Срок жизни эритроцитов составляет

Сколько составляет продолжительность жизни эритроцитов?

Пациентам с патологиями системы кроветворения важно знать, какова продолжительность жизни эритроцитов, как происходит старение и разрушение красных клеток и какие факторы уменьшают их срок жизни.

В статье рассматриваются эти и другие аспекты функционирования красных кровяных тел.

Физиология крови

Единая кровеносная система в теле человека образована кровью и органами, участвующими в производстве и уничтожении кровяных тел.

Основным назначением крови считаются транспортировка, поддержание водного баланса тканей (регулировка соотношения соли и белков, обеспечение проницаемости стенок сосудов), защита (поддержка иммунитета человека).

Способность сворачиваться – важнейшее свойство крови, необходимое для предотвращения обильной кровопотери в случае повреждения тканей организма.

Общий объем крови у взрослого человека зависит от массы тела и составляет примерно 1/13 (8 %), то есть до 6 л.

В детском организме объем крови относительно больше: у детей до года – до 15 %, после года – до 11 % от массы тела.

Общий объем крови поддерживается на неизменном уровне, при этом не вся имеющаяся кровь движется по кровеносным сосудам, некоторая часть хранится в кровяных депо – печени, селезенке, легких, кожных сосудах.

В составе крови выделяют две основные части – жидкую (плазму) и форменные элементы (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Плазма занимает 52 – 58 % от общего количества, на кровяные клетки приходится до 48 %.

К форменным элементам крови относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Фракции выполняют свою роль, и в здоровом организме число клеток каждой фракции не превышает определенные допустимые пределы.

Тромбоциты вместе с плазменными белками помогают сворачивать кровь, останавливают кровотечение, предотвращая обильную кровопотерю.

Лейкоциты – белые кровяные клетки – представляют собой часть иммунной системы человека. Лейкоциты предохраняют организм человека от воздействия чужеродных тел, распознают и уничтожают вирусы и токсины.

Из-за своей формы и размера белые тельца выходят из потока крови и проникают в ткани, где и выполняют свою главную функцию.

Эритроциты – красные кровяные тельца, обеспечивающие транспортировку газов (по большей части кислорода) благодаря содержанию в них белка гемоглобина.

Кровь относится к быстро регенерирующему типу ткани. Обновление кровяных телец происходит вследствие распада старых элементов и синтеза новых клеток, который выполняется в одном из органов кроветворения.

В человеческом теле за производство кровяных телец отвечает костный мозг, фильтром крови является селезенка.

Роль и свойства эритроцитов

Эритроциты – красные тела крови, выполняющие транспортировочную функцию. Благодаря содержащемуся в них гемоглобину (до 95 % от массы клетки) кровяные тела доставляют кислород от легких в ткани и углекислый газ в обратном направлении.

Хотя диаметр клетки от 7 до 8 мкм, они с легкостью проходят по капиллярам, диаметр которых менее 3 мкм, за счет способности деформировать свой цитоскелет.

Эритроциты выполняют несколько функций: питательную, ферментативную, дыхательную и защитную.

Красные клетки переносят аминокислоты от пищеварительных органов к клеткам, транспортируют ферменты, осуществляют газообмен между легкими и тканями, связывают токсины и способствуют выводу их из организма.

Суммарный объем красных телец в крови огромен, эритроциты – самый многочисленный вид кровяных элементов.

При проведении общего анализа крови в лаборатории подсчитывают концентрацию тел в небольшом объеме материала – в 1 мм 3 .

Допустимые значения эритроцитов в крови варьируются для разных пациентов и зависят от их возраста, половой принадлежности и даже места проживания.

Категория пациентов	Норма содержания эритроцитов (x 10 12 /л)
Взрослые женщины	3,7 – 4,7
Взрослые мужчины	4,1 – 5,1
Подростки от 13 лет	3,6 – 5,1
Дети от 1 года до 12 лет	3,5 – 4,7
Дети от 2 месяцев до года	3,5 – 4,8
Дети до 2 месяцев	3,8 – 5,6
Новорожденные в первые дни жизни	4,3 – 7,6

Повышенное число эритроцитов у грудничков в первые дни после рождения объясняется высоким содержанием кислорода в крови детей во время внутриутробного развития.

Увеличение концентрации красных кровяных тел позволяет защитить организм ребенка от гипоксии при недостаточном поступлении кислорода из крови матери.

Для жителей высокогорья характерно изменение нормальных показателей красных клеток в большую сторону.

При этом при смене места жительства на равнинную местность происходит возврат значений объема эритроцитов к общим нормам.

