Patienten mit Pathologien des hämatopoetischen Systems ist es wichtig zu wissen, wie die Lebensdauer der roten Blutkörperchen ist, wie Alterung und Zerstörung der roten Blutkörperchen und welche Faktoren ihre Lebensdauer reduzieren.
Der Artikel diskutiert diese und andere Aspekte der Funktionsweise roter Blutkörperchen.
Blutphysiologie
Das einheitliche Kreislaufsystem im menschlichen Körper wird durch das Blut und die Organe gebildet, die an der Produktion und Zerstörung von Blutkörpern beteiligt sind.
Der Hauptzweck von Blut ist der Transport, der den Wasserhaushalt der Gewebe aufrechterhält (Anpassung des Salz- und Eiweißverhältnisses, Sicherstellung der Durchlässigkeit der Wände der Blutgefäße), Schutz (Unterstützung der menschlichen Immunität).
Die Fähigkeit zur Koagulation ist eine wesentliche Eigenschaft des Blutes, die erforderlich ist, um einen übermäßigen Blutverlust bei einer Schädigung des Körpergewebes zu verhindern.
Das Gesamtblutvolumen eines Erwachsenen hängt vom Körpergewicht ab und beträgt etwa 1/13 (8%), dh bis zu 6 Liter.
Im Körper von Kindern ist das Blutvolumen relativ groß: Bei Kindern unter einem Jahr sind es bis zu 15%, nach einem Jahr bis zu 11% des Körpergewichts.
Das Gesamtvolumen des Blutes wird auf einem konstanten Niveau gehalten, während sich nicht das gesamte verfügbare Blut durch die Blutgefäße bewegt und ein Teil davon in den Blutdepots - der Leber, der Milz, der Lunge und den Hautgefäßen - gespeichert wird.
In der Zusammensetzung des Blutes gibt es zwei Hauptbestandteile - flüssige (Plasma) und geformte Elemente (Erythrozyten, Leukozyten, Blutplättchen). Plasma macht 52-58% der Gesamtmenge aus, Blutzellen machen bis zu 48% aus.
Rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen werden den Blutkörperchen zugeordnet. Fraktionen spielen ihre Rolle, und in einem gesunden Organismus überschreitet die Anzahl der Zellen in jeder Fraktion bestimmte zulässige Grenzen nicht.
Plättchen zusammen mit Plasmaproteinen helfen, das Blut zu gerinnen, die Blutung zu stoppen und übermäßigen Blutverlust zu verhindern.
Weiße Blutkörperchen - weiße Blutkörperchen - sind Teil des menschlichen Immunsystems. Leukozyten schützen den menschlichen Körper vor den Auswirkungen von Fremdkörpern, erkennen und zerstören Viren und Toxine.
Weiße Körper verlassen aufgrund ihrer Form und Größe den Blutfluss und dringen in Gewebe ein, wo sie ihre Hauptfunktion ausüben.
Erythrozyten sind rote Blutkörperchen, die aufgrund ihres Hämoglobin-Proteingehalts Gase (meistens Sauerstoff) transportieren.
Blut bezieht sich auf einen schnell regenerierenden Gewebetyp. Die Erneuerung der Blutzellen erfolgt durch den Abbau alter Elemente und die Synthese neuer Zellen, die in einem der blutbildenden Organe durchgeführt werden.
Im menschlichen Körper ist das Knochenmark für die Produktion von Blutzellen verantwortlich, die Milz ist der Blutfilter.
Die Rolle und Eigenschaften der roten Blutkörperchen
Rote Blutkörperchen sind rote Blutkörperchen, die die Transportfunktion übernehmen. Aufgrund des enthaltenen Hämoglobins (bis zu 95% der Zellmasse) geben Blutkörperchen Sauerstoff aus der Lunge an das Gewebe und Kohlendioxid in entgegengesetzter Richtung ab.
