» Процентное содержание эритроцитов 120 fl: ✅ macror процентное содержание эритроцитов 120 fl понижено что это значит

Содержание

Гематологические исследования

Клинический анализ крови (общий анализ крови) — набор тестов, направленных на определение количества различных клеток крови, их параметров (размера и др.) и показателей, отражающих их соотношение и функционирование. Общий анализ крови, как правило, включает в себя от 8 до 30 параметров: подсчет количества эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов в 1 микролитре или литре крови, а также ряд других показателей, описывающих форму, объем и другие характеристики этих клеток, лейкоцитарную формулу (процентное соотношение различных форм лейкоцитов) и подсчет скорости оседания эритроцитов (СОЭ).

ПОКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОБЩЕГО АНАЛИЗА КРОВИ

  • Выявление инфекций, воспалительных процессов, злокачественных новообразований;
  • Оценка эффективности назначенного лечения;
  • Плановое исследование

В ЛАБОРАТОРИИ ВЫПОЛНЯЮТ:

  • Общий анализ крови c дифференцировкой лейкоцитарной формулы (микроскопия мазка крови)
  • Общий анализ крови c дифференцировкой лейкоцитарной формулы + ретикулоциты
  • Подсчёт ретикулоцитов (автоматический RET анализ)
  • Подсчет тромбоцитов мануально
  • Флуоресцентный анализ тромбоцитов (автоматический подсчет)
  • Общий анализ крови c дифференцировкой лейкоцитарной формулы на гематологическом анализаторе
  • Микроскопическое исследование лейкоцитарной формулы (микроскопия мазка крови)
  • Определение СОЭ по методу Вестергрена


Общий анализ крови c дифференцировкой лейкоцитарной формулы, подсчет тромбоцитов и ретикулоцитов выполняются на гематологическом автоматическом анализаторе XN 1000 производства «Sysmex Corporation», Япония.

Расшифровка показателей клинического анализа крови

  • количество лейкоцитов (white blood cells, WBC) с лейкоцитарной формулой. Лейкоциты — клетки, помогающие организму бороться с инфекцией. Они способны определять чужеродные агенты (бактерии, вирусы) в организме и уничтожать их. Выделяют 5 различных видов лейкоцитов: эозинофилы, базофилы, нейтрофилы, лимфоциты и моноциты, которые входят в лейкоцитарную формулу (процентное соотношение различных форм лейкоцитов в сыворотке крови и подсчет их числа в единице объема). Все параметры дифференциального подсчёта лейкоцитов, включая незрелые гранулоциты (IG), определяются с использованием флуоресцентной проточной цитометрии и обеспечивают получение расширенного перечня клинически значимых параметров в ходе каждого анализа. Чувствительность анализа особенно важна в обнаружении воспалительных и инфекционных заболеваний. Общее количество лейкоцитов, как правило, повышено при остром инфекционном процессе, вызванном бактериями. Если лейкоцитов слишком мало, то организм становится более подверженным различным инфекциям. Также это помогает в мониторинге терапии – повышенное количество лейкоцитов начнёт снижаться, демонстрируя эффективность лечения.
    Норма: (4-9)x109/L
  • количество эритроцитов (red blood cells, RBC). Эритроциты — клетки, в состав которых входит гемоглобин. Общий анализ крови позволяет определить, достаточное ли количество эритроцитов содержится в крови, какова их форма, размеры и содержание в них гемоглобина (MCV, MCH, MCHC). Если количество эритроцитов, выявляемое общим анализом крови, снижено, значит, у пациента анемия, что может проявляться слабостью, быстрой утомляемостью и одышкой. Реже встречается повышение общего количества эритроцитов (эритроцитоз, или полицитемия).
    Норма: женщины — (3.7-4.7)x1012/L, мужчины — (3.9-5.1)x1012/L
  • уровень гемоглобина (hemoglobin content, Hb). Гемоглобин — белок, содержащий железо, который обладает способностью переносить кислород от легких к тканям и органам, а углекислый газ – от тканей и органов к легким, из которых он выдыхается. Гемоглобин определяет основную функцию эритроцитов, от его содержания зависит окраска этих форменных элементов крови.
    Норма: женщины — (120-150)g/L, мужчины — (130-170)g/L
  • гематокрит (hematocrit, Hct) определяет объем крови, который занимают в кровяном русле эритроциты. Этот показатель выражается в процентах. Повышение гематокрита происходит, если увеличивается количество эритроцитов либо уменьшается объем жидкой части крови, что бывает при избыточной потере жидкости организмом (например, при диарее). Снижение данного показателя наблюдается, наоборот, при уменьшении количества эритроцитов (допустим, из-за их потери, разрушения или уменьшения их образования) или при гипергидратации – когда человек получает слишком много жидкости (например, при избыточном введении внутривенных растворов). Гематокрит отражает не только количество эритроцитов, но и их размер. Если размер эритроцитов уменьшается (как при железодефицитной анемии), гематокрит тоже будет снижаться.
    Норма: женщины — (33-46)%, мужчины — (38-49)%
  • эритроцитарные индексы определяют размер эритроцита и содержание в нем гемоглобина и включают в себя средний объем эритроцита (MCV), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах (MCHC), а также распределение эритроцитов по величине (RDW). Определение вышеуказанных показателей является неотъемлемой частью общего анализа крови и отдельно не производится.
    Норма: MCV — (80-98)fL, MCH — (27-37)pg, MCHC — (300-360)g/L, RDW — (11.5-14.5)%
  • тромбоциты (platelet count, PC, PLT) — клетки, играющие значительную роль в свертывании крови. Если у человека снижено количество тромбоцитов, риск кровотечения и образования синяков у него повышен.

    Тромбоцитопения – состояние, характеризующееся аномально низким количеством тромбоцитов: ниже нормального количества тромбоцитов у взрослых. При тяжелой форме тромбоцитопении, когда количество тромбоцитов составляет менее 20 x 109 /л, возможно развитие спонтанного кровотечения (нетравматического характера). Игнорирование симптомов тяжелой формы тромбоцитопении может иметь серьезные последствия для пациента, поэтому получение достоверных результатов подсчета тромбоцитов крайне важно при принятии клинически важных решений. В то же время получение точного числа тромбоцитов, особенно из тромбоцитопенических образцов пациентов, является довольно сложной лабораторной задачей. Анализатор XN 1000 производства Sysmex предлагает доступное решение для подсчета тромбоцитов — это флуоресцентный анализ тромбоцитов, который позволяет определять не только традиционно используемые показатели, но и специфические маркеры, например фракцию незрелых тромбоцитов, которая является более точным маркером образования тромбоцитов и отражает процент незрелых тромбоцитов от их общего количества, а также является установленным параметром, с помощью которого врачи определяют причину тромбоцитопении, исходя из этиологии различных врожденных и приобретенных тромбоцитопенических состояний.
    Норма: (150-400)x109/L
  • ретикулоциты (Retic count, RET) – это молодые формы эритроцитов, образующиеся в костном мозге и в небольшом количестве находящиеся в крови, позволяющие оценить функциональное состояние красного кроветворения. Увеличенное количество ретикулоцитов – критерий активации кроветворения в костном мозге при гемолитической анемии, после кровопотери, а сниженное характерно для гипопластической анемии.

    Автоматический анализ ретикулоцитов дает исключительные возможности для комплексного анализа эритропоэза. При подсчёте ретикулоцитов используется запатентованный метод флуоресцентной проточной цитометрии, точность которого признана во всем мире. Данный анализ отображает широкий набор ретикулоцитарных параметров – как качественных, так и количественных – что помогает в формировании полной картины состояния красного ростка кроветворения, также становится доступным оперативный контроль терапии железом и/или эритропоэтином, что даёт пациенту бóльший шанс на восстановление, в дифференциальной диагностике анемий, в мониторинге эффективности терапии. Наряду с общим подсчётом ретикулоцитов, анализатор обеспечивают их разделение на различные фракции в зависимости от степени зрелости и, как следствие, их эритропоэтической активности. Получить дополнительное представление о качестве незрелых эритроцитов можно благодаря оценке уровня гемоглобинизации ретикулоцитов, что является расширенным клиническим параметром, полезным при лечении пациентов с дефицитом железа и анемией. Кроме того, RET анализ предоставляет информацию о содержании в образце гипо- и гиперхромных эритроцитов, а также фрагментов эритроцитов.

    Определение СОЭ выполняется на анализаторе автоматическом для определения скорости оседания эритроцитов серии ROLLER — модель 20PN, производства Италия. Анализатор Roller 20 PN определяет скорость оседания эритроцитов в венозной и капиллярной крови, обеспечивает получение результата в течение 20 секунд благодаря измерению скорости агрегации эритроцитов, что позволяет преодолеть ограничения и зависимость от переменных факторов методов определения СОЭ, основанных на явлении оседания. Внутренние и внешние контроли качества гарантируют точность, правильность и воспроизводимость результатов пациентов. Новая запатентованная технология основана на методе микрокапиллярного фотометрического измерения скорости агрегации эритроцитов в патологических условиях.
    Норма: (1.03-1.85)%
  • скорость оседания эритроцитов (СОЭ). Повышение СОЭ –неспецифический тест, свидетельствующий о наличии воспалительного процесса. При пониженном числе эритроцитов в крови СОЭ возрастает независимо от природы анемии. Снижение СОЭ наблюдается при эритроцитозах различной этиологии. Реакция ускоряется у женщин при беременности, при голодании. В основе увеличения СОЭ лежат изменения в концентрации различных белков плазмы, связанные с изменением их электрического заряда, но могут играть роль и другие факторы: размеры и форма кровяных телец, изменения в липидном составе плазмы и т. д.
    Норма: женщины 15-50 лет- (2-20)мм/час; свыше 50 лет – (2–30)мм/ч; мужчины 15-50 лет – (2-15)мм/час; свыше 50 лет – (2-20)мм/час

ПОДГОТОВКА К ОБЩЕМУ АНАЛИЗУ КРОВИ

Правила подготовка пациента к процедуре забора крови из вены на гематологические исследования (общий анализ крови, СОЭ и т.д.)

КАК СДАТЬ АНАЛИЗ КРОВИ

  1. В регистратуре заключить договор на оказание платных услуг (если есть направление от врача – показать медрегистратору)
  2. Оплатить счет в кассе РКМЦ или через ЕРИП
  3. Сдать анализ.


Материал для исследований принимается в плановом режиме (понедельник-пятница) с 8:00 до 10:00, результаты исследований доступны для врача и пациента с 15:00 в тот же день.

Общий анализ крови базовый

Общий анализ крови базовый

Общий анализ крови базовый

Общий анализ крови базовый — это скрининговое исследование качественного и количественного состава крови, в ходе которого дается характеристика эритроцитов и их специфических показателей (MCV, MCH, MCHC, RDW), лейкоцитов и их разновидностей в процентном соотношении (лейкоцитарная формула) и тромбоцитов, а также определяется скорость оседания эритроцитов (СОЭ). Используется для диагностики и контроля лечения многих заболеваний.  Это один из наиболее часто выполняемых анализов в медицинской практике. Сегодня это исследование автоматизировано и позволяет получить подробную информацию о количестве и качестве клеток крови: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Определение показателей клинического анализа крови позволяет диагностировать такие состояния, как анемия/полицитемия, тромбоцитопения/тромбоцитоз и лейкопения/лейкоцитоз, которые могут как являться симптомами какого-либо заболевания, так и выступать в качестве самостоятельных патологий.

При интерпретации анализа следует учитывать следующие особенности:

У 5 % здоровых людей показатели анализа крови отклоняются от принятых референсных значений (границ нормы). С другой стороны, у пациента может быть выявлено значительное отклонение от его обычных показателей, которые при этом сохраняются в пределах принятых норм. По этой причине результаты теста должны интерпретироваться в контексте индивидуальных обычных показателей каждого конкретного человека.

Показатели крови зависят от расы и пола. Так, у женщин количество и качественные характеристики эритроцитов ниже, а количество тромбоцитов выше, чем у мужчин. Для сравнения: нормы у мужчин – Hb 12,7-17,0 г/дл, эритроциты 4,0-5,6×1012/л, тромбоциты 143-332×109/л, нормы у женщин – Hb 11,6-15,6 г/дл, эритроциты 3,8-5,2×1012/л, тромбоциты 169-358×109/л. 12/л


  
Гемоглобин

















 Возраст  Референсные значения
 < 14 дней  134-198  г/л
 14 дней – 1 мес.   107-171  г/л
 1-2 мес.  94-130  г/л
 2-4 мес.  103-141  г/л
 4-6 мес.   111-141  г/л
 6-9 мес.   114-140  г/л
 9-12 мес.  113-141  г/л
 1-5 лет  110-140  г/л
 5-10 лет  115-145  г/л
 10-12 лет 120-150  г/л
 12-15 лет  мужской:   120-160  г/л
 женский:    115-150  г/л
 15-18 лет  мужской:    117-166  г/л
 женский:    117-153  г/л
 18-45 лет  мужской:    132-173  г/л
 женский:    117-155  г/л
 45-65 лет    мужской:    131-172  г/л
 женский:    117-160  г/л
 > 65 лет  мужской:   126-174  г/л
 женский:    117-161  г/л

Гематокрит


















 Возраст   Референсные значения
 < 14 дней   41-65 %
 14 дней – 1 мес.    33-55 %
 1-2 мес.  28-42%
 2-4 мес.   32-44%
 4-6 мес.  31-41%
 6-9 мес.  32-40%
 9-12 мес.  33-41%
 1-3 года  32-40%
 3-6 лет  32-42%
 6-9 лет   33-41%
 9-12 лет  34-43%
 12-15 лет    мужской:    35-45%

 женский:    34-44%
 15-18 лет   мужской:    37-48%

 женский:    34-44%
 18-45 лет  мужской:    39-49%

 женский:    35-45%
 45-65 лет   мужской:   39-50%

 женский:   35-47%
 > 65 лет  мужской:   37-51%

 женский:   35-47%

Средний объем эритроцита (MCV)











 Возраст   Референсные значения
 Меньше 1 года   71 — 112 фл
 1-5 лет   73 — 85 фл
 5-10 лет  75 — 87 фл
 10-12 лет  76 — 94 фл
 12-15 лет  мужской: 77 — 94 фл

 женский: 73 — 95 фл
 15-18 лет  мужской: 79 — 95 фл 

 женский: 78 — 98 фл
 18-45 лет  мужской: 80 — 99 фл

 женский: 81 — 100 фл
  45-65 лет   мужской: 81 — 101 фл

 женский: 81 — 101 фл
  Больше 65 лет   мужской: 81 — 102 фл

 женский: 81 — 102 фл

Среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH)







 Возраст   Референсные значения
 Меньше  1 года  31 — 37 пг
 1-3 года  24 — 33 пг
 3-12 лет   25 — 33 пг
 13-19 лет  26 — 32 пг
 Больше 19 лет  27 — 31 пг

 
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCHC)







 Возраст  Референсные значения
 Меньше 1 года  290 — 370 г/л
 1-3 года    280 — 380 г/л
 3-12 лет  280 — 360 г/л
 13-19 лет  330 — 340 г/л
 Больше 19 лет  300 — 380 г/л

 
Тромбоциты










 Возраст   Референсные значения
 Меньше 10 дней   99 — 421 *10^9/л
 10 дней – 1 месяц   150 — 400 *10^9/л
 1-6 месяцев  180 — 400 *10^9/л
 6 месяцев – 1 год  160 — 390 *10^9/л
 1-5 лет  150 — 400 *10^9/л
 5-10 лет  180 — 450 *10^9/л
 10-15 лет  150 — 450 *10^9/л
 Больше 15 лет  180 — 320 *10^9/л

 
RDW-SD (распределение эритроцитов по объему, стандартное отклонение): 37 — 54. 9/л.

 
Нейтрофилы, % (NE %)










 Возраст  Референсные значения
 До 1 года  16 — 45 %
 1-2 года  28 — 48 %
 2-4 года  32 — 55 %
 4-6 лет  32 — 58 %
 6-8 лет  38 — 60 %
 8-10 ле  41 — 60 % 
 10-16 лет  43 — 60 %
 Больше 16 лет  47 — 72 %

Лимфоциты, % (LY %)










 Возраст  Референсные значения
 До 1 года  45 — 75 %
 1-2 года  37 — 60 %
 2-4 года  33 — 55 %
 4-6 лет  33 — 50 %
 6-8 лет   30 — 50 %
 8-10 лет  30 — 46 %
 10-16 лет   30 — 45 %
 Больше 16 лет  19 — 37 %

Моноциты, % (MO %)





  Возраст  Референсные значения
 До 1 года  4 — 10 %
 1-2 года  3 — 10 %
 Больше 2 лет  3 — 12 %

Эозинофилы, % (EO %)






 Возраст  Референсные значения
 До 1 года   1 — 6 %
 1-2 года   1 — 7 %
 2-4 года   1 — 6 %
 Больше 4 лет  1 — 5 %

Базофилы, % (BA %): 0- 1,2 %.

Скорость оседания эритроцитов (фотометрия)





 Возраст  Референсные значения
 До 15 лет  мужской:  2 — 15 мм/ч

 женский:  2 — 15 мм/ч
 15-50 лет    мужской:  2 — 15 мм/ч

 женский:  2 — 20 мм/ч
 Больше 50 лет  мужской:  2 — 20 мм/ч

 женский:  2 — 30 мм/ч

 Интерпретация результатов исследования проводит лечащий врач. Поскольку этот анализ является  скрининговым с его помощью можно заподозрить или исключить многие заболевания. Этот анализ, однако, не всегда позволяет установить причину изменений, при выявлении которых, как правило, требуются дополнительные лабораторные исследования. Точный диагноз ставит врач, используя как результаты данного обследования, так и нужную информацию из других источников: анамнеза, результатов других обследований.  

На результаты могут влиять

Пол, возраст, раса, беременность, наличие сопутствующих заболеваний, применение лекарственных средств.

Результаты теста должны интерпретироваться в контексте индивидуальных обычных показателей каждого конкретного человека;

наиболее точная информация может быть получена при динамическом наблюдении изменений показателей крови;

результаты теста следует интерпретировать с учетом всех анамнестических, клинических и других лабораторных данных..

Назначается в комплексе с 

Биохимический анализ крови базовый

 

Какой уровень эритроцитов считается нормальным? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

Эритроциты (от греч. eritros— красный и kytos — клетка) — это кровяные клетки, которые ответственны за перенос к тканям и органам кислорода и питательных веществ, а также транспортировку углекислого газа. Эти клетки выполняют такие важные функции, как связывание токсинов, попавших в организм, и перенос на своей поверхности антител, формирующих иммунную защитную систему.  

Для определения количества эритроцитов проводят общий анализ крови.

Какое количество эритроцитов при анализе крови является нормой? 

Нормы эритроцитов в анализе крови у мужчин, женщин и детей разные:

— у мужчин: 4,0-5,0×1012/л

— у женщин: 3,5-4,7×1012/л

Число эритроцитов в крови у детей зависит от возраста: 

— у новорождённых в первый день жизни — 4,3-7,6×1012 в 1 л

— у грудных детей в первый месяц жизни — 3,8-5,6×1012 в 1 л

— у детей в шесть месяцев — 3,5-4,7×1012 в 1 л

— у детей в первый год жизни — 3,6-4,9×1012 в 1 л

— у детей от года до 12 лет — 3,5-4,7×1012 в 1 л. 

У детей в возрасте от 12 лет нормальное содержание эритроцитов в крови соответствует показателям «взрослых» норм. 

Почему снижается уровень эритроцитов? 

Снижение численности красных клеток крови называют анемией. Причин для развития данного состояния много, и они не всегда связаны с кроветворной системой. Такое состояние может быть вызвано: 

— погрешностями в питании (пища бедна витаминами и белком)

— кровопотерей

— лейкозами (заболевания системы кроветворения)

— наследственными факторами (дефекты ферментов, которые участвуют в кроветворении)

— гемолизом (гибель клеток крови в результате воздействия токсических веществ и аутоиммунных поражений).

Почему повышается уровень эритроцитов?

Уровень эритроцитов повышается в связи с: 

— обезвоживанием организма (рвота, диарея, обильное потоотделение, снижение потребления жидкости)

— эритремией (заболевания кроветворной системы)

— заболеваниями сердечно-сосудистой или лёгочной системы, которые приводят к дыхательной и сердечной недостаточности

— стенозом почечной артерии.

Смотрите также:

3/4 О чем говорят анализы

Общий анализ крови включает:

– определение числа, размеров, формы эритроцитов и содержание в них гемоглобина;

– определение гематокрита, то есть отношение объема плазмы крови и форменных элементов;

– определение общего числа лейкоцитов и лейкоцитарной формулы, то есть процентного соотношения их отдельных форм;

– определение числа тромбоцитов;

– исследование скорости оседания эритроцитов.

Клеточный состав крови здорового человека мало подвержен изменениям, поэтому они красноречиво говорят о заболевании. Но следует помнить, что при беременности и менструации состав крови часто изменяется, некоторые вариации происходят в течение дня после приема пищи, во время интенсивной работы и т. п. Для того чтобы исключить воздействие перечисленных и прочих факторов, для повторных анализов кровь следует забирать при одинаковых условиях в одно и то же время.

Специальной подготовки к исследованию не требуется. Рекомендуется осуществлять забор крови натощак или как минимум через два часа после приема пищи. Срок готовности результатов общего анализа крови составляет всего один день.

Полностью интерпретировать общий анализ крови может только врач. Однако, взглянув на свой анализ, вы тоже можете получить общее представление о своем здоровье. Возьмем основные показатели.

Гемоглобин

Гемоглобин – основной компонент эритроцитов, то есть красных кровяных телец – представляет собой сложный белок, состоящий из гемма (железосодержащая часть) и глобина (белковая часть). Главная функция гемоглобина состоит в переносе кислорода от легких к тканям, а также в выведении углекислого газа из организма и регуляции кислотно-основного состояния.

У детей в возрасте до двух недель его нормальный уровень составляет 135–200, от двух недель до месяца – 115–180, 1–2 месяца – 90—130, 2–6 месяцев – 95—140, 6—12 месяцев – 105–140, от одного года до 5 лет – 100–140, 5—12 лет – 115–145. У женщин от 12 до 15 лет – 112–152, у мужчин – 120–160. У женщин 15–18 лет – 115–153, у мужчин – 117–160. 18–65 лет: женщины – 120–155, мужчины – 130–160. Старше 65 лет: женщины – 120–157, мужчины – 125–165.

Понижение уровня гемоглобина как раз и будет свидетельствовать о развитии малокровия.

Повышенные потери гемоглобина при кровотечениях приводят к геморрагической анемии, повышенное разрушение (гемолиз) эритроцитов – гемолитическая анемия. Недостаток железа, необходимого для производства гемоглобина, или витаминов, участвующих в синтезе эритроцитов (в основном это В12 и фолиевая кислота), – железодефицитная или В12-дефицитная анемия. Нарушение образования клеток крови при специфических гематологических заболеваниях – гипопластическая анемия, серповидно-клеточная анемия, талассемия. К настоящему времени выявлен целый ряд химических веществ, вызывающих гипопластическую анемию. К ним относятся серебро, мышьяк, висмут, золото, ртуть, тетрациклин, пенициллин, аспирин, стрептомицин, колхицин и некоторые другие. К счастью, перечисленные вещества вызывают изменения костного мозга лишь у небольшого количества пациентов с непредсказуемой аллергической реакцией на введение лекарства.

Патологические формы гемоглобина также выявляются при лабораторном исследовании крови. Карбогемоглобин образуется при отравлении угарным газом (СО), при этом гемоглобин теряет способность присоединять кислород, метгемоглобин образуется под действием нитритов и нитратов.

Эритроциты

Эритроциты, или красные кровяные тельца, относятся к самым многочисленным форменным элементам крови. Благодаря содержащемуся в них гемоглобину эритроциты переносят на себе кислород и углекислый газ. Средняя продолжительность жизни эритроцитов – 120 дней.

У детей в возрасте до двух недель нормальный уровень эритроцитов составляет 3,9–6, от 2 недель до 1 месяца – 3,3–5,4, 1–3 месяца – 3,5–5,1, 3–6 месяцев – 3,9–5,5, 6—12 месяцев – 4–5,3, 1–3 года – 3,8–5, 3—12 лет – 3,7–5. Далее, как и в случае с гемоглобином, начинает сказываться половая принадлежность. У женщин в возрасте от 12 до 15 лет нормальный уровень эритроцитов составляет 3,5–5, у мужчин – 4,1–5,5, 15–18 лет – женщины: 3,5–5, мужчины: 4–5,6. 18–65 лет: – женщины: 3,9–5, мужчины: 4–5,6. Старше 65 лет – женщины: 3,5–5,2, мужчины: 3,5–5,7.