Как повышение, так и понижение числа красных тел в крови считается одним из симптомов развития патологий внутренних органов.

Увеличение концентрации эритроцитов наблюдается при заболеваниях почек, ХОБЛ, пороках сердца, опухолях злокачественного характера.

Снижение числа красных кровяных телец характерно для больных анемией различного генеза и онкобольных.

Образование красных клеток

Общим материалом системы кроветворения для форменных элементов крови считаются полипотентные недифференцированные клетки, из которых на различных стадиях синтеза производятся эритроциты, лейкоциты, лимфоциты и тромбоциты.

При делении этих клеток только малая часть остается в виде стволовых клеток, сохраняющихся в костном мозге, причем с возрастом число оригинальных материнских клеток снижается естественным образом.

Большинство же полученных тел дифференцируется, формируются новые виды клеток. Эритроциты продуцируются внутри сосудов красного костного мозга.

Процесс создания клеток крови регулируется витаминами и микроэлементами (железом, медью, марганцем и др.). Эти вещества ускоряют производство и дифференциацию компонентов крови, участвуют в синтезе их компонентов.

Гемопоэз регулируется и внутренними причинами. Продукты расщепления элементов крови становятся стимулятором синтеза новых кровяных клеток.

Эритропоэтин играет роль главного регулятора эритропоэза. Гормон стимулирует образование эритроцитов из предшествующих клеток, повышает скорость выхода ретикулоцитов из костного мозга.

Эритропоэтин производится в теле взрослого человека почками, малое число вырабатывается печенью. Увеличение объема эритроцитов объясняется дефицитом кислорода в организме. Почки и печень активнее продуцируют гормон в случае кислородного голодания.

Средняя продолжительность жизни эритроцитов – 100 – 120 суток. В теле человека постоянно обновляется депо эритроцитов, которое пополняется со скоростью до 2,3 млн в секунду.

Процесс дифференцирования красных кровяных телец строго отслеживается для сохранения постоянства числа циркулирующих красных тел.

Ключевой фактор, влияющий на время и скорость выработки эритроцитов, – концентрация кислорода в крови.

Система дифференциации красных кровяных клеток высокочувствительна к изменению уровня кислорода в организме.

Старение и гибель эритроцитов

Продолжительность жизни эритроцитов составляет 3-4 месяца. После этого красные кровяные клетки удаляются из системы кровообращения, чтобы исключить их избыточное накопление в сосудах.

Случается, что красные тельца погибают сразу же после образования в костном мозге. Привести к уничтожению эритроцитов на раннем этапе образования может механическое повреждение (травма влечет за собой повреждение сосудов и образование гематомы, где и разрушаются эритроциты).

Отсутствие механического сопротивления кровотоку сказывается на продолжительности жизни эритроцитов и увеличивает срок их работы.

Теоретически при исключении деформации красные кровяные клетки могут циркулировать по крови бесконечно, однако такие условия невозможны для сосудов человека.

За время своего существования эритроциты получают множественные повреждения, в результате чего ухудшается диффузия газов сквозь мембрану клетки.

Эффективность газообмена резко снижается, поэтому такие красные кровяные тельца должны быть выведены из организма и заменены новыми.

Если вовремя не уничтожить поврежденные эритроциты, то их мембрана начинает разрушаться в крови, высвобождая гемоглобин.

Процесс, который в норме должен протекать в селезенке, происходит прямо в кровяном потоке, что чревато попаданием белка в почки и развитием почечной недостаточности.

Устаревшие эритроциты выводятся из кровотока селезенкой, костным мозгом и печенью. Макрофаги распознают клетки, которые уже долго циркулировали по крови.

Такие клетки содержат низкое число рецепторов или значительно повреждены. Эритроцит поглощается макрофагом, и в процессе выделяется ион железа.

В современной медицине при лечении сахарного диабета данные об эритроцитах (какова их продолжительность жизни, что влияет на выработку кровяных тел) играют важную роль, поскольку помогают определить содержание гликированного гемоглобина.

На основании такой информации врачи могут понять, насколько увеличилась концентрация сахара в крови за последние 90 дней.

Продолжительность жизни эритроцитов в крови человека

Красные кровяные тельца являются наиболее распространенными клетками в кровотоке и содержат специальный белок на основе железа, называемый гемоглобином, который отвечает за перенос молекул кислорода из легких в остальные части тела. Эти клетки производятся с невероятной скоростью: 2 млн в секунду. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней.