Obwohl der Zellendurchmesser 7 bis 8 µm beträgt, passieren sie leicht Kapillaren mit einem Durchmesser von weniger als 3 µm aufgrund der Fähigkeit, ihr Zytoskelett zu verformen.
Rote Blutkörperchen erfüllen verschiedene Funktionen: ernährungstechnische, enzymatische, respiratorische und schützende Funktionen.
Erythrozyten übertragen Aminosäuren von den Verdauungsorganen zu Zellen, transportieren Enzyme, führen einen Gasaustausch zwischen Lunge und Gewebe durch, binden Giftstoffe und erleichtern deren Entfernung aus dem Körper.
Die Gesamtmenge der roten Blutkörperchen im Blut ist riesig, rote Blutkörperchen - die zahlreichste Art von Blutelementen.
Bei einer allgemeinen Blutuntersuchung im Labor wird die Konzentration der Körper in einem kleinen Materialvolumen berechnet - in 1 mm 3.
Die zulässigen Werte für rote Blutkörperchen im Blut variieren bei verschiedenen Patienten und hängen von Alter, Geschlecht und sogar Wohnort ab.
Die Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt
Mikrosphären, Ovalozyten haben eine geringe mechanische und osmotische Resistenz. Dicke, geschwollene Erythrozyten agglutinieren und passieren kaum die venösen Sinusoide der Milz, wo sie verweilen und sich Lyse und Phagozytose unterziehen.
Intravaskuläre Hämolyse ist der physiologische Abbau von roten Blutkörperchen direkt im Blutkreislauf. Es macht etwa 10% aller hämolysierenden Zellen aus. Diese Anzahl der zerstörten Erythrozyten entspricht 1 bis 4 mg freiem Hämoglobin (Ferrohämoglobin, bei dem Fe 2+) in 100 ml Blutplasma. Hämoglobin, das als Folge der Hämolyse in Blutgefäßen freigesetzt wird, wird im Blut an das Plasmaprotein Haptoglobin (Hapto, ich "bindet" auf Griechisch) gebunden, das auf α verweist2-Globuline. Der resultierende Hämoglobin-Haptoglobin-Komplex hat eine Mm von 140 bis 320 kDa, während der glomeruläre Filter der Niere Mm-Moleküle mit weniger als 70 kDa passiert. Der Komplex wird vom RES aufgenommen und von seinen Zellen zerstört.
Die Fähigkeit von Haptoglobin, Hämoglobin zu binden, verhindert seine extrarenale Eliminierung. Die Hämoglobin-Bindungskapazität von Haptoglobin beträgt 100 mg in 100 ml Blut (100 mg%). Der Überschuss der Hämoglobinbindungskapazität von Haptoglobin (bei einer Hämoglobinkonzentration von 120-125 g / l) oder eine Abnahme seines Blutspiegels wird durch die Freisetzung von Hämoglobin über die Nieren mit dem Urin begleitet. Dies ist der Fall bei massiver intravaskulärer Hämolyse.
Beim Eintritt in die Nierentubuli wird Hämoglobin von den Zellen des Nierenepithels adsorbiert. Durch renales tubuläres Epithel reabsorbiertes Hämoglobin wird in situ zerstört, um Ferritin und Hämosiderin zu bilden. Es gibt Hämosiderose der Nierentubuli. Epithelzellen der mit Hämosiderin beladenen Nierentubuli werden abgeblättert und mit dem Urin ausgeschieden. Bei einer Hämoglobinämie von mehr als 125-135 mg in 100 ml Blut ist die tubuläre Reabsorption unzureichend und freies Hämoglobin tritt im Urin auf.