Эритроцитарные индексы

Эритроцитарные индексы – это расчетные величины, позволяющие врачам количественно характеризовать важные показатели состояния эритроцитов.

1. MCV, то есть средний объем эритроцита – более точный параметр, чем визуальная оценка размера эритроцитов. Однако он не является достоверным при наличии в исследуемой крови большого числа аномальных эритроцитов, например серповидных клеток.

Единицы измерения – fl (фемтолитры), в норме показатель колеблется в пределах 80—100 fl.

На основании значения MCV различают анемии микроцитарные (MCV 100 fl).

Микроцитоз характерен для железодефицитных анемий, талассемии, сидеробластных анемий. Макроцитоз – для В12 и фолиеводефицитных анемий. Нормоцитарные анемии – гемолитические, анемии после кровопотерь, гемоглобинопатии. Апластическая анемия бывает нормо– или макроцитарной.

2. MCH – среднее содержание гемоглобина в эритроците. Этот показатель определяет среднее содержание гемоглобина в отдельном эритроците. Он аналогичен цветовому показателю, но более точно отражает синтез гемоглобина и его уровень в эритроците.

Единицы измерения – pg (пикограммы), обычно показатель находится в пределах 25–36 pg. На основании этого индекса анемии можно разделить на нормо-, гипо– и гиперхромные.

Нормохромия характерна для здоровых людей, но может встречаться и при гемолитических и апластических анемиях, а также анемиях, связанных с острой кровопотерей.

Гипохромия обусловлена уменьшением объема эритроцитов (микроцитоз). Она может наблюдаться при нормо– и макроцитозе, встречается при железодефицитных анемиях, анемиях при хронических заболеваниях, талассемии, при некоторых гемоглобинопатиях, свинцовом отравлении, нарушении синтеза порфиринов.

Гиперхромия не зависит от степени насыщения эритроцитов гемоглобином, а обусловлена только объемом красных кровяных клеток. Наблюдается при мегалобластных, многих хронических гемолитических анемиях, гипопластической анемии после острой кровопотери, гипотиреозе, заболеваниях печени, при приеме цитостатиков, контрацептивов, противосудорожных препаратов.

3. MCHC, или средняя концентрация гемоглобина в эритроците, отражает насыщение эритроцита гемоглобином и характеризует отношение количества гемоглобина к объему клетки. Таким образом, в отличие от МСН этот показатель не зависит от объема эритроцита.

Единицы измерения – г/л. Принятые нормальные значения – 310–370 г/л. Повышенное количество белка приводит к гиперхромным анемиям (врожденный сфероцитоз и другие сфероцитарные анемии). Результатом понижения МСНС могут стать железодефицитные анемии, сидеробластические анемии, талассемия.

4. Гематокрит – это объемная фракция эритроцитов в цельной крови (соотношение объемов эритроцитов и плазмы), которая зависит от количества и объема эритроцитов. Величина гематокрита широко используется для оценки степени выраженности анемии, при которой он может снижаться до 15–25 %. Но этот показатель нельзя оценивать вскоре после потери крови или ее переливания, так как можно получить ложно повышенные или ложно заниженные результаты. Гематокрит может несколько снижаться при взятии крови в положении лежа и повышаться при длительном сжатии вены жгутом при заборе крови. Уровень гематокрита измеряется в процентах.

У детей в возрасте до двух недель нормальный уровень гематокрита составляет 42–66, от двух недель до одного 1 месяца – 33–55, 1–3 месяца – 28–42, 3–6 месяцев – 29–41, 6—12 месяцев – 31–41, 1–3 года – 32–40, 3—12 лет – 32,5—42,5. 12–15 лет – женщины: 33–43,5, мужчины: 34,5 – 47,5, 15–18 лет – женщины: 32–43,5, мужчины: 35,5—48,5. 18–65 лет – женщины: 33–47, мужчины: 37,5—53. Старше 65 лет – женщины: 31,5—45, мужчины: 37–53.

повышенное содержание эритроцитов в крови, ответы врачей, консультация

Добрый день. Я мужчина мне 33 года уже год мучают фурункулы, недавно сдал иммунограму. Вот результаты если можно проконсультируйте по результатомНезависимая Лаборатория

«Прогрессивные Медицинские Технологии»

г. Челябинск, Комсомольский проспект 45-А

Иммунограмма 3 уровня (расширенная)

(взрослые >17лет)

Пациент №: 201304200575 Дата забора материала: 20.04.2013

ФИО: Деньгин А.И. Дата выдачи анализа: 22.04.2013

Пол: М

Возраст: 33 года

Направивший врач/Мед. учреждение:

Название теста

Результат Нормы

Нижний предел Верхний предел Ед. измерения

ОАК (Общий анализ крови) (автоматический анализатор ХТ-2000i)

WBC Содержание лейкоцитов 8,89 4,0 9,0 *10^9/л

RBC Содержание эритроцитов

5,11

4,0

3,5

5,2

4,7 *10^12/л

мужчины

женщины

HGB Концентрация гемоглобина

143

125

115

160

145 г/л

мужчины

женщины

HCT Гематокрит

43,6

40,0

36,0

48,0

42,0 %

мужчины

женщины

MCV Средний объем эритроцита

85,3

80

100

fL

MCH Среднее содержание гемоглобина

в эритроците

28,0

25,7

25,6

32,2

32,2 Pq

мужчины

женщины

MCHC Средняя концентрация

гемоглобина в эритроците 32,8 32,0 36,0 г/дл

RDW-SD Показатель гетерогенности

эритроцитов, стандартное

отклонение объема

43,0

35,1

36,4

43,9

46,3 fL

мужчины

женщины

RDW-CV Ширина распределения

эритроцитов по объему 14,1 11,5 14,5 %

PLT Содержание тромбоцитов 209 120 380 *10^9/л

MPV Средний объем тромбоцитов 10,6 6 10,4 fL

PCT Тромбокрит 0,22 0,15 0,4

Процентное соотношение нейтрофилов 59,9 42 85 %

Процентное соотношение лимфоцитов 28,9 17 40 %

Процентное соотношение моноцитов 8,3 3 9 %

Процентное соотношение эозинофилов 2,7 0 3 %

Процентное соотношение базофилов 0,2 0 1 %

Абсолютное содержание нейтрофилов 5,32 1,9 8,0 *10^9/л

Абсолютное содержание лимфоцитов 2,57 0,44 4,41 *10^9/л

Абсолютное содержание моноцитов 0,74 0,12 0,81 *10^9/л

Абсолютное содержание эозинофилов 0,24 0,02 0,3 *10^9/л

Абсолютное содержание базофилов 0,02 0,0 0,065 *10^9/л

Процентное соотношение незрелых гранулоцитов 0,1 0 0,5 %

Число незрелых гранулоцитов 0,01 0 0,03 *10^9/л

Фагоцитарная функция нейтрофилов

НСТ — спонтанная активность 12 0 15 %

НСТ — спонтанный индекс 0,17 0,1 0,15

НСТ — индуцированная активность 38 28 60 %

НСТ — индуцированный индекс 0,68 0,4 1,5

Интенсивность фагоцитоза спонтанная 61 30 80 %

Фагоцитарное число спонтанное 5,9 2 9

Рецепторы лимфоцитов

Т-лимфоциты (CD3+CD19-) отн 61,2 61 85 %

Т-лимфоциты (CD3+CD19-) абс 1573 946 2079 *106/л

Т-хелперы (CD3+CD4+) отн 37,1 35 55 %

Т-хелперы (CD3+CD4+) абс 953 576 1336 *106/л

Т-цитотоксические (CD3+CD8+) отн 21,6 19 35 %

Т-цитотоксические (CD3+CD8+) абс 555 372 974 *106/л

Иммунорегуляторный индекс (Тх/Тс) 1,72 1,8 2,2

Т-NK лимфоциты (CD3+16+56+) отн 1,5 1 6 %

Т-NK лимфоциты (CD3+16+56+) абс 39 7 165 *106/л

NK-лимфоциты (CD3-16+56+) отн 9,8 9 21 %

NK-лимфоциты (CD3-16+56+) абс 252 123 369 *106/л

В-лимфоциты (CD3-CD19+) отн 26,8 7 17 %

В-лимфоциты (CD3-CD19+) абс 689 111 376 *106/л

Т-лимфоциты CD3+CD25+

(ранняя активация) отн 10,3 7

18 %

Т-лимфоциты CD3+CD25+

(ранняя активация) абс 265 60 400 *106/л

Т-лимфоциты CD3+HLA DR+

(поздняя активация) отн 2,5 1 6 %

Т-лимфоциты CD3+HLA DR+

(поздняя активация) абс 64 7 163 *106/л

Циркулирующие иммунные комплексы

ЦИК 71-средние 20 85 у. е.

Гуморальный иммунитет

Иммуноглобулин А 1,78 0,7 4,0 г/л

Иммуноглобулин G 7,84 7 16 г/л

Иммуноглобулин М 0,94 0,4 2,3 г/л

С3 компонент комплемента 1,28 0,9 1,8 г/л

С4 компонент комплемента 0,4 0,1 0,4 г/л

Лабораторное заключение: Повышено относительное и абсолютное количество В-лимфоцитов.

Рекомендована консультация иммунолога, наблюдение в динамике.

красных кровяных телец | Безграничная анатомия и физиология

Анатомия РБК

Эритроциты лишены ядер и имеют двояковогнутую форму.

Цели обучения

Схема анатомии эритроцита (эритроцита или эритроцита)

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Двояковогнутая форма позволяет эритроцитам изгибаться и плавно течь через капилляры тела. Это также облегчает перенос кислорода.
  • Красные кровяные тельца считаются клетками, но у них нет ядра, ДНК и органелл, таких как эндоплазматический ретикулум или митохондрии.
  • Красные кровяные тельца не могут делиться или воспроизводиться, как другие клетки организма. Они не могут самостоятельно синтезировать белки.
  • Красный цвет крови обусловлен спектральными свойствами гемических ионов железа в гемоглобине.
  • Каждая красная кровяная клетка человека содержит приблизительно 270 миллионов биомолекул гемоглобина, каждая из которых несет четыре гемовые группы, с которыми связывается кислород.
Ключевые термины
  • железо : металлический химический элемент с атомным номером 26 и символом Fe.Железосодержащие ферменты и белки, часто содержащие простетические группы гема, участвуют во многих биологических процессах окисления и в транспорте.
  • гемоглобин : железосодержащее вещество в эритроцитах, которое транспортирует кислород от легких к остальным частям тела. Он состоит из белка (глобулина) и гема (порфириновое кольцо с атомом железа в центре).

Человеческие эритроциты или красные кровяные тельца (эритроциты) являются основным клеточным компонентом крови. Они участвуют в транспортировке кислорода через тело и имеют особенности, которые отличают их от всех других типов клеток человека.Взрослые люди имеют примерно 20-30 триллионов эритроцитов в любой момент времени, что составляет примерно четверть от общего количества клеток человека.

Внешняя структура

Эритроциты : эритроциты человека (6–8 мкм)

RBC имеют форму диска с более плоским вогнутым центром. Эта двояковогнутая форма позволяет клеткам плавно проходить через самые узкие кровеносные сосуды. Газообмен с тканями происходит в капиллярах, крошечных кровеносных сосудах шириной всего в одну клетку.Многие эритроциты шире капилляров, но их форма обеспечивает необходимую гибкость для проталкивания.

Типичные эритроциты человека имеют диаметр диска 6–8 микрометров и толщину 2 микрометра, что намного меньше, чем у большинства других клеток человека. Эти клетки имеют средний объем около 90 фемтолитров (фл) с площадью поверхности около 136 квадратных микрометров. Они могут набухать до сферической формы, содержащей 150 мкл, не разрывая свою клеточную мембрану. Когда форма действительно меняется, это препятствует их способности переносить кислород или участвовать в газообмене.Это происходит у людей со сфероцитарной (сферической) анемией или серповидно-клеточной анемией.

Внутренняя структура

Хотя эритроциты считаются клетками, в них отсутствует ядро, ядерная ДНК и большинство органелл, включая эндоплазматический ретикулум и митохондрии. Следовательно, эритроциты не могут делиться или воспроизводиться, как другие лабильные клетки организма. У них также отсутствуют компоненты для экспрессии генов и синтеза белков. В то время как у большинства клеток есть хемотаксические способы передвижения по телу, эритроциты переносятся по телу только за счет кровотока и давления.

Молекулы гемоглобина — важнейший компонент эритроцитов. Гемоглобин — это специализированный белок, который содержит сайт связывания для транспорта кислорода и других молекул. Характерный красный цвет эритроцитов обусловлен спектральными свойствами связывания гемических ионов железа в гемоглобине. Каждый эритроцит человека содержит приблизительно 270 миллионов этих биомолекул гемоглобина, каждая из которых несет четыре гемовые группы (отдельные белки). Гемоглобин составляет около трети от общего объема эритроцитов.Этот белок отвечает за транспорт более 98% кислорода, а остальная часть перемещается в виде растворенных молекул через плазму.

Физиология РБК

Основные функции эритроцитов (эритроцитов) включают перенос кислорода ко всем частям тела, связывание с гемоглобином и удаление углекислого газа.

Цели обучения

Обсудить основную функцию эритроцитов (красных кровяных телец)

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Красные кровяные тельца содержат гемоглобин, который содержит четыре группы связывающих железо гема.
  • Кислород связывает гемовые группы гемоглобина. Каждая молекула гемоглобина может связывать четыре молекулы кислорода.
  • Сродство связывания гемоглобина с кислородом является кооперативным. Он увеличивается за счет насыщения молекулы кислородом. Связывание исходной молекулы кислорода влияет на форму других сайтов связывания. Это делает связывание дополнительных молекул кислорода более благоприятным.
  • Каждая молекула гемоглобина содержит четыре связывающие железо гемовые группы, которые являются местом связывания кислорода.Связанный с кислородом гемоглобин называется оксигемоглобином.
  • Красные кровяные тельца изменяют pH крови, катализируя обратимую реакцию углекислого газа на угольную кислоту через фермент карбоангидразу.
  • Уровень pH

  • также регулируется связыванием диоксида углерода с гемоглобином вместо его превращения в угольную кислоту.
Ключевые термины
  • карбоангидраза : фермент, содержащийся в эритроцитах, который катализирует реакцию между угольной кислотой, диоксидом углерода и водой.
  • Кооперативное связывание : В связывании, при котором несколько молекул потенциально могут связываться с множеством сайтов связывания, когда первая молекула связана с сайтом связывания, та же самая молекула предпочтительна для остальных сайтов связывания за счет увеличения сродства связывания.

Красные кровяные тельца (эритроциты) выполняют ряд функций дыхательной и сердечно-сосудистой системы человека. Большинство этих функций связано с содержанием гемоглобина. Основные функции эритроцитов — облегчение газообмена и регулирование pH крови.

Газовая биржа

Гем : Это диаграмма молекулярной структуры гема.

эритроцитов облегчают газообмен через белок, называемый гемоглобином. Слово гемоглобин происходит от «гемо», что означает кровь, и «глобин», что означает белок. Гемоглобин представляет собой белок четвертичной структуры, состоящий из множества более мелких белков третичной структуры, состоящих из аминокислотных полипептидных цепей. Каждая молекула гемоглобина содержит четыре связывающие железо гемовые группы, которые являются местом связывания кислорода (O 2 ).Связанный с кислородом гемоглобин называется оксигемоглобином.

Связывание кислорода — это кооперативный процесс. Связанный с гемоглобином кислород вызывает постепенное увеличение сродства связывания с кислородом до тех пор, пока все сайты связывания на молекуле гемоглобина не заполнятся. В результате кривая связывания кислорода гемоглобина (также называемая кривой насыщения кислородом или диссоциации) имеет сигмоидальную или S-образную форму, в отличие от нормальной гиперболической кривой, связанной с некооперативным связыванием. Эта кривая показывает насыщение кислородом, связанным с гемоглобином, по сравнению с парциальным давлением кислорода (концентрацией) в крови.

Кривая насыщения кислородом : Благодаря кооперативному связыванию кривая насыщения кислородом имеет S-образную форму.

Контроль pH

эритроцитов контролируют pH крови, изменяя форму углекислого газа в крови. Углекислый газ связан с кислотностью крови. Это связано с тем, что большая часть углекислого газа проходит через кровь в виде бикарбонат-иона, который является диссоциированной формой угольной кислоты в растворе. Дыхательная система регулирует pH крови, изменяя скорость выдоха углекислого газа из организма, что связано с молекулярной активностью эритроцитов. Эритроциты изменяют pH крови несколькими способами.

Четвертичная структура: гемоглобин : Гемоглобин представляет собой глобулярный белок, состоящий из четырех полипептидных субъединиц (две альфа-цепи синего цвета и два бета-складчатых листа красным). Группы гема — это зеленые структуры, расположенные между альфа и бета.

эритроцитов секретируют фермент карбоангидразу, который катализирует превращение диоксида углерода и воды в угольную кислоту. В растворе он распадается на ионы бикарбоната и водорода, движущие силы pH в крови.Эта реакция обратима тем же ферментом. Карбоангидраза также удаляет воду из угольной кислоты, чтобы снова превратить ее в диоксид углерода и воду. Этот процесс важен, поэтому углекислый газ может существовать в виде газа во время газообмена в альвеолярных капиллярах. По мере того, как углекислый газ превращается из растворенной кислотной формы и выдыхается через легкие, pH крови становится менее кислым. Эта реакция может происходить без присутствия эритроцитов или карбоангидразы, но гораздо медленнее. Благодаря каталитической активности карбоангидразы эта реакция является одной из самых быстрых в организме человека.

Гемоглобин также может связываться с углекислым газом, который создает карбаминогемоглобин. Когда углекислый газ связывается с гемоглобином, он не существует в форме угольной кислоты, которая делает кровь менее кислой и увеличивает pH крови. Однако из-за аллостерических эффектов на молекулу гемоглобина связывание диоксида углерода снижает количество кислорода, связанного для данного парциального давления кислорода. Это уменьшение сродства гемоглобина к кислороду за счет связывания диоксида углерода известно как эффект Бора, который приводит к сдвигу вправо к кривой насыщения O 2 .И наоборот, когда уровень углекислого газа в крови снижается (то есть в капиллярах легких), ионы углекислого газа и водорода высвобождаются из гемоглобина, увеличивая сродство белка к кислороду. Снижение общей связывающей способности гемоглобина по отношению к кислороду (т. Е. Сдвиг кривой вниз, а не только вправо) из-за снижения pH называется эффектом Холдейна.

Жизненный цикл эритроцитов

Человеческие эритроциты образуются в процессе, называемом эритропоэзом. Для созревания им требуется около семи дней.

Цели обучения

Опишите жизненный цикл эритроцитов (красных кровяных телец или эритроцитов)

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Примерно через 100–120 дней эритроциты удаляются из кровотока в результате процесса, называемого эриптозом.
  • Эритропоэз — это процесс образования эритроцитов человека. Это вызвано эритропоэтином, гормоном почек, который вырабатывается во время гипоксии.
  • Эритропоэз происходит в костном мозге, где гемопоэтические стволовые клетки дифференцируются и, в конечном итоге, теряют свои ядра, превращаясь в ретикулоциты.Железо, витамин B12 и фолиевая кислота необходимы для синтеза гемоглобина и нормального созревания эритроцитов.
  • Ретикулоциты созревают в нормальные функциональные эритроциты через 24 часа в кровотоке.
  • После эриптоза печень расщепляет старый гемоглобин на биливердин и железо. Железо возвращается в костный мозг для повторного использования трансферринами, а биливердин расщепляется на билирубин и выводится с желчью пищеварительной системы.
Ключевые термины
  • эритропоэтин : гормон, вырабатываемый почками в ответ на гипоксию, который стимулирует эритропоэз.
  • билирубин : желчный пигмент, возникающий при отделении биливердина от железа старых молекул гемоглобина в печени. Билирубин входит в состав желчных солей в пищеварительной системе и выводится из организма, а содержащееся в нем железо используется повторно.

Человеческие эритроциты образуются в процессе, называемом эритропоэзом, они развиваются из коммитированных стволовых клеток в зрелые эритроциты примерно за семь дней. В зрелом состоянии эти клетки циркулируют в крови от 100 до 120 дней, выполняя свою обычную функцию транспорта молекул. В конце своей жизни они деградируют и выводятся из обращения.

Микрофотография клеток крови с помощью сканирующего электронного микроскопа : Показанный слева эритроцит или эритроцит имеет круглую форму пончика.

Эритопоэз

Эритропоэз — это процесс образования новых эритроцитов, который занимает около семи дней. Эритроциты постоянно производятся в красном костном мозге крупных костей со скоростью около 2 миллионов клеток в секунду у здорового взрослого человека.Эритроциты дифференцируются от эритротропных клеток костного мозга, типа гемопоэтических стволовых клеток, обнаруженных в костном мозге. В отличие от зрелых эритроцитов, клетки костного мозга содержат ядро. У эмбриона печень является основным местом производства красных кровяных телец и несет в себе аналогичные типы стволовых клеток на этой стадии развития.

Эритропоэз может стимулироваться гормоном эритропоэтином, который синтезируется почками в ответ на гипоксию (системный дефицит кислорода). На последних стадиях развития незрелые эритроциты поглощают железо, витамин B12 и фолиевую кислоту.Эти диетические питательные вещества необходимы для правильного синтеза гемоглобина (железа) и нормального развития эритроцитов (B12 и фолиевой кислоты). Дефицит любого из этих питательных веществ может вызвать анемию — состояние, при котором не хватает полнофункциональных эритроцитов, переносящих кислород в кровоток. Непосредственно перед и после выхода из костного мозга развивающиеся клетки известны как ретикулоциты. Эти незрелые эритроциты, потерявшие свои ядра после начальной дифференцировки. Через 24 часа в кровотоке ретикулоциты созревают в функциональные эритроциты.

Эриптоз

Эриптоз, форма апоптоза (запрограммированная гибель клеток), представляет собой старение и гибель зрелых эритроцитов. С возрастом эритроциты претерпевают изменения в его плазматической мембране, которые делают его восприимчивым к избирательному распознаванию макрофагами и последующему фагоцитозу в ретикулоэндотелиальной системе (селезенка, печень и костный мозг). Этот процесс удаляет старые и дефектные клетки и постоянно очищает кровь. Эриптоз обычно возникает с той же скоростью, что и эритропоэз, поддерживая общее количество циркулирующих эритроцитов в состоянии равновесия.Многие заболевания, связанные с повреждением эритроцитов (гемолитическая анемия, сепсис, малярия, пагубные или пищевые анемии) или нормальные клеточные процессы, вызывающие повреждение клеток (окислительный стресс), могут увеличить скорость эриптоза. И наоборот, эритропотин и оксид азота (сосудорасширяющее средство) подавляют эриптоз.

После эриптоза содержание гемоглобина в эритроцитах разрушается и циркулирует по всему телу. Гемовые компоненты гемоглобина расщепляются на ионы железа и зеленый желчный пигмент биливердин.Биливердин восстанавливается до желтого желчного пигмента билирубина, который выделяется в плазму и рециркулирует в печень, затем связывается с альбумином и сохраняется в желчном пузыре. Билирубин выводится через пищеварительную систему в виде желчи, в то время как часть железа выделяется в плазму, которая возвращается обратно в костный мозг с помощью белка-носителя, называемого трансферрином. Затем это железо повторно используется для эритропоэза, но для поддержания здорового жизненного цикла эритроцитов требуется дополнительное количество железа в рационе.

