ERYTHROCYTTER (RØDE BLODLEGEMER): EGENSKABER, FUNKTIONER - ANATOMI OG FYSIOLOGI - 2025

De erythrocytter, også kaldet røde blodlegemer, er meget fleksible og rigelige blodceller bikonkave formet skive. De er ansvarlige for at transportere ilt til alt kropsvæv takket være tilstedeværelsen af ​​hæmoglobin inde i cellen, samt bidrage til transport af kuldioxid og blodets kapacitetskapacitet.

Hos pattedyr består det indre af erythrocyten dybest set af hæmoglobin, da det har mistet alle subcellulære rum, inklusive kernen. Genereringen af ​​ATP er begrænset til anaerob metabolisme.

Erythrocytter svarer til næsten 99% af de formelle elementer, der er til stede i blodet, mens de resterende 1% består af leukocytter og blodplader eller trombocytter. I en milliliter blod findes der ca. 5,4 millioner røde blodlegemer.

Disse celler produceres i knoglemarven og kan leve i gennemsnit 120 dage, hvor de kan rejse mere end 11.000 kilometer gennem blodkarene.

Røde blodlegemer var et af de første elementer, der blev observeret under mikroskopet i år 1723. Imidlertid var det først i 1865, at forskeren Hoppe Seyler opdagede ilttransportkapaciteten i denne celle.

Generelle karakteristika

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 tyndere i midten af ​​cellen end i kanterne, hvilket giver en livredder udseende. De indeholder mere end 250 millioner hæmoglobinmolekyler inde i dem.

Erythrocytter er celler med bemærkelsesværdig fleksibilitet, da de skal bevæge sig under cirkulation gennem meget tynde kar, ca. 2 til 3 um i diameter. Når de passerer gennem disse kanaler, deformeres cellen, og i slutningen af ​​passagen vender den tilbage til sin oprindelige form.

Af Jerome Walker fra Wikimedia Commons

cytosol

Cytosol i denne struktur indeholder hæmoglobinmolekyler, der er ansvarlige for transporten af ​​gasser under blodcirkulationen. Mængden af ​​cellecytosol er omkring 94 um ³.

Når modne erythrocytter fra pattedyr mangler en cellekerne, mitokondrier og andre cytoplasmatiske organeller, hvilket gør dem ude af stand til lipids- og proteinsyntese eller oxidativ fosforylering.

Med andre ord består erytrocytter dybest set af en membran, der omslutter hæmoglobinmolekylerne.

Det foreslås, at erytrocytter forsøger at slippe af med ethvert subcellulært rum for at sikre størst mulig plads til transport af hæmoglobin - på samme måde som vi ville forsøge at fjerne alle elementer fra vores bil, hvis vi skulle transportere et stort antal ting.

Cellulær membran

Erythrocyttecellemembranen omfatter et lipid-dobbeltlag og et spektrinetværk, der sammen med cytoskelettet giver elasticitet og overensstemmelse til denne struktur. Mere end 50% af sammensætningen er proteiner, lidt mindre lipider, og den resterende del svarer til kulhydrater.

Erythrocytmembranen er den biologiske membran, der har modtaget mest opmærksomhed og er den mest forståede, sandsynligvis på grund af dens lette isolering og relative enkelhed.

Membranen indeholder en række integrerede og perifere proteiner forbundet til lipid-dobbeltlaget og spektrinet. Forbindelserne, der involverer proteinbinding, er kendt som lodrette interaktioner, og forbindelserne, der involverer en to-dimensionel række spektrin gennem actinmolekyler, er horisontale interaktioner.

Når en af ​​disse vertikale eller horisontale interaktioner mislykkes, resulterer det i mulige ændringer i spektrintætheden, hvilket igen forårsager ændringer i erytrocytens morfologi.

Aldringen af ​​røde blodlegemer afspejles i membranens stabilitet, hvilket reducerer deres evne til at rumme i kredsløbssystemet. Når dette sker, genkender monocyt-makrofag-systemet det dårligt funktionelle element, hvilket eliminerer det fra cirkulation og genanvender dets indhold.

Cellemembranproteiner

Proteinerne, der findes i cellemembranen af ​​erythrocytter, kan let separeres på en elektroforesegel. I dette system skiller de følgende bånd sig ud: spektrin, ankyrin, bånd 3, proteiner 4.1 og 4.2, ionkanalen, glucophoriner og enzymet glyceraldehyd-3-phosphat-dehydrogenase.

Disse proteiner kan grupperes i fire grupper efter deres funktion: membrantransportører, adhæsionsmolekyler og receptorer, enzymer og proteiner, der binder membranen med komponenterne i cytoskelettet.

