Značilnosti, funkcije, nenormalnosti, vrednosti eritrocitov (rdečih krvnih celic)



The eritrociti, Prav tako imenovane rdeče krvne celice ali rdeče krvne celice, so zelo prilagodljive in obilne krvne celice, z obliko bikonkavske plošče. Odgovorni so za prenos kisika v vsa tkiva v telesu zaradi prisotnosti hemoglobina v notranjosti celic, poleg tega pa prispevajo k transportu ogljikovega dioksida in puferske zmogljivosti krvi..

Pri sesalcih je notranjost eritrocita v bistvu hemoglobin, saj je izgubil vse celične celice, vključno z jedrom. Nastanek ATP je omejen na anaerobno presnovo.

Eritrociti ustrezajo skoraj 99% oblikovanih elementov, prisotnih v krvi, preostalih 1% pa iz levkocitov in trombocitov ali trombocitov. V mililitru krvi je približno 5,4 milijona rdečih krvnih celic.

Te celice se proizvajajo v kostnem mozgu in lahko preživijo v povprečju 120 dni, v katerih lahko potujejo več kot 11.000 kilometrov skozi krvne žile..

Rdeče krvne celice so bile eden od prvih elementov, ki so jih opazili v luči mikroskopa leta 1723. Vendar pa je raziskovalec Hoppe Seyler odkril sposobnost prenosa kisika v celici šele leta 1865..

Indeks

  • 1 Splošne značilnosti
    • 1.1 Citosol
    • 1.2 Celična membrana
    • 1.3 Proteini celične membrane
    • 1.4 Spectrin
    • 1.5 Hemoglobin
  • 2 Funkcije
    • 2.1 Prevoz kisika
  • 3 Nenormalnosti
    • 3.1 Srčno-celična anemija
    • 3.2 Dedna sferocitoza
    • 3.3 Dedna eliptocitoza
  • 4 Normalne vrednosti
  • 5 Nizke ravni eritrocitov
  • 6 Visoke ravni eritrocitov
  • 7 Reference

Splošne značilnosti

So diskoidne celice s premerom približno 7,5 do 8,7 um in debelino 1,7 do 2,2 um. V središču celice so tanjši kot na robovih, kar daje videz ohranjevalnika življenja. Vsebujejo več kot 250 milijonov molekul hemoglobina.

Eritrociti so celice z izjemno prilagodljivostjo, saj se morajo med kroženjem gibati z zelo tankimi posodami s premerom 2 do 3 um. Pri prehodu skozi te kanale se celica deformira in se na koncu prehoda vrne v prvotno obliko.

Citosol

Citosol te strukture vsebuje molekule hemoglobina, ki so odgovorne za transport plinov med krvnim obtokom. Volumen celičnega citosola je okoli 94 um3.

Pri zorenju eritrociti sesalcev nimajo celičnega jedra, mitohondrijev in drugih citoplazmatskih organelov, zato ne morejo sintetizirati lipidov, beljakovin ali izvajati oksidativne fosforilacije..

Z drugimi besedami, eritrociti so v bistvu sestavljeni iz membrane, ki obdaja molekule hemoglobina.

Predlaga se, da si eritrociti prizadevajo, da bi se znebili katerega koli subceličnega dela, da bi zagotovili največji možni prostor za transport hemoglobina - na enak način, kot bi si prizadevali odstraniti vse elemente našega avtomobila, če bi transportirali veliko število stvari..

Celična membrana

Celična membrana eritrocitov obsega lipidni dvosloj in mrežo spektrin, ki skupaj s citoskeletom tej strukturi zagotavlja elastičnost in razteznost. Več kot 50% sestave so beljakovine, nekoliko manj lipidov in preostali del ustreza ogljikovim hidratom.

Membrana eritrocitov je biološka membrana, ki je prejela več pozornosti in katere znanje je večje, verjetno zaradi enostavnosti izolacije in relativne enostavnosti..

Membrana vsebuje niz integralnih in perifernih proteinov, povezanih z lipidnim dvoslojem in spektrinom. Povezave, ki vključujejo vezavo na beljakovine, so znane kot vertikalne interakcije in tiste, ki vključujejo dvodimenzionalno množico spektra s pomočjo aktinskih molekul, so horizontalne interakcije..

Če katera od teh navpičnih ali horizontalnih interakcij povzroči napako, povzroči možne spremembe v gostoti spektra, kar povzroči spremembe v morfologiji eritrocitov..

Staranje rdečih krvnih celic se odraža v stabilnosti membrane, kar zmanjšuje njeno sposobnost, da se prilagodi cirkulacijskemu sistemu. Ko se to zgodi, monocitno-makrofagni sistem prepozna nefunkcionalni element, ga odstrani iz obtoka in reciklira njegovo vsebino..

Proteini celične membrane

Proteine, ki jih najdemo v celični membrani eritrocitov, lahko zlahka ločimo v elektroforeznem gelu. V tem sistemu izstopajo naslednji trakovi: spectrin, ankyrin, trak 3, proteini 4.1 in 4.2, ionski kanal, glikoforini in encim gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza.

