Урок биологии на тему; Эритроциты и лейкоциты

Сколько живет эритроцит человека

Постановка проблемы: «В 5 л крови человека может раствориться около 10 мл кислорода, а для удовлетворения потребности организма его нужно около 200 мл в 1 мин. Как организм человека получает нужное количество кислорода?»
Ожидаемый ответ: «Если кровь не обеспечивает потребностей организма человека в кислороде, связывая его физически, то есть растворяя в себе, значит, в крови должны быть вещества, способные химически связывать кислород и в виде соединений транспортировать его к тканям».
Действительно, такие химические вещества в крови есть, и они называются дыхательными пигментами.

Дыхательные пигменты и их значение
Дыхательные пигменты — это вещества крови и гемолимфы, обратимо связывающие молекулярный кислород. При высоких концентрациях кислорода пигмент легко его присоединяет, а при низких — быстро отдает.
По своей природе дыхательные пигменты — сложные белки, в состав которых помимо собственно белковой части входит еще и металл. Такие сложные белки называются металлопротеидами. В крови животных разных систематических групп присутствуют разные дыхательные пигменты. Например, у некоторых улиток и ракообразных гемолимфа содержит гемоцианин (медьсодержащий белок, окисленная форма которого имеет синий цвет, восстановленная — бесцветная), y головоногих моллюсков и некоторых кольчатых червей — гемоэритрин, а кровь некоторых червей содержит хлорокруонин (железосодержащий белок, окисленная форма которого имеет красный, а восстановленная — зеленый цвет). Ну а самым распространенным дыхательным пигментом у животных является гемоглобин.
Постановка проблемного вопроса: «Почему среди всех дыхательных пигментов наибольшее распространение получил гемоглобин?»
Ожидаемый ответ: «Наверное, по сравнению с другими пигментами гемоглобин может связывать больше кислорода».
Действительно, гемоглобин способен присоединять больше кислорода, чем другие дыхательные пигменты. Гемоглобин относится к железосодержащим пигментам. Он присутствует в крови некоторых моллюсков, кольчатых червей и всех позвоночных животных. Окисленная форма гемоглобина имеет оранжево-красный (алый) цвет (артериальная кровь), а восстановленная форма — пурпурно-красный цвет (венозная кровь).
Связывающая способность некоторых пигментов по отношению к кислороду приведена в таблице 1.
Таким образом, гемоглобин по сравнению с другими дыхательными пигментами может обратимо связать больше кислорода, то есть он обладает большей кислородной емкостью (кислородная емкость крови, или КЕК, — это максимальное количество кислорода, обратимо связываемое дыхательными пигментами). Поэтому в ходе эволюции выбор был сделан в пользу гемоглобина.

Кислородная емкость крови
у разных животных
Кислородная емкость крови у разных форм животных зависит от условий их обитания и образа жизни. Усложнение организмов в ходе эволюции, выход животных из воды на сушу, появление терморегуляции, возрастание интенсивности окисления были бы невозможны без повышения КЕК.
Постановка проблемного вопроса: «Каким образом в ходе эволюции животных была повышена кислородная емкость крови?»
Ожидаемый ответ: «КЕК можно повысить, увеличивая концентрацию гемоглобина в крови».
Действительно, повышая концентрацию гемоглобина в крови, можно увеличить КЕК. У большинства беспозвоночных животных (моллюски, некоторые кольчатые черви) гемоглобин растворен в плазме крови. По мере роста активности животных потребность в кислороде все возрастала, но дальнейшее увеличение концентрации дыхательного пигмента в плазме приводило к повышению вязкости крови и затрудняло ее передвижение по капиллярам, то есть ухудшало снабжение тканей кислородом.
Постановка проблемного вопроса: «Как же можно увеличить содержание гемоглобина в крови, не увеличивая ее вязкости?»
Ожидаемый ответ: «Пигмент может быть изолирован от плазмы путем «упаковки» в особые клетки».
Действительно, локализация пигмента в клетках дает возможность увеличить его содержание в крови без одновременного увеличения числа частиц в растворе, то есть без увеличения вязкости. У позвоночных животных гемоглобин находится в специальных клетках крови — эритроцитах.

