Эритроциты, их функции. Регуляция количества эритроцитов. Способы подсчета.

Нормальная физиология — СПбГПМУ, Педиатрический факультет

Определение и состав осмотического давления плазмы крови

Осмотическое давление — это сила, с которой растворитель (вода) стремится проникнуть через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Для плазмы крови эта величина определяется суммарной концентрацией всех растворённых в ней частиц (электролитов и неэлектролитов), не способных свободно проходить через стенку капилляров.

Количественная характеристика

• Нормальная величина осмотического давления плазмы составляет 7,6 атм (760 кПа, 300 мОсм/л).
• Основным фактором, создающим это давление, является хлорид натрия (NaCl), на долю которого приходится около 80% всего осмотического давления.
• Вклад белков плазмы в осмотическое давление мал (около 25–30 мм рт. ст.) и обозначается отдельно как онкотическое давление.

Закон Вант-Гоффа для расчёта осмотического давления

> [!formula] Формула осмотического давления (закон Вант-Гоффа)

>

> * — осмотическое давление (кПа или атм);

> * — изотонический коэффициент (для NaCl 1,85–1,9, учитывает диссоциацию);

> * — молярная концентрация раствора (моль/л);

> * — универсальная газовая постоянная;

> * — абсолютная температура (К).

> [!simple] Простыми словами: Осмотическое давление — это «жажда воды» со стороны раствора. Чем больше в плазме растворено молекул и ионов (особенно солей), тем сильнее она «втягивает» воду из тканей и клеток крови. Организм очень строго поддерживает этот показатель на постоянном уровне, потому что его изменение нарушает форму и функции клеток.

Физиологическое значение осмотического давления

Поддержание осмотического гомеостаза является критическим для жизнедеятельности, так как оно напрямую определяет распределение воды между внутриклеточным и внеклеточным пространствами.

1. Регуляция водного баланса клеток: Постоянство осмотического давления плазмы обеспечивает стабильный объём и форму клеток (прежде всего эритроцитов). При попадании клетки в гипотоническую среду (давление ниже нормы) вода входит в клетку, вызывая её набухание (осмотический гемолиз). В гипертонической среде вода выходит из клетки, вызывая её сморщивание (плазмолиз, или кренация).

2. Участие в процессах фильтрации и реабсорбции: Разница осмотического (онкотического) давления между плазмой и интерстициальной жидкостью является ключевой движущей силой для обмена жидкостью в капиллярах (модель Старлинга).

3. Обеспечение стабильной концентрации электролитов: Осмотическое давление служит маркером концентрации натрия — главного осмотически активного катиона внеклеточной среды.

Механизмы регуляции

• Осморецепторы гипоталамуса улавливают изменение осмолярности плазмы на 1–2%.
• При повышении осмотического давления (дегидратация) усиливается секреция АДГ (вазопрессина), что увеличивает реабсорбцию воды в почках и разбавляет кровь.
• Одновременно возникает чувство жажды, стимулирующее потребление воды.

Осмотическая резистентность эритроцитов

Осмотическая резистентность (стойкость) эритроцитов — это способность эритроцитов сохранять целостность своей мембраны при помещении их в растворы с пониженным осмотическим давлением (гипотонические растворы).

Характеристика и нормы

Эритроциты гемолизируются (разрушаются) не одновременно, а в определённом диапазоне концентраций NaCl, что отражает неоднородность их популяции по устойчивости мембраны.

• Минимальная резистентность (начало гемолиза): Эритроциты с наименьшей стойкостью (старые, с изменённой мембраной) начинают разрушаться при концентрации NaCl около 0,46–0,48% (соответствует 130–140 мОсм/л). В этот момент в надосадочной жидкости появляется свободный гемоглобин (розовое окрашивание).
• Максимальная резистентность (полный гемолиз): Самые стойкие эритроциты (молодые, ретикулоциты) разрушаются при концентрации NaCl 0,32–0,34% (90–100 мОсм/л). Раствор становится прозрачным красным («лаковая кровь»).
• Интервал резистентности: Разница между этими показателями в норме составляет 0,12–0,14%.

Факторы, влияющие на резистентность

• Возраст эритроцита: Старые клетки теряют эластичность мембраны и активность ионных насосов, что делает их менее устойчивыми.
• Состояние липидного бислоя: Увеличение содержания холестерина в мембране повышает резистентность.
• Патология: Снижение резистентности наблюдается при наследственных заболеваниях (например, наследственный сфероцитоз — болезнь Минковского-Шоффара), гемолитических анемиях, ожогах, отравлениях гемолитическими ядами (яд змей, уксусная кислота). Повышение резистентности может быть при талассемии, гемоглобинопатиях.

> [!example] Пример: При болезни Минковского-Шоффара (наследственный сфероцитоз) эритроциты имеют шарообразную форму (сфероциты) вместо нормальной двояковогнутой. Такая клетка уже не может увеличивать объём без разрушения мембраны, поэтому минимальная резистентность резко снижается — гемолиз начинается уже в 0,7% растворе NaCl.

Метод определения осмотической резистентности эритроцитов (проба Хэма)

Клинический метод основан на оценке степени гемолиза эритроцитов в серии растворов NaCl с последовательно убывающей концентрацией.

Этапы проведения

1. Приготовление рабочих растворов: Готовят ряд гипотонических растворов хлорида натрия с концентрацией от 0,10% до 0,90% с шагом 0,02–0,05%. Обычно используют 12–16 пробирок.

2. Забор крови: Кровь берут с антикоагулянтом (гепарин, цитрат натрия, ЭДТА). Важно использовать свежую кровь, так как при хранении резистентность меняется.

3. Инкубация: В каждую пробирку с раствором NaCl добавляют равный объём цельной крови (чаще всего 0,1–0,2 мл) и аккуратно перемешивают.

4. Выдерживание: Смесь оставляют при комнатной температуре на 30–60 минут.

5. Центрифугирование (опционально): Для наглядности пробирки центрифугируют для осаждения целых эритроцитов.

6. Визуальная и/или фотометрическая оценка:

• В пробирках с высокими концентрациями NaCl (0,9%) гемолиза нет — надосадочная жидкость прозрачная, осадок эритроцитов на дне.
• При снижении концентрации NaCl появляется розовое окрашивание — это начало гемолиза (минимальная резистентность).
• При дальнейшем снижении концентрации раствор становится всё более красным, а осадок уменьшается.
• При самой низкой концентрации NaCl наступает полный гемолиз (максимальная резистентность) — раствор прозрачный, равномерно окрашенный, осадка нет.

7. Интерпретация: Определяют первую и последнюю пробирки, где произошёл гемолиз, и записывают соответствующие концентрации NaCl.

> [!critical] Ключевой факт: Норма осмотического давления плазмы строго постоянна (7,6 атм, 300 мОсм/л) и поддерживается в первую очередь ионами натрия и хлора. Осмотическая резистентность эритроцитов в норме: минимальная — 0,46–0,48% NaCl, максимальная — 0,32–0,34% NaCl. Снижение резистентности (гемолиз в более концентрированных растворах) — характерный признак сфероцитоза и гемолитических анемий.

---

Итог. Осмотическое давление плазмы — это фундаментальная физическая константа внутренней среды, определяющая водный обмен клеток. Осмотическая резистентность эритроцитов отражает стабильность их мембраны и является важным диагностическим тестом в гематологии.

Все вопросы раздела: Подготовка к экзамену по Нормальной физиологии