Te proteine ​​lahko razvrstimo v štiri skupine glede na njihovo funkcijo: membranske transporterje, adhezijske molekule in receptorje, encime in proteine, ki se s komponentami citoskeleta vežejo na membrano..

Transportne beljakovine prečkajo membrano večkrat, najpomembnejši pa je pas 3, anionski klorid in bikarbonatni izmenjevalec.

Ker je eritrocit brez mitohondrijev, je večina encimov zasidrana na plazemsko membrano, vključno z encimi glikolize fruktoza-bisfosfat aldolaze A, α-enolaze, ALDOC, gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaze, fosgliceratne kinaze in piruvata. kinaze.

Glede strukturnih beljakovin so najbolj razširjeni pas 3, spektri, ankrin, aktin in proteinski trak 4.1, medtem ko se proteinski trak 4.2, dematin, adukti, tropomodulin in tropomiozin obravnavajo kot manjšinski sestavni deli membrane..

Spectrine

Spectrin je filamentni protein, ki ga tvori alfa in beta veriga, katere strukture so alfa heliki.

Spektrinska vlakna spominjajo na vzmeti vzmetnice in deli krpe, ki obkrožajo ležišče, bi v tem hipotetičnem primeru predstavljali plazemsko membrano..

Hemoglobin

Hemoglobin je kompleksen protein s kvarterno strukturo, ki se sintetizira v eritrocitih in je temeljni element teh celic. Sestavljen je iz dveh parov verig, dveh alfa in dveh ne-alfa (lahko beta, gama ali delta), ki sta med seboj povezani s kovalentnimi vezmi. Vsaka enota predstavlja heme skupino.

Vsebuje heme skupino v svoji strukturi in je odgovorna za značilno rdečo barvo krvi. Glede na svojo velikost ima molekulsko maso 64.000 g / mol.

Pri odraslih posameznikih je hemoglobin sestavljen iz dveh alfa verig in dveh beta verig, medtem ko majhen del nadomesti beta za delte. V nasprotju s tem pa fetalni hemoglobin sestoji iz dveh alfa verig in dveh gama verig.

Funkcije

Prevoz kisika

Kisik, ki ga razredčimo v krvni plazmi, ne zadošča za zadovoljevanje zahtev zahtevnih celic, zato mora obstajati v telesu, ki je zadolžen za transport. Hemoglobin je molekula beljakovinske narave in je nosilec kisika par excellence.

Najpomembnejša funkcija eritrocitov je, da hranijo hemoglobin v notranjosti, da bi zagotovili dovod kisika v vsa tkiva in organe telesa, zahvaljujoč transportu in izmenjavi kisika in ogljikovega dioksida. Navedeni postopek ne zahteva porabe energije.

Nenormalnosti

Anemija srpastih celic

Anemija srpastih celic ali anemija srpastih celic je sestavljena iz vrste patologij, ki vplivajo na hemoglobin in povzročajo spremembo oblike rdečih krvnih celic. Celice zmanjšajo svojo povprečno življenjsko dobo s 120 na 20 ali 10 dni.

Patologija se pojavi zaradi edinstvene spremembe aminokislinskega ostanka, glutamata z valinom, v beta verigi tega proteina. Stanje se lahko izrazi v homozigotnem ali heterozigotnem stanju.

Prizadete rdeče krvne celice imajo obliko srp ali komo. Na sliki so normalne globule primerjane s patološkimi globulami. Poleg tega izgubijo značilno fleksibilnost, tako da se lahko pri prebijanju krvnih žil zlomijo.

To stanje poveča intracelularno viskoznost, kar vpliva na prehod rdečih krvnih celic, ki jih prizadenejo manjše krvne žile. Ta pojav povzroča zmanjšanje hitrosti pretoka krvi.

Dedna sferocitoza

Sferocitoza rane je prirojena motnja, ki vključuje membrano rdečih krvnih celic. Za bolnike, ki trpijo za njim, je značilno, da imajo manjši premer eritrocitov in višjo koncentracijo hemoglobina kot normalno. Od vseh bolezni, ki vplivajo na eritrocitno membrano, je to najpogostejša.

Povzroča jo napaka v beljakovinah, ki se navpično vežejo na beljakovine citoskeleta na membrano. Mutacije, povezane s to motnjo, najdemo v genih, ki kodirajo za alfa in beta spektrin, ankrin, pas 3 in beljakovine..

Prizadeti posamezniki pogosto pripadajo belim ali japonskim populacijam. Resnost tega stanja je odvisna od stopnje izgube povezave v spektrskem omrežju.

Dedna eliptocitoza

Dedna eliptocitoza je patologija, ki vključuje različne spremembe oblike eritrocitov, vključno z eliptičnimi, ovalnimi ali podolgovatimi celicami. To vodi do zmanjšanja elastičnosti in trajnosti rdečih krvnih celic.