Выполнение лабораторной работы
В ходе выполнения лабораторной работы предстоит выяснить, что представляют собой эритроциты, как они приспособлены к выполнению газовой (дыхательной) функции.

Инструктивная карточка
Тема «Изучение постоянных препаратов крови лягушки и человека, выявление особенностей строения эритроцитов человека в связи с выполняемыми функциями».
Оборудование: микроскопы, микропрепараты «Кровь лягушки» и «Кровь человека».
Ход работы
1. Исследуйте микропрепарат «Кровь лягушки» под микроскопом.
2. Опишите форму и строение эритроцитов лягушки, сделайте рисунок.
3. Рассмотрите микропрепарат «Кровь человека» под микроскопом. Найдите эритроциты и зарисуйте их в тетради.
4. Сравните эритроциты лягушки и человека, заполните таблицу 2.
5. Сделайте вывод о том, каково значение выявленных различий в организации эритроцитов лягушки и человека.
Обсуждение результатов лабораторной работы.
В ходе лабораторной работы учащиеся должны выявить следующие особенности эритроцитов человека по сравнению с лягушкой:
1. Очень малые размеры — их диаметр составляет 7-8 мкм и приблизительно равен диаметру кровеносных капилляров. Эритроциты же лягушки очень велики — до 22,8 мкм в диаметре, но их количество невелико — 0,38 млн в 1 мм3 крови.
2. Большая концентрация эритроцитов в крови человека и большая суммарная площадь поверхности (в 1 мм3 крови содержится около 5 млн эритроцитов, суммарная площадь их поверхности составляет около 3 тыс. м2).
3. Эритроциты всех млекопитающих, кроме верблюдов, имеют необычную форму двояковогнутого диска. Это увеличивает площадь поверхности эритроцита.
4. Отсутствие ядер в зрелых эритроцитах человека (молодые эритроциты ядра имеют, но они в дальнейшем исчезают) позволяет разместить больше молекул гемоглобина в эритроците (в зрелом эритроците их около 265х106).
Таким образом, строение эритроцитов человека идеально подходит для выполнения ими газовой функции. Благодаря особенностям строения эритроцитов кровь быстро и в больших количествах насыщается кислородом и доставляет его в химически связанном виде в ткани. А это одна из причин (наряду с четырехкамерным сердцем, полным разделением венозного и артериального кровотоков, прогрессивными изменениями в строении легких и т. д.) гомойотермности (теплокровности) млекопитающих, в том числе и человека.

Читайте также:  Песок в глазах что это значит, причины, лечение

Образование и гибель эритроцитов. Малокровие
Процесс образования эритроцитов носит название эритропоэза (а процесс кроветворения называется гемопоэзом), ткань, в которой он происходит, называют кроветворной (гемопоэтической).
Постановка вопроса: «Где расположена кроветворная ткань?»
Ожидаемый ответ (на основе ранее изученного материала): «У младенцев кроветворная ткань содержится во всех костях, а у взрослых людей — в так называемых плоских костях (кости черепа, ребра, грудина, позвонки, ключицы, лопатки)».
Продолжительность жизни эритроцитов у взрослых людей составляет около 3 месяцев, после чего они разрушаются в печени или селезенке. Белковые компоненты эритроцита расщепляются на составляющие их аминокислоты, а железо удерживается печенью и хранится в ней в составе белка ферритина. Железо может в дальнейшем использоваться при образовании новых эритроцитов.
Каждую секунду в организме человека разрушается от 2 до 10 млн эритроцитов. Скорость paспада эритроцитов и замещения их новыми зависит от содержания в атмосфере кислорода, доступного для переноса кровью. Низкое содержание кислорода стимулирует эритропоэз. Благодаря этому оказывается возможной адаптация человека, например, к пониженному содержанию кислорода в горах.

