ЕРИТРОЦИТИ (ЦРВЕНА КРВНА ЗРНЦА): КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ - АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА - 2025

У еритроцити , који се називају ћелије црвене крви, су веома флексибилни и обилне крвне ћелије биконкаван облика диска. Они су одговорни за транспорт кисеоника до свих телесних ткива захваљујући присуству хемоглобина у ћелији, као и доприносу транспорту угљен-диоксида и пуферској способности крви.

Код сисара унутрашњост еритроцита у основи се састоји од хемоглобина, јер је изгубио све субцелијске преткалије, укључујући и језгро. Производња АТП-а ограничена је на анаеробни метаболизам.

Еритроцити одговарају скоро 99% формалних елемената присутних у крви, док преосталих 1% чине леукоцити и тромбоцити или тромбоцити. У милилитру крви налази се отприлике 5,4 милиона црвених крвних зрнаца.

Ове ћелије се производе у коштаној сржи и могу живети у просеку 120 дана, током којих могу проћи више од 11.000 километара кроз крвне судове.

Црвена крвна зрнца била су један од првих елемената који су опажени под микроскопом 1723. године. Међутим, тек 1865. године, истраживач Хоппе Сеилер открио је капацитет транспорта кисеоника ове ћелије.

Опште карактеристике

Они су дискоидне ћелије са приближним пречником од 7,5 до 8,7 ум и дебљине од 1,7 до 2,2 ум. Они су тањи у средини ћелије него на ивицама, што даје изглед за спашавање. У њима се налази више од 250 милиона молекула хемоглобина.

Еритроцити су ћелије изузетне флексибилности, јер се током циркулације морају кретати кроз врло танке жиле, пречника око 2 до 3 ум. Пролазећи кроз ове канале ћелија се деформише и на крају пролаза враћа се у првобитни облик.

Аутор: Јероме Валкер, из Викимедиа Цоммонс

Цитосол

Цитосол ове структуре садржи молекуле хемоглобина, одговорне за транспорт гасова током циркулације крви. Запремина ћелије цитосол је око 94 хм ³ .

Када су зрели, еритроцитима сисара недостаје ћелијско језгро, митохондрије и друге цитоплазматске органеле, што их чини неспособнима за синтезу липида и протеина или оксидативну фосфорилацију.

Другим речима, еритроцити се у основи састоје од мембране која затвара молекуле хемоглобина.

Предлаже се да еритроцити настоје да се ослободе било ког субцелуларног претинца да би се обезбедио максимални могући простор за транспорт хемоглобина - на исти начин на који бисмо желели да уклонимо све елементе из аутомобила ако бисмо превезли велики број ствари.

Ћелијска мембрана

Мембрана ћелије еритроцита садржи липидни двослојни слој и спектрин мрежу, што заједно са цитоскелетом обезбеђује еластичност и усклађеност са овом структуром. Више од 50% састава чине протеини, нешто мање липиди, а преостали део одговара угљеним хидратима.

Мембрана еритроцита је биолошка мембрана која је привукла највише пажње и највише се разуме, вероватно због своје лакоће изолације и релативне једноставности.

Мембрана садржи серију интегралних и периферних протеина повезаних липидног двослоја и спектрина. Везе које укључују везивање протеина познате су као вертикалне интеракције, а оне које укључују дводимензионални низ спектрина кроз молекуле актина су хоризонталне интеракције.

Када било која од ових вертикалних или хоризонталних интеракција не успе, то доводи до могућих промена у густини спектрина, што узрокује промене у морфологији еритроцита.

Старење црвених крвних зрнаца огледа се у стабилности мембране, смањујући њихову способност да се смештају у циркулационом систему. Када се то догоди, систем моноцита-макрофага препознаје слабо функционалан елемент, елиминишући га из циркулације и рециклирајући његов садржај.

Протеини ћелијске мембране

Протеини који се налазе у ћелијској мембрани еритроцита могу се лако раздвојити на гелу за електрофорезу. У овом систему се издвајају следећи појаси: спектрин, анкирин, опсег 3, протеини 4.1 и 4.2, јонски канал, глукофорини и ензим глицералдехид-3-фосфат-дехидрогеназа.

Ови протеини се могу групирати у четири групе у складу са њиховом функцијом: мембрански транспортери, адхезиони молекули и рецептори, ензими и протеини који везују мембрану са компонентама цитоскелета.

Протеински транспортери неколико пута прелазе мембрану и најважнија од ове групе је опсег 3, анионски измењивач хлорида и бикарбоната.

