к тканям. Процесс переноса кислорода И углекислого газа был хорошо изучен русским физиологом И. М. Сеченовым. Разработанная им теория дыхательной функции крови не потеряла значения и в наши дни. [c.165]

    Таким образом, в результате ряда последовательно протекающих реакций с участием гемоглобина крови организм освобождается от углекислого газа и обеспечивает приток кислорода к тканям. Ниже приводится схема дыхательного цикла крови. [c.166]

    Дыхательная функция. Кровь (эритроциты) связывает кислород воздуха в легких и снабжает им органы и ткани организма. Доставка кислорода к тканям — важнейшая функция крови. В осуществлении этой функции особо важная роль принадлежит гемоглобину. Кровь к легким транспортирует углекислый газ. Следовательно, кровь активно участвует в обмене газов потреблении тканями организма кислорода и выделении конечного продукта обмена веществ — углекислого газа. [c.505]

    Большую роль в транспорте углекислого газа к легким играет гемоглобин. Как уже указывалось (стр. 507), оксигемоглобин обладает более выраженными кислотными свойствами, чем гемоглобин. В тканевых капиллярах, где происходит диссоциация оксигемоглобина на гемоглобин и кислород, реакция среды сдвигается в щелочную сторону, иными словами, там создаются условия для связывания углекислоты, образования бикарбонатов. В легочной же сети капилляров, где гемоглобин переходит в оксигемоглобин, реакция сдвигается в кислую сторону, что способствует вытеснению углекислого газа из бикарбонатов  [c.527]

    Основная химическая реакция при дыхании выражается уравнением С+02=С02+94 ккал. Необходимый для дыхания кислород поступает в организм человека через легкие, тонкие и влажные стенки которых обладают большой поверхностью (порядка 90 м ) и пронизаны кровеносными сосудами. Попадая в кровеносные сосуды кислород образует с гемоглобином, заключенным в красных кровяных шариках, непрочное химическое соединение, и в таком виде красной артериальной кровью разносится по тканям тела. В них кислород отщепляется от гемоглобина и окисляет органические вещества пипги. При этом получающийся углекислый газ частично образует непрочное соединение с гемоглобином, а частично просто растворяется, после чего током темной венозной крови вновь поступает в легкие и выводится из организма. Схематически процесс дыхания можно представить следующими реакциями  [c.609]

    Участие гемоглобина в регуляции pH крови связано с его ролью в транспорте кислорода и углекислого газа. Константа диссоциации кислотных групп гемоглобина меняется в зависимости от его насыщения кислородом. Нри насыщении кислородом гемоглобин становится более сильной кислотой (ННЬО,). Гемоглобин, отдавая кислород, превращается в очень слабую органическую кислоту (ННЬ). [c.588]

    Гипоксия при патологических процессах, нарушающих снабжение или утилизацию кислорода тканями. Дыхательный (легочный) тип гипоксии возникает в связи с альвеолярной гипервентиляцией, что может быть обусловлено нарушением проходимости дыхательных путей (воспалительный процесс, инородные тела, спазм), уменьшением дьгхательной поверхности легких (отек легкого, пневмония и т.д.). В подобных случаях снижаются Рд, в альвеолярном воздухе и напряжение кислорода в крови, в результате чего уменьшается насыщение гемоглобина кислородом. Обычно нарушается также выведение из организма углекислого газа, и к гипоксии присоединяется гиперкапния. [c.595]

    Количество карбаминовой формы невелико в артериальной крови оно составляет 3 об. %, в венозной —3,8 об. % . В виде карбаминовой формы из ткани к легким переносится от 3 до 10% всего углекислого газа, поступающего из тканей в кровь. Основная масса СО, транспортируется с кровью к легким в форме бикарбоната, при этом важнейшую роль играет гемоглобин эритроцитов. [c.597]

    Как отмечалось, кислотный характер оксигемоглобина выражен значительно сильнее, чем гемоглобина (константа диссоциации ННЬО, примерно в 20 раз больше константы диссоциации ННЬ). Важно также запомнить, что поступающий в ткани с кровью оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем Н,СОз, и связан с катионом калия. Эту калийную соль оксигемоглобина можно обозначить как КНЬО, (рис. 17.7). В периферических капиллярах большого круга кровообращения гемоглобин эритроцитов отдает кислород тканям (КНЬО,—>0, + КНЬ), его способность связывать ионы водорода увеличивается. Одновременно в эритроцит поступает продукт обмена —углекислый газ. Под влиянием фермента карбоангидразы углекислый газ взаимодействует с водой, при этом образуется угольная кислота. Возникающий за счет угольной кислоты избыток водородных ионов связывается с гемоглобином, отдавшим кислород, а накапливающиеся анионы НСОз выходят из эритроцита в плазму  [c. 597]

    Ряд белков выполняет функции переноса веществ из одного компартмен-та клетки в другой или между органами целого организма. Например, гемоглобин переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ из тканей в легкие. В крови локализованы специальные транспортные белки — альбумины, переносящие различные эндогенные и экзогенные вещества. Имеются также специальные белки — пермеазы, переносящие различные вещества через биологические мембраны. [c.45]

    Многие соединения содержат пиррольные кольца. К их числу относятся такие биологически важные вещества, как хлорофилл растений и гемоглобин крови. В хлорофилле пиррольные кольца связаны с магнием. С помощью хлорофилла в зеленых листьях растений осуцтествляется синтез углеводов из углекислого газа и воды. Жизнь животных зависит от этого процесса, так как их организм не способен синтезировать органические соединения из минеральных. [c.270]

    В легких, где парциальное давление кислорода высокое (80 мм ртутного столба), а углекислого газа низкое, кислород быстро соединяется с гемоглобином, образуя оксигемо-глобин.  [c.231]

    Кислород поступает из эритроцитов в ткани, а углекислый газ — из тканей в эритроциты. В эритроцитах при участии фермента карбангидразы из СО2 и Н2О образуется угольная кислота — Н2СО3. Угольная кислота как более сильная при взаимодействии с калиевой солью гемоглобина вытесняет гемоглобин и соединяется с калием. Схематично процесс, происходящий в тканевых капиллярах, может быть представлен в следующем виде  [c.232]

    Кроме переноса кислорода от легких к тканям гемоглобин осуществляет перенос двух конечных продуктов тканевого дыхания, Н и СО2, доставляемых из тканей к легким и почкам-двум органам, обеспечивающим выделение этих продуктов. В клетках периферических тканей органическое топливо окисляется в митохондриях с использованием кислорода, доставляемого гемоглобином из легких при этом в качестве продуктов образуются углекислый газ, вода и другие соединения. Образование СО2 приводит к повышению в тканях концентрации ионов (т.е. к понижению pH), поскольку при гидратации СО2 образуется Н2СО3-слабая кислота, диссоциирующая на ионы Н” и бикарбонат-ионы [c.208]

    Но это еще не все, так- как гемоглобин связывает, кроме того, и углекислый газ, причем опять-таки этот процесс находится в обратной зависимости от связывания кислорода. СО2 присоединяется к концевой а-аминогруппе каждой из четырех полипептидных цепей, в результате чего образуется карбаминогемогло-бин [c.209]

    В тканях гемоглобин связывает углекислый газ (СО2) белковой частью молекулы, в результате чего образуется карбамилгемоглобин  [c.243]

    Ббльшая часть углекислого газа переносится кровью в форме солей – бикарбонатов калия и натрия. Превращение СОг в бикарбонаты происходит в эритроцитах с участием гемоглобина. В эритроцитах накапливаются бикарбонаты калия (КНСОз), а в плазме крови – бикарбонаты натрия (НаНСОз). С током крови образовавшиеся бикарбонаты поступают в легкие и превращаются там снова в углекислый газ, который удаляется из легких с выдыхаемым воздухом. Это превращение происходит тоже в эритроцитах, но уже с участием оксигемоглобина, возникающего в капиллярах легких за счет присоединения кислорода к гемоглобину (см. выше). [c.107]

    М. В. Ненцкий (1847—1901) совместно с С. С. Салаз-киным и В. С. Гулевичем провел большую работу по изучению гемоглобина. Он указал на возможность образования мочевины из углекислого газа и аммиака, возникающего в организме при дезаминировании аминокислот. И. П. Павлов и М. В. Ненцкий установили, что важнейшая роль в ее синтезе принадлежит печени. [c.3]

    Наиважпейшей функцией гемоглобина, несомненно, является его участие в процессе дыхания он доставляет кислород воздуха из легких к тканям и углекислый газ — из тканей к легким. Перенос кислорода кровью обусловлен обратимостью реакции между гемоглобином и кислородом  [c.393]