Цитограмма

Объем / Концентрация гемоглобина (V / HC) (карта Mie) является линейной …

Контекст 1

… клеточный гемоглобин (MCH) и количество эритроцитов (RBC) имеют тенденцию к снижению. При железодефицитном эритропоэзе синтез молекул гемоглобина (Hb) сильно нарушен, что приводит к образованию эритроцитов с низкой концентрацией Hb (гипохромные клетки). Из-за большой продолжительности жизни, составляющей примерно 3 месяца, несколько когорт нормохромных и все более гипохромных эритроцитов сосуществуют в периферической крови, что приводит к анизоцитозу; Ширина распределения эритроцитов (RDW) отражает изменение размера эритроцитов.Проточная цитометрия дает информацию об индивидуальных характеристиках клеток. Это контрастирует с предыдущими измерениями MCV, MCH и MCHC, которые рассчитывают только средние индексы для общей популяции эритроцитов. MCV — среднее значение объемов всех эритроцитов; RDW относится к разнообразию объемов, присутствующих в популяции эритроцитов, поэтому вся картина ясна, и можно оценить вклад субпопуляций маргинального размера в рассчитанное среднее значение. Это не относится к MHC. МСН рассчитывается по количеству эритроцитов и гемоглобина и представляет собой среднее значение; процентные подмножества эритроцитов могут дать дополнительную информацию о вкладе клеток с экстремальными значениями (гипохромные и гиперхромные клетки) в средние значения, отражающие колебания доступности железа для эритрона в предыдущие недели.Современные счетчики предоставляют информацию о количестве ретикулоцитов, а также о характеристиках этих клеток (размер или содержание гемоглобина), связанных с качеством эритропоэза. Тем не менее, каждая компания по-своему применяет эту технологию в анализаторах, используя разные алгоритмы для преобразования электронных сигналов в графики и числовые значения. По этой причине эти новые параметры являются эксклюзивными для каждого производителя и запатентованы. В последние десятилетия сообщалось о нескольких новых параметрах красных кровяных телец и ретикулоцитов, которые могут использоваться для выявления дефицита железа и функционального дефицита железа.Двумя из этих параметров являются гипохромные эритроциты (обозначаемые как% Hypo) и CHr (содержание гемоглобина в ретикулоцитах), о которых сообщает гематологический анализатор Siemens ADVIA 120 (Thomas & Thomas, 2002). Содержание гемоглобина в ретикулоцитах (CHr) и процент гипохромных эритроцитов (% Hypo) отражают доступность железа и являются надежными маркерами функционального дефицита железа (Cullen et al., 1999). CHr определяется формулой (CHr = MCVr X CHCMr), где MCVr — это средний объем клеток ретикулоцитов, а CHCMr — средняя концентрация гемоглобина в ретикулоцитах, которая получается путем оптического измерения гемоглобина от клетки к клетке.Ретикулоциты — это незрелые эритроциты, продолжительность жизни которых составляет всего 1-2 дня. Когда они впервые высвобождаются из костного мозга, измерение содержания в них гемоглобина может дать количество железа, немедленно доступного для эритропоэза. Содержание гемоглобина в этих ретикулоцитах ниже нормы указывает на недостаточное предложение железа по сравнению со спросом. Количество гемоглобина в этих ретикулоцитах также соответствует количеству гемоглобина в зрелых эритроцитах. CHr был недавно оценен в многочисленных исследованиях как тест на дефицит железа и функциональный дефицит железа и оказался очень чувствительным и специфичным.Однако точные пороговые значения не установлены, поскольку пороговые значения варьируются (28-30 пг) в зависимости от лаборатории и используемого инструмента. Измерение CHr — это прямая оценка включения железа в гемоглобин эритроцитов и, таким образом, оценка недавней функциональной доступности железа в эритроне; из-за продолжительности жизни ретикулоцитов CHr является чувствительным индикатором железодефицитного эритропоэза (Fishbane et al., 1997; Mast et al., 2002; Brugnara 2003).Эпоэтин эффективен для стимуляции выработки эритроцитов, но без достаточного количества железа для связывания с гемом эритроциты будут гипохромными, то есть с низким содержанием гемоглобина. Таким образом, в состояниях дефицита железа значительный процент эритроцитов, покидающих костный мозг, будет иметь низкое содержание гемоглобина. Дефицит железа можно обнаружить путем измерения процента красных кровяных телец с концентрацией гемоглобина <280 г / л. Процент гипохромных эритроцитов коррелировал с дефицитом железа.Гематологический анализатор Siemens Advia 120 сообщает о% Hypo на основе оптического измерения гемоглобина по клетке (рисунки 2 и 3). Цитограмма рассеяния эритроцитов представляет собой графическое представление двух измерений светорассеяния: рассеяние света под большим углом (от 5 ° до 15 °) откладывается по оси x, а рассеяние света под малым углом (от 2 ° до 3 °) отображается как нанесен по оси y. (Фигура 2). Карта RBC показывает взаимосвязь между измерениями светорассеяния и характеристиками объема и концентрации гемоглобина для каждой клетки.Сетка карты включает объемы эритроцитов от 30 до 180 мкл и концентрации гемоглобина от 190 г / л до 490 г / л. (Рисунок 3). Измерение% Hypo (определяемого как процент эритроцитов с концентрацией Hb менее 280 г / л) является чувствительным методом количественной оценки гемоглобинизации зрелых эритроцитов. Из-за большой продолжительности жизни зрелых эритроцитов в циркуляции% значения Hypo связаны со статусом железа в последние 2-3 месяца и были признаны индикатором дефицита железа (Macdougal 1998; Bovy et al., 2005; Bovy et al., 2007). % Hypo <5% считается нормальным. Были использованы два разных критерия, а именно:% Hypo> 5% и> 10%. % Hypo> 10% чаще используется для определения абсолютного дефицита железа и функционального дефицита железа (Locatelli et al., 2004). CHr и% Hypo использовались в качестве диагностического инструмента вместе с биохимическими маркерами, чтобы отличить ЖДА от ACD, и включены в рекомендации по мониторингу терапии рекомбинантным человеческим эритропоэтином rHuEpo (Macdougall et al., 2000; Котисаари 2002; Локатели и др., 2004). В анализаторах Sysmex XE (Sysmex Corporation, Кобе, Япония) используется технология проточной цитометрии. В канале ретикулоцитов клетки крови окрашиваются полиметиновым красителем, специфичным для РНК / ДНК, и анализируются методом проточной цитометрии с использованием полупроводникового лазера. Двумерное распределение прямого рассеянного света и флуоресценции представлено в виде диаграммы рассеяния, что указывает на зрелые эритроциты и ретикулоциты (рис. 4). Прямое рассеяние коррелирует с содержанием гемоглобина в эритроцитах и ​​ретикулоцитах (Ret He, RBC He).Ret He — среднее значение гистограммы прямого светорассеяния в популяции ретикулоцитов, полученное в канале ретикулоцитов на гематологическом анализаторе Sysmex XE-2100. Измерения Ret He предоставляют полезную информацию для диагностики анемии, железо-ограниченного эритропоэза и функционального дефицита железа, а также ответа на терапию железом во время r-HuEpo (Buttarello et al, 2004; Canals et al, 2005; Brugnara et al, 2006; Thomas et al, 2006; Garzia et al., 2007). Ret He, генерируемый всеми анализаторами Sysmex XE (Sysmex Corporation, Кобе, Япония), был признан как прямая оценка включения железа в гемоглобин эритроцитов и прямая оценка недавней функциональной доступности железа в эритроне, таким образом, обеспечивает та же информация, что и CHr (Thomas et al. , 2005; Дэвид и др., 2006). Двадцать девять пг — это пороговое значение, которое определяет недостаточный эритропоэз. Несколько исследований продемонстрировали, что Ret He и CHr имеют одинаковое клиническое значение (Mast et al, 2008; Maconi et al., 2009; Miwa et al., 2010). Анализатор Sysmex XE 5000 включает технологию проточной флуоресцентной цитометрии, которая позволяет независимо измерять объем и содержание гемоглобина в отдельных эритроцитах. Полученные с помощью этой технологии четыре новых расширенных параметра эритроцитов или подмножества эритроцитов теперь доступны в этом анализаторе.% Hypo-He указывает процент гипохромных эритроцитов с содержанием Hb <17 пг. % Hyper-He указывает процент гиперхромных эритроцитов с содержанием Hb> 49 пг. % Micro R обозначает процент микроцитарных эритроцитов объемом менее 60 мкл. % Macro R указывает процент макроцитарных эритроцитов объемом более 120 мкл. Новый анализатор Symex XE 5000 сообщает процентное содержание гипохромных эритроцитов; референсный диапазон и значения для различных типов анемии были опубликованы (Urrechaga et al. , 2009). % Hypo-He указывает процент гипохромных эритроцитов с содержанием Hb, эквивалентным менее 17 пг. Недавние исследования подтверждают клиническую надежность гипохромных эритроцитов, о которых сообщает счетчик Sysmex XE 5000, как маркеров дефицита железа у пациентов, находящихся на гемодиализе; 2,7% — это пороговое значение, которое определяет дефицит железа (Buttarello et al., 2010). На рис. 5 представлена ​​диаграмма рассеяния канала ретикулоцитов. Можно рассчитать процентное содержание подмножеств эритроцитов и использовать новые параметры% Hypo-He и% Hyper-He…

Стабильность новых параметров эритроцитов и ретикулоцитов при тестировании на анемию на Sysmex XN 9000 | Лаборатория медицины

Аннотация

Общие сведения

Новые параметры эритроцитов и ретикулоцитов обеспечивают улучшенную классификацию анемии и мониторинг эритропоэтической активности. Параметры, доступные на анализаторах Sysmex XN, включают процент микроцитарных эритроцитов (% Micro-R), процент макроцитарных красных кровяных телец (% Macro-R), процент гипохромных эритроцитов (% Hypo-He), процент гиперхромные эритроциты (% Hyper-He), содержание гемоглобина ретикулоцитов (Ret-He) и фракция незрелых ретикулоцитов (IRF). Однако использование этих параметров ограничено стабильностью образца.

Методы

Для проверки стабильности новых параметров эритроцитов и ретикулоцитов при длительном хранении на гематологическом анализаторе Sysmex XN-9000 было проанализировано 20 образцов крови. Образцы включали здоровых пациентов (60%) и пациентов с анемией (40%). Образцы хранили при комнатной температуре (RT) и при 4-8 ° C. Анализ проводился через 12, 24, 48 и 72 часа хранения.

Результаты

Параметры ретикулоцитов IRF и Ret-He были точными и стабильными в течение как минимум 72 часов после сбора при хранении при комнатной температуре и от 4 до 8 ° C.Параметры, зависящие от объема,% Macro-R и% Micro-R, были стабильными в течение менее 12 часов после сбора при RT (среднее [SD%], 6,55 [3,19%] и -20,70 [10,37%], соответственно). Хранение при температуре от 4 ° до 8 ° C показало уменьшение осмотического набухания. Однако% Macro-R и% Micro-R были стабильными в течение менее 12 часов после сбора (среднее значение [SD%], 4,89 [2,02%] и -17,17 [8,38%], соответственно). Аналогичным образом,% Hypo-He показал среднее (SD%) увеличение 0,73 (4,05%), а% Hyper-He показал снижение -0,70 (9,72%) менее чем через 12 часов после хранения при температуре от 4 ° до 8 ° C.

Заключение

Новые параметры ретикулоцитов, хранящиеся при комнатной температуре и температуре от 4 до 8 ° C, подходят для тестирования на анализаторе Sysmex XN.

Анемия представляет собой серьезное бремя болезней в развивающихся странах, особенно на юге Африки, где туберкулез и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) являются эндемичными. Новые расширенные параметры ретикулоцитов и эритроцитов предлагают несколько преимуществ для оценки анемии и мониторинга эритропоэтической активности.

Параметры, доступные на новейшем автоматическом гематологическом анализаторе Sysmex, XN 9000 (Sysmex Corporation), включают процент микроцитарных эритроцитов (% Micro-R), процент макроцитарных эритроцитов (% Macro-R), процентное содержание гипохромные эритроциты (% Hypo-He), процент гиперхромных эритроцитов (% Hyper-He), содержание гемоглобина ретикулоцитов (Ret-He) и фракция незрелых ретикулоцитов (IRF). Недавние исследования 1–4 продемонстрировали диагностическую ценность этих параметров в различных группах населения. В совокупности эти параметры предоставляют информацию на клеточном уровне о наличии железа в эритроцитах (эритроцитах) и ретикулоцитах. Наиболее широко изучается Ret-He, содержание гемоглобина в ретикулоцитах, которое позволяет раннее обнаруживать дефицит железа. 2 Кроме того, анализатор Sysmex сообщает об% Hypo-He, или зрелых субпопуляциях эритроцитов с пониженным содержанием гемоглобина, что отражает статус железа в эритроцитах в течение продолжительности жизни циркулирующих эритроцитов.При талассемии большая часть эритроцитов является микроцитарной по сравнению с дефицитом железа. Показатель соотношения% микроцитов /% гипохромности, основанный на новых параметрах эритроцитов, оказался более чувствительным инструментом скрининга по сравнению с индексами альтернативных дискриминантных формул для различения дефицита железа и талассемии. 5

Однако ограничение этих новых расширенных параметров состоит в том, что они зависят от времени и температуры хранения. Осмотическое набухание эритроцитов во время хранения при комнатной температуре влияет на объемно-зависимые переменные и на измерение концентрации клеточного гемоглобина.

Рекомендуется анализировать новые параметры ретикулоцитов через 24 часа после сбора образца при хранении при комнатной температуре (КТ). 6,7 Однако параметры эритроцитов, полезные для диагностики и мониторинга анемии, становятся недостоверными через 6 часов. 6,7 На практическом уровне этот факт затрудняет направление образцов из удаленных мест в централизованную лабораторию для исследования анемии. Эти исследования, однако, небольшие и специфичны для исследуемых гематологических анализаторов.Кроме того, исследования стабильности после 48 часов ограничены. Крупные академические лаборатории, такие как Лаборатория Академической больницы Шарлотты Максеке Йоханнесбург (CMJAH) в Йоханнесбурге, Южная Африка, обычно сталкиваются с ситуацией, когда образец, собранный в пятницу, не поступает на анализ до утра понедельника. В соответствии с рекомендацией Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI) о том, что лаборатории должны оценивать стабильность в своих конкретных условиях, было проведено исследование для изучения стабильности новых параметров эритроцитов и ретикулоцитов на Sysmex XN 9000 во время хранения при комнатной температуре и 4 °. и 8 ° С. 8 Целью этого исследования было определение лабораторных критериев для времени и температуры хранения образцов, направленных для лечения анемии.

Материалы и методы

Дизайн исследования и популяция

Это исследование проводилось в Главной гематологической лаборатории при Национальном медицинском лабораторном комплексе CMJAH в Йоханнесбурге, Южная Африка. Образцы крови были отобраны у 20 взрослых пациентов (средний возраст [SD] 46 [13] лет, соотношение мужчин и женщин 1: 1) из гематологической рабочей нагрузки, репрезентативной для популяции пациентов. Из них 60% были нормальными образцами и 40% были взяты от пациентов с анемией, со средним уровнем гемоглобина 87,5 г / л (диапазон 41–125 г / л). Исследование было одобрено Комитетом по этике исследований на людях Университета Витватерсранда (M0

).

Сбор образцов крови

Десять миллилитров венозной крови собирали во флаконы с дикалием (K 2 ) этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) (1,5–2,2 мг ЭДТА дикалия на миллилитр крови) (Becton, Dickinson and Company), оставшиеся после стандартного тестирования каждого пациента. .K 2 EDTA — лучший антикоагулянт для автоматических гематологических анализаторов. Образцы анализировали в течение 2 часов после сбора (время 0) при комнатной температуре. Из-за ограниченного объема образца образцы не анализировались в двух экземплярах. Аликвоты отобранных образцов хранили при комнатной температуре (18–24 ° C) и 4–8 ° C. Анализ проводился через 12, 24, 48 и 72 часа хранения для оценки изменений во времени.

Мы выполняли прецизионный анализ между прогонами с нормальным и ненормальным высококачественным и низкокачественным контрольным материалом (Sysmex Corporation) один раз в день в течение 10-дневного периода.Современные критерии приемлемости для полученного процентного коэффициента вариации (% CV) были менее 10% для параметров ретикулоцитов и менее 1,1% для параметров эритроцитов. 9

Аналитические методы

Следующие тесты были выполнены на анализаторе Sysmex XN 9000 в лаборатории CMJAH:% Micro-R,% Macro-R,% Hypo-He,% Hyper-He, Ret-He и IRF. На XN 9000 эритроциты подсчитываются в канале эритроцитов / тромбоцитов с использованием метода обнаружения постоянного тока через оболочку с гидродинамической фокусировкой.Параметры эритроцитов,% Micro-R и% Macro-R, указывают на процентное содержание эритроцитов объемом менее 60 и более 120 мкл, соответственно. % Hypo-He и% Hyper-He определяются по высокоугловому рассеянному вперед свету, который прямо пропорционален RBC-He. % Hypo-He и% Hyper-He относятся к проценту эритроцитов с содержанием гемоглобина менее 17 пг и более 49 пг, соответственно.

В канале ретикулоцитов клетки окрашивают красителем нуклеиновой кислоты и анализируют с помощью флуоресцентной проточной цитометрии.Свет, рассеянный вперед, в зависимости от флуоресценции представлен в виде диаграммы рассеяния, показывающей зрелые эритроциты и ретикулоциты. Ret-He — это логарифмическое преобразование Ret-Y, полученное из прямого рассеянного света ретикулоцита. Ретикулоциты отделяются от зрелых эритроцитов по интенсивности их флуоресценции, которая прямо пропорциональна содержанию РНК. IRF представляет собой сумму MFR (ретикулоцитов со средней флуоресценцией) и HFR (ретикулоцитов с высокой флуоресценцией).

Статистический анализ

Было вычислено среднее процентное отличие от значения в момент времени 0.Стабильность параметра была определена в соответствии с определением CLSI, а именно, когда разница между средними значениями превышает стандартное отклонение первого среднего при 95% доверительных интервалах. 8 Данные были проанализированы с использованием дисперсионного анализа с повторными измерениями (ANOVA). Статистическая значимость была установлена ​​на уровне P 0,05 или меньше.

Результаты

Анализ стабильности

В таблице 1 представлена ​​средняя процентная разница (SD) образцов, хранящихся при комнатной температуре и от 4 ° до 8 ° C, соответственно.Параметры ретикулоцитов IRF и Ret-He были стабильными в течение не менее 72 часов после сбора при хранении при комнатной температуре и от 4 до 8 ° C. После хранения при комнатной температуре в течение 24 часов мы наблюдали постепенное снижение Ret-He и IRF. Хранение при температуре от 4 ° до 8 ° C показало улучшенную стабильность в течение как минимум 72 часов (рисунки 1 и 2). Зависящие от объема параметры% Hypo-He,% Hyper-He,% Micro-R и% Macro-R были стабильными в течение менее 12 часов при хранении при комнатной температуре и от 4 ° до 8 ° C. Хранение при температуре от 4 ° до 8 ° C показало уменьшение степени осмотического набухания в течение 72-часового периода.

Таблица 1. Анализ стабильности

(средняя разница в процентах) при комнатной температуре (18–24 ° C) и 4–8 ° C

<12

4,42 (20,18)

Анализ стабильности при комнатной температуре, среднее (SD)
.
Аналит
.
n = 20
.
Стабильно до (ч)
.
12 ч (%)
.
24 ч (%)
.
48 ч (%)
.
72 ч (%)
.
Ret-He (пг) -1,20 (1,37) -1,31 (2,20) -3,49 (1,75) -4,16 (2,33) > 72
Micro -R (%) −20,70 (10,37) −23,95 (19,11) −57,57 (11,43) −63,88 (10,46) <12
% Macro-R (%) 3,19 (6,55) 3,89 (7,29) 13. 40 (6,35) 16,58 (7,89) <12
% Гипо-He (%) 3,23 (6,71) 2,22 (4,94) −9,14 (16,73) −13,89 ) <12
% Hyper-He (%) −8,33 (13,61) −10,00 (17,48) −15,83 (21,68) −25,33 (25,55)
IRF (%) 0,77 (11,55) −0,26 (15,68) −6.13 (9,75) −5,05 (12,78) > 72
Среднее значение по анализу стабильности при 4–8 ° C (SD)
Ret-He (pg) 0,30 (0,90) — 1,04 (1,78) 0,99 (1,98) 0,91 (2,35) > 72
% Micro-R (%) −17,17 (8,38) −23,47 (23,72) −27,85 ( 26,00) −34,15 (32,46) <12
% Макро-R (%) 4.89 (2,02) 5,39 (1,85) 5,25 (2,13) ​​ 5,19 (2,04) <12
% Гипо-He (%) 0,73 (4,05) 2,59 (9,54) 3,18 (9,71) 10,71 (27,30) <12
% Hyper-He (%) −0,70 (9,72) −10,18 (16,97) −4,73 (18303) — <12
IRF (%) −0. 72 (7,44) 0,55 (10,32) 1,25 (10,02) −1,5 (12,26) > 72

<12

4,42 (20,18)

Анализ стабильности при комнатной температуре, среднее (SD)
.
Аналит
.
n = 20
.
Стабильно до (ч)
.
12 ч (%)
.
24 ч (%)
.
48 ч (%)
.
72 ч (%)
.
Ret-He (пг) -1,20 (1,37) -1,31 (2,20) -3,49 (1,75) -4,16 (2,33) > 72
Micro -R (%) −20,70 (10,37) −23,95 (19,11) −57,57 (11,43) −63,88 (10,46) <12
% Macro-R (%) 3,19 (6,55) 3,89 (7,29) 13.40 (6,35) 16,58 (7,89) <12
% Гипо-He (%) 3,23 (6,71) 2,22 (4,94) −9,14 (16,73) −13,89 ) <12
% Hyper-He (%) −8,33 (13,61) −10,00 (17,48) −15,83 (21,68) −25,33 (25,55)
IRF (%) 0,77 (11,55) −0,26 (15,68) −6. 13 (9,75) −5,05 (12,78) > 72
Среднее значение по анализу стабильности при 4–8 ° C (SD)
Ret-He (pg) 0,30 (0,90) — 1,04 (1,78) 0,99 (1,98) 0,91 (2,35) > 72
% Micro-R (%) −17,17 (8,38) −23,47 (23,72) −27,85 ( 26,00) −34,15 (32,46) <12
% Макро-R (%) 4.89 (2,02) 5,39 (1,85) 5,25 (2,13) ​​ 5,19 (2,04) <12
% Гипо-He (%) 0,73 (4,05) 2,59 (9,54) 3,18 (9,71) 10,71 (27,30) <12
% Hyper-He (%) −0,70 (9,72) −10,18 (16,97) −4,73 (18303) — <12
IRF (%) −0.72 (7,44) 0,55 (10,32) 1,25 (10,02) −1,5 (12,26) > 72

Таблица 1. Анализ стабильности (средняя процентная разница)

при комнатной температуре (18 ° –24) ° C) и 4–8 ° C

Анализ стабильности при комнатной температуре, среднее значение (SD)
.
Аналит
.
n = 20
.
Стабильно до (ч)
.
12 ч (%)
.
24 ч (%)
.
48 ч (%)
.
72 ч (%)
.
Ret-He (pg) −1,20 (1,37) −1,31 (2,20) −3,49 (1,75) −4,16 (2,33) > 72
Micro -R (%) −20,70 (10,37) −23,95 (19,11) −57,57 (11,43) −63.88 (10,46) <12
% Macro-R (%) 6,55 (3,19) 7,29 (3,89) 13,40 (6,35) 16,58 (7,89) 279 <12 % Гипо-He (%) 3,23 (6,71) 2,22 (4,94) −9,14 (16,73) −13,89 (36,71) <12
% Hyper-He (%) −8,33 (13,61) −10,00 (17,48) −15,83 (21,68) −25. 33 (25,55) <12
IRF (%) 0,77 (11,55) −0,26 (15,68) −6,13 (9,75) −5,05 (12,78) > 72 > 72

4–8 ° C Среднее значение анализа стабильности (СО)
Ret-He (pg) 0,30 (0,90) -1,04 (1,78) 0,99 (1,98) 0,91 (2,35) > 72
% Micro-R (%) −17,17 (8,38) −23.47 (23,72) −27,85 (26,00) −34,15 (32,46) <12
% Макро-R (%) 4,89 (2,02) 5,39 (1,85) 5,25 (2,15 (2,15) ) 5,19 (2,04) <12
% Гипо-He (%) 0,73 (4,05) 2,59 (9,54) 3,18 (9,71) 10,71 (27,303) <12304
% Hyper-He (%) −0,70 (9,72) −10.18 (16,97) −4,73 (18,90) −4,42 (20,18) <12
IRF (%) −0,72 (7,44) 0,55 (10,32) 1,2304 (10,02)

−1,5 (12,26) > 72
Анализ стабильности при комнатной температуре, среднее (SD)
.
Аналит
.
n = 20
.
Стабильно до (ч)
.
12 ч (%)
.
24 ч (%)
.
48 ч (%)
.
72 ч (%)
.
Ret-He (pg) −1,20 (1,37) −1,31 (2,20) −3,49 (1,75) −4,16 (2,33) > 72
Micro -R (%) −20,70 (10,37) −23,95 (19,11) −57,57 (11,43) −63.88 (10,46) <12
% Macro-R (%) 6,55 (3,19) 7,29 (3,89) 13,40 (6,35) 16,58 (7,89) 279 <12 % Гипо-He (%) 3,23 (6,71) 2,22 (4,94) −9,14 (16,73) −13,89 (36,71) <12
% Hyper-He (%) −8,33 (13,61) −10,00 (17,48) −15,83 (21,68) −25. 33 (25,55) <12
IRF (%) 0,77 (11,55) −0,26 (15,68) −6,13 (9,75) −5,05 (12,78) > 72 > 72

4–8 ° C Среднее значение анализа стабильности (СО)
Ret-He (pg) 0,30 (0,90) -1,04 (1,78) 0,99 (1,98) 0,91 (2,35) > 72
% Micro-R (%) −17,17 (8,38) −23.47 (23,72) −27,85 (26,00) −34,15 (32,46) <12
% Макро-R (%) 4,89 (2,02) 5,39 (1,85) 5,25 (2,15 (2,15) ) 5,19 (2,04) <12
% Гипо-He (%) 0,73 (4,05) 2,59 (9,54) 3,18 (9,71) 10,71 (27,303) <12304
% Hyper-He (%) −0,70 (9,72) −10.18 (16,97) −4,73 (18,90) −4,42 (20,18) <12
IRF (%) −0,72 (7,44) 0,55 (10,32) 1,2304 (10,02)

-1,5 (12,26) > 72

Рис. 1

Коробчатая диаграмма средней процентной разницы во время хранения при 4–8 ° C для содержания гемоглобина ретикулоцитов (Ret-He).

