Эритропоэз и разрушение эритроцитов

Регуляция и механизм эритропоэза

Главным стимулом, запускающим усиленное образование красных кровяных телец, является недостаток кислорода — гипоксия. Когда почки омываются кровью с пониженным содержанием эритроцитов, они начинают активно вырабатывать специфический гуморальный фактор — эритропоэтин. У плода эту функцию также частично берет на себя печень.

Эритропоэтин с током крови доставляется в красный костный мозг, где связывается со специфическими рецепторами. Интересно, что рецепторы к этим сигнальным молекулам локализуются не только в костном мозге, но и в селезенке, лимфатических узлах, почках и даже гипоталамусе.

Основное действие эритропоэтина сводится к следующему:

• Стимуляция активного размножения и дифференцировки унипотентных предшественников эритроцитов.
• Поддержка и стимуляция дифференцировки всех последующих клеток эритроидного ряда.

Система работает по принципу отрицательной обратной связи: как только число эритроцитов возрастает, увеличивается и доставка кислорода к почкам. Это, в свою очередь, приводит к физиологическому торможению синтеза эритропоэтина.

Морфологические изменения при созревании

Весь цикл эритропоэза от исходной стволовой клетки до полноценного зрелого эритроцита занимает 2 недели. За это время клетка претерпевает кардинальные структурные изменения, чтобы максимально эффективно выполнять газотранспортную функцию.

В процессе созревания наблюдаются следующие морфологические перестройки:

1. Значительное уменьшение клетки в размерах.
2. Постепенное уменьшение количества внутриклеточных органелл.
3. Интенсивное увеличение содержания гемоглобина.
4. Полная потеря ядра на финальных этапах развития.

Старение и фагоцитоз эритроцитов

Жизненный цикл эритроцита ограничен, и его гибель запрограммирована физиологическими причинами. Из-за отсутствия ядра и органелл клетка лишена аппарата синтеза белка, поэтому обновление структур (синтез de novo) для неё абсолютно невозможен. Со временем происходит деградация белков, снижается общий уровень обмена веществ, и клетка теряет свою нормальную дисковидную форму. На её мембране обнажаются новые антигены — так называемые маркеры старения.

Пути удаления эритроцитов из кровотока включают фагоцитоз, гемолиз и участие в тромбообразовании. Основной путь — это фагоцитоз. Макрофаги, располагающиеся в селезенке, печени и костном мозге, безошибочно распознают измененные и поврежденные клетки по маркерам старения и поглощают их. Таким образом в организме ежесуточно утилизируется около $4,2 \times 10^{10}$ клеток на литр крови.

Гемолиз: определение и основные виды

Гемолиз — это процесс разрушения белково-липидной мембраны эритроцитов, который сопровождается массовым выходом гемоглобина в окружающую плазму крови. В зависимости от повреждающего фактора, гемолиз разделяют на несколько видов.

Виды разрушения эритроцитов:

• Осмотический. Развивается при попадании клеток в гипотоническую среду. Жидкость активно устремляется внутрь клетки по осмотическому градиенту, что неминуемо ведет к набуханию и разрыву оболочки.
• Химический. Провоцируется веществами, которые способны растворять и разрушать белково-липидную клеточную мембрану (например, эфиром или хлороформом).
• Механический. Возникает при чрезмерно сильных физических воздействиях на кровь. Чаще всего это происходит при неправильной транспортировке донорской крови или во время использования аппаратов искусственного кровообращения (АИК).
• Биологический. Происходит под разрушительным воздействием ядов биологического происхождения, таких как токсины змей или ядовитых насекомых.
• Температурный. Запускается при экстремальном замораживании и последующем размораживании крови, когда образующиеся кристаллики льда механически протыкают и разрушают мембраны.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Особенности выработки эритропоэтина в печени плода
• Функции рецепторов к эритропоэтину в лимфатических узлах и гипоталамусе
• Характеристика унипотентного предшественника эритроцитов
• Механизмы участия эритроцитов в процессах тромбообразования
• Клиническое значение осмотической резистентности эритроцитов

Другие темы раздела «Кровь»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.