    Хромопротеиды объединяют разнообразные белки, простети-ческие группы которых окрашены (от греч. hroma — краска) и могут принадлежать к различным классам органических соединений. Сюда относится зеленый пигмент растений хлорофилл. простетическая группа которого содержит пиррольные кольца. Зеленый комплекс белка с хлорофиллом играет важную роль в усвоении углекислоты растениями. Гемоглобин, содержащийся в эритроцитах человека и животных, а также в крови и лимфе многих беспозвоночных, играет важную роль в дыхательной функции крови — это основной переносчик кислорода от легких к тканям и обратно углекислого газа. Гемоглобин состоит из белка глобина и простетической группы гема. Гем имеет одинаковое [c.56]

    Химический состав форменных элементов крови, основную массу которых составляют эритроциты, отличается от химического состава плазмы крови. Главной составной частью эритроцитов является гемоглобин, что соответствует выполняемой в организме эритроцитами фyнкц иi транспорта кислорода и углекислого газа. Весь гемоглобин крови сосредоточен в эритроцитах. Содержание гемоглобина достигает ЭО -н от сухого остатка эритроцитов. Воды в эритроцитах 40″о.  [c.514]

    Установлено, что в тканевых капиллярах углекислый газ связывается не только с щелочными солями белков, по и с гемоглобином. Оказалось, что гемоглобин с номои1,ью свободных аминогрупп связывает углекислый газ с образованием карбгемоглобина  [c.527]

Зачем нам гемоглобин и какова его норма

Что такое гемоглобин

Гемоглобин ^{(Hb) — это пигментный белок, в состав которого входят ионы железа. Оно способно окисляться. Это значит, что к металлу присоединяются атомы кислорода. Гемоглобин переносит их в ткани, чтобы клетки использовали их для дыхания. Если пигмента будет мало, органы начнут работать неправильно.}

В свободном виде гемоглобин токсичен и может повреждать ткани организма. Поэтому он находится внутри эритроцитов, красных клеток крови.

Какой бывает гемоглобин

Он может быть разным по структуре. От этого зависит способность гемоглобина связываться с кислородом. Учёные обнаружили ^{несколько типов этого белка, и не все из них должны быть у здорового человека:}

• Hb A — это нормальный ^{пигментный железосодержащий белок, который появляется после рождения и сохраняется всю жизнь.}
• Hb F — это фетальный гемоглобин, который может переносить гораздо больше кислорода, чем белок у взрослых. В норме он есть у плода в период внутриутробного развития, но после рождения его количество снижается ^{до 50–80%, к шести месяцам — до 8%, а после полугода жизни остаётся не больше 1–2% такого гемоглобина.}
• Hb S — это пигмент с изменённой структурой молекулы, поэтому такой гемоглобин переносит кислорода меньше, чем Hb А. Такая форма белка появляется при серповидноклеточной анемии, особом наследственном заболевании крови, поэтому в норме его быть не должно.
• Hb C — патологический тип гемоглобина, который передаётся по наследству. Такая особенность строения может стать причиной развития гемолитической ^{анемии, когда разрушаются эритроциты.}
• Hb A1c — это тип белка, который появляется ^{у людей, больных сахарным диабетом. Также его называют гликозилированным гемоглобином, потому что он образует прочные соединения с глюкозой и хуже переносит кислород.}

Какова норма гемоглобина в крови

Она зависит от пола и возраста. Врачи придерживаются таких значений ^:

• мужчины старше 18 лет — 140–175 г/л;
• женщины старше 18 лет — 123–153 г/л;
• новорождённые ^{на 1–2-й неделях жизни — выше 150 г/л;}
• младенцы на 3–4-й неделях — больше 120 г/л;
• дети ^{до 59 месяцев — выше 110 г/л;}
• дети 5–11 лет — выше 115 г/л;
• дети 12–18 лет — выше 120 г/л.

Как узнать свой уровень гемоглобина

Врачи проверяют ^{его при помощи общего анализа крови. Обычно его берут из пальца в любое время без специальной подготовки. А у новорождённых детей для получения образца крови прокалывают пятку. Результат исследования готов в течение нескольких часов.}

Что делать, если уровень гемоглобина не соответствует норме

Гемоглобин может быть повышен или понижен, причём последний вариант отклонения от нормы встречается чаще и называется анемией. Чтобы найти причины любых изменений, нужно обратиться к терапевту. Врач назначит дополнительные анализы. Например:

• Гематокрит ^{. Это показатель отношения объёма эритроцитов к остальным компонентам плазмы крови.}
• Исследование ^{железа. Проверяют количество сывороточного железа, белков ферритин и трансферрин, а также общую и ненасыщенную железосвязывающую способность крови.}
• Гаптоглобин ^{. Так называется анализ на белок, который помогает переносить гемоглобин, оказавшийся за пределами эритроцитов.}
• Электрофорез ^{гемоглобина. Используется, чтобы обнаружить патологические типы гемоглобина.}

Читайте также 🩸🧬🦠

Маркеры обмена веществ позволяют определить, не слишком ли резко вы взяли старт

Олимпиада, приближение весны или скидки на клубные карты — есть много факторов, побуждающих нас вступить на путь оздоровления. Тут только надо убедиться, что эта дорога, выложенная, без сомнения, добрыми намерениями, ведет именно туда – к здоровью.

Всем нам свойственно бросаться в новое дело очертя голову. Вы чувствуете себя спортсменом и полны решимости перепробовать все тренажеры в спортзале – отлично, а организм об этом знает? И даже если на первые занятия взяли опытного тренера (что разумно), он не всегда может сделать из ваших слов правильные выводы.

Скажем, после тренировки все болит — это хорошо или плохо? Это смотря как болит, может, это показатель хорошей тренировки, а может, человек на пути к инфаркту. Существуют ли объективные показатели того, как организм реагирует на нагрузки? Да.

Если у вас появились новые нагрузки, значит, клеткам нужно больше питания, больше кислорода, быстрее надо удалять отходы, и организм честно старается все это обеспечить, а значит, меняется что? Состав крови.

Самое интересное, что эти показатели работают для всех, кто начал регулярно заниматься спортом, не важно, включили вас в олимпийскую сборную или вы неделю назад не могли без одышки донести тарелку до раковины. Казалось бы, как же так, ведь показатели крови должны быть такие разные?! Признаемся честно: они у всех людей разные. За редким исключением значение имеет изменение данных конкретного человека во времени.

Пять способов оценить адекватность нагрузки

Молочная кислота (лактат) — «отход производства», знакомый всем без исключения. Стоит позаниматься чуть больше обычной нормы, и мышцы сводит ноющая боль. Откуда она берется? Когда мышцы работают больше обычного, им нужно больше энергии. Организм получает энергию, окисляя глюкозу. Для этого нужны глюкоза и кислород. Запасов глюкозы в организме достаточно, а вот запасов кислорода в организме нет, его надо поставлять извне.

При увеличении нагрузки кислорода не хватает и глюкоза окисляется не до углекислого газа, а только до молочной кислоты. А потом откладывается в мышцах и причиняет дискомфорт, пока организм ее тоже потихоньку не усвоит. При регулярных тренировках поступление кислорода в организм растет и уровень лактата снижается. Снова увеличили нагрузку – содержание лактата снова растет, пока организм не адаптируется.

Слабо тренированным людям бывает трудно отличить эту боль от дискомфорта в растянутых мышцах. А вот спортсмены часто воспринимают эти ощущения как приятные, особенно после перерыва в тренировках – им организм так говорит: «Молодец, отлично потренировался».

Мочевина – очень простое и крайне интересное вещество. Повышение уровня мочевины в крови говорит о том, что организм под действием стресса утилизирует собственные белки, не в силах ждать, когда ему поставят те самые запасы глюкозы. Обмен веществ после увеличения нагрузки похож на неопытного спортсмена, который, вернувшись из спортзала, набрасывается на холодильник, сметая с полок все без разбора. При равномерной нагрузке организм разбирает, что к чему, налаживает поставки дополнительной глюкозы, и уровень мочевины снижается.

Креатинкиназа. Простые сигналы закончились. Итак, увеличение нагрузки – стресс для организма, ему не хватает энергии, и он не знает, где ее взять. Кто приходит на помощь в этот момент? Креатинкиназа – фермент — «антикризисный управляющий», он работает в скелетных мышцах, сердце, легких, мозге, то есть во всех ключевых точках, и отвечает за энергоснабжение клеток, пока организм перестраивается под новые условия. Неудивительно, что высокий уровень этого белка сигнализирует о чрезмерных нагрузках, инфаркте и травмах. При равномерных нагрузках организм стабилизирует обмен веществ, и уровень фермента падает.

Миоглобин – родной брат гемоглобина, только он переносит кислород не в крови, а в мышцах. Забирает кислород у гемоглобина и отдает его клеткам для получения энергии, в которой они так нуждаются. Миоглобин – то самое редкое исключение, чей уровень в крови не уникален для каждого человека. Потому что в норме количество его в крови минимальное, его вообще не должно быть. Более того, в крови он токсичен для организма.