Пошто је еритроцит без митохондрије, већина ензима усидри се на плазма мембрану, укључујући ензиме гликолизе фруктоза-бисфосфат алдолазе А, α-енолазу, АЛДОЦ, глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназу, фосглицеррат киназу и пируват киназу. киназа.

Што се тиче структурних протеина, најзаступљенији су опсег 3, спектрини, анкинрин, актин и протеин 4.1, док се бенд 4.2 протеина, дематин, аддукини, тропомодулин и тропомиозин сматрају мањим компонентама мембране.

Спектрин

Спектрин је нитасти протеин састављен од алфа и бета ланца, чија је структура алфа хеликос.

Спектринска влакна подсећају на опруге у душеку, а делови тканине који окружују мадрац представљали би плазма мембрану у овом хипотетичком примеру.

Хемоглобин

Хемоглобин је сложен протеин са квартерном структуром који се синтетише у еритроцитима и основни је елемент тих ћелија. Састоји се од два пара ланаца, два алфа и два не-алфа (они могу бити бета, гама или делта) повезани ковалентним везама. Свака јединица има хеме групу.

Садржи групу хема у својој структури и одговоран је за карактеристичну црвену боју крви. С обзиром на његову величину, његова молекуларна тежина је 64.000 г / мол.

У одраслих појединаца хемоглобин се састоји од два алфа и два бета ланца, док мали део замењује бета делта. Супротно томе, фетални хемоглобин чине два алфа и два гама ланца.

Аутор ОпенСтак Цоллеге, Викимедиа Цоммонс

Карактеристике

Транспорт кисеоника

Кисеоник разблажен у крвној плазми није довољан да удовољи захтевним ћелијама, зато мора да постоји ентитет задужен за транспорт. Хемоглобин је молекул протеина и преносник је кисеоника пар екцелленце.

Најважнија функција еритроцита је да се у њима стави хемоглобин како би се обезбедио снабдевање кисеоником у свим ткивима и органима у телу, захваљујући транспорту и размени кисеоника и угљен диоксида. Споменути процес не захтева трошење енергије.

Ненормалности

Српастих ћелија анемија

Анемија српасте ћелије или анемија српастих ћелија састоји се од низа патологија које утичу на хемоглобин, изазивајући промену облика црвених крвних зрнаца. Ћелије смањују време свог полуживота са 120 дана на 20 или 10.

Патологија се јавља јединственом променом аминокиселинског остатка, глутамата за валин, у бета ланцу овог протеина. Стање се може изразити у хомозиготном или хетерозиготном стању.

Погођена црвена крвна зрнца попримају облик српа или коме. На слици се нормална крвна зрнца упоређују са патолошким. Уз то, губе карактеристичну флексибилност, па се могу сломити приликом покушаја преласка крвних судова.

Ово стање повећава унутарћелијску вискозност, утичући на пролазак погођених црвених крвних зрнаца кроз мање крвне судове. Ова појава резултира смањењем брзине протока крви.

Аутор ОпенСтак Цоллеге, Викимедиа Цоммонс

Насљедна сфероцитоза

Сфероцитоза ране је урођени поремећај који укључује мембране црвених крвних зрнаца. Пацијенти који пате од тога карактеризирани су мањим пречником еритроцита и концентрацијом хемоглобина већом од нормалне. Од свих болести које погађају мембрану црвених крвних зрнаца ова је најчешћа.

То је узроковано дефектом протеина који вертикално спајају цитоскелетне протеине са мембраном. Мутације повезане са овим поремећајем налазе се у генима који кодирају алфа и бета спектрин, анкинрин, опсег 3 и протеине 4.2.

Погођени појединци често припадају кавкаској или јапанској популацији. Озбиљност овог стања зависи од степена губитка везе у спектринској мрежи.

Насљедна елиптоцитоза

Насљедна елиптоцитоза је патологија која укључује различите промене у облику еритроцита, укључујући елиптичне, овалне или издужене ћелије. То доводи до смањења еластичности и трајности црвених крвних зрнаца.

Учесталост болести је од 0,03% до 0,05% у Сједињеним Државама и повећана је у афричким земљама, јер пружа одређену заштиту против паразита који изазивају маларију, Пласмодиум фалципарум и Пласмодиум вивак. Исти отпор је примећен и код особа оболелих од српастих ћелија.

Мутације које производе ову болест укључују гене који кодирају алфа и бета спектрин и протеин 4.2. Тако мутације у алфа спектрину утичу на стварање алфа и бета хетеродимера.