Es gibt keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Niveau der Hämoglobinämie und dem Auftreten einer Hämoglobinurie. Bei persistierender Hämoglobinämie kann eine Hämoglobinurie mit einer geringeren Anzahl an freiem Plasmahämoglobin auftreten. Die Verringerung der Haptoglobinkonzentration im Blut, die bei längerer Hämolyse infolge seines Verbrauchs möglich ist, kann bei niedrigeren Konzentrationen an freiem Hämoglobin im Blut zu Hämoglobinurie und Hämosiderinurie führen. Bei hoher Hämoglobinämie wird ein Teil des Hämoglobins zu Methämoglobin (Ferryhemoglobin) oxidiert. Möglicher Zerfall von Hämoglobin im Plasma zu Subjekt und Globin. In diesem Fall wird Häm durch Albumin oder ein spezifisches Plasmaprotein, Hämopexin, gebunden. Die Komplexe durchlaufen dann wie Hämoglobin-Haptoglobin eine Phagozytose. Erythrozyten-Stroma wird von den Makrophagen der Milz absorbiert und zerstört oder in den Endkapillaren der peripheren Gefäße zurückgehalten.
Laborzeichen einer intravaskulären Hämolyse:
Eine abnorme intravaskuläre Hämolyse kann bei toxischen, mechanischen, Strahlen-, Infektions-, Immun- und Autoimmunschäden der Erythrozytenmembran, Vitaminmangel, Blutparasiten auftreten. Eine verstärkte intravaskuläre Hämolyse wird bei paroxysmaler Nachthämoglobinurie, Erythrozytenenzymopatie, Parasitose, insbesondere Malaria, erworbener autoimmuner hämolytischer Anämie, Komplikationen nach Transfusion, Inkompatibilität beobachtet parenchymale Leberschäden, Schwangerschaft und andere Krankheiten.
Die Lebensdauer eines Erythrozyten beträgt ungefähr:
1) 4 tage
2) 4 Wochen
3) 4 Monate
4) 4 Jahre
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Knowledge5543
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Rote Blutkörperchen
Rote Blutkörperchen
Rote Blutkörperchen sind die zahlreichsten hochspezialisierten Blutzellen, deren Hauptfunktion darin besteht, Sauerstoff (O2) von der Lunge zum Gewebe und Kohlendioxid (CO2) vom Gewebe zur Lunge zu transportieren.
Reife Erythrozyten haben keinen Kern und keine zytoplasmatischen Organellen. Daher sind sie nicht in der Lage, Proteine oder Lipide zu synthetisieren, die ATP-Synthese in den Prozessen der oxidativen Phosphorylierung. Dies reduziert den eigenen Sauerstoffbedarf der Erythrozyten (nicht mehr als 2% des gesamten von der Zelle transportierten Sauerstoffs) dramatisch, und die ATP-Synthese wird während der glykolytischen Aufspaltung von Glukose durchgeführt. Etwa 98% der Proteinmasse des Zytoplasmas des Erythrozyten besteht aus Hämoglobin.
Etwa 85% der roten Blutkörperchen, die als Normozyten bezeichnet werden, haben einen Durchmesser von 7 bis 8 Mikrometern, ein Volumen von 80 bis 100 (Femtoliter oder Mikrometer 3), und die Form liegt in Form bikonkaver Scheiben (Discoozyten) vor. Dies bietet ihnen einen großen Gasaustauschbereich (insgesamt etwa 3800 m 2 für alle Erythrozyten) und verringert die Diffusionsentfernung von Sauerstoff zu seiner Bindungsstelle an Hämoglobin. Etwa 15% der roten Blutkörperchen haben eine andere Form und Größe und können Prozesse auf der Oberfläche von Zellen haben.