Повышенное содержание миоглобина в крови кричит о повреждении мышц, а значит, стоит внимательно отнестись к своим нагрузкам.

Тропонин I – если миоглобин сигналит о повреждении любых мышц, то тропонин I, специфический маркер повреждения сердечной мышцы, предупреждает, что дело серьезное. Высокий уровень тропонина — всегда негативный признак и веский повод обратиться к врачу. Человек при этом может не ощущать никаких тревожных симптомов, и даже опытный тренер не найдет повода для беспокойства, но если уровень тропонина I высок, знайте: вы очень круто взяли. Он как предупреждающий знак на дороге – требует снизить скорость, потому что впереди опасность.

Есть, как нетрудно догадаться, две основные группы риска: спортсмены с серьезными амбициями, которые испытывают высокую кардионагрузку, и любители спорта на диване, внезапно решившие взять с места в карьер, не посоветовавшись с организмом.

Татьяна Мельникова, терапевт, врач-консультант Независимой лаборатории ИНВИТРО, отмечает: «Главное в спортивных тренировках – равномерные нагрузки, адекватные состоянию вашего организма. Человек может выдержать очень высокий темп тренировок, главное — повышать его постепенно. Увеличили нагрузку – задержитесь на ней, дайте организму адаптировать метаболизм, проконтролируйте свое состояние и только после этого двигайтесь дальше. Организм как океан, он не может сразу подстроиться к новой ситуации, а вот за постепенные и регулярные тренировки он воздаст отличной физической формой».

Ознакомиться с другими новостями, материалами и статистикой вы можете на странице летних видов спорта.

Универсальная кровь — Российская газета

Ох, как хочется в это поверить! Ведь кровь, по-научному, – жидкая ткань, которая вместе с лимфой составляет внутреннюю среду человека. И без нее человек, как, впрочем, и любое живое существо, жить не может. По своей сети кровеносных капилляров кровь приходит в соприкосновение со всеми тканями организма, питает их. И любой сбой на этой дороге может приводить к самым печальным последствиям. Известно множество различных заболеваний крови. Страдает она и тяжелыми онкологическими недугами, которые не всегда поддаются лечению.

Воистину, кровь – река жизни. В организме каждого из нас ее примерно пять литров. Она очень сложное образование – в ней столько всего! Скажем, белки, среди которых главенствует дыхательный пигмент гемоглобин. Он содержится в эритроцитах и обеспечивает перенос кислорода из легких к тканям организма. Я о гемоглобине не случайно, поскольку уже многие годы страдаю от того, что он у меня намного ниже нормы. Сколько раз из-за этого становилась пациентом стационара, потому что когда этот самый гемоглобин очень низкий, то возникает такая одышка, что каждый шаг становится проблемой. А диагноз после множества самых глубоких обследований в далеко не худших клиниках – железодефицитная анемия. Из-за этого падает гемоглобин, из-за этого тяжело дышать. И никакие самые современные, самые продвинутые лекарства почти не помогают, и тогда приходится вводить препараты железа через капельницу в вену. Не лучший способ лечения. Он от безысходности. А главное, что эффект его недолговечен – проходит какое-то время, и гемоглобин снова падает, и так до бесконечности.

Не скрою, что именно по этой причине из новостной ленты выбрала сообщение об открытии японских ученых. Оно гласит, что группа исследователей трех крупных японских университетов разработала новую формулу искусственной крови, которая устранит опасность заражения вирусами, будет совместима с любой группой при ее переливании и станет незаменимой при лечении инсульта. Новый тип искусственной крови можно производить в массовом масштабе и хранить долгое время. Для производства этой крови японские медики применили альбумин – содержащийся в кровяной сыворотке белок, который поддерживает объем циркулирующей крови. Получены соединения, частицы которых по размеру меньше красных кровяных телец. Поэтому они могут снабжать кислородом человеческие органы даже в тех случаях, когда в кровеносных сосудах возникают тромбы. А это незаменимо при лечении инсультов. Проведены опыты на животных. Японские ученые рассчитывают начать практическое применение искусственной крови через два года.

мнение

Но сообщение сообщением, а каково мнение на этот счет специалистов? Вот что сказал главный гематолог Минздрава РФ, директор Института детской гематологии профессор Александр Румянцев:

– Идея создания искусственной крови связана с тем, что возникают ситуации, когда можно заменить какие-то компоненты, какую-то часть крови теми или иными заменителями. Прежде всего кровезаменители призваны восстановить жидкостную часть крови, то есть ее объем.

Главные клетки крови – эритроциты, которые обеспечивают тканевое дыхание. Они связывают кислород в легких и переносят этот кислород к тканям, отдавая его им. А в тканях они забирают углекислоту и несут ее к легким. Эти клетки насыщены водным раствором гемоглобина – специальным белком, переносчиком кислорода.

Наши химики в свое время получили препарат перфторан, который был способен выполнять функции переносчика кислорода. Тогда возникла идея использования перфторана в этом качестве. Это по сути была искусственная кровь, временно заменяющая функции эритроцитов.

– Александр Григорьевич! Вы имеете в виду драматическую историю с так называемой “голубой кровью” – у перфторана был иной, не красный цвет?

– Именно ее. Перфторан не получил широкого распространения в силу своей недолговечности – он действовал всего несколько часов, был лишь временным источником кислорода. Он применялся при операциях на сердце, в реанимации. Но, повторюсь, широкого применения не получил.

Иным путем пошли американские исследователи. Они пытались создать заменитель крови на основе животного гемоглобина, который мало отличается от человеческого. Гемоглобин состоит из белковой части (глобина) и из гемо – специального образования, внутри которого железо, постоянно меняющее свою валентность. Была проведена серия исследований. И оказалось, что чистый гемоглобин способен переносить белок, но он токсичен, он повреждает почки.

Японские ученые пытаются заменить глобин (белковую часть молекулы) на альбумин, соединение которого с гемом или другим химическим веществом типа перфторана может дать новый результат, уменьшающий токсичность этого вещества. Пока их работы исключительно экспериментальные. Пока нет отдаленных результатов, а значит, пока нельзя говорить о клиническом использовании полученного препарата.

Нет нигде в мире альтернативы эритроцитам, полученным из донорской крови. Эти эритроциты могут храниться не более четырех недель. Замечу, что нигде в мире сейчас не используется для лечения цельная донорская кровь – только ее компоненты.

Замечу также, что японские исследователи не одиноки в своем поиске универсального заменителя крови. Идет такой поиск и в нашей стране. Это очень важная задача науки, а главное, практической медицины, ибо растет число тяжелейших заболеваний крови и универсальный заменитель жизненно – подчеркиваю, жизненно необходим.

Нам остается ждать и надеяться…

Трансферрин – Клиника 1

Трансферрин – главный белок-переносчик железа в плазме крови. Он образуется в печени из аминокислот, которые всасываются из пищи в процессе переваривания. Трансферрин связывается с железом, которое поступает с едой или при разрушении эритроцитов, и переносит его к органам и тканям (к печени, селезенке). Трансферрин способен присоединить больше железа, чем весит сам.

Количество трансферрина в крови зависит к тому же от состояния печени, питания человека и работы кишечника. Если функция печени нарушается из-за значительного разрастания в ней рубцовой ткани (цирроза), то уровень трансферрина падает. При недостатке белковой пищи в рационе или нарушении всасывания аминокислот из-за воспаления в кишечнике трансферрин также не образуется в достаточных количествах.

Для чего используется исследование?

• Чтобы детально оценить метаболизм железа (вместе с тестом на железо в сыворотке и на общую – иногда латентную – железосвязывающую способность сыворотки – сочетание этих анализов позволяет рассчитать процент насыщения трансферрина железом, то есть определить, сколько железа переносит кровь). Данный показатель наиболее точно характеризует обмен железа.
• Для оценки запаса железа в организме.
• Чтобы определить, вызвана ли анемия дефицитом железа или иными причинами, например хроническим заболеванием или нехваткой витамина B₁₂. При дефиците железа его уровень в сыворотке падает, однако уровень трансферрина повышается.
• Для оценки функции печени.

Когда назначается исследование?

• Если выявлены какие-то отклонения в общем анализе крови, анализе на гемоглобин, гематокрит, количество эритроцитов.
• При подозрении на железодефицит или избыток железа в организме.
• При подозрении на перегрузку организма железом (гемохроматоз). Симптомы гемохроматоза: боль в суставах и в животе, слабость, усталость, снижение сексуального влечения, нарушения сердечного ритма.
• При подозрении на хроническое заболевание печени или изменения всасывания в кишечнике.

Стоимость исследования

эритроцитов: функция и роль

Обзор

Что такое эритроциты?

