Цитоскелет эритроцита способен к деформации, что позволяет ему проникать в мелкие каппиляры. Кроме того, эритроциты несут антигены, определяющие группу крови человека.

Эритроциты способны депонироваться в определенных органах. Исследования Barkroft и его школы показали, что селезенка и печень являются главными резервуарами эритроцитов.

По данным Faghraene, Allen и Reene (цит. по Рябов, 1978) резервуаром для эритроцитов являются те части организма, которые содержат эритроцитов больше, чем это необходимо для их тканей, т. о. речь идет не об истинных, а о функциональных резервуарах. Кроме селезенки к ним относятся печень, подкожные сосудистые сплетения и другие части кровообращения.

Разрушение эритроцитов происходит в результате изменения их структуры. Мембраны становятся более ломкими, в результате механические силы циркуляции разрывают их, после чего ретикуло-эндотелиальные клетки фагируют эритроциты. Процесс старения связан с изменением гемоглобиновой молекулы. Ретикуло-эндотелиальные элементы не участвуют в разрушении эритроцитов, а лишь являются местом переработки эритроцитарных остатков (Серафимов-Дмитров, 1974).

При различных анемиях, вне зависимости от генеза, может наблюдаться пойкилоцитоз (изменение формы эритроцитов). Например серповидные клетки появляютя в периферической крови при серповидноклеточной анемии. Микросфероциты обнаруживаются при наследственном сфероцитозе (болезни Минковского-Шоффара). Овалоциты - при мегалобластической анемии, железодифецитной анемии. Акантоциты - тяжелые болезни печени и b-липопротеинемия (поверхность клетки имеет зубчатую форму). Дегмациты часто содержат тельца Гейнца и наблюдаются при гемолитической анемии, вызванной отравлением окислителями. И многие другие формы эритроцитов.

1.1.2.1. Дыхательный пигмент - гемоглобин

95% массы эритроцита занимает Hb. Гемоглобин - это хемопротеид состоящий из гема и глобина (белка). В геме Fe устойчиво связано с атомами азота двух пирольных ядер и неустойчиво с еще двумя атомами азота, а оставшаяся свободная валентность связана мобильно с атомом азота имидазольной группы гистидина гемоглобиновой молекулы.

Перенос О2 осуществляется путем связывания одного атома кислорода лабильной связью железа с гистидином. При связывании кислорода гемоглобином образуется оксигеноглобин (HbО2), где четыре молекулы кислорода связываются с одной молекулой гемоглобина, т.к. в ней содержится 4 гемовых кольца, связанных с молекулами белка (Серафимов-Дмитров, 1974).

Глобиновая часть представляет собой белковое тело, состоящее из четырех полипептидных цепей. Синтез глобина начинается с первых стадий и, постепенно убывая, продолжается в процессе созревания эритроцита, а синтез гема наиболее интенсивен на стадии позднего эритробласта (Коржуев, 1964).

Синтез гемоглобина представляет собой сложный процесс. В нем участвуют два простых исходных соединения: аминокислота глицин и сукцинил-коэнзим А - промежуточный продукт цикла трикарбоновых кислот. В реакцию вступают восемь молекул сукцинил-коэнзима А. Глицин служит источником всех атомов азота пирольных колец, а так же части углеродных атомов. Остальные атомы углерода гема принадлежат сукцинилу (остатку янтарной кислоты).

Синтез протопорферина происходит в митохондриях. Туда же из плазмы поступает железо, переносчиком которого является белок трансферрин. Синтезированный гем выходит в цитоплазму, где соединяется с глобином, синтезированном на полирибосомах (Ленинджер, 1974).

Образованный гемоглобин - тетрамер, состоящий из двух a-глобиновых цепей, содержащих 141 аминокислотный остаток и двух цепей глобинов другого типа (s, b, g, e, z), состоящих из 146 аминокислотных остатков (Денисов и др., 1998). Гемоглобин синтезируется главным образом в ретикулоцитах.

