ERITROCITAI (RAUDONIEJI KRAUJO KŪNELIAI): SAVYBĖS, FUNKCIJOS - ANATOMIJA IR FIZIOLOGIJA - 2025

Į eritrocitai , taip pat vadinamas raudonųjų kraujo ląstelių, yra labai lankstūs ir gausiai kraujo ląstelės Biconcave formos diską. Jie yra atsakingi už deguonies pernešimą į visus kūno audinius, nes ląstelėje yra hemoglobinas, taip pat jie prisideda prie anglies dioksido transportavimo ir kraujo buferinio tūrio.

Žinduose eritrocitų vidų iš esmės sudaro hemoglobinas, nes jis prarado visus tarpląstelinius skyrius, įskaitant branduolį. ATP susidarymas apsiriboja anaerobiniu metabolizmu.

Eritrocitai sudaro beveik 99% oficialių elementų, esančių kraujyje, o likusius 1% sudaro leukocitai ir trombocitai arba trombocitai. Kraujo mililitre yra maždaug 5,4 milijono eritrocitų.

Šios ląstelės gaminasi kaulų čiulpuose ir gali gyventi vidutiniškai 120 dienų, per kurias kraujagyslėmis gali nukeliauti daugiau nei 11 000 kilometrų.

Raudonieji kraujo kūneliai buvo vienas iš pirmųjų elementų, stebėtų mikroskopu 1723 m., Tačiau tik 1865 m. Tyrėjas Hoppe'as Seyleris atrado šios ląstelės deguonies pernešimo galimybes.

Bendrosios savybės

Tai yra diskoidinės ląstelės, kurių apytikslis skersmuo yra nuo 7,5 iki 8,7 um ir nuo 1,7 iki 2,2 um. Ląstelės centre jie yra plonesni nei kraštuose, suteikiant gelbėjimo priemonės išvaizdą. Jų viduje yra daugiau nei 250 milijonų hemoglobino molekulių.

Eritrocitai yra ląstelės, pasižyminčios nepaprastai lankstumu, nes cirkuliacijos metu jos turi judėti per labai plonus, maždaug 2–3 um skersmens indus. Praeinant šiais kanalais, ląstelė deformuojasi ir praėjimo pabaigoje ji grįžta į savo pradinę formą.

Jerome'as Walkeris, iš „Wikimedia Commons“

Citozolis

Šios struktūros citozolyje yra hemoglobino molekulės, atsakingos už dujų transportavimą kraujo apytakos metu. Ląstelės citozolio tūris yra apie 94 um ³ .

Kai subręsta, žinduolių eritrocituose trūksta ląstelių branduolio, mitochondrijų ir kitų citoplazminių organelių, todėl jie nesugeba lipidų ir baltymų sintezės ar oksidacinio fosforilinimo.

Kitaip tariant, eritrocitai iš esmės susideda iš membranos, uždengiančios hemoglobino molekules.

Siūloma, kad eritrocitai stengtųsi atsikratyti bet kurio tarpląstelinio skyriaus, kad būtų užtikrinta kuo didesnė erdvė hemoglobino transportavimui - tokiu pat būdu, kaip mes stengtumėmės pašalinti visus elementus iš savo automobilio, jei vežtume daugybę daiktų.

Ląstelinė membrana

Eritrocitų ląstelių membraną sudaro lipidų dvisluoksnis sluoksnis ir spetrino tinklas, kuris kartu su citoskeletu suteikia elastingumą ir atitikimą šiai struktūrai. Daugiau nei 50% kompozicijos yra baltymai, šiek tiek mažiau lipidų, o likusi dalis atitinka angliavandenius.

Eritrocitų membrana yra biologinė membrana, kuri sulaukė daugiausiai dėmesio ir yra suprantama plačiausiai, greičiausiai dėl jos lengvo atskyrimo ir santykinio paprastumo.

Membranoje yra integruotų ir periferinių baltymų, sujungtų su lipidų dvisluoksniu sluoksniu ir spektrinu, serija. Ryšiai, susiję su baltymų jungimu, yra žinomi kaip vertikalioji sąveika, o tie, kurie apima dvimatį spektrino rinkinį per aktino molekules, yra horizontalioji sąveika.

Nepavykus bet kuriai iš šių vertikalių ar horizontalių sąveikų, galimi spektrino tankio pokyčiai, o tai savo ruožtu sukelia eritrocitų morfologijos pokyčius.

Raudonųjų kraujo kūnelių senėjimas atsispindi membranos stabilume, sumažindamas jų sugebėjimą prisitaikyti kraujotakos sistemoje. Kai tai įvyksta, monocitų-makrofagų sistema atpažįsta blogai veikiantį elementą, pašalindama jį iš apyvartos ir perdirbdama jo turinį.

Ląstelių membranų baltymai

Baltymai, esantys ląstelių membranų eritrocituose, gali būti lengvai atskirti elektroforezės gelyje. Šioje sistemoje išsiskiria šios juostos: spektrinas, ankyrinas, 3 juosta, baltymai 4.1 ir 4.2, jonų kanalas, gliukoforinai ir fermento glicerraldehido-3-fosfato dehidrogenazė.

Šie baltymai gali būti suskirstyti į keturias grupes pagal savo funkciją: membranų pernešėjai, adhezijos molekulės ir receptoriai, fermentai ir baltymai, kurie suriša membraną su citoskeleto komponentais.

Nešiklio baltymai kelis kartus kerta membraną ir svarbiausia iš šios grupės yra 3 juosta, anijonų chlorido ir bikarbonato mainai.

Kadangi eritrocituose nėra mitochondrijų, dauguma fermentų tvirtinasi prie plazmos membranos, įskaitant glikolizės fermentus fruktozės-bisfosfato aldolazę A, α-enolazę, ALDOC, glicerraldehido-3-fosfato dehidrogenazę, fosglicerinato kinazę ir piruvato kinazę. kinazė.

Kalbant apie struktūrinius baltymus, gausiausia yra 3 juostos, spektrinai, ankyrinas, aktinas ir 4,1 juostos baltymai, o 4,2 grupės baltymai, dematinas, adduccinai, tropomodulinas ir tropomiozinas yra laikomi nedideliais membranos komponentais.

Spectrinas

Spectrinas yra siūlinis baltymas, sudarytas iš alfa ir beta grandinių, kurių struktūros yra alfa spiralės.

Spektrino pluoštai primena čiužinio spyruokles, o audinio dalys, supančios čiužinį, šiame hipotetiniame pavyzdyje parodytų plazmos membraną.

Hemoglobinas

Hemoglobinas yra sudėtingas ketvirtinės struktūros baltymas, sintetinamas eritrocituose ir yra pagrindinis šių ląstelių elementas. Jį sudaro dvi poros grandinių, dvi alfa ir dvi alfa (jos gali būti beta, gama ar delta), sujungtos kovalentiniais ryšiais. Kiekvienas vienetas turi hemų grupę.

Savo struktūroje yra hemo grupė ir ji yra atsakinga už būdingą raudoną kraujo spalvą. Atsižvelgiant į jo dydį, jo molekulinė masė yra 64 000 g / mol.

Suaugusiems žmonėms hemoglobiną sudaro dvi alfa ir dvi beta grandinės, o nedidelė dalis beta pakeičia delta. Priešingai, vaisiaus hemoglobiną sudaro dvi alfa ir dvi gama grandinės.

Autorius: „OpenStax“ koledžas, per „Wikimedia Commons“

funkcijos

Deguonies transportavimas

Kraujo plazmoje praskiesto deguonies nepakanka patenkinti reiklius ląstelės poreikius, dėl šios priežasties už jo transportavimą turi būti atsakingas asmuo. Hemoglobinas yra baltymo molekulė ir yra deguonies pernešėjas.

Svarbiausia eritrocitų funkcija yra patalpinti hemoglobiną jų viduje, kad būtų užtikrintas deguonies tiekimas visiems kūno audiniams ir organams dėka deguonies ir anglies dioksido pernešimo ir mainų. Minėtam procesui nereikia energijos išlaidų.

Anomalijos

Pjautuvo formos ląstelių anemija

Pjautuvo arba pjautuvo pavidalo ląstelių anemija susideda iš daugybės patologijų, turinčių įtakos hemoglobinui, dėl kurių pasikeičia raudonųjų kraujo kūnelių forma. Ląstelės sumažina jų pusinės eliminacijos laiką nuo 120 dienų iki 20 ar 10.

Patologija atsiranda dėl unikalaus aminorūgšties likučio, valino glutamato, pakeitimo šio baltymo beta grandinėje. Sąlyga gali būti išreikšta jos homozigotinėje arba heterozigotinėje būsenoje.

Pažeisti raudonieji kraujo kūneliai įgauna pjautuvo ar komos formą. Paveiksle normalios kraujo ląstelės lyginamos su patologinėmis. Be to, jie praranda būdingą lankstumą, todėl bandant kirsti kraujagysles jie gali sulūžti.

Ši būklė padidina tarpląstelinį klampumą, paveikdama paveiktų raudonųjų kraujo kūnelių praėjimą per mažesnes kraujagysles. Dėl šio reiškinio sumažėja kraujotaka.

Autorius: „OpenStax“ koledžas, per „Wikimedia Commons“

Paveldima sferocitozė

Žaizdos sferocitozė yra įgimtas sutrikimas, apimantis raudonųjų kraujo kūnelių membraną. Nuo to kenčiantys pacientai pasižymi mažesniu eritrocitų skersmeniu ir didesne nei įprasta hemoglobino koncentracija. Iš visų ligų, pažeidžiančių raudonųjų kraujo kūnelių membraną, tai yra labiausiai paplitusi.

Tai sukelia baltymų, vertikaliai jungiančių citoskeleto baltymus prie membranos, defektas. Su šiuo sutrikimu susijusios mutacijos randamos genuose, koduojančiuose alfa ir beta spektrinus, ankyriną, 3 juostą ir baltymus. 4.2.

Paveikti asmenys dažnai priklauso Kaukazo ar Japonijos populiacijoms. Šios būklės sunkumas priklauso nuo ryšio praradimo laipsnio spektrino tinkle.

Paveldima eliptocitozė

Paveldima eliptocitozė yra patologija, apimanti skirtingus eritrocitų formos pokyčius, įskaitant elipsines, ovalias ar pailgas ląsteles. Dėl to sumažėja raudonųjų kraujo kūnelių elastingumas ir ilgaamžiškumas.

Ligos dažnis yra nuo 0,03% iki 0,05% JAV ir padidėjo Afrikos šalyse, nes tai suteikia tam tikrą apsaugą nuo parazitų, sukeliančių maliariją, Plasmodium falciparum ir Plasmodium vivax. Tas pats atsparumas pastebimas pjautuvinių ląstelių ligomis sergantiems asmenims.

Mutacijose, sukeliančiose šią ligą, dalyvauja genai, koduojantys alfa ir beta spektrinus ir baltymus 4.2. Taigi alfa spetrino mutacijos turi įtakos alfa ir beta heterodimerų susidarymui.

Normalios vertės

Hematokritas yra kiekybinis matas, išreiškiantis eritrocitų tūrį bendro kraujo tūrio atžvilgiu. Normali šio parametro vertė skiriasi priklausomai nuo lyties: suaugusiems vyrams ji yra nuo 40,7% iki 50,3%, o moterims - nuo 36,1% iki 44,3%.

Kalbant apie ląstelių skaičių, vyrų normalus diapazonas yra nuo 4,7 iki 6,1 milijono ląstelių viename mililitre, o moterų - nuo 4,2 iki 5,4 milijono ląstelių viename mililitre.

Kalbant apie normalią hemoglobino vertę, vyrams ji yra nuo 13,8 iki 17,2 g / dL, o moterims - nuo 12,1 iki 15,1 g / dL.

Panašiai, normalios vertės skiriasi priklausomai nuo žmogaus amžiaus, naujagimiams hemoglobino vertės yra 19 g / dL ir palaipsniui mažėja, kol pasiekia 12,5 g / dL. Kai vaikas yra jaunas ir vis dar maitinamas krūtimi, numatomas lygis yra nuo 11 iki 14 g / dL.

Paaugliams berniukams lytinis brendimas padidėja nuo 14 g / dL iki 18 g / dL. Besivystančioms mergaitėms menstruacijos gali sukelti geležies sumažėjimą.

Mažas eritrocitų kiekis

Kai eritrocitų skaičius yra mažesnis už aukščiau minėtas normalias vertes, tai gali atsirasti dėl daugybės nevienalyčių sąlygų. Raudonųjų kraujo kūnelių sumažėjimas yra susijęs su nuovargiu, tachikardija ir dusuliu. Simptomai taip pat yra blyškumas, galvos ir krūtinės skausmas.

Medicininės patologijos, susijusios su nuosmukiu, yra širdies ir kraujotakos sistemos ligos. Taip pat tokios patologijos kaip vėžys mažina eritrocitų kiekį. Mielosupresija ir pancitopenija sumažina kraujo ląstelių gamybą

Panašiai anemijos ir talasemijos sukelia šių kraujo ląstelių sumažėjimą. Anemiją gali sukelti genetiniai veiksniai (pvz., Pjautuvinių ląstelių anemija) arba vitamino B12, folio rūgšties ar geležies trūkumas. Kai kurioms nėščioms moterims gali pasireikšti anemijos simptomai.

Galiausiai dėl didelio kraujavimo, nesvarbu, ar dėl žaizdos, hemorojus, sunkus menstruacinis kraujavimas, ar skrandžio opos, gali sumažėti raudonųjų kraujo kūnelių.

Aukštas eritrocitų kiekis

Aukšto eritrocitų lygio priežastys yra tokios pat įvairios, kaip ir susijusios su žemu jų lygiu. Didelio raudonųjų kraujo kūnelių skaičiaus ekspozicijos būklė vadinama policitemija.

Nekenksmingiausi yra asmenys, gyvenantys aukštuose regionuose, kur deguonies koncentracija yra žymiai mažesnė. Dehidratacija taip pat sukelia raudonųjų kraujo kūnelių koncentraciją.

Ligos, susijusios su inkstais, kvėpavimo sistema ir širdies bei kraujagyslių ligomis, gali būti padidėjimo priežastis.

Kai kurie išoriniai agentai ir žalingi įpročiai, tokie kaip rūkymas, gali padidinti raudonųjų kraujo kūnelių skaičių. Ilgalaikis cigarečių vartojimas sumažina deguonies kiekį kraujyje, todėl padidėja jo poreikis ir organizmas verčiasi sugeneruoti daugiau eritrocitų.

Anabolinių steroidų vartojimas gali skatinti raudonųjų kraujo kūnelių gamybą kaulų čiulpuose, kaip ir eritropoetino dopingas, kuris naudojamas fizinėms savybėms optimizuoti.

Kai kuriais anemijos atvejais, kai pacientas yra dehidratuotas, kraujo plazmą mažinantis poveikis neutralizuoja raudonųjų kraujo kūnelių sumažėjimą, todėl apgaulingai normali vertė. Patologija paaiškėja, kai pacientas hidratuotas, ir gali būti įrodyta nenormaliai maža eritrocitų vertė.

Nuorodos

1. Campbell, NA (2001). Biologija: sąvokos ir santykiai. „Pearson Education“.
2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Žmogaus raudonųjų kraujo kūnelių forma ir biomechaninės savybės sveikatos ir ligų atvejais. MRS biuletenis / Medžiagų tyrimų draugija, 35 (5), 382–388.
3. Dvorkin, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). Geriausios ir Taylor medicinos praktikos fiziologiniai pagrindai. Panamerican Medical Ed.
4. Kelley, WN (1993). Vidaus medicina . Panamerican Medical Ed.
5. Rodakas, BF (2005). Hematologija: pagrindai ir klinikinis pritaikymas. Panamerican Medical Ed.
6. Ross, MH ir Pawlina, W. (2012). Histologija: teksto ir spalvų atlasas su ląstelių ir molekulių biologija. Redakcija Médica Panamericana.
7. Welsch, U., ir Sobotta, J. (2008). Histologija. Panamerican Medical Ed.