Красные кровяные тельца, также известные как эритроциты, доставляют кислород к тканям вашего тела. Кислород превращается в энергию, и ваши ткани выделяют углекислый газ. Ваши эритроциты также переносят углекислый газ в легкие, чтобы вы могли выдохнуть.

Функция

Что делают эритроциты?

Эритроциты отвечают за транспортировку кислорода из легких в ткани организма.Ваши ткани производят энергию с помощью кислорода и выделяют отходы, известные как углекислый газ. Ваши эритроциты переносят углекислый газ в легкие, чтобы вы могли выдохнуть.

Переносят ли эритроциты кислород?

Да, эритроцит переносит кислород из легких в ткани вашего тела. Ваши клетки используют кислород для производства энергии.

Анатомия

Где производятся эритроциты?

Эритроциты развиваются в мягких костных тканях вашего тела (костный мозг) и попадают в кровоток после того, как они полностью созреют, что занимает около семи дней.

Как выглядят эритроциты?

Красные кровяные тельца приобретают свой ярко-красный цвет благодаря белку, который позволяет им переносить кислород из легких и доставлять его в другие ткани организма (гемоглобин).

Эритроциты микроскопичны и имеют форму плоского диска или бублика, который имеет круглую форму с углублением в центре, но не является полым. У эритроцитов нет ядра, как у лейкоцитов, что позволяет им легче менять форму и перемещаться по телу.

Из чего состоят эритроциты?

Эритроциты растут в костном мозге. Костный мозг создает почти все клетки вашего тела. Красные кровяные тельца содержат белок, называемый гемоглобином, который отвечает за перенос кислорода.

Условия и расстройства

Каковы общие условия, которые влияют на эритроциты?

Состояния эритроцитов имеют либо низкий, либо высокий уровень эритроцитов.

Медицинские состояния, которые влияют на низкий уровень эритроцитов, включают:

• Анемия: Ваша кровь переносит меньше кислорода, чем обычно, и заставляет ваше тело чувствовать холод, усталость и слабость.
• Кровопотеря: Ваше тело теряет больше клеток крови, чем может произвести.
• Заболевание костного мозга: вы испытываете повреждение костного мозга, в котором образуются эритроциты (лейкемия, лимфома).
• Рак: некоторые виды рака и химиотерапевтическое лечение рака могут влиять на количество эритроцитов, вырабатываемых организмом.

Медицинские состояния, которые влияют на высокое количество эритроцитов, включают:

Каковы общие симптомы заболеваний эритроцитов?

• Усталость.
• Мышечная слабость.
• Недостаток энергии.
• Головная боль или головокружение.
• Затуманенное зрение.
• Холодные руки и ноги.

Что вызывает низкий уровень эритроцитов?

Причины, способствующие снижению количества эритроцитов, включают:

• Дефицит витаминов (железа, В9 и В12).
• Недоедание.
• Ранее существовавшие заболевания или лечение рака (химиотерапия).

Что вызывает высокий уровень эритроцитов?

Причины, которые способствуют высокому количеству эритроцитов, включают:

• Курение сигарет.
• Жизнь на большой высоте.
• Прием препаратов для повышения работоспособности (анаболических стероидов).
• Обезвоживание.
• Заболевание, включая заболевание сердца или легких.

Какие общие тесты позволяют проверить состояние моих эритроцитов?

Общий анализ крови (CBC) определяет, сколько клеток крови (красных и белых) содержится в вашей крови. Медицинский работник возьмет образец вашей крови, чтобы подсчитать количество эритроцитов.

Какое нормальное количество эритроцитов?

Нормальное количество эритроцитов зависит от человека:

• Мужчины: 4.От 7 до 6,1 миллиона эритроцитов на микролитр крови.
• Женщины: от 4,2 до 5,4 миллиона эритроцитов на микролитр крови.
• Дети: от 4,0 до 5,5 миллионов эритроцитов на микролитр крови.

Если ваш показатель выходит за эти пределы, он либо слишком высок, либо слишком низок, и ваш лечащий врач предложит дополнительные анализы или лечение.

Каковы общие методы лечения заболеваний эритроцитов?

Лечение заболеваний эритроцитов зависит от диагноза и тяжести состояния. Лечение варьируется от:

• Прием витаминов.
• Сбалансированное питание.
• Лечение существующих заболеваний.
• Переливание крови.

уход

Как позаботиться о красных кровяных тельцах?

Вы можете поддерживать здоровые эритроциты, соблюдая питательную диету, богатую витаминами и минералами, такими как железо, B9 (фолиевая кислота) и B12, которая включает:

• Красное мясо (говядина) и мясо органов, например печень.
• Рыба.
• Листовые овощи, такие как капуста и шпинат.
• Чечевица, фасоль и горох.
• Орехи и сушеные ягоды.

Часто задаваемые вопросы

Что такое гемоглобин в эритроцитах?

Гемоглобин — это белок, который переносит кислород и присутствует в каждом эритроците. Если бы ваш эритроцит был транспортным средством, то гемоглобин находился бы у руля, собирая кислород в легких и транспортируя его к тканям по всему телу.

Какие интересные факты о красных кровяных тельцах?

• Эритроциты имеют ограниченную продолжительность жизни, поскольку у них нет центральной мембраны (ядра). Когда эритроцит проходит через ваши кровеносные сосуды, он расходует свой запас энергии и живет в среднем всего 120 дней.
• Ваша кровь кажется красной, потому что эритроциты составляют 40% вашей крови.

Записка из клиники Кливленда

Красные кровяные тельца постоянно перемещаются по всему телу, доставляя кислород к тканям и выделяя при выдохе углекислый газ.Поддерживайте здоровье эритроцитов, употребляя питательную пищу, богатую витаминами и минералами, и избегайте курения, чтобы снизить риск заболеваний эритроцитов.

Кровь и содержащиеся в ней клетки – группы крови и антигены эритроцитов

У среднего взрослого человека более 5 литров (6 кварт) крови в
тело. Кровь переносит кислород и питательные вещества к живым клеткам и забирает их отходы
продукты. Он также доставляет иммунные клетки для борьбы с инфекциями и содержит тромбоциты.
которые могут образовывать пробку в поврежденном кровеносном сосуде, чтобы предотвратить потерю крови.

Через систему кровообращения кровь адаптируется к потребностям организма. Когда вы
тренируясь, ваше сердце качается сильнее и быстрее, чтобы обеспечить больше крови и, следовательно,
кислород к вашим мышцам. Во время инфекции кровь доставляет больше иммунных клеток к
место заражения, где они накапливаются для защиты от вредных захватчиков.

Все эти функции делают кровь драгоценной жидкостью. Ежегодно в США 30 млн.
ед. компонентов крови переливают нуждающимся в них больным. Кровь считается
такое драгоценное, что его еще называют «красным золотом», потому что клетки и белки его
содержит, может быть продан дороже, чем стоимость того же веса в золоте.

В этой главе представлены компоненты крови.

Кровь содержит клетки, белки и сахара

Если пробирку с кровью оставить для
выдерживают полчаса, кровь разделяется на три слоя по мере того, как более плотная
компоненты опускаются на дно трубки, а жидкость остается наверху.

Жидкость соломенного цвета, образующая верхний слой, называется плазмой и составляет около 60%
крови. Средний белый слой состоит из лейкоцитов (лейкоцитов) и
тромбоциты, а нижний красный слой — эритроциты (эритроциты).Эти два нижних
слои клеток составляют около 40% крови.

Плазма в основном состоит из воды, но она также содержит много важных веществ, таких как
белки (альбумины, факторы свертывания крови, антитела, ферменты и гормоны), сахара
(глюкоза) и частицы жира.

Все клетки крови происходят из костного мозга. Они начинают свою жизнь как
стволовые клетки, и они созревают в три основных типа клеток — эритроциты, лейкоциты,
и тромбоциты. В свою очередь различают три типа лейкоцитов — лимфоциты,
моноциты и гранулоциты – и три основных типа гранулоцитов
(нейтрофилы, эозинофилы и базофилы).Посмотрите их в действии в разделе «Знакомство с клетками крови».

См. рисунок всех клеточных элементов крови в журнале Janeway & Traver’s Immunobiology.

Образец крови может быть дополнительно разделен на отдельные компоненты путем центрифугирования
образец в центрифуге. Сила вращения заставляет более плотные элементы
сток, а дальнейшая обработка позволяет выделить конкретный белок или
выделение определенного типа клеток крови. С использованием этого метода,
антитела и факторы свертывания могут быть получены из плазмы для лечения иммунных
недостаточность и нарушение свертываемости соответственно.Точно так же можно собирать эритроциты.
для переливания крови.