Рис. 1

Коробчатая диаграмма средней процентной разницы во время хранения при 4–8 ° C для содержания гемоглобина ретикулоцитов (Ret-He).

Рисунок 2

Коробчатая диаграмма средней процентной разницы во время хранения при 4–8 ° C для фракции незрелых ретикулоцитов (IRF).

Рис. 2

Коробчатая диаграмма средней процентной разницы при хранении при 4–8 ° C для фракции незрелых ретикулоцитов (IRF).

Во время хранения при комнатной температуре,% Macro-R показал среднее увеличение в% (SD) на 6,55% (3,19) через 12 часов, 7,29% (3,89) через 24 часа, 13,40% (6,35) через 48 часов и 16,58%. (7,89) через 72 часа.Напротив, во время хранения при температуре от 4 ° до 8 ° C% Macro-R показал среднее (SD) увеличение на 4,89% (2,02) через 12 часов, 5,39% (1,85) через 24 часа, 5,25% (2,13) ​​через 48 часов. и 5,19% (2,04) через 72 часа. Аналогичным образом,% Hypo-He показал увеличение на 3,23% (6,71), а% Hyper-He показал среднее% (стандартное отклонение) уменьшение -8,33% (13,61) менее чем через 12 часов после сбора при RT. Также наблюдалось снижение соотношения% микроцитов /% гипохромности: -17,93% (16,99%) через 12 часов, -11,07 (19,50%) через 24 часа, -55,76% (15,52%) через 48 часов и -59. .98% (21,81%) через 72 часа хранения при комнатной температуре. Меньшие различия наблюдались при хранении при температуре от 4 ° до 8 ° C; однако соотношение% Hypo-He,% Hyper-He и% микроцитов /% гипохромного было нестабильным после 12 часов.

Прецизионный анализ

Прецизионные данные были собраны в течение 10-дневного периода (таблица 2). Зависящие от объема параметры эритроцитов, а именно% Hypo-He,% Hyper-He,% Micro-R и% Macro-R, при ежедневном повторном анализе. выявили% CV 11,74%, 6,20%, 10,10% и 1.65%, соответственно, для нормального образца контроля качества.

Таблица 2. Анализ точности между прогонами

в течение 10-дневного периода

9 2,93

9 2,93 Контрольные образцы с аномально высокими значениями

Нормальные контрольные образцы
.
Значение
.
Ret-He
.
РБК-Он
.
% Гипо-He
.
% Hyper-He
.
% Микро-Р
.
% Макро-Р
.
IRF
.
SD 0,15 0,13 0,05 0,03 0,50 0,07 1,71
% CV 1,65 7,21
Контрольные образцы с аномально низкими значениями
SD 0.12 0,11 0,04 0 1,48 0,06 1,35
% CV 0,52 0,43 19,17 9,23
SD 0,25 0,17 0,15 0 0,17 0,10 2. 33
% CV 0,94 0,55 8,91 0 10,20 2,07 7,09

9 2,93

9 2,93 Контрольные образцы с аномально высокими значениями

Нормальный контроль
.
Значение
.
Ret-He
.
РБК-Он
.
% Гипо-He
.
% Hyper-He
.
% Микро-Р
.
% Макро-Р
.
IRF
.
SD 0,15 0,13 0,05 0,03 0,50 0,07 1,71
% CV 1,65 7,21
Контрольные образцы с аномально низкими значениями
SD 0.12 0,11 0,04 0 1,48 0,06 1,35
% CV 0,52 0,43 19,17 9,23
SD 0,25 0,17 0,15 0 0,17 0,10 2. 33
% CV 0,94 0,55 8,91 0 10,20 2,07 7,09

Таблица 2.

Анализ точности в течение дня 4

Нормальные контрольные образцы
. Значение
. Ret-He
. РБК-Он
. % Гипо-He
. % Hyper-He
. % Микро-Р
. % Макро-Р
. IRF
. SD 0,15 0,13 0,05 0,03 0,50 0,07 1,71 % CV 1,65 7.21 Контрольные образцы с аномально низкими значениями SD 0,12 0,11 0,04 0 1,48 0,06 1,35

19,17 0 9,23 2,46 4,81 Контрольные образцы с аномально высокими значениями SD 0. 25 0,17 0,15 0 0,17 0,10 2,33 % CV 0,94 0,55 8,91 0

9030 9030

Обсуждение

Автоматические гематологические анализаторы нового поколения предоставляют информацию об индивидуальных характеристиках клеток путем измерения субпопуляций эритроцитов и ретикулоцитов с недостаточным содержанием и объемом гемоглобина.В гематологическом анализаторе Sysmex эти новые параметры ретикулоцитов и эритроцитов предлагают простую и экономичную альтернативу традиционным лабораторным тестам, особенно в областях, где ресурсы ограничены. Главный недостаток — на эти параметры влияют время и температура хранения. В централизованных лабораториях, где указанные выдержанные образцы составляют значительную часть рабочей нагрузки, необходимо учитывать время и температуру хранения.

Это исследование подтверждает, что параметры ретикулоцитов, включая IRF и Ret-He, были точными и меньше всего зависели от температуры и времени хранения.Эти параметры можно проанализировать через 72 часа после сбора образцов при хранении при комнатной температуре. Предыдущие исследования 3,6 также продемонстрировали, что Ret-He очень стабилен в течение 48-часового периода с минимальными изменениями при комнатной температуре и хранении от 4 ° до 8 ° C. При длительном хранении RT мы наблюдали уменьшение средней (%) разницы (SD) Ret-He на -3,49% (1,75%) через 48 часов и -4,16% (2,33%) через 72 часа. Точно так же мы наблюдали снижение IRF на -6,13% (9,75%) через 48 часов и -5,05% (12,78%) через 72 часа.Однако этот вывод вряд ли повлияет на клинические диагнозы и лечение. Тем не менее, хранение при температуре от 4 ° до 8 ° C показало минимальные изменения в течение 72 часов.

Обнаружение того, что параметры ретикулоцитов (Ret-He и IRF) стабильны в течение 72 часов, дополняет имеющиеся доказательства того, что стабильность образцов изменяется в зависимости от времени и температуры хранения. Параметры ретикулоцитов часто передаются из периферических педиатрических клиник, клиник первичной медико-санитарной помощи или отделений диализа в централизованные лаборатории в рамках диагностического обследования анемии.Таким образом, персоналу лаборатории важно знать об изменениях, происходящих во время хранения, чтобы они могли решить, принимать или отклонять старые образцы.

Кроме того, тест Ret-He имеет несколько преимуществ для повседневного использования. Он предлагает простую и экономичную альтернативу традиционным биохимическим тестам, особенно там, где ресурсы ограничены. В отличие от биохимических тестов, эти параметры не зависят от инфекции или воспаления и могут быть выполнены на том же образце, который используется для анализа полного анализа крови (FBC).Этот тест может быть выполнен на 1,0–1,5 мл крови в одной пробирке K 2 EDTA; у детей укол пальца дает адекватный образец, что устраняет необходимость в дополнительных пробирках с кровью для анализа биохимических параметров.

В этом исследовании, как и ожидалось, измерения, зависящие от объема эритроцитов (% Hypo-He,% Hyper-He,% Micro-R и% Macro-R), были стабильными в течение менее 12 часов при хранении при комнатной температуре и при комнатной температуре. От 4 ° до 8 ° C. Умеренная степень неточности также наблюдалась в течение 10-дневного периода.Этот результат указывает на дрейф с течением времени, который также способствовал изменчивости при отсутствии изменений, связанных со временем хранения и температурой. На анализаторе Sysmex% Hypo-He отражает процент зрелых субпопуляций эритроцитов с пониженным содержанием гемоглобина менее 17 пг, тогда как на ADVIA 120 (Siemens Healthcare Diagnostics) Hypo% основан на концентрации внутриклеточного гемоглобина.

Хотя аналитические методы различаются, процент гипохромных эритроцитов (% HPO) на Sysmex показал постепенное увеличение менее чем через 12 часов после сбора во время хранения при комнатной температуре.Аналогично,% Hypo-He на анализаторе CELL-DYN Sapphire (Abbott Laboratories Inc. ) был стабильным в течение 6 часов при комнатной температуре. 6,10 Sellors et al. 7 наблюдали снижение Hypo% на ADVIA (эквивалент% Hypo-He) во время хранения при 4 ° C. Напротив, мы наблюдали увеличение среднего (SD)% Hypo-He на 0,73% (4,05%) через 12 часов, 2,59% (9,54%) через 24 часа, 3,18% (9,71%) через 48 часов и 10,71. % (27,30%) через 72 часа при хранении при температуре от 4 ° до 8 ° C. Возможное объяснение состоит в том, что Sellors et al включили только образцы от здоровых добровольцев с высоким содержанием железа, тогда как мы выбрали образцы, из которых 60% имели нормальное количество железа, а 40% — анемию, со средним уровнем гемоглобина 87.5 г на л (диапазон 41–125 г / л), что характерно для нашей популяции пациентов.

Еще один полезный параметр, который мы оценили, — это% Hyper-He, индикатор присутствия сфероцитов при оценке наследственного сфероцитоза (HS) и аутоиммунного гемолиза. 11,12 Как и ожидалось, хранение при КТ показало последующее среднее (SD) снижение% Hyper-He на -8,33% (13,61%) через 12 часов, -10,00% (17,48%) через 24 часа, -15,83% (21,68%) через 48 часов и -25,33% (25,55%) через 72 часа хранения. Тем не менее, случаи HS не были включены. Параметр гиперхромных эритроцитов (% HPR) оценивался на анализаторе CELL-DYN Sapphire в популяции пациентов с HS. Точно так же это исследование также показало значительное уменьшение гиперхромных эритроцитов после 6 часов хранения. 12

Чувствительным инструментом скрининга, основанным на новых параметрах эритроцитов для различения дефицита железа и талассемии, является индекс соотношения% микроцитов /% гипохромности. 5 При талассемии большая часть эритроцитов является микроцитарной по сравнению с эритроцитами с дефицитом железа.Мы наблюдали снижение соотношения% микроцитов /% гипохромности из-за осмотического набухания эритроцитов менее чем через 12 часов во время хранения при комнатной температуре. В альтернативных показателях для дифференциации дефицита железа и талассемии используются традиционные параметры эритроцитов, такие как средний объем клеток (MCV), средний клеточный гемоглобин, количество эритроцитов, ширина распределения эритроцитов и гемоглобин.

Хорошо известно, что стабильность эритроцитов и гемоглобина является приемлемой через 24 часа. 13 Исследования стабильности на автоматических анализаторах нового поколения 14 , 15 также продемонстрировали более длительную стабильность — до 24 часов — для MCV и, следовательно, уровня гематокрита при RT, независимо от принципа анализатора. .Кроме того, хранение образцов при температуре от 4 ° до 8 ° C увеличивает стабильность MCV с предсказуемым увеличением отека эритроцитов. 13 Таким образом, такие показатели являются более подходящими, чем соотношение% микроцитов /% гипохромности в указанных образцах из-за ухудшения условий хранения.

Ограничением этого исследования является то, что стабильность оценивалась в оптимальных условиях на образцах, которые были получены в лаборатории в течение 2 часов после сбора. Однако образцы, переданные для тестирования, часто подвергаются колебаниям температуры во время сбора и транспортировки. Кроме того, размер образца и доля образцов, указывающих на анемию, были небольшими.

В заключение, это исследование рекомендует, чтобы измерение Ret-He и IRF можно было проводить на образцах K 2 EDTA, хранимых, предпочтительно, при температуре от 4 ° до 8 ° C в течение 72 часов. Однако такая практика должна быть исключением из-за дополнительных преаналитических переменных, которые могут повлиять на точность результатов. Однако хранение при температуре от 4 ° до 8 ° C не является решением для образцов, направленных из удаленных лабораторий по параметрам эритроцитов, а именно,% Hypo-He,% Hyper-He,% Macro-R и% Micro-R, из-за прогрессирующего Набухание эритроцитов при хранении.Хотя результаты этого исследования сопоставимы с результатами других анализаторов, результаты этого исследования специфичны для гематологических анализаторов Sysmex.

Сокращения

  • ВИЧ

    Вирус иммунодефицита человека

  • % Micro-R

    процент микроцитарных эритроцитов

  • % Macro-R

    процент макроцитарных красных кровяных телец

  • % Hypo-He

    процент гипохромных эритроцитов

  • % Hyper-He

    процент гиперхромных красных кровяных телец

  • Ret-He

    содержание гемоглобина ретикулоцитов

  • IRF

    незрелая ретикулоцитарная фракция

  • RT

  • CMJAH

    Академическая больница Шарлотты Максеке Йоханнесбург

  • CLSI

    Институт клинических и лабораторных стандартов

  • K 2

    05

  • K 2

  • % CV

    процентный коэффициент вариации

  • ANOVA

  • FBC

  • MCV

Благодарности

Мы благодарим Шиллу Рабурабу, BTech, Phoyisile Nkosi, BTech, и Bongiwe Moyake, BTech, за их техническую помощь.

Список литературы

1.

Peerschke

EI

,

Pessin

MS

,

Maslak

P

.

Использование содержания гемоглобина в ретикулоцитах (RET-He) для оценки анемии у больных раком

.

Ам Дж. Клин Патол

.

2014

;

142

(

4

):

506

512

. 2.

Урречага

E

,

Borque

L

,

Escanero

JF

.

Показатели эритроцитов и ретикулоцитов в оценке активности эритропоэза и доступности железа

.

Int J Lab Hematol

.

2013

;

35

(

2

):

144

149

. 3.

Бругнара

С

,

Шиллер

В

,

Моран

Дж

.

Эквивалент гемоглобина ретикулоцитов (Ret He) и оценка железодефицитных состояний

.

Clin Lab Haematol

.

2006

;

28

(

5

):

303

308

. 4.

Joosten

E

,

Hiele

M

,

Ghoos

Y

,

Pelemans

W

,

Boogaerts

MA

.

Диагностика железодефицитной анемии у госпитализированных гериатрических групп

.

Am J Med

.

1991

;

90

(

5

):

653

654

.5.

Урречага

E

,

Borque

L

,

Escanero

JF

.

Роль автоматизированного измерения субпопуляций эритроцитов в дифференциальной диагностике микроцитарной анемии и скрининге β-талассемии

.

Ам Дж. Клин Патол

.

2011

;

135

(

3

):

374

379

.6.

Hoffmann

JJ

,

van den Broek

NM

,

Curvers

J

.

Референсные интервалы расширенных параметров эритроцитов и ретикулоцитов

.

Clin Chem Lab Med

.

2012

;

50

(

5

):

941

948

. 7.

Продавцы

A

,

Мельбурн

J

,

Barratt

J

,

Barton

L

.

Оценка стабильности и пригодности гематологических параметров для диагностики и мониторинга дефицита железа

.

Int J Lab Hematol

.

2017

;

39

(

5

):

e132

e134

. 8.

Валидация, проверка и обеспечение качества автоматических гематологических анализаторов

. 2-е изд.

Wayne, PA

:

Институт клинических и лабораторных стандартов

;

2010

.9.

Vis

JY

,

Huisman

A

.

Поверка и контроль качества стандартных гематологических анализаторов

.

Int J Lab Hematol

.

2016

;

38

(

Доп. 1

):

100

109

. 10.

Эрменс

AA

,

Hoffmann

JJ

,

Krockenberger

M

,

Van Wijk

EM

.

Новые параметры эритроцитов и ретикулоцитов на CELL-DYN Sapphire: аналитические и преаналитические аспекты

.

Int J Lab Hematol

.

2012

;

34

(

3

):

274

282

.11.

Conway

AM

,

Vora

AJ

,

Hinchliffe

RF

.

Клиническая значимость изолированного увеличения количества циркулирующих гиперхромных эритроцитов

.

Дж. Клин Патол

.

2002

;

55

(

11

):

841

844

. 12.

Руни

S

,

Hoffmann

JJ

,

Cormack

OM

,

McMahon

C

.

Скрининг и подтверждение наследственного сфероцитоза у детей с помощью гематологического анализатора CELL-DYN Sapphire

.

Int J Lab Hematol

.

2015

;

37

(

1

):

98

104

. 13.

Ashenden

M

,

Clarke

A

,

Sharpe

K

,

d’Onofrio

G

,

Plowman

J

,

Gore.

Стабильность параметров паспорта спортсмена при длительном хранении

.

Int J Lab Hematol

.

2013

;

35

(

2

):

183

192

. 14.

Bourner

G

,

Dhaliwal

J

,

Sumner

J

.

Оценка производительности новейших полностью автоматизированных гематологических анализаторов в крупной коммерческой лаборатории: четырехстороннее параллельное исследование

.

Лабораторный гематол

.

2005

;

11

(

4

):

285

297

.15.

Hedberg

P

,

Lehto

T

.

Стабильность к старению результатов общего анализа крови и дифференциальных параметров лейкоцитов, проанализированных гематологическим анализатором Abbott CELL-DYN Sapphire

.

Int J Lab Hematol

.

2009

;

31

(

1

):

87

96

.

© Американское общество клинической патологии, 2018. Все права защищены. За разрешениями обращайтесь по электронной почте: журналы[email protected]

Полный анализ крови (CBC) | HealthLink BC

Обзор теста

Полный анализ крови (CBC) дает важную информацию о видах и количестве клеток в крови, особенно эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Общий анализ крови помогает врачу проверить любые симптомы, такие как слабость, утомляемость или синяки. Общий анализ крови также помогает ему или ей диагностировать такие состояния, как анемия, инфекция и многие другие заболевания.

Тест CBC обычно включает:

  • Количество лейкоцитов (лейкоцитов, лейкоцитов). Белые кровяные тельца защищают организм от инфекции. Если развивается инфекция, белые кровяные тельца атакуют и уничтожают вызывающие ее бактерии, вирус или другой организм. Белые кровяные тельца больше красных кровяных телец, но их меньше. Когда у человека бактериальная инфекция, количество лейкоцитов увеличивается очень быстро. Количество лейкоцитов иногда используется для обнаружения инфекции или для того, чтобы увидеть, как организм борется с лечением рака.
  • Типы лейкоцитов (дифференциал лейкоцитов). Основными типами белых кровяных телец являются нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы. Незрелые нейтрофилы, называемые палочковидными нейтрофилами, также являются частью этого теста. Каждый тип клеток играет свою роль в защите тела. Количество каждого из этих типов лейкоцитов дает важную информацию об иммунной системе. Слишком много или слишком мало разных типов белых кровяных телец может помочь обнаружить инфекцию, аллергическую или токсическую реакцию на лекарства или химические вещества, а также многие состояния, такие как лейкоз.
  • Количество красных кровяных телец (эритроцитов). Красные кровяные тельца переносят кислород от легких к остальному телу. Они также переносят углекислый газ обратно в легкие, чтобы его можно было выдохнуть. Если количество эритроцитов низкое (анемия), возможно, организм не получает необходимый ему кислород. Если количество слишком велико (состояние, называемое полицитемией), есть вероятность, что эритроциты слипнутся и заблокируют крошечные кровеносные сосуды (капилляры). Это также затрудняет перенос кислорода эритроцитами.
  • Гематокрит (HCT, объем упакованных клеток, PCV). Этот тест измеряет количество пространства (объема) красных кровяных телец, занимаемых кровью. Значение выражается в процентах красных кровяных телец в объеме крови. Например, гематокрит 38 означает, что 38% объема крови состоит из красных кровяных телец. Значения гематокрита и гемоглобина — два основных теста, которые показывают, присутствует ли анемия или полицитемия.
  • Гемоглобин (Hgb). Молекула гемоглобина заполняет эритроциты. Он переносит кислород и придает кровяным тельцам красный цвет. Тест на гемоглобин измеряет количество гемоглобина в крови и является хорошим показателем способности крови переносить кислород по всему телу.
  • Показатели эритроцитов. Имеются три индекса эритроцитов: средний корпускулярный объем (MCV), средний корпускулярный гемоглобин (MCH) и средняя концентрация корпускулярного гемоглобина (MCHC). Они измеряются машиной, и их значения берутся из других измерений в CBC.MCV показывает размер красных кровяных телец. Значение MCH — это количество гемоглобина в среднем эритроците. MCHC измеряет концентрацию гемоглобина в среднем эритроците. Эти числа помогают в диагностике различных типов анемии. Также можно измерить ширину распределения эритроцитов (RDW), которая показывает, все ли клетки одинакового или разного размера или формы.
  • Количество тромбоцитов (тромбоцитов). Тромбоциты (тромбоциты) — это самый маленький тип клеток крови.Они важны для свертывания крови. При кровотечении тромбоциты набухают, слипаются и образуют липкую пробку, которая помогает остановить кровотечение. Если тромбоцитов слишком мало, может возникнуть неконтролируемое кровотечение. Если тромбоцитов слишком много, есть вероятность образования тромба в кровеносном сосуде. Кроме того, тромбоциты могут быть вовлечены в укрепление артерий (атеросклероз).
  • Средний объем тромбоцитов (MPV). Средний объем тромбоцитов измеряет среднее количество (объем) тромбоцитов. Средний объем тромбоцитов используется вместе с подсчетом тромбоцитов для диагностики некоторых заболеваний. Если количество тромбоцитов в норме, средний объем тромбоцитов может быть слишком высоким или слишком низким.

Ваш врач может назначить анализ мазка крови одновременно с общим анализом крови, но он не является частью обычного анализа общего анализа крови. В этом тесте капля крови растекается (размазывается) по предметному стеклу и окрашивается специальным красителем. Слайд исследуют под микроскопом. Регистрируются количество, размер и форма эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.Клетки крови различной формы и размера могут помочь диагностировать многие заболевания крови, такие как лейкемия, малярия или серповидно-клеточная анемия.

Зачем это нужно

Общий анализ крови можно сделать по:

  • Определите причину таких симптомов, как усталость, слабость, жар, синяки или потеря веса.
  • Проверить на анемию.
  • Посмотрите, сколько крови было потеряно, если есть кровотечение.
  • Диагностировать полицитемию.
  • Проверить на инфекцию.
  • Диагностика заболеваний крови, например лейкемии.
  • Проверьте, как организм переносит некоторые виды лекарств или лучевой терапии.
  • Проверьте, как ненормальное кровотечение влияет на клетки крови, и подсчитайте.
  • Экран для высоких и низких значений перед операцией.
  • Посмотрите, слишком ли много или слишком мало ячеек определенных типов. Это может помочь найти другие состояния, например, слишком много эозинофилов может означать наличие аллергии или астмы.

Общий анализ крови может быть сделан как часть обычного медицинского осмотра.Анализ крови может дать ценную информацию об общем состоянии вашего здоровья.

Как подготовиться

Вам не нужно ничего делать перед прохождением этого теста.

Как это делается

Ваш лечащий врач возьмет кровь:

  • Оберните эластичную ленту вокруг плеча, чтобы остановить кровоток. Это увеличивает размер вены под повязкой, что упрощает введение иглы в вену.
  • Очистите место иглы спиртом.
  • Введите иглу в вену.Может потребоваться более одной иглы.
  • Присоедините к игле трубку, чтобы наполнить ее кровью.
  • Снимите повязку с руки, когда наберется достаточно крови.
  • Поместите марлевую салфетку или ватный диск на место иглы, когда игла будет удалена.
  • Надавить на место, а затем наложить повязку.