​Олег ПЕТУНИН, заведующий кафедрой естественно-научных и математических дисциплин Кузбасского регионального ИПКиПРО, доктор педагогических наук, профессор, отличник народного просвещения, победитель Всероссийского конкурса «Учитель года России»-1996

Какие функции выполняют эритроциты, сколько живут и где разрушаются

Эритроциты – одни из очень важных элементов крови. Наполнение органов кислородом (О2) и удаление из них углекислого газа (СО2) – основная функция форменных элементов кровяной жидкости.

Значительны и другие свойства кровяных клеток. Знание того, что такое эритроциты, сколько живут, где разрушаются и других данных, позволяет человеку следить за здоровьем и вовремя его корректировать.

Общее определение эритроцитов

Если рассматривать кровь под сканирующим электронным микроскопом, то можно увидеть, какую форму и размер имеют эритроциты.

Кровь человека под микроскопом

Здоровые (неповрежденные) клетки – это маленькие диски (7-8 мкм), вогнутые с двух сторон. Их еще называют красными кровяными тельцами.

Количество эритроцитов в кровяной жидкости превышает уровень лейкоцитов и тромбоцитов. В одной капле крови человека имеется около 100 млн. этих клеток.

Зрелый эритроцит покрыт оболочкой. Он не имеет ядра и органелл, кроме цитоскелета. Внутренность клетки заполнена концентрированной жидкостью (цитоплазмой). Она насыщена пигментом гемоглобином.

В химический состав клетки, кроме гемоглобина, входят:

  • Вода,
  • Липиды,
  • Белки,
  • Углеводы,
  • Соли,
  • Ферменты.

Гемоглобин – это белок, состоящий из гема и глобина. Гем содержит атомы железа. Железо в гемоглобине, связывая в легких кислород, окрашивает кровь в светло-красный цвет. Она становится темной, когда кислород высвобождается в тканях.

Кровяные тельца имеют большую поверхность за счет своей формы. Повышенная плоскость клеток улучшает обмен газов.

Красная кровяная клетка эластична. Очень маленький размер эритроцита и гибкость позволяют ему легко проходить через мельчайшие сосуды – капилляры (2-3 мкм).

Сколько живут эритроциты

Продолжительность жизни эритроцитов – 120 дней. За это время они выполняют все свои функции. Затем разрушаются. Место отмирания – печень, селезенка.

Красные кровяные тельца разлагаются быстрее, если меняется их форма. При появлении у них выпуклостей образуются эхиноциты, углублений – стоматоциты. Пойкилоцитоз (изменение формы) приводит клетки к гибели. Патология формы диска возникает от повреждения цитоскелета.

Видео функции крови. Эритроциты

Где и как образуются

Жизненный путь эритроциты начинают в красном костном мозге всех костей человека (до пятилетнего возраста).

У взрослого, после 20 лет, красные кровяные клетки вырабатываются в:

  • Позвоночнике,
  • Грудине,
  • Ребрах,
  • Подвздошной кости.

Где образуются эритроциты

Их образование проходит под влиянием эритропоэтина – почечного гормона.

С возрастом эритропоэз, то есть процесс образования эритроцитов, снижается.

Образование кровяной клетки начинается с проэритробласта. В результате многократного деления создаются зрелые клетки.

От единицы, образующей колонию, эритроцит проходит следующие этапы:

  • Эритробласт.
  • Пронормоцит.
  • Нормобласты разных видов.
  • Ретикулоцит.
  • Нормоцит.
Читайте также:  Слюнные железы насекомых справочник

Первородная клетка имеет ядро, которое сначала становится меньше, а затем вообще покидает клетку. Цитоплазма ее постепенно наполняется гемоглобином.

Если в крови наряду со зрелыми эритроцитами находятся ретикулоциты, это нормальное явление. Более ранние виды эритроцитов в крови указывают на патологию.

Функции эритроцитов

Эритроциты реализуют в организме свое главное предназначение – являются переносчиками дыхательных газов – кислорода и углекислого газа.