Красные кровяные тельца переносят кислород

Каждую секунду 2-3 миллиона эритроцитов
вырабатывается в костном мозге и высвобождается в кровоток. Также известен как
эритроциты, эритроциты являются наиболее распространенным типом клеток, обнаруживаемых в крови, причем каждый
кубический миллиметр крови, содержащей 4-6 миллионов клеток. Диаметром всего 6
мкм, эритроциты достаточно малы, чтобы протискиваться через мельчайшие кровеносные сосуды.
Они циркулируют по телу до 120 дней, после чего старые или поврежденные
Эритроциты выводятся из кровотока специализированными клетками (макрофагами) в
селезенка и печень.

У человека, как и у всех млекопитающих, в зрелых эритроцитах отсутствует ядро. Это позволяет клетке
больше места для хранения гемоглобина, белка, связывающего кислород, что позволяет эритроцитам
транспортировать больше кислорода. Эритроциты также имеют двояковогнутую форму; эта форма увеличивает их
площадь поверхности для диффузии кислорода через их поверхности. У не млекопитающих
у позвоночных, таких как птицы и рыбы, зрелые эритроциты имеют ядро.

Если у пациента низкий уровень гемоглобина, состояние, называемое анемией, он может
кажутся бледными, потому что гемоглобин придает эритроцитам, а следовательно, и крови их красный цвет.Они
также может легко утомляться и чувствовать одышку из-за важной роли
гемоглобина в транспортировке кислорода из легких туда, где он необходим.
тело.

Лейкоциты являются частью иммунного ответа

Лейкоциты бывают разных форм и размеров. Некоторые клетки имеют ядра с несколькими
доли, тогда как другие содержат одно большое круглое ядро. Некоторые содержат пакеты
гранулы в их цитоплазме и поэтому известны как гранулоциты.

Несмотря на различия во внешнем виде, все различные типы лейкоцитов играют определенную роль.
в иммунном ответе.Они циркулируют в крови до тех пор, пока не получат сигнал о том, что
часть тела повреждена. Сигналы включают интерлейкин 1 (IL-1), молекулу
секретируется макрофагами, что способствует лихорадке при инфекциях, и гистамином,
высвобождается циркулирующими базофилами и тучными клетками тканей и способствует
аллергические реакции. В ответ на эти сигналы лейкоциты покидают кровеносный сосуд
сдавливание через отверстия в стенке кровеносного сосуда. Они мигрируют к источнику
сигнализировать и помочь начать процесс заживления.

Лица с низким уровнем лейкоцитов могут иметь более тяжелые инфекции. В зависимости
при отсутствии лейкоцитов пациент подвергается риску различных типов
инфекционное заболевание. Например, макрофаги особенно хорошо поглощают бактерии.
дефицит макрофагов приводит к рецидивирующим бактериальным инфекциям. Напротив, Т
клетки особенно хорошо борются с вирусными инфекциями, и потеря их
Функция приводит к повышенной восприимчивости к вирусным инфекциям.

Нейтрофилы переваривают бактерии

Нейтрофилы также известны как
полиморфноядерные клетки, потому что они содержат ядро, форма (морф) которого
неправильной формы и содержит много (поли) долей.Они также принадлежат к группе лейкоцитов.
называют гранулоцитами, потому что их цитоплазма усеяна гранулами,
содержат ферменты, помогающие им переваривать болезнетворные микроорганизмы.

Моноциты становятся макрофагами

Моноциты представляют собой молодые лейкоциты,
циркулировать в крови. Они превращаются в макрофаги после того, как покидают
кровь и мигрируют в ткани. Там они обеспечивают немедленную защиту, потому что
они могут поглощать (фагоцитировать) и переваривать патогены раньше других типов лейкоцитов.
добраться до района.

В печени тканевые макрофаги называются клетками Купфера, и они специализируются на
удаление вредных агентов из крови, вышедшей из кишечника. Альвеолярные макрофаги
находятся в легких и удаляют вредные вещества, которые могли попасть в дыхательные пути.
Макрофаги в селезенке удаляют старые или поврежденные эритроциты и тромбоциты.
из тиража.

Макрофаги также являются «антигенпрезентирующими клетками», представляющими чужеродные белки
(антигены) к другим иммунным клеткам, вызывая иммунный ответ.

Лимфоциты состоят из В-клеток и Т-клеток

Лимфоциты представляют собой круглые клетки,
содержат одно крупное круглое ядро. Различают два основных класса клеток,
В-клетки, созревающие в костном мозге, и Т-клетки, созревающие в
вилочковая железа.

После активации В-клетки и Т-клетки запускают различные типы иммунных
отклик. Активированные В-клетки, также известные как плазматические клетки, производят большое количество
специфические антитела, которые связываются с агентом, вызвавшим иммунный ответ. Т
клетки, называемые вспомогательными Т-клетками, выделяют химические вещества, которые рекрутируют другие иммунные клетки.
и помогите скоординировать их атаку. Другая группа, называемая цитотоксическими Т-клетками,
атакует инфицированные вирусом клетки.

Тромбоциты способствуют свертыванию крови

Тромбоциты неправильной формы
фрагменты клеток, которые циркулируют в крови до тех пор, пока они либо не активируются для
образуют кровяной сгусток или удаляются селезенкой.Тромбоцитопения – это состояние
низкий уровень тромбоцитов и несет повышенный риск кровотечения. И наоборот,
высокий уровень тромбоцитов (тромбоцитемия) несет в себе повышенный риск формирования
несоответствующие кровяные сгустки. Это может лишить важные органы, такие как сердце
и мозг, их кровоснабжение, вызывая сердечные приступы и инсульты, соответственно.

Как и все клетки крови, тромбоциты происходят из стволовых клеток в костях.
костный мозг. Стволовые клетки превращаются в предшественники тромбоцитов (мегакариоциты), которые
«сбросить» тромбоциты в кровь.Там тромбоциты циркулируют около 9 дней.
Если в это время они сталкиваются с поврежденными стенками кровеносных сосудов, они прилипают к
поврежденном участке и активируются, образуя кровяной сгусток. Это затыкает дыру. В противном случае,
в конце жизни они удаляются из кровообращения селезенкой.
При различных заболеваниях, при которых селезенка гиперактивна, напр. ревматоидный
артрите и лейкемии, селезенка удаляет слишком много тромбоцитов, что приводит к увеличению
кровотечение.

Ваш общий анализ крови

Общий анализ крови (CBC) — это простой анализ крови, который обычно заказывают как часть
обычного медицинского освидетельствования.Как следует из названия, это счет
различных типов клеток, обнаруженных в крови. Тест может диагностировать и контролировать многие
различные заболевания, такие как анемия, инфекции, воспалительные заболевания и
злокачественность. дает пример
значения CBC, но обратите внимание, что референтные диапазоны и используемые единицы измерения могут различаться.
в зависимости от лаборатории, проводившей исследование.

Количество эритроцитов выявляет анемию средний размер эритроцитов (MCV)

Общий анализ крови также включает информацию о эритроцитах, которая рассчитывается из других
измерения, т. г., количества (МСН) и концентрации (МСНС) гемоглобина в
эритроциты.

Количество эритроцитов и количество гемоглобина в крови ниже у женщин
чем у мужчин. Это происходит из-за менструальной потери крови каждый месяц. Ниже
определенного уровня гемоглобина, говорят, что у пациента анемия, что предполагает
клинически значимое снижение кислородной емкости. Анемия не является
диагноз, а симптом основного заболевания, которое необходимо исследовать.

Ключом к разгадке причины анемии является средний размер эритроцитов (средний корпускулярный
объем, MCV).Причины высокого MCV включают дефицит B ₁₂ или
витамины фолиевой кислоты в рационе. B ₁₂ содержится в красном мясе, поэтому
дефицит B ₁₂ особенно часто встречается у вегетарианцев и веганов.
И наоборот, фолиевой кислоты много в свежих листовых зеленых овощах, поэтому
Дефицит фолиевой кислоты часто встречается у пожилых людей, которые могут плохо питаться.

Анемия с низким MCV встречается часто и может быть результатом наследственных заболеваний крови, таких как
как талассемия, но чаще всего вызвана дефицитом железа. Например,
женщины репродуктивного возраста могут терять слишком много железа из-за обильных менструаций
кровотечения и склонны к этой форме анемии, известной как железодефицитная анемия.

Гематокрит – это процент эритроцитов по отношению к общему объему крови.

Гематокрит измеряет долю крови, состоящую из эритроцитов. Это
отражает сочетание общего количества эритроцитов и объема, который они
занимать.

Одним из изменений, наблюдаемых во время беременности, является падение гематокрита.Это происходит потому, что
хотя продукция эритроцитов существенно не меняется, объем плазмы
увеличивается, т. е. эритроциты «разбавляются». Кроме того, низкий гематокрит может
отражают снижение продукции эритроцитов костным мозгом. Это может быть связано с
заболевания костного мозга (повреждение токсинами или раком) или из-за снижения
эритропоэтин, гормон, секретируемый почками, который стимулирует выработку эритроцитов.
Снижение числа эритроцитов также может быть результатом сокращения продолжительности жизни эритроцитов (например,
хроническое кровотечение).

