Деформируемость эритроцитов – способность изменять свою форму под действием внешних сил. При очень низких скоростях сдвига эритроциты здорового человека, находящиеся в концентрированных суспензиях, значительно деформируются, а при более высоких (200 с-1 и выше) уподобляются твёрдым частицам.
По мере движения крови по сосудистому руслу эритроциты постоянно находятся в деформированном состоянии. При этом меняются не только размеры и форма эритроцита, но и происходит ротация мембраны относительно внутриэритроцитарного содержимого. Этот феномен получил образное наименование «гусеница танка». Особенно существенные изменения формы эритроцита наблюдаются в микроциркуляторном русле, некоторые капилляры которого имеют до 2 мкм и менее (в 3 раза меньше, чем диаметр эритроцита). С помощью прижизненной микроскопии установлено, что эритроциты, проходящие через капилляр, подвергаются значительной деформации, приобретая при этом различные формы. Следует заметить, что в сосудистом русле эритроциты человека и млекопитающих перемещаются в плазме крови не хаотично, а в постоянном вращательном движении, совершая вокруг своей оси до 90 об./сек. В соответствии же с законами гидродинамики эритроцит располагается в капилляре вдоль его оси. При этом его вращение прекращается, но значительно увеличивается деформация типа растяжения. При этом не изменяется объём и площадь поверхности эритроцита, что чрезвычайно важно для поддержания оптимальной диффузии газов (О2 и СО2).
|
|
Деформация эритроцита повышает гидродинамическое перемещение его цитоплазмы, что способствует не только лучшей диффузии кислорода и оксигенации, но и образованию оксигемоглобина.
Поведение эритроцита, подобное поведению жидкой капли, перемешивание внутриэритроцитарного гемоглобина, благоприятное отношение площади поверхности к объёму эритроцита создают оптимальные условия для обеспечения тканей кислородом через разветвлённую сеть капилляров.
Способность эритроцитов к деформации определяется внутренней вязкостью, вязкостно-эластичными свойствами мембраны и отношением объёма к его площади. Цитоплазматическая вязкость эритроцита во многом зависит от содержания гемоглобина. У новорожденных в сравнении с взрослыми уровень гемоглобина повышен, что приводит к уменьшению деформации эритроцитов. Кроме того, у новорожденных нарушение деформации эритроцита обусловлено потерей его объёма, а также нарушением формы (появление стомацитов, сфероцитов и др.). Эритроциты у пятидневных доношенных детей имеют на 25% меньше модуль эластичной сжимаемости, чем у взрослых. Старые эритроциты, по сравнению с молодыми, также обладают пониженной способностью к деформации, что обусловлено ухудшением эластичности мембраны и увеличением уровня внутриклеточного гемоглобина.
|
|
Нарушение деформации эритроцитов может зависеть от наличия патологических гемоглобинов. Так, при серповидноклеточной анемии, характеризующейся наличием гемоглобина S, способного образовывать гель внутри эритроцита, характерно резкое уменьшение деформации эритроцитов. Аналогичные явления наблюдаются у носителей других аномальных гемоглобинов.
Если нарушается деформируемость эритроцитов, то возникают застойные явления в микроциркуляторном русле, в результате чего развивается тканевая гипоксия.
Деформируемость эритроцитов играет важную роль в сосудистой сети лёгких. Воздействуя на стенку капилляра, эритроцит способствует высвобождению из эндотелия сосудосуживающих факторов. В то же время в ответ на деформацию эритроцитов происходит высвобождение АТФ, стимулирующей синтез мощного вазодилятатора NO.