Voll ausgewachsene "reife" Erythrozyten haben Plastizität - die Fähigkeit, sich reversibel zu verformen. Dadurch können sie aber insbesondere Gefäße mit geringerem Durchmesser durch die Kapillaren mit einem Lumen von 2-3 µm passieren. Diese Verformungsfähigkeit wird durch den flüssigen Zustand der Membran und die schwache Wechselwirkung zwischen Phospholipiden, Membranproteinen (Glycophorinen) und dem Zytoskelett der Proteine der intrazellulären Matrix (Spectrin, Ankyrin, Hämoglobin) bereitgestellt. Bei der Alterung der Erythrozyten kommt es zu einer Anhäufung von Cholesterin, Phospholipiden mit einem höheren Gehalt an Fettsäuren in der Membran, zu einer irreversiblen Aggregation von Spektrin und Hämoglobin, die zu einer Verletzung der Struktur der Membran, der Form der Erythrozyten (sie wandeln sich aus Discozyten) und ihrer Plastizität an. Solche roten Blutkörperchen können die Kapillaren nicht passieren. Sie werden von den Makrophagen der Milz gefangen und zerstört, und einige von ihnen werden in den Gefäßen hämolysiert. Glycophorine verleihen der äußeren Oberfläche der roten Blutkörperchen und dem elektrischen (Zeta) -Potential hydrophile Eigenschaften. Daher stoßen sich Erythrozyten ab und werden im Plasma suspendiert, wodurch die Suspensionsstabilität des Blutes bestimmt wird.
Erythrozyten-Sedimentationsrate (ESR)
Die Erythrozytensedimentationsrate (ESR) ist ein Indikator, der die Erythrozytensedimentation von Blut charakterisiert, wenn ein Antikoagulans zugegeben wird (beispielsweise Natriumcitrat). Der ESR wird durch Messung der Höhe der Plasmasäule über den Erythrozyten bestimmt, die sich für 1 Stunde in einer vertikal angeordneten Spezialkapillare ansiedelten.Der Mechanismus dieses Prozesses wird durch den Funktionszustand des Erythrozyten, seine Ladung, die Proteinzusammensetzung des Plasmas und andere Faktoren bestimmt.
Das spezifische Gewicht von Erythrozyten ist höher als das von Blutplasma. Daher setzen sie sich langsam in der Kapillare mit Blut zusammen, das nicht gerinnen kann. Die ESR beträgt bei gesunden Erwachsenen 1–10 mm / h bei Männern und 2–15 mm / h bei Frauen. Bei Neugeborenen beträgt die ESR 1–2 mm / h und bei älteren Menschen 1–20 mm / h.
Die Hauptfaktoren, die die ESR beeinflussen, sind: Anzahl, Form und Größe der roten Blutkörperchen; Mengenverhältnis verschiedener Arten von Plasmaproteinen; der Gehalt an Gallenpigmenten usw. Eine Erhöhung des Gehalts an Albumin und Gallenpigmenten sowie eine Erhöhung der Anzahl der Erythrozyten im Blut bewirkt eine Erhöhung des Zetapotentials der Zellen und eine Verringerung der ESR. Eine Erhöhung des Gehalts an Globulinen im Blutplasma, Fibrinogen, eine Abnahme des Gehalts an Albumin und eine Abnahme der Anzahl der Erythrozyten wird von einer Erhöhung der ESR begleitet.
Einer der Gründe für die höhere ESR bei Frauen im Vergleich zu Männern ist die niedrigere Anzahl roter Blutkörperchen im Frauenblut. Die ESR steigt während der Schwangerschaft mit Trockenfutter und Fasten nach der Impfung (aufgrund eines Anstiegs des Gehalts an Globulinen und Fibrinogen im Plasma) an. Eine Verlangsamung der ESR kann mit einer Erhöhung der Blutviskosität aufgrund einer verstärkten Verdampfung von Schweiß (zum Beispiel bei hohen Außentemperaturen), Erythrozytose (zum Beispiel in Hochländern oder Kletterern, bei Neugeborenen) beobachtet werden.
Erythrozytenzahl
Die Anzahl der roten Blutkörperchen im peripheren Blut eines Erwachsenen beträgt: bei Männern - (3,9-5,1) * 10 12 Zellen / l; bei Frauen - (3,7-4,9) • 10 12 Zellen / l. Ihre Anzahl in verschiedenen Altersperioden bei Kindern und Erwachsenen spiegelt sich in der Tabelle wider. 1. Bei älteren Menschen liegt die Anzahl der Erythrozyten im Durchschnitt nahe an der unteren Normgrenze.