Если этот анализ крови проводится у ребенка, вместо забора крови из вены будет сделана пяточная палочка.

Каково это

Образец крови берется из вены на руке. Плечо обернуто резинкой. Может ощущаться стеснение. Вы можете вообще ничего не чувствовать от иглы или можете почувствовать быстрое покалывание или защемление.

Риски

Очень мала вероятность возникновения проблемы из-за взятия пробы крови из вены.

  • На этом участке может образоваться небольшой синяк. Вы можете снизить вероятность образования синяков, если надавите на участок кожи в течение нескольких минут.
  • В редких случаях после взятия пробы крови вена может опухнуть.Эта проблема называется флебитом. Для лечения этого состояния можно использовать теплый компресс несколько раз в день.

Результаты

Общий анализ крови (ОАК) дает важную информацию о типах и количестве клеток в крови, особенно эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Общий анализ крови помогает врачу проверить любые симптомы, такие как слабость, утомляемость или синяки. Общий анализ крови также помогает ему или ей диагностировать такие состояния, как анемия, инфекция и многие другие заболевания.

Нормальный

Нормальные значения, перечисленные здесь, называемые эталонным диапазоном, являются лишь ориентировочными. Эти диапазоны варьируются от лаборатории к лаборатории, и ваша лаборатория может иметь другой диапазон от нормального. Отчет вашей лаборатории должен содержать диапазон, который использует ваша лаборатория. Кроме того, ваш врач оценит ваши результаты на основе вашего здоровья и других факторов. Это означает, что значение, выходящее за пределы нормальных значений, перечисленных здесь, может быть нормальным для вас или вашей лаборатории.

Нормальные значения для общего анализа крови (ОАК) зависят от возраста, пола, высоты вашего проживания над уровнем моря и типа образца крови. Ваш врач может использовать все значения CBC для проверки состояния. Например, количество эритроцитов (RBC), гемоглобин (Hgb) и гематокрит (HCT) являются наиболее важными значениями, необходимыми для определения наличия у человека анемии, но показатели эритроцитов и мазок крови также помогают в диагноз и может показать возможную причину анемии.

Чтобы увидеть, хорошее ли количество лейкоцитов (лейкоцитов, лейкоцитов) и как клетки выглядят в мазке, ваш врач посмотрит как количество (количество лейкоцитов), так и разницу лейкоцитов.Чтобы узнать, слишком много или слишком мало клеток определенного типа, ваш врач посмотрит на общее количество и процентное содержание этой конкретной клетки. Существуют нормальные значения общего количества белых клеток каждого типа.

Беременность может изменить эти показатели крови. Ваш врач обсудит с вами нормальные показатели в течение каждого триместра беременности.

Нормальные контрольные образцы
.
Значение
.
Ret-He
.
РБК-Он
.
% Гипо-He
.
% Hyper-He
.
% Микро-Р
.
% Макро-Р
.
IRF
.
SD 0,15 0,13 0,05 0,03 0,50 0,07 1,71
% CV 0,610 1,65 7,21
Контрольные образцы с аномально низкими значениями
SD 0,12 0,11 0,04 0 1,48 1,48 9030 9030 9030

0,52 0,43 19,17 0 9,23 2,46 4,81
Контрольные образцы с аномально высокими значениями
SD 0. 25 0,17 0,15 0 0,17 0,10 2,33
% CV 0,94 0,55 8,91
Количество лейкоцитов (лейкоцитов, лейкоцитов)

Мужчины и небеременные женщины:

5000–10 000 лейкоцитов на кубический миллиметр ( 3 мм) или 5.0–10,0 x 10 9 лейкоцитов на литр (л)

2

%

9000 %

0% –1%

Эритроцитов на мкл или 4,1–6,1 x 10 12 / л

Типы лейкоцитов (дифференциал лейкоцитов)

Нейтрофилы:

Кольцевые нейтрофилы:

3% –6%

Лимфоциты:

25% –40%

Эозинофилы:

0% –3%

Базофилы:

0% –1%

Мужчины:

4. 5–5,5 миллионов эритроцитов на микролитр (мкл) или 4,5–5,5 x 10 12 / литр (л)

Женщины:

4,0–5,0 млн эритроцитов на мкл или 4,0–5,0 x 10 12 / л

Дети:

3,8–6,0 млн эритроцитов на мкл или 3,8–6,0 x 10 12 / л

Новорожденные:

,1

В целом нормальный уровень гемоглобина составляет примерно одну треть от значения гематокрита.

04

4 904

Индексы эритроцитов

Средний корпускулярный объем (MCV) — Взрослые:

84–96 фемтолитров (fL)

Гемтолитры (fL) :

28–34 пикограмма (пг) на ячейку

Средняя концентрация корпускулярного гемоглобина (MCHC) — Взрослые:

32–36 граммов на децилитр (г / дл)

59

Ширина распределения эритроцитов (RDW)

Нормальный:

11.5% –14,5%

Количество тромбоцитов (тромбоцитов)

Взрослые:

140 000–400 000 тромбоцитов на мм 9 1402 x 1016 или / Л

Дети:

150 000–450 000 тромбоцитов на мм 3 или 150–450 x 10 9 / л

(MPV23)

Средний объем тромбоцитов

Взрослые:

7. 4–10,4 мкм 3 или 7,4–10,4 мкл

Дети:

7,4–10,4 мкм 3 или 7,4–10,4 мкл

994

994 Мазок крови

Нормальный:

Клетки крови имеют нормальную форму, размер, цвет и количество.

Высокие значения

Красные кровяные тельца (RBC)

  • Состояния, вызывающие высокие значения RBC, включают курение, воздействие угарного газа, длительные заболевания легких, болезни почек, некоторые виды рака, определенные формы болезней сердца , расстройство, связанное с употреблением алкоголя, заболевание печени, редкое заболевание костного мозга (истинная полицитемия) или редкое нарушение гемоглобина, который плотно связывает кислород.
  • Состояния, которые влияют на содержание воды в организме, также могут вызывать высокие уровни эритроцитов. Эти состояния включают обезвоживание, диарею или рвоту, чрезмерное потоотделение и прием диуретиков. Из-за недостатка жидкости в организме объем эритроцитов выглядит большим; это иногда называют ложной полицитемией.

Лейкоциты (лейкоциты, лейкоциты)

  • Состояния, вызывающие высокие уровни лейкоцитов, включают инфекцию, воспаление, повреждение тканей тела (например, сердечный приступ), тяжелый физический или эмоциональный стресс (например, лихорадку, травмы, или хирургия), почечной недостаточности, волчанки, туберкулеза (ТБ), ревматоидного артрита, недоедания, лейкемии и таких заболеваний, как рак.
  • Использование кортикостероидов, недостаточная активность надпочечников, проблемы с щитовидной железой, некоторые лекарства или удаление селезенки также могут вызвать высокие уровни лейкоцитов.

Тромбоциты

  • Высокий уровень тромбоцитов может наблюдаться при кровотечении, дефиците железа, некоторых заболеваниях, таких как рак, или проблемах с костным мозгом.

Низкие значения

Красные кровяные тельца (RBC)

  • Анемия снижает уровень RBC. Анемия может быть вызвана обильным менструальным кровотечением, язвой желудка, раком толстой кишки, воспалительным заболеванием кишечника, некоторыми опухолями, болезнью Аддисона, талассемией, отравлением свинцом, серповидно-клеточной анемией или реакциями на некоторые химические вещества и лекарства.Низкое количество эритроцитов также может быть замечено при удалении селезенки.
  • Недостаток фолиевой кислоты или витамина B12 также может вызвать анемию, такую ​​как злокачественная анемия, которая является проблемой с усвоением витамина B12.
  • Значение индексов эритроцитов и мазок крови могут помочь найти причину анемии.

Лейкоциты (WBC, лейкоциты)

Тромбоциты

  • Низкие значения тромбоцитов могут возникать при беременности, иммунной тромбоцитопенической пурпуре (ИТП) и других состояниях, влияющих на процесс образования тромбоцитов или разрушающих тромбоциты.
  • Большая селезенка может снизить количество тромбоцитов.

Что влияет на тест

Причины, по которым вы не сможете пройти тест или почему результаты могут быть бесполезными, включают:

  • Если резинка была на вашей руке долгое время во время взятия пробы крови.
  • Прием лекарств, вызывающих снижение уровня тромбоцитов. Некоторые примеры многих лекарств, вызывающих низкий уровень тромбоцитов, включают стероиды, некоторые антибиотики, тиазидные диуретики, химиотерапевтические препараты, хинидин и мепробамат.
  • Очень высокое количество лейкоцитов или высокий уровень какого-либо типа жира (триглицеридов). Это может вызвать ложно завышенные значения гемоглобина.
  • Наличие увеличенной селезенки, которая может вызвать низкое количество тромбоцитов (тромбоцитопения) или низкое количество лейкоцитов. Увеличение селезенки может быть вызвано некоторыми видами рака.
  • Беременность, которая обычно вызывает низкий уровень эритроцитов и, реже, высокий уровень лейкоцитов.

Ссылки

Цитаты

  1. Fischbach FT, Dunning MB III, ред.(2009). Руководство по лабораторным и диагностическим исследованиям , 8 изд. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.

Кредиты

Текущий по состоянию на:
9 декабря 2019 г. ,

Автор: Healthwise Staff
Медицинский обзор:
Э. Грегори Томпсон, врач-терапевт
Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина
Мартин Дж. Габика, доктор медицины, семейная медицина

По состоянию на 9 декабря 2019 г.

Автор: Healthwise Staff

Медицинский обзор: E.Грегори Томпсон, врач внутренних болезней и Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина и Мартин Дж. Габика, доктор медицины, семейная медицина

Продолжительность жизни эритроцитов человека, измеренная с помощью дыхательного теста Левитта с помощью недавно разработанного автоматического прибора

Продолжительность жизни эритроцитов (RBC) время, в течение которого эритроциты выживают в циркуляции после того, как они высвобождаются из костного мозга. Характеристики выживаемости эритроцитов полезны как в клинических, так и в исследовательских целях. Обычно упоминаемая продолжительность жизни нормальных эритроцитов взрослого человека, составляющая около 120 дней, была получена из времени выживания перелитых аллогенных эритроцитов, которое было определено методом дифференциальной агглютинации, введенным Уинифредом Эшби [1–4] в 1919 году. Существует три стандартных метода, которые используются для измерения продолжительности жизни аутологичных эритроцитов, а именно: мечение стабильным изотопом 15 N-глицином, мечение радиоактивным изотопом 51 Cr и мечение биотина.

Для метода мечения N-глицином 15 для определения продолжительности жизни эритроцитов, который был разработан в когортном исследовании [5, 6], указана доза 15 N-глицина, азотистого предшественника порфириновых колец в геме. , принимается внутрь. Новорожденные эритроциты, продуцируемые в костном мозге, содержат гем, меченный введенным 15 N-глицином.Концентрация изотопа гема в периферической крови быстро повышается по мере высвобождения вновь меченых эритроцитов, остается стабильной в течение определенного периода времени, пока меченые эритроциты находятся в обращении, а затем резко снижается после этого по мере отмирания меченой партии эритроцитов. Время между фазами быстрого увеличения и быстрого уменьшения считается показателем средней продолжительности жизни эритроцитов. Для метода мечения 51 Cr, который был разработан в популяционном исследовании [7–9], берется небольшой образец периферической венозной крови, инкубируется с радиоактивным Na 2 51 CrO 4 , а затем повторно -введен обратно в кровоток. 51 Cr прочно, но нековалентно связывается с гемоглобином. Поскольку циркулирующая кровь содержит эритроциты разного возраста, повторно инфузированные 51 Cr-меченые клетки умирают в течение определенного периода времени, а не все сразу. Следовательно, скорость, с которой исчезает радиоактивность 51 C, может использоваться для оценки продолжительности жизни эритроцитов. Наконец, в методике мечения биотином, который выполняется с помощью протокола повторной перфузии, подобного тому, который используется для мечения 51 Cr [10–12], эритроциты метят биотином, поскольку он ковалентно связывается с белками мембран эритроцитов.После вторичного связывания связанного с эритроцитами биотина со стрептавидином, конъюгированным с флуорохромом, количество меченных биотином эритроцитов можно определить с помощью проточной цитометрии. Преимущество теста маркировки биотина заключается в том, что он не связан с радиационным воздействием, что позволяет использовать его у беременных женщин и новорожденных.

Вышеупомянутые методы имеют несколько серьезных недостатков. Во-первых, они требуют множественных венесекций. Во-вторых, эти многократные процедуры должны проводиться в течение как минимум нескольких недель, а в некоторых случаях и нескольких месяцев.В-третьих, гематологическое стабильное состояние должно поддерживаться в течение всего периода измерения, поскольку любые колебания могут изменить обнаруженную продолжительность жизни. Эти недостатки делают все три метода маркировки неудобными как для исследований на животных, так и для клинической практики.

Эндогенный CO образуется в основном в результате окисления гема, которое происходит во время деградации гемоглобина после разрыва эритроцитов [13–15]. Еще в 1966 году Courn и др. [16] сообщили, что скорость выработки эндогенного CO является точным показателем выживаемости эритроцитов по сравнению со стандартом метода маркировки 51 Cr у пациентов с гемолитической анемией. Однако метод Курнса требует сложного протокола повторного дыхания и измерения общего объема крови, что непрактично в клинической практике. В результате использование показателей повышенного содержания CO в выдыхаемом воздухе ограничивалось в основном качественной оценкой гемолитической анемии у педиатрических пациентов [17–19].

В 1992 году исследовательская группа Левитта [20, 21] разработала первый экспресс-тест на дыхание на CO, который можно было использовать для расчета продолжительности жизни эритроцитов на основе выдыхаемого альвеолярного эндогенного CO и концентрации гемоглобина в крови.Сообщается, что дыхательный тест Левитта с CO дает количественную оценку статуса выживаемости эритроцитов [20–30]. Более того, было показано, что тест Левитта подходит для использования за пределами измерений в установившемся режиме; действительно, это остается единственным доступным методом для оценки краткосрочных колебаний разрушения эритроцитов [31]. Доступна упрощенная версия дыхательного теста Левитта с CO, известная как модифицированный дыхательный тест Левитта [21]. Однако измерения проб газа в модифицированном дыхательном тесте Левитта с CO по-прежнему требуют ряда сложных инструментов, которыми должны управлять квалифицированные специалисты.Кроме того, исследования модифицированного дыхательного теста Левитта с CO были ограничены небольшими размерами выборки [20–30].

С долгосрочной целью облегчить внедрение дыхательного теста на CO для рутинного использования в клинической практике, мы разработали полностью автоматизированный прибор, основанный на принципе дыхательного теста Левитта, которым можно эффективно управлять после ограниченного обучения. Наш недавно разработанный прибор продемонстрировал возможность надежного измерения газообразного CO с низкой концентрацией и продолжительности жизни эритроцитов в исследованиях на мелких животных [32, 33].Целью этого исследования было оценить надежность метода дыхательного теста Левитта с CO с помощью нашего недавно разработанного автоматического прибора. В частности, мы проверили: (1) соответствует ли среднее значение нормальной продолжительности жизни эритроцитов, полученное с помощью автоматического прибора, стандартному приближению 120 дней, и (2) можно ли использовать этот новый прибор для определения сокращенной продолжительности жизни эритроцитов у пациентов с гемолитической анемией. .

2.1. Субъекты исследования

Первый эксперимент был разработан для оценки того, соответствует ли среднее значение нормальной продолжительности жизни эритроцитов, полученное с помощью недавно разработанного прибора, стандартному приближению 120 дней.Была набрана группа из 104 некурящих здоровых субъектов, в том числе 46 детей медицинского персонала Медицинского центра женщин и детей Гуанчжоу и 58 взрослых сотрудников Университета Шэньчжэня. Возраст участников варьировался от 7 до 70 лет (среднее ± стандартное отклонение (SD), 21,5 ± 11,4 года). Таким образом, в группе здоровых были подгруппы юношества (диапазон 7–17 лет; 10,6 ± 2,6 года) и взрослых (диапазон 18–70 лет; 30,1 ± 7,6 лет). В группу здоровых вошли 56 женщин (53,8%), в том числе 21 девушка и 35 женщин.У всех субъектов не было хронических заболеваний в анамнезе и аномальных признаков физического осмотра. Ни у кого не было острых заболеваний или приема лекарств в течение 8 недель до или во время исследования. У всех 104 субъектов были нормальные концентрации гемоглобина в крови (диапазон 120–168 гл -1 ), уровни гематокрита, средние объемы эритроцитов, распределение эритроцитов, количество ретикулоцитов, результаты теста на осмотическую хрупкость эритроцитов, результаты теста Кумбса, результаты электрофореза гемоглобина и эритроциты. уровни активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.Кроме того, у всех 104 субъектов были нормальные результаты стандартных клинических анализов (кровь, моча и стул), а также нормальные результаты тестов функции печени и почек. Критериями исключения были тяжелые хронические сердечно-легочные заболевания, острые заболевания или неотложные медицинские потребности, беременность, грудное вскармливание, переливание крови в течение 3 недель после исследования, участие в другом клиническом исследовании в предшествующие 3 месяца, а также активное курение, тяжелое пассивное курение или другое аналогичное воздействие загрязнения воздуха в течение 24 ч до испытания.

Для второго эксперимента, предназначенного для проверки способности дыхательного теста с помощью прибора обнаруживать аномально короткую продолжительность жизни эритроцитов, группа из 91 некурящих пациента с хронической гемолитической анемией, в том числе 89 пациентов с талассемией, 1 с наследственным сфероцитозом и 1 с аутоиммунной гемолитической анемией. Профиль группы по возрасту (21,5 ± 11,4 года) и полу (мужчина / женщина = 54/37) был сопоставим с профилем нашей группы здоровых субъектов. Хроническая гемолитическая анемия диагностировалась на основании истории болезни каждого пациента, результатов физикального обследования и стандартных лабораторных данных.У всех 91 пациента в группе гемолитической анемии концентрация гемоглобина в крови была ниже 120 г / л -1 (диапазон 38,0-105,0 г / л -1 ), повышенное разрушение эритроцитов и компенсаторная пролиферация эритроидов. Талассемия подтверждена электрофорезом гемоглобина и генетическим анализом. Наследственный сфероцитоз был подтвержден на основании присутствия эритроцитов сферической формы (≥10% эритроцитов) в мазке периферической крови и положительного семейного анамнеза, а аутоиммунная гемолитическая анемия была подтверждена положительными результатами прямого антиглобулинового теста и нормальными титрами холодового агглютинина в сыворотке крови. Критерии исключения были такими же, как и в группе здоровых.

Протоколы исследования (регистрационный номер CHiCTR-DDD17011592) были одобрены наблюдательными советами Медицинского университета Нанфань и Медицинского центра женщин и детей Гуанчжоу. Эксперименты проводились в соответствии с Хельсинкской декларацией. Перед участием в исследовании письменное информированное согласие было получено от каждого взрослого субъекта и от одного из родителей каждого несовершеннолетнего субъекта.

2.2. Отбор проб

Пробы альвеолярного воздуха отбирали утром (8.00–11.30) без поста. Вкратце, после глубокого вдоха каждый испытуемый задерживал дыхание на 10 с, а затем выдыхал в систему сбора через мундштук (рис. 1 (A)). Система сбора удаляет первые 300 мл газа мертвого пространства, а затем автоматически направляет последующий альвеолярный воздух в мешок для сбора из фольги. При необходимости процедуру повторяли до тех пор, пока отобранная проба воздуха не достигла вместимости мешков для сбора 1000 мл. Заполненный мешок отсоединяли и запечатывали.Образцы атмосферы были собраны сразу после взятия пробы дыхания. Образцы альвеолярного воздуха и атмосферы хранили при комнатной температуре и анализировали в течение 5 дней. В тот же день, что и отбор проб альвеолярного воздуха, брали пробы крови из периферических вен для рутинного измерения гемоглобина.

Приблизить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 1. Экспериментальная установка. (A) Система сбора проб дыхания. (B) Обзор структуры средств измерений.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

2.3. Приборы и измерения

Наш недавно разработанный автоматизированный прибор (ELS TESTER, Seekya Biotec Co. Ltd, Шэньчжэнь, Китай) определяет альвеолярную эндогенную концентрацию CO с помощью недисперсной инфракрасной спектроскопии с парными альвеолярными пробами и пробами газа воздуха и использует это измерение в качестве основы. для определения продолжительности жизни эритроцитов по формуле Левитта [20, 21, 32, 33]. Конструкция прибора показана на рисунке 1 (B).Предел обнаружения прибора для CO составляет 150 частей на миллиард с точностью ± 50 частей на миллиард и точностью в пределах 50 частей на миллиард. Инструмент прост в эксплуатации. Проще говоря, оператор прибора подключает парные воздушно-альвеолярные пробы газа к впускным отверстиям, вводит данные о концентрации гемоглобина в крови испытуемых, а затем нажимает кнопку пуска, запуская прибор для выполнения серии автоматических измерений, включающих следующие шаги. Во-первых, качество отобранного альвеолярного образца проверяется путем измерения его концентрации CO 2 , которая используется в качестве индикатора разведения альвеолярного образца.Небольшой объем альвеолярного воздуха закачивается в камеру обнаружения CO 2 и измеряется цифровое напряжение в инфракрасном свете (длина волны 4,26 мкм м). Цифровое напряжение преобразуется в концентрацию CO 2 с помощью предварительно введенной калибровочной кривой, полученной для стандартных образцов газа CO 2 (кривая напряжения / концентрации CO 2 ). Разбавленными считаются только образцы альвеолярного газа, содержащие <5% CO 2 . Во-вторых, чтобы исключить молекулы, которые могут помешать инфракрасному обнаружению CO, анализируемый газ подается в систему устранения помех с абсорбирующей смесью, состоящей в основном из натриевого асбеста.Поглощенные интерференционные молекулы — это в основном H 2 O и CO 2. В-третьих, для определения разницы концентраций CO между альвеолярным и атмосферным воздухом используется метод парных измерений. Два образца без помех последовательно закачиваются в камеру обнаружения CO, и цифровое напряжение измеряется в инфракрасном свете (длина волны 4,65 мкм м). Цифровая разность напряжений между парными отсчетами получается вычитанием. Эта цифровая разность напряжений затем преобразуется в разность концентраций CO, которая записывается как эндогенная альвеолярная концентрация CO с помощью предварительно введенной калибровочной кривой, полученной с серией парных стандартных образцов газа CO с известными концентрациями (кривая разности напряжений / разницы концентраций CO ).В-четвертых, любые эндогенные альвеолярные образцы, которые оказались разбавленными (т.е. содержащие <5% CO 2 ), нормализуются до статуса 5% CO 2 . Наконец, продолжительность жизни эритроцитов рассчитывается по формуле Левитта (см. Ниже) на основе параметров предварительно рассчитанной концентрации гемоглобина и скорректированной (при необходимости) эндогенной альвеолярной концентрации CO. Прибор сообщает следующие данные для субъекта: альвеолярный CO 2 , эндогенный альвеолярный CO и продолжительность жизни эритроцитов.

2.4. Формула Левитта

Метаболический СО образуется преимущественно в результате превращения α -метенового углерода порфиринового кольца в СО во время катаболизма гема в билирубин; деградация гемоглобина из умирающих эритроцитов составляет большую часть оборота гема [15].Следовательно, объем производства CO отражает оборот RBC. Поскольку CO полностью выводится через легкие, пробы легочного газа можно использовать для измерения выработки CO [15]. Основываясь на этих принципах, команда Левитца [20] разработала простой неинвазивный дыхательный тест на угарный газ для оценки продолжительности жизни эритроцитов у людей в 1992 году. Этот тест был изменен той же командой в 2003 году [21]. Эндогенный компонент CO альвеолярного дыхания определяется путем вычитания атмосферного P CO из альвеолярного Pco. Продолжительность жизни эритроцитов (в днях) рассчитывалась на основе измерений CO по следующей формуле, которая приравнивает среднюю продолжительность жизни эритроцитов к общей емкости CO из гемоглобина, деленной на количество CO, выделяемое за день.

где [Hb] — концентрация гемоглобина в мкг. Мл -1 , V b — общий объем крови, 22 400 — молярное количество CO в миллилитрах, а 4 — количество молей связанного CO. на каждый моль гемоглобина. В знаменателе endoPco — концентрация CO в альвеолах в ppm, V t — объем альвеолярной вентиляции в состоянии покоя, 0,7 — приблизительная доля продукции CO, полученная в результате оборота циркулирующего гемоглобина, 64 400 — молекулярная масса гемоглобина, а 1440 — количество минут в 1 дне.Поскольку объем крови и вентиляция альвеол в состоянии покоя имеют тенденцию напрямую зависеть от площади альвеолярной поверхности и имеют примерно одинаковые величины, когда объем крови выражается в миллилитрах, а вентиляция выражается в миллилитрах в минуту, эти два значения сводятся к нулю в этом уравнении. Следовательно, уравнение можно упростить до следующего выражения, которое мы называем формулой Левитта.