Transporterproteiner krydser membranen flere gange, og den vigtigste af denne gruppe er bånd 3, en anionbytter af chlorid og bicarbonat.

Fordi erythrocyten er blottet for mitokondrier, forankres de fleste enzymer til plasmamembranen, herunder glycolyse-enzymerne fruktose-bisphosphat aldolase A, α-enolase, ALDOC, glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase, phosglyceratkinase og pyruvatkinase. kinase.

Med hensyn til de strukturelle proteiner er det mest udbredte bånd 3, spektriner, ankyrin, actin og bånd 4.1-protein, mens bånd 4.2-protein, dematin, adducciner, tropomodulin og tropomyosin betragtes som mindre bestanddele af membranen.

spektrinimmunoreaktivitet

Spectrin er et filamentøst protein, der består af en alfa- og beta-kæde, hvis strukturer er alfa-helixer.

Spektrinfibrene minder om fjedrene til en madras, og de dele af stof, der omgiver madrassen, repræsenterer plasmamembranen i dette hypotetiske eksempel.

Hæmoglobin

Hemoglobin er et komplekst protein med kvartær struktur syntetiseret i erythrocytter og er det grundlæggende element i disse celler. Det består af to par kæder, to alfa og to ikke-alfa (de kan være beta, gamma eller delta) bundet sammen med kovalente bindinger. Hver enhed har en hemmegruppe.

Den indeholder hemmegruppen i sin struktur og er ansvarlig for den karakteristiske røde farve i blodet. Med hensyn til dens størrelse har den en molekylvægt på 64.000 g / mol.

Hos voksne individer består hæmoglobin af to alfa- og to beta-kæder, mens en lille del erstatter betaen med delta. I modsætning hertil består fetalt hæmoglobin af to alfa- og to gammakæder.

Af OpenStax College via Wikimedia Commons

Funktioner

Oxygentransport

Oxygen, der fortyndes i blodplasmaet, er ikke nok til at imødekomme de krævende krav fra cellen, af denne grund skal der være en enhed, der har ansvaret for at transportere den. Hemoglobin er et proteinmolekyle og er ilttransporter par excellence.

Erythrocyttes vigtigste funktion er at huse hæmoglobin inde i dem for at sikre levering af ilt til alle væv og organer i kroppen takket være transport og udveksling af ilt og kuldioxid. Den nævnte proces kræver ikke energiudgifter.

abnormiteter

Sigdcelleanæmi

Sigdcelleanæmi eller seglcelleanæmi består af en række patologier, der påvirker hæmoglobin, hvilket forårsager en ændring i form af røde blodlegemer. Cellerne reducerer deres halveringstid, fra 120 dage til 20 eller 10.

Patologien opstår ved en unik ændring af en aminosyrerest, glutamat for valin, i beta-kæden for dette protein. Tilstanden kan udtrykkes i dens homozygote eller heterozygote tilstand.

De berørte røde blodlegemer har formen af ​​en segl eller koma. På billedet sammenlignes normale blodlegemer med patologiske celler. Derudover mister de deres karakteristiske fleksibilitet, så de kan gå i stykker, når de prøver at krydse blodkar.

Denne tilstand øger den intracellulære viskositet, hvilket påvirker passagen af ​​påvirkede røde blodlegemer gennem de mindre blodkar. Dette fænomen resulterer i et fald i blodstrømningshastigheden.

Af OpenStax College via Wikimedia Commons

Arvelig sfærocytose

Sårspherocytose er en medfødt lidelse, der involverer membranen i røde blodlegemer. Patienter, der lider af det, er kendetegnet ved at have en mindre diameter i erythrocytterne og en hæmoglobinkoncentration større end normalt. Af alle sygdomme, der påvirker røde blodlegemembraner, er dette den mest almindelige.

Det er forårsaget af en defekt i proteinerne, der lodret forbinder cytoskeletale proteiner til membranen. Mutationer relateret til denne lidelse findes i generne, der koder for alfa- og beta-spektrin, ankyrin, bånd 3 og proteiner 4.2.

Berørte personer hører ofte til kaukasiske eller japanske populationer. Alvorligheden af ​​denne tilstand afhænger af graden af ​​forbindelsestab i spectrin-netværket.

Arvelig elliptocytose

Arvelig elliptocytose er en patologi, der involverer forskellige ændringer i formen af ​​erythrocyten, herunder elliptiske, ovale eller langstrakte celler. Dette fører til en reduktion i elasticitet og holdbarhed af de røde blodlegemer.

Forekomsten af ​​sygdommen er fra 0,03% til 0,05% i USA og er øget i afrikanske lande, da den giver en vis beskyttelse mod parasitterne, der forårsager malaria, Plasmodium falciparum og Plasmodium vivax. Denne samme resistens ses hos personer med sigdcellecykdom.

