Характеристики еритроцитів (еритроцитів), функції, аномалії, значення



The еритроцитів, Також вони називаються червоними кров'яними клітинами або червоними кров'яними клітинами, вони є дуже гнучкими і рясними клітинами крові, мають форму двояковогнутого диска. Вони несуть відповідальність за транспортування кисню до всіх тканин тіла завдяки присутності гемоглобіну в клітинах інтер'єру, крім того, що сприяють транспортуванню діоксиду вуглецю і буферної здатності крові..

У ссавців внутрішній еритроцит складається в основному з гемоглобіну, оскільки він втратив всі субклеточние компартменти, включаючи ядро. Генерація АТФ обмежена анаеробним метаболізмом.

Еритроцити відповідають майже 99% утворених елементів, присутніх в крові, тоді як решта 1% складаються з лейкоцитів і тромбоцитів або тромбоцитів. У мілілітрі крові є приблизно 5,4 млн. Еритроцитів.

Ці клітини виробляються в кістковому мозку і можуть жити в середньому 120 днів, в яких вона може проїхати більше 11000 кілометрів через кровоносні судини..

Червоні кров'яні клітини були одним з перших елементів, що спостерігалися в світлі мікроскопа в 1723 році. Проте, до 1865 року дослідник Хоппе Сейлер виявив пропускну здатність кисню зазначеної клітини..

Індекс

  • 1 Загальна характеристика
    • 1.1
    • 1.2 Клітинна мембрана
    • 1.3. Білки клітинної мембрани
    • 1.4 Спектр
    • 1.5 Гемоглобін
  • 2 Функції
    • 2.1 Кисневий транспорт
  • 3 Аномалії
    • 3.1 Серповидно-клітинна анемія
    • 3.2 Спадкова сфероцитоз
    • 3.3 Спадкова еліптоцитоз
  • 4 Нормальні значення
  • 5 Низькі рівні еритроцитів
  • 6 Високі рівні еритроцитів
  • 7 Посилання

Загальна характеристика

Вони є дисковидними осередками діаметром приблизно 7,5-8,7 мкм і товщиною від 1,7 до 2,2 мкм. Вони тонкіші в центрі клітини, ніж по краях, надаючи зовнішній вигляд рятувальника. Вони містять більше 250 мільйонів молекул гемоглобіну.

Еритроцити являють собою клітини з чудовою гнучкістю, оскільки вони повинні рухатися під час циркуляції дуже тонкими судинами діаметром від 2 до 3 мкм. При проходженні через ці канали клітина деформується, і в кінці проходу вона повертається до своєї початкової форми.

Citosol

Цитозол цієї структури містить молекули гемоглобіну, відповідальні за транспорт газів під час кровообігу. Обсяг клітинного цитозолу становить близько 94 мкм3.

Коли вони дозрівають, еритроцити ссавців не мають ядра клітини, мітохондрій та інших цитоплазматичних органел, тому вони не здатні синтезувати ліпіди, білки або виконувати окисне фосфорилювання..

Іншими словами, еритроцити в основному складаються з мембрани, яка охоплює молекули гемоглобіну.

Запропоновано, що еритроцити прагнуть позбутися будь-якого субклітинного відсіку, щоб забезпечити максимально можливий простір для транспортування гемоглобіну - так само, як ми прагнемо видалити всі елементи нашого автомобіля, якщо б ми транспортували велику кількість речей..

Клітинна мембрана

Клітинна мембрана еритроцитів містить ліпідний бішар і мережу спектрину, яка разом з цитоскелетом забезпечує еластичність і розтяжність цієї структури. Більше 50% композиції є білками, трохи менше ліпідів, а решта - відповідає вуглеводів.

Мембрана еритроцитів - це біологічна мембрана, яка отримала більше уваги і з якої є більші знання, ймовірно, через легкість ізоляції і відносну простоту.

Мембрана містить ряд інтегральних і периферичних білків, пов'язаних з ліпідним бішаром і спектрином. З'єднання, які включають зв'язування з білками, відомі як вертикальні взаємодії, а ті, що включають двовимірний масив спектрину за допомогою молекул актину, є горизонтальними взаємодіями.

Коли будь-яка з цих вертикальних або горизонтальних взаємодій зазнає невдачі, це призводить до можливих змін щільності спектрину, викликаючи, в свою чергу, зміни морфології еритроцитів..

Старіння еритроцитів відбивається на стабільності мембрани, знижуючи її здатність розміщуватися в системі кровообігу. Коли це відбувається, система моноцитів-макрофагів розпізнає нефункціональний елемент, виключаючи його з циркуляції та утилізуючи його вміст..