Нормалне вредности

Хематоцрит је квантитативна мера која изражава запремину еритроцита у односу на укупни волумен крви. Нормална вредност овог параметра варира у зависности од пола: код одраслих мушкараца износи 40,7% до 50,3%, док се код жена нормалан распон креће од 36,1% до 44,3%.

У погледу броја ћелија, код мушкараца нормалан распон је 4,7 до 6,1 милиона ћелија по уЛ, а код жена између 4,2 и 5,4 милиона ћелија по уЛ.

Што се тиче нормалних вредности хемоглобина, код мушкараца је између 13,8 до 17,2 г / дЛ, а код жена од 12,1 до 15,1 г / дЛ.

На исти начин, нормалне вредности варирају у зависности од старости јединке; новорођенчад има вредности хемоглобина од 19 г / дЛ и постепено се смањује до достизања 12.5 г / дЛ. Када је дете младо и још доји, очекивани ниво је од 11 до 14 г / дЛ.

Код адолесцената, пубертет доводи до повећања са 14 г / дЛ на 18 г / дЛ. Код девојчица у развоју менструација може довести до смањења гвожђа.

Низак ниво еритроцита

Кад је број црвених ћелија нижи од горе наведених нормалних вриједности, то може бити посљедица низа хетерогених стања. Пад црвених крвних зрнаца повезан је са умором, тахикардијом и диспнејом. Симптоми такође укључују бледицу, главобољу и бол у грудима.

Медицинске патологије повезане са падом су болести срца и крвожилног система уопште. Такође патологије као што су рак прелазе у ниске вредности еритроцита. Миелосупресија и панцитопенија смањују производњу крвних ћелија

Исто тако, анемија и таласемија узрокују смањење ових крвних зрнаца. Анемија може бити узрокована генетским факторима (као што је анемија српастих ћелија) или недостатком витамина Б12, фолата или гвожђа. Неке труднице могу да примете симптоме анемије.

Најзад, прекомерно крварење, било од ране, хемороида, јаког менструалног крварења или чира на желуцу, доводи до губитка црвених крвних зрнаца.

Висок ниво еритроцита

Узроци високих нивоа еритроцита једнако су разнолики као и они повезани са ниским нивоима. Стање испољавања великог броја црвених крвних зрнаца назива се полицитемија.

Најнекодније се јавља код појединаца који живе у високим пределима, где је концентрација кисеоника знатно нижа. Такође дехидратација, генерално, производи концентрацију црвених крвних зрнаца.

Болести повезане са бубрезима, респираторним системом и кардиоваскуларним болестима могу бити узрок повећања.

Неки спољни агенси и штетне навике, попут пушења, могу повећати број црвених крвних зрнаца. Дуготрајна употреба цигарета снижава ниво кисеоника у крви, повећавајући потражњу и присиљавајући тело да ствара више црвених крвних зрнаца.

Конзумирање анаболичких стероида може подстаћи производњу црвених крвних зрнаца у коштаној сржи, као и допинг еритропоетина који се користи за оптимизацију физичких перформанси.

У неким случајевима анемије, када је пацијент дехидриран, ефекат снижавања плазме спречава смањење црвених крвних зрнаца, што резултира варљиво нормалном вредношћу. Патологија долази до изражаја када је пацијент хидриран и могу се доказати ненормално ниске вредности еритроцита.

Референце

1. Цампбелл, НА (2001). Биологија: појмови и односи. Пеарсон Едуцатион.
2. Диез-Силва, М., Дао, М., Хан, Ј., Лим, Ц.-Т., & Суресх, С. (2010). Облик и биомеханичке карактеристике црвених крвних ћелија у здрављу и болести. Билтен МРС / Друштво за истраживање материјала, 35 (5), 382–388.
3. Дворкин, М., Цардинали, Д., Иермоли, Р. (2010). Физиолошке основе најбоље и Таилор-ове медицинске праксе. Панамерицан Медицал Ед.
4. Келлеи, ВН (1993). Интерна медицина . Панамерицан Медицал Ед.
5. Родак, БФ (2005). Хематологија: основе и клиничке примене. Панамерицан Медицал Ед.
6. Росс, МХ, и Павлина, В. (2012). Хистологија: атлас текста и боја са ћелијском и молекуларном биологијом. Уредништво Медица Панамерицана.
7. Велсцх, У., & Соботта, Ј. (2008). Хистологија. Панамерицан Медицал Ед.