Eine Erhöhung der Anzahl der Erythrozyten pro Volumeneinheit Blut oberhalb der oberen Normgrenze wird Erythrozytose genannt: bei Männern liegt sie über 5,1 · 10 12 Erythrozyten / l; für Frauen - über 4,9 • 10 12 Erythrozyten / l. Erythrozytose ist relativ und absolut. Relative Erythrozytose (ohne Aktivierung der Erythropoese) wird mit einer Erhöhung der Blutviskosität bei Neugeborenen (siehe Tabelle 1), bei körperlicher Arbeit oder bei hohen Temperatureffekten auf den Körper beobachtet. Die absolute Erythrozytose ist eine Folge einer verstärkten Erythropoese, die beobachtet wird, wenn sich eine Person an das Hochland anpasst oder sich für das Ausdauertraining eignet. Die Erythrozytose entwickelt sich bei einigen Blutkrankheiten (Erythrämie) oder als Symptom anderer Erkrankungen (Herz- oder Lungeninsuffizienz usw.). Bei jeder Form der Erythrozytose sind Hämoglobin und Hämatokrit gewöhnlich im Blut erhöht.
Tabelle 1. Indikatoren für rotes Blut bei gesunden Kindern und Erwachsenen
Rote Blutkörperchen 10 12 / l
Hinweis MCV (mittleres Korpuskularvolumen) - das durchschnittliche Volumen der roten Blutkörperchen; MSN (mittleres korpuskuläres Hämoglobin), der durchschnittliche Hämoglobingehalt im Erythrozyten; MCHC (mittlere korpuskuläre Hämoglobinkonzentration) - Hämoglobingehalt in 100 ml roten Blutkörperchen (Hämoglobinkonzentration in einem einzelnen roten Blutkörperchen).
Erythropenie - eine Abnahme der Anzahl der roten Blutkörperchen im Blut ist geringer als die untere Grenze der Normalwerte. Es kann auch relativ und absolut sein. Relative Erythropenie wird mit einem Anstieg des Flüssigkeitsflusses in den Körper bei unveränderter Erythropoese beobachtet. Die absolute Erythropenie (Anämie) ist eine Folge von: 1) erhöhter Blutzerstörung (Autoimmunhämolyse von Erythrozyten, übermäßige Blut zerstörende Funktion der Milz); 2) Verringerung der Wirksamkeit der Erythropoese (bei Eisenmangel, Vitaminen (insbesondere Gruppe B) in Lebensmitteln, mangelndem inneren Faktor von Castle und unzureichender Aufnahme von Vitamin B)12); 3) Blutverlust.
Die Hauptfunktionen der roten Blutkörperchen
Die Transportfunktion ist der Transfer von Sauerstoff und Kohlendioxid (Atmungs- oder Gastransport), Nährstoffen (Proteine, Kohlenhydrate etc.) und biologisch aktiven (NO) Substanzen. Die Schutzfunktion von Erythrozyten beruht auf ihrer Fähigkeit, einige Toxine zu binden und zu neutralisieren sowie an Blutgerinnungsprozessen teilzunehmen. Die regulatorische Funktion von Erythrozyten ist ihre aktive Beteiligung an der Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Zustands des Körpers (Blut-pH-Wert) unter Verwendung von Hämoglobin, das C0 binden kann2 (Dadurch wird der H-Gehalt verringert2C03 im Blut) und hat ampholytische Eigenschaften. Erythrozyten können auch an den immunologischen Reaktionen des Organismus teilnehmen, was auf die Anwesenheit spezifischer Verbindungen (Glycoproteine und Glycolipide) in ihren Zellmembranen zurückzuführen ist, die die Eigenschaften von Antigenen (Aglutinogene) haben.