Incidenca bolezni je v Združenih državah 0,03% do 0,05% in se je povečala v afriških državah, saj zagotavlja določeno zaščito pred zajedavci, ki povzročajo malarijo., Plasmodium falciparum in Plasmodium vivax. Enaka odpornost je opažena pri posameznikih, ki trpijo zaradi anemije srpastih celic.

Mutacije, ki povzročajo to bolezen, vključujejo gene, ki kodirajo alfa in beta spektrin in beljakovino 4.2. Tako mutacije v spektru alfa vplivajo na nastanek alfa in beta heterodimerja.

Normalne vrednosti

Hematokrit je kvantitativni ukrep, ki izraža volumen eritrocitov glede na volumen polne krvi. Normalna vrednost tega parametra se razlikuje glede na spol: pri odraslih moških je to 40,7% do 50,3%, pri ženskah pa je normalni razpon od 36,1% do 44,3%..

Pri številu celic je pri moških normalno območje od 4,7 do 6,1 milijona celic na uL, pri ženskah pa med 4,2 in 5,4 milijona celic na uL..

Pri normalnih vrednostih hemoglobina je pri moških od 13,8 do 17,2 g / dL in pri ženskah od 12,1 do 15,1 g / dL.

Na enak način se normalne vrednosti spreminjajo glede na starost posameznika, novorojenčki predstavljajo vrednosti hemoglobina 19 g / dL in postopoma upadajo, dokler ne dosežejo 12,5 g / dL. Ko je otrok majhen in še vedno doji, je pričakovana raven od 11 do 14 g / dL.

Pri mladostnikih moški, puberteta vodi do povečanja s 14 g / dL na 18 g / dL. Pri razvijajočih se dekletah lahko menstruacija povzroči zmanjšanje železa.

Nizke ravni eritrocitov

Če je število eritrocitov nižje od zgoraj navedenih normalnih vrednosti, je to lahko posledica vrste heterogenih pogojev. Padec rdečih krvnih celic je povezan z utrujenostjo, tahikardijo in dispnejo. Simptomi vključujejo tudi bledost, glavobole in bolečine v prsih.

Medicinske patologije, povezane z zmanjšanjem, so bolezni srca in cirkulacijskega sistema na splošno. Tudi patologije, kot je rak, se prevedejo v nizke vrednosti eritrocitov. Mielosupresija in pancitopenija zmanjšata nastajanje krvnih celic

Tudi anemije in talasemije povzročajo zmanjšanje števila teh krvnih celic. Anemije lahko povzročijo genetski dejavniki (kot je bolezen srpastih celic) ali pomanjkanje vitamina B12, folata ali železa. Nekatere nosečnice imajo lahko simptome anemije.

Končno, čezmerna krvavitev, bodisi zaradi rane, hemoroidov, močnih menstrualnih krvavitev ali razjede želodca, povzroči izgubo eritrocitov.

Visoke ravni eritrocitov

Vzroki, ki povzročajo visoke ravni eritrocitov, so prav tako različni od tistih, ki so povezani z nizkimi ravnmi. Pogoj večjega števila rdečih krvnih celic se imenuje policitemija.

Najbolj neškodljiv se pojavi pri posameznikih, ki živijo v visokih predelih, kjer je koncentracija kisika bistveno nižja. Tudi dehidracija na splošno povzroči koncentracijo rdečih krvnih celic.

Bolezni, povezane z ledvicami, respiratornim sistemom in boleznimi srca in ožilja, so lahko vzrok za povečanje.

Nekateri zunanji dejavniki in škodljive navade, kot je kajenje, lahko povečajo število eritrocitov. Daljša uporaba cigarete zmanjšuje raven kisika v krvi, povečuje povpraševanje in prisili telo, da ustvari več eritrocitov.

Uporaba anaboličnih steroidov lahko spodbudi proizvodnjo rdečih krvnih celic v kostnem mozgu, kot tudi doping z eritropoetinom, ki se uporablja za optimizacijo telesne učinkovitosti..

V nekaterih primerih anemije, ko je bolnik dehidriran, učinek zmanjšanja plazme nasprotuje zmanjšanju eritrocitov, kar povzroči naključno normalno vrednost. Patologija se pojavi, ko je bolnik hidriran in je mogoče dokazati nenormalno nizke vrednosti eritrocitov..

Reference

  1. Campbell, N. A. (2001). Biologija: Koncepti in odnosi. Pearson Education.
  2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Oblika in biomehanske značilnosti rdečih krvnih celic pri zdravju in boleznih. MRS Bilten / Društvo za raziskave materialov, 35(5), 382-388.
  3. Dvorkin, M., Cardinali, D., in Iermoli, R. (2010). Fiziološke baze Best & Taylor Medical Practice. Ed Panamericana Medical.
  4. Kelley, W. N. (1993). Interna medicina. Ed Panamericana Medical.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologija: osnove in klinične aplikacije. Ed Panamericana Medical.
  6. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2012). Histologija: besedilni in barvni atlas s celično in molekularno biologijo. Uvodnik Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologija. Ed Panamericana Medical.