Этот процесс осуществляется в определенном порядке:

  • Безъядерные диски, в составе движущейся по сосудам крови, попадают в легкие.
  • В легких гемоглобин эритроцитов, в частности атомы его железа, поглощает кислород, превращаясь в оксигемоглобин.
  • Насыщенная кислородом кровь под действием сердца и артерий через капилляры проникает во все органы.
  • Кислород, перенесенный железом, отсоединяется от оксигемоглобина, поступает в клетки, испытывающие кислородное голодание.
  • Опустошенный гемоглобин (дезоксигемоглобин) заполняется углекислым газом, преобразуется в карбогемоглобин.
  • Соединенный с диоксидом углерода гемоглобин несет СО2 в легкие. В сосудах легких углекислый газ отщепляется, затем выводится наружу.

Кроме газообмена, форменные элементы выполняют и другие функции:

  • Поглощают, переносят антитела, аминокислоты, ферменты,

  • Эритроциты крови человека
  • Транспортируют вредоносные вещества (токсины), некоторые лекарственные средства,
  • Рядом эритроцитарных факторов принимают участие в стимуляции и препятствии свертыванию крови (гемокоагуляции),
  • Несут основную ответственность за вязкость крови – она увеличивается при повышении числа эритроцитов и уменьшается при его понижении,
  • Участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса через гемоглобиновую буферную систему.

Эритроциты и группы крови

В норме каждый эритроцит в кровотоке – свободная в движении клетка. При увеличении показателя кислотности крови рН и других негативных факторах возникает склеивание красных кровяных клеток. Их склеивание называется агглютинацией.

Такая реакция возможна и очень опасна при переливании крови от одного человека к другому. Чтобы в этом случае предупредить слипание эритроцитов, нужно знать группу крови пациента и его донора.

Реакция агглютинации послужила основой для деления крови людей на четыре группы. Они отличаются друг от друга сочетанием агглютиногенов и агглютининов.

С особенностями каждой группы крови познакомит следующая таблица:

Группа крови Наличие
агглютиногенов агглютининов в плазме
I αβ
II A β
III B α
IV AB

Переливание

При определении группы крови ошибаться ни в коем случае нельзя. Знать групповую принадлежность крови особенно важно при ее переливании. Не каждая подходит определенному человеку.

Чрезвычайно важно! Перед переливанием крови обязательно нужно определить ее совместимость. Вливать человеку несовместимую кровь нельзя. Это опасно для жизни.

При введении несовместимой крови возникает агглютинация эритроцитов. Это происходит при таком сочетании агглютиногенов и агглютининов: Аα, Вβ. При этом у больного появляются признаки гемотрансфузионного шока.

Они могут быть такими:

  • Головная боль,
  • Беспокойство,
  • Покрасневшее лицо,
  • Пониженное артериальное давление,
  • Учащенный пульс,
  • Стеснение в груди.

Агглютинация завершается гемолизом, то есть в организме происходит разрушение эритроцитов.

Небольшое количество крови или эритроцитарной массы можно переливать таким образом:

  • I группы – в кровь II, III, IV,
  • II группы – в IV,
  • III группы – в IV.

Важно! Если возникает необходимость в переливании большого количества жидкости, вливают кровь только той же группы.

Анализ крови и патологии

Количество эритроцитов в крови определяется во время лабораторного анализа и подсчитывается в 1 мм3 крови.

Справка. При любом заболевании назначается клинический анализ крови. Он дает представление о содержании гемоглобина, уровне эритроцитов и скорости их оседания (СОЭ). Кровь сдается утром, на голодный желудок.

Нормальная величина гемоглобина:

  • У мужчин – 130-160 единиц,
  • У женщин – 120-140.

Наличие красного пигмента сверх нормы может говорить о:

  • Большой физической активности,
  • Повышение вязкости крови,
  • Потери влаги.

У жителей высокогорья, любителей частого курения гемоглобин также повышен. Низкий уровень гемоглобина возникает при малокровии (анемии).