Высокое значение гематокрита может действительно отражать увеличение доли эритроцитов
(например, повышенный уровень эритропоэтина, связанный с опухолью эритроцитов, называемой
красная полицитемия), или это может отражать снижение плазменного компонента
кровь (например, потеря жидкости у пострадавших от ожогов).

Увеличение числа лейкоцитов при инфекциях и опухолях

Количество лейкоцитов – это количество лейкоцитов, обнаруженных в
кровь.

Повышенное количество лейкоцитов чаще всего вызывается инфекциями, такими как
инфекция мочевыводящих путей или пневмония.Это также может быть вызвано опухолями WBC, такими как
как лейкемия.

Снижение количества лейкоцитов вызвано тем, что костный мозг не может производить лейкоциты
или повышенным удалением лейкоцитов из кровотока больной печенью или
гиперактивная селезенка. Отказ костного мозга может быть вызван токсинами или
нормальные клетки костного мозга замещаются опухолевыми клетками.

Дифференциальная часть WBC CBC разбивает WBC на пять различных
типы: нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы. Находка
количество лейкоцитов каждого типа дает больше информации о лежащем в их основе
проблема. Например, на ранних стадиях инфекции большая часть увеличения
в лейкоцитах объясняется увеличением нейтрофилов. Как инфекция
продолжается, лимфоциты увеличиваются. Заражение гельминтами может вызвать увеличение
эозинофилов, в то время как аллергические состояния, такие как сенная лихорадка, вызывают увеличение
в базофилах.

Количество тромбоцитов указывает на вероятность кровотечения или свертывания крови

В норме один кубический миллиметр крови содержит от 150 000 до 400 000
тромбоциты.Если число падает ниже этого диапазона, неконтролируемое кровотечение становится
риск, тогда как превышение верхней границы этого диапазона указывает на риск
неконтролируемое свертывание крови.

Гемоглобин связывает кислород

Гемоглобин — белок, переносящий кислород, который содержится во всех эритроцитах. Он поднимает
кислород там, где его много (легкие), и выбрасывает кислород там, где он необходим
вокруг тела. Гемоглобин также является пигментом, придающим эритроцитам красный цвет.

Гемовые группы и глобины

Как следует из названия, гемоглобин состоит из «гемовых» групп (железосодержащих
кольца) и «глобины» (белки).На самом деле гемоглобин состоит из четырех глобинов.
белки — две альфа-цепи и две бета-цепи — каждая с
гемовая группа. Группа гема содержит один атом железа, и он может связывать один
молекула кислорода. Поскольку каждая молекула гемоглобина содержит четыре глобина,
он может переносить до четырех молекул кислорода.

Гемоглобин переносит кислород

В легких молекула гемоглобина окружена высокой концентрацией
кислород, следовательно, он связывает кислород. В активных тканях концентрация кислорода
ниже, поэтому гемоглобин выделяет кислород.

Такое поведение намного эффективнее, потому что
Связывание гемоглобина с кислородом является «кооперативным». Это означает
что связывание одной молекулы кислорода облегчает связывание
последующие молекулы кислорода. Точно так же освобождение кислорода облегчает
для высвобождения других молекул кислорода. Это означает, что реакция
гемоглобина к кислородным потребностям активных тканей намного быстрее.

Помимо насыщения гемоглобина кислородом, другие факторы, влияющие на
готовность гемоглобина связывать кислород, включая pH плазмы, уровень бикарбоната плазмы,
и давление кислорода в воздухе (особенно на больших высотах).

Молекула 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ) связывается с гемоглобином и снижает
его сродство к кислороду, что способствует выделению кислорода. У лиц, имеющих
акклиматизировались к жизни на больших высотах, уровень 2,3-ДФГ в
крови увеличивается, что позволяет доставлять больше кислорода к тканям при низком уровне
напряжение кислорода.

Фетальный гемоглобин

Фетальный гемоглобин отличается от взрослого гемоглобина тем, что содержит два гамма
цепочки вместо двух бета-цепочек. Фетальный гемоглобин связывает кислород с большим
большее сродство, чем у взрослого гемоглобина; это преимущество в утробе матери, потому что
он позволяет крови плода извлекать кислород из материнской крови, несмотря на его низкую
концентрация кислорода.

В норме весь фетальный гемоглобин замещается взрослым гемоглобином ко времени
рождение.

Расщепление гемоглобина

Старые или поврежденные эритроциты удаляются из кровотока макрофагами в селезенке
и печени, а содержащийся в них гемоглобин расщепляется на гем и глобин.
Белок глобина может быть переработан или расщеплен до его составляющих.
аминокислоты, которые могут быть переработаны или метаболизированы. Гем содержит драгоценные
железо, которое сохраняется и повторно используется в синтезе новых молекул гемоглобина.

В процессе метаболизма гем превращается в билирубин, желтый пигмент, который может
обесцвечивать кожу и склеру глаза, если он накапливается в крови,
состояние, известное как желтуха. Вместо этого белок плазмы альбумин связывается с
билирубина и переносит его в печень, где он выделяется с желчью, а также
способствует окраске фекалий.

Желтуха – одно из осложнений переливания несовместимой крови. Этот
возникает, когда иммунная система реципиента атакует донорские эритроциты как
иностранный. Скорость разрушения эритроцитов и последующего образования билирубина может
превышают способность печени метаболизировать вырабатываемый билирубин.

Гемоглобинопатии

Гемоглобинопатии образуют группу наследственных заболеваний, вызываемых
мутации в глобиновых цепях гемоглобина. Серповидноклеточная анемия является наиболее
распространены среди них и связаны с мутацией, которая изменяет одну из аминогрупп
кислоты в бета-цепи гемоглобина, образуя «хрупкий» гемоглобин. Когда
концентрация кислорода низкая, эритроциты имеют тенденцию к деформации и серповидности.
в форме.Эти деформированные клетки могут блокировать мелкие кровеносные сосуды и повреждать органы.
они поставляют. Это может быть очень болезненно, и если не лечить, серповидно-клеточная анемия
кризис может быть фатальным.

Еще одна наследственная анемия, особенно поражающая жителей Средиземноморья
происхождение – талассемия. Нарушение выработки альфа- или бета-глобина
цепи вызывает ряд симптомов, в зависимости от того, сколько копий альфа и
затронуты бета-гены. Некоторые люди могут быть переносчиками заболевания и
не имеют симптомов, тогда как если все копии генов потеряны, болезнь
фатальный.

Порфирии представляют собой группу наследственных заболеваний, при которых синтез гема
нарушен. В зависимости от стадии, на которой происходит нарушение, различают
ряд неврологических и желудочно-кишечных побочных эффектов. король Георг III
Англия («Безумие короля Георга») была одной из самых известных личностей
кто страдал порфирией.

Что делает кровь? – InformedHealth.org

Кровь является жизненно важной жидкостью для организма. Он гуще воды и немного липкий.Температура крови в организме составляет 38°C (100,4°F), что примерно на один градус выше температуры тела. Сколько у вас крови, зависит главным образом от вашего размера и веса. У человека весом около 70 кг (около 154 фунтов) в организме от 5 до 6 литров крови. Кровь выполняет три важные функции:

Транспорт

Кровь переносит кислород от легких к клеткам организма, где он необходим для метаболизма. Углекислый газ, образующийся в процессе обмена веществ, возвращается кровью в легкие, где затем выдыхается (выдыхается).Кровь также снабжает клетки питательными веществами, переносит гормоны и удаляет отходы, от которых затем избавляются такие органы, как печень, почки или кишечник.

Регламент

Кровь помогает поддерживать баланс некоторых вещей в организме. Например, он следит за тем, чтобы поддерживалась правильная температура тела. Это осуществляется как за счет жидкой части крови (плазмы), которая может поглощать или отдавать тепло, так и за счет скорости, с которой течет кровь: Когда кровеносные сосуды расширяются, кровь течет медленнее, и это вызывает терять тепло.Когда температура снаружи тела низкая, кровеносные сосуды могут сокращаться, чтобы уменьшить количество теряемого тепла. Даже значение pH крови поддерживается на идеальном для организма уровне. Значение pH говорит нам, насколько кислой или щелочной является жидкость. Постоянное значение pH очень важно для правильного функционирования организма.

Защита

Сюда входят твердые части крови, такие как тромбоциты и различные вещества, растворенные в плазме крови. При повреждении кровеносного сосуда эти части крови очень быстро слипаются (сгусток) и следят за тем, чтобы, например, царапина перестала кровоточить.Это предотвращает большие потери крови. Лейкоциты и некоторые химические мессенджеры также играют важную роль в иммунной системе.