2,5. Статистика

Данные, полученные от нормальной группы субъектов, выражены в виде средних значений ± стандартное отклонение, а коэффициенты вариации были рассчитаны путем деления стандартных отклонений на соответствующие средние значения.Нормальность данных определялась методом моментов. Средние значения продолжительности жизни RBC сравнивались по полу и возрастным группам с тестами студентов t . Коэффициенты корреляции определялись с помощью теста корреляции Спирмена. Диапазон нормальных значений считался 95% диапазона набора данных с нормальным распределением.

Для подтверждения диагноза гемолитической анемии мы использовали кривые рабочих характеристик приемника (ROC), чтобы установить оптимальное значение различения. Степень точности диагноза рассчитывалась как количество правильно диагностированных случаев, деленное на общее количество (нормальных и гемолитических) субъектов.

Средняя концентрация CO 2 в альвеолярном образце у 104 здоровых людей составила 5,8 ± 0,6%, а у 91 пациента с гемолитической анемией — 6,1 ± 2,5% ( t = 12,016, P > 0,05). Двадцать образцов (9,6%) содержали <5,0% CO 2 , в том числе 11 (10,6%) от здоровых субъектов (диапазон 4,12–4,94% CO 2 ) и 9 (9,9%) от пациентов с гемолитической анемией (диапазон 3,54% –4,94% CO 2 , P > 0,05), и поэтому считались разбавленными.Результаты по эндогенной альвеолярной концентрации CO были нормализованы до состояния 5,0% CO 2 в этих разбавленных образцах. Ни один образец не содержал более 7,0% CO 2 . Качество образцов было удовлетворительным.

Средняя эндогенная альвеолярная концентрация СО составила 1,8 ± 0,5 частей на миллион у здоровых субъектов и 5,9 ± 3,2 частей на миллион у пациентов с гемолитической анемией ( t = 12,016, P <0,0001). Продолжительность жизни эритроцитов, определенная по формуле Левитта для каждого отдельного пациента, показана на рисунке 2.Обратите внимание, что между наборами данных двух групп нет перекрытия.

Приблизить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 2. График разброса данных о продолжительности жизни эритроцитов. Продолжительность жизни эритроцитов, наблюдаемая у 104 здоровых субъектов (светлые кружки), была постоянно выше, чем у 91 пациента с хронической гемолитической анемией (закрашенные кружки).

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

3.1. Нормальная продолжительность жизни эритроцитов

Средняя продолжительность жизни эритроцитов в группе здоровых добровольцев составила 126 ± 26 дней (диапазон 82–215 дней; коэффициент вариации = 0,21). Средняя продолжительность жизни эритроцитов существенно не различалась между детьми и взрослыми, а также между мужчинами и женщинами (таблица 1). Продолжительность жизни эритроцитов не коррелировала с возрастом ( r = 0,05). Было подтверждено, что данные имеют нормальное распределение; 95% диапазона (75–177 дней) было в пределах 1,96 стандартного отклонения от среднего. Не было точек данных о продолжительности жизни эритроцитов менее 75 дней, но было четыре точки данных (3.8%) превышали 177 дней (т. Е. 184 дня, 187 дней, 189 дней и 216 дней).

Таблица 1.
Продолжительность жизни эритроцитов у здоровых испытуемых существенно не различалась в зависимости от возраста и пола.

Самцы Женщины Всего
Население N Срок службы эритроцитов, дней N Срок службы эритроцитов, дней N Срок службы эритроцитов, дней
Детский 25 126.8 ± 32,8 21 123,0 ± 26,7 46 125,1 ± 29,9
Взрослые 23 122,4 ± 20,2 35 128,1 ± 23,4 58 125,9 ± 22,2
Всего 48 124,7 ± 27,3 56 126,2 ± 24,6 104 125,5 ± 25,8

3.2. Диагностическая эффективность гемолитической анемии

Продолжительность жизни эритроцитов у пациентов с гемолитической анемией была значительно короче, чем у здоровых субъектов (29 ± 14 дней по сравнению с 126 ± 26 днями, p = 0.001). Анализ кривой ROC показал, что оптимальный порог различения между группами нормальной и гемолитической анемии составлял 75 дней, временной интервал, который совпадал с нижней границей 95% диапазона значений нормальной группы. Используя это пороговое значение, диагностическая точность гемолитической анемии в нашей выборке исследования составила 100%.

В этом исследовании мы использовали недавно разработанный прибор, основанный на принципах дыхательного теста Левитта, для измерения продолжительности жизни эритроцитов у 109 здоровых субъектов и 91 пациента с хронической гемолитической анемией.У здоровых субъектов средняя продолжительность жизни эритроцитов составляла 126 дней с диапазоном включения 95% 75–177 дней. Среднее значение, полученное для здоровой группы, было очень близко к значениям, полученным ранее классическими стандартными методами (таблица 2). Насколько нам известно, это самая большая выборка данных измерения продолжительности жизни эритроцитов, полученных у здоровых людей, которая должна быть представлена ​​на сегодняшний день. Мы обнаружили, что продолжительность жизни эритроцитов у пациентов с гемолитической анемией была значительно короче, чем у здоровых людей. Используя границу в 75 дней, мы получили диагностическую точность гемолитической анемии в 100% в нашей выборке исследования.Результаты показывают, что подход Левитта к проверке дыхания на CO, реализованный в нашем недавно разработанном приборе, надежен для измерения продолжительности жизни эритроцитов у детей и взрослых.

Таблица 2.
Значения продолжительности жизни RBC, указанные в литературе для здоровых людей.

Срок службы эритроцитов, дней
Исследование [ссылка] N Диапазон Среднее значение SD Метод
Эшби, 1921 [2] 1 110 110 Метод Эшби а
Каллендер и другие 1945 [3] 3 120 Метод Эшби а
Шемин и Риттенберг 1946 [5] 1 127 127 15 Метка N-глицина
Хера и др. 2015 [6] 9 99–129 113 11 15 Метка N-глицина
Эбо и др. 1953 [7] 9 94–115 51 Этикетка Cr a
Моллисон и Гарби 1971 [8] 22 115 51 Cr этикетка
Bentley et al 1974 [9] 13 81–151 110 21 51 Cr этикетка
Franco et al 1998 [10] 4 67–120 Метка биотина
Коэн и др. 2008 [11] 6 38.4–59,5 б 50,7 6,9 Метка биотина
Mock et al 2011 [12] 8 70–140 115 8 Метка биотина
Дым и др. 2003 [21] 40 73–175 122 22 Дыхательный тест CO
Настоящее исследование 104 82–215 126 26 Дыхательный тест CO


a Аллогенное переливание крови группы О. b Время выживания эритроцитов, выраженное как средний возраст эритроцитов, который составляет примерно половину продолжительности жизни.
— Не сообщили.

За последнее столетие для измерения продолжительности жизни эритроцитов человека использовались различные методы. В первом точном методе определения продолжительности жизни эритроцитов были использованы новые знания о системе групп крови ABO, введенные Винифредом Эшби в 1919 году [1, 2]. В то время было широко распространено мнение, что эритроциты, свободные от ядер, хрупки с ограниченной продолжительностью жизни, возможно, 2–3 недели [4, 34].Эшби использовал антисыворотку против A и против B для измерения продолжительности жизни эритроцитов типа O, которые были перелиты реципиентам с анемией типа A или типа B, и наблюдал гораздо более длительное время выживания эритроцитов, чем ожидалось. Действительно, был зарегистрирован один случай, когда мужчина продолжал демонстрировать признаки переливания эритроцитов через 110 дней после переливания крови по поводу кровотечения, в то же время находясь в хорошем состоянии [4]. Хотя наблюдения Эшби были спорными в течение многих лет, в конечном итоге они полностью подтвердились. В 1945 году, используя метод дифференциальной агглютинации Эшби, Каллендер и др. [3] пришли к выводу, что на основе математического анализа данных, полученных от группы из трех Rh-положительных студентов-медиков, которые добровольно согласились пройти забор крови и замещение перелитой крови равного объема, что Эритроциты живут около 120 дней.С момента разработки высокоспецифичных методов изотопных индикаторов, таких как тесты с маркировкой 15 N-глицином и 51 Cr, эта продолжительность жизни стала широко приниматься как нормальная средняя продолжительность жизни эритроцитов человека. Тем не менее, ранние эксперименты по выживанию эритроцитов, проведенные с помощью метода Эшби, по-прежнему считаются вехой в исследованиях физиологии эритроцитов [34]. Действительно, как показано в таблице 2, нормальная средняя продолжительность жизни эритроцитов человека, полученная с помощью модифицированного дыхательного теста Левитта, составляла 122 дня в исходном исследовании [21] и 126 дней в настоящем исследовании.Значения, полученные с помощью дыхательных тестов, согласуются с предыдущими результатами, полученными с помощью метода дифференциальной агглютинации Эшби, и результатами тестов, полученными с помощью сложных стандартных методов маркировки.

Нормальный диапазон продолжительности жизни эритроцитов человека, полученный в настоящем исследовании (75–177 дней), сопоставим с диапазонами, полученными на основе стандартных методов маркировки (70–140 дней) [10–12]. Однако, как показано в таблице 2, фактический зарегистрированный диапазон продолжительности жизни эритроцитов у здоровых субъектов с помощью дыхательного теста Левитта (73–215 дней) больше, чем при стандартных методах маркировки (67–151 день).К этому явлению можно применить три объяснения. Во-первых, это может быть связано с принципами, лежащими в основе различных методов измерения. CO, измеряемый в дыхательных тестах, происходит из-за неэффективного эритропоэза в костном мозге и разрушения периферических циркулирующих эритроцитов, так что продолжительность жизни эритроцитов является средним значением этих двух компонентов разрушения эритроцитов [16, 35, 36]. В исследованиях по мечению 15 N-глицина или 14 C-глицина эритроциты маркируются во время их производства в костном мозге и могут дифференцироваться в популяции короткоживущих и долгоживущих клеток.Присутствие очень короткоживущих клеток или неэффективный эритропоэз в костном мозге покажет отчетливое раннее снижение концентрации метки в крови перед фазой плато, и эти очень короткоживущие клетки не включаются в расчет продолжительности жизни эритроцитов с помощью этих методов [ 6, 37]. Между тем, исследования популяционной маркировки, такие как 51, Cr или биотин, отражают эритроциты всех возрастов в периферическом кровообращении, без влияния эритропоэза в костном мозге. Во-вторых, разница в диапазоне может быть связана с размером выборки.Использование гораздо более крупных выборок населения в исследованиях дыхательных тестов, чем в исследованиях стандартных методов маркировки, могло выявить больший диапазон межиндивидуальных вариаций. Сложно проводить исследования на больших выборках здоровых добровольцев со стандартными методами маркировки, потому что этот процесс является громоздким и трудоемким, требующим недель или даже месяцев (таблица 2). Фактически, самый большой размер выборки здоровых добровольцев в описанных исследованиях маркировки составлял всего 22. В большинстве других было не более 10 участников.Рекомендуемый нормальный диапазон 70–140 дней был получен в результате исследования маркировки биотина только с 8 здоровыми взрослыми [10–12]. В-третьих, во время сбора, хранения и измерения проб дыхания могут возникнуть ошибки и отклонения. В настоящем исследовании не было точек данных о продолжительности жизни эритроцитов менее 75 дней, но четыре точки данных (3,8%) превышали 177 дней (т.е. 184 дня, 187 дней, 189 дней и 216 дней). Согласно формуле Левитта, чем ниже измеренная концентрация CO, тем дольше будет продолжительность жизни эритроцитов.В результате данные о чрезвычайно долгом сроке службы эритроцитов могут быть артефактами утечки газа пробы. Для решения этого вопроса необходимы дальнейшие исследования.

Наблюдались гендерные и возрастные различия в количестве периферических эритроцитов и концентрации гемоглобина, причем более высокие значения наблюдались у мужчин и у младенцев. Однако связанные с полом и возрастом физиологические вариации показателей эритроцитов, включая средний корпускулярный объем, средний корпускулярный гемоглобин и среднюю концентрацию корпускулярного гемоглобина, не были зарегистрированы [38].Однако эти факторы не анализировались при измерении продолжительности жизни эритроцитов, возможно, из-за ограниченного размера когорт исследования. Мы не наблюдали доказательств связи продолжительности жизни эритроцитов с полом или возрастом в нашем исследовании. Исследования, в которых использовались стандартные методы, показали более короткую продолжительность жизни эритроцитов у младенцев (включая новорожденных), чем у взрослых, даже при аллогенных трансфузиях от взрослого ребенку [39–42]. Это явление может отражать большую потребность в обновлении эритроцитов у младенцев из-за их относительно высокой скорости метаболизма.Однако необходима дальнейшая работа, чтобы выяснить, как продолжительность жизни эритроцитов развивается в процессе развития. Минимальный возраст участников нашего исследования составлял 7 лет; младенцы и дети ясельного возраста не были включены из-за проблем с выборкой.

Укороченная продолжительность жизни эритроцитов — фундаментальная характеристика гемолитической анемии. Как показано на рисунке 1, между нашими здоровыми и анемичными группами не было перекрытия и очень значительного разрыва. Это наблюдение согласуется с выводами предыдущих отчетов [16, 20, 21].Используя 75-дневное значение отсечения, указанное в нашем анализе кривой ROC, мы смогли получить 100% диагностическую точность для гемолитической анемии. Такие отличные результаты подтверждают, что продолжительность жизни эритроцитов действительно является золотым стандартом для диагностики гемолиза. Кроме того, они убедительно свидетельствуют о том, что простые, быстрые и надежные дыхательные тесты Левитта на CO достаточно удобны для регулярной клинической практики.

Помимо теоретического принципа, ключевым фактором в определении точности дыхательного теста Левитта на СО для оценки продолжительности жизни эритроцитов является точное измерение эндогенного альвеолярного СО при очень низкой концентрации.Хотя инфракрасная спектроскопия для измерения CO очень чувствительна, она уязвима для помех от H 2 O и CO 2 [43]. Помимо исключения H 2 O и CO 2 из образца, мы приняли следующие инновационные меры для нашего прибора для повышения точности измерения: (1) автоматическая промывка измерительной камеры чистящим газом для устранения загрязнения перед каждым вводится образец; (2) парное измерение воздухоальвеолярных проб газа для исключения ошибок подсчета, вызванных дрейфом уровня постоянного тока и фоновым шумом; (3) мониторинг и корректировка разбавления альвеолярного газа во время сбора образца на основе измерений концентрации CO 2 для альвеолярного образца.Кроме того, интегрированная конструкция автоматизации делает работу с прибором очень простой для непрофессионалов. Вместе с предыдущими исследованиями на животных [32, 33], настоящие результаты демонстрируют, что новый разработанный инструмент, протестированный здесь, достиг своих целей.

Основным ограничением этого исследования было отсутствие стандартных методов (например, 15 N-глицин, 51 Cr или мечение биотина) для сравнений внутри субъектов. Однако средняя нормальная продолжительность жизни эритроцитов, полученная с помощью нашего дыхательного теста у здоровых субъектов, согласуется с данными, полученными с помощью стандартных методов, и было показано, что пациенты с хронической гемолитической анемией имеют значительно более короткую продолжительность жизни эритроцитов без какого-либо перекрытия с нормальным диапазоном субъектов.Следовательно, эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что нынешняя методика определения дыхания на CO точна и что наш прибор надежен. Еще одним ограничением этого исследования является то, что очень маленькие дети не были включены в исследование из-за трудностей с взятием проб дыхания. Наконец, для точного определения концентрации гемоглобина в крови, одного из параметров расчета продолжительности жизни эритроцитов, требуется отдельный инвазивный анализ крови. В будущем было бы идеально разработать прибор нового поколения, который сможет неинвазивно определять как альвеолярный углекислый газ, так и гемоглобин крови.

Продолжительность жизни эритроцитов человека, измеренная с помощью дыхательного теста Левитта на CO с помощью нашего недавно разработанного автоматического прибора, согласуется с заявленными значениями, полученными с помощью более сложных и трудоемких методов. Тест обеспечил четкое и надежное различие между нормальной продолжительностью жизни эритроцитов у здоровых людей и сокращенной продолжительностью жизни эритроцитов у пациентов с гемолитической анемией. Хотя продолжительность жизни эритроцитов имеет известное диагностическое значение при гемолитической анемии, измерение продолжительности жизни эритроцитов редко используется в рутинной клинической практике из-за громоздкости и трудоемкости классических методов.Простая, быстрая и точная методика дыхательного теста на CO, основанная на принципе анализа CO Левитта, например, рассмотренная в этом исследовании, позволяет легко проводить измерения эритроцитов в клинических условиях.

Авторы благодарят Хун Ли, Суй-Сун Чжу, Цзэ-Линь Лю и Цзя-Лян Хуан за их вклад в эти исследования.

Hou-De Zhang, Qi-Fa Liu, Yong-Jian Ma и Tie-Zhen Ye разработали план исследования, проанализировали данные, написали рукопись и внесли равный вклад в эту работу.Фань-И Мэн, И-Вэнь Чжоу, Го-Пан Ю, Цзян-Пин Ян, Хуа Цзян, Цюань-Ши Ван, Гуй-Пин Ли, Юн-Цян Цзи, Го-Лян Чжу и Ли-Тао Ду. исследование. Кун-Мей Цзи проанализировал данные и отредактировал рукопись.

Юн-Цзянь Ма, Хоу-Де Чжан, Го-Лян Чжу, Ли-Тао Ду и Юн-Цян Цзи внесли свой вклад в разработку нового инструмента. У других авторов нет конкурирующих интересов.

Исследование спонсировалось Инновационным фондом для технологических фирм Министерства науки и технологий КНР (NO.13C1217, Код. 10c26214424838).

18.3 Эритроциты — анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Обсудить структуру и функцию эритроцитов (красных кровяных телец) и гемоглобина

  • Описать анатомию эритроцитов
  • Объясните состав и функцию гемоглобина
  • Обсудите различные этапы жизненного цикла эритроцита

Эритроцит , широко известный как эритроцит (или эритроцит), на сегодняшний день является наиболее часто встречающимся формованным элементом: одна капля крови содержит миллионы эритроцитов и только тысячи лейкоцитов (Рисунок 18.3.1). В частности, у мужчин около 5,4 миллиона эритроцитов на микролитр ( µ л) крови, а у женщин — примерно 4,8 миллиона на µ л. Фактически, по оценкам, эритроциты составляют около 25 процентов от общего количества клеток в организме. . Это маленькие клетки со средним диаметром 7–8 микрометров ( µ м). Основная функция эритроцитов — забирать кислород из легких и транспортировать его к тканям организма, а также собирать углекислый газ из тканей и транспортировать его в легкие.Хотя лейкоциты обычно покидают кровеносные сосуды для выполнения своих защитных функций, движение эритроцитов из кровеносных сосудов является ненормальным.

Рисунок 18.3.1 Сводка сформированных элементов в крови

По мере созревания эритроцита в красном костном мозге он вытесняет свое ядро ​​и большинство других органелл. В течение первых дней или двух, пока он находится в кровотоке, незрелый эритроцит, известный как ретикулоцит , обычно все еще будет содержать остатки органелл.Ретикулоциты должны составлять приблизительно 1-2 процента от количества эритроцитов и обеспечивать приблизительную оценку скорости образования эритроцитов. Аномально низкий или высокий уровень ретикулоцитов указывает на отклонения в продукции этих эритроцитов. Эти остатки органелл быстро отслаиваются, поэтому циркулирующие эритроциты имеют мало внутренних структурных компонентов клетки. В отсутствие митохондрий эритроциты полагаются на анаэробное дыхание. Это означает, что они не используют кислород, который они транспортируют, поэтому они могут доставить его в ткани.У них также отсутствует эндоплазматическая сеть и они не синтезируют белки. Однако эритроциты содержат некоторые структурные белки, которые помогают клеткам крови поддерживать свою уникальную структуру и позволяют им изменять свою форму, чтобы протиснуться через капилляры. Сюда входит белковый спектрин, белковый элемент цитоскелета.

Эритроциты — двояковогнутые диски; то есть они пухлые на периферии и очень тонкие в центре (рис. 18.3.2). Поскольку в них отсутствует большинство органелл, внутри больше места для присутствия молекул гемоглобина, которые, как вы вскоре увидите, переносят газы.Двояковогнутая форма также обеспечивает большую площадь поверхности, на которой может происходить газообмен, по сравнению с ее объемом; сфера аналогичного диаметра будет иметь меньшее отношение площади поверхности к объему. В капиллярах кислород, переносимый эритроцитами, может диффундировать в плазму, а затем через стенки капилляров, достигая клеток, в то время как часть углекислого газа, производимого клетками в виде отходов, диффундирует в капилляры, чтобы их захватили эритроциты. Капиллярные русла чрезвычайно узкие, что замедляет прохождение эритроцитов и предоставляет расширенные возможности для газообмена.Однако пространство внутри капилляров может быть настолько маленьким, что, несмотря на свой небольшой размер, эритроциты иногда складываются сами по себе, чтобы пройти через них. К счастью, их структурные белки, такие как спектрин, гибки, что позволяет им складываться, а затем снова отскакивать, когда они попадают в более широкий сосуд.

Рисунок 18.3.2 — Форма красных кровяных телец: Эритроциты представляют собой двояковогнутые диски с очень мелкими центрами. Эта форма оптимизирует соотношение площади поверхности к объему, облегчая газообмен.Это также позволяет им складываться при движении по узким кровеносным сосудам.

Гемоглобин — большая молекула, состоящая из белков и железа. Он состоит из четырех свернутых цепей белка , глобина , обозначенных альфа 1 и 2 и бета 1 и 2 (рис. 18.3.3 a ). Каждая из этих молекул глобина связана с молекулой красного пигмента под названием гем , который содержит ион железа (Fe 2+ ) (рис. 18.3.3 b ).

Рисунок 18.3.3 — Гемоглобин: (a) Молекула гемоглобина содержит четыре глобиновых белка, каждый из которых связан с одной молекулой железосодержащего пигментного гема. (б) Один эритроцит может содержать 300 миллионов молекул гемоглобина и, следовательно, более 1 миллиарда молекул кислорода.

Каждый ион железа в геме может связываться с одной молекулой кислорода, следовательно, каждая молекула гемоглобина может переносить четыре молекулы кислорода. Отдельный эритроцит может содержать около 300 миллионов молекул гемоглобина и может связываться и транспортировать до 1.2 миллиарда молекул кислорода.

В легких гемоглобин захватывает кислород, который связывается с ионами железа, образуя оксигемоглобин . Ярко-красный оксигенированный гемоглобин перемещается в капилляры тканей тела, где высвобождает некоторые молекулы кислорода, становясь более темно-красным дезоксигемоглобином . Выделение кислорода зависит от потребности в кислороде окружающих тканей, поэтому гемоглобин редко оставляет весь кислород позади. В это время диоксид углерода (CO 2 ) попадает в кровоток.Около 76 процентов CO 2 растворяется в плазме, часть его остается в виде растворенного CO 2 , а остальная часть образует бикарбонат. Около 23–24 процентов его связывается с аминокислотами в гемоглобине, образуя молекулу, известную как карбаминогемоглобин . Из капилляров гемоглобин переносит CO 2 обратно в легкие.

Изменения в уровнях эритроцитов могут существенно повлиять на способность организма эффективно доставлять кислород к тканям.Избыточное производство эритроцитов вызывает состояние, называемое полицитемией. Основным недостатком полицитемии является не отсутствие достаточного количества кислорода в тканях, а, скорее, повышенная вязкость крови, которая затрудняет циркуляцию крови в сердце. Неэффективный гематопоэз приводит к недостаточному количеству эритроцитов и приводит к одной из нескольких форм анемии. У пациентов с недостаточным гемоглобином ткани могут не получать достаточного количества кислорода, что приводит к другой форме анемии.