Количество безъядерных дисков:

  • У мужчин (4,4 х 5,0 х 1012/л) выше, чем у женщин,
  • У женщин (3,8 – 4,5 х 1012/л.),
  • У детей свои нормы, которые определяются возрастом.

На уровень кровяных клеток влияют многие факторы:

  • Возраст,
  • Пол,
  • Особенности питания,
  • Способ жизни,
  • Климатические условия и др.

Уменьшение количества красных телец или его увеличение (эритроцитоз) показывают, что в деятельности организма возможны нарушения.

Так при анемии, потери крови, понижении скорости формирования красных телец в костном мозге, быстрой их гибели, увеличенном содержании воды уровень эритроцитов понижается.

Увеличенная цифра красных телец может обнаружиться во время приема некоторых лекарств, например кортикостероидов, мочегонных средств. Следствием незначительного эритроцитоза является ожог, диарея.

Эритроцитоз также происходит при таких состояниях, как:

  • Синдром Иценко-Кушинга (гиперкортицизм),
  • Раковые образования,
  • Поликистоз почек,
  • Водянка почечных лоханок (гидронефроз) и др.

Важно! У беременных женщин нормальные показатели кровяных клеток меняются. Это чаще всего связано с зарождением плода, появлением у ребенка собственной кровеносной системы, а не с болезнью.

Показателем сбоя в работе организма является и скорость оседания эритроцитов (СОЭ).

Не рекомендуется на основании анализов ставить себе диагнозы. Только специалист после тщательного обследования с применением различных методик может сделать правильные выводы и назначить эффективное лечение.

Продолжительность жизни эритроцитов человека и животных

Эритроцитами называются клетки, ролью которых является транспорт кислорода и углекислоты. У человека и млекопитающих это безъядерные форменные элементы, которые образуются красным костным мозгом. Выполняя свою функцию, они приобретают новые и новые повреждения. Со временем они, неспособные восстанавливаться, видоизмененные и деформированные, должны быть уничтожены.

Читайте также:  Как принимать Коделак от сухого кашля, состав, противопоказания

Процесс разрушения эритроцита

Из-за наличия естественного механизма старения клеток продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 суток. Это средний срок, на протяжении которого клетки способны выполнять свою функцию. Хотя теоретически эритроцит может погибнуть и сразу после выхода из костного мозга. Причина — механическое повреждение, возникающее, например, во время длительной ходьбы маршем или при травмах. Тогда разрушение происходит либо в гематоме, либо внутри сосудов.

Естественный процесс разрушения, который регулирует продолжительность жизни эритроцитов, протекает в селезенке. Макрофагами распознаются клетки с малым количеством рецепторов, что означает, что они уже долго циркулируют в крови или имеют значительные повреждения. Затем форменный элемент переваривается макрофагом, который отделяет гем (ион железа) от белковой части гемоглобина. Металл отправляется обратно в костный мозг, где клеткой-кормилкой передается делящимся проэритробластам.

Особенности жизнедеятельности эритроцита человека

Теоретически продолжительность жизни эритроцитов человека могла бы быть бесконечно большой при некоторых условиях. Во-первых, должно отсутствовать механическое сопротивление при циркуляции крови. Во-вторых, сами эритроциты не должны деформироваться. Однако в сосудистом русле человека данные условия не могут быть соблюдены.

При движении красных кровяных клеток по сосудам они выдерживают множественные механические воздействия. Как результат, нарушается целостность их мембран, повреждаются некоторые поверхностные рецепторные белки. Более того, у эритроцита нет ядра и органелл, предназначенных для биосинтеза белка. Значит, полученные дефекты клетка не может восстанавливать. Как результат, макрофаги селезенки «вылавливают» клетки с малым количеством рецепторов (это значит, что клетка уже долго циркулирует в крови и, возможно, серьезно повреждена) и уничтожают их.

Необходимость уничтожения «возрастных» эритроцитов

Фактическая продолжительность жизни эритроцитов человека составляет порядка 120 суток. За этот период они получают множество повреждений, из-за которых нарушается диффузия газов через мембрану. Потому клетки в плане газообмена становятся менее эффективными. Также «пожилые» эритроциты — это неустойчивые клетки. Их мембрана может разрушиться прямо в кровяном русле. Результатом этого станет развитие двух патологических механизмов.