Білки клітинної мембрани

Білки, що знаходяться в мембрані клітин еритроцитів, можуть бути легко відокремлені в електрофорезному гелі. У цій системі виділяються наступні смуги: спектрін, анкірин, смуга 3, білки 4.1 і 4.2, іонний канал, глікофорини і фермент глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа.

Ці білки можуть бути згруповані в чотири групи відповідно до їх функції: мембранні транспортери, молекули адгезії та рецептори, ферменти і білки, які зв'язуються з мембраною з компонентами цитоскелету..

Транспортні білки перетинають мембрану кілька разів, і найбільш важливими з цієї групи є смуга 3, аніонний хлорид і бікарбонатний обмінник.

Оскільки еритроцит позбавлений мітохондрій, більшість ферментів прикріплюються до плазматичної мембрани, включаючи ферменти гліколізу фруктозо-бісфосфат альдолази А, α-енолази, ALDOC, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогенази, фосгліцераткінази і пірувату. кінази.

Що стосується структурних білків, то найбільш поширеними є смуги 3, спектрини, анкірин, актин і білкові смуги 4.1, тоді як смуга білка 4.2, дематин, аддукти, тропомодулін і тропоміозин вважаються мінорними компонентами мембрани.

Spectrine

Spectrin являє собою ниткоподібний білок, утворений альфа-і бета-ланцюгом, структури якого є альфа-спіралями.

Волокна спектрину нагадують пружини матраца, а частини тканини, які оточують матрац, у цьому гіпотетичному прикладі представляють плазмову мембрану..

Гемоглобін

Гемоглобін є складним білком з четвертинною структурою, синтезованою в еритроцитах і є основним елементом цих клітин. Він складається з двох пар ланцюгів, двох альфа і двох не-альфа (може бути бета, гамма або дельта), пов'язаних між собою ковалентними зв'язками. Кожна одиниця представляє групу гема.

Вона містить гем-групу в її структурі і відповідає за характерний червоний колір крові. Що стосується його розміру, він має молекулярну масу 64000 г / моль.

У дорослих осіб гемоглобін складається з двох альфа-ланцюгів і двох бета-ланцюгів, а невелика частина замінює бету для дельт. Навпаки, фетальний гемоглобін складається з двох альфа-ланцюгів і двох гамма-ланцюгів.

Функції

Кисневий транспорт

Кисень, розбавлений у плазмі крові, недостатній для задоволення вимог клітини, тому він повинен існувати в організмі, який відповідає за транспортування. Гемоглобін є молекулою білкової природи і є носієм кисню, що переважає.

Найважливішою функцією еритроцитів є розміщення гемоглобіну всередині, щоб забезпечити подачу кисню до всіх тканин і органів тіла завдяки транспортуванню і обміну кисню і вуглекислого газу. Зазначений процес не вимагає витрат енергії.

Аномалії

Серповидно-клітинна анемія

Серповидно-клітинна анемія або серповидно-клітинна анемія складається з ряду патологій, які впливають на гемоглобін, що викликає зміну форми еритроцитів. Клітини зменшують середню тривалість життя, з 120 днів до 20 або 10.

Патологія відбувається за допомогою унікальної зміни амінокислотного залишку, глутамату валіном, в бета-ланцюзі цього білка. Стан може бути виражений в його гомозиготному або гетерозиготному стані.

Уражені червоні кров'яні клітини приймають форму серпа або коми. На зображенні нормальні глобули порівнюються з патологічними глобулами. Крім того, вони втрачають свою характерну гнучкість, тому вони можуть розриватися при спробі проколювати кровоносні судини.

Ця умова підвищує внутрішньоклітинну в'язкість, впливаючи на проходження еритроцитів, уражених меншими кровоносними судинами. Це явище призводить до зниження швидкості кровотоку.

Спадковий сфероцитоз

Сфероцитоз рани є вродженим розладом, який включає мембрану еритроцитів. Пацієнти, які страждають від цього, характеризуються меншим діаметром в еритроцитах і більш високою, ніж нормальна концентрація гемоглобіну. З усіх захворювань, що впливають на мембрану еритроцитів, це найбільш поширене.

Це викликано дефектом білків, які вертикально з'єднують білки цитоскелету з мембраною. Мутації, пов'язані з цим розладом, знаходяться в генах, які кодують альфа- і бета-спектрін, анкірин, смугу 3 і білки 4.2.

Постраждалі особи часто належать до кавказької чи японської популяції. Ступінь тяжкості цього стану залежить від ступеня втрати з'єднання в мережі спектрину.

Спадковий еліптоцитоз

Спадкова еліптоцитоз - патологія, що включає різні зміни форми еритроцитів, включаючи еліптичні, овальні або витягнуті клітини. Це призводить до зниження еластичності і довговічності еритроцитів.