De mutationer, der producerer denne sygdom, involverer generne, der koder for alfa- og beta-spektrin og protein 4.2. Mutationer i alfaspektrin påvirker således dannelse af alfa og beta-heterodimer.

Normale værdier

Hematocrit er det kvantitative mål, der udtrykker mængden af ​​erythrocytter i forhold til det samlede blodvolumen. Den normale værdi af denne parameter varierer afhængigt af køn: hos voksne mænd er den 40,7% til 50,3%, mens hos kvinder det normale interval varierer fra 36,1% til 44,3%.

Med hensyn til celletal er det normale område hos mænd 4,7 til 6,1 millioner celler pr. Ul og hos kvinder mellem 4,2 og 5,4 millioner celler pr. Ul.

Med hensyn til normale hæmoglobinværdier er det hos mænd mellem 13,8 og 17,2 g / dL og hos kvinder fra 12,1 til 15,1 g / dL.

Tilsvarende varierer normale værdier afhængigt af individets alder, nyfødte har hæmoglobinværdier på 19 g / dL og falder gradvist, indtil de når 12,5 g / dL. Når barnet er lille og stadig ammer, er det forventede niveau fra 11 til 14 g / dL.

Hos unge drenge fører puberteten til en stigning fra 14 g / dL til 18 g / dL. I udviklingen af ​​piger kan menstruation føre til et fald i jern.

Lave erytrocyttniveauer

Når antallet af røde celler er lavere end de normale værdier nævnt ovenfor, kan det skyldes et antal heterogene tilstande. Faldet i røde blodlegemer er forbundet med træthed, takykardi og dyspnø. Symptomerne inkluderer også bleghed, hovedpine og brystsmerter.

De medicinske patologier, der er forbundet med tilbagegangen, er sygdomme i hjertet og i kredsløbssystemet generelt. Også patologier, såsom kræft, omsættes til lave erytrocyttværdier. Myelosuppression og pancytopeni mindsker produktionen af ​​blodlegemer

Ligeledes forårsager anæmi og thalassemier et fald i disse blodlegemer. Anemier kan være forårsaget af genetiske faktorer (såsom seglcelleanæmi) eller af mangel på vitamin B12, folat eller jern. Nogle gravide kan opleve symptomer på anæmi.

Endelig fører overdreven blødning, hvad enten det er fra et sår, hæmorroider, kraftig menstruationsblødning eller mavesår til tab af røde blodlegemer.

Høje erytrocyttniveauer

Årsagerne til høje erythrocyttniveauer er lige så forskellige som dem, der er forbundet med lave niveauer. Betingelsen for at udstille et stort antal røde blodlegemer kaldes polycythæmi.

Det mest ufarlige forekommer hos personer, der bor i høje regioner, hvor iltkoncentrationen er markant lavere. Også dehydrering genererer generelt koncentrationen af ​​røde blodlegemer.

Sygdomme relateret til nyrerne, luftvejene og hjerte-kar-sygdomme kan være årsagen til stigningen.

Nogle eksterne stoffer og skadelige vaner, såsom rygning, kan øge antallet af røde blodlegemer. Langvarig brug af cigaretter sænker iltniveauerne i blodet, øger efterspørgslen og tvinger kroppen til at generere flere erytrocytter.

Forbruget af anabole steroider kan stimulere produktionen af ​​røde blodlegemer i knoglemarven, ligesom erythropoietindoping, der bruges til at optimere fysisk ydeevne.

I nogle tilfælde af anæmi, når patienten er dehydreret, modvirker den plasmasænkende effekt faldet i røde blodlegemer, hvilket resulterer i en vildledende normal værdi. Patologien kommer frem, når patienten er hydreret, og der kan påvises unormalt lave erytrocyttværdier.

Referencer

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begreber og relationer. Pearson Uddannelse.
2. Diez-Silva, M., Dao, M., Han, J., Lim, C.-T., & Suresh, S. (2010). Form og biomekaniske egenskaber ved humane røde blodlegemer i sundhed og sygdom. MRS Bulletin / Materials Research Society, 35 (5), 382–388.
3. Dvorkin, M., Cardinali, D., & Iermoli, R. (2010). Fysiologiske baser i bedste & Taylor medicinsk praksis. Panamerican Medical Ed.
4. Kelley, WN (1993). Intern medicin. Panamerican Medical Ed.
5. Rodak, BF (2005). Hæmatologi: grundlæggende og kliniske anvendelser. Panamerican Medical Ed.
6. Ross, MH, & Pawlina, W. (2012). Histologi: tekst- og farveatlas med cellulær og molekylærbiologi. Redaktionel Médica Panamericana.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.