В норме в крови взрослого человека присутствует три формы гемоглобина:

HbA состоит из двух a и двух b цепей и состовляет 96 - 97% от общего количества гемоглобина;

HbA2 - 2,5 - 3% (2 a и 2 s цепи) - известно около 20 мутаций s цепи, которые снижают функциональные возможности и пластичность эритроцитов;

HbF (фетальный гемоглобин) - основной гетерогенный гемоглобин эритроцитов внутриутробного периода. Состоит из двух a и двух g-глобиновых цепей. После рождения резко снижается содержание фетального гемоглобина в крови и у взрослого человека составляет 0,1 - 1%. Гемоглобин F обладает большим сродством к кислороду, чем HbA. Известно более 60 мутаций g цепи.

Кроме этих форм выделяют эмбриональные типы гемоглобина:

Hb Gower-1 - минорный компонент эмбрионального гемоглобина, находят на ранних стадиях развития плода. Состоит из двух z и двух e-цепей. По мере развития плода замещается на Hb Gower 2, Hb Portland, а позднее на Hb F.

Hb Gower 2 ( a2 e2) - основной компонент эмбрионального Hb, находят на ранних стадиях развития плода.

Hb Portland - форма эмбрионального гемоглобина, содержащая z цепь Hb Gower 1 и g цепь HbF (z2 g2) - экспрессия прекращается к 3 месяцу внутриутробного развития.

Могут образовываться и аномальные формы Hb:

Hb Rainier - аномальный гемоглобин, у гетерозигот полицитемию из-за высокого сродства к кислороду.

HbS - серповидноклеточный гемоглобин. Мутация происходит в шестом положении b-цепи, у гетерозигот наблюдаются серповидноклеточные эритроциты (если HbS от 20 до 45%, а остальной HbA, то анемии нет), а у гомозигот - серповидноклеточная анемия (HbS свыше 75%).

HbM - группа аномальных гемоглобинов, у которых замещение одной аминокислоты способствуют образованию метгемоглобина (хотя активность метгемоглобинредуктазы нормальна). Гетерозиготы имеют врожденную метгемоглобинемию, а гомозиготы - летальный исход.

Hb Lepore - группа аномальных гемоглобинов у которых a цепь - нормальна, а другие цепи имеют N-конец s цепи в сочетании с С-концом bцепи. У гетерозигот 10% Hb Lepore, нормальное содержание HbA2 и умеренно повышенное содержание HbF - характерна тяжелая анемия.

Существуют и другие формы аномальных гемоглобинов ( HbI, HbH, Hb Барта и т. д.) (Денисов и др., 1998).

Расщепление Hb начинается в макрофагах. Освободившийся из эритроцитов гемоглобин расщепляется на протеиновую часть, которая включается в белковый метаболизм, а освободившийся гем распадается на билевердин и билирубин. При этом происходит отщепление атома железа, который в костном мозге используется для синтеза новых молекул гемоглобина. Желчные пигменты соединяются с альбумином и этот комплекс поступает в печеночные клетки, под действием глюкоронидтрансферазы реагируют с уридинфосфоглюкороновой кислотой и образуется билирубиндиглю-

коронид. Он растворим в воде и с желчью выделяется в кишечник, где под влиянием кишечной микрофлоры преобразуется в стеркобилин и выводится с калом (Алексахина, Зайцева, 1989).

1.1.3. Обмен железа в организме человека

Железо играет важную роль в жизни организма не только потому, что является важным компонентом гемоглобина крови и мышечного гемоглобина, но и потому, что содержится в каждой клетке организма в виде компонента ткакневых окислительных ферментов - каталазы, пероксидазы, цитохромов и цитохромоксидазы (Коржуев, 1964). Таким образом, весь процесс внутреннего дыхания осуществляется железосодержащими белками. Такое исключительное положение железа среди элементов человеческого организма определяется строением его атома - большим числом свободных электронов, способностью к комплексообразованию и к участию в реакциях окисления - восстановления.