Медичні статті » Фізіологія » Функції клітин крові. Функції еритроцитів. Властивості еритроцитів. Цикл Ембдена-Мейергофа. Будова еритроцитів


Цільна кров складається з рідкої частини (плазми) і формених елементів, до яких відносять еритроцити, лейкоцити і кров'яні пластинки - тромбоцити.

Функціїкрові:
1) транспортна - Перенесення газів (02 і С02), пластичних (амінокислот, нуклеозидів, вітамінів, мінеральних речовин), енергетичних (глюкоза, жири) ресурсів до тканин, а кінцевих продуктів обміну - до органів виділення (шлунково-кишковий тракт, легені, нирки, потові залози, шкіра);
2) гомеостатична - Підтримання температури тіла, кислотно-основного стану організму, водно-сольового обміну, тканинногогомеостазу і регенерації тканин;
3) захисна - Забезпечення імунних реакцій, кров'яного і тканинного бар'єрів проти інфекції;
4) регуляторна - Гуморальної і гормональної регуляції функцій разлічньгх систем і тканин;
5) секреторна - Освіта клітинами крові біологічно активних речовин.


Функції і властивості еритроцитів

Еритроцити переносять 02 містяться в них гемоглобіном від легенів до тканин і С02 від тканин до альвеол легенів. Функції еритроцитів обумовлені високим вмістом гемоглобіну (95% маси еритроцита), деформуємість цитоскелета, завдяки чому еритроцити легко проникають через капіляри з діаметром менше 3 мкм, хоча мають діаметр від 7 до 8 мкм. Глюкоза є основним джерелом енергії в еритроциті. Відновлення форми деформованого в капілярі еритроцита, активниймембранний транспорт катіонів через мембрану еритроцита, синтез глютатіону забезпечуються за рахунок енергії анаеробного гліколізу в циклі Ембдена-Мейергофа. В ході метаболізму глюкози, що протікає в еритроциті по побічного шляху гліколізу, контрольованого ферментом діфосфогліцератмутазой, в еритроциті утворюється 23-дифосфогліцерату (23-ДФГ). Основне значення 23-ДФГ полягає в зменшенні спорідненості гемоглобіну до кисню.

В циклі Ембдена-Мейергофа витрачається 90% споживаної еритроцитами глюкози. Гальмування гліколізу, що виникає, наприклад, при старінні еритроцита і зменшує в еритроциті концентрацію АТФ, призводить до накопичення в ній іонів натрію і води, іонів кальцію, пошкодження мембрани, що знижує механічну і осмотичну стійкість еритроцита, І старіючий еритроцит руйнується. Енергія глюкози в еритроциті використовується також вреакціях відновлення, захищають компоненти еритроцита від окисної денатурації, яка порушує їх функцію. Завдяки реакцій відновлення атоми заліза гемоглобіну підтримуються у відновленій, тобто двовалентній формі, що перешкоджає перетворенню гемоглобіну в метгемоглобін, в якому залізо окислені до тривалентного, внаслідок чого метгемоглобін нездатний до транспорту кисню. Відновлення окисленого заліза метгемоглобіну до двовалентного забезпечується ферментом - метгемоглобінредуктази. У відновленому стані підтримуються і серусодержащіе групи, що входять в мембрану еритроцита, гемоглобін, ферменти, що зберігає функціональні властивості цих структур.

Рис. 7.1. Схема моделі змін цитоскелета мембрани еритроцита під час його оборотної деформації. Оборотна деформація еритроцита змінює лише просторову конфігурацію (стереометрию) еритроцита, наступну за зміною просторового розташування молекул цитоскелета. При цих змінах форми еритроцита площа поверхні еритроцита залишається незмінною. а - положення молекул цитоскелета мембрани еритроцита при відсутності його деформації. Молекули спектрина знаходяться в згорнутому стані.

Еритроцити мають дисковидную, двоввігнуті форму, їх поверхня - близько 145 мкм2 а обсяг досягає 85-90 мкм3. Таке співвідношення площі до об'єму сприяє деформабільно-сти (під останньою розуміють здатність еритроцитів до оборотним змін розмірів і форми) еритроцитів при їх проходженні через капіляри. Форма і деформабільность еритроцитів підтримуються ліпідами мембран - фосфоліпідами (гліцерофосфоліпідів, сфінголіпідів, фосфотіділетаноламіном, фосфатіділсіріном тощо), гліколіпідами і холестерином, а також білками їх цитоскелету. До складу цитоскелета мембрани еритроцита входять білки - спектрин (Основний білок цитоскелету), анкирин, актин, білки смуги 4.1 4.2 4.9 тропомиозин, тропомодулін, адцуцін. Основою мембрани еритроцита є ліпідний бішар, пронизаний інтегральними білками цитоскелету - глікопротеїнами і білком смуги 3. Останні пов'язані з частиною білкової мережі цитоскелета - комплексом спектрин-актин-білок смуги 4.1 локалізованим на цитоплазматичної поверхні ліпідного бішару мембрани еритроцита (Рис. 7.1).

Взаємодія білкового цитоскелету з ліпідного бішару мембрани забезпечує стабільність структури еритроцита, поведінка еритроцита як пружного твердого тіла при його деформації. Нековалентні міжмолекулярні взаємодії білків цитоскелета легко забезпечують зміна розмірів і форми еритроцитів (їх деформацію) при проходженні цих клітин через мікроциркуляторне русло, при виході ретикулоцитів з кісткового мозку в кров - завдяки зміні розташування молекул спектрина на внутрішній поверхні ліпідного бішару. Генетичні аномалії білків цитоскелета у людини супроводжуються появою дефектів мембрани еритроцитів. В результаті останні набувають змінену форму (так звані сфероціти, еліптоціти тощо) і мають підвищену схильність до гемолізу. Збільшення співвідношення холестерин-фосфоліпіди у мембрані збільшує її в'язкість, зменшує плинність і еластичність мембрани еритроцита. В результаті знижується деформируемость еритроцита. Посилення окислення ненасичених жирних кислот фосфоліпідів мембрани перекисом водню або супероксидних радикалів викликає гемоліз еритроцитів ( Руйнування еритроцитів З виходом гемоглобіну в навколишнє середовище), пошкодження молекули гемоглобіну еритроцита. Постійно утворюється в еритроциті глютатіон, а також антиоксиданти (остокоферол), ферменти - глутатіонредуктаза, супероксиддисмутаза та ін захищають компоненти еритроцита від цього пошкодження.

До 52% маси мембрани еритроцитів складають білки глікопротеїни, які з олігосахариди утворюють антигени груп крові. Глік-протеїни мембрани містять сіалова кислоту, яка надає негативний заряд еритроцитів, відштовхуючий їх один від одного.

Ензими мембрани - Ка + /К +-залежна АТФаза забезпечує активний транспорт Na + з еритроцита і К + в його цитоплазму. Са2 +-залежна АТФаза виводить Са2 + з еритроцита. Фермент еритроцита карбоангідраза каталізує реакцію: Са2 + Н20 Н2С03 про Н + + НСО3 тому еритроцит транспортує частина вуглекислого газу від тканин до легень у вигляді бікарбонату, до 30% С02 переноситься гемоглобіном еритроцитів у формі карбамінової з'єднання з радикалом NH2 глобіну.



...


1 (0,0008)