Erythrozyten-Lebenszyklus
Der Ort der Bildung von roten Blutkörperchen im Körper eines Erwachsenen ist rotes Knochenmark. Bei der Erythropoese werden Retikulozyten aus einer polypotenten hämatopoetischen Stammzelle (PSGK) durch eine Reihe von Zwischenstufen gebildet, die in das periphere Blut gelangen und innerhalb von 24 bis 36 Stunden zu reifen Erythrozyten werden. Ihre Lebensdauer beträgt 3-4 Monate. Todesort ist die Milz (Phagozytose durch Makrophagen bis zu 90%) oder intravaskuläre Hämolyse (meist bis zu 10%).
Funktionen von Hämoglobin und seinen Verbindungen
Die Hauptfunktionen der roten Blutkörperchen aufgrund der Anwesenheit eines speziellen Proteins - Hämoglobin - in ihrer Zusammensetzung. Hämoglobin bindet, transportiert und setzt Sauerstoff und Kohlendioxid frei, übernimmt die Atmungsfunktion des Blutes, wirkt an der Regulierung des Blut-pH-Wertes mit, führt Regulierungs- und Pufferfunktionen aus und liefert auch rotes Blut und rote Blutkörperchen. Hämoglobin erfüllt seine Funktionen nur in roten Blutkörperchen. Bei der Hämolyse von Erythrozyten und der Freisetzung von Hämoglobin in das Plasma kann es seine Funktionen nicht erfüllen. Plasmahämoglobin bindet an das Protein Haptoglobin, der resultierende Komplex wird von den Zellen des Phagozytensystems der Leber und der Milz aufgefangen und zerstört. Bei massiver Hämolyse wird Hämoglobin durch die Nieren aus dem Blut entfernt und erscheint im Urin (Hämoglobinurie). Die Dauer ihres Verhaltens beträgt etwa 10 Minuten.
Ein Hämoglobinmolekül hat zwei Paare von Polypeptidketten (Globin - der Proteinteil) und 4 Hämien. Häm ist eine komplexe Verbindung von Protoporphyrin IX mit Eisen (Fe 2+), die die einzigartige Fähigkeit hat, ein Sauerstoffmolekül anzulagern oder freizusetzen. In diesem Fall bleibt das Eisen, an das der Sauerstoff gebunden ist, zweiwertig, es kann auch leicht zu dreiwertig oxidiert werden. Häm ist eine aktive oder sogenannte prothetische Gruppe, und Globin ist ein Proteinträger von Häm, der eine hydrophobe Tasche dafür bildet und Fe 2+ vor Oxidation schützt.
Es gibt eine Reihe molekularer Formen von Hämoglobin. Das Blut eines Erwachsenen enthält HbA (95-98% HbA)1 und 2-3% igA2) und HbF (0,1-2%). Bei Neugeborenen überwiegt HbF (fast 80%) und beim Fetus (bis zu 3 Monate alt) Hämoglobin vom Typ Gower I.
Der normale Hämoglobingehalt im Blut von Männern liegt im Durchschnitt bei 130-170 g / l, bei Frauen - 120-150 g / l, bei Kindern - abhängig vom Alter (siehe Tabelle 1). Der Gesamthämoglobingehalt im peripheren Blut beträgt ungefähr 750 g (150 g / l · 5 l Blut = 750 g). Ein Gramm Hämoglobin kann 1,34 ml Sauerstoff binden. Die optimale Erfüllung der Atmungsfunktion durch Erythrozyten ist mit normalem Hämoglobingehalt gekennzeichnet. Der Gehalt (Sättigung) im Erythrozytenhämoglobin spiegelt die folgenden Indikatoren wider: 1) Farbindex (CP); 2) MCH - der durchschnittliche Hämoglobingehalt im Erythrozyten; 3) MCHC - Hämoglobinkonzentration im Erythrozyten. Erythrozyten mit normalem Hämoglobingehalt sind gekennzeichnet durch CP = 0,8-1,05; MCH = 25,4–34,6 pg; MCHC = 30-37 g / dl und werden als normochrom bezeichnet. Zellen mit reduziertem Hämoglobingehalt haben einen CP von 1,05; MSN> 34,6 pg; MCHCs> 37 g / dL werden als hyperchromisch bezeichnet.