Где и как образуются

Гормон эритропоэтин и низкий уровень кислорода регулируют выработку эритроцитов. Любой фактор, который снижает уровень кислорода в организме, такой как заболевание легких либо анемия (низкое количество эритроцитов в крови), повышает уровень эритропоэтина. Затем гормон стимулирует выработку эритроцитов, заставляя стволовые клетки производить больше красных кровяных телец и увеличивая скорость их созревания. Длительность процесса развития от эритропоэтических клеток костного мозга до зрелых эритроцитов составляет 7 дней.

Сколько живут

Понимание того, что такое красные клетки, сколько живут эритроциты человека в крови, и как они погибают, дает возможность следить за своим здоровьем и своевременно его корректировать.

Производство эритроцитов в костном мозге происходит с ошеломляющей скоростью: более 2 млн клеток в секунду. Чтобы происходила выработка красных кровяных телец, «сырье» должно присутствовать в достаточном количестве. К «сырью» относятся те же питательные вещества, которые необходимы для производства и поддержания любой клетки, такие как глюкоза, липиды и аминокислоты. Однако для производства эритроцитов также требуется несколько микроэлементов:

• Железо. Каждая гемовая группа в молекуле гемоглобина содержит ион железа. Гемовое железо из продуктов животного происхождения поглощается более эффективно, чем негемовое железо из растительной пищи. Костный мозг, печень и селезенка накапливают железо в белковых соединениях — ферритине и гемосидерине. Когда эритропоэтин стимулирует выработку эритроцитов, железо выделяется из хранилища, связывается с трансферрином и переносится в костный мозг, где оно присоединяется к клеткам — предшественникам эритроцитов.
• Медь является компонентом 2 белков плазмы, гепестина и церулоплазмина. Без них гемоглобин не может быть адекватно произведен. Расположенный в кишечных ворсинках гефестин обеспечивает усвоение железа клетками кишечника. Церулоплазмин транспортирует медь. Оба позволяют окислять железо от Fe 2+ до Fe 3+, формы, в которой оно может быть связано с его транспортным белком трансферрином для перемещения в клетки организма. При дефиците меди перенос железа для синтеза гема уменьшается, и железо начинает накапливаться в тканях, что приводит к повреждению органов.
• Цинк функционирует как кофермент, который облегчает синтез гемовой части гемоглобина.
• Витамины группы В. Фолиевая кислота и витамин В12 функционируют в качестве коферментов, которые облегчают синтез ДНК. Таким образом, оба имеют решающее значение для синтеза новых клеток, в том числе красных клеток крови.

В отличие от многих других клеток, красные кровяные тельца не имеют ядра и могут легко менять форму, что помогает им проходить через различные кровеносные сосуды в теле. Хотя отсутствие ядра делает эритроцит более гибким, это также ограничивает жизнь клетки, поскольку она проходит через самые маленькие кровеносные сосуды, повреждая мембрану и истощая запасы энергии. Срок жизни эритроцита в среднем составляет 115-120 дней.

Где и как гибнут

Изношенные клетки эритроцитов удаляются миелоидными фагоцитарными клетками, называемыми макрофагами, расположенными в основном в костном мозге, печени и селезенке. Часть гемоглобина разрушенных эритроцитов дополнительно обрабатывается следующим образом:

• Глобин, белковая часть гемоглобина, расщепляется на аминокислоты, которые могут быть отправлены обратно в костный мозг для производства новых красных телец. Гемоглобин, не являющийся фагоцитированным, расщепляется в кровотоке, высвобождая альфа- и бета-цепи, которые выводятся из кровотока почками.
• Железо, содержащееся в гемовой части гемоглобина, может храниться в печени или селезенке в основном в форме ферритина или гемосидерина, или переноситься через кровоток посредством трансферрина в красный костный мозг для рециркуляции в новые эритроциты.
• Не содержащий железа гем расщепляется на биливердин, а затем на билирубин. Билирубин связывается с альбумином и попадает через кровь в печень, которая использует его для производства желчи. В толстой кишке бактерии расщепляют билирубин и превращают его в уробилиноген, а затем стеркобилин. Затем он выводится из организма с калом. Антибиотики широкого спектра действия уничтожают эти бактерии и могут изменить цвет кала. Почки также удаляют любой циркулирующий билирубин и другие связанные с ним побочные продукты метаболизма, такие как уробилины, и выделяют их в мочу.

Т. о., эритроциты образуются в красном костном мозге и отправляются в кровообращение. В конце своего жизненного цикла они разрушаются макрофагами, а их компоненты перерабатываются.

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.