Частота захворювання становить 0,03% до 0,05% у Сполучених Штатах і збільшена в африканських країнах, оскільки вона забезпечує певний захист від паразитів, які викликають малярію., Plasmodium falciparum і Plasmodium vivax. Така ж стійкість спостерігається у осіб, які страждають серповидно-клітинною анемією.

Мутації, які виробляють це захворювання, включають гени, які кодують альфа- і бета-спектрин і білок 4.2. Таким чином, мутації в альфа-спектрині впливають на утворення альфа-і бета-гетеродимеров.

Нормальні значення

Гематокрит є кількісною мірою, яка виражає обсяг еритроцитів по відношенню до обсягу цільної крові. Нормальна величина цього показника змінюється залежно від статі: у дорослих чоловіків вона становить 40,7% до 50,3%, а у жінок діапазон норм коливається від 36,1% до 44,3%.

З точки зору кількості клітин, у чоловіків нормальний діапазон становить від 4,7 до 6,1 мільйона клітин на літр, а у жінок між 4,2 та 5,4 мільйона клітин на літр.

Що стосується нормальних значень гемоглобіну, то у чоловіків він становить від 13,8 до 17,2 г / дл, а у жінок - від 12,1 до 15,1 г / дл.

Так само, нормальні значення змінюються залежно від віку особини, у новонароджених - 19 г / дл і поступово зменшуються до досягнення 12,5 г / дл. Коли дитина маленька і досі годує грудьми, очікуваний рівень становить від 11 до 14 г / дл.

У підлітків самців статеве дозрівання призводить до збільшення від 14 г / дл до 18 г / дл. У разі розвитку дівчаток менструація може призвести до зниження заліза.

Низькі рівні еритроцитів

Коли кількість еритроцитів нижче, ніж нормальні значення, зазначені вище, це може бути пов'язано з низкою гетерогенних умов. Падіння еритроцитів пов'язане з втомою, тахікардією і задишкою. Симптоми також включають блідість, головний біль і біль у грудях.

Медичні патології, пов'язані зі зниженням, є захворюваннями серця і системи кровообігу в цілому. Також патології, такі як рак, переводяться в низькі значення еритроцитів. Мієлосупресія і панцитопенія знижують вироблення клітин крові

Аналогічно, анемії і таласемії призводять до зниження цих клітин крові. Анемії можуть бути викликані генетичними факторами (наприклад, серцево-клітинна хвороба) або дефіцитом вітаміну В12, фолієвої кислоти або заліза. Деякі вагітні жінки можуть відчувати симптоми анемії.

Нарешті, надлишкові кровотечі, внаслідок рани, геморою, важких менструальних кровотеч або виразки шлунка, призводять до втрати еритроцитів.

Високі рівні еритроцитів

Причини, що генерують високі рівні еритроцитів, однаково різноманітні, ніж ті, що пов'язані з низькими рівнями. Умова виявлення великої кількості еритроцитів називається поліцитемією.

Найбільш нешкідливий виникає у осіб, які населяють високі області, де концентрація кисню значно нижче. Також зневоднення, загалом, виробляє концентрацію еритроцитів.

Захворювання, пов'язані з нирками, дихальною системою і серцево-судинними захворюваннями, можуть бути причиною збільшення.

Деякі зовнішні агенти і шкідливі звички, такі як куріння, можуть збільшити кількість еритроцитів. Тривале використання сигарети знижує рівень кисню в крові, збільшує попит і змушує організм генерувати більше еритроцитів.

Використання анаболічних стероїдів може стимулювати вироблення еритроцитів у кістковому мозку, як і допінг еритропоетином, який використовується для оптимізації фізичної продуктивності.

У деяких випадках анемії, коли пацієнт зневоднюється, ефект зменшення плазми протидіє зниженню еритроцитів, що призводить до оманливо нормальної величини. Патологія виявляється, коли пацієнт є гідратованим, а аномально низькі значення еритроцитів можуть бути підтверджені.

Список літератури

  1. Кемпбелл, Н. А. (2001). Біологія: Поняття та відносини. Освіта Пірсона.
  2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Форми та біомеханічні характеристики червоних клітин крові людини у стані здоров'я та хвороб. Бюлетень MRS / Товариство з дослідження матеріалів, 35(5), 382-388.
  3. Дворкін, М., Кардіналі, Д., Іермолі, Р. (2010). Фізіологічні основи медичної практики Best & Taylor. Ed. Panamericana Medical.
  4. Kelley, W. N. (1993). Внутрішня медицина. Ed. Panamericana Medical.
  5. Родак, Б. Ф. (2005). Гематологія: основи та клінічне застосування. Ed. Panamericana Medical.
  6. Ross, M.H., & Pawlina, W. (2012). Гістологія: текстовий і кольоровий атлас з клітинною і молекулярною біологією. Редакція Panamericana Medical.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Гістологія. Ed. Panamericana Medical.