Die Ursache der Hypochromie der Erythrozyten ist meistens ihre Bildung unter Eisenmangelzuständen (Fe 2+) im Körper und Hyperchromien unter Vitamin-B-Mangelzuständen.12 (Cyanocobalamin) und (oder) Folsäure. In einigen Gebieten unseres Landes ist der Gehalt an Fe 2+ im Wasser gering. Daher neigen ihre Bewohner (insbesondere Frauen) eher zur hypochromen Anämie. Um dies zu verhindern, ist es erforderlich, die mangelnde Eisenaufnahme von Wasser mit ausreichend Wasser enthaltenen Lebensmittelprodukten oder mit speziellen Zubereitungen auszugleichen.
Hämoglobinverbindungen
An Sauerstoff gebundenes Hämoglobin wird als Oxyhämoglobin (HbO) bezeichnet2). Sein Gehalt im arteriellen Blut erreicht 96-98%; HbO2, wer gab O2 nach der Dissoziation heißt reduziert (HHb). Hämoglobin bindet Kohlendioxid unter Bildung von Carbhämoglobin (HbCO2). Bildung НbС02 trägt nicht nur zum Transport von CO bei2, reduziert aber auch die Bildung von Kohlensäure und erhält dadurch den Bicarbonatpuffer im Plasma. Oxyhämoglobin, reduziertes Hämoglobin und Carbhämoglobin werden als physiologische (funktionelle) Hämoglobinverbindungen bezeichnet.
Carboxyhämoglobin ist eine Verbindung von Hämoglobin mit Kohlenmonoxid (CO ist Kohlenmonoxid). Hämoglobin hat eine wesentlich höhere Affinität für CO als für Sauerstoff und bildet bei niedrigen CO-Konzentrationen Carboxyhämoglobin, wodurch die Fähigkeit zur Bindung von Sauerstoff verloren geht und eine Gefahr für das Leben entsteht. Eine weitere nicht-physiologische Hämoglobinverbindung ist Methämoglobin. Dabei wird Eisen zum dreiwertigen Zustand oxidiert. Methämoglobin kann nicht reversibel mit O reagieren2 und ist eine funktionell inaktive Verbindung. Mit seiner übermäßigen Ansammlung im Blut besteht auch eine Gefahr für das menschliche Leben. In dieser Hinsicht werden Methämoglobin und Carboxyhämoglobin auch als pathologische Hämoglobinverbindungen bezeichnet.
Bei einem gesunden Menschen ist Methämoglobin ständig im Blut vorhanden, jedoch in sehr geringen Mengen. Methämoglobin wird durch die Einwirkung von Oxidationsmitteln (Peroxiden, Nitroderivaten organischer Substanzen usw.) gebildet, die ständig aus den Zellen verschiedener Organe, insbesondere des Darms, in das Blut gelangen. Die Bildung von Methämoglobin wird durch in Erythrozyten vorhandene Antioxidationsmittel (Glutathion und Ascorbinsäure) begrenzt, und seine Reduktion zu Hämoglobin findet während enzymatischer Reaktionen statt, an denen Erythrozyten-Dehydrogenase-Enzyme beteiligt sind.
Erythropoese
Erythropoese ist der Prozess der Bildung roter Blutkörperchen aus PGCs. Die Anzahl der im Blut enthaltenen Erythrozyten hängt von dem Verhältnis der im Körper gleichzeitig gebildeten und zerstörten Erythrozyten ab. Bei einem gesunden Menschen ist die Anzahl der gebildeten und kollabierenden roten Blutkörperchen gleich groß, was unter normalen Bedingungen die Aufrechterhaltung einer relativ konstanten Anzahl roter Blutkörperchen im Blut gewährleistet. Die Kombination von Körperstrukturen, einschließlich peripherem Blut, Organen der Erythropoese und der Zerstörung roter Blutkörperchen, wird Erythron genannt.
