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.
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.