При определении оксигенации тканей наибольший интерес в здравоохранении представляет процент насыщения; то есть процент участков гемоглобина, занятых кислородом в крови пациента. Клинически это значение обычно обозначается просто как «процент насыщения». Процент насыщения обычно контролируется с помощью устройства, известного как пульсоксиметр, который прикладывают к тонкой части тела, обычно к кончику пальца пациента. Устройство работает, посылая через палец световые волны двух разных длин (одна красная, другая инфракрасная) и измеряя свет с помощью фотодетектора на выходе.Гемоглобин по-разному поглощает свет в зависимости от его насыщения кислородом. Аппарат калибрует количество света, полученного фотодетектором, по количеству, поглощенному частично оксигенированным гемоглобином, и представляет данные как процент насыщения. Нормальные показания пульсоксиметра находятся в диапазоне 95–100 процентов. Более низкие проценты отражают гипоксемию или низкий уровень кислорода в крови. Термин гипоксия является более общим и просто относится к низкому уровню кислорода. Уровень кислорода также контролируется непосредственно по свободному кислороду в плазме, обычно после артериальной палочки.Когда применяется этот метод, количество присутствующего кислорода выражается в единицах парциального давления кислорода или просто pO 2 и обычно записывается в миллиметрах ртутного столба, мм рт.

Рецепторы насыщения кислородом находятся в почках, что является идеальным местом для контроля насыщения, поскольку почки фильтруют около 180 литров (~ 380 пинт) крови у среднего взрослого каждый день. В ответ на гипоксемию в почки поступает меньше кислорода, что приводит к гипоксии почечных клеток, где фактически контролируется концентрация кислорода.Интерстициальные фибробласты в почках секретируют ЭПО, что приводит к увеличению продукции эритроцитов и, в конечном итоге, к восстановлению уровня кислорода. В петле отрицательной обратной связи по мере увеличения насыщения кислородом секреция ЭПО падает, и наоборот, тем самым поддерживая гомеостаз. Население, живущее на больших высотах, с изначально более низким уровнем кислорода в атмосфере, естественно, поддерживает более высокий гематокрит, чем люди, живущие на уровне моря. Следовательно, люди, путешествующие на большие высоты, могут испытывать симптомы гипоксемии, такие как усталость, головная боль и одышка, в течение нескольких дней после прибытия.В ответ на гипоксемию почки секретируют ЭПО, чтобы увеличить производство эритроцитов до тех пор, пока гомеостаз снова не будет достигнут. Чтобы избежать симптомов гипоксемии или высотной болезни, альпинисты обычно отдыхают от нескольких дней до недели или более в нескольких лагерях, расположенных на увеличивающейся высоте, чтобы обеспечить повышение уровня ЭПО и, следовательно, количества эритроцитов. При восхождении на самые высокие вершины, такие как Mt. Эверест и К2 в Гималаях, многие альпинисты полагаются на баллонный кислород, когда они приближаются к вершине.

Производство:

Производство эритроцитов в костном мозге происходит с поразительной скоростью — более 2 миллионов клеток в секунду. Для того, чтобы это производство происходило, необходимо наличие определенного количества сырья в достаточных количествах. К ним относятся те же питательные вещества, которые необходимы для производства и поддержания любой клетки, такие как глюкоза, липиды и аминокислоты. Однако для производства эритроцитов также необходимы несколько микроэлементов:

  • Железо: Мы сказали, что каждая гемовая группа в молекуле гемоглобина содержит ион микроэлемента железа.В среднем усваивается менее 20 процентов потребляемого нами железа. Гемовое железо из продуктов животного происхождения, таких как мясо, птица и рыба, усваивается более эффективно, чем негемовое железо из растительной пищи. После абсорбции железо становится частью общего запаса железа в организме. Костный мозг, печень и селезенка могут хранить железо в белковых соединениях , ферритине и гемосидерине . Ферропортин транспортирует железо через плазматические мембраны клеток кишечника и из мест его хранения в тканевую жидкость, где оно попадает в кровь.Когда ЭПО стимулирует выработку эритроцитов, железо высвобождается из хранилища, связывается с трансферрином и переносится в красный костный мозг, где оно прикрепляется к предшественникам эритроцитов.
  • Медь: Микроэлемент, медь входит в состав двух белков плазмы, гефестина и церулоплазмина. Без этого гемоглобин не мог бы производиться должным образом. Гефестин, расположенный в ворсинках кишечника, обеспечивает всасывание железа клетками кишечника. Церулоплазмин переносит медь.Оба обеспечивают окисление железа из Fe 2+ в Fe 3+ , форму, в которой оно может быть связано со своим транспортным белком, трансферрином, для транспортировки к клеткам организма. В состоянии дефицита меди транспорт железа для синтеза гема снижается, и железо может накапливаться в тканях, где в конечном итоге может привести к повреждению органов.
  • Цинк: Микроэлемент цинка действует как кофермент, который способствует синтезу гемовой части гемоглобина.
  • Витамины группы В: Витамины группы В, фолиевая кислота и витамин В 12 действуют как коферменты, способствующие синтезу ДНК.Таким образом, оба имеют решающее значение для синтеза новых клеток, включая эритроциты.

Деградация:

Эритроциты живут до 120 дней в кровообращении, после чего изношенные клетки удаляются миелоидными фагоцитарными клетками, называемыми макрофагами , расположенными в основном в костном мозге, печени и селезенке. Компоненты гемоглобина разрушенных эритроцитов дополнительно обрабатываются следующим образом:

  • Глобин, белковая часть гемоглобина, расщепляется на аминокислоты, которые могут быть отправлены обратно в костный мозг для использования в производстве новых эритроцитов.Гемоглобин, который не подвергается фагоцитозу, расщепляется в кровотоке, высвобождая альфа- и бета-цепи, которые удаляются из кровотока почками.
  • Железо, содержащееся в гемовой части гемоглобина, может храниться в печени или селезенке, прежде всего в форме ферритина или гемосидерина, или переноситься через кровоток с трансферрином в красный костный мозг для переработки в новые эритроциты.
  • Не содержащая железо часть гема разлагается в отходы биливердин , зеленый пигмент, а затем на другой побочный продукт, билирубин , желтый пигмент.Билирубин связывается с альбумином и перемещается с кровью в печень, которая использует его для производства желчи — соединения, которое выделяется в кишечнике для эмульгирования пищевых жиров. В толстом кишечнике бактерии расщепляют билирубин отдельно от желчи и превращают его в уробилиноген, а затем в стеркобилин. Затем он выводится из организма с калом. Антибиотики широкого спектра действия обычно также уничтожают эти бактерии и могут изменить цвет фекалий. Почки также удаляют циркулирующий билирубин и другие побочные продукты метаболизма, такие как уробилин, и выделяют их с мочой.

Пигменты разложения, образовавшиеся в результате разрушения гемоглобина, можно увидеть в различных ситуациях. На месте травмы биливердин из поврежденных эритроцитов дает некоторые из драматических цветов, связанных с синяками. При недостаточности печени билирубин не может быть эффективно удален из кровообращения и заставляет тело приобретать желтоватый оттенок, связанный с желтухой. Стеркобилины в фекалиях дают типичный коричневый цвет, связанный с этими отходами. А желтый цвет мочи связан с уробилинами.

Жизненный цикл эритроцитов представлен на Рисунке 18.3.4.

Рисунок 18.3.4 — Жизненный цикл эритроцитов: Эритроциты производятся в костном мозге и отправляются в кровоток. В конце своего жизненного цикла они разрушаются макрофагами, а их компоненты перерабатываются.

Размер, форма и количество эритроцитов, а также количество молекул гемоглобина могут иметь большое влияние на здоровье человека. Когда количество эритроцитов или гемоглобина недостаточное, общее состояние называется анемией .Существует более 400 типов анемии, и более 3,5 миллионов американцев страдают этим заболеванием. Анемии можно разделить на три основные группы: анемии, вызванные кровопотерей, анемии, вызванные неправильным или пониженным образованием эритроцитов, и анемии, вызванные чрезмерным разрушением эритроцитов. Клиницисты часто используют две группы в диагностике: кинетический подход фокусируется на оценке образования, разрушения и удаления эритроцитов, тогда как морфологический подход исследует сами эритроциты, уделяя особое внимание их размеру.Обычный тест — это средний объем тельца (MCV), который измеряет размер. Клетки нормального размера называются нормоцитами, клетки меньшего размера — микроцитами, а клетки большего размера — макроцитами. Подсчет ретикулоцитов также важен и может выявить неадекватное производство эритроцитов. Эффекты различных анемий широко распространены, потому что снижение количества эритроцитов или гемоглобина приведет к снижению уровня кислорода, доставляемого к тканям организма. Поскольку кислород необходим для функционирования тканей, анемия вызывает утомляемость, вялость и увеличивает риск инфицирования.Дефицит кислорода в мозге снижает способность ясно мыслить и может вызвать головные боли и раздражительность. Недостаток кислорода вызывает у пациента одышку, даже если сердце и легкие работают тяжелее в ответ на его дефицит.

Анемии кровопотери довольно просты. Помимо кровотечения из ран или других повреждений, эти формы анемии могут быть вызваны язвами, геморроем, воспалением желудка (гастритом) и некоторыми видами рака желудочно-кишечного тракта. Чрезмерное употребление аспирина или других нестероидных противовоспалительных препаратов, таких как ибупрофен, может вызвать язвы и гастрит.Также потенциальными причинами могут быть обильная менструация и потеря крови во время родов.

Анемии, вызванные дефектом или снижением выработки эритроцитов, включают серповидно-клеточную анемию, железодефицитную анемию, авитаминозную анемию, а также заболевания костного мозга и стволовых клеток.

  • Характерное изменение формы эритроцитов наблюдается при серповидно-клеточной анемии (также называемой серповидно-клеточной анемией). Это генетическое заболевание, вызванное выработкой аномального типа гемоглобина, называемого гемоглобином S, который доставляет меньше кислорода к тканям и заставляет эритроциты принимать серповидную (или серповидную) форму, особенно при низких концентрациях кислорода (Рисунок 18.3.5). Эти клетки аномальной формы могут затем оседать в узких капиллярах, потому что они не могут складываться сами по себе, чтобы протиснуться через них, блокируя кровоток к тканям и вызывая множество серьезных проблем от болезненных суставов до задержки роста и даже слепоты и нарушений мозгового кровообращения (инсульты ). Серповидно-клеточная анемия — это генетическое заболевание, которое особенно встречается у лиц африканского происхождения.

Рисунок 18.3.5 — Серповидные клетки: Серповидно-клеточная анемия вызывается мутацией в одном из генов гемоглобина.Эритроциты производят гемоглобин ненормального типа, в результате чего клетка принимает серповидную или серповидную форму. (кредит: Дженис Хейни Карр)

  • Железодефицитная анемия является наиболее распространенным типом и возникает, когда количество доступного железа недостаточно для производства достаточного количества гема. Это состояние может возникать у людей с дефицитом железа в рационе и особенно часто встречается у подростков и детей, а также у веганов и вегетарианцев. Кроме того, железодефицитная анемия может быть вызвана либо неспособностью усваивать и транспортировать железо, либо медленным хроническим кровотечением.
  • Витаминно-дефицитные анемии обычно связаны с недостаточностью витамина B12 и фолиевой кислоты.
    • Мегалобластная анемия связана с дефицитом витамина B12 и / или фолиевой кислоты и часто связана с диетами с дефицитом этих основных питательных веществ. Отсутствие мяса или жизнеспособного альтернативного источника, а также переварка или употребление недостаточного количества овощей могут привести к недостатку фолиевой кислоты.
    • Пагубная анемия вызвана плохой абсорбцией витамина B12 и часто наблюдается у пациентов с болезнью Крона (тяжелое кишечное расстройство, часто лечатся хирургическим путем), хирургическим удалением кишечника или желудка (обычно при некоторых операциях по снижению веса), кишечными паразитами, и СПИД.
    • Беременность, некоторые лекарства, чрезмерное употребление алкоголя и некоторые заболевания, такие как целиакия, также связаны с дефицитом витаминов. Очень важно обеспечить достаточное количество фолиевой кислоты на ранних сроках беременности, чтобы снизить риск неврологических дефектов, в том числе расщелины позвоночника, когда нервная трубка не закрывается.
  • Различные болезненные процессы также могут влиять на производство и образование эритроцитов и гемоглобина. Если миелоидные стволовые клетки дефектны или заменены раковыми клетками, будет произведено недостаточное количество эритроцитов.
    • Апластическая анемия — это состояние, при котором наблюдается недостаточное количество стволовых клеток эритроцитов. Апластическая анемия часто передается по наследству или может быть вызвана радиацией, лекарствами, химиотерапией или инфекцией.
    • Талассемия — это унаследованное заболевание, обычно встречающееся у людей с Ближнего Востока, Средиземноморья, Африки и Юго-Восточной Азии, при котором созревание эритроцитов не происходит нормально. Самая тяжелая форма называется анемией Кули.
    • Воздействие свинца из промышленных источников или даже пыль от кусочков краски железосодержащих красок или керамики, которая не была должным образом глазурована, также может привести к разрушению красного костного мозга.
  • Различные болезненные процессы также могут приводить к анемии. К ним относятся хронические заболевания почек, часто связанные со снижением выработки ЭПО, гипотиреоз, некоторые формы рака, волчанка и ревматоидный артрит.

В отличие от анемии, повышенное количество эритроцитов называется полицитемией и обнаруживается при повышенном гематокрите пациента. Это может происходить временно у обезвоженного человека; когда потребление воды недостаточное или потери воды чрезмерны, объем плазмы падает.В результате повышается гематокрит. По причинам, упомянутым ранее, легкая форма полицитемии является хронической, но нормой для людей, живущих на большой высоте. Некоторые элитные спортсмены тренируются на большой высоте специально для того, чтобы вызвать это явление. Наконец, тип заболевания костного мозга, называемый истинной полицитемией (от греческого vera = «истинный»), вызывает чрезмерное производство незрелых эритроцитов. Истинная полицитемия может опасно повысить вязкость крови, повысить кровяное давление и затруднить перекачивание крови по всему телу сердцу.Это относительно редкое заболевание, которое чаще встречается у мужчин, чем у женщин, и чаще встречается у пожилых пациентов старше 60 лет.

Обзор главы

Эритроциты — самые распространенные в крови форменные элементы — красные двояковогнутые диски, заполненные соединением, переносящим кислород, называемым гемоглобином. Молекула гемоглобина содержит четыре белка глобина, связанных с молекулой пигмента, называемой гемом, который содержит ион железа. В кровотоке железо захватывает кислород в легких и отдает его тканям; Затем аминокислоты в гемоглобине переносят углекислый газ из тканей обратно в легкие.Эритроциты живут в среднем всего 120 дней, и поэтому их необходимо постоянно заменять. Изношенные эритроциты фагоцитируются макрофагами, и их гемоглобин расщепляется. Продукты распада перерабатываются или удаляются как отходы: глобин расщепляется на аминокислоты для синтеза новых белков; железо хранится в печени или селезенке или используется костным мозгом для производства новых эритроцитов; а остатки гема превращаются в билирубин или другие продукты жизнедеятельности, которые поглощаются печенью и выводятся с желчью или удаляются почками.Анемия — это дефицит эритроцитов или гемоглобина, тогда как полицитемия — это избыток эритроцитов.

Обзорные вопросы

Вопросы о критическом мышлении

1. У молодой женщины в течение нескольких лет наблюдается необычно обильное менструальное кровотечение. Она придерживается строгой веганской диеты (без продуктов животного происхождения). По какому заболеванию она подвержена риску и почему?

2. У пациента талассемия — генетическое заболевание, характеризующееся аномальным синтезом белков глобина и чрезмерным разрушением эритроцитов.Этот пациент страдает желтухой, и в его крови обнаружен повышенный уровень билирубина. Объясните связь.

Глоссарий

анемия
дефицит эритроцитов или гемоглобина
билирубин
Желтоватый желчный пигмент, образующийся при удалении железа из гема и его дальнейшем распаде на отходы
биливердин
зеленый желчный пигмент, образующийся при разложении не содержащей железа части гема в отходы; превращается в билирубин в печени
карбаминогемоглобин
соединение диоксида углерода и гемоглобина, и один из путей, которым диоксид углерода переносится в кровь
дезоксигемоглобин
молекула гемоглобина без связанной с ней молекулы кислорода
эритроцитов
(также красные кровяные тельца) зрелые миелоидные кровяные клетки, которые состоят в основном из гемоглобина и функционируют в основном в транспортировке кислорода и углекислого газа
ферритин
белковая запасная форма железа, обнаруженная в костном мозге, печени и селезенке
глобин
гемсодержащий глобулярный белок, входящий в состав гемоглобина
гем
красный железосодержащий пигмент, с которым связывается кислород в гемоглобине
гемоглобин
кислородсодержащее соединение в эритроцитах
гемосидерин
белковая запасная форма железа, обнаруженная в костном мозге, печени и селезенке
гипоксемия
уровень насыщения крови кислородом ниже нормы (обычно <95 процентов)
макрофаг
фагоцитарных клеток миелоидной линии; созревший моноцит
оксигемоглобин
молекула гемоглобина, с которой связан кислород
полицитемия
повышенный уровень гемоглобина, адаптивный или патологический
ретикулоцитов
незрелый эритроцит, который еще может содержать фрагменты органелл
серповидноклеточная анемия
(также серповидно-клеточная анемия) наследственное заболевание крови, при котором молекулы гемоглобина искажены, что приводит к разрушению эритроцитов, которые принимают характерную серповидную форму
талассемия
наследственное заболевание крови, при котором созревание эритроцитов не происходит нормально, что приводит к аномальному образованию гемоглобина и разрушению эритроцитов
трансферрин
Белок плазмы, обратимо связывающийся с железом и распределяющий его по организму

Решения

Ответы на вопросы о критическом мышлении

  1. Она подвержена риску анемии, потому что ее необычно обильное менструальное кровотечение приводит к чрезмерной потере эритроцитов каждый месяц.В то же время ее веганская диета означает, что она не имеет диетических источников гемового железа. Негемовое железо, которое она потребляет с растительной пищей, усваивается не так хорошо, как гемовое железо.
  2. Билирубин представляет собой продукт распада не содержащего железа компонента гема, который отщепляется от глобина при разложении эритроцитов. Чрезмерное разрушение эритроцитов приведет к накоплению чрезмерного билирубина в крови. Билирубин — это желтоватый пигмент, высокий уровень которого в крови может проявляться пожелтением кожи.

Объем in vivo и динамика гемоглобина красных кровяных телец человека

Цитирование: Малка Р., Дельгадо Ф.Ф., Маналис С.Р., Хиггинс Дж.М. (2014) In vivo Объем и динамика гемоглобина красных кровяных телец человека.PLoS Comput Biol 10 (10):
e1003839.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003839

Редактор: Дэниел А. Бирд, Мичиганский университет, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 15 мая 2014 г .; Принята к печати: 1 августа 2014 г .; Опубликовано: 9 октября 2014 г.

Авторские права: © 2014 Malka et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Авторы подтверждают, что все данные, лежащие в основе выводов, полностью доступны без ограничений. Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: Эта работа финансировалась Институтом совместных биотехнологий, контракт W911NF-09-D-0001 с Исследовательским офисом армии США (SRM). Премия директора NIH «Новый новатор» и грант NIH 1DP2DK098087 (JMH). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Типичный эритроцит теряет 30% своего объема и 20% своего внутриклеточного гемоглобина (Hb) в течение своей 100-дневной продолжительности жизни в кровотоке [1] — [6]. Эти физические характеристики определяют способность эритроцитов выполнять свою основную функцию доставки кислорода к тканям. При устойчивой скорости производства и рециркуляции около 2,5 клеток в секунду у взрослого человека эти процессы должны строго регулироваться, но, несмотря на доступность эритроцитов и многолетние исследования [7], механизмы этих явлений потери объема и гемоглобина не ясны [ 8].

Полный анализ крови включает характеристики популяции эритроцитов и используется для диагностики и мониторинга почти всех заболеваний и медицинских состояний. Эти характеристики эритроцитов в значительной степени определяются событиями созревания. Количественная оценка созревания эритроцитов может помочь диагностировать и контролировать многие патологические состояния [9], [10]. Недостаток питания, воспаление и рак часто приводят к изменениям в популяции циркулирующих эритроцитов.

эритроцитов выделяют везикулы по мере их циркуляции, и считается, что этот процесс доминирует над изменениями физических характеристик эритроцитов, происходящими во время созревания (см.г., [11] — [14]). Поскольку образование пузырьков невозможно контролировать непосредственно in vivo, необходимы теоретические исследования. Чтобы исследовать роль везикуляции в созревании эритроцитов, мы используем преимущества новых мощных измерений отдельных клеток (см., Например, [15] — [18]). Несмотря на большое количество методов измерения характеристик отдельных клеток эритроцитов, существует не так много теоретических исследований, объединяющих эти данные. Мы разрабатываем модель, сочетающую биофизические соображения с измерениями объема и содержания гемоглобина (как на рисунке 1).Модель предсказывает характеристики сухой массы и плотности эритроцитов (т. Е. Массу и плотность неводного клеточного содержимого), и мы используем измерения этих величин для проверки моделей и определения физических требований к процессам созревания эритроцитов.

Рис. 1. Одноклеточные измерения объема клеток и массового содержания гемоглобина (Hb) как для общей популяции эритроцитов (синий), так и для некоторых из самых молодых клеток (ретикулоциты, красный цвет).

И объем, и гемоглобин выше в молодых клетках.Измерения проводились на 38 545 клетках здорового человека с использованием автоматического клинического гематологического анализатора Siemens Advia 2120 [30].

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003839.g001

На рисунке 1 показано изменение объема и массы гемоглобина для некоторых из самых молодых клеток (возрастом менее 2 дней), называемых ретикулоцитами, идентифицированных окрашиванием РНК [19 ], и общая популяция эритроцитов у одного здорового человека. В таблице 1 мы суммируем наши оценки объема и потери гемоглобина при переходе от ретикулоцитов к зрелым клеткам.

Сначала мы предлагаем теоретическую основу для исследования влияния пузырьков на биофизические свойства эритроцитов по мере их старения. Чтобы применить теорию, мы оцениваем скорость везикуляции на основе существующих эмпирических данных. Затем мы описываем требования к процессу уменьшения объема, к процессу снижения гемоглобина и к процессу уменьшения площади поверхности. Мы показываем, что везикуляция не может учитывать весь объем и потерю гемоглобина эритроцитами, поскольку сумма потерянного объема или массы гемоглобина в пузырьках значительно меньше, чем потеря клетками.Мы обнаружили, что везикуляция может объяснить потерю площади поверхности и что потеря площади поверхности должна быть связана с потерей гемоглобина, чтобы объяснить наблюдаемый профиль сухой плотности эритроцитов.

Результаты

Теоретический анализ биофизического эффекта везикуляции на единичный RBC

Здесь мы предлагаем семейство стохастических процессов, которые описывают, как биофизические свойства клетки меняются по мере ее старения и высвобождения пузырьков в процессе без утечек, когда предполагается, что вся масса, теряемая клеткой, находится в пузырьках.

Модель описывает, как свойство, например объем, масса и т. Д., Изменяется, когда количество теряется в одном пузырьке. Таким образом, (по возрасту) — это разница между начальным значением и общим количеством, потерянным в пузырьках, (1)

— это процесс Пуассона с постоянной скоростью, подсчитывающий количество везикул, потерянных с возрастом. Мы предполагаем, что это не зависит от возраста и от того, на что указывает анализ везикул из хранимой крови [20]. Таким образом, для простоты наше первое приближение редукционного члена представляет собой сложный случайный процесс Пуассона [21].Используя эти предположения, мы можем рассчитать ожидание относительно возраста: (2)

Поскольку популяция эритроцитов имеет разный возраст, мы рассматриваем возраст как случайную величину и рассматриваем как условное ожидание при условии, что возраст клетки равен:. Принимая второе математическое ожидание, теперь в отношении возраста, с учетом и предположительно не зависящим от него, мы получаем: (3)

Этот анализ позволяет делать выводы даже из грубых измерений, поскольку для расчета разницы требуется только среднее значение исходной и генеральной совокупности.Более подробный анализ и моделирование (с использованием траекторий Пуассона, см., Например, [22]) обсуждаются в материалах и методах. Чтобы применить модель, нам необходимо оценить характеристики везикуляции.