Во-первых, высвобожденный гемоглобин, который попадет в кровяное русло, является высокомолекулярным металлопротеином. Без естественного ферментативного процесса инволюции вещества, которая в норме может протекать только в макрофагах селезенки, этот белок становится опасным для человека. Он будет попадать в почки, где сможет повреждать гломерулярный аппарат. Результатом станет постепенное развитие почечной недостаточности.

Пример патологического разрушения эритроцитов

При условии, что постепенно в сосудистом русле будет разрушаться некоторое количество эритроцитов, концентрация гемоглобина в крови будет примерно постоянной. Значит, почки будут повреждаться тоже постоянно и по прогрессирующей. Потому еще одним значением, почему эритроциты разрушаются заранее, является не только изъятие «пожилых» форм, а недопущение их разрушения в крови.

К слову, пример токсического поражения металлопротеином можно четко рассмотреть на примере краш-синдрома. Здесь большое количество миоглобина (вещества, предельно близкого к гемоглобину по структуре и составу) попадает в кровь из-за некроза мышцы. Это повреждает почки и приводит к полиорганной недостаточности. В случае с гемоглобином следует ожидать аналогичного эффекта. Потому для организма важно вовремя устранить «пожилые» клетки, а потому продолжительность жизни эритроцитов максимально составляет около 120 суток. А что же можно сказать о животных?

Продолжительности жизни эритроцитов у животных

У животных разных классов форменные элементы крови различны. Потому срок их жизни тоже отличается от человеческого. Но если взять в качестве примера млекопитающих, то здесь множество сходств. Красные форменные элементы крови млекопитающих почти такие же, как и человеческие. Значит, продолжительность жизни эритроцитов у них примерно такая же.

Ситуация обстоит по-другому у земноводных, рептилий, рыб и птиц. У всех их в красных кровяных клетка есть ядра. Значит, они не лишены способности синтезировать белки, пусть это свойство и не самое главное для них. Куда важнее возможность восстанавливать свои рецепторы и повреждения. Потому продолжительность жизни эритроцитов у животных несколько больше, чем у человека. Насколько она выше, сложно ответить, потому как исследований с мечеными клетками у них не проводилось за ненадобностью.

Значение исследований у человека

До некоторого времени знание того, что продолжительность жизни эритроцитов в крови человека составляет 120 суток, никак не помогало практической медицине. Однако после открытия способности гемоглобина связываться с некоторыми веществами, открылись новые возможности. В частности, сегодня широко практикуется способ определения гликированного гемоглобина. Это дает информацию о том, насколько высоко повышался уровень гликемии в последние три месяца. Это существенно помогает в диагностике сахарного диабета, так как позволяет узнать, как повышается глюкоза крови.

Ссылка на основную публикацию
Упражнения от запора разновидности, показания, ограничения
Упражнения для кишечника, помогающие устранить причины запора Многие люди сталкивались с запорами. Ощущение тяжести, общее недомогание, снижение работоспособности, плохое настроение...
Уникальные полезные свойства хельбы (хильбы) — Yaseen-Hijab
elif_kose Моя любимая кулинария и немного из жизни в Турции. Добро пожаловать. Хельба. Арабский способ увеличения женской груди (ФОТО, ВИДЕО)...
Упадок сил — симптомы, лечение, причины у женщин и мужчин
SmartYoga: йога для здоровья и йогатерапия в Москве Блог Лии Воловой. Йога. Нейрографика. Здоровый образ жизни Упадок сил: что делать?...
Упражнения при пупочной грыже у взрослых зачем нужна гимнастика, общие правила, комплекс упражнений
Можно ли делать планку при пупочной грыже? Пупочная грыжа – опухолевидное эластичное выпячивание, возникающее из-за ослабления соединительно-тканного каркаса брюшины. Можно...
Adblock detector