Bei einem erwachsenen gesunden Menschen tritt Erythropoese im hämatopoetischen Raum zwischen den roten Knochenmarksinusoiden auf und endet in den Blutgefäßen. Unter dem Einfluss von Zellsignalen der Mikroumgebung, die durch die Produkte der Zerstörung roter Blutzellen und anderer Blutzellen aktiviert werden, differenzieren sich die frühzeitigen PSGC-Faktoren in festgelegte Oligopotente (Myeloide) und dann in unipotente Stamm-Hämatopoietik-Zellen der Erythroidserie (PFU-E). Eine weitere Differenzierung der Zellen der Erythroidserie und die Bildung von direkten Vorläufern von Erythrozyten - Retikulozyten erfolgt unter dem Einfluss spät wirkender Faktoren, unter denen das Hormon Erythropoietin (EPO) die Schlüsselrolle spielt.
Retikulozyten gelangen in das zirkulierende (periphere) Blut und werden innerhalb von 1-2 Tagen in rote Blutkörperchen umgewandelt. Der Gehalt an Retikulozyten im Blut beträgt 0,8-1,5% der Anzahl der roten Blutkörperchen. Die Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt 3-4 Monate (durchschnittlich 100 Tage), danach werden sie aus dem Blutstrom entfernt. Tagsüber werden im Blut etwa (20-25) 10 10 Erythrozyten durch Retikulozyten ersetzt. Die Wirksamkeit der Erythropoese beträgt in diesem Fall 92-97%; 3-8% der Erythrozyten-Vorläuferzellen schließen den Differenzierungszyklus nicht ab und werden im Knochenmark durch Makrophagen zerstört - unwirksame Erythropoese. Unter bestimmten Bedingungen (z. B. Stimulation der Erythropoese mit Anämie) kann eine unwirksame Erythropoese 50% erreichen.
Die Erythropoese hängt von vielen exogenen und endogenen Faktoren ab und wird durch komplexe Mechanismen reguliert. Es hängt von einer ausreichenden Zufuhr von Vitaminen, Eisen, anderen Spurenelementen, essentiellen Aminosäuren, Fettsäuren, Eiweiß und Energie in der Ernährung ab. Ihre unzureichende Versorgung führt zur Entwicklung von alimentären und anderen Formen einer mangelhaften Anämie. Unter den endogenen Faktoren, die die Erythropoese regulieren, spielen Cytokine eine führende Rolle, insbesondere Erythropoietin. EPO ist ein Glykoprotein-Hormon und der Hauptregulator der Erythropoese. EPO stimuliert die Proliferation und Differenzierung aller Erythrozyten-Vorläuferzellen, beginnend mit PFU-E, erhöht die Geschwindigkeit der Hämoglobinsynthese und hemmt deren Apoptose. Bei einem Erwachsenen besteht der Hauptort der EPO-Synthese (90%) aus den peritubulären Zellen der Nächte, in denen die Bildung und Sekretion des Hormons mit einer Abnahme der Sauerstoffspannung im Blut und in diesen Zellen zunehmen. Die Synthese von EPO in der Niere wird unter dem Einfluss von Wachstumshormon, Glukokortikoiden, Testosteron, Insulin und Noradrenalin (durch Stimulation von β1-Adrenorezeptoren) verstärkt. EPO wird in geringen Mengen in Leberzellen (bis zu 9%) und Knochenmarkmakrophagen (1%) synthetisiert.
Die Klinik verwendet rekombinantes Erythropoetin (rHuEPO), um die Erythropoese zu stimulieren.
Erythropoese hemmt das Östrogen der weiblichen Sexualhormone. Die Nervenregulation der Erythropoese wird von ANS durchgeführt. Gleichzeitig geht eine Zunahme des Tons der sympathischen Teilung mit einer Zunahme der Erythropoese und einer parasympathischen - mit einer Schwächung einher.