Уменьшение объема за счет везикуляции

В этом разделе мы используем оценочные средние скорости везикуляции (в таблице 2) и эмпирические размеры везикул (см. Материалы и методы), чтобы показать, что большая часть (> 80%) уменьшения объема во время старения клеток не может быть объяснена везикуляцией.Мы моделируем уменьшение объема ячейки с помощью уравнения. (1), заменив на: (6)

— это объем клетки в возрасте, и это объем -го пузырька (приблизительно в виде шара с радиусом), ведущего, как в формуле. (3), на следующее соотношение между размером везикулы и: (7)

Мы оцениваем по популяции молодых ретикулоцитов (красные точки на Рисунке 1), предположительно в возрасте (используя интенсивность окрашивания ретикулоцитов Advia, мы берем клетки, связанные с высшей третью).Мы оцениваем от общей численности населения РБК. Максимальная оценка составляет (везикулы / клетка / день) и потребует среднего радиуса везикул> 185 нм для учета общего потерянного объема (как указано в таблице 3). Радиус везикулы вдвое больше, чем любое зарегистрированное среднее значение везикул (см. Материалы и методы). Сообщенные средние радиусы пузырьков составляют 53–93 нм, что потребует> 75, что больше, чем самая большая эмпирическая оценка. На рисунке 2 мы можем видеть большую разницу между прогнозами модели (логарифм уравнения(7) синим цветом) и диапазон экспериментальных наблюдений, основанных на измерениях клеток крови у 21 здорового взрослого человека (сплошные линии обозначают средние значения, а соответствующие заштрихованные области обозначают диапазоны). Большая разница между диапазоном наблюдаемых значений и значений, предсказываемых моделью, указывает на то, что везикуляция может объяснить только небольшую часть (<20%) наблюдаемой потери объема (см. Таблицу 3). В материалах и методах мы делаем то же самое с использованием независимых данных и геометрического аргумента.

Рис. 2. Измерения в сравнении с прогнозируемым изменением объема, массы Hb и площади поверхности из-за везикуляции.

(a) Измерения крови человека (n = 21) используются для исследования взаимосвязи между радиусом везикул () и скоростью выделения (), как предсказано моделью потери объема (логарифм уравнения (7), синяя линия (сплошная линия) для среднего значения, заштрихованная область для диапазона) и модели массы Hb (логарифм уравнения (8), черная линия) в сравнении с наблюдаемыми значениями параметров (серая область). Средний возраст эритроцитов принят равным 50 дням.Прогнозы модели площади (логарифм уравнения (9), пунктирно-красный) получены с использованием данных из таблицы 4. (b) диапазон средней скорости везикуляции (таблица 2) и (c) средний размер пузырьков (см. Материалы и методы). для подробностей.)

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003839.g002

Снижение массы гемоглобина из-за везикуляции

Теперь мы используем формулу. (1) для описания уменьшения массы Hb. Масса гемоглобина в возрастной клетке () — это разница между исходной массой гемоглобина () и общей массой, потерянной в пузырьках (это масса гемоглобина в одной пузырьке).Связь между потерянной массой и параметрами везикуляции, как в уравнении. (3) определяется выражением (8) где — концентрация Hb, [Hb] в везикуле. Комбинируя измерения клеточной массы гемоглобина в крови (как показано на рисунке 1) с уравнением (8), мы получаем прогнозируемую зависимость между размером пузырьков и размером пузырьков на рисунке 2 (черная линия для среднего прогноза). Модель везикуляции может объяснить только общую потерю гемоглобина и самое большее при крайних допущениях (см. Таблицу 3). Таким образом, мы пришли к выводу, что в созревании эритроцитов должны быть задействованы другие процессы, кроме пузырьков.

В нашей модели масса гемоглобина в везикулах пропорциональна средней концентрации гемоглобина в шедших клетках (30–35 г / дл). Если бы везикула [Hb] была в среднем по крайней мере в пять раз больше, везикуляция могла бы объяснить общую потерю гемоглобина, но такая концентрация Hb физически невозможна и также потребовала бы неизвестного процесса для упаковки гемоглобина в везикулы. С другой стороны, измерения могут недооценивать фракцию мелких везикул, но мы покажем позже, что увеличенная фракция мелких везикул несовместима с измерениями сухой массы, предполагая, что дополнительный механизм действительно вовлечен в снижение Hb.

Уменьшение площади поверхности за счет образования пузырьков

Эволюция площади поверхности и соотношение между потерянной площадью и параметрами везикуляции, как в формуле. (3) дается формулой (9)

— площадь поверхности мембраны везикулы сферической формы. Мы используем значения из таблицы 4 для оценки потери площади и уравнения. (9) для прогнозов на рисунке 2 (пунктирно-красная линия). Мы обнаружили, что в случае потери площади поверхности, везикуляция сама по себе является достаточным механизмом для потери площади поверхности, учитывая ограничения на размер везикул (средний радиус составляет 53–93 нм) и (4–13 пузырьков в день).

Снижение сухой массы за счет образования пузырьков

Мы можем отделить динамику массы гемоглобина от динамики объема, измеряя сухую массу клеток (безводная масса) и сухая плотность клеток (плотность неводных компонентов). Теперь мы интегрируем модели уменьшения Hb и уменьшения площади поверхности (уравнение (8) и уравнение (9)), в результате чего получаем уравнение. (15) изучить изменения сухой массы и плотности клеток в процессе созревания. Масса Hb клетки оценивается примерно в 95–97% от ее сухой массы [27].Мы используем недавно доступные измерения сухой массы одноклеточных и сухой плотности (называемой SMR) [16]. На рисунке 3 показаны сухая масса и плотность клеток (фиолетовые точки) для популяции эритроцитов, полученные с помощью SMR. Плотность сухого вещества очень мало изменяется с сухой массой, несмотря на большое изменение сухой массы в течение срока службы элемента (коэффициент вариации сухой массы составляет 16,9% по сравнению с 0,3% для сухой плотности).

Рис. 3. Начальные значения клеточной сухой массы и плотности (красные точки) соответствуют среднему значению верхних 20% значений сухой массы, измеренным с помощью SMR (фиолетовые точки).

Клеточная сухая масса и плотность изменяются в соответствии с моделями 1 и 2, описанными в основном тексте. Зеленая линия представляет собой подробный путь примерной ячейки, другие пути выбираются случайным образом (синие точки), чтобы соответствовать размеру выборки измеренных данных SMR. ( a ) Везикула [Hb] идентична везикуле шеддинговой клетки, и эта модель требует в 10 раз больше пузырьков на клетку, чем эмпирические оценки. ( b ) Потерянная масса гемоглобина делится между фиксированным количеством пузырьков (N = 550) для каждой клетки, и эта модель затем требует недопустимой везикулы [Hb] 260 г / дл.( Вставка ) Плотность в сухом состоянии определяется соотношением массы гемоглобина к мембране. На диаграмме показано ожидаемое изменение траектории клетки при увеличении соотношения, которое произойдет, когда скорость везикуляции увеличивается, в то время как общая потеря массы Hb остается постоянной, оставляя зрелую клетку с меньшим количеством мембран.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003839.g003

Мы предполагаем следующее: I. Сухая масса эритроцитов состоит из мембраны и Hb. II. Hb и плотность мембраны и постоянны в течение жизни клетки, и (см. Таблицу 5).III. Масса и объем мембраны линейно связаны с площадью поверхности мембраны, см. Уравнение. (14). Переписывая уравнение (8), используя количество везикул: (10) показывает, что масса потерянного Hb определяется количеством везикул, их концентрацией Hb и их объемом. Подробности моделирования приведены в материалах и методах. Вкратце, мы моделируем эволюцию плотности сухой массы клетки, используя уравнение. (15), данные Advia (см. Рисунок 1) и случайную выборку размеров пузырьков (см. Материалы и методы) при двух наборах предположений.

Модель 1 : Зафиксируйте массу Hb везикулы, установив везикулу [Hb] равной массе отторгающей клетки.

Модель 2 : зафиксируйте количество пузырьков на самом высоком уровне в соответствии с эмпирическими данными ().

Мы сравниваем результаты моделирования с измерениями массовой плотности сухого вещества SMR. Рисунок 3a показывает, что когда молодые клетки (красные точки) развиваются в соответствии с моделью 1, их сухая плотность увеличивается (см. Синие точки), что несовместимо с экспериментальным наблюдением (фиолетовые точки), и определяет N (), несовместимое с эмпирическими оценками () .Поэтому мы исключаем возможность того, что мы недооцениваем количество мелких пузырьков. Когда молодые клетки развиваются в соответствии с моделью 2 (рис. 3b), их тренд сухой плотности соответствует экспериментальным данным, демонстрируя, что скорость потери гемоглобина соответствует скорости потери мембраны во время старения. Однако эта модель требует, чтобы содержание Hb в пузырьках было физически нереалистичным, исходя из значений в Таблице 5 и [26]. Согласованность модели с данными подразумевает, что часть Hb теряется посредством механизма, отличного от везикуляции, и этот механизм синхронизируется с везикуляцией.Одним из механизмов, который может вызвать такую ​​синхронизацию между потерей поверхности и потерей гемоглобина, является протекающая везикуляция, при которой часть гемоглобина теряется в окружающую среду в процессе высвобождения везикул.

Обсуждение

Мы установили, что хотя везикуляция сама по себе может объяснить наблюдаемую потерю мембраны во время созревания эритроцитов, она не может объяснить потерю всего гемоглобина или объема. Необходим дополнительный процесс для объяснения оставшихся 60–90 объемов и снижения гемоглобина, происходящих во время созревания эритроцитов.

Плотность в сухом состоянии определяется соотношением массы Hb и площади поверхности клеточной мембраны. Поскольку мы видим очень небольшие изменения в сухой плотности клеток, несмотря на большие изменения в сухой массе, мы заключаем, что изменения массы Hb должны быть связаны с изменениями площади поверхности клеточной мембраны. Мы предполагаем, что неизвестные процессы, ответственные за уменьшение массы и объема до 90% Hb, поэтому физически связаны с основанными на везикуляции изменениями площади поверхности. Возможно, что неизвестные процессы включают протекающую везикуляцию, внутриклеточную деградацию и экскрецию и / или взаимодействия с лейкоцитами или другими клетками.Индексы RBC используются в клинике для мониторинга и диагностики широкого спектра состояний. Наша работа помогает сфокусировать будущее исследование молекулярных механизмов созревания эритроцитов, характеристика которых может помочь в раннем выявлении клинических состояний, при которых изменен паттерн созревания.

Материалы и методы

Оценка скорости выведения пузырьков

Мы оцениваем скорость клиренса пузырьков на основании данных, представленных в [26], где исследования мечения пузырьков были выполнены на крысах.Эти данные эквивалентны траектории системы в формуле. (4) с, что позволяет нам получить физиологическую оценку. Сообщалось, что в этих экспериментах везикулы эритроцитов были сильно обогащены по сравнению с везикулами тромбоцитов (16,7 ± 1). Таким образом, данные фракции везикул, представленные на рисунке 4 (синие точки), представляют собой сумму везикул эритроцитов () с некоторой небольшой начальной фракцией везикул тромбоцитов (). Результаты экспериментов описывают общую концентрацию везикул во времени:. Мы предполагаем здесь линейную модель ODE для очистки везикул без взаимодействия, а именно, принимая уравнение.(4) дважды, заменяя и с и, чтобы сформировать модель зазора для тромбоцитов. Сумма решений этих двух моделей дает общую концентрацию везикул с течением времени,

Данные, представленные в [26], представляют собой оставшуюся часть пузырьков в кровотоке, а не абсолютное количество. Таким образом, мы выводим параметр зазора из оставшейся фракции, где. Сообщаемая чистота везикул, полученных из эритроцитов, по сравнению с общими везикулами составляет () и аналогично для везикул, полученных из тромбоцитов.Таким образом, (11) и у нас есть два параметра для оценки, и. Результат подбора этих двух параметров показан на рисунке 4 (красная / пунктирная кривая). Игнорируя сообщенную чистоту, мы подобрали 3 параметра, используя (12), и улучшили соответствие, как и ожидалось (см. Черную / сплошную кривую на рисунке 4). Подбираемое значение поднимает гипотезу о том, что описанный протокол приводит к 80% обогащению пузырьков эритроцитов.

Замечание по моделированию: в линейной модели разные начальные нагрузки ведут себя одинаково. Текущие данные не позволяют нам исследовать этот вопрос.Будущие исследования по маркировке везикул должны включать различные дозы везикул, чтобы проверить, является ли ответ чувствительным к начальной нагрузке или нет.

Геометрические ограничения на уменьшение объема

Здесь мы утверждаем, что геометрически невозможно объяснить потерю объема только везикуляцией, подтверждая выводы, полученные в основном тексте с использованием нашей теории случайных процессов, с независимыми данными. Предыдущие измерения [3], сравнивающие молодые эритроциты с общей популяцией, показали, что процентное изменение площади аналогично процентному изменению объема.Математически формулируя, (13) где и — общая потерянная поверхность и общий объем. Используя эмпирические значения из таблицы 4, равенство в (13) выполняется с ошибкой менее 1%. Если везикуляция ответственна за потерю всего объема и площади поверхности, тогда и, где N — общее количество везикул (предполагается, что они имеют фиксированный размер). Вышеупомянутое соотношение требует, чтобы отношение поверхности к объему оставалось постоянным в течение всего срока службы эритроцитов (как в таблице I из [3]). Однако это соотношение подразумевает, что отношение поверхности к объему клетки (в исходном состоянии) идентично таковому у везикулы ().Учитывая ячейку с объемом V и площадью поверхности S, мы определяем как решение. Из изопериметрического неравенства в [28] мы знаем, что для заданного объема минимальная ограничивающая площадь поверхности является сферой. Следовательно, в общем случае для данного объема (с равенством для сферы). Для везикулы разумно принять сферическую форму, так как. Например, если, то. Оценки для эритроцитов примерно на порядок меньше и, следовательно, несовместимы с везикуляцией как единственным механизмом потери объема.

Оценка размера пузырьков

Здесь мы сообщаем о результатах других исследований относительно размеров пузырьков, которые вместе с частотой пузырьков завершают текущую характеристику процесса пузырьков, необходимую для применения теории в основном тексте. Мы воспроизводим распределение везикул по размерам из [25] рис. 1D (называемое AFM) и распределение везикул из крови, хранящейся в условиях банка крови [20] (называемое ЯМР). Обратите внимание, что здесь размер — это радиус (для согласования с математическим анализом), а не диаметр, как это чаще используется в литературе, особенно в [20], [25].Везикулы в [25] были индуцированы с использованием Ca ++ / ионофор A23187 (Sigma, St Louis, MO). Более мелкие везикулы называются «нановезикулами», а более крупные — «микровезикулами». Мы используем их подсчеты и объединяем эти два типа, чтобы сформировать функцию плотности вероятности размера везикул, pdf (рис. 5, слева, синяя линия) и кумулятивная функция распределения, cdf, (рис. 5, справа, синяя линия). AFM cdf показывает, что (для ЯМР это) средний размер везикул, который мы использовали в некоторых моделированиях (он выше 95% ДИ среднего значения даже для данных ЯМР).Даже если размер везикул зависит от возраста клеток, мы используем реалистичный размер выборки или размер везикул, превышающий средний, и поэтому мы ожидаем, что простая зависимость от возраста не позволит объяснить результаты, основанные только на везикуляции. Обратите внимание, что небольшое количество очень больших везикул в течение жизни эритроцитов с большим объемом (например, всего 15 мкл) может объяснить потерю объема, но будет несовместимо с измеренными концентрациями везикул в устойчивом состоянии.

Модель и симуляция эволюции сухой массы

При расчете сухой плотности ячеек необходимо использовать объем и массу мембраны, которые считаются следующими: (14)

— площадь мембраны.Предполагается, что это соотношение сохраняется независимо от возраста клеток с использованием значений и из таблицы 5.

Следующие условия используются как в модели 1, так и в модели 2. Мы оцениваем потерю массы гемоглобина на основании измерений как, то есть, разницу между средней массой гемоглобина молодых эритроцитов и массой всего эритроцитов (данные Advia, как на рисунке 1). Затем мы генерируем путь пробы Пуассона [22] и используем случайную выборку радиусов везикул из распределения на рисунке 5. Предполагая, что везикулы имеют сферическую форму, мы можем сделать вывод о площади и объеме поверхности везикул.Для моделирования требуются начальные значения массы Hb и площади поверхности. Массу гемоглобина на образец получают с помощью клинического анализатора Advia, а начальная площадь поверхности согласовывается по объему с данными в [29]. Под «согласованным по объему» мы подразумеваем, что для каждой молодой клетки с известной массой и объемом Hb мы находим ячейку с ближайшим объемом в данных об объеме и площади поверхности из [29] и используем эту площадь для формирования массы Hb. пара площади поверхности. Мы используем формулу. (8) и уравнение. (9) для эволюции массы Hb и площади поверхности, их суммы для сухой массы и уравнения.(15) для сухой плотности.

Тенденция сухой массы и сухой плотности прогнозируется путем объединения данных клинического анализатора крови Advia и согласованной по объему площади поверхности из [29]. Данные SMR являются третьим источником данных, и каждый набор данных может иметь фиксированное смещение в зависимости от конкретной калибровки устройства (см. Таблицу 7 для обзора используемых наборов данных). Данные на рисунке 3 получены путем сопоставления средних значений сухой массы и сухой плотности исходных данных, используемых при моделировании, со средними значениями для верхних 20% измеренной сухой массы SMR (смещение 14.6% по массе и 0,9% по плотности). Смещение не влияет на соотношение между сухой массой и сухой плотностью, поскольку мы просто добавляем константу.

Обратите внимание, что предположение о пузырьке в форме шара консервативно, так как оно приводит к нижней оценке фактического увеличения плотности. Любая другая форма потребует большей площади поверхности везикулы, чтобы содержать такой же объем, что потребует увеличения плотности сбрасывающих клеток больше, чем в случае пузырька в форме шара.

Анализ сухой плотности по траектории клетки

Следующие расчеты показывают при предположениях в формуле.(8) и уравнение. (9), и, в частности, что для отделения каждой везикулы клеткой требуется увеличение сухой плотности клетки. Используя уравнение. (10) рассчитываем сухую плотность клеток: (15)

Тенденция к увеличению плотности вдоль траектории требует этого, если то (со строгим неравенством, по крайней мере, для некоторых возрастов). Теперь посмотрим на эффект отхождения единственной везикулы. Этого анализа достаточно из-за независимого свойства приращения предложенной модели. Если это время отделения везикулы, мы сравниваем с для (т.е.е.,). Переставляя уравнение. (15) получаем, если (16) где — [Hb] в везикуле. Уравнение (16) дает верхнюю границу концентрации Hb в везикулах. Связь рассчитывается на основе исходной клеточной массы Hb и площади поверхности мембраны, а также радиуса везикулы. Принимая (пг), ( µ м 2 ) и (нм), предел концентрации составляет 600. Для справки, [Hb] в эритроцитах человека никогда не выходит за пределы диапазона 20-50 г / дл, и это физически невозможно достичь такого высокого [Hb] (исходя из значений в Таблице 5).Непосредственный вывод состоит в том, что у нас всегда есть возрастающая сухая плотность вдоль траектории клетки. Этот результат можно было бы продемонстрировать экспериментально, если бы было возможно контролировать один циркулирующий эритроцит в течение как минимум нескольких часов.

Таким образом, мы обнаружили, что сухая плотность клеток должна монотонно увеличиваться с каждым выпадением пузырьков. Этот анализ сухой плотности вдоль трассы показывает, что разница в двух моделях (как показано на Рисунке 3 a-b) является количественной, а не качественной, поскольку обе модели имеют основную тенденцию к увеличению.Вторая модель (см. Рисунок 3b) имеет более умеренное увеличение на везикулу и меньшее количество пузырьков вдоль траектории, что делает тенденцию менее очевидной на фоне изменчивости популяции.

Данные SMR и моделирование

На рисунке 6 мы показываем необработанные данные SMR: сухая масса по сравнению с сухой плотностью. Данные о молодых эритроцитах (ретикулоцитах) не были собраны для всех образцов и необходимы для моделирования. На рисунке 7 мы показываем эти образцы с одновременным измерением массы Hb и плотности в сухом состоянии.Здесь сообщаемая скорость везикуляции рассчитывается на образец в соответствии с формулой. (7) с поправкой на модель массы гемоглобина (уравнение (8)) для модели 1, предполагая для модели 2. Модель площади (уравнение (9)) может дать оценку, но поскольку у нас нет отдельных измерений площадь ячейки, мы используем 3 измерения объема и площади поверхности по одной ячейке и согласовываем исходные объемы, как описано выше. Эти предположения, вероятно, уменьшают вариабельность как внутри, так и между выборками. Полученные нами оценки находятся в диапазоне.Обратите внимание, что параметры площади поверхности, используемые в формуле. (9) и на рисунке 2 основаны на таблице 4, которая не зависит от площади поверхности, используемой в моделировании здесь, в контексте прогнозирования профилей плотности сухой массы, которые основаны на данных из [29].

Рис. 7. Измерения SMR сухой массы и сухой плотности, образцы (S1-S5) с соответствующим моделированием на основе данных Advia (первая строка, модель 1, вторая строка, модель 2, каждый столбец представляет собой один и тот же образец SMR).

Для модели 1 рассчитывается по модели массы гемоглобина (уравнение.(8)), а для модели 2 — 11. Молодые клетки (красные точки) эволюционируют с использованием модели 1 или 2 для получения более старых клеток (синие точки) и сравнивают с измеренными данными SMR (фиолетовые точки). . Зеленая линия — это пример траектории одиночного RBC. Обратите внимание, что результаты моделирования (синие точки) представляют собой небольшую случайную выборку из всех моделируемых данных, размер которой соответствует размеру выборки SMR.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003839.g007

Среди образцов на рисунке 7, S2 (используется на рисунке 3), S4 и S5 более типичны для здоровых взрослых людей на основе среднего Hb. потеря массы.S1 и S3 показывают меньшую, чем обычно, потерю массы Hb (измерение Advia). Для S3 мы видим, что хотя расчетная скорость везикуляции только в 2,5 раза выше при оценке с использованием модели массы Hb по сравнению с моделью площади поверхности, сухая плотность охватывает тот же диапазон, и, таким образом, разница между моделями 1 и 2 сохраняется. В образце S1 мы видим, что скорость везикуляции аналогична при оценке с помощью модели массы Hb или модели площади поверхности. В этом случае потеря массы Hb составляет 0,33 пг, что составляет 13,75% от средней потери у 21 здорового взрослого человека.Дальнейшее исследование этой аномалии выходит за рамки настоящего исследования. Возможно, что новые биофизические измерения, такие как сухая масса и сухая плотность, имеют диагностический потенциал в контексте некоторых форм анемии, которые связаны с популяцией ретикулоцитов, расположенной намного ближе к общей популяции (в отличие от рисунка 1). Вероятно, что эти патологические состояния демонстрируют разные модели созревания эритроцитов.

Обзор методов измерения

В этой работе несколько источников данных были интегрированы с помощью нашего математического моделирования.Мы собрали имена параметров, методы и ссылки в таблице 7. Здесь мы кратко опишем эти методы.

Объем эритроцитов и содержание гемоглобина измеряются с помощью автоматического клинического гематологического анализатора Siemens Advia 2120 [30]. Этот прибор, по сути, представляет собой проточный цитометр, в котором перед светорассеянием используется изоволюметрический сферический реагент для обеспечения инвариантности измерения к представлению клеток. Используя пару интенсивностей рассеяния света под малым и большим углом и теорию рассеяния Ми, рассчитывают объем клетки и концентрацию гемоглобина для каждой клетки.

Площадь поверхности измеряется с помощью микрожидкостного устройства, либо путем фиксации ячеек в узле с известной геометрией [3], либо путем управления потоком и использования вычислений на основе симметрии для формирования двухмерного изображения [29].

Сухая масса клеток и плотность в сухом состоянии измеряются с помощью SMR, микропроцессорного датчика массы, который реализует принцип Архимеда в микрожидкостном устройстве для отдельных клеток. Измерение плавучей массы или массы в жидкости клетки последовательно в двух жидкостях известной плотности позволяет сделать вывод о массе, объеме и плотности клетки.Когда двумя жидкостями являются H 2 O на основе и D 2 O, ячейка обменивает свое содержание воды на D 2 O, и, таким образом, измерения дают только сухую массу и сухую плотность RBC, поскольку только содержание сухого вещества, а не содержание воды, способствует плавучести в любой жидкости [16].

Радиусы везикул

были измерены либо с помощью изображений атомно-силовой микроскопии (АСМ), предполагая сферическую симметрию, [25], либо недавно с помощью мкм ЯМР [20]. Метод ЯМР μ включает мечение микровезикул с помощью магнитных наночастиц, специфичных для мишени (антитело CD235a), и количественное определение их концентрации с использованием миниатюрной системы ядерного магнитного резонанса.

Как для оценки времени жизни эритроцитов [26], так и для скорости выведения из пузырьков [11], [26], [31], [32], план эксперимента включает выделение эритроцитов / везикул из образца крови, маркировку изолятов, реинфузию меченого образца и многократное измерение доли меченых клеток / везикул с течением времени.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *