ERYTROCYTTER (RØDE BLODLEGEMER): EGENSKAPER, FUNKSJONER - ANATOMI OG FYSIOLOGI - 2026

De erytrocytter , også kalt røde blodlegemer, er meget fleksibel og rikelig blodceller bikonkav formet plate. De er ansvarlige for å transportere oksygen til alt kroppsvev takket være tilstedeværelsen av hemoglobin inne i cellen, samt bidra til transport av karbondioksid og bufferkapasiteten til blodet.

Hos pattedyr består det indre av erytrocyten i utgangspunktet av hemoglobin, siden den har mistet alle subcellulære rom, inkludert kjernen. Genereringen av ATP er begrenset til anaerob metabolisme.

Erytrocytter tilsvarer nesten 99% av de formelle elementene som er tilstede i blodet, mens de resterende 1% består av leukocytter og blodplater eller trombocytter. I en milliliter blod er det omtrent 5,4 millioner røde blodlegemer.

Disse cellene produseres i benmargen og kan leve i gjennomsnitt 120 dager, der de kan reise mer enn 11.000 kilometer gjennom blodårene.

Røde blodlegemer var et av de første elementene som ble observert under mikroskopet i år 1723. Imidlertid var det først i 1865 at forskeren Hoppe Seyler oppdaget oksygentransportkapasiteten til denne cellen.

Generelle egenskaper

Det er discoidal celler med en omtrentlig diameter på 7,5 til 8,7 um og 1,7 til 2,2 um i tykkelse. De er tynnere i midten av cellen enn i kantene, og gir en livredder-utseende. De inneholder mer enn 250 millioner hemoglobinmolekyler inni seg.

Erytrocytter er celler med bemerkelsesverdig fleksibilitet, siden de må bevege seg under sirkulasjon gjennom veldig tynne kar, omtrent 2 til 3 um i diameter. Når de passerer gjennom disse kanalene, deformeres cellen og på slutten av passasjen går den tilbake til sin opprinnelige form.

Av Jerome Walker, fra Wikimedia Commons

cytosol

Cytosol i denne strukturen inneholder hemoglobinmolekyler, som er ansvarlig for transport av gasser under blodsirkulasjonen. Volumet av cellecytosolen er rundt 94 um ³ .

Når modne erytrocytter fra pattedyr mangler en cellekjerne, mitokondrier og andre cytoplasmatiske organeller, noe som gjør dem ikke i stand til syntese av lipid og proteiner eller oksidativ fosforylering.

Erytrocytter består med andre ord i utgangspunktet av en membran som omslutter hemoglobinmolekylene.

Det er foreslått at erytrocytter søker å kvitte seg med ethvert subcellulært rom for å sikre størst mulig plass for transport av hemoglobin - på samme måte som vi ville søke å fjerne alle elementene fra bilen vår hvis vi skulle transportere et stort antall ting.

Cellulær membran

Erytrocyttcellemembranen omfatter et lipid-dobbeltlag og et spektrinetettverk, som sammen med cytoskjelettet gir elastisitet og etterlevelse av denne strukturen. Mer enn 50% av sammensetningen er proteiner, litt mindre lipider, og den gjenværende delen tilsvarer karbohydrater.

Erytrocyttmembranen er den biologiske membranen som har fått mest oppmerksomhet og er den mest forstått, sannsynligvis på grunn av dens lette isolasjon og relative enkelhet.

Membranen inneholder en serie integrerte og perifere proteiner koblet til lipid-dobbeltlaget og spektrinet. Forbindelsene som involverer proteinbinding er kjent som vertikale interaksjoner, og de som involverer et todimensjonalt utvalg av spektrin gjennom aktinmolekyler er horisontale interaksjoner.

Når noen av disse vertikale eller horisontale interaksjonene mislykkes, resulterer det i mulige endringer i spektrintettheten, noe som igjen forårsaker endringer i erytrocytens morfologi.

Aldring av røde blodlegemer gjenspeiles i membranens stabilitet, noe som reduserer deres evne til å romme i sirkulasjonssystemet. Når dette skjer gjenkjenner monocyt-makrofagsystemet det dårlig funksjonelle elementet, og eliminerer det fra sirkulasjon og gjenvinner innholdet.

Cellemembranproteiner

Proteinene som finnes i cellemembranen til erytrocytter, kan lett skilles fra på en elektroforesegel. I dette systemet skiller følgende bånd seg ut: spektrin, ankyrin, bånd 3, proteiner 4.1 og 4.2, ionekanalen, glukoforiner og enzymet glyceraldehyd-3-fosfat-dehydrogenase.

Disse proteinene kan grupperes i fire grupper i henhold til deres funksjon: membrantransportere, adhesjonsmolekyler og reseptorer, enzymer og proteiner som binder membranen med komponentene i cytoskjelettet.

Transportørproteinene krysser membranen flere ganger, og den viktigste av denne gruppen er bånd 3, en anionveksler av klorid og bikarbonat.

Fordi erytrocyten er uten mitokondrier, forankres de fleste enzymer i plasmamembranen, inkludert glykolysenzymer fruktose-bisfosfat aldolase A, α-enolase, ALDOC, glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenase, fosglyceratkinase og pyruvatkinase. kinase.

Når det gjelder de strukturelle proteiner, er de mest utbredte bånd 3, spektriner, ankyrin, aktin og bånd 4.1-protein, mens bånd 4.2-protein, dematin, adducciner, tropomodulin og tropomyosin regnes som mindre komponenter i membranen.

spectrin

Spektrin er et trådformet protein som består av en alfa- og beta-kjede, hvis strukturer er alfa-helikser.

Spektrinfibrene minner om fjærene i en madrass, og delene av stoff som omgir madrassen ville representere plasmamembranen i dette hypotetiske eksemplet.

hemoglobin

Hemoglobin er et komplekst protein med kvartær struktur syntetisert i erytrocytter og er det grunnleggende elementet i disse cellene. Den består av to par kjeder, to alfa og to ikke-alfa (de kan være beta, gamma eller delta) knyttet sammen av kovalente bindinger. Hver enhet har en hemgruppe.

Den inneholder hemmegruppen i sin struktur og er ansvarlig for den karakteristiske røde fargen på blod. Når det gjelder størrelsen, har den en molekylvekt på 64 000 g / mol.

Hos voksne individer består hemoglobin av to alfa- og to betakjeder, mens en liten del erstatter betaen med delta. I kontrast består fosterhemoglobin av to alfa- og to gammakjeder.

Av OpenStax College, via Wikimedia Commons

Egenskaper

Oksygentransport

Oksygenet som er fortynnet i blodplasmaet er ikke nok til å oppfylle de krevende kravene fra cellen, av denne grunn må det være en enhet som har ansvaret for å transportere den. Hemoglobin er et proteinmolekyl og er oksygentransportøren ypperlig.

Den viktigste funksjonen til erytrocytter er å huse hemoglobin inni dem for å sikre tilførsel av oksygen til alle vev og organer i kroppen, takket være transport og utveksling av oksygen og karbondioksid. Den nevnte prosessen krever ikke energiutgifter.

unormalt

Sikkelcelleanemi

Sigdcelleanemi eller sigdcelleanemi består av en serie patologier som påvirker hemoglobin, noe som forårsaker en endring i formen på røde blodlegemer. Cellene reduserer halveringstiden, fra 120 dager til 20 eller 10.

Patologien oppstår ved en unik endring av en aminosyrerest, glutamat for valin, i beta-kjeden til dette proteinet. Tilstanden kan uttrykkes i sin homozygote eller heterozygote tilstand.

De berørte røde blodlegemene har formen av en sigd eller koma. På bildet blir normale blodceller sammenlignet med patologiske. I tillegg mister de sin karakteristiske fleksibilitet, slik at de kan gå i stykker når de prøver å krysse blodkar.

Denne tilstanden øker den intracellulære viskositeten, og påvirker passasjen av berørte røde blodlegemer gjennom de mindre blodkarene. Dette fenomenet resulterer i en reduksjon i hastigheten på blodstrømmen.

Av OpenStax College, via Wikimedia Commons

Arvelig sfærocytose

Wound spherocytosis er en medfødt lidelse som involverer membranen til røde blodlegemer. Pasienter som lider av det er preget av å ha en mindre diameter i erytrocyttene og en hemoglobinkonsentrasjon større enn normalt. Av alle sykdommene som påvirker røde blodlegemembraner, er dette den vanligste.

Det er forårsaket av en defekt i proteinene som vertikalt forbinder cytoskeletale proteiner til membranen. Mutasjoner relatert til denne lidelsen finnes i genene som koder for alfa- og beta-spektrin, ankyrin, bånd 3 og proteiner 4.2.

Berørte individer tilhører ofte kaukasiske eller japanske befolkninger. Alvorlighetsgraden av denne tilstanden avhenger av graden av tilkoblingstap i spektrinettverket.

Arvelig elliptocytose

Arvelig elliptocytose er en patologi som involverer forskjellige endringer i erytrocyttens form, inkludert elliptiske, ovale eller langstrakte celler. Dette fører til en reduksjon i elastisiteten og holdbarheten til de røde blodlegemene.

Forekomsten av sykdommen er fra 0,03% til 0,05% i USA og har blitt økt i afrikanske land, da den gir en viss beskyttelse mot parasittene som forårsaker malaria, Plasmodium falciparum og Plasmodium vivax. Den samme motstanden sees hos personer med sigdcellesykdom.

Mutasjonene som produserer denne sykdommen involverer gener som koder for alfa- og beta-spektrin og protein 4.2. Dermed påvirker mutasjoner i alfaspektrin alfa- og beta-heterodimerdannelse.

Normale verdier

Hematokrit er det kvantitative målet som uttrykker volumet av erytrocytter i forhold til det totale blodvolumet. Normalverdien av denne parameteren varierer avhengig av kjønn: hos voksne menn er den 40,7% til 50,3%, mens hos kvinner er normalområdet mellom 36,1% og 44,3%.

Når det gjelder celletall, er normalområdet hos menn 4,7 til 6,1 millioner celler per ul, og hos kvinner mellom 4,2 og 5,4 millioner celler per ul.

Når det gjelder normale hemoglobinverdier, er det mellom menn mellom 13,8 og 17,2 g / dL og hos kvinner fra 12,1 til 15,1 g / dL.

På samme måte varierer normale verdier i henhold til individets alder; nyfødte har hemoglobinverdier på 19 g / dL og reduseres gradvis til de når 12,5 g / dL. Når barnet er små og fortsatt ammer, er det forventede nivået fra 11 til 14 g / dL.

Hos tenåringsgutter fører puberteten til en økning fra 14 g / dL til 18 g / dL. I utvikling av jenter kan menstruasjon føre til en nedgang i jern.

Lave erytrocyttnivåer

Når antall røde celler er lavere enn de normale verdiene som er nevnt ovenfor, kan det skyldes et antall heterogene forhold. Fallet i røde blodlegemer er assosiert med tretthet, takykardi og dyspné. Symptomene inkluderer også blekhet, hodepine og smerter i brystet.

De medisinske patologiene assosiert med nedgangen er sykdommer i hjertet og i sirkulasjonssystemet generelt. Også patologier som kreft omsetter til lave erytrocyttverdier. Myelosuppresjon og pancytopeni reduserer produksjonen av blodceller

På samme måte forårsaker anemier og thalassemier en nedgang i disse blodcellene. Anemier kan være forårsaket av genetiske faktorer (som sigdcelleanemi) eller av mangel på vitamin B12, folat eller jern. Noen gravide kan oppleve symptomer på anemi.

Til slutt fører overdreven blødning, enten det er fra et sår, hemoroider, kraftige menstruasjonsblødninger eller magesår, til tap av røde blodlegemer.

Høye erytrocyttnivåer

Årsakene til høye erytrocyttnivåer er like forskjellige som de som er assosiert med lave nivåer. Tilstanden for å ha et høyt antall røde blodlegemer kalles polycytemia.

Det mest ufarlige forekommer hos individer som bor i høye regioner, der oksygenkonsentrasjonen er betydelig lavere. Også dehydrering genererer generelt konsentrasjonen av røde blodlegemer.

Sykdommer relatert til nyrene, luftveiene og hjerte- og karsykdommer kan være årsaken til økningen.

Noen eksterne stoffer og skadelige vaner, som røyking, kan øke antall røde blodlegemer. Langvarig bruk av sigaretter senker oksygennivået i blodet, øker etterspørselen og tvinger kroppen til å generere flere erytrocytter.

Forbruk av anabole steroider kan stimulere produksjonen av røde blodlegemer i benmargen, og det kan også erytropoietindoping som brukes til å optimalisere fysisk ytelse.

I noen tilfeller av anemi, når pasienten er dehydrert, motvirker den plasmasenkende effekten reduksjonen i røde blodlegemer, noe som resulterer i en villedende normal verdi. Patologien kommer fram når pasienten er hydrert og unormalt lave erytrocyttverdier kan bevises.

referanser

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begreper og relasjoner. Pearson Education.
2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Form og biomekaniske egenskaper ved menneskelige røde blodceller i helse og sykdom. MRS Bulletin / Materials Research Society, 35 (5), 382–388.
3. Dvorkin, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). Fysiologiske baser for beste & Taylor medisinsk praksis. Panamerican Medical Ed.
4. Kelley, WN (1993). Indremedisin . Panamerican Medical Ed.
5. Rodak, BF (2005). Hematologi: grunnleggende og kliniske anvendelser. Panamerican Medical Ed.
6. Ross, MH, & Pawlina, W. (2012). Histologi: tekst og fargeatlas med cellulær og molekylærbiologi. Redaksjonell Médica Panamericana.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.