Отдельные части крови

Кровь состоит примерно на 55% из плазмы крови и примерно на 45% из различных типов клеток крови. Плазма крови представляет собой светло-желтую, слегка мутную жидкость. Более 90 % плазмы крови составляет вода, менее 10 % состоит из растворенных веществ, в основном белков. Плазма крови также содержит электролиты, витамины и питательные вещества, такие как глюкоза и аминокислоты.Более 99% твердых частиц в крови представляют собой клетки, известные как красные кровяные тельца (эритроциты) из-за их красного цвета. Остальные представляют собой бледные или бесцветные лейкоциты (лейкоциты) и тромбоциты (тромбоциты).

Кровь состоит из плазмы и клеток крови

Красные кровяные тельца выглядят как диски с более тонкой серединой. Они могут легко менять форму, чтобы «протиснуться» через узкие кровеносные сосуды. В отличие от многих других клеток, эритроциты не имеют ядра («информационного центра»).Все эритроциты содержат красный пигмент, известный как гемоглобин. Кислород связывается с гемоглобином и таким образом транспортируется по всему телу. В крошечных кровеносных сосудах легких эритроциты поглощают кислород из вдыхаемого (вдыхаемого) воздуха и переносят его через кровоток во все части тела. Когда они достигают своей цели, они отпускают ее снова. Клетки нуждаются в кислороде для метаболизма, который создает углекислый газ в качестве побочного продукта. Углекислый газ поглощается из клеток плазмой крови (некоторая его часть также связывается с гемоглобином) и транспортируется обратно в легкие с током крови.Там он покидает тело, когда мы выдыхаем.

Красные кровяные тельца также могут поглощать или выделять водород и азот. Собирая или выделяя водород, они помогают поддерживать стабильный pH крови; когда они выделяют азот, кровеносные сосуды расширяются, и кровяное давление падает. Эритроциты живут около 120 дней. Когда они слишком стары или повреждены, они разрушаются в костном мозге, селезенке или печени.

Лейкоциты (лейкоциты) имеют клеточное ядро ​​и не содержат гемоглобина.Существуют разные типы лейкоцитов. Они классифицируются в зависимости от того, как сформировано их ядро ​​и как выглядит внутренняя часть клетки под микроскопом. Внутри гранулоцитов находятся мелкие гранулы. Моноциты и лимфоциты также содержат гранулы, но их гранулы чрезвычайно малы и не видны под микроскопом. Красных кровяных телец в крови гораздо больше, чем белых. Но лейкоциты могут покидать кровоток и перемещаться в ткани организма.

Лейкоциты играют важную роль в иммунной системе.Здесь разные клетки крови выполняют разные функции: некоторые сами борются с незваными гостями, такими как бактерии, вирусы, паразиты или грибки, и обезвреживают их. Другие вырабатывают антитела, которые специально нацелены на инородные объекты или микробы, такие как вирусы. Лейкоциты также играют роль в аллергических реакциях: например, они являются причиной того, что у людей с аллергией на пылевых клещей появляется насморк при контакте с пылью. Некоторые лимфоциты могут также убивать раковые клетки, которые развились в других частях тела.Большинство лейкоцитов имеют продолжительность жизни от нескольких часов до нескольких дней. Однако некоторые лимфоциты могут оставаться в организме в течение многих лет.

Тромбоциты (тромбоциты) также выглядят как маленькие диски, как и эритроциты, и у них также нет клеточного ядра. Но они намного меньше эритроцитов. Они играют важную роль в свертывании крови: если кровеносный сосуд поврежден, например, если вы случайно порезались ножом, процесс заживления начинается со сбора и слипания тромбоцитов на внутренней стороне поврежденной стенки кровеносного сосуда. .Это быстро вызывает образование пробки и временное закрытие раны. При этом делаются прочные белковые нити, которые удерживают скопление на месте, прикрепленном к ране. Тромбоциты обычно живут всего от 5 до 9 дней. Старые тромбоциты в основном разрушаются в селезенке.

Производство клеток крови

Все твердые части крови происходят из общих родительских клеток, известных как стволовые клетки. У взрослых клетки крови в основном образуются в костном мозге. Различные клетки крови развиваются в несколько этапов от стволовых клеток до клеток крови или тромбоцитов.Лейкоциты, такие как лимфоциты, созревают не только в костном мозге, но и в лимфатических узлах. Когда клетки готовы, они выбрасываются в кровоток. Помимо этих зрелых клеток, в крови еще содержится небольшое количество клеток-предшественников.

Некоторые химические мессенджеры регулируют производство клеток крови. Например, гормон эритропоэтин, который вырабатывается в почках, способствует образованию эритроцитов. А цитокины стимулируют выработку лейкоцитов.

Источники

• Менче Н. (ред.) Biologie Anatomie Physiologie. Мюнхен: Urban & Fischer/Elsevier; 2012.

• Pschyrembel W. Klinisches Wörterbuch. Берлин: Де Грюйтер; 2014.

• Шмидт Р., Ланг Ф., Хекманн М. Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie. Гейдельберг: Спрингер; 2011.

• Информация о здоровье IQWiG написана с целью помочь
  люди понимают преимущества и недостатки основных вариантов лечения и здоровья
  услуги по уходу.

  Поскольку IQWiG является немецким институтом, некоторая информация, представленная здесь, относится к
  Немецкая система здравоохранения. Пригодность любого из описанных вариантов у конкретного
  случае можно определить, поговорив с врачом. Мы не предлагаем индивидуальные консультации.

  Наша информация основана на результатах качественных исследований. Это написано
  команда
  медицинских работников, ученых и редакторов, а также проверенных внешними экспертами. Ты сможешь
  найти подробное описание того, как наша медицинская информация создается и обновляется в
  наши методы.

Понимание крови и компонентов крови

Кровь — это жидкость, которая течет по всему телу в кровеносных сосудах. Кровь нужна для жизни. Кровь переносит кислород и питательные вещества к вашим органам и тканям и помогает удалять отходы. Кровь также помогает бороться с инфекциями и лечить травмы. Этот лист расскажет вам больше о крови и ее важной роли в организме.

Из каких компонентов состоит кровь?

Кровь можно разделить на разные части (компоненты). Эти компоненты включают эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и плазму.

• Эритроциты   (эритроциты) переносят кислород в организм. Каждый эритроцит живет около 4 месяцев. Эритроциты содержат белок, называемый гемоглобином. Гемоглобин позволяет эритроцитам забирать кислород из легких. Железо необходимо для образования гемоглобина.

• Лейкоциты (лейкоциты)  являются частью иммунной системы организма. Лейкоциты помогают бороться с инфекциями и болезнями.Существуют различные типы лейкоцитов. К ним относятся нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы. Лейкоциты живут часами, днями, месяцами или годами в зависимости от конкретного типа.

• Тромбоциты  – это клетки, способствующие свертыванию крови. Когда у вас есть порез или синяк, тромбоциты собираются вместе, образуя сгусток или «пробку». Это помогает контролировать кровотечение, поэтому ваше тело не теряет слишком много крови. Тромбоциты живут в организме от 7 до 10 дней.

• Плазма  это жидкая часть крови.Он переносит различные типы клеток крови ко всем частям тела. Плазма также несет белки, включая факторы свертывания крови. Факторы свертывания помогают тромбоцитам в процессе свертывания крови.

Где в организме образуется кровь?

Кровь и плазма производятся следующими способами: 

• Клетки крови производятся в костном мозге . Костный мозг представляет собой мягкую губчатую часть костей. Новые клетки крови производятся ежедневно. Они помогают заменить клетки, которые умирают естественным путем или в результате травмы или болезни.

• Плазма состоит в основном из воды. Плазма также состоит из различных белков, жировых веществ, солей, питательных веществ, витаминов и гормонов.

39.4A: Транспорт кислорода в крови

Большая часть кислорода в организме переносится гемоглобином, который находится внутри эритроцитов.

Цели обучения

• Описать, как кислород связывается с гемоглобином и транспортируется в ткани организма

Ключевые моменты

• Гемоглобин состоит из четырех субъединиц и может связывать до четырех молекул кислорода.
• Уровни углекислого газа, pH крови, температура тела, факторы окружающей среды и болезни могут влиять на пропускную способность и доставку кислорода.
• Снижение кислородтранспортной способности гемоглобина наблюдается при повышении содержания углекислого газа и температуры, а также при снижении рН внутри организма.
• Серповидноклеточная анемия и талассемия — два наследственных заболевания, которые снижают способность крови переносить кислород.

