У цій статті ми починаємо обговорення клітин крові і клітин макрофагальної та лімфатичної систем. Спочатку будуть викладені функції еритроцитів-найбільш численних клітин крові, необхідних для доставки кисню до тканин.
Головною функцією еритроцитів, Званих також червоними клітинами крові, є транспорт гемоглобіну, який переносить кисень від легенів до тканин. У деяких нижчих тварин гемоглобін циркулює у вигляді вільного білка плазми, не укладеної в червоні клітини крові. Якщо вільний гемоглобін з'являється в плазмі людини, всякий раз, коли кров проходить через капіляри, приблизно 3% гемоглобіну витікає через стінку капілярів в тканинні простору або через мембрани клубочкової капілярів нирок впервинну сечу. Отже, щоб гемоглобін залишався в крові, він повинен знаходитися всередині еритроцитів.
Червоні клітини крові мають і інші функції. Наприклад, вони містять велику кількість вугільної ангідрази - ферменту, який каталізує оборотну реакцію між вуглекислим газом (СО2) і водою з формуванням вугільної кислоти (Н2СО3), збільшуючи швидкість цієї реакції в декілька тисяч разів. Висока швидкість цієї реакції робить можливим транспорт кров'ю з тканин у легені величезних кількостей СO2 у формі іона бікарбонату (НСО3). У легенях він знову перетворюється в СО2 і виділяється в атмосферу як кінцевий продукт метаболізму. Гемоглобін в клітинах є відмінним кислотно-лужним буфером (що справедливо для більшості білків), тому еритроцити відповідальні за основну частину буферної ємності цільної крові.
Форма і розмір еритроцитів. Нормальні еритроцити, показані на рис. 32-3 являють собою двоввігнуті диски з середнім діаметром близько 78 мкм і товщиною 25 мкм в самій товстій частині і 1 мкм або менше в центрі. Середній обсяг еритроцита складає 90-95 мкм.
При проходженні червоних клітин крові через капіляри їх форма може помітно змінюватися. Фактично еритроцити являють собою «мішок», який може деформуватися, приймаючи майже будь-яку форму. Більше того, оскільки нормальна клітина має великий надлишок клітинної мембрани щодо кількості матеріалу всередині неї, мембрана при деформації розтягується незначно і, отже, еритроцит не розривається, як сталося б з багатьма іншими клітинами в цій ситуації.
Концентрація еритроцитів у крові. У здорового чоловіка середнє число еритроцитів в 1 мм крові 5200000 (± 300 000); у здорової жінки - 4700000 (± 300 000). У людей, що живуть на великих висотах, кількість еритроцитів більше.
Кількість гемоглобіну в клітинах. Червоні клітини крові здатні концентрувати гемоглобін в клітинної рідини в кількості приблизно до 34 г на кожні 100 мл клітин. Концентрація не піднімається вище цього значення, оскільки існує метаболічне обмеження механізму формування гемоглобіну в клітині. Більш того, у здорових людей відсоток гемоглобіну в кожній клітині майже завжди практично максимальний. Однак при недостатності утворення гемоглобіну відсоток його в клітинах може падати значно нижче цього значення, як і обсяг еритроцита, оскільки він містить менше гемоглобіну.
Коли гематокритною показник (Процентний вміст клітин крові, рівне в нормі 40-45%) і кількість гемоглобіну в кожному еритроциті нормальні, цільна кров чоловіка містить в середньому 15 г гемоглобіну на 100 мл; для жінок вміст гемоглобіну складає в середньому 14 г на 100 мл.
Відомо, що кожен 1 г чистого гемоглобіну здатний зв'язувати 134 мл кисню. Отже, у здорового чоловіка кожні 100 мл крові можуть транспортувати у вигляді з'єднання з гемоглобіном максимально приблизно 20 мл кисню, а у здорової жінки ту ж кількість крові транспортує максимально близько 19 мл кисню.