Основные термины

• талассемия : наследственное заболевание, при котором у человека вырабатывается большое количество эритроцитов, но эти клетки имеют более низкий уровень гемоглобина
• серповидноклеточная анемия : наследственное заболевание крови, характеризующееся появлением эритроцитов, которые принимают ненормальную, ригидную, серповидную форму
• гем : компонент гемоглобина, отвечающий за связывание кислорода; состоит из иона железа, связывающего кислород, и порфиринового кольца, связывающего молекулы глобина; одна молекула связывает одну молекулу кислорода

Транспорт кислорода кровью

Хотя кислород растворяется в крови, таким образом транспортируется лишь небольшое количество кислорода.Только 1,5 процента кислорода в крови растворяется непосредственно в самой крови. Большая часть кислорода, 98,5%, связана с белком гемоглобином и переносится в ткани.

Гемоглобин

Гемоглобин, или Hb, представляет собой белковую молекулу, обнаруженную в красных кровяных тельцах (эритроцитах), состоящую из четырех субъединиц: двух альфа-субъединиц и двух бета-субъединиц. Каждая субъединица окружает центральную группу гема, которая содержит железо и связывает одну молекулу кислорода, позволяя каждой молекуле гемоглобина связывать четыре молекулы кислорода.Молекулы с большим количеством кислорода, связанного с группами гема, имеют более ярко-красный цвет. В результате насыщенная кислородом артериальная кровь, в которой Hb несет четыре молекулы кислорода, имеет ярко-красный цвет, а венозная кровь, лишенная кислорода, имеет более темно-красный цвет.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Гемоглобин : Белок внутри эритроцитов (а), который переносит кислород к клеткам и углекислый газ к легким, называется гемоглобином (б). Гемоглобин состоит из четырех симметричных субъединиц и четырех гемовых групп. Железо, связанное с гемом, связывает кислород.Именно железо в гемоглобине придает крови красный цвет.

Вторую и третью молекулы кислорода легче связать с гемоглобином, чем первую молекулу. Это связано с тем, что молекула гемоглобина меняет свою форму или конформацию при связывании кислорода. Четвертый кислород тогда труднее связать. Связывание кислорода с гемоглобином можно изобразить как функцию парциального давления кислорода в крови (ось x) в зависимости от относительного насыщения Hb кислородом (ось y). Полученный график, кривая диссоциации кислорода, имеет сигмоидальную или S-образную форму.По мере увеличения парциального давления кислорода гемоглобин становится все более насыщенным кислородом.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Кривая диссоциации кислорода : Кривая диссоциации кислорода показывает, что чем выше парциальное давление кислорода, тем больше кислорода связывается с гемоглобином. Однако сродство гемоглобина к кислороду может сдвигаться влево или вправо в зависимости от условий окружающей среды.

Факторы, влияющие на связывание кислорода

Кислородная способность гемоглобина определяет, сколько кислорода переносится кровью.Кроме того, другие факторы окружающей среды и заболевания также могут влиять на пропускную способность и доставку кислорода; то же самое верно для уровней углекислого газа, рН крови и температуры тела. Когда углекислый газ находится в крови, он реагирует с водой с образованием бикарбоната (HCO ₃ ⁻ ) и ионов водорода (H ⁺ ). По мере увеличения уровня углекислого газа в крови вырабатывается больше Н ⁺ и снижается рН. Увеличение содержания углекислого газа и последующее снижение рН снижают сродство гемоглобина к кислороду.Кислород диссоциирует от молекулы Hb, сдвигая кривую диссоциации кислорода вправо. Следовательно, для достижения того же уровня насыщения гемоглобина, что и при более высоком рН, требуется больше кислорода. Подобный сдвиг кривой возникает и при повышении температуры тела. Повышенная температура, например, из-за повышенной активности скелетных мышц, вызывает снижение сродства гемоглобина к кислороду.

Такие заболевания, как серповидно-клеточная анемия и талассемия, снижают способность крови доставлять кислород тканям и ее способность переносить кислород.При серповидноклеточной анемии форма эритроцита имеет форму полумесяца, удлиненную и жесткую, что снижает его способность доставлять кислород. В этой форме эритроциты не могут пройти через капилляры. Это больно, когда это происходит. Талассемия — редкое генетическое заболевание, вызванное дефектом альфа- или бета-субъединицы гемоглобина. У пациентов с талассемией вырабатывается большое количество эритроцитов, но в этих клетках уровень гемоглобина ниже нормы. Таким образом, способность к переносу кислорода снижается.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Серповидноклеточная анемия : У людей с серповидноклеточной анемией эритроциты имеют форму полумесяца. Заболевания, подобные этому, вызывают снижение способности доставки кислорода по всему телу.

Из чего состоит кровь

Серповидноклеточная анемия возникает из-за того, что клетки крови необычной формы не могут переносить кислород

Серповидноклеточная анемия — это наследственное заболевание, поражающее эритроциты. У людей с этим заболеванием вырабатывается дефектная версия гемоглобина — белка, который переносит кислород по всему телу. Дефектный гемоглобин, известный как гемоглобин S, заставляет эритроциты нормальной овальной формы принимать серповидную форму, от чего болезнь и получила свое название.

Одна из ключевых проблем с этими серповидными клетками заключается в том, что они неправильно перемещаются по кровеносным сосудам. Возникающие в результате закупорки могут препятствовать кровотоку и приводить к другим симптомам заболевания.

Причины серповидноклеточной анемии

Серповидно-клеточная анемия вызывается мутациями в гене бета-глобина ( HBB ), который содержит инструкции по созданию компонента гемоглобина. У людей с серповидно-клеточной анемией по крайней мере одна копия гена HBB содержит инструкции по производству гемоглобина S, тогда как вторая копия гена может содержать инструкции по созданию другой дефектной версии белка, например гемоглобина C.

Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу, а это означает, что для развития заболевания человек должен унаследовать две аномальные копии гена HBB — по одной от каждого родителя. Люди с дефектным геном только от одного родителя не заболевают серповидноклеточной анемией, а вместо этого имеют то, что известно как признак серповидноклеточной анемии. Эти люди обычно не проявляют никаких симптомов серповидно-клеточной анемии, но все же могут передать заболевание своим биологическим детям.

Симптомы серповидноклеточной анемии

Эритроциты, содержащие дефектный гемоглобин, могут деформироваться и стать ригидными, что затрудняет их прохождение через мелкие кровеносные сосуды, замедляя или блокируя кровоток.Это, в свою очередь, может нарушить доставку кислорода к различным тканям и органам, вызывая их повреждение и воспаление. Закупорка кровеносных сосудов также может привести к эпизодам внезапной и сильной боли, известной как вазоокклюзионный криз (ЛОК).

Серповидные эритроциты обычно распадаются и погибают гораздо быстрее, чем здоровые округлые эритроциты. Поскольку эти клетки разрушаются быстрее, чем образуются, у людей с серповидноклеточной анемией часто наблюдается нехватка эритроцитов — состояние, известное как анемия, наиболее распространенный симптом серповидноклеточной анемии.

Люди с серповидноклеточной анемией также могут испытывать отек рук и ног и проблемы со зрением. Кроме того, их рост может быть задержан, и они часто более подвержены инфекциям.

Диагностика серповидно-клеточной анемии

Серповидноклеточная анемия диагностируется с помощью анализа крови, который ищет аномальные белки гемоглобина. Во многих странах, в том числе в США, этот тип теста является частью рутинных программ скрининга новорожденных.

Заболевание также можно диагностировать у нерожденного ребенка путем исследования небольшого образца амниотической жидкости — жидкости, которая окружает ребенка в утробе матери — или плаценты матери.Эти пренатальные тесты ищут наличие мутировавшего гена HBB вместо дефектных белков гемоглобина.

Лечение серповидно-клеточной анемии

Трансплантация стволовых клеток, процедура, включающая замену предшественников клеток крови пациента клетками, взятыми у здорового донора, является единственным доступным в настоящее время методом лечения серповидно-клеточной анемии. Однако такие трансплантации сложны и, как и все виды лечения, сопряжены с рисками и требованиями.

Существует несколько других методов лечения, которые могут облегчить боль и предотвратить осложнения.

Обычно используемые лекарства включают антибиотики для предотвращения инфекций и болеутоляющие средства для снятия боли. Некоторые методы лечения также доступны для снижения частоты болевых кризов, включая гидроксимочевину и Адаквео (кризанлизумаб). Несколько генных терапий также разрабатываются и оцениваются как потенциальные методы лечения серповидно-клеточной анемии.

Последнее обновление: 16 сентября 2021 г.

***

Новости серповидно-клеточной анемии – это новостной и информационный веб-сайт, посвященный этой болезни.Он не предоставляет медицинские консультации, диагностику или лечение. Этот контент не предназначен для замены профессиональной медицинской консультации, диагностики или лечения. Всегда обращайтесь за советом к своему врачу или другому квалифицированному поставщику медицинских услуг по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть относительно состояния здоровья.